JP2508757B2 - Motor drive circuit - Google Patents

Motor drive circuit

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JP2508757B2
JP2508757B2 JP62258088A JP25808887A JP2508757B2 JP 2508757 B2 JP2508757 B2 JP 2508757B2 JP 62258088 A JP62258088 A JP 62258088A JP 25808887 A JP25808887 A JP 25808887A JP 2508757 B2 JP2508757 B2 JP 2508757B2
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  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はモータ駆動回路に関し、特にブラシレスモー
タ等のモータコイルに供給する駆動電流を断続するモー
タ駆動回路に用いて好適なものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a motor drive circuit, and is particularly suitable for use in a motor drive circuit that interrupts a drive current supplied to a motor coil of a brushless motor or the like.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

コイル駆動電圧の電圧レベルを弁別し、駆動電圧の立
上り又は立下りがスイッチング素子のスレッシュホール
ド電圧付近を変化するときは大きな時定数で変化させる
と共に、上記スレッシュホールド付近を越えた部分又は
越える以前の部分では小さな時定数で変化させることに
より、スパイク電圧の発生を抑えるために長時定数にし
ても、駆動電流の通電開始時や通電終了時における動作
時間のずれが大きくならないようにしたモータ駆動回路
である。
The voltage level of the coil drive voltage is discriminated, and when the rise or fall of the drive voltage changes in the vicinity of the threshold voltage of the switching element, it is changed with a large time constant. By changing the time constant with a small time constant in the part, even if the time constant is set to a long time constant in order to suppress the generation of spike voltage, a motor drive circuit that does not increase the deviation of the operation time at the start and end of energization of the drive current Is.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

モータコイルに供給する駆動電流をトランジスタ等の
スイッチング素子で断続すると、モータコイルのインダ
クタンス分によってスパイク電圧が発生する。このスパ
イク電圧は、モータが配設されている機器やその周辺に
配置されている機器に放射ノイズ等の悪影響を及ぼす。
このスパイク電圧の大きさは、モータコイルに流れる電
流の大きさが急激に変化するほど大きくなる。このため
従来より時定数回路によってスイッチング素子の駆動電
圧をなだらかに変化させて上記駆動電流が急激に変化し
ないようにしている。
When the drive current supplied to the motor coil is interrupted by a switching element such as a transistor, a spike voltage is generated due to the inductance of the motor coil. This spike voltage adversely affects the equipment in which the motor is arranged and the equipment arranged in the vicinity thereof, such as radiation noise.
The magnitude of the spike voltage increases as the magnitude of the current flowing through the motor coil changes rapidly. Therefore, conventionally, the drive voltage of the switching element is gently changed by a time constant circuit so that the drive current does not change abruptly.

第7図は従来のモータ駆動回路、第8図は第7図のス
イッチングトランジスタQに与える駆動電圧の波形図を
示している。
FIG. 7 shows a conventional motor drive circuit, and FIG. 8 shows a waveform diagram of the drive voltage applied to the switching transistor Q of FIG.

第8図における時点t0でスイッチSW1の可動接点cが
切換接点a側に切換わると、端子30に供給されているモ
ータ制御電圧Vsが時定数回路32に加わる。時定数回路32
は抵抗RとコンデンサCとで構成されていて、モータ制
御電圧Vsが加わるとコンデンサCの端子電圧Vcが第8図
の実線で示すように上昇する。なおスイッチSW1はブラ
シレスモータにおいて相切換を行うスイッチング信号源
を代表している。
When the movable contact c of the switch SW1 is switched to the switching contact a side at time t 0 in FIG. 8, the motor control voltage Vs supplied to the terminal 30 is applied to the time constant circuit 32. Time constant circuit 32
Is composed of a resistor R and a capacitor C. When the motor control voltage Vs is applied, the terminal voltage Vc of the capacitor C rises as shown by the solid line in FIG. The switch SW1 represents a switching signal source that performs phase switching in a brushless motor.

