JP2604707B2 - DC no commutator motor - Google Patents

DC no commutator motor

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JP2604707B2
JP2604707B2 JP60140807A JP14080785A JP2604707B2 JP 2604707 B2 JP2604707 B2 JP 2604707B2 JP 60140807 A JP60140807 A JP 60140807A JP 14080785 A JP14080785 A JP 14080785A JP 2604707 B2 JP2604707 B2 JP 2604707B2
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博 水口
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14Electronic commutators

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は直流電源のもとで使用される無整流子モータ
に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a commutatorless motor used under a DC power supply.

従来の技術 近年、多くの音響機器や、ビデオテープレコーダ、さ
らにはフロッピーディスク装置に直流無整流子モータが
多用されるようになってきており、その手軽さから空冷
用ファンモータにまで応用が拡大している。
2. Description of the Related Art In recent years, DC non-commutator motors have been frequently used in many audio equipment, video tape recorders, and even floppy disk devices, and applications are expanding from their ease to fan motors for air cooling. doing.

従来より、この種の直流無整流子モータとしては2相
あるいは3相の半波駆動方式または全波駆動方式が主流
を占めている。各駆動方式にはそれぞれ一長一短があ
り、例えば3相駆動方式は2相駆動方式に比べて駆動用
パワー素子の数が少なくてすむ反面、回転子の回転位置
を検出する位置検出素子の数が多く必要になる。ちなみ
に、単一電源のともで動作させるものとして比較する
と、2相全波駆動方式では8個のパワートランジスタと
2個のホール素子が必要になり、3相全波駆動方式では
6個のパワートランジスタと3個のホール素子が必要に
なる。
Conventionally, a two-phase or three-phase half-wave drive system or a full-wave drive system has predominantly been used as this type of DC non-commutator motor. Each driving method has advantages and disadvantages. For example, a three-phase driving method requires a smaller number of driving power elements than a two-phase driving method, but has a larger number of position detecting elements for detecting the rotational position of the rotor. Will be needed. By the way, when compared with a single power supply, the two-phase full-wave driving method requires eight power transistors and two Hall elements, and the three-phase full-wave driving method requires six power transistors. And three Hall elements are required.

従来から、3相駆動方式において位置検出素子の数を
削減しようとする試みが数多く行われており、その代表
的な技術が米国特許第3,577,053号(以下、文献1と略
記する。)に開示されている。前記文献1には、3相半
波駆動方式の無整流子モータにおいて、回転子上に光反
射率の異なる第1、第2、第3の構成要素を有する識別
帯を設け、前記識別帯を光線に照射し、反射光を受光素
子で検出することによって回転子の回転位置の変化を前
記受光素子の出力レベルの3段階の変化としてとらえ、
そのレベルに依存した相巻線に通電するように構成され
た装置が示されている。
Conventionally, many attempts have been made to reduce the number of position detection elements in a three-phase drive system, and a typical technique is disclosed in U.S. Pat. No. 3,577,053 (hereinafter abbreviated as Document 1). ing. According to Document 1, in a three-phase half-wave drive type non-commutator motor, an identification band having first, second, and third components having different light reflectivities is provided on a rotor, and the identification band is provided. By irradiating a light beam and detecting reflected light with a light receiving element, a change in the rotational position of the rotor is captured as a three-step change in the output level of the light receiving element,
A device configured to energize the phase winding depending on its level is shown.

前記文献1に示された方法では、唯一の位置検出素子
と位置検出のための識別帯によって3相半波駆動を可能
にしているが、構成上の制約によってその駆動形態を3
相半波型に限定される。すなわち、前記文献1に示され
た形式をとると360゜の電気角あたり3通りの検出しか
行えないために各相巻線への通電状態の切り換えも必然
的に3通りしか許されないことになり、6通りの通電状
態の切り換えを必要とする3相全波駆動方式を実現する
にはさらに余分な位置検出素子と識別帯が必要となる。
In the method disclosed in the above-mentioned document 1, three-phase half-wave driving is enabled by only one position detecting element and an identification band for position detection.
Limited to phase half-wave type. That is, if the form shown in the above-mentioned document 1 is adopted, only three types of detection can be performed per 360 ° electrical angle, and thus only three types of switching of the energization state to each phase winding are necessarily allowed. In order to realize a three-phase full-wave driving method that requires the switching of the six conduction states, an extra position detecting element and an additional identification band are required.

ところで、この種のモータにおいては、回転時の振動
やトルクリップルを小さくするには固定子巻線に供給す
る電流波形を正弦波状にするのが好ましく、特開昭55−
00088号公報(以下、文献2と略記する。)には、ホー
ル素子から得られる位置検出信号が種々の要因によって
理想的な正弦波形にならないので、あらかじめディジタ
ル的なメモリに正弦波情報を格納しておき、モータに連
結された周波数発電機の出力信号(一般にFG信号と呼ば
れる。)によって前記メモリの情報を順次読みだし、ア
ナログ電圧に変換して、理想に近い正弦波状の駆動電流
を作りだすようにした直流無整流子モータが示されてい
る。
Incidentally, in this type of motor, in order to reduce vibration and torque ripple during rotation, it is preferable that the current waveform supplied to the stator winding be sinusoidal.
In the publication No. 00088 (hereinafter abbreviated as Document 2), since the position detection signal obtained from the Hall element does not have an ideal sine waveform due to various factors, sine wave information is stored in advance in a digital memory. In advance, the information of the memory is sequentially read out by an output signal (generally called an FG signal) of a frequency generator connected to the motor, and is converted into an analog voltage so as to generate a nearly ideal sine-wave drive current. 1 shows a DC non-commutator motor.

