一种电动机，其具有驱动装置，是驱动电压(Vm)变化的PAM控制方式。驱动装置向线圈提供驱动电流。驱动装置具有上游侧功率元件、下游侧功率元件、控制电路和控制电压形成电路。控制电路向上游侧功率元件和下游侧功率元件施加控制电压(Vg)。控制电压形成电路对驱动电压(Vm)进行分压来形成控制电压(Vg)。在上游侧功率元件中采用了P沟道MOSFET。控制电压形成电路设置有低电压辅助电路。低电压辅助电路在控制电压(Vg)降低到预定值以下的情况下，使控制电压(Vg)变高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及PAM(Pulse Amplitude Modulation 脉冲幅度调制)控制方式的电动机。
技术介绍
为了对电动机的旋转速度进行可变控制，所施加的驱动电压进行大小变化。因此， 要求能够在从驱动电压较高的高电压区域到驱动电压较低的低电压区域的较宽的范围内稳定地进行旋转驱动的性能。在对电动机进行旋转驱动时，需要向线圈提供预定模式的电流。一般通过对功率元件(MOSFET =Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor 金属氧化物半导体场效应晶体管)进行导通/截止控制来进行该控制。在MOSFET中，有N沟道MOSFET禾口 P沟道MOSFET。在N沟道MOSFET的情况下，通过向栅电极施加正极侧的电位，而使得电流在源电极和漏电极之间流过(导通状态)。在P 沟道MOSFET的情况下，通过向栅电极施加负极侧的电位，而使得电流在源电极和漏电极之间流过(导通状态)。在阈值电压附近，在源电极和漏电极之间流过的电流量受到施加给栅电极的电位大小的影响。例如，在日本特开2008-259340号公报中，公开了在功率元件中采用了 N沟道 MOSFET的电动机驱动电路。在该电动机驱动电路中，设置有对驱动电压进行升压的电荷泵电路。并且，用该电荷泵电路进行升压后的升压电压在调节电路中被转换为进行了恒压化的调节电压。并且， 该所转换的调节电压被输出到功率元件的栅极。一直以来，电动机驱动电路以一定的分压比降低驱动电压。并且，电动机驱动电路利用该降低后的电压向功率元件输出控制电压。但是，当降低驱动电压时，输出到功率元件的控制电压也对应于该驱动电压的降低而降低。因此，当较大程度地降低驱动电压时，功率元件的导通/截止动作变得不稳定。并且，存在转速和/或转矩的降低等不能得到所需的电动机性能的问题。图1示出功率元件100的驱动电路的概况。图1表示在功率元件100中采用了 P 沟道MOSFET的情况。在功率元件100的情况下，在N型半导体101上隔开形成两个P型区域(源电极102和漏电极10 。在源电极102和漏电极103之间的沟道区域上隔着氧化膜 104层叠有栅电极105。功率元件100与向线圈提供电流的电流供给线106的中途连接。电源侧(高电位侧)与源电极102连接。线圈侧(低电位侧)与漏电极103连接。向电流供给线106施加驱动电压Vm。分压电路110具有第1电阻111和第2电阻112。分压电路110向功率元件100 施加控制电压。第1电阻111和第2电阻112串联连接。向分压电路110也施加驱动电压 Vm。栅电极105与第1电阻111和第2电阻112之间电连接。并且，栅电极105的电位与第1电阻111和第2电阻112之间的电位为相同电位。在分压电路110没有通电时，不向栅电极105输出电位。因此，沟道区域不导通 (截止状态)。但是，如图1所示，通过分压电路Iio通电而向栅电极105输出负极侧的电位。并且，向栅电极105施加由于电压下降而产生的控制电压(栅极电压Vg)。于是，沟道区域导通。并且，电流从源电极102流向漏电极103(导通状态)。但是，当降低驱动电压Vm时，如图2所示，栅极电压Vg也伴随驱动电压Vm的降低而降低。功率元件100具有稳定发挥功能的栅极电压Vg的下限值VgL。并且，当低于该下限值时，即使施加栅极电压Vg也不会变为导通状态。因此，功率元件100的导通/截止动作变得不稳定。此外，即使变为导通状态，沟道部的电阻也较大。因此不能得到适当的电流量。并且，由于转速和转矩的降低等，不能得到所需的电动机性能。在这方面，专利文献1 的电动机驱动电路利用电荷泵电路对驱动电压进行升压。因此，即使驱动电压降低也能够防止栅极电压的过度降低。但是，电路结构比较复杂，因此在部件成本和可靠性方面不利。
