JP2003088170A - Energization control circuit for linear motor - Google Patents

Energization control circuit for linear motor

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JP2003088170A
JP2003088170A JP2001272592A JP2001272592A JP2003088170A JP 2003088170 A JP2003088170 A JP 2003088170A JP 2001272592 A JP2001272592 A JP 2001272592A JP 2001272592 A JP2001272592 A JP 2001272592A JP 2003088170 A JP2003088170 A JP 2003088170A
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control circuit
circuit
energization control
output terminals
switch
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JP2001272592A
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Kazuhiko Osumi
和彦 大隅
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Neomax Kiko Co Ltd
Proterial Ltd
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Hitachi Metals Ltd
Hitachi Metals Kiko Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an energization control circuit for a linear motor wherein radiation noise is reduced as compared with conventional cases and frequency can be increased. SOLUTION: In the energization control circuit for linear motor, smoothing circuits 7 and 8 are placed between a switch circuit 1 where two sets of switching elements Q1 and Q4, and Q2 and Q3 are alternately turned on and off to generate PWM pulses, and output terminals 4 and 5 with which a load 6 is connected. The smoothing circuits 7 and 8 are connected between the respective output terminals 4 and 5 and GND of the switch circuit 1.

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】本発明は、電気エネルギーを
直線的な機械エネルギーに変換するリニアモータの通電
制御を行うリニアモータ用通電制御回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear motor energization control circuit for controlling energization of a linear motor that converts electrical energy into linear mechanical energy.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種リニアモータの一つとして、3相
の可動コイル型ブラシレスDCリニアモータが使用され
ている。このリニアモータは、例えば、固定子として相
隣る磁極が交互に異なる極性となるように複数の界磁磁
石を可動子の移動方向に配置し、電気角で2π/3づつ
位相をずらした3相のコイルを正弦波状の磁束密度分布
を有する磁気空隙を介して界磁磁石に対向配置し、各コ
イルにホール素子を配置した基本構造を有する。ホール
素子は界磁磁石の磁束の大きさと向きを検出し、それに
対応する大きさと向きの正弦波駆動電流を各コイルに通
電する。これにより、120度(2π/3)ずつ位相の
ずれた電流がコイルに入力されるので、一定の推力が得
られる。この他のブラシレスDCリニアモータとして、
可動磁石型も使用されている。可動磁石型ブラシレスD
Cリニアモータは、例えばホール素子又はリニアスケー
ルによって可動子(磁石)の磁極を検出し、駆動回路に
よって固定子(コイル)を所定の極性に磁化させ可動子
(磁石)を直線運動させるものである。但し、ホール素
子を用いる場合は、コイルと同じ数のホール素子を必要
とし、配線が複雑になるので、配線を簡単にするために
リニアスケールを用いるのが一般的である。
2. Description of the Related Art As one of such linear motors, a three-phase moving coil type brushless DC linear motor is used. In this linear motor, for example, as a stator, a plurality of field magnets are arranged in the moving direction of the mover so that adjacent magnetic poles have different polarities alternately, and the phase is shifted by 2π / 3 in electrical angle. It has a basic structure in which a phase coil is arranged to face a field magnet through a magnetic gap having a sinusoidal magnetic flux density distribution, and a Hall element is arranged in each coil. The Hall element detects the magnitude and direction of the magnetic flux of the field magnet, and applies a sinusoidal drive current having a magnitude and direction corresponding to the magnetic flux to each coil. As a result, currents having a phase difference of 120 degrees (2π / 3) are input to the coil, so that a constant thrust is obtained. As another brushless DC linear motor,
Movable magnet type is also used. Movable magnet type brushless D
The C linear motor detects a magnetic pole of a mover (magnet) by a hall element or a linear scale, magnetizes a stator (coil) to a predetermined polarity by a drive circuit, and linearly moves the mover (magnet). . However, when using Hall elements, the same number of Hall elements as coils are required, and the wiring becomes complicated. Therefore, a linear scale is generally used to simplify the wiring.

