JP2021129405A - ステッピングモータの駆動回路およびその駆動方法、それを用いた電子機器 - Google Patents
ステッピングモータの駆動回路およびその駆動方法、それを用いた電子機器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021129405A JP2021129405A JP2020022606A JP2020022606A JP2021129405A JP 2021129405 A JP2021129405 A JP 2021129405A JP 2020022606 A JP2020022606 A JP 2020022606A JP 2020022606 A JP2020022606 A JP 2020022606A JP 2021129405 A JP2021129405 A JP 2021129405A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- circuit
- value
- coil
- controller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 5
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 2
- 102100025800 E3 SUMO-protein ligase ZBED1 Human genes 0.000 abstract 1
- 101000786317 Homo sapiens E3 SUMO-protein ligase ZBED1 Proteins 0.000 abstract 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 28
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 18
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 9
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 101000685663 Homo sapiens Sodium/nucleoside cotransporter 1 Proteins 0.000 description 1
- 101000821827 Homo sapiens Sodium/nucleoside cotransporter 2 Proteins 0.000 description 1
- 102100023116 Sodium/nucleoside cotransporter 1 Human genes 0.000 description 1
- 102100021541 Sodium/nucleoside cotransporter 2 Human genes 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
1相励磁では、第1コイルL1と第2コイルL2に交互に電流が流れ、励磁位置2,4,6,8を遷移する。2相励磁では、第1コイルL1と第2コイルL2の両方に電流が流れ、励磁位置1,3,5,7を遷移する。1−2相励磁では、1相励磁と2相励磁の組み合わせであり、励磁位置1〜8を遷移する。マイクロステップ駆動では、さらに励磁位置が細かく制御される。
VBEMF=KE×ω×cosφ …(1)
ωはステッピングモータの角速度(以下、回転数あるいは周波数という)であり、KEは逆起電力定数である。
図4は、実施の形態に係る駆動回路200を備えるモータシステム100のブロック図である。駆動回路200は、ステッピングモータ102およびホストコントローラ2とともにモータシステム100を構成する。ステッピングモータ102は、PM(Permanent Magnet)型、VR型(Variable Reluctance)型、HB(Hybrid)型のいずれであってもよい。
VBEMF1=KE・ω・cosφ
KEは逆起電力定数、ωは回転数である。したがって、逆起電力VBEMFを測定することで、負荷角φと相関を有する検出値を生成することができる。たとえば、cosφを検出値としてもよく、この場合、検出値は式(2)で表される。
cosφ=VBEMF1・ω−1/KE
=VBEMF1・(T/2π)・KE −1 …(2)
実施の形態では、ブリッジ回路202がフルブリッジ回路(Hブリッジ)で構成される場合を説明したが、それには限定されず、ハーフブリッジ回路で構成されてもよい。またブリッジ回路202は、駆動回路200とは別チップであってもよいし、ディスクリート部品であってもよい。
高効率モードにおける電流設定値IREF(Iy)の生成方法は、実施の形態で説明したものに限定されない。たとえば逆起電力VBEMF1の目標値VBEMF(REF)を定めておき、逆起電力VBEMF1が目標値VBEMF(REF)に近づくように、フィードバックループを構成してもよい。
実施の形態では2つのコイルに流れる電流IOUT1,IOUT2は、励磁位置に応じてオン、オフされるが、その電流量は、励磁位置によらずに一定であった。この場合、1−2相励磁の場合にトルクが変動することとなる。この制御に変えて、励磁位置にかかわらずトルクが一定となるように電流IOUT1,IOUT2を修正してもよい。たとえば1−2相励磁では、励磁位置2,4,6,8における電流IOUT1,IOUT2の量を、励磁位置1,3,5,7における電流の量の√2倍としてもよい。
実施の形態ではフィードバックコントローラ220をPI制御器で構成したがその限りでなく、PIDコントローラなどを採用してもよい。
L2 第2コイル
2 ホストコントローラ
100 モータシステム
102 ステッピングモータ
200 駆動回路
202 ブリッジ回路
RNF 検出抵抗
210 電流値設定回路
212 マルチプレクサ
220 フィードバックコントローラ
222 負荷角推定部
224 減算器
226 PI制御器
230 逆起電力検出回路
232 回転数検出回路
234 カウンタ
240 フィードフォワードコントローラ
250 定電流チョッパ回路
252 D/Aコンバータ
254 PWMコンパレータ
256 オシレータ
258 フリップフロップ
260 最低電流設定回路
262 加算器
264 ゼロリミッタ回路
270 ロジック回路
290 モードセレクタ
Claims (10)
- ステッピングモータの駆動回路であって、
前記ステッピングモータのコイルに生ずる逆起電力を検出する逆起電力検出回路と、
前記逆起電力にもとづくフィードバック信号とその目標値の誤差がゼロに近づくように電流設定値を生成するフィードバックコントローラを含み、前記電流設定値が、所定の最低電流値を下回らないように構成される電流値設定回路と、
前記コイルに流れるコイル電流の検出値が前記電流設定値に近づくようにパルス変調されるパルス変調信号を生成する定電流チョッパ回路と、
前記パルス変調信号に応じて、前記コイルに接続されるブリッジ回路を制御するロジック回路と、
を備えることを特徴とする駆動回路。 - 前記フィードバックコントローラは、
前記フィードバック信号と前記目標値の誤差を生成する減算器と、
前記誤差にもとづいて前記電流設定値を生成する制御器と、
前記制御器の出力と前記最低電流値を加算し、前記電流設定値を出力する加算器と、
