JP2018007534A - Ac servo driver driving power source discharge control circuit and ac servo driver - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はACサーボドライバ駆動電源放電制御回路およびACサーボドライバに係り、特に、ACサーボモータの制御システムを構成するACサーボドライバにおける駆動電源の放電技術に関するものである。 The present invention relates to an AC servo driver drive power supply discharge control circuit and an AC servo driver, and more particularly to a drive power supply discharge technique in an AC servo driver constituting an AC servo motor control system.
図3は、従来のACサーボドライバにおける基本的な放電回路の形態を示す回路図である。図示するように、従来の通常のACサーボドライバ駆動電源放電方式は、整流手段39からの整流電圧を平滑するコンデンサ37と並列に設けられた常時放電回路(抵抗)31によって、常時放電がなされるというものである。なお、これ以外の放電回路の構成としては、AC電源の断線をCPU等のソフトウェアによって監視し、急速放電を実施する方式(図示せず)も用いられている。 FIG. 3 is a circuit diagram showing a basic form of a discharge circuit in a conventional AC servo driver. As shown in the figure, in the conventional normal AC servo driver drive power supply discharge method, a constant discharge circuit (resistor) 31 provided in parallel with a capacitor 37 for smoothing the rectified voltage from the rectifier 39 is always discharged. That's it. As another configuration of the discharge circuit, a method (not shown) of monitoring the disconnection of the AC power supply by software such as a CPU and performing rapid discharge is also used.
ACサーボモータ制御については、技術的提案も数多くなされている。たとえば後掲特許文献1には、DCバス焼損の危険がないACサーボモータの制御装置として、AC電源入力手段、AC電源入力手段からの交流を直流に整流する整流手段、整流手段からの整流電圧を平滑するコンデンサ、整流手段とコンデンサとの間に挿入されるDC電源入力手段、ACまたはDC入力仕様の選択手段、AC入力仕様時に電源が切れた際のスイッチング素子を介するコンデンサ電圧放電する手段、AC電圧検出手段、およびDCバス電圧検出手段を備えたACサーボモータの制御装置において、制御装置を起動しAC入力を選択した場合は、トランジスタ(スイッチング素子)を所定時間(DCバスの最高電圧から最低レベルまでになるまでの放電時間×余裕度)ONして初起動時の1回だけコンデンサを放電し、その後トランジスタをOFFして放電停止し、その後AC電圧不検出かつDC電圧が所定のレベル以上の場合に電源仕様エラーのアラームを発する構成が開示されている。 Many technical proposals have been made for AC servo motor control. For example, in Patent Document 1 described later, as a control device for an AC servo motor without risk of DC bus burning, AC power input means, rectifying means for rectifying alternating current from the AC power input means to direct current, and rectified voltage from the rectifying means Capacitor for smoothing, DC power input means inserted between the rectifier means and the capacitor, AC or DC input specification selection means, means for discharging the capacitor voltage via the switching element when the power is cut off during AC input specifications, In an AC servo motor control device including an AC voltage detection means and a DC bus voltage detection means, when the control device is activated and an AC input is selected, the transistor (switching element) is set for a predetermined time (from the maximum voltage of the DC bus). (Discharge time until it reaches the lowest level x margin) ON to discharge the capacitor only once at the first startup, then Discharge stop OFF the transistor, then AC voltage not detected and a DC voltage is configured to emit an alarm power specification errors is disclosed in the case of more than a predetermined level.
さて、図3に示した従来方式すなわち常時放電による駆動電源放電方式の場合、駆動電源切断後の放電時間が長くなってしまい、急速放電が行えないという問題があった。一方、CPU等が放電回路に組み込まれた方式の場合には、急速放電は可能であるものの、回路が複雑になるという問題があった。 Now, in the case of the conventional system shown in FIG. 3, that is, the driving power source discharging system by constant discharge, there is a problem that the discharging time after the driving power source is cut off becomes long and rapid discharge cannot be performed. On the other hand, in the case of a system in which a CPU or the like is incorporated in a discharge circuit, although rapid discharge is possible, there is a problem that the circuit becomes complicated.
そこで本発明が解決しようとする課題は、かかる従来技術の問題点をなくし、複雑な回路構成を用いることなく急速放電を行うことのできる、ACサーボドライバ駆動電源放電制御回路、およびACサーボドライバを提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide an AC servo driver drive power supply discharge control circuit and an AC servo driver that eliminate the problems of the prior art and can perform rapid discharge without using a complicated circuit configuration. Is to provide.
