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JPS6326638B2 - - Google Patents
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JPS6326638B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6326638B2
JPS6326638B2 JP56036251A JP3625181A JPS6326638B2 JP S6326638 B2 JPS6326638 B2 JP S6326638B2 JP 56036251 A JP56036251 A JP 56036251A JP 3625181 A JP3625181 A JP 3625181A JP S6326638 B2 JPS6326638 B2 JP S6326638B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
transistor
output signal
phase
energization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP56036251A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS57151293A (en
Inventor
Hiroshi Mizuguchi
Makoto Goto
Hiroshi Okamoto
Shingi Yokobori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP56036251A priority Critical patent/JPS57151293A/en
Publication of JPS57151293A publication Critical patent/JPS57151293A/en
Publication of JPS6326638B2 publication Critical patent/JPS6326638B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/34Modelling or simulation for control purposes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転子の回転位置を検出して相巻線と
直列に接続されたドライブトランジスタを順次導
通させて、前記回転子の回転を接続させる様に構
成されたブラシレスモータ、さらに詳しくは、長
時間にわたつて複数相に同時に過電流が流れて前
記ドライブトランジスタあるいは相巻線の過度の
温度上昇が発生して装置の故障や破壊に至らしめ
ない様な保護手段を具備したブラシレスモータに
関し、特に駆動回路部分をIC化する場合に、少
ない外付部品点数できわめて安定かつ確実な動作
が保証されるようにしたものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a brushless motor which is configured to detect the rotational position of a rotor and sequentially conduct the drive transistors connected in series with the phase windings to connect the rotation of the rotor. Protective measures are provided to prevent the motor, and more specifically, to prevent overcurrent from simultaneously flowing through multiple phases over a long period of time and causing an excessive temperature rise in the drive transistor or phase windings, which may lead to failure or destruction of the device. Regarding the equipped brushless motor, extremely stable and reliable operation is guaranteed with a small number of external parts, especially when the drive circuit part is integrated into an IC.

ここで、3相のブラシレスモータを例にとつ
て、この種の保護手段の必要性について説明す
る。まず、回転子マグネツトに対向して電気角で
120゜の整数倍だけ回転方向にずらせて配置された
A、B、C相の固定子巻線に、前記回転子マグネ
ツトの回転位置検出器からの情報をもとに、第1
図に示す様に順次通電していくと(第1図におい
て、Ia、Ib、Icは、それぞれA相、B相、C相へ
の通電電流を示し、θeは回転電気角を示してい
る。)、前記回転子マグネツトは一方向に回転する
が、実際には第1図の様な急激な電流切換を行な
うと、固定子巻線に大きなサージ電圧が発生した
り、2相間の切換点のずれによつて回転子が起動
しない死点が発生するので、第2図に示す様に切
換点近傍において2相の通電電流をオーバーラツ
プさせて、しかもオーバーラツプ部分において
徐々に電流を増加させたり、減少させたりするの
が常である。
Here, the necessity of this type of protection means will be explained using a three-phase brushless motor as an example. First, in electrical angle, facing the rotor magnet.
Based on the information from the rotational position detector of the rotor magnet, the first
When the current is applied sequentially as shown in the figure (in Fig. 1, Ia, Ib, and Ic indicate the current flowing to the A phase, B phase, and C phase, respectively, and θ e indicates the electrical angle of rotation. ), the rotor magnet rotates in one direction, but in reality, if a sudden current switch as shown in Figure 1 is performed, a large surge voltage may occur in the stator winding, or the switching point between the two phases may occur. Since the dead point where the rotor does not start occurs due to the deviation of the rotor, as shown in Fig. 2, the currents of the two phases are made to overlap near the switching point, and the current is gradually increased in the overlapped part. It is common to reduce it.

