JP2000023481A - Pwm control circuit apparatus - Google Patents

Pwm control circuit apparatus

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JP2000023481A
JP2000023481A JP10184429A JP18442998A JP2000023481A JP 2000023481 A JP2000023481 A JP 2000023481A JP 10184429 A JP10184429 A JP 10184429A JP 18442998 A JP18442998 A JP 18442998A JP 2000023481 A JP2000023481 A JP 2000023481A
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JP
Japan
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signal
circuit
pwm
motor
control
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JP10184429A
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Japanese (ja)
Inventor
Daisuke Suetsugu
大祐 末次
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Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize highly accurate and stable anti-jitter characteristic of a PWM control circuit apparatus, by providing in it switching elements for outputting therefrom the control signals of a motor through inputting thereinto the control signals fed from the control circuit of its output elements. SOLUTION: This apparatus has a reset circuit formed out of an NPN transistor 121 connected in parallel with a capacitor C1 and has a triangular-wave reset circuit 103. Such a triangular-wave signal S11 can be generated from a triangular-wave generating circuit 102 that when performing the ON/OFF control of the NPN transistor 121, L-side switching elements 114-116 are changed over and every timing of the changeover thereof, the capacitor C1 is forcedly discharged and repeatedly charged. Also, synchronizing this triangular-wave signal S11 with an output signal S12 generated based on phase signals S7-S9, the ON and OFF times of a PWM signal S13 are made to coincide with each other to make also possible the coincidence of its ON timing with its OFF timing. Thereby, the highly accurate and stable anti-jitter characteristic of this apparatus can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、被制御器(多相
モータ)をPWM制御方式により駆動するシステムにお
いて、制御タイミングの基準となる三角波キャリア信号
と多相モータの回転速度の加減を制御する制御信号とで
多相モータの回転数変動を減らし、精度よく安定化する
PWM制御回路装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system for driving a controlled device (polyphase motor) by a PWM control method, and controls a triangular wave carrier signal serving as a reference of control timing and a rotation speed of the polyphase motor. The present invention relates to a PWM control circuit device that reduces fluctuations in the rotational speed of a polyphase motor with a control signal and stabilizes the PWM control circuit with high accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年のプリンタ、コピー機、FAX等の
OA機器では、感光ドラムやその他機械的に駆動する部
分は、多相モータが駆動源として用いられている。こう
したOA機器のうち、特に高級機として位置づけて販売
しているものは、印刷品質の高いレーザー方式を採用す
るものが多くを占めている。これらの高級OA機器に内
蔵されるレーザー走査用のスキャナーモータ(多相モー
タ)は、毎分5000〜数万回転という高い回転数で駆
動している。このため、モータの速度制御には高い精度
が求められ、回転のムラ特性が0.01%以下を要求す
るものもある。また近年、モータの回転速度が高速化し
ている他に、半導体集積回路装置の小型化(設計パター
ンの微細化)の需要が高まるに伴い、ICの高耐圧化お
よび大電流化を実現する必要が生じている。高耐圧化に
対応するため、高い電圧の印加される部分の構造を強化
した。また、大電流化に対応するため、ICでの消費電
力を低減する構造およびモータの速度制御方式に特徴を
持たせている。ここで、モータの速度制御方式には、大
きく分けて電流による制御方式と電圧による制御方式と
があり、大電流化にはICの消費電力の少ない電圧制御
の方が都合が良く、PWM出力制御による速度制御方式
を採用する。
2. Description of the Related Art In recent OA equipment such as printers, copiers and fax machines, a polyphase motor is used as a drive source for a photosensitive drum and other mechanically driven parts. Of these OA devices, most of those that are sold as high-end machines are those that employ a laser system with high print quality. A scanner motor (polyphase motor) for laser scanning built in these high-grade OA devices is driven at a high rotation speed of 5,000 to tens of thousands of rotations per minute. For this reason, high precision is required for motor speed control, and some motors require a rotation unevenness characteristic of 0.01% or less. In recent years, in addition to the increase in the rotation speed of motors, the demand for miniaturization (miniaturization of design patterns) of semiconductor integrated circuit devices has increased, and it is necessary to realize high withstand voltage and large current of ICs. Has occurred. In order to cope with the high withstand voltage, the structure of a portion to which a high voltage is applied has been strengthened. Further, in order to cope with an increase in current, a structure for reducing power consumption in an IC and a speed control method of a motor are characterized. Here, the motor speed control method is roughly divided into a current control method and a voltage control method. For increasing the current, voltage control with less power consumption of the IC is more convenient. The speed control method is adopted.

【0003】大電流化の観点からモータの駆動制御方式
としてPWM制御方式を採用している訳であるが、反面
PWM制御方式で高い精度を得ようとする際には、様々
な工夫が必要である。すなわち、外部から精度の高い制
御信号(外部クロック)を入力することで精度よくPWM
出力周波数の同期をとる方法が採用されており、この例
としては、(1)正確な基準クロック信号を外部から与
え、この基準クロック信号を分周した信号をPWMキャ
リア信号として用い、この基準信号を基にしてモータの
回転数を正確に決定する方法、(2)PWMキャリア信号
の周波数とモータの回転角周波数とをPLL制御回路に
て周波数の同期をとる方法、(3)モータの回転数をセン
スしてPWMキャリア周波数を発生する発振器に帰還を
かけ同期をとる方法、などの方法があり、その際は特別
に回路を設ける必要があった。こうした回路は精度は高
いが、回路規模としては大きなものとなっている。特に
(3)のように帰還回路を設けた場合、制御信号が発振し
やすくなるという別の課題も生じる。後述する本願発明
では、このような高精度・大規模のハードウェアを設け
ずに、回路規模が大きくない中程度の精度のハードウェ
アでもって高精度の制御を実現する。
[0003] From the viewpoint of increasing the current, a PWM control method is adopted as a motor drive control method. However, in order to obtain high accuracy by the PWM control method, various contrivances are required. is there. That is, by inputting a highly accurate control signal (external clock) from the outside, the PWM
The method of synchronizing the output frequency is adopted. For example, (1) an accurate reference clock signal is externally supplied, a signal obtained by dividing the reference clock signal is used as a PWM carrier signal, (2) a method of synchronizing the frequency of the PWM carrier signal and the rotation angle frequency of the motor with a PLL control circuit, (3) a rotation speed of the motor , And a method of synchronizing by applying feedback to an oscillator that generates a PWM carrier frequency. In that case, a special circuit must be provided. Although such a circuit has high accuracy, it has a large circuit scale. In particular
When the feedback circuit is provided as in (3), another problem that the control signal easily oscillates occurs. In the present invention described later, high-precision control is realized by medium-precision hardware having a small circuit scale without providing such high-precision and large-scale hardware.