コンデンサCの端子電圧Vcがスイッチングトランジス
タQの駆動電圧としてそのベースに与えられている。従
ってコンデンサCの端子電圧Vcが時点t1でトランジス
タQのスレッシュホールド電圧Vfよりも高くなると、
トランジスタQがオン動作してモータコイルLに駆動電
圧Vccが加えられる。これにより第9図に示すように、
或る相IのモータコイルLに駆動電流i1が流れ、それ
によって発生する磁界でロータ(図示せず)を回転させ
る。
The terminal voltage Vc of the capacitor C is given to its base as a drive voltage of the switching transistor Q. Therefore, when the terminal voltage Vc of the capacitor C becomes higher than the threshold voltage V f of the transistor Q at time t 1 ,
The transistor Q is turned on and the drive voltage Vcc is applied to the motor coil L. As a result, as shown in FIG.
A drive current i 1 flows through the motor coil L of a certain phase I, and the magnetic field generated thereby causes a rotor (not shown) to rotate.

時点t2において可動接点cが切換接点b側に切換わ
ると、時定数回路32にモータ制御電圧Vsが加わらなくな
る。従ってコンデンサCに蓄えられていた電荷が抵抗R
を通して放電するので、コンデンサCの端子電圧Vcが下
降して行き、第8図に示すように時点t3でスレッシュ
ホールド電圧Vfより低くなる。このため時点t3におい
てトランジスタQがオフとなるので、相Iのモータコイ
ルLに駆動電流i1が流れなくなる(第9図参照)。
When the movable contact c is switched to the switching contact b side at time t 2 , the motor control voltage Vs is not applied to the time constant circuit 32. Therefore, the charge stored in the capacitor C is changed to the resistance R
, The terminal voltage Vc of the capacitor C drops and becomes lower than the threshold voltage Vf at time t 3 as shown in FIG. For this reason, the transistor Q is turned off at the time point t 3 , and the drive current i 1 stops flowing in the motor coil L of the phase I (see FIG. 9).

一方、時点t2において次の相IIのモータコイル駆動
回路(第7図と同じ構成)の切換スイッチが切換わって
時定数回路にモータ制御電圧が与えられる。従ってこの
回路のコンデンサの端子電圧Vc′が第8図中一点鎖線で
示すように上昇して行き、時点t4においてスレッシュ
ホールド電圧Vfよりも高くなると、第9図に示すよう
に相IIに駆動電流i2が流れる。
On the other hand, at time t 2 , the changeover switch of the next phase II motor coil drive circuit (same configuration as in FIG. 7) is changed over to apply the motor control voltage to the time constant circuit. Therefore, when the terminal voltage Vc 'of the capacitor of this circuit rises as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 8 and becomes higher than the threshold voltage V f at time t 4, it becomes phase II as shown in FIG. The drive current i 2 flows.

このようにモータコイルLに流す駆動電流を断続する
際に、RCの時定数回路により立上り、立下り波形をなま
らしてスパイク電圧が発生しないようにしていた。
As described above, when the drive current to be supplied to the motor coil L is interrupted, the rising and falling waveforms are smoothed by the RC time constant circuit so that the spike voltage is not generated.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

ところがRC時定数回路を用いると、時点t0でモータ
制御電圧Vsが与えられてから実際に通電が開始される時
点t1迄の時間差trが生じる。
However, when the RC time constant circuit is used, there is a time difference t r from when the motor control voltage Vs is applied at the time point t 0 to the time point t 1 at which the energization is actually started.

またトランジスタQのスレッシュホールド電圧V
fを、モータ制御電圧Vsの1/2に設定しないとスレッシュ
ホールド電圧Vf付近のベース電圧Vcの変化勾配が立上
り時と立下り時とで違ってしまう。
Also, the threshold voltage V of the transistor Q
If f is not set to 1/2 of the motor control voltage Vs, the change gradient of the base voltage Vc near the threshold voltage Vf will be different between the rising and falling.

即ち、例えば第8図に示すように、スレッシュホール
ド電圧Vfがモータ制御電圧Vs付近にある場合には、立
下り時の変化勾配が急峻となってしまう。従って変化勾
配が急峻な側においてもスパイク電圧が発生しないよう
なRC時定数が必要となる。しかし、RC時定数を大きくす
ればする程、動作時間の遅れtrやtfが大きくなる。
That is, for example, as shown in FIG. 8, when the threshold voltage V f is in the vicinity of the motor control voltage V s , the change gradient at the fall becomes steep. Therefore, an RC time constant is required so that spike voltage does not occur even on the steep slope of change. However, the larger the RC time constant, the larger the operating time delays t r and t f .