回転子マグネツトが回転しているときにはオー
バーラツプ部分(第2図のハツチング部分)と、
そうでない部分が交互に現われ、オーバーラツプ
部分の期間も短かいため、このオーバーラツプ部
を設けたことによる弊害は発生しない。ところ
が、モータの起動時において何らかの外力によつ
て回転子マグネツトがオーバーラツプ部の中心付
近で回転を阻止されたとすると、2相の固定子巻
線に通常回転時よりも大きな電流が同時に流れる
ことになり、その結果、前記固定子巻線(相巻
線)の発熱量が大きくなつてモータ内部の異常な
温度上昇が発生したり、前記固定子巻線への通電
を行なうドライブトランジスタがひとつのICに
集積されている場合には、ICの異常な温度上昇
を伴なつて、遂にはそのICが破壊にまで至ると
いう問題があつた。
When the rotor magnet is rotating, the overlap part (hatched part in Figure 2),
Since the other portions appear alternately and the period of the overlap portion is short, no harm will occur due to the provision of the overlap portion. However, if the rotor magnet is prevented from rotating near the center of the overlap part by some external force when the motor is started, a larger current will simultaneously flow through the two-phase stator windings than during normal rotation. As a result, the amount of heat generated in the stator windings (phase windings) increases, causing an abnormal temperature rise inside the motor, or the drive transistors that supply electricity to the stator windings are integrated into a single IC. When integrated, there is a problem in that the temperature of the IC increases abnormally, eventually leading to the IC's destruction.

この現象を防止する方法としては2相に同時に
電流が長時間にわたつて流れ続けたことを検出し
て、この検出信号によつてRSフリツプフロツプ
回路などの双安定回路のセツト出力で電流を遮断
する様な構成が考えられるが、この場合、長時間
にわたつて電流が流れたことを検出するための第
1の時定数回路と、電源投入時に前記双安定回路
を初期リセツトするための第2の時定数回路が必
要となるため、回路構成が複雑になつたり、少な
くとも2個のコンデンサが必要になるなどの不都
合があつた。
A method to prevent this phenomenon is to detect that current continues to flow simultaneously in two phases for a long period of time, and use this detection signal to cut off the current using the set output of a bistable circuit such as an RS flip-flop circuit. Various configurations are possible, but in this case, a first time constant circuit is used to detect that current has flowed for a long time, and a second time constant circuit is used to initially reset the bistable circuit when the power is turned on. Since a time constant circuit is required, there are disadvantages such as a complicated circuit configuration and the need for at least two capacitors.

本発明は以上の様な問題を解消することができ
るものであり、特に回路をIC化した場合に外来
ノイズに対して誤動作のおそれの少ない双安定手
段を備えたことを最大の特徴とする。
The present invention can solve the above-mentioned problems, and its greatest feature is that it includes a bistable means that is less likely to malfunction due to external noise when the circuit is implemented as an IC.

第3図は本発明の一実施例の回路結線図であ
る。同図において、回転子マグネツト(図示せ
ず)の回転位置を検出するためのホール効果素子
1,2,3の出力は、それぞれトランジスタ4〜
26、ダイオード27〜29、抵抗30〜44に
よつて構成された分配回路100の入力端子間4
a−5a,6a−7a,8a−9aに印加され、
前記分配回路100の出力トランジスタ24,2
5,26のコレクタは、それぞれ検出トランジス
タ45,46,47のベースに接続されていると
ともに、各相のプリドライブトランジスタ48,
49,50のベースにも接続されている。
FIG. 3 is a circuit diagram of one embodiment of the present invention. In the figure, the outputs of Hall effect elements 1, 2, and 3 for detecting the rotational position of a rotor magnet (not shown) are connected to transistors 4 to 3, respectively.
26, 4 between the input terminals of the distribution circuit 100 configured by diodes 27 to 29, and resistors 30 to 44
applied to a-5a, 6a-7a, 8a-9a,
Output transistors 24, 2 of the distribution circuit 100
The collectors of transistors 5 and 26 are connected to the bases of detection transistors 45, 46, and 47, respectively, as well as the predrive transistors 48 and 47 of each phase.
It is also connected to the bases of 49 and 50.