【0004】また、PWM制御にて多相モータを駆動す
る場合、モータ制御タイミングの基準周波数であるPW
Mキャリア周波数と、モータの回転角周波数とを整数比
で構成することが望ましい。が、整数比をとれていない
場合、多相モータの速度制御が各相において微妙に異な
ることになり、回転速度のバラツキとなって現れる。そ
の原因として例えば、(1)ある相をON(アクティブ)に
して加速している時間と、別の相をONにして加速して
いる時間とが異なってしまう駆動時間の偏差による原
因、(2)各相を同じ時間ONしていても、ある相では相
区間の初めの期間を駆動し、別の相では相区間の終わり
の期間を駆動するような駆動期間の偏差による原因、が
生じるようでは、時代の要求する更なる高精度のモータ
制御を実現することはできない。特に、レーザー走査用
のスキャナモータ等の様に高精度の回転ムラ特性(0.0
1%以下)が要求されるシステムにPWM制御方式を適
用する場合、この偏差の影響は回転ムラ特性に顕著に現
れる。
When a multi-phase motor is driven by PWM control, PWM which is a reference frequency of motor control timing is used.
It is desirable to configure the M carrier frequency and the rotation angle frequency of the motor in an integer ratio. However, if the integer ratio is not taken, the speed control of the polyphase motor will be slightly different in each phase, and this will appear as variation in the rotation speed. As the causes, for example, (1) a driving time deviation in which a time during which one phase is ON (active) and accelerating is different from a time when another phase is ON and accelerating, (2) Even if each phase is ON for the same time, a cause may occur due to a deviation in the driving period such that one phase drives the first period of the phase section and another phase drives the last period of the phase section. Then, it is not possible to realize a further high-precision motor control required by the times. In particular, high-precision rotation unevenness characteristics (0.0, such as a laser motor for a scanner motor, etc.)
When the PWM control method is applied to a system requiring (1% or less), the influence of this deviation appears remarkably in the rotation unevenness characteristic.

【0005】図9は、簡略化した従来例のPWM制御回
路の一例を示す図である。多相モータとして、ここでは
3相のスピンドルモータM(以下、モータMと称す)を駆
動する場合を説明する。100はPWM制御回路装置で
ある。101は速度制御回路であり、制御基準電圧信号
S12を出力する。この制御基準電圧信号S12は、P
WM制御回路装置100の外部端子VCTLから入力さ
れる。102は三角波発生回路であり、定電流を発生す
る定電流源である。C1はコンデンサであり、三角波発
生回路102と接地電位との間に設けられる。三角波発
生回路102は、コンデンサC1の充電方向および放電
方向に定電流を供給することによりPWM制御のキャリ
ア信号となる三角波信号S11を出力する。コンデンサ
C1の容量はモータMの回転数範囲に合わせて適宜設定
する。106は比較器であり、三角波信号S11と端子
VCTLから入力される制御基準電圧信号S12とを入
力し比較し、PWM信号S13を出力する。H1〜H3
はホール素子であり、モータMの回転角に応じた位置信
号S1〜S6を出力する。R2およびR3は、ホール素
子H1〜H3に流れる電流を制限するための制限抵抗で
ある。104は位置検出回路であり、位置信号S1〜S
6を入力し、モータMのどの相に電流を流すべきかを決
定する相信号S7〜S9を出力する。105は出力素子
制御回路であり、相信号S7〜S9およびPWM信号S
13を入力し、スイッチング素子制御信号G1〜G6を
出力する。111〜113はソースが電源Vccに接続
されたスイッチング素子であり、スイッチング素子制御
信号G1〜G3が各スイッチング素子111〜113の
ゲートに入力されている。114〜116はドレインが
RS端子に接続されたスイッチング素子であり、そのソ
ースは各々スイッチング素子111〜113のドレイン
に接続されており、スイッチング素子制御信号G4〜G
6が各スイッチング素子114〜116のゲートに入力
されている。スイッチング素子111〜113のドレイ
ンは、各々外部端子OUT1〜OUT3に接続され、モ
ータMの各相の励磁制御を行う。外部端子RSには、接
地電位との間に電流検出用抵抗R1を設けている。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a simplified conventional PWM control circuit. Here, a case in which a three-phase spindle motor M (hereinafter, referred to as a motor M) is driven as a polyphase motor will be described. 100 is a PWM control circuit device. A speed control circuit 101 outputs a control reference voltage signal S12. This control reference voltage signal S12 is
It is input from the external terminal VCTL of the WM control circuit device 100. Reference numeral 102 denotes a triangular wave generation circuit, which is a constant current source that generates a constant current. C1 is a capacitor provided between the triangular wave generation circuit 102 and the ground potential. The triangular-wave generating circuit 102 outputs a triangular-wave signal S11 serving as a PWM control carrier signal by supplying a constant current in the charging direction and the discharging direction of the capacitor C1. The capacity of the capacitor C1 is appropriately set according to the rotation speed range of the motor M. A comparator 106 receives and compares the triangular wave signal S11 and the control reference voltage signal S12 input from the terminal VCTL, and outputs a PWM signal S13. H1-H3
Is a Hall element, which outputs position signals S1 to S6 according to the rotation angle of the motor M. R2 and R3 are limiting resistors for limiting the current flowing through the Hall elements H1 to H3. Reference numeral 104 denotes a position detection circuit, and the position signals S1 to S
6, and outputs phase signals S7 to S9 for determining which phase of the motor M should be supplied with current. An output element control circuit 105 includes phase signals S7 to S9 and a PWM signal S
13 and outputs switching element control signals G1 to G6. Switching elements 111 to 113 have their sources connected to the power supply Vcc, and switching element control signals G1 to G3 are input to the gates of the switching elements 111 to 113. 114 to 116 are switching elements whose drains are connected to the RS terminals, the sources of which are connected to the drains of the switching elements 111 to 113, respectively, and the switching element control signals G4 to G
6 is input to the gates of the switching elements 114 to 116. The drains of the switching elements 111 to 113 are connected to external terminals OUT1 to OUT3, respectively, and perform excitation control of each phase of the motor M. A current detection resistor R1 is provided between the external terminal RS and the ground potential.

【0006】図9に示す従来例のPWM制御回路の動作
について説明する。比較器106は、速度制御回路10
1からの制御基準電圧信号S12が与えられると、この
制御基準電圧信号S12と三角波信号S11とを比較
し、S11<S12の条件の時は、PWM信号S13と
して高レベル“Hi”を出力する。この状態を“PWM
オン”の状態とする。“PWMオン”の状態では、PW
M信号S13の“Hi”が入力された出力素子制御回路
105は、相信号S7〜S9を基にしてスイッチング素
子111〜113のいずれか1つとスイッチング素子1
14〜116のいずれか1つとを“オン”させるように
スイッチング素子制御信号G1〜G3のいずれかとスイ
ッチング素子制御信号G4〜G6のいずれかに“Hi”
を出力する。ただし、スイッチング素子111と11
4、または112と115、または113と116が同
時に“オン”(所謂“貫通”)することはない。
The operation of the conventional PWM control circuit shown in FIG. 9 will be described. The comparator 106 is connected to the speed control circuit 10
When the control reference voltage signal S12 from 1 is supplied, the control reference voltage signal S12 is compared with the triangular wave signal S11. When the condition of S11 <S12 is satisfied, a high level “Hi” is output as the PWM signal S13. This state is referred to as “PWM
In the “PWM ON” state, the PWM
The output element control circuit 105 to which “Hi” of the M signal S13 has been input receives one of the switching elements 111 to 113 and the switching element 1 based on the phase signals S7 to S9.
One of the switching element control signals G1 to G3 and one of the switching element control signals G4 to G6 are set to "Hi" so that one of the switching element control signals G1 to G6 is turned on.
Is output. However, switching elements 111 and 11
4, or 112 and 115, or 113 and 116, are not simultaneously "on" (so-called "through").