また通電終了時の時間差tfと通電開始時の時間差tr
とが一致していないと、電流切れや電流のオーバーラッ
プが生じてトルクリップルが増大する。
Also, the time difference t f at the end of energization and the time difference t r at the start of energization
If and do not match, the current is cut off or the currents overlap and the torque ripple increases.

即ち、tr>tfの場合は、第9図に示すように、時点
3とt4との間で何れの相にも駆動電流が流れない電流
切れが生じる。このため相切換点で各相の磁束I、IIと
電流i1、i2とによるトルクT1とT2との間に無トルク
部分が生じる。
That is, when t r > t f , as shown in FIG. 9, a current cutoff occurs in which no drive current flows in any phase between time points t 3 and t 4 . Therefore, at the phase switching point, a torqueless portion is generated between the torques T 1 and T 2 due to the magnetic fluxes I and II of each phase and the currents i 1 and i 2 .

反対に時間差tr>tfの場合は、第10図に示すよう
に、モータ制御電圧Vsを印加するモータコイルを、時点
2において相Iから相II側に切換えると、相IIに駆動
電流i2が流れ始めた時点t3においても相Iに駆動電流
1が流れている。即ち時点t3とt4の間は駆動電流
1、i2がオーバーラツトプして流れる。このためトル
クT1、T2がオーバーラップする。
On the contrary, when the time difference t r > t f , as shown in FIG. 10, when the motor coil to which the motor control voltage Vs is applied is switched from the phase I to the phase II side at the time point t 2 , the driving current flows to the phase II. At time t 3 when i 2 starts to flow, the drive current i 1 is still flowing in the phase I. That is, the driving currents i 1 and i 2 flow in an overlapping manner between the times t 3 and t 4 . Therefore, the torques T 1 and T 2 overlap each other.

本発明は上述の問題点にかんがみ、スパイク電圧の発
生を抑えると共に、駆動電流の通電開始時や通電終了時
における動作時間のずれを小さくできるようにすること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, it is an object of the present invention to suppress the generation of spike voltage and reduce the deviation of the operating time at the start and end of energization of drive current.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明のモータ駆動回路は、モータコイルLに供給す
る駆動電流を断続するスイッチング素子(トランジスタ
4またはTr)と、大小の時定数τ2、τ3またはτ4
τ5を有し、上記スイッチング素子Q4(Tr)を制御す
る駆動電圧の立上り/立下りに時定数を持たせる時定数
回路7または10と、上記駆動電圧の立上り又は立下りの
電圧変化を弁別して弁別点の前後で上記時定数回路7
(10)の時定数を切換えるレベル検出回路4(コンパレ
ータ11)とを具備し、上記駆動電圧がスイッチング素子
4(Tr)の入力スレッシュホールド電圧VT(Vf)を
通過するときの上記時定数を大にする構成である。
The motor drive circuit of the present invention includes a switching element (transistor Q 4 or T r ) for connecting and disconnecting the drive current supplied to the motor coil L, and a large or small time constant τ 2 , τ 3 or τ 4 ,
A time constant circuit 7 or 10 having τ 5 for controlling the switching element Q 4 (T r ) to have a time constant at the rise / fall of the drive voltage, and a change in the rise or fall of the drive voltage. And the time constant circuit 7 before and after the discrimination point.
The level detection circuit 4 (comparator 11) for switching the time constant of (10) is provided, and the above-mentioned when the drive voltage passes the input threshold voltage V T (V f ) of the switching element Q 4 (T r ). This is a configuration that increases the time constant.

〔作用〕[Action]

時定数回路7(10)がスイッチング素子Q4(Tr)の
駆動電圧Vc(Vc1)の電圧変化に時定数を持たせ、モー
タコイルLに供給する駆動電流を断続するときにスパイ
ク電圧が発生しないようにする。上記時定数回路7(1
0)が大小の時定数τ2、τ3(τ4、τ5)を有してい
て、レベル検出回路4(10)がスイッチング素子を制御
する駆動電圧Vc(Vc1)の電圧変化を弁別し、その電圧
値がスイッチング素子Q4(Tr)のスレッシュホールド
電圧を通過するときに大きな時定数を選択し、電圧変化
勾配を緩やかにする。
When the time constant circuit 7 (10) gives a time constant to the voltage change of the drive voltage Vc (Vc 1 ) of the switching element Q 4 (T r ), the spike voltage is generated when the drive current supplied to the motor coil L is interrupted. Try not to occur. The time constant circuit 7 (1
0) has large and small time constants τ 2 and τ 34 , τ 5 ), and the level detection circuit 4 (10) discriminates the voltage change of the drive voltage Vc (Vc 1 ) that controls the switching element. Then, a large time constant is selected when the voltage value passes through the threshold voltage of the switching element Q 4 (T r ) to make the voltage change gradient gentle.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の一実施例を示すモータ駆動回路の回
路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a motor drive circuit showing an embodiment of the present invention.