【0003】上記リニアモータは、直流電流をインバー
ター回路に入力しそこで数KHz〜数10KHzのスィ
ッチング周波数でパルス幅変調(PWM)を行って、可
動コイルに正弦波電流を出力することにより駆動され
る。従来のインバーター回路の例を図9(a)、(b)
に示す。両図において、直流の電源電圧Eiに接続され
たスィッチング素子Q1、Q2、Q3、Q4でブリッジ
回路が構成され、スィッチング素子Q1、Q2の出力端
子Vo1とスィッチング素子Q3、Q4の出力端子Vo
2との間に負荷8(可動コイル)が接続されている。こ
の回路構成によれば、パルス幅及び極性が制御されたゲ
ート信号がスィッチング素子Q1、Q2とスィッチング
素子Q3、Q4に与えられ、スィッチング素子のオン・
オフ制御が行われ、所定の正弦波電流が出力される。ま
た図9(b)は、図9(a)の回路の出力端子間にイン
ダクタL3とコンデンサC3からなる平滑回路13を接
続したものである。
The linear motor is driven by inputting a direct current into an inverter circuit, performing pulse width modulation (PWM) at a switching frequency of several KHz to several tens KHz, and outputting a sine wave current to a movable coil. . Examples of conventional inverter circuits are shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b).
Shown in. In both figures, a switching element Q1, Q2, Q3, Q4 connected to the DC power supply voltage Ei constitutes a bridge circuit, and an output terminal Vo1 of the switching elements Q1, Q2 and an output terminal Vo of the switching elements Q3, Q4.
A load 8 (moving coil) is connected between the two. According to this circuit configuration, the gate signals whose pulse widths and polarities are controlled are given to the switching elements Q1 and Q2 and the switching elements Q3 and Q4 to turn on / off the switching elements.
The off control is performed, and a predetermined sine wave current is output. Further, FIG. 9B shows the smoothing circuit 13 including the inductor L3 and the capacitor C3 connected between the output terminals of the circuit of FIG. 9A.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】リニアモータの高性能
化のためには、インバータ回路から出力される電流のリ
ップルを低減し、また周波数特性を向上することが必要
であり、そのためにはインバータ回路のスィッチング周
波数を高めることが必要とされる。しかるに図9(a)
の回路構成で高周波化しようとすると、インバータ回路
と負荷を接続するケーブルや負荷に高周波電流が流れる
ので、ケーブルや負荷から外部に輻射するノイズが発生
するという問題がある。この輻射ノイズは機器の誤動作
や破損を招来することになる。また図9(b)の回路構
成によれば、出力端子間の輻射ノイズを低減することは
できるが、各出力端子とGND間の輻射ノイズまでは除
去することができない。従って本発明の目的は、従来よ
りも輻射ノイズを減少し、高周波で通電制御することの
できるリニアモータ用通電制御回路を提供することであ
る。
In order to improve the performance of the linear motor, it is necessary to reduce the ripple of the current output from the inverter circuit and to improve the frequency characteristic. For that purpose, the inverter circuit is required. It is required to increase the switching frequency of the. However, Fig. 9 (a)
If a high frequency is attempted with this circuit configuration, a high frequency current will flow through the cable or load that connects the inverter circuit and the load, and there is the problem that noise radiating to the outside from the cable or load will occur. This radiant noise causes malfunction or damage of the device. According to the circuit configuration of FIG. 9B, the radiation noise between the output terminals can be reduced, but the radiation noise between the output terminals and GND cannot be removed. Therefore, it is an object of the present invention to provide a conduction control circuit for a linear motor, which can reduce radiation noise more than before and can control conduction at a high frequency.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者は、従来のPWM制御回路の高周波化に伴
う輻射ノイズの低減について鋭意検討し、本発明に到達
したものである。即ち、本発明のリニアモータ用通電制
御回路は、複数のスィッチング素子を交互にオン・オフ
制御することによりPWMパルスを発生するスィッチ回
路と負荷が接続される出力端子との間に平滑回路を設け
ると共に、平滑回路は各出力端子とGND間に接続され
ることを特徴とするものである。本発明のリニアモータ
用通電制御回路においては、平滑回路はインダクタとコ
ンデンサで形成することができる。本発明によれば、P
WMパルスを発生するスィッチ回路と出力端子との間に
平滑回路が設けられかつ平滑回路は各出力端子とGND
間に接続されるので、出力端子間の電圧はGNDレベル
に対して平滑化され、各スィッチを高周波でオン・オフ
制御しても輻射ノイズの発生を低減することができる。
In order to achieve the above object, the inventor of the present invention has earnestly studied the reduction of radiation noise accompanying the higher frequency of a conventional PWM control circuit, and arrived at the present invention. That is, in the energization control circuit for a linear motor of the present invention, a smoothing circuit is provided between a switch circuit that generates a PWM pulse by alternately turning on and off a plurality of switching elements and an output terminal to which a load is connected. At the same time, the smoothing circuit is characterized in that it is connected between each output terminal and GND. In the linear motor energization control circuit of the present invention, the smoothing circuit can be formed by an inductor and a capacitor. According to the invention, P
A smoothing circuit is provided between the switch circuit for generating the WM pulse and the output terminal, and the smoothing circuit includes each output terminal and GND.
Since the output terminals are connected to each other, the voltage between the output terminals is smoothed with respect to the GND level, and radiation noise can be reduced even if each switch is controlled to be turned on and off at a high frequency.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下本発明の詳細を添付図面によ
り説明する。図1は本発明のリニアモータ用通電制御回
路の原理を示す図である。本発明の通電制御回路は、平
滑コンデンサC4を介して電源電圧Eiに接続されたP
WM変調用スィッチ回路1と、スィッチ回路1の駆動を
制御するスィッチ制御回路2と、電流検出器9を介して
スィッチ制御回路2に制御信号を供給するフィードバッ
ク回路3を有している。スィッチ回路1は、4個のPW
M変調用スィッチQ1、Q2、Q3及びQ4をH型ブリ
ッジ回路を形成するように接続し、2組のPWM変調用
スィッチQ1、Q4とQ2、Q3を交互にオン・オフさ
せて、単一の電源で出力端子4、5間に接続された負荷
6に交流を流すように構成されている。即ちスィッチQ
1、Q4をオン(スィッチQ2、Q3をオフ)すること
により、電流はスィッチQ1から第1の出力端子4及び
第2の出力端子5を経てスィッチQ4に流れ、スィッチ
Q2、Q3をオン(スィッチQ1、Q4をオフ)するこ
とにより、電流はスィッチQ3から第2の出力端子5及
び第1の出力端子4を経てスィッチQ2に流れる。特に
本発明では、スィッチ回路1と負荷6が接続される出力
端子4、5の間に平滑回路7、8を設けると共に、平滑
回路7、8は各出力端子4、5とGND間に接続されて
いる。これにより、出力端子間の電圧はGNDレベルに
対して平滑化され、各スィッチを高周波でオン・オフ制
御しても輻射ノイズの発生を低減することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The details of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing the principle of the energization control circuit for a linear motor of the present invention. The energization control circuit of the present invention has a P connected to the power supply voltage Ei via the smoothing capacitor C4.
It has a WM modulation switch circuit 1, a switch control circuit 2 that controls the driving of the switch circuit 1, and a feedback circuit 3 that supplies a control signal to the switch control circuit 2 via a current detector 9. The switch circuit 1 has four PWs.
The M modulation switches Q1, Q2, Q3 and Q4 are connected so as to form an H-type bridge circuit, and two sets of PWM modulation switches Q1, Q4 and Q2, Q3 are alternately turned on / off to form a single switch. The power supply is configured to pass an alternating current through a load 6 connected between the output terminals 4 and 5. That is, switch Q
By turning on 1 and Q4 (turning off switches Q2 and Q3), the current flows from the switch Q1 through the first output terminal 4 and the second output terminal 5 to the switch Q4, and turns on the switches Q2 and Q3 (switches). By turning off Q1 and Q4), current flows from the switch Q3 through the second output terminal 5 and the first output terminal 4 to the switch Q2. Particularly, in the present invention, smoothing circuits 7 and 8 are provided between the output terminals 4 and 5 to which the switch circuit 1 and the load 6 are connected, and the smoothing circuits 7 and 8 are connected between the output terminals 4 and 5 and GND. ing. As a result, the voltage between the output terminals is smoothed with respect to the GND level, and the generation of radiation noise can be reduced even if each switch is on / off controlled at a high frequency.