【0007】逆に、S11>S12の条件の時は、比較
器106はPWM信号S13として低レベル“Low”
を出力する。この状態を“PWMオフ”の状態とする。
“PWMオフ”の状態では、出力素子制御回路105
は、スイッチング素子114〜116が全て“オフ”す
るようなスイッチング素子制御信号G4〜G6を出力す
る。さらに、“PWMオフ”の状態になる直前に“オ
ン”していたある1つのスイッチング素子114〜11
6のソースと接続されるスイッチング素子111〜11
3をも“オン”させるようなスイッチング素子制御信号
G1〜G3を出力する。つまり、出力素子制御回路10
5は、スイッチング素子111〜113のうち2つを同
時に“オン”させ、他のスイッチング素子を全て“オ
フ”するようなスイッチング素子制御信号G1〜G6を
出力する。例えば、“PWMオフ”の状態の直前にOU
T1の相がアクティブでスイッチング素子111および
115が“オン”しているとすると、モータMの電流パ
スは、Vcc→スイッチング素子111→OUT1端子
→モータM→OUT2端子→スイッチング素子115→
RS端子→電流検出用抵抗R1→GNDである。これ
が、“PWMオフ”の状態になると、モータMの電流パ
スは、スイッチング素子111→OUT1端子→モータ
M→OUT2端子→スイッチング素子112→スイッチ
ング素子111とループ状に接続され、モータMに流れ
ていた電流は回生されることになる。そして、OUT1
の相がアクティブで再びS11<S12(“PWMオ
ン”の状態)となった時、再びVcc→スイッチング素
子111→OUT1端子→モータM→OUT2端子→ス
イッチング素子115→RS端子→電流検出用抵抗R1
→GNDの電流パスで電流が流れる様になる。なお、
“PWMオフ”の状態が継続すると、ループ状に流れる
電流は、モータMの自己損失により消費され、モータM
は次第にゆっくりと減速していき、最後には停止する。
Conversely, when the condition of S11> S12 is satisfied, the comparator 106 outputs a low level "Low" as the PWM signal S13.
Is output. This state is referred to as a “PWM off” state.
In the “PWM off” state, the output element control circuit 105
Outputs switching element control signals G4 to G6 such that all of the switching elements 114 to 116 are turned off. Further, one of the switching elements 114 to 11 which has been turned “ON” immediately before the state of “PWM OFF” has been reached.
6 and the switching elements 111 to 11 connected to the source
3 are also turned on. That is, the output element control circuit 10
5 outputs switching element control signals G1 to G6 that simultaneously turn on two of the switching elements 111 to 113 and turn off all other switching elements. For example, immediately before the state of “PWM off”, OU
Assuming that the phase of T1 is active and the switching elements 111 and 115 are “ON”, the current path of the motor M is Vcc → switching element 111 → OUT1 terminal → motor M → OUT2 terminal → switching element 115 →
RS terminal → current detection resistor R1 → GND. When this becomes the “PWM off” state, the current path of the motor M is connected in a loop with the switching element 111 → OUT1 terminal → motor M → OUT2 terminal → switching element 112 → switching element 111, and flows through the motor M. The current will be regenerated. And OUT1
Is active and S11 <S12 again ("PWM ON" state), Vcc → switching element 111 → OUT1 terminal → motor M → OUT2 terminal → switching element 115 → RS terminal → current detection resistor R1 again
→ Current flows through the GND current path. In addition,
If the “PWM off” state continues, the current flowing in a loop is consumed by the self-loss of the motor M,
Gradually slows down and finally stops.

【0008】ここで“PWMオン”の状態の電流パス
は、次の6通りの電流パスが形成される。 OUT1の相; (1)Vcc→スイッチング素子111→OUT1端子→
モータM→OUT2端子→スイッチング素子115→R
S端子→電流検出用抵抗R1→GND (2)Vcc→スイッチング素子111→OUT1端子→
モータM→OUT3端子→スイッチング素子116→R
S端子→電流検出用抵抗R1→GND OUT2の相; (3)Vcc→スイッチング素子112→OUT2端子→
モータM→OUT3端子→スイッチング素子116→R
S端子→電流検出用抵抗R1→GND (4)Vcc→スイッチング素子112→OUT2端子→
モータM→OUT1端子→スイッチング素子114→R
S端子→電流検出用抵抗R1→GND OUT3の相; (5)Vcc→スイッチング素子113→OUT3端子→
モータM→OUT1端子→スイッチング素子114→R
S端子→電流検出用抵抗R1→GND (6)Vcc→スイッチング素子113→OUT3端子→
モータM→OUT2端子→スイッチング素子115→R
S端子→電流検出用抵抗R1→GND
Here, the following six current paths are formed in the current path in the “PWM ON” state. OUT1 phase; (1) Vcc → switching element 111 → OUT1 terminal →
Motor M → OUT2 terminal → switching element 115 → R
S terminal → current detection resistor R1 → GND (2) Vcc → switching element 111 → OUT1 terminal →
Motor M → OUT3 terminal → Switching element 116 → R
S terminal → current detection resistor R1 → GND OUT2 phase; (3) Vcc → switching element 112 → OUT2 terminal →
Motor M → OUT3 terminal → Switching element 116 → R
S terminal → current detection resistor R1 → GND (4) Vcc → switching element 112 → OUT2 terminal →
Motor M → OUT1 terminal → Switching element 114 → R
S terminal → current detection resistor R1 → GND OUT3 phase; (5) Vcc → switching element 113 → OUT3 terminal →
Motor M → OUT1 terminal → Switching element 114 → R
S terminal → current detection resistor R1 → GND (6) Vcc → switching element 113 → OUT3 terminal →
Motor M → OUT2 terminal → switching element 115 → R
S terminal → Current detection resistor R1 → GND

【0009】また、“PWMオフ”の状態の電流パス
は、次の6通りの電流パスが形成される。 OUT1の相; (1’)スイッチング素子111→OUT1端子→モータ
M→OUT2端子→スイッチング素子112→スイッチ
ング素子111 (2’)スイッチング素子111→OUT1端子→モータ
M→OUT3端子→スイッチング素子113→スイッチ
ング素子111 OUT2の相; (3’)スイッチング素子112→OUT2端子→モータ
M→OUT3端子→スイッチング素子113→スイッチ
ング素子112 (4’)スイッチング素子112→OUT2端子→モータ
M→OUT1端子→スイッチング素子111→スイッチ
ング素子112 OUT3の相; (5’)スイッチング素子113→OUT3端子→モータ
M→OUT1端子→スイッチング素子111→スイッチ
ング素子113 (6’)スイッチング素子113→OUT3端子→モータ
M→OUT2端子→スイッチング素子112→スイッチ
ング素子113
In the current path in the "PWM off" state, the following six current paths are formed. OUT1 phase; (1 ′) switching element 111 → OUT1 terminal → motor M → OUT2 terminal → switching element 112 → switching element 111 (2 ′) switching element 111 → OUT1 terminal → motor M → OUT3 terminal → switching element 113 → switching (3 ′) Switching element 112 → OUT2 terminal → Motor M → OUT3 terminal → Switching element 113 → Switching element 112 (4 ′) Switching element 112 → OUT2 terminal → Motor M → OUT1 terminal → Switching element 111 → phase of switching element 112 OUT3; (5 ′) switching element 113 → OUT3 terminal → motor M → OUT1 terminal → switching element 111 → switching element 113 (6 ′) switching element 113 → OUT3 terminal → motor M → OUT Terminal → switching element 112 → switching element 113

