单相无刷电动机的驱动电路技术领域
本发明涉及一种单相无刷电动机的驱动电路。
背景技术
直流电动机中的无刷电动机由于不使用电刷、换向器，所
以具有寿命长等优点。另外，例如通过设为专利文献1所公开的
单相无刷电动机，只要一个霍尔元件等位置检测元件即可，驱
动电路也只要1相的电路就足够，所以能够实现低成本化、小型
化等。
另一方面，在普通的单相无刷电动机中，存在即使开始向
驱动线圈供给驱动电流、转子(rotor)也不旋转的被称为死(锁)
点的停止位置。因此，在专利文献1的单相无刷电动机中，采取
措施使得在永磁铁的中心与驱动线圈的中心错开的位置处停止
以避免死点。并且，还公开了一种驱动控制电路，其施加用于
产生与在驱动线圈中产生的感应电压(反电动势电压)相反方向
的电流的电压，来实现效率的提高、振动和噪音的降低等。
由此，通过采取死点措施，或者使用降低振动和噪音的技
术，能够将单相无刷电动机用于风扇电动机等各种用途。
专利文献1：日本特开2008-312440号公报
发明内容
发明要解决的问题
单相无刷电动机由于能够成为低成本且小型的结构，所以
作为适合的用途，例如可以列举出在用于通知便携电话的来电
的震动功能中使用的振动电动机。特别是在用作振动电动机的
情况下，还能够使用容易产生振动的矩形波来作为驱动信号，
因此能够抑制电动机驱动电路的电路规模，能够实现电动机驱
动用IC的低成本化、小型化。
另外，在电动机驱动用IC中，还已知一种内置了用于检测
转子的旋转位置的霍尔元件的电动机驱动用IC。但是，这样的
内置有霍尔元件的IC必须安装在电动机的内部，因此导致抑制
了对于单相无刷电动机的小型化的效果。并且，由于制造IC时
的霍尔元件自身的特性等，转子的旋转位置的检测精度上会产
生误差，因此必须在出厂时施加磁场来进行试验。因此，还导
致抑制了低成本化的效果。
用于解决问题的方案
解决上述问题的主要的本发明是一种单相无刷电动机的驱
动电路，其特征在于，具有：驱动信号生成电路，其生成驱动
信号，该驱动信号用于隔着非通电期间交替地向单相无刷电动
机的驱动线圈供给第一驱动电流和与上述第一驱动电流相反的
方向的第二驱动电流，在该非通电期间内不向上述驱动线圈供
给上述第一驱动电流和上述第二驱动电流中的任一个；输出电
路，其根据上述驱动信号向上述驱动线圈供给上述第一驱动电
流或上述第二驱动电流；过零检测电路，其在上述非通电期间
内检测在上述驱动线圈中产生的感应电压的过零点，其中，上
述驱动信号生成电路测量驱动周期，该驱动周期是从上述输出
电路向上述驱动线圈供给上述第一驱动电流或上述第二驱动电
流的通电期间的开始起至上述过零检测电路检测出上述过零点
为止的时间，并且，在上述过零检测电路检测出上述过零点的
情况下，上述驱动信号生成电路根据所测量出的上述驱动周期
决定下一个通电期间的长度，在上述过零检测电路没有检测出
上述过零点的情况下，上述驱动信号生成电路将上一个通电期
间的长度决定为下一个通电期间的长度。
通过附图和本说明书的记载，能够清楚本发明的其它特征。
发明的效果
根据本发明，不使用霍尔元件等位置检测元件就能够驱动
单相无刷电动机，能够实现电动机的小型化、低成本化。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式中的单相无刷电动机的
驱动电路整体的结构的电路框图。
图2是表示输出电路20和感应电压检测电路30的具体结构
的一个例子的电路框图。
图3是表示本发明的第一实施方式中的边沿检测电路的结
构的电路框图。
图4是说明在本发明的第一实施方式中在启动模式下的电
动机驱动电路1a的动作的图。
图5是表示在启动模式下对每个循环计数值(通电次数)预
先设定的启动时计数(通电时间)的一个例子的图。
图6是说明在本发明的第一实施方式中在通常模式下的电
动机驱动电路1a的动作的图。
图7是说明在本发明的第一实施方式中在非通电期间内没
有检测出感应电压的过零点时的电动机驱动电路1a的动作的
图。
图8是表示本发明的第二实施方式中的单相无刷电动机的
驱动电路整体的结构的电路框图。
图9是说明在本发明的第二实施方式中在非通电期间内没
有检测出感应电压的过零点时的电动机驱动电路1b的动作的
图。
图10是说明在本发明的第一和第二实施方式中在刚检测出
感应电压的过零点之后由于驱动电流而产生了过零点时的电动
机驱动电路1a(1b)的动作的图。
图11是说明在本发明的第一和第二实施方式中在非检测期
间内感应电压产生了过零点时的电动机驱动电路1a(1b)的动作
的图。
图12是表示本发明的第三实施方式中的单相无刷电动机的
驱动电路整体的结构的电路框图。