制御端子1に与えられた正極性のモータ制御指令電圧
Vsをインバータ2で負電圧に極性反転し、この負電圧を
並列に接続されているMOS型トランジスタQ1、Q2の各
ゲート電極に与える。
Positive polarity motor control command voltage applied to control terminal 1
The polarity of Vs is inverted to a negative voltage by the inverter 2, and this negative voltage is applied to the gate electrodes of the MOS type transistors Q 1 and Q 2 connected in parallel.

トランジスタQ1はPチャンネル・エンハンスメント
型が用いられ、トランジスタQ2はNチャンネル・ディ
プレッション型が用いられている。従って制御端子1に
正極性のモータ制御指令電圧Vsが与えられている期間
は、トランジスタQ1のドレインとソース間が導通する
と共に、トランジスタQ2のドレインとソース間が非導
通となる。
The transistor Q 1 is a P-channel enhancement type and the transistor Q 2 is an N-channel depletion type. Therefore, while the positive polarity motor control command voltage Vs is applied to the control terminal 1, the drain and the source of the transistor Q 1 are conductive and the drain and the source of the transistor Q 2 are non-conductive.

トランジスタQ1のソースとトランジスタQ2のドレイ
ンとを接続するラインがコンデンサCを介して接地され
ていて、コンデンサCの非接地側とスイッチングトラン
ジスタQ4のゲート電極とが接続されている。またトラ
ンジスタQ1のドレインが抵抗R1を介して端子3に接続
されていて、端子3にエンハンスメント電圧VEが与え
られている。
The line connecting the source of the transistor Q 1 and the drain of the transistor Q 2 is grounded via the capacitor C, and the non-grounded side of the capacitor C and the gate electrode of the switching transistor Q 4 are connected. Further, the drain of the transistor Q 1 is connected to the terminal 3 via the resistor R 1 , and the terminal 3 is supplied with the enhancement voltage V E.

従って第2図における時点t0で制御端子1にモータ
制御指令電圧Vsが与えられると、抵抗R1とコンデンサ
Cとから成る時定数回路7の時定数τ1、(τ1=C×
R)に対応した変化勾配で、コンデンサCの端子電圧Vc
がエンハンスメント電圧VE値迄上昇して行く。この上
昇して行く過程の時点t1でコンデンサCの端子電圧Vc
がスイッチングトランジスタQ4のスレッシュホールド
電圧VTよりも高くなる。従って時点t1においてトラン
ジスタQ4のドレインとソース間が導通し、ドレイン端
子側に与えられている駆動電圧Vccがソース側に接続さ
れているモータコイルLに加わる。このためモータコイ
ルL(相I)に駆動電流i1(第3図参照)が流れ、そ
れによって発生した磁界でロータ(図示せず)が回転す
る。
Therefore, when the motor control command voltage Vs is applied to the control terminal 1 at time t 0 in FIG. 2, the time constants τ 1 , (τ 1 = C ×) of the time constant circuit 7 including the resistor R 1 and the capacitor C.
R) with a change gradient corresponding to the terminal voltage Vc of the capacitor C
Rises to the enhancement voltage V E value. At the time t 1 of this rising process, the terminal voltage Vc of the capacitor C
Becomes higher than the threshold voltage V T of the switching transistor Q 4 . Therefore, at the time point t 1 , the drain and source of the transistor Q 4 become conductive, and the drive voltage Vcc applied to the drain terminal side is applied to the motor coil L connected to the source side. Therefore, the drive current i 1 (see FIG. 3) flows through the motor coil L (phase I), and the rotor (not shown) is rotated by the magnetic field generated thereby.