前記トランジスタ48,49,50のエミツタ
は、それぞれドライブトランジスタ51,52,
53のベースに接続されているとともに、抵抗5
4,55,56を介してマイナス側給電線路(接
地記号にて表示)に接続され、同コレクタは共通
接続されたうえ、抵抗57を介してプラス側給電
線路(+Vcc)に接続され、前記トランジスタ5
1,52,53のエミツタは、すべてマイナス側
給電線路に接続され、同コレクタとプラス側給電
線路の間には、それぞれ固定子巻線AA,BB,
CCが接続されている。
The emitters of the transistors 48, 49, 50 are respectively drive transistors 51, 52,
53 and is connected to the base of resistor 5
4, 55, and 56 to the negative side feed line (indicated by the ground symbol), and the collectors thereof are connected in common, and are also connected to the positive side feed line (+V cc ) via a resistor 57. transistor 5
Emitters 1, 52, and 53 are all connected to the negative feed line, and stator windings AA, BB, and BB are connected between the collector and the positive feed line, respectively.
CC is connected.

前記検出トランジスタ45,46,47ならび
にトランジスタ58〜61、抵抗62〜67によ
つて構成された2相通電検出回路200の出力ト
ランジスタ61のコレクタは、トランジスタ62
〜70、ダイオード71、抵抗72〜75によつ
て構成された自走型単安定回路300のリセツト
解除端子71aに接続され、前記単安定回路30
0の出力トランジスタ64,66の共通コレクタ
は抵抗76を介してトランジスタ77のベースに
接続されているとともに、抵抗78を介してトラ
ンジスタ79のベースに接続されている。
The collector of the output transistor 61 of the two-phase energization detection circuit 200 constituted by the detection transistors 45, 46, 47, transistors 58-61, and resistors 62-67 is connected to the transistor 62.
70, a diode 71, and resistors 72 to 75.
The common collectors of the zero output transistors 64 and 66 are connected to the base of a transistor 77 via a resistor 76 and to the base of a transistor 79 via a resistor 78.

さらに、前記トランジスタ77のコレクタは前
記リセツト解除端子71aに接続され、同エミツ
タはトランジスタ80のコレクタに接続され、前
記トランジスタ80のエミツタはマイナス側給電
線路に接続され、同ベースは抵抗81、ダイオー
ド82を介してデイスエーブル端子DSに接続さ
れている。前記トランジスタ79のコレクタはト
ランジスタ83のベースに接続されているととも
に抵抗84ならびに前記ダイオード82を介して
前記デイスエーブル端子DSに接続され、前記ト
ランジスタ83のエミツタはマイナス側給電線路
に接続され、同コレクタは電流制御手段400を
介してトランジスタ85のベースおよびコレクタ
さらにはトランジスタ86のベースに接続され、
前記トランジスタ85,86の共通エミツタは定
電圧化給電線路に接続され、前記トランジスタ8
6のコレクタは前記分配回路100の指令電流入
力端子10aに接続されている。
Further, the collector of the transistor 77 is connected to the reset release terminal 71a, the emitter of the transistor 77 is connected to the collector of the transistor 80, the emitter of the transistor 80 is connected to the negative power supply line, and the base of the transistor 77 is connected to the resistor 81 and the diode 82. is connected to the disable terminal DS through. The collector of the transistor 79 is connected to the base of a transistor 83, and is also connected to the disable terminal DS via a resistor 84 and the diode 82, and the emitter of the transistor 83 is connected to the negative power supply line. connected to the base and collector of transistor 85 and further to the base of transistor 86 via current control means 400;
The common emitters of the transistors 85 and 86 are connected to a constant voltage supply line.
6 is connected to the command current input terminal 10a of the distribution circuit 100.

また、前記デイスエーブル端子DSと定電圧化
給電線路の間にはプルアツプ用の抵抗87が接続
され、プラス側給電線路と定電圧化給電線路の間
にはトランジスタ88のコレクタ−エミツタ間が
接続され、前記トランジスタ88のベースは、給
電線路間に接続された抵抗89と定電圧ダイオー
ド90の直列回路の中点に接続されている。
Further, a pull-up resistor 87 is connected between the disable terminal DS and the constant voltage supply line, and a collector-emitter of a transistor 88 is connected between the positive side supply line and the constant voltage supply line. The base of the transistor 88 is connected to the midpoint of a series circuit of a resistor 89 and a constant voltage diode 90 connected between power supply lines.