本願発明者は上記課題について検討した結果、AC電源監視回路の出力を放電制御ICに入力するのに加えて、放電前の駆動電源電圧自身をも放電制御に活用することで、ハードウェアのみで駆動回路の急速放電を実現できることを見出し、これに基づいて本発明を完成するに至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。 As a result of studying the above problems, the inventor of the present application has not only input the output of the AC power supply monitoring circuit to the discharge control IC, but also uses the drive power supply voltage itself before discharge for discharge control, so that only hardware can be used. It has been found that rapid discharge of the drive circuit can be realized, and the present invention has been completed based on this. That is, the invention claimed in the present application, or at least the disclosed invention, as means for solving the above-described problems is as follows.
〔1〕 ACサーボドライバ駆動電源の放電を制御する回路であって、放電手段と、該放電手段への通電をスイッチするスイッチ手段と、該放電手段と並列に設けられていて該スイッチ手段の動作を制御する放電制御信号生成手段と、該放電制御信号生成手段に接続しこれに電圧を付与する電源電圧監視手段を備えて構成され、該放電制御信号生成手段には駆動電源電圧も付与されるよう結線されていることを特徴とする、ACサーボドライバ駆動電源放電制御回路。
〔2〕 電源投入状態では前記放電制御信号生成手段がON、前記スイッチ手段がOFFであることにより前記放電手段に電流が流れず、電源遮断状態では該放電制御信号生成手段がOFF、該スイッチ手段がONであることにより該放電手段に電流が流れて駆動電源が急速放電されることを特徴とする、〔1〕に記載のACサーボドライバ駆動電源放電制御回路。
[1] A circuit for controlling the discharge of the AC servo driver drive power supply, the discharge means, the switch means for switching energization to the discharge means, and the operation of the switch means provided in parallel with the discharge means A discharge control signal generating means for controlling the power supply, and a power supply voltage monitoring means for connecting to the discharge control signal generating means and applying a voltage thereto, and a drive power supply voltage is also applied to the discharge control signal generating means. An AC servo driver drive power supply discharge control circuit, wherein the AC servo driver drive power supply discharge control circuit is connected.
[2] When the power is turned on, the discharge control signal generation means is ON and the switch means is OFF, so that no current flows through the discharge means, and when the power is cut off, the discharge control signal generation means is OFF, and the switch means The AC servo driver drive power supply discharge control circuit according to [1], wherein when the is ON, a current flows through the discharge means and the drive power supply is rapidly discharged.
〔3〕 前記放電制御信号生成手段にはチャージランプが直列接続しており、電源投入状態では点灯していることにより平滑コンデンサがチャージ状態であることが示されることを特徴とする、〔1〕または〔2〕に記載のACサーボドライバ駆動電源放電制御回路。
〔4〕 CPUまたはソフトウェアによる放電手段を備えていないことを特徴とする、〔1〕ないし〔3〕のいずれかに記載のACサーボドライバ駆動電源放電制御回路。
〔5〕 前記放電手段は抵抗、前記スイッチ手段および前記放電制御信号生成手段はFET、前記電源電圧監視手段は電圧検出器であることを特徴とする、〔1〕ないし〔4〕のいずれかに記載のACサーボドライバ駆動電源放電制御回路。
〔6〕 〔1〕ないし〔5〕のいずれかに記載のACサーボドライバ駆動電源放電制御回路を備えた、ACサーボドライバ。
[3] A charge lamp is connected in series to the discharge control signal generation means, and the smoothing capacitor is in a charged state by being lit in a power-on state, [1] Or the AC servo driver drive power supply discharge control circuit according to [2].
[4] The AC servo driver drive power supply discharge control circuit according to any one of [1] to [3], wherein no discharge means is provided by a CPU or software.
[5] The discharge means is a resistor, the switch means and the discharge control signal generation means are FETs, and the power supply voltage monitoring means is a voltage detector, [1] to [4] The AC servo driver drive power supply discharge control circuit as described.
[6] An AC servo driver comprising the AC servo driver drive power supply discharge control circuit according to any one of [1] to [5].
本発明のACサーボドライバ駆動電源放電制御回路およびACサーボドライバは上述のように構成されるため、これによれば、CPU等のソフトウェアによる複雑な回路構成を用いることなく、ハードウェアのみによる簡単な回路構成によって、ACサーボドライバの急速放電を実現することができる。なお、上記文献開示技術はDCバス焼損防止を目的とするものであり、簡単な構成による急速放電方式に係る本発明とは無関係である。 Since the AC servo driver drive power supply discharge control circuit and the AC servo driver of the present invention are configured as described above, according to this, a simple circuit only by hardware can be used without using a complicated circuit configuration by software such as a CPU. Depending on the circuit configuration, rapid discharge of the AC servo driver can be realized. The technique disclosed in the above literature is aimed at preventing the DC bus from burning, and is not related to the present invention related to the rapid discharge system with a simple configuration.