制御端子1に与えられていたモータ制御指令電圧Vs
が、時点t2において与えられなくなると、トランジス
タQ1が非導通となると共にトランジスタQ2が導通す
る。従ってコンデンサCに蓄わられていた電荷が放電回
路8を介して放電され、エンハンスメント電圧VE迄上
昇してしたコンデンサCの端子電圧Vcが下降して行く。
Motor control command voltage Vs given to control terminal 1
However, when it is no longer applied at time t 2 , the transistor Q 1 becomes non-conductive and the transistor Q 2 becomes conductive. Therefore, the electric charge stored in the capacitor C is discharged through the discharge circuit 8, and the terminal voltage Vc of the capacitor C that has risen to the enhancement voltage V E drops.

放電回路8は、時定数をτ2、τ3に切換えるためにコ
ンデンサCの端子電圧Vcを検出する検出回路4を備えて
いる。そして上記端子電圧Vcが予め設定した基準電圧V
Aよりも高いときには時定数が小さい放電回路8で放電
すると共に、端子電圧Vcが基準電圧VAより低くなった
ときには大きい時定数で放電させるようにしてある。
The discharge circuit 8 includes a detection circuit 4 that detects the terminal voltage Vc of the capacitor C in order to switch the time constant between τ 2 and τ 3 . Then, the above-mentioned terminal voltage Vc is the preset reference voltage V
When it is higher than A, it is discharged by the discharge circuit 8 having a small time constant, and when the terminal voltage Vc is lower than the reference voltage V A, it is discharged with a large time constant.

即ちトランジスタQ2のソースに、抵抗R2とR3との
直列回路を接続すると共に、この直列回路と並列に抵抗
4とNチャンネル・エンハンスメント型トランジスタ
3との直列回路を接続し、抵抗R3の一端とトランジス
タQ3のソースとを接続して接地してある。また抵抗R2
とR3との接続点5と、トランジスタQ3のゲート電極と
を接続してある。
That is, the source of the transistor Q 2 is connected to the series circuit of the resistors R 2 and R 3, and the series circuit of the resistor R 4 and the N-channel enhancement type transistor Q 3 is connected in parallel with the series circuit to obtain the resistance. One end of R 3 and the source of the transistor Q 3 are connected and grounded. Also, the resistance R 2
And a connection point 5 between R 3 and R 3 and the gate electrode of the transistor Q 3 are connected.

抵抗R2とR4との接続点6に基準電圧VAを設定す
る。トランジスタQ3のスレッシュホールド電圧をVT
とすると、基準電圧VAは、 となる。従って接続点6に加わるコンデンサCの端子電
圧Vcが基準電圧VAよりも高いときにトランジスタQ3
導通し、低いときに非導通となる。なお基準電圧VA
値は抵抗R2、R3の分圧比を変えることによって自由に
設定できる。
The reference voltage V A is set at the connection point 6 between the resistors R 2 and R 4 . The threshold voltage of the transistor Q 3 is set to V T
Then, the reference voltage V A is Becomes Therefore, when the terminal voltage Vc of the capacitor C applied to the connection point 6 is higher than the reference voltage V A , the transistor Q 3 becomes conductive, and when it is low, it becomes non-conductive. The value of the reference voltage V A can be freely set by changing the voltage division ratio of the resistors R 2 and R 3 .

トランジスタQ3が導通しているときにはコンデンサ
Cの電荷が抵抗R2、R3の直列回路及びこの直列回路と
並列に接続された抵抗R4を介して放電される。従って
このときの放電の時定数τ2は、 となる。
When the transistor Q 3 is conducting, the electric charge of the capacitor C is discharged through the series circuit of the resistors R 2 and R 3 and the resistor R 4 connected in parallel with the series circuit. Therefore, the time constant τ 2 of the discharge at this time is Becomes

またコンデンサCの端子電圧Vcが基準電圧VAよりも
低くなるとトランジスタQ3が非導通となるので、コン
デンサCの電荷は抵抗のR2、R3の直列回路だけで放電
される。従ってこのときの放電の時定数τ3は、 τ3=C×(R2+R3) となる。
When the terminal voltage Vc of the capacitor C becomes lower than the reference voltage V A , the transistor Q 3 becomes non-conductive, so that the electric charge of the capacitor C is discharged only by the series circuit of the resistors R 2 and R 3 . Therefore, the time constant τ 3 of the discharge at this time is τ 3 = C × (R 2 + R 3 ).