【0007】図2は本発明のリニアモータ用通電制御回
路の一実施例を示す図である。電源電圧Eiは、例えば
商用交流電流を直流に変換するスィッチングレギュレー
タ(図示せず)に接続されている。スィッチ回路1は、
4個のPWM変調用スィッチ(例えばNPN型トランジ
スタ)Q1、Q2、Q3及びQ4をH型ブリッジ回路を
形成するように接続し、図1で説明したと同様に2組の
PWM変調用スィッチQ1、Q4とQ2、Q3を交互に
オン・オフさせて、出力端子4、5間に接続された負荷
6に交流を流すように構成されている。本発明では、P
WM変調用スィッチとして、上記トランジスタの他に、
スィッチング速度が速いMOS電界効果型トランジスタ
(MOSFET)あるいはゲート部分での電力消費が少
ない絶縁ゲートバイポーラ型トランジスタ(IBGT)
等を用い得る。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of an energization control circuit for a linear motor according to the present invention. The power supply voltage Ei is connected to, for example, a switching regulator (not shown) that converts commercial alternating current into direct current. Switch circuit 1
Four PWM modulation switches (for example, NPN type transistors) Q1, Q2, Q3 and Q4 are connected so as to form an H-type bridge circuit, and two sets of PWM modulation switches Q1 are connected in the same manner as described in FIG. It is configured such that Q4 and Q2, Q3 are alternately turned on / off to allow an alternating current to flow through the load 6 connected between the output terminals 4 and 5. In the present invention, P
As a switch for WM modulation, in addition to the above transistors,
MOS field effect transistor (MOSFET) with high switching speed or insulated gate bipolar transistor (IBGT) with low power consumption in the gate part
Etc. can be used.