以下、図面により本発明を詳細に説明する。
図1は、本発明のACサーボドライバ駆動電源放電制御回路の基本構成を示す回路図である。図示するように本放電制御回路10はACサーボドライバ駆動電源の放電を制御する回路であって、放電手段1と、放電手段1への通電をスイッチするスイッチ手段2と、放電手段1と並列に設けられていてスイッチ手段2の動作を制御する放電制御信号生成手段3と、放電制御信号生成手段3に接続しこれに電圧を付与する電源電圧監視手段4を備えて構成され、放電制御信号生成手段3には駆動電源電圧も付与されるよう結線されていることを、主たる構成とする。
The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a circuit diagram showing a basic configuration of an AC servo driver drive power supply discharge control circuit of the present invention. As shown in the figure, this discharge control circuit 10 is a circuit for controlling the discharge of the AC servo driver drive power supply, and is in parallel with the discharge means 1, the switch means 2 for switching energization to the discharge means 1, and the discharge means 1. A discharge control signal generation unit 3 provided for controlling the operation of the switch unit 2 and a power supply voltage monitoring unit 4 connected to the discharge control signal generation unit 3 and applying a voltage thereto are provided. The main configuration is that the means 3 is wired so that the drive power supply voltage is also applied.
なお、放電手段1、スイッチ手段2、放電制御信号生成手段3、電源電圧監視手段4としては、これらにおける機能を備えている素子や回路である限り、いかなるものでも用いることができる。たとえば、放電手段1としては抵抗、スイッチ手段2としてはFET、放電制御信号生成手段3としてはFET、電源電圧監視手段4としては電圧検出器を、好適に用いることができる。 As the discharge means 1, the switch means 2, the discharge control signal generation means 3, and the power supply voltage monitoring means 4, any element can be used as long as it is an element or a circuit having these functions. For example, a resistor can be suitably used as the discharge means 1, an FET as the switch means 2, an FET as the discharge control signal generating means 3, and a voltage detector as the power supply voltage monitoring means 4.
かかる構成により本放電制御回路10では、AC電源5の電圧を監視する電源電圧監視手段4によって放電制御信号生成手段3に対する電圧の付与が行われ、一方、整流手段9を経て生成される駆動電源電圧もまた放電制御信号生成手段3に付与される。そして、これら二つの入力を得る放電制御信号生成手段3によりスイッチ手段2の動作が制御され、スイッチ手段2によって放電手段1への通電がスイッチ(ON、OFF)される。これにより、放電手段1における急速放電の実施と停止が切り替えられる。 With this configuration, in the present discharge control circuit 10, the power supply voltage monitoring means 4 for monitoring the voltage of the AC power supply 5 applies a voltage to the discharge control signal generating means 3, while the drive power supply generated via the rectifying means 9. The voltage is also applied to the discharge control signal generating means 3. The operation of the switch means 2 is controlled by the discharge control signal generating means 3 that obtains these two inputs, and the energization of the discharge means 1 is switched (ON, OFF) by the switch means 2. Thereby, execution and stop of the rapid discharge in the discharge means 1 are switched.
本ACサーボドライバ駆動電源放電制御回路10では、AC電源5が投入状態の場合には放電制御信号生成手段3がONの状態となり、これによってスイッチ手段2はOFFの状態となる構成であるため、放電手段1に電流は流れず、したがって放電は行われない。一方、AC電源5が電源遮断状態の場合には、放電制御信号生成手段3がOFFの状態となり、これによってスイッチ手段2はONの状態となる構成であるため、放電手段1に電流が流れ、駆動電源が急速放電される。 The AC servo driver drive power supply discharge control circuit 10 is configured such that when the AC power supply 5 is turned on, the discharge control signal generation means 3 is turned on, and the switch means 2 is turned off. No current flows through the discharge means 1, and therefore no discharge is performed. On the other hand, when the AC power source 5 is in the power shut-off state, the discharge control signal generating unit 3 is in an OFF state, whereby the switch unit 2 is in an ON state. The drive power supply is rapidly discharged.
図示するように本ACサーボドライバ駆動電源放電制御回路10は、放電制御信号生成手段3にチャージランプ6が直列接続し、AC電源5の投入状態ではこれが点灯していることによって平滑コンデンサ7がチャージ状態であることが示される構成とすることができる。かかる構成により、チャージランプ6が点灯している時には駆動電源の放電がなされておらず、消灯している時には駆動電源の急速放電がなされる状態であることが表示される。 As shown in the figure, the AC servo driver drive power supply discharge control circuit 10 has a charge lamp 6 connected in series to the discharge control signal generating means 3, and when the AC power supply 5 is turned on, it is lit to charge the smoothing capacitor 7. It can be set as the structure shown that it is in a state. With this configuration, it is displayed that the drive power supply is not discharged when the charge lamp 6 is turned on, and that the drive power supply is rapidly discharged when the charge lamp 6 is turned off.