【0010】一般に、このような電流パスが切り替わる
ことを“転流”という。なお、“PWMオフ”の状態の
回生電流パスは、スイッチング素子114〜116でル
ープを形成するようにしてもよい。電流検出用抵抗R1
に発生する電圧VR1がある一定値以上になると、出力
素子制御回路105は、モータMにそれ以上の電流が流
れないようにスイッチング素子111〜116を制御す
る。例えば、“PWMオフ”の状態にすれば良い。この
制御は、モータMの始動時や無負荷時にだけ必要なPW
M制御であるので、説明は省略する。この電流検出用抵
抗R1は、Vcc端子とスイッチング素子111〜11
3のソースの間に設けてもよい。
In general, switching of such a current path is called "commutation". The regenerative current path in the “PWM off” state may form a loop with the switching elements 114 to 116. Current detection resistor R1
When the voltage VR1 generated on the motor M exceeds a certain value, the output element control circuit 105 controls the switching elements 111 to 116 so that no more current flows through the motor M. For example, the state may be set to “PWM off”. This control is required only when the motor M is started or when there is no load.
Since the control is M, the description is omitted. The current detecting resistor R1 is connected to the Vcc terminal and the switching elements 111 to 11.
3 may be provided between the three sources.

【0011】図10は、従来回路の動作を示す信号波形
図(タイミング図)である。ただし、モータMは一定回転
で動作させているものとする。相励磁電圧VOUT1〜
VOUT3は、OUT1〜OUT3端子の電位波形であ
り、Vcc、1/2Vcc、GNDの間を遷移する。相
励磁電圧VOUT1がVccの時、OUT1の相が励磁
されている(OUT1相が“アクティブ”である)。相信
号S7〜S9は、モータMの回転角を示す位置信号S1
〜S6を基に生成される位置検出回路104からの出力
信号であり、この相信号を用いてどの相を励磁するかが
わかる。例えば、OUT1の相は、/S7(相信号S7の
反転信号)と相信号S8をANDした値が“Hi”とな
る時に励磁される。図10に示した制御が行なわれる場
合、モータMは、OUT1→OUT2→OUT3→OU
T1方向に回転している。
FIG. 10 is a signal waveform diagram (timing diagram) showing the operation of the conventional circuit. However, the motor M is operated at a constant rotation. Phase excitation voltage VOUT1
VOUT3 is a potential waveform at the OUT1 to OUT3 terminals, and transitions between Vcc, 1/2 Vcc, and GND. When the phase excitation voltage VOUT1 is Vcc, the phase of OUT1 is excited (the OUT1 phase is “active”). The phase signals S7 to S9 are position signals S1 indicating the rotation angle of the motor M.
This is an output signal from the position detection circuit 104 generated based on .about.S6, and it is possible to determine which phase is to be excited using this phase signal. For example, the phase of OUT1 is excited when a value obtained by ANDing / S7 (an inverted signal of the phase signal S7) and the phase signal S8 becomes “Hi”. When the control shown in FIG. 10 is performed, the motor M is driven from OUT1 → OUT2 → OUT3 → OU
It is rotating in the T1 direction.

【0012】出力素子制御回路105を“PWMオン”
の状態と“PWMオフ”の状態にするPWM信号S13
は、三角波信号S11と制御基準電圧信号S12とから
生成される。一定の周期と振幅を繰り返す三角波信号S
11が、外部の制御基準電圧信号S12に比較してレベ
ルが高い場合、PWM信号S13としては“Low”が
出力され、三角波信号S11が外部の制御基準電圧信号
S12に比較してレベルが低い場合、PWM信号S13
は“Hi”が出力される。モータMが一定回転速度に落
ち着いていれば、外部の制御基準電圧信号S12は変化
させないが、モータMの回転を速くしたい場合は外部の
制御基準電圧信号S12のレベルを上げ、遅くしたい場
合は外部の制御基準電圧信号S12のレベルを下げる。
これにより、PWM信号S13が変化して、前述の“P
WMオン”の状態と“PWMオフ”の状態を切り替える
ことができる。
The output element control circuit 105 is set to "PWM ON".
Signal and the PWM signal S13 for setting the state of “PWM off”
Is generated from the triangular wave signal S11 and the control reference voltage signal S12. Triangular wave signal S that repeats a constant cycle and amplitude
11, when the level is higher than the external control reference voltage signal S12, "Low" is output as the PWM signal S13, and when the level of the triangular wave signal S11 is lower than the external control reference voltage signal S12. , PWM signal S13
Outputs “Hi”. If the motor M has settled at a constant rotational speed, the external control reference voltage signal S12 is not changed. However, if the rotation of the motor M is to be increased, the level of the external control reference voltage signal S12 is increased. Of the control reference voltage signal S12 of FIG.
As a result, the PWM signal S13 changes, and the “P
The state of “WM on” and the state of “PWM off” can be switched.

【0013】ここで、区間Aの動作を説明をすると、区
間Aの前半はスイッチング素子111およびスイッチン
グ素子116が“オン”しており、区間Aの後半はスイ
ッチング素子112およびスイッチング素子116が
“オン”している。区間Bについても同様で、区間Bの
前半はスイッチング素子112およびスイッチング素子
114が“オン”しており、区間Bの後半はスイッチン
グ素子113およびスイッチング素子114が“オン”
している。
Here, the operation in the section A will be described. In the first half of the section A, the switching element 111 and the switching element 116 are "ON", and in the second half of the section A, the switching element 112 and the switching element 116 are "ON". "are doing. Similarly, in the section B, the switching element 112 and the switching element 114 are “ON” in the first half of the section B, and the switching element 113 and the switching element 114 are “ON” in the second half of the section B.
are doing.

