特許ウォッチ

公開番号2025173379
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-27
出願番号2024078937
出願日2024-05-14
発明の名称モータドライバ回路および駆動方法
出願人ローム株式会社
代理人個人,個人
主分類H02P 6/17 20160101AFI20251119BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】三相ブラシレスモータを適切に駆動可能なモータドライバ回路および駆動方法を提供する。
【解決手段】位相信号発生器250は、U相ホール信号、V相ホール信号、W相ホール信号のエッジに応答して、60度刻みで変化する基準位相信号θを生成する。また、現在位相信号φに、モータの回転数に応じた角速度信号ωを累積的に加算する。U相ホール信号、V相ホール信号、W相ホール信号のエッジが発生したときに、現在位相信号φと基準位相信号θとの誤差が所定の範囲に含まれない場合に、現在位相信号φを、基準位相信号θにリセットする。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
三相ブラシレスモータを駆動するモータドライバ回路であって、
Ｕ相ホール信号、Ｖ相ホール信号、Ｗ相ホール信号にもとづいて、前記三相ブラシレスモータのロータの位置を示す現在位相信号を生成する位相信号発生器を備え、
前記位相信号発生器は、
前記Ｕ相ホール信号、前記Ｖ相ホール信号、前記Ｗ相ホール信号のエッジに応答して、６０度刻みで変化する基準位相信号を生成する処理と、
前記現在位相信号に、前記モータの回転数に応じた角速度信号を累積的に加算する積分処理と、
前記Ｕ相ホール信号、前記Ｖ相ホール信号、前記Ｗ相ホール信号のエッジが発生したときに、前記現在位相信号と前記基準位相信号との誤差が所定の範囲に含まれない場合に、前記現在位相信号を、前記基準位相信号にリセットする処理と、
を実行する、モータドライバ回路。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記位相信号発生器は、前記現在位相信号と前記基準位相信号との前記誤差に所定の係数を乗じた値によって、前記角速度信号を補正する、請求項１に記載のモータドライバ回路。
【請求項３】
三相ブラシレスモータを駆動するモータドライバ回路であって、
Ｕ相ホール信号、Ｖ相ホール信号、Ｗ相ホール信号にもとづいて、前記三相ブラシレスモータのロータの位置を示す現在位相信号を生成する位相信号発生器を備え、
前記位相信号発生器は、
前記Ｕ相ホール信号、前記Ｖ相ホール信号、前記Ｗ相ホール信号のエッジに応答して、６０度刻みで変化する第１基準位相信号を生成する処理と、
前記モータの回転数に応じた傾きを有するスロープ信号を生成する処理と、
前記Ｕ相ホール信号、前記Ｖ相ホール信号、前記Ｗ相ホール信号のエッジが発生したときに、前記現在位相信号と前記第１基準位相信号との誤差が所定の範囲に含まれない場合、第２基準位相信号を、前記第１基準位相信号の値にリセットし、前記スロープ信号をゼロにリセットする処理と、
前記第２基準位相信号と前記スロープ信号を加算することにより、前記現在位相信号を生成する処理と、
を実行する、モータドライバ回路。
【請求項４】
前記位相信号発生器は、前記現在位相信号と前記基準位相信号との前記誤差に所定の係数を乗じた値によって、前記スロープ信号の前記傾きを補正する、請求項３に記載のモータドライバ回路。
【請求項５】
前記しきい値は、設定可能である、請求項１から４のいずれかに記載のモータドライバ回路。
【請求項６】
前記位相信号発生器は、前記しきい値を前記モータの状態に応じて適応的に変化させる、請求項１から４のいずれかに記載のモータドライバ回路。
【請求項７】
前記位相信号発生器は、前記モータが定速回転するとき、前記しきい値を相対的に大きくし、前記モータが加速または減速するとき、前記しきい値を相対的に小さくする、請求項６に記載のモータドライバ回路。
【請求項８】
ひとつの半導体基板に一体集積化される、請求項１から４のいずれかに記載のモータドライバ回路。
【請求項９】
センサ付き三相ブラシレスモータの駆動方法であって、
Ｕ相ホール信号、Ｖ相ホール信号、Ｗ相ホール信号にもとづいて、前記三相ブラシレスモータのロータの位置を示す現在位相信号を生成するステップを備え、
前記現在位相信号を生成するステップは、
前記Ｕ相ホール信号、前記Ｖ相ホール信号、前記Ｗ相ホール信号のエッジに応答して、６０度刻みで変化する基準位相信号を生成するステップと、
前記現在位相信号に、前記モータの回転数に応じた角速度信号を累積的に加算するステップと、
前記Ｕ相ホール信号、前記Ｖ相ホール信号、前記Ｗ相ホール信号のエッジが発生したとき、前記現在位相信号と前記基準位相信号との誤差が所定の範囲に含まれない場合に、前記現在位相信号を、前記基準位相信号にリセットするステップと、
を含む、駆動方法。
【請求項１０】
前記現在位相信号を生成するステップは、
前記現在位相信号と前記基準位相信号との前記誤差に所定の係数を乗じた値によって、前記角速度信号を補正するステップをさらに含む、請求項９に記載の駆動方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、三相ブラシレスモータの駆動技術に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