なお、第3図において、抵抗76とトランジス
タ77は単安定回路300の出力信号によつて前
記単安定回路300をリセツト解除状態に保持せ
しめる保持回路500を構成しており、抵抗78
とトランジスタ79は、制御手段400ならびに
分配回路100より発生される各相への通電指令
信号のドライブトランジスタ51,52,53へ
の供給を、前記単安定回路300の出力信号によ
つて遮断する遮断回路600を構成しており、ま
た、プラス側給電線路はプラス側給電端子DCに
接続されている。
In FIG. 3, a resistor 76 and a transistor 77 constitute a holding circuit 500 that holds the monostable circuit 300 in a reset release state by the output signal of the monostable circuit 300.
and a transistor 79 which is a cut-off circuit that cuts off the supply of energization command signals for each phase generated by the control means 400 and the distribution circuit 100 to the drive transistors 51, 52, and 53 in response to the output signal of the monostable circuit 300. A circuit 600 is configured, and the plus side feed line is connected to the plus side feed terminal DC.

さて、第3図において、トランジスタ45〜5
3のベース・エミツタ間のニー(Knee)電圧は
すべて等しく、その値がVBEで、各トランジスタ
のエミツタ抵抗も充分に小さく、直流電流増幅率
hFEは充分大きいものとし、さらに抵抗62〜6
4,97の抵抗値Rはすべて等しく、抵抗65の
抵抗値がrで抵抗66の抵抗値が1.5rであるとす
ると、A相の固定子巻線AA、B相の固定子巻線
BB、C相の固定子巻線CCのうち、1相にだけ通
電されている状態では、トランジスタ58〜6
0、抵抗65,66によつて構成されたウイルソ
ン定電流回路から検出トランジスタ45〜47に
引き出される電流Ip1は次式で与えられる値とな
る。
Now, in FIG. 3, transistors 45 to 5
The knee voltage between the base and emitter of transistors 3 and 3 is all equal, and its value is V BE , and the emitter resistance of each transistor is also sufficiently small, and the DC current amplification factor is
h FE should be large enough, and the resistance should be 62 to 6
4 and 97 are all equal, and if the resistance value of the resistor 65 is r and the resistance value of the resistor 66 is 1.5r, then the A-phase stator winding AA and the B-phase stator winding
When only one phase of the stator windings CC of the BB and C phases is energized, the transistors 58 to 6
0, the current I p1 drawn from the Wilson constant current circuit constituted by the resistors 65 and 66 to the detection transistors 45 to 47 has a value given by the following equation.

Ip1=VBE/R …(1) 一方、前記ウイルソン定電流回路から抵抗67
へ流し出される電流Is1は、1.5Is=Ipであるから、
次式となる。
I p1 = V BE /R...(1) On the other hand, the resistor 67 is connected to the Wilson constant current circuit.
Since the current I s1 flowing out to is 1.5I s = I p ,
The following formula is obtained.

Is1=2VBE/3R …(2) この場合、抵抗67での電圧降下VR1は、 VR1=Is・R=2VBE/3 …(3) となつて、トランジスタ61にはベース電流が流
れない。
I s1 = 2V BE /3R ... (2) In this case, the voltage drop V R1 at the resistor 67 is V R1 = I s · R = 2V BE /3 ... (3) and the transistor 61 has a base current does not flow.

前記3相の固定子巻線のうち、2相に同時に通
電されている状態では、前記ウイルソン定電流回
路から前記検出トランジスタ45〜47に引き出
される電流Ip2は、 Ip2=2VBE/R …(4) となる。同様にIs2は、 Is2=4VBE/3R …(5) となる。したがつて、出力トランジスタ61のベ
ース電流Ib2は、 Ib2=Is2−VBE/R=VBE/3R …(6) となる。このとき、抵抗72の抵抗値R72を充分
大きく設定しておくことによつてトランジスタ6
1を飽和させることが出来る。
When two phases of the three-phase stator winding are energized simultaneously, the current I p2 drawn from the Wilson constant current circuit to the detection transistors 45 to 47 is I p2 = 2V BE /R... (4) becomes. Similarly, I s2 becomes I s2 =4V BE /3R (5). Therefore, the base current I b2 of the output transistor 61 is I b2 = I s2 - V BE /R = V BE /3R (6). At this time, by setting the resistance value R 72 of the resistor 72 sufficiently large, the transistor 6
1 can be saturated.