発明が解決しようとする問題点 ただ、前記文献2に示された方法は、従来のようにア
ナログ的に処理を行う方法に比べて回路規模がかなりの
ものになり、また、各相ごとに別個にディジタル情報を
アナログ量に変換する構成になっているので、アナログ
量に変換されてからの各相のバランスを精度良く保つ必
要があるなどの難点も有している。なお、特開昭60−87
692号公報には、電圧制御によるモータの駆動装置にお
いて、第1相の駆動電圧と第2相の駆動電圧の電圧加算
によって第3相の駆動電圧を作りだす技術が示されてい
るが、この方法を半導体集積回路の中で実現するには、
電圧加算用の抵抗の抵抗値(一般には高抵抗)のばらつ
きを精度良く管理する必要があるが、これは至難の業で
あった。
Problems to be Solved by the Invention However, the method disclosed in the above-mentioned document 2 has a considerably large circuit scale as compared with the conventional method of performing processing in an analog manner. Since the digital information is converted into an analog amount, there is a problem that it is necessary to accurately maintain the balance of each phase after the conversion into the analog amount. Incidentally, JP-A-60-87
Japanese Patent No. 692 discloses a technique for generating a third-phase drive voltage by adding a first-phase drive voltage and a second-phase drive voltage in a voltage-controlled motor drive device. To realize in a semiconductor integrated circuit,
It is necessary to accurately manage the variation of the resistance value (generally, high resistance) of the voltage adding resistor, but this has been a difficult task.

問題点を解決するための手段 前記した問題点を解決するために本発明の直流無整流
子モータは、位置検出手段の出力に基づいて、その振幅
が前記誤差信号増幅器の出力に比例した第1相の駆動電
流と第2相の駆動電流を発生する駆動信号発生手段と、
第1相または第2相に流入する電流と第2相または第1
相から流出する電流の差電流を第3相に流入させるとと
もに、第1相または第2相から流出する電流と第2相ま
たは第1相に流入する電流の差電流を第3相から流出さ
せる差分電流発生手段を備えたことを特徴とするもので
ある。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, a direct current commutator motor according to the present invention has a first motor whose amplitude is proportional to the output of the error signal amplifier based on the output of a position detector. Drive signal generation means for generating a phase drive current and a second phase drive current;
The current flowing into the first phase or the second phase and the second phase or the first
The difference current between the currents flowing out of the phases flows into the third phase, and the difference current between the current flowing out of the first phase or the second phase and the current flowing into the second phase or the first phase flows out of the third phase. It is characterized by having a differential current generating means.

作用 本発明では前記した構成によって、第1相と第2相の
駆動電流の差分から第1相、第2相と相似な第3相の駆
動信号波形を得ることができ、より少ない回路素子数で
3相の直流無整流子モータを実現することができる。
According to the present invention, a drive signal waveform of a third phase similar to the first phase and the second phase can be obtained from the difference between the drive currents of the first phase and the second phase by the above-described configuration. Thus, a three-phase DC non-commutator motor can be realized.

実施例 以下、本発明の実施例についてに図面に参照しながら
説明する。
Examples Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings.

第2図は本発明を実施するために構成されたモータの
要部の展開図を示したもので、3相の固定子巻線1、
2、3がたがいに星形結線され、前記固定子巻線1〜3
に対向して、図示されてはいない回転子に装着された永
久磁石4が配置されている。
FIG. 2 is an exploded view of a main part of a motor configured to carry out the present invention.
2, 3 are star-connected, and the stator windings 1 to 3 are connected.
, A permanent magnet 4 mounted on a rotor (not shown) is arranged.

前記永久磁石4の主要部は8極に着磁された主磁極が
占め、その内周部(図には示されていないが、第2図に
おいて前記永久磁石4の上側が回転子の内周部で、下側
が外周部であるとする。)にはN極着磁された第1の構
成要素部分5aと、着磁されていない第2の構成要素部分
5bと、S極着磁された第3の構成要素部分5cが周方向に
交互に配置された円環状の識別帯5を有している。
The main part of the permanent magnet 4 is occupied by a main magnetic pole magnetized to eight poles, and its inner periphery (not shown in the figure, but in FIG. 2, the upper side of the permanent magnet 4 is the inner periphery of the rotor). The lower part is an outer peripheral part.) Includes a first component part 5a that is N-polarized and a second component part that is not magnetized.
5b and an annular identification band 5 in which S-polarized third component parts 5c are alternately arranged in the circumferential direction.

また、前記識別帯5に対向して回転子の回転位置検出
素子として用意されたホールIC(チップ上にホール発電
体と他の回路を同居させた集積回路。)6が配置されて
いる。
Further, a Hall IC (an integrated circuit in which a Hall power generator and other circuits coexist on a chip) 6 provided as a rotation position detecting element of the rotor is disposed facing the identification band 5.

一方、前記永久磁石4の主磁極が外周側には96極に着
磁された発電帯が設けられ、この発電帯に対向して、径
方向に回折された96箇所の発電要素部分を有するジグザ
グ状の発電巻線7が配置されている。
On the other hand, a power generation band in which the main magnetic pole of the permanent magnet 4 is magnetized to 96 poles is provided on the outer peripheral side, and a zigzag having 96 power generation element portions diffracted in the radial direction facing this power generation band is provided. A power generation winding 7 is arranged.