【0008】スィッチQ1、Q2のベースとスィッチQ
3、Q4のベースに、各々ドライブ回路20、21を介
して制御信号を供給するために、ドライブ回路20、2
1はコンパレータ31の出力端子に接続されている。コ
ンパレータ31の(+)入力端子は、負帰還ループを有
するオペアンプからなる誤差増幅器32、33の出力端
子に接続され、コンパレータ31の(−)入力端子は三
角波の振幅を調整する可変抵抗器30に接続されてい
る。オペアンプ33の(+)入力端子及び(−)入力端
子は、各々スィッチQ2及びスィッチQ4のエミッタ側
に接続されている。図2の通電制御回路でも、第1の出
力端子4とGNDとの間及び第2の出力端子5とGND
との間に各々平滑回路7及び8が接続されている。平滑
回路7は、インダクタL1及びコンデンサC1からな
り、平滑回路8は、インダクタL2とコンデンサC2か
らなる。
Bases of switches Q1 and Q2 and switch Q
In order to supply a control signal to the bases of Q3 and Q4 via the drive circuits 20 and 21, respectively, the drive circuits 20 and 2
1 is connected to the output terminal of the comparator 31. The (+) input terminal of the comparator 31 is connected to the output terminals of the error amplifiers 32 and 33 formed of operational amplifiers having a negative feedback loop, and the (-) input terminal of the comparator 31 is connected to the variable resistor 30 for adjusting the amplitude of the triangular wave. It is connected. The (+) input terminal and the (-) input terminal of the operational amplifier 33 are connected to the emitter sides of the switches Q2 and Q4, respectively. Also in the energization control circuit of FIG. 2, between the first output terminal 4 and GND and between the second output terminal 5 and GND.
And smoothing circuits 7 and 8 are connected between and. The smoothing circuit 7 includes an inductor L1 and a capacitor C1, and the smoothing circuit 8 includes an inductor L2 and a capacitor C2.

【0009】図3のタイミングチャートにより、図2に
示す通電制御回路の動作を説明する。図3は、50%の
振幅変調を行った場合のタイミングチャートである。電
源電圧Eiを入力すると、PWM変調用スィッチQ1、
Q4とスィッチQ2、Q3は、所定の周波数(fs)で
同期して交互にオン・オフを繰り返す。ここで、デュー
ティー比D=Ta/Tb(Ta:時間幅、Tb:周期)
とすると、出力電圧の平均値はデューティー比Dに比例
するので、時間幅Taを制御することにより、出力電圧
を調整することができる。スィッチング周波数(fs)
は、1/Tbで与えられ、通常数KHz〜数100KH
zの間に設定される。図3に示す様に、t0−t1間で
は、スィッチQ1のデューティー比(D1)はスィッチ
Q2のデューティー比(D2)に等しくかつスィッチQ
3のデューティー比(D3)はスィッチQ4のデューテ
ィー比(D4)に等しくなる。t1−t2及びt2−t
3間でのデューティー比の大小関係は、D1>D2及び
D3<D4となる。t3−t4、t4−t5及びt5−
t6間のデューティー比の大小関係は、D1<D2及び
D3>D4となる。
The operation of the energization control circuit shown in FIG. 2 will be described with reference to the timing chart of FIG. FIG. 3 is a timing chart when 50% amplitude modulation is performed. When the power supply voltage Ei is input, the PWM modulation switch Q1,
The switch Q4 and the switches Q2 and Q3 are alternately turned on and off in synchronization with each other at a predetermined frequency (fs). Here, the duty ratio D = Ta / Tb (Ta: time width, Tb: cycle)
Then, since the average value of the output voltage is proportional to the duty ratio D, the output voltage can be adjusted by controlling the time width Ta. Switching frequency (fs)
Is given by 1 / Tb, and is usually several KHz to several hundred KH.
It is set during z. As shown in FIG. 3, between t0 and t1, the duty ratio (D1) of the switch Q1 is equal to the duty ratio (D2) of the switch Q2 and the switch Q2.
The duty ratio (D3) of 3 becomes equal to the duty ratio (D4) of the switch Q4. t1-t2 and t2-t
The magnitude relationships of the duty ratios among the three are D1> D2 and D3 <D4. t3-t4, t4-t5 and t5-
The magnitude relationship of the duty ratio during t6 is D1 <D2 and D3> D4.