ちなみに、前記トランジスタ61の直流電流増
幅率をhFE1、定電圧化給電線路の電圧をVRとする
と、前記抵抗72の抵抗値R72を R72>3R・VR/hFE1・VBE …(7) とすれば良く、例えば、hFE1=30、VBE=0.7V、
VR=7Vとすると、 R72>R …(7)′ となる。
Incidentally, if the DC current amplification factor of the transistor 61 is h FE1 and the voltage of the constant voltage feed line is V R , then the resistance value R 72 of the resistor 72 is R 72 > 3R・V R /h FE1・V BE ... (7) For example, h FE1 = 30, V BE = 0.7V,
When V R =7V, R 72 >R...(7)'.

一方、単安定回路300の内部構成は抵抗74
とスイツチングトランジスタ62によつて充放電
が行なわれるコンデンサ76のホツト側端子にト
ランジスタ63〜70、抵抗75によつて構成さ
れたコンパレータの比較用入力端子63aが接続
され、前記コンパレータの基準電圧入力端子64
aは定電圧化給電線路に接続された構成になつて
いる。
On the other hand, the internal configuration of the monostable circuit 300 is as follows:
A comparison input terminal 63a of a comparator constituted by transistors 63 to 70 and a resistor 75 is connected to the hot side terminal of a capacitor 76 which is charged and discharged by the switching transistor 62, and the reference voltage input of the comparator is terminal 64
a is connected to a constant voltage feed line.

通常は前記スイツチングトランジスタ62がオ
ン状態となつていて、トランジスタ66のコレク
タ電圧はほぼ零であるが、トランジスタ61によ
つて前記スイツチングトランジスタ62がオフ状
態に移行せしめられると、抵抗74からの通電に
よつてコンデンサ76の電位が次第に上昇してゆ
き、その充電電圧Vcが定電圧化給電電圧VRを越
えた時点でコンパレータが動作してトランジスタ
66のコレクタ電位が上昇する。
Normally, the switching transistor 62 is in the on state and the collector voltage of the transistor 66 is approximately zero, but when the switching transistor 62 is turned off by the transistor 61, the voltage from the resistor 74 is reduced. The potential of the capacitor 76 gradually rises as a result of energization, and when the charging voltage V c exceeds the regulated power supply voltage VR , the comparator operates and the collector potential of the transistor 66 rises.

前記スイツチングトランジスタ62がオフ状態
になつた時点、すなわち自走型単安定回路300
のリセツトが解除された時点から前記トランジス
タ66のコレクタ電位が上昇するまでの時間を
Tp、抵抗74の抵抗値をR4、コンデンサ76の
容量をC6、プラス側給電線路DCに印加されてい
る電源をVccとすると となる。したがつて、Tpは次式で表わされる。
When the switching transistor 62 turns off, that is, when the free-running monostable circuit 300
The time period from when the reset of the transistor 66 is released until the collector potential of the transistor 66 rises is
If T p is the resistance value of the resistor 74, R 4 is the capacitance of the capacitor 76, and C 6 is the power supply applied to the positive feed line DC, then V cc is the power supply applied to the positive feed line DC. becomes. Therefore, T p is expressed by the following equation.

Tp=−C6・R4lo(1−VR/Vcc) …(9) ここで例えば、Vcc=9V、R4=100KΩ、C6
6.8μFとすると、 Tp=−6.8×10-6×100×103×eo(2/9) ≒1.03(sec) となり、リセツト解除信号が続けて1秒間以上印
加されるとトランジスタ66のコレクタ電位が上
昇する。
T p = −C 6 · R 4 lo (1−V R /V cc ) …(9) Here, for example, V cc = 9V, R 4 = 100KΩ, C 6 =
Assuming 6.8μF, T p = -6.8×10 -6 ×100×10 3 ×e o (2/9) ≈1.03 (sec), and if the reset release signal is continuously applied for more than 1 second, the transistor 66 Collector potential increases.