【0014】しかしながら、モータMの動作制御に直接
的に関与するPWM信号S13は区間Aと区間Bとでは
異なった波形になっていることがわかる。つまり、モー
タMの回転周波数は制御基準電圧信号S12により速く
したり遅くしたりの制御を行うことができるが、三角波
信号S11は固定された周波数であるため、モータMが
一定の回転周波数で動作していても、この区間Aと区間
Bとを部分的に観察するとPWM信号S13によるPW
M制御(モータMのトルクの発生具合)は異なったものと
なっている。これは、回転数変動(ジッタ)の原因である (1)駆動時間の偏差、(2)駆動期間の偏差が生じてい
る、ということである。端的に言えば、区間Aでは“P
WMオフ”となるのが4回であるのに対し、区間Bでは
“PWMオフ”となるのは3回である。また、各区間内
における“オン”と“オフ”のタイミングも異なってい
る。以上が従来例のPWM制御回路装置の動作である。
However, it can be seen that the PWM signal S13 that is directly involved in the operation control of the motor M has different waveforms in the section A and the section B. That is, the rotation frequency of the motor M can be controlled to be faster or slower by the control reference voltage signal S12. However, since the triangular wave signal S11 is a fixed frequency, the motor M operates at a constant rotation frequency. However, when the section A and the section B are partially observed, the PW
The M control (the degree of generation of the torque of the motor M) is different. This means that there are (1) deviations in the driving time and (2) deviations in the driving period, which are the causes of fluctuations in the rotational speed (jitter). In short, in section A, "P
The number of times "WM off" is four times, while the number of times "PWM off" is three times in section B. The timing of "on" and "off" in each section is also different. The above is the operation of the conventional PWM control circuit device.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来例の
PWM制御回路装置では、2相または3相以上の多相モ
ータを駆動する場合で、かつ、特に高回転でモータMを
駆動し高精度の回転数変動(ジッタ)が要求される機器に
おいては、各相の励磁が各相中および各転流時での制御
が安定(一定)しないために、モータMに与えられるエネ
ルギー(電流)も一定ではなくなり、モータMのジッタが
悪くなるという課題があったので、高精度・大規模のハ
ードウェアを設けて各転流ごとのエネルギーを一定に保
つべく、外部クロックを用いてモータMの回転数とキャ
リア周波数の同期をとるか、あるいはモータMの回転数
を検知して可変のキャリア周波数に帰還をかけて同期を
とる等して解決していた。しかし、外部信号入力端子と
多段分周器が必要となったり、帰還回路の規模が大きく
なってしまうという問題が生じていた。
In the above-described conventional PWM control circuit device, a multi-phase motor of two or three or more phases is driven, and particularly, the motor M is driven at a high speed to drive the motor. In equipment that requires precision rotation speed fluctuation (jitter), the energy (current) given to the motor M because the excitation of each phase is not stable (constant) during each phase and at the time of each commutation Is not constant, and the jitter of the motor M deteriorates. Therefore, in order to keep the energy for each commutation constant by providing high-precision and large-scale hardware, the motor M is controlled using an external clock. The problem has been solved by synchronizing the rotational frequency with the carrier frequency, or detecting the rotational speed of the motor M and applying feedback to the variable carrier frequency to synchronize. However, there have been problems that an external signal input terminal and a multi-stage frequency divider are required, and the scale of the feedback circuit is increased.

【0016】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたものであり、外部からのクロック信号を必要
とせず、小規模回路であり、かつ、簡易な方式でモータ
Mの回転周波数とPWMキャリア周波数との同期をと
り、どの転流タイミングでもオン時間とオフ時間の比を
一定に保ちつつ、制御タイミングをも一定に保つこと
で、高精度・高安定のジッタ特性を実現することが可能
なPWM制御回路装置を提供するものである。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and does not require an external clock signal, is a small-scale circuit, and uses a simple method to determine the rotational frequency of the motor M and the PWM. Synchronization with the carrier frequency enables high-accuracy and high-stable jitter characteristics to be achieved by maintaining a constant on-time and off-time ratio at any commutation timing and also maintaining a constant control timing. The present invention provides a simple PWM control circuit device.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】第1の発明にかかるPW
M制御回路装置は、多相モータの回転位置を示す位置信
号を入力する位置検出回路と、前記位置検出回路の出力
する相信号を入力するキャリア信号リセット回路と、前
記キャリア信号リセット回路の出力するリセット信号に
同期したキャリア信号を出力するキャリア信号発生回路
と、前記キャリア信号と外部からの速度制御信号とを入
力し比較し、PWM信号を出力する比較器と、前記相信
号と前記PWM信号とを入力し、制御信号を出力する出
力素子制御回路と、前記制御信号を入力し、モータ制御
信号を出力するスイッチング素子とを備えたものであ
る。
Means for Solving the Problems A PW according to the first invention
The M control circuit device includes a position detection circuit for inputting a position signal indicating a rotation position of the multi-phase motor, a carrier signal reset circuit for inputting a phase signal output from the position detection circuit, and an output from the carrier signal reset circuit. A carrier signal generation circuit that outputs a carrier signal synchronized with a reset signal, a comparator that inputs and compares the carrier signal and an external speed control signal, and outputs a PWM signal; and a phase signal and the PWM signal. And an output element control circuit that outputs a control signal and a switching element that receives the control signal and outputs a motor control signal.

【0018】第2の発明にかかるPWM制御回路装置
は、多相モータの回転位置を示す位置信号を入力する位
置検出回路と、前記位置検出回路の出力する相信号を入
力し、多相モータの全ての転流時に動作するキャリア信
号リセット回路と、前記キャリア信号リセット回路の出
力するリセット信号に同期したキャリア信号を出力する
キャリア信号発生回路と、前記キャリア信号と外部から
の速度制御信号とを入力し比較し、PWM信号を出力す
る比較器と、前記相信号と前記PWM信号とを入力し、
制御信号を出力する出力素子制御回路と、前記制御信号
を入力し、モータ制御信号を出力するスイッチング素子
とを備えたものである。
According to a second aspect of the present invention, a PWM control circuit device includes: a position detection circuit for inputting a position signal indicating a rotational position of a polyphase motor; and a phase signal output from the position detection circuit. A carrier signal reset circuit that operates during all commutations, a carrier signal generation circuit that outputs a carrier signal synchronized with the reset signal output by the carrier signal reset circuit, and the carrier signal and an external speed control signal. And a comparator for outputting a PWM signal; and inputting the phase signal and the PWM signal;
An output element control circuit that outputs a control signal, and a switching element that receives the control signal and outputs a motor control signal.