三相ブラシレスモータを駆動する際、ロータの位置に応じて駆動相を切替える必要がある。三相ブラシレスモータの駆動方式は、ロータの位置検出の方式によって、センサレス方式と、ホールセンサ駆動に分類される。ホールセンサ駆動では、ホール素子などのセンサの出力（ホール信号という）を利用して、ロータの位置を検出する。
【０００３】
三相ホール素子が、駆動対象のモータに対して適切な位置に取り付けられているとき、三相ホール信号は、５０％のデューティサイクルを有し、それらの位相差は１２０度と等間隔である理想的な波形を有する。しかしながら、三相ホール素子の取り付け位置がずれていると、ホール信号のポジティブエッジ、ネガティブエッジの位置が、理想的な波形からずれてしまう。誤差を有するホール信号にもとづいてモータを駆動すると、騒音や振動の原因となる。１８０度通電方式（正弦波駆動方式）では、位相角に応じて、コイルに流れる電流を正弦波あるいはそれに類する波形にもとづいて制御する。そのため、ロータの位置（位相角）を正確に知る必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－１７５３２８号公報
【０００５】
［概要］
本開示は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の目的のひとつは、三相ブラシレスモータを適切に駆動可能なモータドライバ回路および駆動方法の提供にある。
【０００６】
本開示のある態様は、三相ブラシレスモータを駆動するモータドライバ回路に関する。モータドライバ回路は、Ｕ相ホール信号、Ｖ相ホール信号、Ｗ相ホール信号にもとづいて、三相ブラシレスモータのロータの位置を示す現在位相信号を生成する位相信号発生器を備える。位相信号発生器は、Ｕ相ホール信号、Ｖ相ホール信号、Ｗ相ホール信号のエッジに応答して、６０度刻みで変化する基準位相信号を生成する処理と、現在位相信号に、モータの回転数に応じた角速度信号を累積的に加算する積分処理と、Ｕ相ホール信号、Ｖ相ホール信号、Ｗ相ホール信号のエッジが発生したときに、現在位相信号と基準位相信号との誤差が所定の範囲に含まれない場合に、現在位相信号を、基準位相信号にリセットする処理と、を実行する。
【０００７】
本開示の別の態様もまた、三相ブラシレスモータを駆動するモータドライバ回路に関する。モータドライバ回路は、Ｕ相ホール信号、Ｖ相ホール信号、Ｗ相ホール信号にもとづいて、三相ブラシレスモータのロータの位置を示す現在位相信号を生成する位相信号発生器を備える。位相信号発生器は、Ｕ相ホール信号、Ｖ相ホール信号、Ｗ相ホール信号のエッジに応答して、６０度刻みで変化する第１基準位相信号を生成する処理と、モータの回転数に応じた傾きを有するスロープ信号を生成する処理と、Ｕ相ホール信号、Ｖ相ホール信号、Ｗ相ホール信号のエッジに応答して、６０度刻みで変化する第１基準位相信号を生成する処理と、Ｕ相ホール信号、Ｖ相ホール信号、Ｗ相ホール信号のエッジが発生したときに、現在位相信号と第１基準位相信号との誤差が所定の範囲に含まれない場合、第２基準位相信号を、第１基準位相信号の値にリセットし、スロープ信号をリセットする処理と、第２基準位相信号とスロープ信号を加算することにより、現在位相信号を生成する処理と、を実行する。
【０００８】
本開示のさらに別の態様は、センサ付き三相ブラシレスモータの駆動方法に関する。駆動方法は、Ｕ相ホール信号、Ｖ相ホール信号、Ｗ相ホール信号にもとづいて、三相ブラシレスモータのロータの位置を示す現在位相信号を生成するステップを備える。現在位相信号を生成するステップは、Ｕ相ホール信号、Ｖ相ホール信号、Ｗ相ホール信号のエッジに応答して、６０度刻みで変化する基準位相信号を生成するステップと、現在位相信号に、モータの回転数に応じた角速度信号を累積的に加算するステップと、Ｕ相ホール信号、Ｖ相ホール信号、Ｗ相ホール信号のエッジが発生したとき、現在位相信号と基準位相信号との誤差が所定の範囲に含まれない場合に、現在位相信号を、基準位相信号にリセットするステップと、を含む。
【０００９】
本開示のさらに別の態様もまた、三相ブラシレスモータの駆動方法に関する。駆動方法は、Ｕ相ホール信号、Ｖ相ホール信号、Ｗ相ホール信号にもとづいて、三相ブラシレスモータのロータの位置を示す現在位相信号を生成するステップを備える。現在位相信号を生成するステップは、Ｕ相ホール信号、Ｖ相ホール信号、Ｗ相ホール信号のエッジに応答して、６０度刻みで変化する第１基準位相信号を生成するステップと、モータの回転数に応じた傾きを有するスロープ信号を生成するステップと、Ｕ相ホール信号、Ｖ相ホール信号、Ｗ相ホール信号のエッジが発生したときに、現在位相信号と第１基準位相信号との誤差が所定の範囲に含まれない場合、第２基準位相信号を、第１基準位相信号の値にリセットし、スロープ信号をリセットする処理と、第２基準位相信号とスロープ信号を加算することにより、現在位相信号を生成する処理と、を実行する。
【００１０】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本開示の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本開示の態様として有効である。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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