前記トランジスタ66のコレクタ電位が上昇す
ると、トランジスタ77とトランジスタ79の双
方がオン状態に移行し、トランジスタ83をオフ
状態に移行せしめて、各相への通電を遮断すると
ともに、リセツト解除信号入力端子71aの電位
は続けてほぼ零に保持される。
When the collector potential of the transistor 66 rises, both the transistor 77 and the transistor 79 are turned on, and the transistor 83 is turned off, cutting off current to each phase, and the reset release signal input terminal 71a is turned on. The potential of is continuously held at approximately zero.

なお、このときデイスエーブル端子DSの電位
が外部からのデイスエーブル信号によつて強制的
に零にされると、トランジスタ80がオフ状態に
移行するので、トランジスタ62が再びオン状態
に移行してコンデンサ76の充電電荷が放電さ
れ、自走型の単安定回路300はリセツトされ
る。
Note that at this time, when the potential of the disable terminal DS is forced to zero by an external disable signal, the transistor 80 is turned off, so the transistor 62 is turned on again, and the capacitor 76 is turned off. The charge is discharged and the free-running monostable circuit 300 is reset.

ところで、ブラシレスモータの回転子マグネツ
トが回転している場合には、第2図の斜線部で示
したオーバーラツプ期間とオーバーラツプしない
期間が交互に現われるため、抵抗74とコンデン
サ76による時定数を適当に選んでおくことによ
つて、2相通電検出回路200の出力トランジス
タ61がリセツト解除信号を発生しても自走型の
単安定回路300が出力を発生するまでに前記出
力トランジスタ61によつて再び前記単安定回路
300がリセツトされて遮断回路600は動作し
ない。
By the way, when the rotor magnet of the brushless motor is rotating, overlapping periods and non-overlapping periods shown by the shaded area in FIG. By keeping the output transistor 61 in the 2-phase conduction detection circuit 200, even if the output transistor 61 of the two-phase conduction detection circuit 200 generates a reset release signal, the output transistor 61 will be able to reset the reset signal again by the time the free-running monostable circuit 300 generates an output. Monostable circuit 300 is reset and cutoff circuit 600 does not operate.

ところが、オーバーラツプ部分で長時間にわた
つてブラシレスモータの回転子マグネツトが回転
を止められた場合には、前記出力トランジスタ6
1がその間ずつとリセツト解除信号を持続して発
生するので、前記単安定回路300が出力信号を
発生し、各相への通電が遮断される。
However, if the rotor magnet of the brushless motor is stopped rotating at the overlap portion for a long time, the output transistor 6
1 continuously generates a reset release signal, the monostable circuit 300 generates an output signal, and the current supply to each phase is cut off.

各相への通電が遮断されると、前記出力トラン
ジスタ61はオフ状態に移行するが、代りに、そ
れ以前に保持回路500が動作して前記スイツチ
ングトランジスタ62をオフ状態に保持せしめ
る。
When the power supply to each phase is cut off, the output transistor 61 shifts to the off state, but instead, the holding circuit 500 operates before that to keep the switching transistor 62 in the off state.

前記単安定回路300と保持回路500は一種
の双安定回路を形成しているとみなすことが出来
るが、一般の双安定回路と異なる点は、モータの
回転子が回転しているのか、あるいは停止してい
るのかを判別するための遅れ要素(時定数回路)
を双安定動作のための正帰還ループの中に包含し
ているために、全体の構成が簡単になるととも
に、サージ的な外来ノイズに対しては前記遅れ要
素が有効に働き、ノイズにきわめて強い装置が実
現出来るという利点がある。
The monostable circuit 300 and the holding circuit 500 can be considered to form a type of bistable circuit, but the difference from a general bistable circuit is that the motor rotor is rotating or stopped. Delay element (time constant circuit) to determine whether
Because it is included in the positive feedback loop for bistable operation, the overall configuration is simple, and the delay element works effectively against external noise such as surges, making it extremely resistant to noise. There is an advantage that the device can be realized.