τ2>τ3なので、コンデンサCの端子電圧Vcが基準電
圧VAよりも高いときには急峻に放電し、反対に端子電
圧Vcが基準電圧VAよりも低くなったときにはなだらか
な電圧変化勾配で放電する。
Since τ 2 > τ 3 , the capacitor C discharges rapidly when the terminal voltage Vc is higher than the reference voltage VA , and conversely, when the terminal voltage Vc becomes lower than the reference voltage VA , discharges with a gentle voltage change gradient. To do.

従ってトランジスタQ4のスレッシュホールド電圧VT
付近においては放電電圧の変化勾配を緩やかにしてスパ
イク電圧の発生を抑えることができる。また急峻に放電
する期間を設けたので、時点t2で放電を開始してか
ら、時点t3でモータコイルLに供給する駆動電流i1
遮断する迄の時間差tfを短縮でき、この時間差tfと通
電開始時の時間差trとを略一致させるように時定数
τ1、τ2を調整することもできる。
Therefore, the threshold voltage V T of the transistor Q 4
In the vicinity, the change gradient of the discharge voltage can be made gentle to suppress the generation of spike voltage. Further, since the period for discharging rapidly is provided, the time difference t f from the start of discharging at the time point t 2 to the interruption of the drive current i 1 supplied to the motor coil L at the time point t 3 can be shortened. It is also possible to adjust the time constants τ 1 and τ 2 so that t f and the time difference t r at the start of energization are substantially matched.

なおトランジスタQ4のチャンネル抵抗を下げるため
に、エンハンスメント電圧VEの値をスレッシュホール
ド電圧VTよりも著しく高くしてある。従って充電の時
定数τ1と同じ時定数で放電すると、コンデンサCの端
子電圧Vcがスレッシュホールド電圧VTより低くなる迄
の時間差tfが長くなる。
In order to reduce the channel resistance of the transistor Q 4 , the value of the enhancement voltage V E is set to be significantly higher than the threshold voltage V T. Therefore, when discharging with the same time constant as the charging time constant τ 1 , the time difference t f until the terminal voltage Vc of the capacitor C becomes lower than the threshold voltage V T becomes long.

r=tfにした場合、第2図に示すように、相切換の
時点t2において制御指令電圧Vsが次のモータコイル相I
Iに与えられると、その駆動回路のコンデンサの端子電
圧Vc′が、時点t3においてトランジスタQ4のスレッシ
ュホールド電圧VTに略立ち上がる。従って第3図に示
すように時点t3において、前の相Iのモータコイルへ
通電されていた駆動電流i1が流れなくなるのと略同じ
タイミングで次の相IIモータコイルに駆動電流i2が流
れ始める。このため電流切れや電流のオーバラップ等が
無く、各相の磁束I、IIに対して正確に相切換えを行っ
たトルクT1、T2が得られ、トルクリップルを低減でき
る。
When t r = t f , the control command voltage Vs is changed to the next motor coil phase I at the time point t 2 of phase switching, as shown in FIG.
When applied to I, the terminal voltage Vc 'of the capacitor of the drive circuit rises substantially to the threshold voltage V T of the transistor Q 4 at time t 3 . Therefore, as shown in FIG. 3 , at the time t 3 , the drive current i 2 is supplied to the next phase II motor coil at substantially the same timing as the drive current i 1 which was being supplied to the previous phase I motor coil stops flowing. It begins to flow. For this reason, there is no current cutoff or current overlap, and the torques T 1 and T 2 in which the phases are accurately switched for the magnetic fluxes I and II of the respective phases can be obtained, and the torque ripple can be reduced.

なお上記コンデンサCには、独立した容量素子を用い
てもよいが、トランジスタQ4のゲート容量を利用して
もよい。
The capacitor C may be an independent capacitance element, or the gate capacitance of the transistor Q 4 may be used.

また時定数を切換える回路を、コンデンサCを充電す
る側に設けてもよい。
A circuit for switching the time constant may be provided on the side that charges the capacitor C.

第4図に第1図の実施例の変形例を示す。 FIG. 4 shows a modification of the embodiment shown in FIG.

この実施例のモータ駆動回路では、スイッチング素子
としてバイポーラ・トランジスタTrが用いられてい
て、コレクタに駆動電圧Vccが与えられ、エミッタにモ
ータコイルLが接続されている。
In the motor drive circuit of this embodiment, a bipolar transistor Tr is used as a switching element, a drive voltage Vcc is applied to the collector, and a motor coil L is connected to the emitter.