图13是表示本发明的第三实施方式中的边沿检测电路的结
构的电路框图。
图14是说明在本发明的第三实施方式中在刚检测出感应电
压的过零点之后由于驱动电流而产生了过零点时的电动机驱动
电路1c的动作的图。
图15是说明在本发明的第三实施方式中在非检测期间内感
应电压产生了过零点时的电动机驱动电路1c的动作的图。
附图标记说明
1a~1c：电动机驱动电路；9：驱动线圈；11a、11b：主计
数器；12：驱动周期存储寄存器；13：通电时间设定寄存器；
14：循环计数器(loop counter)；15：选择电路；16：定时控制
电路；17：NOR电路(逻辑或非电路)；18：OR电路(逻辑或电路)；
20：输出电路；30：感应电压检测电路；40：比较器(comparator)；
50、70：边沿检测电路；51、53：延迟电路；52：XOR电路(逻
辑异或电路)；54：AND电路(逻辑与电路)；71、78、79：延迟
电路；72、80：反相器(反转电路)；73、81、83：AND电路(逻
辑与电路)；74：NOR电路(逻辑或非电路)；75：选择电路；76：
判断电路；77：OR电路(逻辑或电路)；82：RSFF(RS型触发器)；
91、92：输出端子；M1~M4：输出晶体管；R1~R4：电阻；OP：
运算放大器(operational amplifier)。
具体实施方式
通过本说明书和附图的记载，至少清楚以下的事项。
<第一实施方式>
===单相无刷电动机的驱动电路整体的结构===
以下，参照图1，说明本发明的第一实施方式中的单相无刷
电动机的驱动电路整体的结构。
图1所示的电动机驱动电路1a是用于对具备驱动线圈9的单
相无刷电动机进行驱动的电路，构成为至少具备用于连接驱动
线圈9的输出端子91和92的集成电路。另外，电动机驱动电路1a
构成为包括主计数器11a、驱动周期存储寄存器12、通电时间设
定寄存器13、循环计数器14、选择电路15、定时控制电路16、
NOR电路(逻辑或非电路)17、输出电路20、感应电压检测电路
30、比较器(comparator)40以及边沿检测电路50。
另外，在本实施方式中，主计数器11a、驱动周期存储寄存
器12、通电时间设定寄存器13、循环计数器14、选择电路15以
及定时控制电路16相当于驱动信号生成电路。另外，感应电压
检测电路30、比较器40以及边沿检测电路50相当于过零检测电
路。
对主计数器11a(第一计数器电路)的CK输入端(时钟输入端)
输入时钟信号CLK(规定的时钟)，对CL输入端(清零输入端)输
入从边沿检测电路50输出的边沿检测信号EG。而且，从主计数
器11a输出主计数值CNT。
向驱动周期存储寄存器12输入主计数值CNT和边沿检测信
号EG，从驱动周期存储寄存器12输出通常时计数值Ton。另外，
从通电时间设定寄存器13输出对从循环计数器14输出的每个循
环计数值LP预先设定的启动时计数值T1~T10。
对循环计数器14(第二计数器电路)的CK输入端输入边沿
检测信号EG，从循环计数器14输出循环计数值LP。另外，选择
电路15构成为11输入、1输出的多路复用器(multiplexer)，对选
择控制输入端输入循环计数值LP。并且，对与循环计数值LP
为1~10的情况对应的数据输入端分别输入启动时计数值
T1~T10，对与循环计数值LP为11以上的情况对应的数据输入端
输入通常时计数值Ton。
向定时控制电路16输入主计数值CNT和选择电路15的输出
值以及表示循环计数值LP是奇数还是偶数的最低位(以下称为
奇偶位LP[0])。另外，从定时控制电路16输出驱动信号S1和S2。
并且，向NOR电路17输入驱动信号S1和S2，从NOR电路17输出
高阻抗信号HZ。
向输出电路20输入驱动信号S1和S2，输出电路20的输出节
点分别经由输出端子91及92与驱动线圈9相连接。另外，向感应
电压检测电路30输入输出端子91和92各自的电压V1和V2。并
且，向比较器40的非反转输入端施加感应电压检测电路30的输
出电压Vout，向反转输入端施加基准电压Vref，从比较器40输
出比较结果信号CP。而且，向边沿检测电路50输入比较结果信
号CP和高阻抗信号HZ，从边沿检测电路50输出边沿检测信号
EG。
===输出电路和感应电压检测电路的结构===
接着，参照图2，说明输出电路20和感应电压检测电路30
的更具体的结构。
图2所示的输出电路20构成为包括输出晶体管M1~M4的H
桥电路。另外，以下，作为一个例子，说明输出晶体管M1和M2
是PMOS(P-channel Metal-Oxide Semiconductor：P沟道金属氧化