【0019】第3の発明にかかるPWM制御回路装置
は、キャリア信号発生回路とキャリア信号リセット回路
と比較回路を構成するトランジスタは、NPNトランジ
スタよりもPNPトランジスタを多用したものである。
In the PWM control circuit device according to the third invention, the transistors constituting the carrier signal generation circuit, the carrier signal reset circuit, and the comparison circuit use PNP transistors more frequently than NPN transistors.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、図1から図8を用いて、こ
の発明の実施の形態について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0021】実施の形態1.まず、図1から図5を用い
て、この発明の実施の形態1について説明する。
Embodiment 1 First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0022】図1は、この発明の実施の形態1における
PWM制御回路装置を示す回路図である。図9に示した
従来回路と異なるのは、コンデンサC1と並列に接続さ
れるNPNトランジスタで構成したリセット回路121
と、このNPNトランジスタ121のゲート(ベース)を
制御する髭状パルス信号S10を出力するための三角波
リセット回路103とを設けた点にある。他の回路構成
は、置換可能な構成を含めて従来回路と同じである。図
3は、三角波発生回路102、比較器106、コンデン
サC1およびNPNトランジスタ121とを示した回路
図である。図4は、位置検出回路104と三角波リセッ
ト回路103の一例を示す回路図である。位置検出回路
104は、3つの比較器201〜203で構成され、位
置信号S1〜S6を入力して相信号S7〜S9の方形波
を出力している。三角波リセット回路103は、位置検
出回路104が出力する相信号S7〜S9のうち各々2
つの信号を入力するNANDゲート204〜206と、
NANDゲート204〜206の出力をその入力とする
NANDゲート207と、NANDゲート207の出力
信号S21を数百ns遅延させ信号反転する遅延回路20
8およびNOTゲート209と、このNOTゲート20
9の出力と出力信号S21とを入力とするNANDゲー
ト210と、このNANDゲート210の出力信号を反
転出力するNOTゲート211とからなり、髭状パルス
信号S10を出力する。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a PWM control circuit device according to the first embodiment of the present invention. The difference from the conventional circuit shown in FIG. 9 is that the reset circuit 121 constituted by an NPN transistor connected in parallel with the capacitor C1.
And a triangular wave reset circuit 103 for outputting a whisker pulse signal S10 for controlling the gate (base) of the NPN transistor 121. The other circuit configuration is the same as the conventional circuit including a replaceable configuration. FIG. 3 is a circuit diagram showing the triangular wave generation circuit 102, the comparator 106, the capacitor C1, and the NPN transistor 121. FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of the position detection circuit 104 and the triangular wave reset circuit 103. The position detection circuit 104 includes three comparators 201 to 203, receives position signals S1 to S6, and outputs square waves of phase signals S7 to S9. The triangular wave reset circuit 103 outputs two of the phase signals S7 to S9 output from the position detection circuit 104, respectively.
NAND gates 204 to 206 for inputting two signals;
A NAND gate 207 having the outputs of the NAND gates 204 to 206 as its inputs, and a delay circuit 20 for delaying the output signal S21 of the NAND gate 207 by several hundred ns and inverting the signal.
8 and NOT gate 209, and NOT gate 20
9 and an output signal S21, and a NOT gate 211 for inverting and outputting the output signal of the NAND gate 210, and outputs a mustache pulse signal S10.

【0023】三角波発生回路102および比較器106
は、図3に示した一般的な定電流回路および比較回路で
実現できるので、動作の説明については省略する。ま
た、実施の形態1におけるPWM制御回路の動作はおお
まかに従来例のPWM制御回路の動作と同じであるの
で、新たに付加した三角波リセット回路103およびN
PNトランジスタ121の動作について説明する。図2
は、実施の形態1における信号波形図(タイミング図)で
ある。NANDゲート207の出力信号S21は、相信
号S7〜S9の立上がりに同期して立上がり、相信号S
7〜S9の立下がりに同期して立下がる信号で、相信号
S7〜S9の3分の1の周期の信号である。付言する
と、この出力信号S21の立上がりタイミングは、Lサ
イドのスイッチング素子114〜116の動作が切り替
るタイミングであり、また、出力信号S21の立ち下が
りタイミングは、Hサイドのスイッチング素子111〜
113の動作が切り替るタイミングである。髭状パルス
信号S10を発生させるタイミングは、出力信号S21
の立上がり時である。つまり、電流パス(2)、電流パス
(4)および電流パス(6)への切り替わり時である。その
パルス幅は遅延回路208で遅延させた時間である。髭
状パルス信号S10はNPNトランジスタ121のベー
スに入力されており、髭状パルス信号S10は、NPN
トランジスタ121を遅延時間の間“オン”させ、NP
Nトランジスタ121は“オン”している間にコンデン
サC1に蓄積している電荷を瞬時に放電(リセット)す
る。放電が完了した後、髭状パルス信号S10はNPN
トランジスタ121を再び“オフ”させる。
The triangular wave generating circuit 102 and the comparator 106
Can be realized by the general constant current circuit and the comparison circuit shown in FIG. 3, and the description of the operation is omitted. Further, the operation of the PWM control circuit according to the first embodiment is roughly the same as the operation of the PWM control circuit of the conventional example, so that the newly added triangular wave reset circuit 103 and N
The operation of the PN transistor 121 will be described. FIG.
FIG. 3 is a signal waveform diagram (timing diagram) according to the first embodiment. The output signal S21 of the NAND gate 207 rises in synchronization with the rise of the phase signals S7 to S9, and the phase signal S21 rises.
It is a signal that falls in synchronization with the fall of 7 to S9, and is a signal having a cycle of one third of the phase signals S7 to S9. In addition, the rising timing of the output signal S21 is the timing at which the operation of the switching elements 114 to 116 on the L side switches, and the falling timing of the output signal S21 is the switching timing of the switching elements 111 to 111 on the H side.
This is the timing at which the operation of 113 is switched. The timing for generating the whisker-like pulse signal S10 is based on the output signal S21.
It is at the time of rising. That is, current path (2), current path
(4) and when switching to the current path (6). The pulse width is the time delayed by the delay circuit 208. The beard pulse signal S10 is input to the base of the NPN transistor 121, and the beard pulse signal S10 is
The transistor 121 is turned “on” for a delay time, and NP
The N-transistor 121 instantaneously discharges (resets) the charge stored in the capacitor C1 while it is "ON". After the discharge is completed, the beard-shaped pulse signal S10 becomes NPN
The transistor 121 is turned off again.

【0024】このようにNPNトランジスタ121を
“オン・オフ”制御すると、Lサイドのスイッチング素
子114〜116が切り替るタイミングT1、T2、T
3、T4毎にコンデンサC1が強制的に放電(リセット)
され、それから充電を繰返すような三角波信号S11を
三角波発生回路102から発生させることができる。こ
の三角波信号S11は相信号S7〜S9を基に生成した
出力信号S21に同期する。すなわち三角波信号S11
はモータMの回転周波数に同期したことになる。この結
果、区間Aと区間BのPWM信号S13を観察すると、
“PWMオン”の時間と“PWMオフ”の時間が一致
し、また、“PWMオン”するタイミングと“PWMオ
フ”するタイミングも一致させることができる。この区
間以外の他の転流タイミングでも同様に一致する。した
がって、どの転流タイミングにおいてもオンオフの時間
とオンオフのタイミングとを一致させることができるた
め、モータMの回転数変動(ジッタ)を極めて安定したも
のにできる。
When the NPN transistor 121 is controlled to "on / off" in this manner, the timings T1, T2, T at which the switching elements 114 to 116 on the L side are switched.
3. The capacitor C1 is forcibly discharged (reset) every T4.
Then, the triangular wave signal S11 that repeats the charging can be generated from the triangular wave generation circuit 102. This triangular wave signal S11 is synchronized with an output signal S21 generated based on the phase signals S7 to S9. That is, the triangular wave signal S11
Is synchronized with the rotation frequency of the motor M. As a result, when observing the PWM signals S13 in the sections A and B,
The time of "PWM on" and the time of "PWM off" match, and the timing of "PWM on" can also match the timing of "PWM off". The same applies to other commutation timings other than this section. Therefore, since the on / off time and the on / off timing can be matched at any commutation timing, the rotation speed fluctuation (jitter) of the motor M can be made extremely stable.