また、前記遅れ要素によつて電源投入時に単安
定回路300と保持回路500による双安定回路
は必らずリセツトされるので、さらには給電端子
DCの電位がゆつくりと上昇した場合にはトラン
ジスタ61がオン状態になるよりも早くスイツチ
ングトランジスタ62がオン状態に移行する(抵
抗67の両端の電圧がVBEに達するよりも先に前
記トランジスタ62のベース電位がVBEに達す
る。)ので前記双安定回路のための初期リセツト
要素は必要としない。
Furthermore, since the bistable circuit consisting of the monostable circuit 300 and the holding circuit 500 is always reset by the delay element when the power is turned on, the power supply terminal
When the DC potential rises slowly, the switching transistor 62 turns on earlier than the transistor 61 turns on (the switching transistor 62 turns on before the voltage across the resistor 67 reaches V BE ). 62 reaches VBE ), so no initial reset element is needed for the bistable circuit.

なお、第3図では3相のブラシレスモータにお
ける回路構成例を示したが、3相に限らず、複数
の相巻線と複数のドライブトランジスタを有する
ブラシレスモータであれば、すべて本発明が適用
出来るのはいうまでもない。
Although FIG. 3 shows an example of the circuit configuration of a three-phase brushless motor, the present invention is applicable to any brushless motor that has multiple phase windings and multiple drive transistors, not just three-phase motors. Needless to say.

また、制御手段400は可変抵抗器記号にて示
したが、一般的には回転子の回転速度を検出して
定速制御するための速度制御回路が多用される。
Further, although the control means 400 is shown by a variable resistor symbol, generally a speed control circuit for detecting the rotational speed of the rotor and controlling the speed at a constant speed is often used.

さらに、単安定回路300の準安定時間を決定
する抵抗74は例えば定電流回路の様な他の通電
手段でも良く、ドライブトランジスタ51,5
2,53等についてもバイポーラトランジスタに
限定される訳ではなく、一例としてパワーFET
の様なユニポーラトランジスタを使用することも
出来る。
Furthermore, the resistor 74 that determines the metastable time of the monostable circuit 300 may be any other current supply means such as a constant current circuit, and the drive transistors 51, 5
2, 53, etc. are not limited to bipolar transistors, but power FETs are one example.
It is also possible to use unipolar transistors such as