物半导体)晶体管而输出晶体管M3和M4是NMOS(N-channel
MOS：N沟道金属氧化物半导体)晶体管的情况。
输出晶体管M1与输出晶体管M3串联连接，输出晶体管M2
与输出晶体管M4串联连接。另外，输出晶体管M1和M2的源极
都与电源VCC连接，输出晶体管M3和M4的源极都与地连接。
并且，向输出晶体管M1和M4的栅极都输入驱动信号S1，向输
出晶体管M2和M3的栅极都输入驱动信号S2。而且，输出晶体
管M1和M3的连接点与输出端子91相连接，输出晶体管M2和M4
的连接点与输出端子92相连接。
图2所示的感应电压检测电路30构成为包括电阻R1~R4、运
算放大器(operational amplifier)OP的差动放大电路。电阻R1的
一端与输出端子92连接，另一端与运算放大器OP的反转输入端
连接。另外，电阻R2的一端与输出端子91连接，另一端与运算
放大器OP的非反转输入端连接。并且，电阻R3的一端与运算放
大器OP的反转输入端连接，另一端与运算放大器OP的输出端连
接。而且，电阻R4的一端与运算放大器OP的非反转输入端连接，
另一端被施加基准电压Vref。
===边沿检测电路的结构===
接着，参照图3，说明边沿检测电路50的更具体的结构。
图3所示的边沿检测电路50构成为包括延迟电路51、53、
XOR电路(逻辑异或电路)52以及AND电路(逻辑与电路)54。
向延迟电路51输入比较结果信号CP。另外，向XOR电路52
输入比较结果信号CP和延迟电路51的输出信号，从XOR电路52
输出双边沿信号EGrf。并且，向延迟电路53输入高阻抗信号HZ，
从延迟电路53输出屏蔽信号MS。另外，向AND电路54输入双边
沿信号EGrf和屏蔽信号MS，从AND电路54输出边沿检测信号
EG。
===单相无刷电动机的驱动电路的动作===
以下，说明本实施方式中的单相无刷电动机的驱动电路的
动作。
主计数器11a根据时钟信号CLK进行计数，输出逐一增加的
主计数值CNT。另外，主计数器11a在每次被输入脉冲状的边沿
检测信号EG时被复位，主计数值CNT被清零。此外，实际上，
主计数器11a的位数是有限的，因此主计数器11a例如如果计数
到规定的计数值(例如满计数值)，则直到被复位为止停止进行
计数。
驱动周期存储寄存器12在每次被输入边沿检测信号EG时，
将清零之前的主计数值CNT存储为驱动周期。此外，如后所述，
驱动周期由向驱动线圈9供给驱动电流的通电期间和其后的不
向驱动线圈9供给驱动电流的非通电期间构成。而且，驱动周期
存储寄存器12将所存储的主计数值CNT(驱动周期)乘以规定的
系数a(0<a<1)所得的值作为通常时计数值Ton而输出，该通常时
计数值Ton表示下一个驱动周期中的通电期间的长度。
循环计数器14在每次被输入边沿检测信号EG时进行计数，
输出逐一增加的循环计数值LP。因此，循环计数器14对从电动
机驱动电路1a的启动时起的驱动周期的次数即通电期间的次数
进行计数，循环计数值LP表示从电动机驱动电路1a的启动时起
的向驱动线圈9的通电次数。另外，在通电时间设定寄存器13
中存储有对1~10的每个循环计数值LP预先设定的表示通电时
间的启动时计数值T1~T10。
选择电路15在循环计数值LP为1~10的情况下，分别输出启
动时计数值T1~T10，在循环计数值LP为11以上的情况下，输出
通常时计数值Ton。另外，实际上，循环计数器14的位数是有
限的，因此循环计数器14例如如果计数到选择电路15输出通常
时计数值Ton的值(例如11)，则只改变循环计数值LP的最低位
(奇偶位LP[0])。
定时控制电路16根据主计数值CNT输出驱动信号S1和S2，
输出电路20根据驱动信号S1和S2向驱动线圈9供给驱动电流。
此外，以下，将在驱动线圈9中从输出端子91流向输出端子92
的方向的驱动电流(第一驱动电流)称为正电流，将沿与正电流
相反的方向流动的驱动电流(第二驱动电流)称为负电流。
更具体地说，在主计数值CNT根据边沿检测信号EG而被清
零后起至达到选择电路15的输出值为止的期间，定时控制电路
16将驱动信号S1和S2中的某一个设为高水平。然后，输出电路
20向驱动线圈9供给正电流(驱动信号S1为高水平时)或负电流
(驱动信号S2为高水平时)。
另一方面，在主计数值CNT达到选择电路15的输出值后起
至根据边沿检测信号EG被清零为止的期间，定时控制电路16
将驱动信号S1和S2都设为低水平。然后，输出电路20向驱动线
圈9既不供给正电流也不供给负电流。
另外，定时控制电路16根据奇偶位LP[0]切换在通电期间设
为高水平的驱动信号。因此，定时控制电路16在每次奇偶位LP[0]