さらに、前記固定子巻線1、2、3の引き出し線は、
それぞれ第1の給電端子U、第2の給電端子V、第3給
電端子Wに接続され、星形結線された中点は端子Xに接
続されている。
Further, the lead wires of the stator windings 1, 2, and 3 are:
Each is connected to the first power supply terminal U, the second power supply terminal V, and the third power supply terminal W, and the star-connected middle point is connected to the terminal X.

なお、前記ホールIC6はプラス側給電端子6a、マイナ
ス側給電端子6b、出力端子6cを有しており、前記発電巻
線7の引き出し線は出力端子7a、7bに接続されている。
The Hall IC 6 has a positive power supply terminal 6a, a negative power supply terminal 6b, and an output terminal 6c, and the lead wire of the power generation winding 7 is connected to the output terminals 7a and 7b.

さて、第1図は本発明の一実施例における直流無整流
子モータのブロック構成図を示したものであり、第1図
においてブロック10は第2図に示されたモータブロック
の内部結線を施したもので、前記モータブロック10にお
いて、中点端子XとホールIC6のプラス側給電端子6aの
間には限流抵抗8が接続され、前記ホールIC6のマイナ
ス側給電端子6bと発電巻線7の他方の出力端子7aは回転
検出端子Fに接続されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a direct current commutator motor according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a block 10 is used to connect the internal connection of the motor block shown in FIG. In the motor block 10, a current limiting resistor 8 is connected between the midpoint terminal X and the plus side feed terminal 6a of the Hall IC 6, and the minus side feed terminal 6b of the Hall IC 6 and the The other output terminal 7a is connected to the rotation detection terminal F.

前記位置検出端子Pには前記ホールIC6に内蔵された
処理回路(後述)によってモータの回転位置に依存して
3段階にレベルの変化する位置検出信号が出力される
が、この位置検出信号は分配器100によって入力レベル
に対応して順次活性状態になる3系統の信号線路に分配
され、これらの出力は順序回路200によって条件付き処
理が行われるとともに、前記分配器100の出力はREV端子
に印加される回転方向指令信号とともに回転方向判別回
路300によってモータの回転方向を決定するために利用
される。
A position detection signal whose level changes in three stages depending on the rotational position of the motor is output to the position detection terminal P by a processing circuit (described later) incorporated in the Hall IC 6, and this position detection signal is distributed. The signals are distributed to three signal lines that are sequentially activated according to the input level by the distributor 100. These outputs are subjected to conditional processing by the sequential circuit 200, and the output of the distributor 100 is applied to the REV terminal. The rotation direction determination circuit 300 is used together with the rotation direction command signal to determine the rotation direction of the motor.

また、前記回転検出端子Fと前記接地端子Gに現れる
信号は増幅器400によって十分な振幅に増幅された後に
タイミングを作成するためのクロック信号として前記回
転方向判別回路300と、各種の通電タイミングを発生す
るステップコントローラ500と、固定子巻線1〜3への
通電電流に付加するスロープの発生タイミングを決定す
る同期トリガ回路600に供給されている。
The signals appearing at the rotation detection terminal F and the ground terminal G are amplified to a sufficient amplitude by the amplifier 400, and then the rotation direction discriminating circuit 300 is used as a clock signal for generating a timing. And a synchronous trigger circuit 600 that determines the timing of the occurrence of a slope added to the current flowing through the stator windings 1 to 3.

さらに、前記順序回路200の出力は前記ステップコン
トローラ500と前記同期トリガ回路600、ならびに、前記
ステップコントローラ500の出力をもとに3相準全波駆
動と3相前波駆動とを切り換えるモード切換回路700、
上昇スロープと下降スロープの切り換えを行う加減算指
令回路800と、3相準全波駆動において駆動電流の相分
配を行う準全波相切換回路900に供給され、前記回転方
向判別回路300の出力は、固定子巻線1〜3への通電方
向を設定する通電方向設定回路1000と、前記通電方向設
定回路1000の出力をもとに通電方向を切り換える通電方
向切換回路1100と、E端子に印加される回転速度検出器
(第1図には図示されていない)からの誤差信号を増幅
する誤差信号増幅器1300に供給される。なお、E端子
は、モータの回転速度を加速あるいは減速させるための
指令電圧が印加される端子であり、通常は第1図には図
示されていない回転速度検出器からの誤差信号が印加さ
れる。
Further, the output of the sequential circuit 200 is the step controller 500 and the synchronous trigger circuit 600, and a mode switching circuit for switching between three-phase quasi-full-wave drive and three-phase front-wave drive based on the output of the step controller 500. 700,
An addition / subtraction command circuit 800 for switching between a rising slope and a falling slope, and a quasi-full-wave phase switching circuit 900 for performing phase distribution of a driving current in three-phase quasi-full-wave driving, are supplied to the output of the rotation direction determination circuit 300, An energization direction setting circuit 1000 for setting the energization direction to the stator windings 1 to 3; an energization direction switching circuit 1100 for switching the energization direction based on the output of the energization direction setting circuit 1000; It is supplied to an error signal amplifier 1300 which amplifies an error signal from a rotation speed detector (not shown in FIG. 1). The terminal E is a terminal to which a command voltage for accelerating or decelerating the rotation speed of the motor is applied, and an error signal from a rotation speed detector not shown in FIG. 1 is normally applied. .