技术实现思路
驱动电压Vm变化的PAM控制方式的电动机1具有驱动装置4。驱动装置4具有上游侧功率元件21、下游侧功率元件22、控制电路31和控制电压形成电路41。并且，驱动装置4通过多个电流输入输出布线7向线圈6提供驱动电流。上游侧功率元件21和下游侧功率元件22对电流输入输出布线7进行切换。控制电路31向上游侧功率元件21和下游侧功率元件22施加控制电压Vg。控制电压形成电路41设置在控制电路31和上游侧功率元件21之间。控制电压形成电路41对驱动电压Vm进行分压来形成控制电压Vg。上游侧功率元件21采用了 P沟道M0SFET。控制电压形成电路41设置有低电压辅助电路50。并且，低电压辅助电路50在控制电压Vg降低到预定值以下的情况下，使控制电压Vg变高。附图说明图1是示出功率元件的驱动电路的优选一例的概略图。图2是示出驱动电压Vm与控制电压Vg之间的关系的图。图3是示出本专利技术的优选的第1实施方式的电动机的概略图。图4是表示本专利技术的优选的驱动装置的电路结构的概略图。图5是表示本专利技术的优选的控制电压形成电路的概略图。图6(a)和图6(b)是用于说明本专利技术的优选的控制电压形成电路的动作的图。图7是表示驱动电压与控制电压之间的关系的概略图。图8是表示本专利技术的优选的第2实施方式的电动机中的驱动装置的电路结构的概略图。图9是表示本专利技术的优选的最小电位输出电路的电路结构的概略图。图10是表示本专利技术的优选的比较电路的电路结构的概略图。图11是表示本专利技术的优选变形例的电动机中的驱动装置的电路结构的概略图。图12是表示本专利技术的优选变形例的电动机中的低电压辅助电路的主要部分的概略图。具体实施例方式下面，根据附图来详细地说明本专利技术的实施方式。但是，以下的说明在本质上不过是例示，本专利技术并不限制其适用物或其用途。<第1实施方式>图3是应用了本专利技术的本实施方式的电动机1的概况的优选一例。电动机1例如是用于送风机的风扇等的、PAM控制方式的三相无刷DC电动机。在电动机1中，具有转子 2、电动机主体3和驱动装置4。转子2在电动机壳5上借助轴被支撑为旋转自如。驱动电动机2旋转的电动机主体3被收纳在电动机壳5中。电动机主体3的结构与以往的电动机相同。例如，如果是内转子型，则转子2形成为在外周具有多个磁铁的圆柱状。并且，在转子2的外侧隔开少许的间隙，配置具有多个线圈6 (参照图4)的圆环状的定子。线圈6例如由U、V、W的三相线圈6u、6v、6w构成。三相线圈6u、6v、6w根据电动机的规格利用Y接线或Δ接线进行接线。在本实施方式中，进行Y接线。在电动机主体3中设置有电流输入输出布线7 (电流输入输出路径)。通过电流输入输出路径，从驱动装置4 以预定顺序向线圈6u、6v、6w提供驱动电流。由此，通过依次被励磁的各线圈6u、6v、6w和永磁铁之间的作用产生转矩。于是， 转子2旋转。为了改变其旋转速度，通过PAM控制方式将驱动电压Vm进行大小变化。驱动装置4例如是由IC等构成的电路基板。并且，驱动装置4被装入电动机壳5 的内部。驱动装置4为了接受电源等的供给，与外部装置8连接。在电动机主体3的附近， 配置有霍尔元件等位置传感器9。位置传感器9检测转子2的位置(旋转角度)。通过位置传感器9检测的转子2的位置数据被输出到驱动装置4。图4是表示驱动装置4的电路结构的概略图的优选一例。如该图所示，驱动装置4 具有本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：山田隆广，
申请(专利权)人：日本电产高科电机控股公司，
类型：发明
国别省市：
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