根据边沿检测信号EG变化时，切换输出电路20向驱动线圈9供
给的正电流和负电流。
这样，定时控制电路16对通电期间和非通电期间进行控制，
输出电路20按照定时控制电路16的控制，隔着非通电期间交替
地向驱动线圈9供给正电流和负电流。此外，NOR电路17在驱
动信号S1和S2都为低水平而输出电路20的输出为高阻抗状态
的非通电期间，输出高水平的高阻抗信号HZ。
感应电压检测电路30通过对电压V1与V2的差电压V1-V2
进行放大并输出，由此在非通电期间内检测在驱动线圈9中产生
的感应电压。在此，通过设为R1=R2、R3=R4，感应电压检测
电路30的输出电压Vout为Vout=Vref+(R3/R1)×(V1-V2)。而
且，比较器40将输出电压Vout与基准电压Vref进行比较，输出
如下比较结果信号CP：在Vout>Vref的情况下，即在差电压
V1-V2为正的情况下成为高水平，在差电压V1-V2为负的情况
下成为低水平。
边沿检测电路50的XOR电路52通过取得比较结果信号CP
与其延迟信号(延迟电路51的输出信号)的逻辑异或，检测出比
较结果信号CP的上升沿和下降沿，输出脉冲状的双边沿信号
EGrf。因此，双边沿信号EGrf表示差电压V1-V2从正切换为负、
或从负切换为正的过零点的定时。
另外，延迟电路53为了对在通电期间流过的驱动电流(正电
流或负电流)、从通电期间向非通电期间转移时流过的再生电流
所产生的过零点进行屏蔽(mask)，输出将高阻抗信号HZ延迟所
得的屏蔽信号MS。然后，AND电路54用屏蔽信号MS对双边沿
信号EGrf进行屏蔽，来输出边沿检测信号EG。
这样，过零检测电路(感应电压检测电路30、比较器40以及
边沿检测电路50)对在非通电期间内在驱动线圈9中产生的感应
电压的过零点进行检测，输出脉冲状的边沿检测信号EG。
===单相无刷电动机的驱动电路的动作的具体例===
在此，适当地参照图4~图6来说明本实施方式中的单相无
刷电动机的驱动电路的动作的具体例。此外，以下，设将循环
计数值LP为1~10的期间的动作模式称为启动模式，将其后的动
作模式称为通常模式。另外，设在循环计数值LP为奇数(LP[0]=1)
时驱动线圈9中流过正电流，在循环计数值LP为偶数(LP[0]=0)
时驱动线圈9中流过负电流。
首先，参照图4，说明启动模式(LP≤10)下的电动机驱动电
路1a的动作。此外，启动模式是从电动机驱动电路1a的启动时
起第10次驱动周期为止的动作模式，图4表示从第一次到第四次
的驱动周期。
当电动机驱动电路1a启动时，主计数器11a根据时钟信号
CLK开始进行计数，第一次的驱动周期(LP=1)开始。然后，定
时控制电路16将驱动信号S1设为高水平，将驱动信号S2设为低
水平，开始从输出电路20向驱动线圈9供给正电流。此外，在该
正电流的通电期间，差电压V1-V2为正，比较结果信号CP为高
水平。
在正电流的通电期间，当主计数值CNT达到启动时计数值
T1(CNT=T1)时，定时控制电路16将驱动信号S1和S2都设为低水
平，使从输出电路20向驱动线圈9进行的正电流和负电流的供给
都停止。此外，在从该通电期间向非通电期间转移时，有可能
因再生电流产生过零点，但是该过零点通过屏蔽信号MS被屏
蔽，该屏蔽信号MS是将高阻抗信号HZ延迟了延迟电路53的延
迟时间D1所得的信号。
在非通电期间，过零检测电路对在驱动线圈9中产生的感应
电压的过零点进行检测，当输出具有延迟电路51的延迟时间D2
的脉冲宽度的边沿检测信号EG时，主计数器11a被复位，主计
数值CNT被清零(CNT=0)。另外，循环计数值LP加一，第二次
的驱动周期(LP=2)开始。然后，定时控制电路16将驱动信号S1
设为低水平，将驱动信号S2设为高水平，开始从输出电路20向
驱动线圈9供给负电流。此外，在该负电流的通电期间，差电压
V1-V2为负，比较结果信号CP为低水平。
在负电流的通电期间，当主计数值CNT达到启动时计数值
T2(CNT=T2)时，定时控制电路16将驱动信号S1和S2都设为低水
平，使从输出电路20向驱动线圈9进行的正电流和负电流的供给
都停止。
在非通电期间，过零检测电路检测感应电压的过零点，当
输出边沿检测信号EG时，主计数器11a被复位，主计数值CNT
被清零(CNT=0)。另外，循环计数值LP加一，第三次的驱动周
期(LP=3)开始。然后，定时控制电路16将驱动信号S1设为高水
平，将驱动信号S2设为低水平，再次开始从输出电路20向驱动
线圈9供给正电流。
这样，在启动模式下，电动机驱动电路1a在对每个循环计
数值LP预先设定的启动时计数值T1~T10所表示的通电时间内，