また、誤差信号増幅器1300は後述するようにE端子に
印加される誤差電圧に依存した電流値の加速あるいは減
速の指令信号を発生する。前記ステップコントローラ50
0の出力は前記モード切換回路700と前記加減算指令回路
800と、全波駆動時のステップ電流波形を発生するステ
ップ電流発生回路1200に供給され、前記モード切換回路
700の出力は、前記順序回路200および前記回転方向判別
回路300と、前記加減算指令回路800と、前記通電方向設
定回路1000および前記通電方向切換回路1100、ならび
に、前記誤差信号増幅器1300と、固定子巻線1〜3への
通電電流に付加するスロープを発生するスロープ発生回
路1400に供給されている。また、前記同期トリガ回路60
0と前記スロープ発生回路1400との間で信号の授受が行
われ、前記スロープ発生回路1400の出力と前記加減算指
令回路800の出力はいずれも、前記準全波相切換回路900
あるいは前記ステップ電流発生回路1200から出力される
ステップ状の電流出力信号にスロープを付加するスロー
プ合成回路1500に供給され、前記スロープ合成回路1500
の出力電流は前記準全波相切換回路900あるいは前記ス
テップ電流発生回路1200の出力電流に重畳されている。
The error signal amplifier 1300 generates a command signal for accelerating or decelerating a current value depending on an error voltage applied to the E terminal, as described later. The step controller 50
The output of 0 is the mode switching circuit 700 and the addition / subtraction command circuit.
800 and a step current generating circuit 1200 for generating a step current waveform at the time of full-wave driving, the mode switching circuit
The output of 700 is the sequential circuit 200 and the rotation direction discriminating circuit 300, the addition / subtraction command circuit 800, the energizing direction setting circuit 1000 and the energizing direction switching circuit 1100, and the error signal amplifier 1300, and the stator. It is supplied to a slope generation circuit 1400 that generates a slope to be added to the current flowing through the windings 1 to 3. Further, the synchronous trigger circuit 60
0 and the signal is exchanged between the slope generation circuit 1400 and the output of the slope generation circuit 1400 and the output of the addition / subtraction command circuit 800 are both the quasi-full wave phase switching circuit 900.
Alternatively, it is supplied to a slope synthesis circuit 1500 for adding a slope to a step-shaped current output signal output from the step current generation circuit 1200, and the slope synthesis circuit 1500
Is superimposed on the output current of the quasi-full-wave phase switching circuit 900 or the step current generation circuit 1200.

一方、前記誤差信号増幅器1300からの加速あるいは減
速の指令信号が前記通電方向設定回路1000に供給され、
前記誤差信号増幅器1300からの出力電流は前記スロープ
発生回路1400および前記準全波相切換回路900ならびに
前記ステップ電流発生回路1200に供給され、前記準全波
相切換回路900と前記ステップ電流発生回路1200の出力
電流は、前記通電方向切換回路1100を介してU相駆動回
路1600とW相駆動回路1700に供給されるとともに、前記
スロープ合成回路1500にも供給され、前記U相駆動回路
1600の主出力電流と前記W相駆動回路1700の主出力電流
はそれぞれU相の固定子巻線1が接続されたU端子とW
相の固定子巻線3が接続されたW端子に供給され、前記
U相駆動回路1600と前記W相駆動回路1700の一部の出力
電流が電流加算回路1800によって加算されてV相駆動回
路1900に供給され、前記V相駆動回路1900の出力電流は
V相の固定子巻線2が接続されたV端子に供給されてい
る。
On the other hand, an acceleration or deceleration command signal from the error signal amplifier 1300 is supplied to the energization direction setting circuit 1000,
The output current from the error signal amplifier 1300 is supplied to the slope generation circuit 1400 and the quasi-full-wave phase switching circuit 900 and the step current generation circuit 1200, and the quasi-full-wave phase switching circuit 900 and the step current generation circuit 1200 Is supplied to the U-phase drive circuit 1600 and the W-phase drive circuit 1700 via the conduction direction switching circuit 1100, and is also supplied to the slope synthesizing circuit 1500, and the U-phase drive circuit
The main output current of 1600 and the main output current of the W-phase drive circuit 1700 are respectively the U terminal to which the U-phase stator winding 1 is connected and the W terminal.
Is supplied to the W terminal to which the three-phase stator winding 3 is connected, and the output current of a part of the U-phase drive circuit 1600 and the output current of the W-phase drive circuit 1700 is added by a current addition circuit 1800 to form a V-phase drive circuit 1900. The output current of the V-phase drive circuit 1900 is supplied to a V terminal to which the V-phase stator winding 2 is connected.