【0010】出力端子4とGND間の出力電圧をVo
1、出力端子5とGND間の出力電圧をVo2、出力端
子4、5間の出力電圧をVo3とすると、t0〜t6の
間で、出力端子8とGND間の電圧波形と出力端子9と
GNDの電圧波形が合成された電圧波形を有する電流が
出力端子4、5間に流れる。従って、t0−t1間では
スィッチQ1のデューティー比D1とスィッチQ2のデ
ューティー比D2とがD1=D2の関係にあるため、出
力電圧(Vo1)は電源電圧の1/2の値[1/2・E
i]で安定化する。D1>D2の時は、Vo1>1/2
・Eiとなり、一方D1<D2の時はVo1<1/2・
Eiとなる。
The output voltage between the output terminal 4 and GND is Vo
1, the output voltage between the output terminal 5 and GND is Vo2, and the output voltage between the output terminals 4 and 5 is Vo3, the voltage waveform between the output terminal 8 and GND and the output terminal 9 and GND between t0 and t6. A current having a voltage waveform obtained by synthesizing the voltage waveforms of (3) flows between the output terminals 4 and 5. Therefore, between t0 and t1, the duty ratio D1 of the switch Q1 and the duty ratio D2 of the switch Q2 have a relationship of D1 = D2, so that the output voltage (Vo1) is 1/2 the power supply voltage [1/2. E
i] stabilizes. When D1> D2, Vo1> 1/2
・ Ei, while when D1 <D2, Vo1 <1/2 ・
It becomes Ei.

【0011】一方、スィッチQ3、Q4のデューティー
比は、スィッチQ1、Q2とは逆の関係で変化する。即
ちD1>D2の場合、t1−t2及びt3−t4間のデ
ューティー比はD3<D4となり、D1<D2の場合、
t3−t4、t4−t5及びt5−t6間のデューティ
ー比は、D3>D4となる。従って出力端子間の電圧
(Vo3=Vo1+Vo2)は、上記スィッチのデュー
ティー比を変化させることにより、GNDレベルから電
源電圧(Ei)の範囲で自由に調整することができる。
しかも出力端子間には平滑回路が挿入されているので、
出力端子間の電圧(Vo3)は、GNDレベルに対して
平滑化され、PWM変調用スィッチを高周波でオン・オ
フ制御しても輻射ノイズの発生を低減することができ
る。
On the other hand, the duty ratios of the switches Q3 and Q4 change in the opposite relationship to the switches Q1 and Q2. That is, when D1> D2, the duty ratio between t1-t2 and t3-t4 is D3 <D4, and when D1 <D2,
The duty ratio between t3-t4, t4-t5 and t5-t6 is D3> D4. Therefore, the voltage (Vo3 = Vo1 + Vo2) between the output terminals can be freely adjusted within the range from the GND level to the power supply voltage (Ei) by changing the duty ratio of the switch.
Moreover, since the smoothing circuit is inserted between the output terminals,
The voltage (Vo3) between the output terminals is smoothed with respect to the GND level, and even if the PWM modulation switch is on / off controlled at a high frequency, the generation of radiation noise can be reduced.