从输出电路20向驱动线圈9供给正电流或负电流，并转移到非通
电期间。另外，当在非通电期间内检测出在驱动线圈9中产生的
感应电压的过零点时，切换正电流和负电流并转移到通电期间。
然后，直到第10次驱动周期(LP=10)为止反复进行这些动作。
在此，通过将启动时计数值T1~T10(所表示的通电时间)设
定为随着循环计数值LP(所表示的通电次数)的增加相应地减
少，电动机驱动电路1a能够使单相无刷电动机平滑地从停止状
态启动到高速旋转状态。另外，作为一个例子，如图5所示，将
启动时计数值T1~T10预先设定为与循环计数值LP大致成反比。
通过这样设定启动时计数值T1~T10，电动机驱动电路1a能够更
快地启动单相无刷电动机。
接着，参照图6，说明通常模式(LP≥11)下的电动机驱动电
路1a的动作。此外，通常模式是第11次的驱动周期以后的动作
模式，图6表示从第(n-1)次至第(n+2)次(n是12以上的偶数)的驱
动周期。
在第(n-1)次的驱动周期(LP=n-1)中的非通电期间内，过零
检测电路检测感应电压的过零点，当输出边沿检测信号EG时，
主计数器11a被复位，主计数值CNT被清零(CNT=0)。另外，驱
动周期存储寄存器12存储被清零前的主计数值CNT，并且输出
将该存储的主计数值CNT乘以系数a所得的通常时计数值
Ton(Ton=CNT×a)。在此，通常时计数值Ton表示第n次的驱动周
期(LP=n)中的通电期间的长度，优选的是设定为第(n-1)次的驱
动周期整体的70%左右(a=0.7)。
并且，循环计数值LP加一，第n次的驱动周期开始。然后，
定时控制电路16将驱动信号S1设为低水平，将驱动信号S2设为
高水平，开始从输出电路20向驱动线圈9供给负电流。
在第n次的驱动周期中的通电期间内，当主计数值CNT达到
通常时计数值Ton(CNT=Ton)时，定时控制电路16将驱动信号S1
和S2都设为低水平，使从输出电路20向驱动线圈9进行的正电
流和负电流的供给都停止。
在非通电期间内，过零检测电路检测感应电压的过零点，
当输出边沿检测信号EG时，主计数器11被复位，主计数值CNT
被清零(CNT=0)。另外，驱动周期存储寄存器12存储被清零前
的主计数值CNT，并且输出通常时计数值Ton(Ton=CNT×a)。并
且，循环计数值LP加一，第(n+1)次的驱动周期(LP=n+1)开始。
然后，定时控制电路16将驱动信号S1设为高水平，将驱动信号
S2设为低水平，开始从输出电路20向驱动线圈9供给正电流。
这样，在通常模式下，电动机驱动电路1a在将存储在驱动
周期存储寄存器12中的主计数值CNT乘以规定的系数a(0<a<1)
所得的通常计数值Ton所表示的通电时间内，从输出电路20向
驱动线圈9供给正电流或负电流，并转移到非通电期间。在启动
模式下启动了单相无刷电动机后的通常模式下，驱动周期的变
动变小，因此每次决定下一个通电期间的长度使其相对于上一
个驱动周期整体的比例为规定的比例。另外，与启动模式时同
样地，当在非通电期间内检测出在驱动线圈9中产生的感应电压
的过零点时，切换正电流和负电流并转移到通电期间。然后，
按每个驱动周期反复进行这些动作。
<第二实施方式>
==单相无刷电动机的驱动电路整体和边沿检测电路的结构==
如上所述，在第一实施方式的电动机驱动电路1a中，在每
次从边沿检测电路50输出边沿检测信号EG时，主计数值CNT被
清零，循环计数值LP加一，奇偶位LP[0]变化。然后，定时控制
电路16切换正电流和负电流后开始从输出电路20向驱动线圈9
供给该驱动电流。
并且，在通电期间，当主计数值CNT达到启动时计数值
T1~T10(启动模式的情况)或通常计数值Ton(通常模式的情况)
时，定时控制电路16停止从输出电路20向驱动线圈9供给驱动电
流。另外，在非通电期间，过零检测电路检测在驱动线圈9中产
生的感应电压的过零点。
然而，也有可能存在如下的不产生感应电压的过零点的情
况：在通电期间即使向驱动线圈9供给驱动电流，转子也不旋转
的情况；转移到非通电期间而不向驱动线圈9供给驱动电流，从
而转子停止的情况等。特别是在启动模式(LP≤10)下，预先设
定有通电时间，并且，在紧接在启动之后的第一次驱动周期
(LP=1)内，需要使转子从停止状态开始旋转，因此转子容易不
旋转或停止。
而且，在感应电压未产生过零点而过零检测电路在非通电
期间内无法检测出感应电压的过零点的情况下，例如如图7所示
那样不输出边沿检测信号EG，从而使得非通电期间持续。因此，
电动机驱动电路1a无法再次转移到通电期间，从而使得转子的
停止状态持续。