スイッチSW1の可動接点cが切換接点a側に切換わる
と、制御端子1に与えられているモータ制御指令電圧Vs
が時定数回路10で平滑されてトランジスタTrのベース
印加される。この時定数回路10はコンデンサC1と抵抗
回路12とから成っている。抵抗回路12は抵抗R10とスイ
ッチSW2との直列回路に、抵抗R11を並列に接続して成
り、コンパレータ11がスイッチSW2の開閉制御を行なっ
ている。
When the movable contact c of the switch SW1 is switched to the switching contact a side, the motor control command voltage Vs applied to the control terminal 1
Is smoothed by the time constant circuit 10 and applied to the base of the transistor T r . The time constant circuit 10 comprises a capacitor C 1 and a resistance circuit 12. The resistor circuit 12 is formed by connecting a resistor R 11 in parallel to a series circuit of a resistor R 10 and a switch SW2, and a comparator 11 controls opening / closing of the switch SW2.

コンパレータ11の反転入力端子にコンデンサC1の端
子電圧Vc1が入力され、非反転入力端子に基準電圧VA
入力されている。コンパレータ11は端子電圧Vc1が基準
電圧VAよりも低いときにスイッチSW2をオンにすると共
に、高いときにオフにする。
The terminal voltage Vc 1 of the capacitor C 1 is input to the inverting input terminal of the comparator 11, and the reference voltage VA is input to the non-inverting input terminal. Comparator 11 as well as to turn on the switch SW2 when the terminal voltage Vc 1 is lower than the reference voltage V A, is turned off when high.

従って端子電圧Vc1が基準電圧VAよりも低いときの時
定数τ4は、 となり、また端子電圧Vc1が基準電圧VAよりも高いとき
の時定数τ5は、 τ5=C1×R11 となる。
Therefore, the time constant τ 4 when the terminal voltage Vc 1 is lower than the reference voltage V A is In addition, the time constant τ 5 when the terminal voltage Vc 1 is higher than the reference voltage VA is τ 5 = C 1 × R 11 .

τ4>τ5なので、第5図に示すように基準電圧VA
トランジスタTrのスレッシュホールド電圧Vfよりも低
く設定することにより、通電開始時には端子電圧Vc
1(トランジスタTrのベース電圧)を基準電圧VA迄急
峻に立ち上げて時間差Trを小さくできると共に、スレ
ッシュホールド電圧Vf付近の電圧変化を緩やかにでき
る。
tau 4> tau 5 So, by setting lower than the threshold voltage V f of the transistor T r the reference voltage V A as shown in FIG. 5, the terminal voltage Vc at the time of start of energization
1 (base voltage of the transistor T r ) can be rapidly raised to the reference voltage V A to reduce the time difference T r, and the voltage change in the vicinity of the threshold voltage V f can be moderated.

また通電終了時には、基準電圧VA値になる迄は大き
な時定数τ5で放電するので、スレッシュホールド電圧
f付近の電圧変化を緩やかにできる。更に端子電圧Vc1
が基準電圧以下に低下してからは小さな時定数τ4で放
電するので、時間差tfを小さくできる。従って第1図
の実施例と同様な効果が得られる。
Further, at the end of energization, the discharge is performed with a large time constant τ 5 until the reference voltage V A value is reached, so that the voltage change in the vicinity of the threshold voltage V f can be moderated. Furthermore, the terminal voltage Vc 1
Discharges with a small time constant τ 4 after the voltage drops below the reference voltage, the time difference t f can be reduced. Therefore, the same effect as the embodiment of FIG. 1 can be obtained.

なお端子電圧Vc1が基準電圧よりも低いときにスイッ
チSW2を開き、高いときに閉じるようにしてもよい。こ
の場合は第6図に示すように、基準電圧VAをトランジ
スタTrのスレッシュホールド電圧Vfよりも高く設定す
る。
Note the terminal voltage Vc 1 opens the switch SW2 when lower than the reference voltage, may be closed when high. In this case, as shown in FIG. 6, the reference voltage V A is set higher than the threshold voltage V f of the transistor T r .