第1図の実施例では、J端子にはモータの停止・回転
の指令信号が印加され、この指令信号は前記通電方向設
定回路1000に直接に供給されて、外部からモータの回転
停止指令信号が印加されたときのブレーキ信号を作りだ
すのに利用されるほか、初期化回路2000を介して前記ス
テップコントローラ500と前記モード切換回路700の初期
化に利用される。また、前記増幅器400の出力信号は回
転停止検出器2100にも供給され、前記回転停止検出器21
00の出力信号は前記モード切換回路700に供給されて、
モータの回転が停止しているときには前記モード切換回
路700の出力状態を強制的に3相準全波駆動の状態に移
行せしめる。さらに、REV端子にはモータの回転方向の
正逆切換信号が印加されるが、前記REV端子が低電位に
あるときにモータが正方向に回転し、高電位にあるとき
には逆方向に回転し、前記J端子が低電位になるときに
固定子巻線への通電は停止され、高電位にあるときには
固定子巻線への通電が行われるように構成されている。
In the embodiment of FIG. 1, a motor stop / rotation command signal is applied to the J terminal, and this command signal is directly supplied to the energization direction setting circuit 1000, and a motor rotation stop command signal is supplied from outside. In addition to being used to generate a brake signal when applied, it is also used to initialize the step controller 500 and the mode switching circuit 700 via an initialization circuit 2000. The output signal of the amplifier 400 is also supplied to the rotation stop detector 2100, and the rotation stop detector 21100
The output signal of 00 is supplied to the mode switching circuit 700,
When the rotation of the motor is stopped, the output state of the mode switching circuit 700 is forcibly shifted to the three-phase quasi-full-wave drive state. Further, a forward / reverse switching signal in the rotation direction of the motor is applied to the REV terminal.When the REV terminal is at a low potential, the motor rotates in the forward direction, and when the REV terminal is at the high potential, the motor rotates in the reverse direction, When the J terminal has a low potential, the current supply to the stator winding is stopped, and when the J terminal has a high potential, the current supply to the stator winding is performed.

なお、本発明においてはモータの回転サーボシステム
には言及しないが、ここではF端子から得られる速度情
報をもとにE端子を介して誤差信号増幅器1300に誤差電
圧を帰還するものとする。
Although the present invention does not refer to the rotary servo system of the motor, it is assumed here that the error voltage is fed back to the error signal amplifier 1300 via the E terminal based on the speed information obtained from the F terminal.

さて、各部の動作の概要を説明する前に、第1図およ
び第2図に示された直流無整流子モータの固定子巻線へ
の通電状態の切り換え動作について説明する。
Before describing the outline of the operation of each unit, the operation of switching the energization state to the stator winding of the DC non-commutator motor shown in FIGS. 1 and 2 will be described.

第1図と第2図からも明らかなように、本発明の実施
例として説明している直流無整流子モータでは回転子の
静止位置の検出手段としては、3種類の構成要素を有す
る円環状の識別帯5と、唯一のホールIC6を備えている
だけであるから、回転子の静止位置に応じて3通りの識
別しかできない。ところが、よく知られているように3
相全波駆動の形態をとろうとすれば、回転子の静止位置
に応じて6通りの位置検出情報が必要になる。
As is clear from FIGS. 1 and 2, in the DC non-commutator motor described as an embodiment of the present invention, an annular shape having three kinds of components is used as a means for detecting the stationary position of the rotor. , And only the Hall IC 6 are provided, so that only three types of identification can be performed according to the stationary position of the rotor. However, as is well known, 3
If a phase full-wave drive mode is to be adopted, six types of position detection information are required according to the stationary position of the rotor.

第1図に示された直流無整流子モータでは、モータの
回転速度がある程度上昇するまではホールIC6の出力信
号をもとに3相の固定子巻線1,2,3のすべてに電流を供
給することによって余分に電流を流して起動トルクの低
下を防ぎ、モータの回転速度が上昇して発電巻線7から
十分な信号が得られた後は、前記発電巻線7の出力信号
と前記ホールIC6の出力信号をもとに3相全波駆動のた
めの通電切換信号を、分配器100,順序回路200,ステップ
コンコローラ500,同期トリガ回路600,モード切換回路70
0,加減算指令回路800,準全波相切換回路900,通電方向切
換回路1100,ステップ電流発生回路1200,スロープ発生回
路1400,スロープ合成回路1500によって構成された駆動
信号発生手段の内部で作りだすように構成されている。
この駆動形態の切り換えの原理を第3図を用いて説明す
る。
In the DC-less commutator motor shown in FIG. 1, current is supplied to all three-phase stator windings 1, 2, and 3 based on the output signal of the Hall IC 6 until the rotation speed of the motor increases to some extent. By supplying an extra current to prevent a decrease in the starting torque, the rotation speed of the motor is increased and a sufficient signal is obtained from the power generation winding 7. Based on the output signal of the Hall IC 6, the energization switching signal for three-phase full-wave driving is supplied to the distributor 100, the sequential circuit 200, the step controller 500, the synchronous trigger circuit 600, and the mode switching circuit 70.
0, the addition / subtraction command circuit 800, the quasi-full-wave phase switching circuit 900, the conduction direction switching circuit 1100, the step current generation circuit 1200, the slope generation circuit 1400, and the drive signal generation means constituted by the slope synthesis circuit 1500. It is configured.
The principle of switching between the driving modes will be described with reference to FIG.