【0012】図4は、図2の通電制御回路で100%の
振幅変調を行った場合のタイミングチャートである。こ
の場合も、出力端子4とGND間の出力電圧をVo1、
出力端子5とGND間の出力電圧をVo2、出力端子
4、5間の出力電圧をVo3とすると、出力端子4とG
ND間の電圧波形と出力端子5とGNDの電圧波形が合
成された電圧波形を有する電流が出力端子4、5間に流
れ、スィッチのデューティー比を制御することにより、
出力電圧を調整できることがわかる。例えば、t0−t
1間では、スィッチQ1のデューティー比D1とスィッ
チQ2のデューティー比D2とがD1=D2=0の関係
にあるため、出力電圧(Vo3)は0で、次にt1−t
5間では、D1>D2(=0)のため、Vo3=Vo1と
なり、そしてt5以降では、D1(=0)<D2のた
め、Vo3=Vo2となる。一方、スィッチQ3、Q4の
デューティー比は、スィッチQ1、Q2とは逆の関係で
変化する。
FIG. 4 is a timing chart when the energization control circuit of FIG. 2 performs 100% amplitude modulation. Also in this case, the output voltage between the output terminal 4 and GND is Vo1,
When the output voltage between the output terminal 5 and GND is Vo2 and the output voltage between the output terminals 4 and 5 is Vo3, the output terminal 4 and G
A current having a voltage waveform obtained by combining the voltage waveform between ND and the voltage waveform of the output terminal 5 and GND flows between the output terminals 4 and 5, and the duty ratio of the switch is controlled,
It can be seen that the output voltage can be adjusted. For example, t0-t
Since the duty ratio D1 of the switch Q1 and the duty ratio D2 of the switch Q2 are in the relationship of D1 = D2 = 0 between 1, the output voltage (Vo3) is 0, and then t1-t.
During the period of 5, D1> D2 (= 0), so Vo3 = Vo1, and after t5, since D1 (= 0) <D2, Vo3 = Vo2. On the other hand, the duty ratios of the switches Q3 and Q4 change in the opposite relationship to the switches Q1 and Q2.

【0013】図5は、本発明の他の実施例に係わる回路
図であり、図2と同一機能部分は同一の参照符号で示
す。本発明を3相の可動コイル型ブラシレスリニアモー
タの通電制御回路に適用する場合は、図5に示す様な回
路構成が好適である。スィッチ回路1は、6個(3組)
のPWM変調用スィッチQ1、Q2、Q3、Q4、Q
5、Q6をブリッジ回路を形成するように接続して形成
され、出力端子4U、4V、4Wを介して各負荷(Y形
結線されたコイル)6U、6V、6Wに接続される。ス
ィッチ回路1と出力端子4U、4V、4Wの間には平滑
回路7U、7V、7Wが接続されている。各組のPWM
変調用スィッチは、電流検出器9U、9V、9Wを介し
てフィードバック回路3U、3V、3W及びスィッチ制
御回路20、21、22により駆動される。この制御回
路も図1で説明したと同様に、各組のPWM変調用スィ
ッチを交互にオン・オフさせて、出力端子4U、4V、
4Wに各々接続された負荷6U、6V、6Wに交流を流
すように構成されている。
FIG. 5 is a circuit diagram according to another embodiment of the present invention, and the same functional portions as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals. When the present invention is applied to the energization control circuit of the three-phase moving coil type brushless linear motor, the circuit configuration as shown in FIG. 5 is suitable. 6 switch circuits 1 (3 sets)
PWM modulation switches Q1, Q2, Q3, Q4, Q
5, Q6 are connected so as to form a bridge circuit, and are connected to respective loads (Y-shaped connected coils) 6U, 6V, 6W via output terminals 4U, 4V, 4W. Smoothing circuits 7U, 7V, 7W are connected between the switch circuit 1 and the output terminals 4U, 4V, 4W. PWM of each set
The modulation switch is driven by feedback circuits 3U, 3V, 3W and switch control circuits 20, 21, 22 via current detectors 9U, 9V, 9W. This control circuit also turns on and off the PWM modulation switches of each set alternately in the same manner as described with reference to FIG. 1, and outputs the output terminals 4U, 4V,
It is configured so that an alternating current flows through the loads 6U, 6V, and 6W that are respectively connected to 4W.

【0014】図6は、本発明の他の実施例に係わるリニ
アモータ用通電制御回路のブロック図である。スィッチ
回路1は、2個のPWM変調用スィッチQ1、Q2から
なり、出力端子4、5間に負荷6が接続されている。ス
ィッチ回路1と出力端子4、5間には平滑回路7が接続
されている。PWM変調用スィッチは、電流検出器9を
介してフィードバック回路3及びスィッチ制御回路20
により駆動される。この通電制御回路は、PWM変調用
スィッチをオン・オフさせて、出力端子4、5間に接続
された負荷6に交流を流すように構成されている。
FIG. 6 is a block diagram of an energization control circuit for a linear motor according to another embodiment of the present invention. The switch circuit 1 includes two PWM modulation switches Q1 and Q2, and a load 6 is connected between the output terminals 4 and 5. A smoothing circuit 7 is connected between the switch circuit 1 and the output terminals 4 and 5. The PWM modulation switch includes a feedback circuit 3 and a switch control circuit 20 via a current detector 9.
Driven by. This energization control circuit is configured to turn on / off the PWM modulation switch so that an alternating current flows through the load 6 connected between the output terminals 4 and 5.