以下，参照图8，说明即使在非通电期间内未检测出感应电
压的过零点的情况下也能够可靠地使转子旋转的、本发明的第
二实施方式中的单相无刷电动机的驱动电路整体的结构。
图8所示的电动机驱动电路1b构成为：相对于第一实施方式
的电动机驱动电路1a，包括主计数器11b以代替主计数器11a，
还包括OR电路(逻辑或电路)18。
与主计数器11a同样地，对主计数器11b(第一计数器电路)
的CK输入端输入时钟信号CLK。另外，从主计数器11b除了输
出主计数值CNT以外，还输出重启信号RES。并且，向OR电路
18输入重启信号RES和边沿检测信号EG，OR电路18的输出信号
被输入到主计数器11b的CL输入端。
===单相无刷电动机的驱动电路的动作===
以下，适当地参照图9，说明本实施方式中的单相无刷电动
机的驱动电路的动作。此外，本实施方式中的电动机驱动电路
1b的动作除了主计数器11b和OR电路18的动作以外，与第一实
施方式的电动机驱动电路1a的动作相同。
与主计数器11a同样地，主计数器11b根据时钟信号CLK进
行计数，输出逐一增加的主计数值CNT。另外，主计数器11b
当计数到规定的计数值(第一规定值)时，输出重启信号RES。在
本实施方式中，作为一个例子，设主计数器11b当计数到满计数
值Tmax时，输出重启信号RES。因此，主计数器11b在每次过
零检测电路检测出感应电压的过零点而输出脉冲状的边沿检测
信号EG时，或者在主计数值CNT达到满计数值Tmax的情况下，
被复位。
这样，在本实施方式的电动机驱动电路1b中，在主计数值
CNT达到满计数值Tmax的情况下，主计数器11b也被复位，主
计数值CNT被清零。而且，在该情况下，循环计数值LP不加一，
因此，例如如图9所示，定时控制电路16不切换正电流和负电流，
而开始从输出电路20向驱动线圈9供给该驱动电流。
另外，由于循环计数值LP不加一，所以在启动模式下，选
择电路15的输出值与上一个驱动周期相同，使得将上一个通电
期间的长度决定为下一个通电期间的长度。并且，不将清零前
的主计数值CNT(即，满计数值Tmax)存储在驱动周期存储寄存
器12中，因此，在通常模式下，选择电路15的输出值也与上一
个驱动周期相同，使得将上一个通电期间的长度决定为下一个
通电期间的长度。
因此，电动机驱动电路1b即使在非通电期间内未检测出感
应电压的过零点的情况下，也能够再次转移到与上一个驱动周
期相同的通电期间，因此能够可靠地使转子旋转。
<第三实施方式>
==单相无刷电动机的驱动电路整体和边沿检测电路的结构==
如上所述，第一和第二实施方式的边沿检测电路50用屏蔽
信号MS对双边沿信号EGrf进行屏蔽后输出边沿检测信号EG，
该屏蔽信号MS是将高阻抗信号HZ延迟了延迟电路53的延迟时
间D1所得的信号。因此，过零检测电路在非通电期间的开始起
经过了延迟时间D1(规定时间)后开始进行过零点的检测，由此
对因在从通电期间向非通电期间转移时流过的再生电流产生的
过零点进行屏蔽。
然而，在边沿检测电路50中，屏蔽信号MS在从通电期间的
开始延迟了延迟时间D1后下降。因此，例如如图10所示，在刚
检测出感应电压的过零点之后，由于向驱动线圈9开始供给的驱
动电流的影响而会检测出过零点，有时由于该误检测而电动机
驱动电路1a(1b)进行误动作。
另外，如上所述，定时控制电路16在每次奇偶位LP[0]根据
边沿检测信号EG变化时，切换输出电路20向驱动线圈9供给的
正电流和负电流。
然而，在从非通电期间的开始起经过了延迟时间D1而屏蔽
信号MS上升之前感应电压产生过零点的情况下，该过零点通过
屏蔽信号MS被屏蔽。并且，在向驱动线圈9供给驱动电流的通
电期间内或从通电期间向非通电期间转移时流过再生电流的期
间，都无法正确地检测出在驱动线圈9中产生的感应电压。因此，
例如如图11所示，在通电期间内或非通电期间内屏蔽信号MS
上升之前感应电压产生过零点的情况下，不会从边沿检测电路
50输出脉冲状的边沿检测信号EG，无法切换正电流和负电流并
转移到通电期间。
以下，参照图12和图13，说明即使在这些情况下也能够防
止误动作的本发明的第三实施方式中的单相无刷电动机的驱动
电路整体和边沿检测电路的结构。
图12所示的电动机驱动电路1c构成为：相对于第二实施方
式的电动机驱动电路1b，包括边沿检测电路70以代替边沿检测
电路50。另外，从循环计数器14输出的奇偶位LP[0]也被输入到
边沿检测电路70。
图13所示的边沿检测电路70构成为包括延迟电路71、78、
79、反相器(反转电路)72、80、AND电路73、81、83、NOR电
路74、选择电路75、判断电路76、OR电路77以及RSFF(RS型触