第3図Aは第2図のモータ構造において永久磁石4の
主磁極が正弦波着磁されている場合の各固定子巻線1,2,
3に電流を流したときに発生するトルク特性を示したも
ので、第2図において固定子巻線1〜3,ホールIC6,発電
巻線7を含む固定子側が右に移動する場合の回転トルク
を正方向としている。第3図Aの特性曲線uaは第2図の
固定子巻線1にU端子からX端子方向に電流を流したと
きに発生するトルクを表しており、特性曲線ubは前記固
定子巻線1にX端子からU端子方向に電流を流したとき
に発生するトルクを表している。また、特性曲線vaは固
定子巻線2にV端子からX端子方向に電流を流したとき
に発生するトルクを表しており、特性曲線vbは前記固定
子巻線2にX端子からV端子方向に電流を流したときに
発生するトルクを表している。さらに、特性曲線waは固
定子巻線3にW端子からX端子方向に電流を流したとき
に発生するトルクを表しており、特性曲線wbは前記固定
子巻線3にX端子からW端子方向に電流を流したときに
発生するトルクを表している。
FIG. 3A shows each of the stator windings 1, 2,... When the main pole of the permanent magnet 4 is sine-wave magnetized in the motor structure of FIG.
3 shows a torque characteristic generated when a current is applied to the rotor 3. In FIG. 2, the rotational torque when the stator side including the stator windings 1 to 3, the Hall IC 6, and the power generation winding 7 moves to the right is shown. Is the positive direction. A characteristic curve ua in FIG. 3A represents a torque generated when a current flows from the U terminal to the X terminal direction in the stator winding 1 in FIG. 2, and a characteristic curve ub is a characteristic curve ub. Represents the torque generated when a current flows from the X terminal to the U terminal. A characteristic curve va represents a torque generated when a current flows through the stator winding 2 in the direction from the V terminal to the X terminal, and a characteristic curve vb represents a direction in which the stator winding 2 flows from the X terminal to the V terminal. Represents the torque generated when a current is applied to the motor. Further, a characteristic curve wa represents a torque generated when a current flows from the W terminal to the X terminal in the stator winding 3, and a characteristic curve wb represents the torque from the X terminal to the W terminal in the stator winding 3. Represents the torque generated when a current is applied to the motor.

一方、第3図Cは星形結線された3相の固定子巻線の
任意の2相に通電したときの正方向の発生トルクを、第
3図Aに示した個々の固定子巻線における発生トルク比
で示したもので、よく知られているように、3相全波駆
動のモータではこれらの曲線の包絡線が実際の出力トル
ク波形となる。すなわち、第3図Cにおいて、特性曲線
wvは第2図のW端子からV端子方向に通電したときに発
生するトルク、特性曲線uvはU端子からV端子方向に通
電したときに発生するトルク、特性曲線uwはU端子から
W端子方向に通電したときに発生するトルク、特性曲線
vwはV端子からW端子方向に通電したときに発生するト
ルク、特性曲線vuはV端子からU端子方向に通電したと
きに発生するトルク、特性曲線wuはW端子からU端子方
向に通電したときに発生するトルクをそれぞれ表してい
る。
On the other hand, FIG. 3C shows the torque generated in the positive direction when power is supplied to any two phases of the star-connected three-phase stator windings in each of the stator windings shown in FIG. 3A. As is well known, the envelope of these curves becomes the actual output torque waveform in a three-phase full-wave drive motor. That is, in FIG.
wv is the torque generated when current is applied from the W terminal to the V terminal in FIG. 2, the characteristic curve uv is the torque generated when current is applied from the U terminal to the V terminal, and the characteristic curve uw is the direction from the U terminal to the W terminal. And characteristic curves generated when power is supplied to
vw is the torque generated when current is applied from the V terminal to the W terminal, the characteristic curve vu is the torque generated when current is applied from the V terminal to the U terminal, and the characteristic curve wu is when the current is applied from the W terminal to the U terminal. , Respectively.

各固定子巻線が発生する最大トルクを1とすれば、3
相全波駆動においては60゜の電気角ごとに各固定子巻線
への通電切り換えが行われるので、合成した後の最大ト
ルクTma1,最小Tmi1,平均トルクTav1は次式によって与え
られる。なお、ここでは各トルクはすべて無単位化して
単なる指数で表している。
Assuming that the maximum torque generated by each stator winding is 1, 3
Since the phase excitation switching to the stator windings every 60 ° electrical angle in the full-wave driving is performed, the maximum torque T ma1 after synthesized, the minimum T mi1, average torque T av1 is given by: . Here, all the torques are unitless and are represented by simple indices.

第3図Dはすでに説明したホールIC6の出力信号波形
を示したものであるが、モータの回転子が停止している
状態においては、位置検出情報としては前記ホールIC6
の出力信号した用いることができない。3種類の位置検
出情報だけを用いてモータを起動させるには3相半波駆
動の形態をとることが考えられるが、その場合には第1
図の星形結線された固定子巻線の中点であるX端子をプ
ラスあるいはマイナス側の給電線路に直接接続するため
のパワースイッチング素子が必要となる。
FIG. 3D shows the output signal waveform of the Hall IC 6 already described. When the rotor of the motor is stopped, the Hall IC 6 is used as the position detection information.
The output signal of can not be used. In order to start the motor using only the three types of position detection information, it is conceivable to adopt a three-phase half-wave drive mode.
A power switching element is required to directly connect the X terminal, which is the middle point of the star-connected stator windings, to the plus or minus feed line.

本発明の実施例では以下に述べる方法によってこのよ
うな不都合を解消している。すなわち、前記ホールIC6
の出力信号の3段階のレベル変化に対応させて、前記出
力信号が高電位にある区間を第1の通電区間,低電位に
ある区間を第2の通電区間,中間電位にある区間を第3
の通電区間とし、前記第1の通電区間においては第2図
のU端子からV端子およびW端子への通電を行い、前記
第2の通電区間においてはV端子からW端子およびU端
子への通電を行い、前記第3の通電区間においてはW端
子からU端子およびV端子への通電を行う。このとき、
3相の固定子巻線1,2,3による合成トルク特性は第3図
Bのようになり、特性曲線ucが前記第1の区間における
通電による発生トルク、特性曲線vcが前記第2の区間に
おける通電により発生トルク、特性曲線wcが前記第3の
区間における通電による発生トルクをそれぞれ表してい
る。
In the embodiment of the present invention, such a disadvantage is solved by the method described below. That is, the Hall IC 6
In response to the three-stage level change of the output signal, the section where the output signal is at a high potential is the first conduction section, the section where the output signal is at a low potential is the second conduction section, and the section where the output signal is at the intermediate potential is the third
In the first energizing section, the U terminal shown in FIG. 2 is energized to the V terminal and the W terminal, and in the second energizing section, the V terminal is energized to the W terminal and the U terminal. In the third energizing section, energization from the W terminal to the U terminal and the V terminal is performed. At this time,
The combined torque characteristics of the three-phase stator windings 1, 2, and 3 are as shown in FIG. 3B. The characteristic curve uc is the torque generated by energization in the first section, and the characteristic curve vc is the second section. And the characteristic curve wc represents the torque generated by energization in the third section.