【0015】本発明の効果を明らかにするために、本発
明の通電制御回路と従来の通電制御回路の輻射ノイズ及
び電圧波形を比較した結果を図7、8、10〜12によ
り説明する。輻射ノイズは、入力電圧(Ei)=DC2
4V、出力を1A(1V)/L=7mHとして測定し、
各図で縦軸がノイズレベル(25dB/DIV)、横軸
が周波数(10MHz/DIV)を表す。図2の通電制
御回路において、出力端子間のノイズをオシロスコープ
で測定した結果(FFT解析)を図7(a)に、各出力
端子とGND間の輻射ノイズを測定した結果を図7
(b)に示す。比較のために図9(a)の通電制御回路
(平滑回路なし)の出力端子間のノイズをオシロスコー
プで測定した結果を図10(a)に、各出力端子とGN
D間のノイズを測定した結果を図10(b)に示す。図
9(b)の通電制御回路(各出力端子間に平滑回路)の
出力端子間のノイズをオシロスコープで測定した結果を
図11(a)に、各出力端子とGND間のノイズを測定
した結果を図11(b)に示す。これらのノイズ測定結
果から、各出力端子間に平滑回路を挿入した場合は、平
滑回路が無い場合及び出力端子間に平滑回路を設けた場
合と比べて、出力端子間及び各出力端子とGNDのノイ
ズをともに低減できることがわかる。なお、出力端子間
に平滑回路を設けた場合は、出力端子間のノイズは低減
できるが、各出力端子とGND間のノイズは低減されな
い。
In order to clarify the effect of the present invention, the results of comparing the radiation noise and the voltage waveform of the energization control circuit of the present invention and the conventional energization control circuit will be described with reference to FIGS. The radiation noise is the input voltage (Ei) = DC2
4V, output is measured as 1A (1V) / L = 7mH,
In each figure, the vertical axis represents the noise level (25 dB / DIV) and the horizontal axis represents the frequency (10 MHz / DIV). In the energization control circuit of FIG. 2, the result of measuring the noise between the output terminals with an oscilloscope (FFT analysis) is shown in FIG. 7A, and the result of measuring the radiation noise between each output terminal and GND is shown in FIG.
It shows in (b). For comparison, the noise between the output terminals of the energization control circuit (without the smoothing circuit) of FIG. 9A is measured with an oscilloscope, and the result is shown in FIG.
The result of measuring the noise between D is shown in FIG. FIG. 11A shows the result of measuring the noise between the output terminals of the energization control circuit (smoothing circuit between the output terminals) of FIG. 9B with the oscilloscope, and the result of measuring the noise between the output terminals and GND. Is shown in FIG. From these noise measurement results, when the smoothing circuit is inserted between the output terminals, as compared with the case where there is no smoothing circuit and the case where the smoothing circuit is provided between the output terminals, the output terminals and the output terminals and the GND are It can be seen that noise can be reduced together. When the smoothing circuit is provided between the output terminals, the noise between the output terminals can be reduced, but the noise between each output terminal and GND is not reduced.

【0016】また本発明の通電制御回路における各出力
端子間の電圧波形を図8(a)に、同じく出力端子間の
電圧波形を図8(b)に示す。比較のために図9(a)
の通電制御回路(平滑回路なし)の各出力端子間の電圧
波形を図12(a)に、その拡大図を図12(b)に示
す。図8と図12から、本発明によればリップルの少な
い電流を負荷に供給できることがわかる。
FIG. 8A shows the voltage waveform between the output terminals of the energization control circuit of the present invention, and FIG. 8B shows the voltage waveform between the output terminals. FIG. 9A for comparison
12A shows a voltage waveform between the output terminals of the energization control circuit (without a smoothing circuit) and FIG. 12B shows an enlarged view thereof. It can be seen from FIGS. 8 and 12 that the present invention can supply a current with a small ripple to the load.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上に記述の如く、本発明によれば、ス
ィッチング周波数を高周波化することによる輻射ノイズ
を低減することができる。従って高周波特性が向上する
と共に出力電流のリップルが低減され、信頼性の高いリ
ニアモータ用通電制御回路を得ることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the radiation noise due to the high switching frequency. Therefore, the high frequency characteristics are improved, the ripple of the output current is reduced, and a highly reliable linear motor conduction control circuit can be obtained.

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

【図1】本発明のリニアモータ用通電制御回路の原理図
である。
FIG. 1 is a principle diagram of an energization control circuit for a linear motor according to the present invention.