【0025】以上説明したように、この実施の形態1に
おけるPWM制御回路装置によれば、外部からのクロッ
ク信号を必要としない小規模回路でもって、かつ、簡易
なキャリア信号リセット回路を動作させることでモータ
の駆動相の切り替わり時毎にモータ制御の基準となるP
WMキャリア信号をモータMの回転周波数に同期させる
ので、“PWMオン”の時間と“PWMオフ”の時間を
一致させ、“PWMオン”するタイミングと“PWMオ
フ”するタイミングをも一致させ、高精度・高安定のジ
ッタ特性を得ることができる。
As described above, according to the PWM control circuit device of the first embodiment, a simple carrier signal reset circuit can be operated with a small-scale circuit that does not require an external clock signal. Is used as a reference for motor control every time the drive phase of the motor switches.
Since the WM carrier signal is synchronized with the rotation frequency of the motor M, the “PWM on” time is matched with the “PWM off” time, and the “PWM on” timing is also matched with the “PWM off” timing. Accurate and highly stable jitter characteristics can be obtained.

【0026】また、上記実施の形態1では、相信号S7
〜S9を基にNANDゲート204〜207を用いて三
角波リセット回路103の内部の出力信号S21を生成
する場合について説明したが、出力信号S21に相当す
るFG信号をモータM自身が出力することのできるモー
タを使用しNANDゲート204〜207を削減しても
よく、上記実施の形態1と同様の効果を奏する。
In the first embodiment, the phase signal S7
Although the case where the output signal S21 inside the triangular wave reset circuit 103 is generated using the NAND gates 204 to 207 based on S9 to S9 has been described, the motor M itself can output the FG signal corresponding to the output signal S21. A motor may be used and the number of NAND gates 204 to 207 may be reduced, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.

【0027】また、上記実施の形態1では、ホール素子
H1〜H3を用いて位置信号S1〜S6を生成する場合
について説明したが、モータの逆起電力を読み出す機構
を備えたセンサレスドライブ方式のモータを用いてFG
信号から三角波リセット回路103の内部の出力信号S
21を生成してもよく、上記実施の形態1と同様の効果
を奏する。
In the first embodiment, the case where the position signals S1 to S6 are generated using the Hall elements H1 to H3 has been described. However, a sensorless drive type motor having a mechanism for reading back electromotive force of the motor is described. FG using
From the signal, the output signal S inside the triangular wave reset circuit 103
21 may be generated, and an effect similar to that of the first embodiment is exerted.

【0028】また、上記実施の形態1では、スイッチン
グ素子としてMOSトランジスタを用いた場合について
説明したが、図5に示すように、出力素子制御回路10
5をバイポーラトランジスタをドライブできる回路に置
換え、スイッチング素子をバイポーラトランジスタに置
換えてもよく、上記実施の形態1と同様の効果を奏す
る。
In the first embodiment, the case where a MOS transistor is used as a switching element has been described. However, as shown in FIG.
5 may be replaced with a circuit capable of driving a bipolar transistor, and the switching element may be replaced with a bipolar transistor, which has the same effect as in the first embodiment.

【0029】また、上記実施の形態1では、3相モータ
の場合の三角波リセット回路103について説明した
が、相の切り替わり時に三角波リセット回路103を動
作させるようにして2相以上の多相モータで構成しても
よく、上記実施の形態1と同様の効果を奏する。
In the first embodiment, the triangular wave reset circuit 103 in the case of a three-phase motor has been described. However, the triangular wave reset circuit 103 is operated at the time of phase switching, and is constituted by a two-phase or more multi-phase motor. Alternatively, the same effect as in the first embodiment may be obtained.

【0030】実施の形態2.次に、図6および図7を用
いて、この発明の実施の形態2について説明する。
Embodiment 2 FIG. Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0031】図6は、この発明の実施の形態2における
三角波リセット回路103を示す回路図である。実施の
形態1で示した図4とは、三角波リセット回路103の
内部の出力信号S21を信号反転するNOTゲート21
2と、NOTゲート212の出力と遅延回路208の出
力とを入力するNANDゲート213と、NANDゲー
ト210とNOTゲート211の間に接続され、NAN
Dゲート210とNANDゲート213の出力をNAN
DするNANDゲート214を設けた点が異なる。図7
は、実施の形態3における信号波形図(タイミング図)を
示す図である。実施の形態1では、タイミングT1、T
2、T3で示される転流(2)、転流(4)および転流(6)
の時に髭状パルス信号S10を発生させるように構成し
たが、タイミングT1’、T2’、T3’で示される転
流(1)、転流(3)および転流(5)の時にも髭状パルス信
号S10を発生させるようにしてもよい。全ての転流時
に髭状パルス信号S10を発生させると、さらに精度が
高まるので、特に高速回転するモータMの制御に効果が
ある。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a triangular wave reset circuit 103 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4 shown in the first embodiment is different from FIG. 4 in that NOT gate 21 inverts output signal S21 inside triangular wave reset circuit 103.
2, a NAND gate 213 for receiving the output of the NOT gate 212 and the output of the delay circuit 208, and a NAND gate 213 connected between the NAND gate 210 and the NOT gate 211.
Output of D gate 210 and NAND gate 213 is NAN
The difference is that a NAND gate 214 for D is provided. FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a signal waveform diagram (timing diagram) in the third embodiment. In the first embodiment, the timings T1, T
2, commutation (2), commutation (4) and commutation (6) indicated by T3
, The whisker-like pulse signal S10 is generated at the time of the commutation (1), the commutation (3) and the commutation (5) indicated by the timings T1 ', T2', and T3 '. The pulse signal S10 may be generated. If the whisker-like pulse signal S10 is generated during all commutations, the accuracy is further improved, which is particularly effective for controlling the motor M that rotates at high speed.

【0032】以上説明したように、この実施の形態2に
おけるPWM制御回路装置によれば、前記実施の形態1
で述べた効果に加え、以下の諸効果を奏する。すなわ
ち、三角波リセット回路103が全ての転流時に髭状パ
ルス信号S10を発生させるようにしたので、キャリア
信号の時間とタイミングの同期をさらに細かい単位でと
ることができる。
As described above, according to the PWM control circuit device of the second embodiment, the first embodiment
In addition to the effects described above, the following effects can be obtained. That is, since the triangular wave reset circuit 103 generates the whisker-like pulse signal S10 at all commutations, the time and timing of the carrier signal can be synchronized in finer units.

【0033】実施の形態3.次に、図8を用いて、この
発明の実施の形態3について説明する。
Embodiment 3 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0034】図3において、三角波発生回路102と、
コンデンサC1およびNPNトランジスタ121の接続
を逆にして、コンデンサC1およびトランジスタ121
をVcc側に接続することもできる。このように接続を
する場合には、図3に示した実施の形態1の三角波発生
回路102、リセット回路121、比較器106を構成
するNPNトランジスタとPNPトランジスタをトラン
ジスタ121を含めてPNPトランジスタとNPNトラ
ンジスタとに入れ替え、髭状パルス信号S10の極性を
逆に入力するように構成する。図8に実施の形態3にお
ける三角波発生回路102、リセット回路121、比較
器106を示す。実施の形態3における動作は、実施の
形態1における動作と同じであるので、説明は省略す
る。また、実施の形態3は、実施の形態2においても実
施することができる。
In FIG. 3, a triangular wave generating circuit 102
The connection between the capacitor C1 and the NPN transistor 121 is reversed so that the capacitor C1 and the transistor 121
Can be connected to the Vcc side. In the case of such connection, the NPN transistor and the PNP transistor forming the triangular wave generation circuit 102, the reset circuit 121, and the comparator 106 of the first embodiment shown in FIG. The configuration is such that the polarity of the whisker-like pulse signal S10 is input in reverse with the transistor. FIG. 8 shows the triangular wave generation circuit 102, the reset circuit 121, and the comparator 106 according to the third embodiment. The operation according to the third embodiment is the same as the operation according to the first embodiment, and a description thereof will not be repeated. Embodiment 3 can also be implemented in Embodiment 2.