前記制御器の出力を、非負の範囲に制限するゼロリミッタ回路と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の駆動回路。 - 前記制御器はPI(比例積分)制御器であり、
前記ゼロリミッタ回路は、前記誤差が負であり、かつ前記PI制御器の積分項が0以下であるときに、前記PI制御器の出力をゼロとすることを特徴とする請求項2に記載の駆動回路。 - 前記ゼロリミッタ回路は、前記誤差が負であり、かつ前記PI制御器の積分項が0以下であるときに、前記PI制御器の入力および前記積分項をゼロとすることを特徴とする請求項3に記載の駆動回路。
- 前記電流値設定回路は、
前記逆起電力にもとづいて負荷角を推定する負荷角推定部を含み、
前記フィードバック信号は、前記負荷角に応じていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の駆動回路。 - 前記フィードバック信号は前記逆起電力であり、前記フィードバックコントローラは、前記逆起電力がその目標値に近づくように前記電流設定値を調節することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の駆動回路。
- 前記定電流チョッパ回路は、
前記コイル電流の検出値を、前記電流設定値にもとづくしきい値と比較するコンパレータと、
所定の周波数で発振するオシレータと、
前記コンパレータの出力に応じてオフレベルに遷移し、前記オシレータの出力に応じてオンレベルに遷移する前記パルス変調信号を出力するフリップフロップと、
を含むことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の駆動回路。 - ひとつの半導体基板に一体集積化されたことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の駆動回路。
- ステッピングモータと、
前記ステッピングモータを駆動する請求項1から8のいずれかに記載の駆動回路と、
を備えることを特徴とする電子機器。 - ステッピングモータの駆動方法であって、
前記ステッピングモータのコイルに生ずる逆起電力を検出するステップと、
フィードバックコントローラによって、前記逆起電力にもとづくフィードバック信号とその目標値の誤差がゼロに近づくように電流設定値を生成するステップと、
前記電流設定値を、所定の最小電流値を下回らないようにクランプするステップと、
前記コイルに流れるコイル電流の検出値が前記電流設定値に近づくようにパルス変調されるパルス変調信号を生成するステップと、
前記パルス変調信号に応じて、前記コイルに接続されるブリッジ回路を制御するステップと、
を備えることを特徴とする駆動方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020022606A JP2021129405A (ja) | 2020-02-13 | 2020-02-13 | ステッピングモータの駆動回路およびその駆動方法、それを用いた電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020022606A JP2021129405A (ja) | 2020-02-13 | 2020-02-13 | ステッピングモータの駆動回路およびその駆動方法、それを用いた電子機器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021129405A true JP2021129405A (ja) | 2021-09-02 |
Family
ID=77489132
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020022606A Pending JP2021129405A (ja) | 2020-02-13 | 2020-02-13 | ステッピングモータの駆動回路およびその駆動方法、それを用いた電子機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021129405A (ja) |
-
2020
- 2020-02-13 JP JP2020022606A patent/JP2021129405A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9503004B2 (en) | Motor driving circuit | |
WO2021112125A1 (ja) | ステッピングモータの駆動回路およびその駆動方法、それを用いた電子機器 | |
JP5656354B2 (ja) | 駆動装置 | |
JP4979646B2 (ja) | ステッピングモータ駆動制御装置 | |
US9154066B2 (en) | Drive control apparatus and drive control method | |
CN111697887B (zh) | 步进电动机的驱动电路及其驱动方法、使用其的电子设备 | |
CN111614290B (zh) | 步进马达的驱动电路及其驱动方法、使用其的电子机器 | |
JP2021129405A (ja) | ステッピングモータの駆動回路およびその駆動方法、それを用いた電子機器 | |
CN111628681B (zh) | 驱动电路、其驱动方法、以及使用该驱动电路的电子设备 | |
US11264926B2 (en) | Driving circuit and method for stepping motor | |
JP3419239B2 (ja) | モータの制御装置並びにその位置補正方法 | |
JP2020156226A (ja) | ステッピングモータの駆動回路およびその駆動方法、それを用いた電子機器 | |
JP7387268B2 (ja) | ステッピングモータの駆動回路、それを用いた電子機器 | |
JP7256043B2 (ja) | ステッピングモータの駆動回路およびその制御方法、それを用いた電子機器 | |
JPH10215592A (ja) | モータの駆動制御装置 | |
JP2006129543A (ja) | ステッピングモータ駆動装置およびステッピングモータ駆動方法 | |
JP2021069175A (ja) | モータ制御装置及び画像形成装置 | |
JP4269920B2 (ja) | ブラシレスモータの駆動装置 | |
JPH0530779A (ja) | モータの駆動装置 | |
JPH10201294A (ja) | 3相ステップモータの駆動回路 | |
JP2003189692A (ja) | モータ駆動制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221221 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20231010 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231024 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231220 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240227 |