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明は上述したように、コイル駆動電圧の電圧レベ
ルを弁別し、駆動電圧の立上り又は立下りがスイッチン
グ素子のスレッシュホールド電圧付近を変化するときは
大きな時定数で変化させ、その変化勾配を緩やかにした
ので、スパイク電圧の発生を抑えることができる。しか
もスレッシュホールド電圧を越えた部分又は越える以前
の部分では上記変化勾配を急峻にしたので、上記のよう
に大きな時定数を与えても、立上り又は立下りでの駆動
電圧とスイッチング素子の動作とのずれが大きくなるこ
とがなく、ずれを軽減することができる。従って相切換
点で生じ易い駆動電流の途切れやオーバーラップを少な
くしてトルクリップルを小さくすることができる。
As described above, the present invention discriminates the voltage level of the coil drive voltage, and when the rise or fall of the drive voltage changes in the vicinity of the threshold voltage of the switching element, it is changed with a large time constant, and the change gradient is gentle. Therefore, the generation of spike voltage can be suppressed. Moreover, since the above-mentioned change gradient is made steep at the portion exceeding the threshold voltage or the portion before exceeding the threshold voltage, even if a large time constant is given as described above, the driving voltage at the rising or falling and the operation of the switching element are It is possible to reduce the deviation without increasing the deviation. Therefore, it is possible to reduce the torque ripple by reducing the discontinuity and the overlap of the drive current that are likely to occur at the phase switching point.

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

第1図は本発明の一実施例を示すモータ駆動回路の回路
図、第2図は第1図のスイッチングトランジスタのゲー
ト電極に加わる駆動電圧の波形図、第3図はモータコイ
ルに通電する駆動電流のスイッチタイミングを示すタイ
ムチャート、第4図は第1図の実施例の変形例を示すモ
ータ駆動回路の回路図、第5図及び第6図は第4図のス
イッチングトランジスタのベースに加わる駆動電圧の波
形図、第7図は従来のモータ駆動回路の回路図、第8図
は第7図のスイッチングトランジスタのベースに加わる
駆動電圧の波形図、第9図は電流切れが生じるスイッチ
タイミングを示すタイムチャート、第10図は電流のオー
バーラップが生じるスイッチタイミングを示すタイムチ
ャートである。 なお図面に用いた符号において、 4……電位レベル検出回路 7,10……時定数回路 8……放電回路 11……コンパレータ Q4,Tr……トランジスタ Vr,Vf……スレッシュホールド電圧 τ1〜τ5……時定数 である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a motor drive circuit showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram of a drive voltage applied to the gate electrode of the switching transistor of FIG. 1, and FIG. 3 is a drive for energizing a motor coil. FIG. 4 is a time chart showing the switch timing of the electric current, FIG. 4 is a circuit diagram of a motor drive circuit showing a modification of the embodiment shown in FIG. 1, and FIGS. 5 and 6 are the driving applied to the base of the switching transistor shown in FIG. FIG. 7 is a waveform diagram of the voltage, FIG. 7 is a circuit diagram of a conventional motor drive circuit, FIG. 8 is a waveform diagram of the drive voltage applied to the base of the switching transistor of FIG. 7, and FIG. A time chart, FIG. 10 is a time chart showing switch timing at which currents overlap. In still code used in the drawings, 4 ...... potential level detection circuit 7, 10 ...... time constant circuit 8 ...... discharge circuit 11 ...... comparator Q 4, T r ...... transistor V r, V f ...... threshold voltage τ 1 to τ 5 ... Time constants.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】モータコイルに供給する駆動電流を断続す
るスイッチング素子と、 大小の時定数を有し、上記スイッチング素子を制御する
駆動電圧の立上り/立下りに時定数を持たせる時定数回
路と、 上記駆動電圧の立上り又は立下りの電圧変化を弁別して
弁別点の前後で上記時定数回路の時定数を切換えるレベ
ル検出回路とを具備し、 上記駆動電圧が上記スイッチング素子の入力スレッシュ
ホールド電圧を通過するときの上記時定数を大にしたこ
とを特徴とするモータ駆動回路。
1. A switching element for connecting and disconnecting a drive current to be supplied to a motor coil, and a time constant circuit having large and small time constants and having a time constant for rising / falling of a drive voltage for controlling the switching element. A level detection circuit that discriminates a voltage change at the rise or fall of the drive voltage and switches the time constant of the time constant circuit before and after the discrimination point, wherein the drive voltage is the input threshold voltage of the switching element. A motor drive circuit having a large time constant when passing through.
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