发器)82。
向延迟电路71输入比较结果信号CP，延迟电路71的输出信
号被输入到反相器72。另外，向AND电路73输入比较结果信号
CP和反相器72的输出信号，从AND电路73输出上升沿信号EGr。
并且，NOR电路74也被输入比较结果信号CP和反相器72的输出
信号，从NOR电路74输出下降沿信号EGf。
选择电路75构成为2输入、1输出的多路复用器，对选择控
制输入端输入奇偶位LP[0]。另外，对与奇偶位LP[0]为0的情况
对应的数据输入端输入上升沿信号EGr，对与奇偶位LP[0]为1
的情况对应的数据输入端输入下降沿信号EGf。
向判断电路76输入比较结果信号CP、奇偶位LP[0]以及从
RSFF 82输出的屏蔽信号MS，从判断电路76输出伪边沿信号
EGp。另外，向OR电路77输入选择电路75的输出信号和伪边沿
信号EGp。另外，向AND电路83输入OR电路77的输出信号和屏
蔽信号MS，从AND电路83输出边沿检测信号EG。
向延迟电路78输入高阻抗信号HZ。另外，向延迟电路79
输入延迟电路78的输出信号，延迟电路79的输出信号被输入到
反相器80。并且，向AND电路81输入延迟电路78和反相器80的
输出信号。而且，对RSFF 82的S输入端(设置输入端)输入AND
电路81的输出信号，对R输入端(复位输入端)输入边沿检测信号
EG，从RSFF 82输出屏蔽信号MS。
===单相无刷电动机的驱动电路的动作===
以下，适当地参照图14和图15，说明本实施方式中的单相
无刷电动机的驱动电路的动作。此外，本实施方式中的电动机
驱动电路1c的动作除了边沿检测电路70的动作以外，与第二实
施方式的电动机驱动电路1b的动作相同。
边沿检测电路70的AND电路73取得比较结果信号CP与其
延迟反转信号(反相器72的输出信号)的逻辑与，由此检测出比
较结果信号CP的上升沿，输出脉冲状的上升沿信号EGr。因此，
上升沿信号EGr表示差电压V1-V2从负切换为正的过零点的定
时。
另一方面，NOR电路74取得比较结果信号CP与其延迟反转
信号的逻辑或非，由此检测出比较结果信号CP的下降沿，输出
脉冲状的下降沿信号EGf。因此，下降沿信号EGf表示差电压
V1-V2从正切换为负的过零点的定时。
在向驱动线圈9供给正电流的第奇数次的驱动周期
(LP[0]=1)，选择电路75输出下降沿信号EGf。另一方面，在向
驱动线圈9供给负电流的第偶数次的驱动周期(LP[0]=0)，选择
电路75输出上升沿信号EGr。
AND电路81取得延迟电路78的输出信号与其延迟反转信
号(反相器80的输出信号)的逻辑与，由此检测出延迟电路78的
输出信号的上升沿。因此，从RSFF 82输出的屏蔽信号MS在从
非通电期间的开始(高阻抗信号HZ的上升沿)起经过了延迟电路
78的延迟时间D1后，成为高水平。另外，当从AND电路83输出
脉冲状的边沿检测信号EG时，从非通电期间转移到通电期间，
并且屏蔽信号MS成为低水平。
这样，在本实施方式的电动机驱动电路1c中，在从通电期
间的开始起至从非通电期间的开始经过延迟时间D1(规定时间)
的时刻为止的期间，屏蔽信号MS成为低水平。而且，过零检测
电路在从非通电期间的开始起经过了延迟时间D1后，开始进行
过零点的检测，当检测出过零点时，结束过零点的检测。因此，
例如如图14所示，当检测出感应电压的过零点而输出脉冲状的
边沿检测信号EG时，屏蔽信号MS成为低水平，因此即使在其
后因驱动电流而产生了过零点的情况下，该过零点也不被检测。
此外，以下，设将屏蔽信号MS为低水平的期间称为非检测期间。
判断电路76根据在开始检测过零点时(屏蔽信号MS的上升
沿)的比较结果信号CP的逻辑水平，判断在非检测期间内感应
电压是否产生了过零点。
更具体地说，在检测出从正到负的过零点而应该输出下降
沿信号EGf的第奇数次的驱动周期(LP[0]=1)，在开始检测过零
点时比较结果信号CP为低水平的情况下，判断为在非检测期间
内感应电压产生了过零点。另一方面，在检测出从负到正的过
零点而应该输出上升沿信号EGr的第偶数次的驱动周期
(LP[0]=0)，在开始检测过零点时比较结果信号CP为高水平的情
况下，判断为在非检测期间内感应电压产生了过零点。然后，
判断电路76在判断为在非检测期间内感应电压产生了过零点的
情况下，在开始检测过零点时输出脉冲状的伪边沿信号EGp。
这样，在本实施方式的电动机驱动电路1c中，除了表示过
零点的定时的上升沿信号EGr和下降沿信号EGf以外，还输出表
示在非检测期间内感应电压产生了过零点的判断结果的伪边沿