したがって、理想的なタイミングで通電切り換えが行
われたときのモータの出力トルクは第3図Bの特性曲折
の包絡線に等しくなり、3相の固定子巻線のうち主たる
巻線には他の2相の固定子巻線の電流の和に等しい電流
が流れることを考慮して最大トルクTma2,最小Tmi2,平均
トルクTav2を求めるとつぎのようになる。
Therefore, the output torque of the motor when the energization switching is performed at an ideal timing is equal to the envelope of the characteristic curve shown in FIG. 3B, and the main winding among the three-phase stator windings has another winding. maximum torque T ma2 considering that current equal to the sum of the currents of two phases of the stator windings flows, the minimum T mi2, when obtaining the average torque T av2 is as follows.

さて、第3式と第6式を比較すれば明らかなように、
起動時においても3相全波駆動時と同じ平均トルクを得
ることができ、また、パワースイッチング素子を余分に
追加して3相半波駆動させた場合に比べて、起動電流を
節約することもできる。ちなみに、いずれの駆動方式に
おいても各固定子巻線の1相あたりの抵抗値は等しいも
のとすると、3相半波駆動では起動電流が3相全波駆動
の2倍になるが、ここで説明した駆動方法によれば起動
電流はほぼ33パーセント増加するだけである。
Now, as is clear from comparing the third and sixth equations,
At startup, the same average torque as in three-phase full-wave driving can be obtained, and starting current can be saved compared to when three-phase half-wave driving is performed by adding an extra power switching element. it can. By the way, if the resistance value per phase of each stator winding is equal in any of the driving methods, the starting current in the three-phase half-wave driving becomes twice as large as that in the three-phase full-wave driving. According to the driving method described above, the starting current is increased only by about 33%.

なお、以下の説明においてはこの駆動方法を3相準全
波駆動と呼び、3相全波駆動あるいは3相半波駆動と区
別する。
In the following description, this driving method is called three-phase quasi-full-wave driving and is distinguished from three-phase full-wave driving or three-phase half-wave driving.

つぎに、第1図に実施例に示される主設部の具体的な
構成例とその動作の概要を説明して全体の動作の説明の
一助とする、 まず、第4図はホールIC6の具体的な構成例を示した
回路結線図であり、よく知られているバンドギャップ基
準電圧源などを用いた定電圧回路部61と、シリコン基板
上に形成されたホール発電体62と、その他の信号処理回
路部分から構成されている。
Next, a specific configuration example of the main part shown in the embodiment shown in FIG. 1 and an outline of its operation will be described to help explain the whole operation. First, FIG. FIG. 5 is a circuit connection diagram showing a typical configuration example, a constant voltage circuit section 61 using a well-known band gap reference voltage source, etc., a Hall power generator 62 formed on a silicon substrate, and other signals. It is composed of a processing circuit part.

第4図のホール発電体62が第2図に示された識別帯5
のN極着磁された部分に対向しているときには前記ホー
ル発電体62の一方の出力端子62aの電位が上昇し、他方
の出力端子62bの電位は下降する。したがって、トラン
ジスタ63のコレクタ電位が下降し、トランジスタ64のコ
レクタ電位が上昇するので、定電流トランジスタ65に流
れ込む電流の殆どがトランジスタ66のコレクタ電流とな
る。
The hall generator 62 shown in FIG. 4 corresponds to the identification band 5 shown in FIG.
Of the Hall power generator 62, the potential of one output terminal 62a increases, and the potential of the other output terminal 62b decreases. Therefore, the collector potential of the transistor 63 falls and the collector potential of the transistor 64 rises, so that most of the current flowing into the constant current transistor 65 becomes the collector current of the transistor 66.

なお、第4図の回路において、前記定電流トランジス
タ65のエミッタ側に接続された抵抗67と、定電流トラン
ジスタ68のエミッタ側に接続された抵抗69の抵抗比率が
3対4に設定されているので、前記定電流トランジスタ
65のコレクタ電流を4・I0とすると、前記定電流トラン
ジスタ68のコレクタ電流はほぼ3・I0となる。また、プ
ラス側のカレントミラー回路を構成する受電トランジス
タ70のエミッタ側に接続された抵抗71と、定電流トラン
ジスタ72,73のエミッタ側に接続された抵抗74,75の抵抗
値が等しくなるように設定され、定電流トランジスタ76
のエミッタ側に接続された抵抗77の抵抗値が前記抵抗71
の抵抗値の3倍に設定されているので、前記定電流トラ
ンジスタ72,73のコレクタ電流はいずれも最大値でほぼ
3・I0となり、前記定電流トランジスタ76のコレクタ電
流はほぼI0となる。
In the circuit of FIG. 4, the resistance ratio of the resistor 67 connected to the emitter side of the constant current transistor 65 and the resistor 69 connected to the emitter side of the constant current transistor 68 is set to 3: 4. So the constant current transistor
Assuming that the collector current of 65 is 4 · I 0 , the collector current of the constant current transistor 68 is approximately 3 · I 0 . Also, the resistance value of the resistor 71 connected to the emitter side of the power receiving transistor 70 forming the plus side current mirror circuit and the resistance value of the resistors 74, 75 connected to the emitter side of the constant current transistors 72, 73 are made equal. Set constant current transistor 76
The resistance value of the resistor 77 connected to the emitter side of the
, The collector current of the constant current transistors 72 and 73 is approximately 3 · I 0 at the maximum value, and the collector current of the constant current transistor 76 is approximately I 0. .