【図2】本発明の一実施例に係わるリニアモータ用通電
制御回路のブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of an energization control circuit for a linear motor according to an embodiment of the present invention.

【図3】図2の通電制御回路の動作説明図である。FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the energization control circuit of FIG.

【図4】図2の通電制御回路の動作説明図の他の例であ
る。
FIG. 4 is another example of an operation explanatory diagram of the energization control circuit of FIG.

【図5】本発明の他の実施例に係わるリニアモータ用通
電制御回路のブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram of an energization control circuit for a linear motor according to another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施例に係わるリニアモータ用通
電制御回路のブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram of an energization control circuit for a linear motor according to another embodiment of the present invention.

【図7】図2の通電制御回路における出力端子間のノイ
ズを測定した結果を示す図[(a)]及び各出力端子と
GND間のノイズを測定した結果を示す図[(b)]で
ある。
7 is a diagram showing a result of measuring noise between output terminals in the energization control circuit of FIG. 2 [(a)] and a diagram showing a result of measuring noise between each output terminal and GND [(b)]. is there.

【図8】図2の通電制御回路における各出力端子間の電
圧波形を示す図[(a)]及び出力端子間の電圧波形を
示す図[(b)]である。
FIG. 8 is a diagram [(a)] showing a voltage waveform between the output terminals and a diagram [(b)] showing a voltage waveform between the output terminals in the energization control circuit of FIG. 2;

【図9】従来の通電制御回路を示す図[(a)、
(b)]である。
FIG. 9 is a diagram showing a conventional energization control circuit [(a),
(B)].

【図10】図9(a)の通電制御回路における出力端子
間のノイズを測定した結果を示す図[(a)]及び各出
力端子とGND間のノイズを測定した結果を示す図
[(b)]である。
10A is a diagram showing a result of measuring noise between output terminals in the energization control circuit of FIG. 9A [A] and a diagram showing a result of measuring noise between each output terminal and GND. )].

【図11】図9(b)の通電制御回路における出力端子
間のノイズを測定した結果を示す図[(a)]及び各出
力端子とGND間のノイズを測定した結果を示す図
[(b)]である。
FIG. 11 is a diagram showing the result of measuring the noise between the output terminals in the energization control circuit of FIG. 9 (b) [(a)] and the diagram showing the result of measuring the noise between each output terminal and GND. )].

【図12】図9(a)の通電制御回路における各出力端
子とGND間の波形図[(a)]及びその拡大図
[(b)]である。
FIG. 12 is a waveform diagram [(a)] between each output terminal and GND in the energization control circuit of FIG. 9 (a) and its enlarged view [(b)].

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:PWM変調回路 2:スィッチ制御回路 3:フィードバック回路 4、5、4U、4V、4W:出力端子 6、6U、6V、6W:負荷 7、8、7U、7V、7W:平滑回路 9、9U、9V、9W:電流検出器 20、21、22:ドライブ回路 30:可変抵抗器 31:コンパレータ 32、33:誤差増幅器 Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6:PWM変調用ス
ィッチ L1、L2、L3:インダクタ C1、C2、C3、C4、C5、C6:コンデンサ
1: PWM modulation circuit 2: Switch control circuit 3: Feedback circuits 4, 5, 4U, 4V, 4W: Output terminals 6, 6U, 6V, 6W: Loads 7, 8, 7U, 7V, 7W: Smoothing circuits 9, 9U , 9V, 9W: current detectors 20, 21, 22: drive circuit 30: variable resistor 31: comparators 32, 33: error amplifiers Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6: PWM modulation switches L1, L2, L3: inductors C1, C2, C3, C4, C5, C6: capacitors

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のスィッチ素子を交互にオン・オフ
制御することによりPWMパルスを発生するスィッチ回
路と負荷が接続される出力端子との間に平滑回路を設け
ると共に、平滑回路は各出力端子とGND間に接続され
ることを特徴とするリニアモータ用通電制御回路。
1. A smoothing circuit is provided between a switch circuit that generates a PWM pulse by alternately turning on and off a plurality of switch elements and an output terminal to which a load is connected, and the smoothing circuit has each output terminal. And a GND are connected between the linear motor energization control circuit.
【請求項2】 平滑回路はインダクタとコンデンサを含
むことを特徴とする請求項1記載のリニアモータ用通電
制御回路。
2. The energization control circuit for a linear motor according to claim 1, wherein the smoothing circuit includes an inductor and a capacitor.
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