信号EGp。而且，过零点检测电路除了在非通电期间内检测出
感应电压的过零点的情况下输出边沿检测信号EG以外，在判断
为在非检测期间内感应电压产生了过零点的情况下，在开始检
测过零点时也输出边沿检测信号EG。因此，例如如图15所示，
在非检测期间内感应电压产生了过零点的情况下，也输出脉冲
状的边沿检测信号EG，因此能够切换正电流和负电流并转移到
通电期间。
如上所述，在电动机驱动电路1a~1c中，隔着非通电期间交
替地向驱动线圈9供给正电流和负电流，并且，在启动了单相无
刷电动机后的通常模式下，根据由向驱动线圈9通电的通电期间
和其后的非通电期间构成的驱动周期，每次决定下一个通电期
间的长度，由此，不使用霍尔元件等位置检测元件就能够驱动
单相无刷电动机。因此，通过进一步使电动机驱动用IC的芯片
厚度变薄而降低高度，或者通过将IC安装到电动机的外部，能
够实现电动机的小型化。并且，即使在将IC安装在电动机的内
部的情况下，由于IC的安装位置的偏差不会对转子的旋转位置
的检测精度产生影响，所以能够简化电动机的制造工序而实现
电动机的低成本化，并且能够削减IC出厂时的试验工数，能够
实现IC的低成本化。
另外，在电动机驱动电路1b和1c中，在非通电期间内未检
测出感应电压的过零点的情况下，将上一个通电期间的长度决
定为下一个通电期间的长度，由此能够再次转移到与上一个驱
动周期相同的通电期间，从而能够可靠地使转子旋转。
另外，在从电动机驱动电路的启动时起至向驱动线圈9的通
电次数达到规定次数之前的启动模式下，将通电时间预先设定
为随着通电次数的增加相应地减少，由此能够使单相无刷电动
机平滑地从停止状态启动到高速旋转状态。
并且，在电动机驱动电路1c中，通过在从非通电期间的开
始起经过延迟时间D1(规定时间)后开始进行过零点的检测，当
检测到过零点时，结束过零点的检测，由此能够对在从通电期
间向非通电期间转移时流过的再生电流所产生的过零点、刚检
测出感应电压的过零点后的驱动电流所产生的过零点进行屏
蔽。
并且，在电动机驱动电路1c中，除了在非通电期间内检测
出感应电压的过零点的情况以外，在判断为在非检测期间内感
应电压产生了过零点的情况下，也输出脉冲状的边沿检测信号
EG，由此能够切换正电流和负电流并转移到通电期间。
另外，在电动机驱动电路1b和1c中，在主计数值CNT达到
满计数值Tmax(第一规定值)的情况下，利用重启信号RES只对
主计数器11b进行复位，不切换正电流和负电流而转移到通电期
间，由此，即使在非通电期间内无法检测出感应电压的过零点
的情况下，也能够可靠地使转子旋转。
另外，在循环计数值LP达到第二规定值之前的启动模式
下，以通电宽度随着循环计数值LP的增加相应地减少的方式预
先设定启动时计数值T1~T10，由此，能够根据主计数值CNT和
循环计数值LP控制启动模式下的通电期间和非通电期间。
并且，在电动机驱动电路1c中，生成在从通电期间的开始
起至从非通电期间的开始经过延迟时间D1的时刻为止的期间
内成为低水平的屏蔽信号MS，由此，能够通过屏蔽信号MS对
在从通电期间向非通电期间转移时流过的再生电流所产生的过
零点、刚检测出感应电压的过零点后的驱动电流所产生的过零
点进行屏蔽。
并且，在电动机驱动电路1c中，根据开始检测过零点时的
比较结果信号CP的逻辑水平，生成表示在非检测期间内感应电
压产生了过零点的判断结果的伪边沿信号EGp，由此，在非检
测期间内感应电压产生了过零点的情况下也能够输出脉冲状的
边沿检测信号EG，从而能够切换正电流和负电流并转移到通电
期间。
此外，上述实施方式是用于容易理解本发明的，并不是为
了限定性地解释本发明。本发明能够不脱离其宗旨地进行变更、
改进，并且本发明还包括其等价物。
在上述实施方式中，将循环计数值LP为1~10的期间的动作
模式设为启动模式，但能够适当地变更成为启动模式的循环计
数值LP的个数m。在该情况下，预先对1~m的每个循环计数值
LP设定m个启动时计数值T1~Tm，并存储在通电时间设定寄存
器13中。
在上述第二和第三实施方式中，在电动机驱动电路1b(1c)
中，当主计数器11b通过重启信号RES被复位时，始终不切换正
电流和负电流而转移到通电期间，但并不限于此。
例如，也可以构成为：还具备对从主计数器11b输出重启信
号RES的次数进行计数的第三计数器电路，在该计数值达到第
三规定值的情况下，此后不对主计数器11b进行复位。通过设为
这样的结构，在非通电期间内未检测出感应电压的过零点的状
态持续的情况下，不转移到通电期间。因此，在由于电动机的
负载过大或者没有对电动机采取死点措施等而转子无法旋转的
情况下，能够停止向驱动线圈供给驱动电流。