本発明の放電制御回路10はこのように、ハードウェア構成のみによって駆動電源の急速放電を行うことが可能であるため、CPUまたはソフトウェアによる放電手段を備える必要がない。なお、以上説明したACサーボドライバ駆動電源放電制御回路を備えたACサーボドライバ自体も、さらにかかるACサーボドライバを備えたACサーボシステムも、本発明の範囲内である。 As described above, the discharge control circuit 10 of the present invention can rapidly discharge the drive power supply only by the hardware configuration, and therefore it is not necessary to include a discharge means by a CPU or software. The AC servo driver itself provided with the AC servo driver driving power supply discharge control circuit described above and the AC servo system provided with such an AC servo driver are also within the scope of the present invention.
図2は、本発明ACサーボドライバ駆動電源放電制御回路の実施例を示す回路図である。図示するように本例回路210においては、AC電源25入力が投入(ON)されている間は、放電手段21(放電抵抗R4)に電流を流すスイッチ手段22(FET−Q1)はOFFの状態であり、したがって放電はなされていない。代わりにチャージランプ26(LED1)に電流が流れて点灯し、平滑コンデンサ27がチャージされていることが表示される。 FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the AC servo driver drive power supply discharge control circuit of the present invention. As shown in the figure, in this example circuit 210, the switch means 22 (FET-Q1) for passing a current to the discharge means 21 (discharge resistor R4) is in an OFF state while the AC power supply 25 input is turned on (ON). Therefore, no discharge is made. Instead, a current flows through the charge lamp 26 (LED1) and lights up, indicating that the smoothing capacitor 27 is charged.
AC電源25入力が遮断(OFF)されると、電源電圧監視手段24からの電位が徐々に低下し、これによって放電制御信号生成手段23がOFFする。これにより、スイッチ手段22(FET−Q1)のゲート電圧が上昇し、スイッチ手段22(FET−Q1)がONする。スイッチ手段22(FET−Q1)がONすることにより、放電手段21(放電抵抗R4)に電流が流れ、DCリンク電圧(PWR)の急速放電が可能となる。 When the input of the AC power supply 25 is cut off (OFF), the potential from the power supply voltage monitoring means 24 gradually decreases, thereby turning off the discharge control signal generating means 23. Thereby, the gate voltage of the switch means 22 (FET-Q1) rises, and the switch means 22 (FET-Q1) is turned on. When the switch unit 22 (FET-Q1) is turned on, a current flows through the discharge unit 21 (discharge resistor R4), and a rapid discharge of the DC link voltage (PWR) becomes possible.
本発明のACサーボドライバ駆動電源放電制御回路およびACサーボドライバによれば、AC電源の監視と、自身の駆動電源電圧を利用して、ACサーボドライバの駆動電源をハードウェアのみで急速放電でき、CPU等のソフトウェアによる複雑な回路構成は必要ない。したがって、ACサーボモータ分野および関連する全分野において、産業上利用性が高い発明である。 According to the AC servo driver drive power supply discharge control circuit and the AC servo driver of the present invention, the AC power supply of the AC servo driver can be rapidly discharged only by hardware using the AC power supply monitoring and the drive power supply voltage of itself. A complicated circuit configuration by software such as a CPU is not necessary. Therefore, the invention is highly industrially applicable in the AC servo motor field and all related fields.
1、21…放電手段
2、22…スイッチ手段
3、23…放電制御信号生成手段
4、24…電源電圧監視手段
5、25…AC電源
6、26…チャージランプ
7、27…平滑コンデンサ
9、29…整流手段
10、210…ACサーボドライバ駆動電源放電制御回路
31…常時放電回路(抵抗)
35…AC電源
37…平滑コンデンサ
39…整流手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 21 ... Discharge means 2, 22 ... Switch means 3, 23 ... Discharge control signal generation means 4, 24 ... Power supply voltage monitoring means 5, 25 ... AC power supply 6, 26 ... Charge lamp 7, 27 ... Smoothing capacitor 9, 29 ... Rectifying means 10, 210 ... AC servo driver drive power supply discharge control circuit 31 ... always discharge circuit (resistance)
35 ... AC power supply 37 ... Smoothing capacitor 39 ... rectifying means
Claims (6)
An AC servo driver comprising the AC servo driver drive power supply discharge control circuit according to claim 1.
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