この様に本発明のブラシレスモータは、複数の
相巻線AA,BB,CCに順次通電するために、そ
の出力電極(バイポーラトランジスタにおいては
コレクタあるいはエミツタ、ユニポーラトランジ
スタにおいてはドレインあるいはソースが出力電
極となる。)が各々の相巻線の一端に接続された
複数のドライブトランジスタ51,52,53
と、回転子の回転位置検出器1,2,3の出力信
号に応じて前記複数のドライブトランジスタの入
力電極(バイポーラトランジスタにおいてはベー
ス、ユニポーラトランジスタにおいてはゲートが
入力電極となる。)に通電指令信号を分配する分
配回路100と、前記通電指令信号が同時に複数
のドライブトランジスタに供給されたことを検出
する2相通電検出回路200と、該2相通電検出
回路の出力信号によつてリセツト状態が解除さ
れ、リセツト解除時点から一定時間経過後に出力
信号を発生する自走型の単安定回路300と、前
記単安定回路の出力信号によつて前記単安定回路
をリセツト解除状態に保持せしめる保持回路50
0と、前記単安定回路の出力信号によつて前記通
電指令信号の前記ドライブトランジスタへの供給
を遮断する遮断回路600を備えたことを特徴と
するもので、前記単安定回路と前記保持回路によ
つて構成される双安定手段の正帰還ループの中に
遅れ要素が存在しているので、簡単な回路構成
で、しかも外来ノイズに強く、かつ、特別な初期
リセツト手段も必要としない過電流保護機構を実
現することが出来、大なる効果を奏するものであ
る。
In this way, in the brushless motor of the present invention, in order to sequentially energize the plurality of phase windings AA, BB, and CC, the output electrode (collector or emitter for bipolar transistors, drain or source for unipolar transistors) is used as the output electrode. ) are connected to one end of each phase winding.
Then, an energization command is given to the input electrodes of the plurality of drive transistors (the input electrode is the base for bipolar transistors, and the gate for unipolar transistors) according to the output signals of rotor rotational position detectors 1, 2, and 3. A distribution circuit 100 that distributes signals, a two-phase energization detection circuit 200 that detects that the energization command signal is simultaneously supplied to a plurality of drive transistors, and a reset state is determined by the output signal of the two-phase energization detection circuit. A free-running monostable circuit 300 that generates an output signal after a certain period of time has elapsed from the reset release point, and a holding circuit 50 that holds the monostable circuit in the reset release state using the output signal of the monostable circuit.
0, and a cutoff circuit 600 that cuts off the supply of the energization command signal to the drive transistor by the output signal of the monostable circuit, wherein the monostable circuit and the holding circuit are connected to each other. Since there is a delay element in the positive feedback loop of the bistable means constructed in this way, overcurrent protection can be achieved with a simple circuit configuration, strong against external noise, and requiring no special initial reset means. This mechanism can be realized and has great effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図および第2図は従来技術の問題点を説明
するための3相ブラシレスモータの電流波形図、
第3図は本発明の一実施例における駆動回路の結
線図である。 51,52,53……ドライブトランジスタ、
AA,BB,CC……固定子巻線、100……分配
回路、200……2相通電検出回路、300……
単安定回路、500……保持回路、600……遮
断回路。
Figures 1 and 2 are current waveform diagrams of a three-phase brushless motor to explain the problems of the prior art;
FIG. 3 is a wiring diagram of a drive circuit in one embodiment of the present invention. 51, 52, 53...drive transistor,
AA, BB, CC...Stator winding, 100...Distribution circuit, 200...2-phase current detection circuit, 300...
Monostable circuit, 500...holding circuit, 600...breaking circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 複数の相巻線に順次通電するために、その出
力電極が各々の相巻線の一端に接続された複数の
ドライブトランジスタと、回転子の回転位置検出
器の出力信号に応じて前記複数のドライブトラン
ジスタの入力電極に通電指令信号を分配する分配
回路と、前記通電指令信号が同時に複数のドライ
ブトランジスタに供給されたことを検出する2相
通電検出回路と、双安定動作のための正帰還ルー
プ内に時定数回路を含み、2相通電検出回路の出
力信号によるリセツト解除時点から一定時間経過
後に出力信号を発生する自走型の単安定回路と、
前記単安定回路の出力信号によつて前記単安定回
路をリセツト解除状態に保持せしめる保持回路
と、前記単安定回路の出力信号によつて前記通電
指令信号の前記ドライブトランジスタへの供給を
遮断する遮断回路を具備してなるブラシレスモー
タ。 2 特許請求の範囲第1項の記載において、前記
単安定回路は、前記2相通電検出回路の出力信号
が入力電極に印加されるスイツチングトランジス
タと、そのスイツチングトランジスタと別の通電
手段とによつて充放電が行なわれるコンデンサ
と、そのコンデンサの充電電圧と基準電圧とを比
較して前記充電電圧が前記基準電圧を越えたとき
に出力信号を発生するコンパレータを含めて構成
されていることを特徴とするブラシレスモータ。
[Claims] 1. A plurality of drive transistors whose output electrodes are connected to one end of each phase winding in order to sequentially energize the plurality of phase windings, and an output signal of a rotor rotational position detector. a distribution circuit that distributes an energization command signal to the input electrodes of the plurality of drive transistors according to the energization command signal; a two-phase energization detection circuit that detects that the energization command signal is simultaneously supplied to the plurality of drive transistors; and a bistable operation. a free-running monostable circuit that includes a time constant circuit in a positive feedback loop for generating an output signal after a predetermined period of time has elapsed from the time of reset release by the output signal of the two-phase energization detection circuit;
a holding circuit that holds the monostable circuit in a reset release state by an output signal of the monostable circuit; and a cutoff circuit that cuts off the supply of the energization command signal to the drive transistor by the output signal of the monostable circuit. A brushless motor equipped with a circuit. 2. In the description of claim 1, the monostable circuit includes a switching transistor to which an output signal of the two-phase energization detection circuit is applied to an input electrode, and a switching transistor and another energization means. Therefore, the capacitor is configured to include a capacitor that is charged and discharged, and a comparator that compares the charging voltage of the capacitor with a reference voltage and generates an output signal when the charging voltage exceeds the reference voltage. Features a brushless motor.
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