【0035】以上説明したように、この実施の形態3に
おけるPWM制御回路装置によれば、前記実施の形態1
または前記実施の形態2で述べた効果に加え、以下の諸
効果を奏する。すなわち、三角波発生回路102、リセ
ット回路121、比較器106の構成においてNPNト
ランジスタよりもPNPトランジスタを多用したので、
パターンレイアウト面積をさらに縮小することができ
る。
As described above, according to the PWM control circuit device of the third embodiment, the first embodiment
Alternatively, in addition to the effects described in the second embodiment, the following effects can be obtained. That is, in the configuration of the triangular wave generation circuit 102, the reset circuit 121, and the comparator 106, PNP transistors are used more than NPN transistors.
The pattern layout area can be further reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の第一の実施の形態によるPWM制
御回路装置を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a PWM control circuit device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の第一の実施の形態によるPWM制
御回路装置の動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart showing an operation of the PWM control circuit device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の第一の実施の形態によるPWM制
御回路装置のキャリア信号発生回路を示す回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a carrier signal generation circuit of the PWM control circuit device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の第一の実施の形態によるPWM制
御回路装置のリセット制御回路を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a reset control circuit of the PWM control circuit device according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の第一の実施の形態によるPWM制
御回路装置の変形例を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a modified example of the PWM control circuit device according to the first embodiment of the present invention.

【図6】 この発明の第二の実施の形態によるPWM制
御回路装置のリセット制御回路を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a reset control circuit of a PWM control circuit device according to a second embodiment of the present invention.

【図7】 この発明の第二の実施の形態によるPWM制
御回路装置の動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 7 is a timing chart showing an operation of the PWM control circuit device according to the second embodiment of the present invention.

【図8】 この発明の第三の実施の形態によるPWM制
御回路装置のキャリア信号発生回路を示す回路図であ
る。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a carrier signal generation circuit of a PWM control circuit device according to a third embodiment of the present invention.

【図9】 この発明の従来例によるPWM制御回路装置
を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a PWM control circuit device according to a conventional example of the present invention.

【図10】 この発明の従来例によるPWM制御回路装
置の動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 10 is a timing chart showing an operation of a PWM control circuit device according to a conventional example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100はPWM制御回路装置、101は速度制御回路、
102は三角波発生回路、103は、三角波リセット回
路、104は位置検出回路、105は出力素子制御回
路、106は比較器、111〜116はスイッチング素
子、121はNPNトランジスタ、201〜203は比
較器、204〜207および210はNANDゲート、
208は遅延回路、209および211はNOTゲー
ト、C1はコンデンサ、G1〜G6はスイッチング素子
制御信号、H1〜H3はホール素子、R1は電流検出用
抵抗、R2およびR3は制限抵抗、S1〜S6は位置信
号、S7〜S9は相信号、S11は三角波信号、S12
は制御基準電圧信号、S13はPWM信号、S10は髭
状パルス信号、S21は出力信号
100 is a PWM control circuit device, 101 is a speed control circuit,
102 is a triangular wave generation circuit, 103 is a triangular wave reset circuit, 104 is a position detection circuit, 105 is an output element control circuit, 106 is a comparator, 111 to 116 are switching elements, 121 is an NPN transistor, 201 to 203 are comparators, 204 to 207 and 210 are NAND gates,
208 is a delay circuit, 209 and 211 are NOT gates, C1 is a capacitor, G1 to G6 are switching element control signals, H1 to H3 are Hall elements, R1 is a current detection resistor, R2 and R3 are limiting resistors, and S1 to S6 are Position signals, S7 to S9 are phase signals, S11 is a triangular wave signal, S12
Is a control reference voltage signal, S13 is a PWM signal, S10 is a beard pulse signal, and S21 is an output signal.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多相モータの回転位置を示す位置信号を
入力する位置検出回路と、前記位置検出回路の出力する
相信号を入力するキャリア信号リセット回路と、前記キ
ャリア信号リセット回路の出力するリセット信号に同期
したキャリア信号を出力するキャリア信号発生回路と、
前記キャリア信号と外部からの速度制御信号とを入力し
比較し、PWM信号を出力する比較器と、前記相信号と
前記PWM信号とを入力し、制御信号を出力する出力素
子制御回路と、前記制御信号を入力し、モータ制御信号
を出力するスイッチング素子とを備えたPWM制御回路
装置。
1. A position detection circuit for inputting a position signal indicating a rotational position of a multi-phase motor, a carrier signal reset circuit for inputting a phase signal output from the position detection circuit, and a reset output from the carrier signal reset circuit. A carrier signal generation circuit that outputs a carrier signal synchronized with the signal,
A comparator that inputs and compares the carrier signal and an external speed control signal and outputs a PWM signal; an output element control circuit that inputs the phase signal and the PWM signal and outputs a control signal; A PWM control circuit device comprising: a switching element that inputs a control signal and outputs a motor control signal.
【請求項2】 多相モータの回転位置を示す位置信号を
入力する位置検出回路と、前記位置検出回路の出力する
相信号を入力し、多相モータの全ての転流時に動作する
キャリア信号リセット回路と、前記キャリア信号リセッ
ト回路の出力するリセット信号に同期したキャリア信号
を出力するキャリア信号発生回路と、前記キャリア信号
と外部からの速度制御信号とを入力し比較し、PWM信
号を出力する比較器と、前記相信号と前記PWM信号と
を入力し、制御信号を出力する出力素子制御回路と、前
記制御信号を入力し、モータ制御信号を出力するスイッ
チング素子とを備えたPWM制御回路装置。
2. A position detection circuit for inputting a position signal indicating a rotation position of a multi-phase motor, and a carrier signal reset for inputting a phase signal output from the position detection circuit and operating at all commutations of the multi-phase motor. A circuit, a carrier signal generation circuit that outputs a carrier signal synchronized with a reset signal output from the carrier signal reset circuit, and a comparison that inputs and compares the carrier signal and an external speed control signal and outputs a PWM signal. A PWM control circuit device, comprising: a switch, an output element control circuit that receives the phase signal and the PWM signal, and outputs a control signal, and a switching element that receives the control signal and outputs a motor control signal.
【請求項3】 前記キャリア信号発生回路と前記キャリ
ア信号リセット回路と前記比較回路を構成するトランジ
スタは、NPNトランジスタよりもPNPトランジスタ
を多用したことを特徴とする請求項1または請求項2に
記載のPWM制御回路装置。
3. The transistor according to claim 1, wherein the carrier signal generation circuit, the carrier signal reset circuit, and the comparison circuit use PNP transistors more than NPN transistors. PWM control circuit device.
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