したがって、前記トランジスタ66のコレクタ電流の4
分の3は前記定電流トランジスタ73から供給され、残り
の4分の1だけがトランジスタ78の第1のコレクタ78a
から供給される。このとき、出力端子6cに接続された負
荷抵抗79には前記トランジスタ78の第2のコレクタ78b
からI0の電流が供給されるとともに、前記定電流トラン
ジスタ76からもI0の電流が供給されるので、前記抵抗79
の抵抗値をR0としたとき、前記出力端子6cには2・I0
R0なる電位が現れる。
Therefore, the collector current of the transistor 66 is 4
Three-thirds are supplied from the constant current transistor 73, and only the remaining one-fourth is the first collector 78a of the transistor 78.
Supplied from At this time, the second collector 78b of the transistor 78 is connected to the load resistor 79 connected to the output terminal 6c.
With current I 0 is supplied from, since the current I 0 is supplied from the constant current transistor 76, the resistor 79
When the resistance value was R 0, wherein the output terminal 6c 2 · I 0 ·
A potential R 0 appears.

反対に、前記ホール発電体62が前記識別帯5のS極着
磁された部分に対向しているときには、前記定電流トラ
ンジスタ65に流れ込む電流の殆どがトランジスタ80のコ
レクタ電流となり、トランジスタ81の第1のコレクタ81
aと第2コレクタ81bにもそれぞれI0なる電流が流れ、前
記第2コレクタ81bの電流はトランジスタ82とトランジ
スタ83によって構成されたカレントミラー回路に供給さ
れる。したがって、このときには前記定電流トランジス
タ76のコレクタ電流の殆どあるいはすべてが前記トラン
ジスタ83のコレクタに流れ込み、前記出力端子6cの電位
は零となる。
Conversely, when the Hall power generator 62 faces the S-polarized portion of the identification band 5, most of the current flowing into the constant current transistor 65 becomes the collector current of the transistor 80, and the 1 collector 81
a respectively I 0 becomes a current flows through the second collector 81b, the current of the second collector 81b is supplied to the current mirror circuit formed by transistors 82 and transistor 83. Therefore, at this time, almost or all of the collector current of the constant current transistor 76 flows into the collector of the transistor 83, and the potential of the output terminal 6c becomes zero.

一方、前記ホール発電体62が前記識別補備5の無着磁
部分に対向しているときには前記トランジスタ66,80の
コレクタ電流はほぼ平衡するので、前記トランジスタ6
6,80のコレクタ電流のすべてが前記定電流トランジスタ
72,73から供給されて前記トランジスタ78,81のコレクタ
電流は零となり、前記負荷抵抗79には前記定電流トラン
ジスタ76のコレクタ電流だけが供給されて前記出力端子
6cの電位はI0・R0となる。
On the other hand, when the Hall power generator 62 faces the non-magnetized portion of the discriminator 5, the collector currents of the transistors 66 and 80 are substantially balanced.
All of the 6,80 collector currents are constant current transistors
The collector current of the transistors 78 and 81 is supplied from 72 and 73, and the collector current of the constant current transistor 76 is supplied to the load resistor 79 and the output terminal
The potential of 6c becomes I 0 · R 0 .

このようにして前記ホール発電体62の前記識別帯5へ
の対向位置によって前記ホールIC6の出力電圧は3段階
に変化する。
Thus, the output voltage of the Hall IC 6 changes in three stages depending on the position of the Hall power generator 62 facing the identification band 5.

第5図は第1図および第2図のように構成された直流
無整流子モータの主磁極と識別帯の相対的な位置関係と
前記ホールIC6から得られる位置検出信号の変化のもよ
うを示したもので、回転子上に設けられた識別帯5と固
定子上に配置されたホールIC6の相対的な回転角度が第
5図の機械角もしくは電気角で示される如く変化したと
き、それに対応して前記ホールIC6の出力電圧は第5図
Aのように変化する。
FIG. 5 shows the relative positional relationship between the main pole and the identification band of the DC non-commutator motor constructed as shown in FIGS. 1 and 2, and the change of the position detection signal obtained from the Hall IC 6. When the relative rotation angle of the identification band 5 provided on the rotor and the Hall IC 6 disposed on the stator changes as shown by the mechanical angle or the electrical angle in FIG. Correspondingly, the output voltage of the Hall IC 6 changes as shown in FIG. 5A.

つぎに、第6図は第1図に示された分配器100の具体
的な構成例を示したもので、異なるスレシホールド電圧
を有する2種類のコンパレータ110および120と、出力処
理部130によって主要部が構成されており、出力端子s
1、n1、z1の電位は入力端子Pの3段階の電位に応じて
排他的に高電位に移行する。なお、第6図の回路におい
てトランジスタ111と112あるいはトランジスタ121と122
はそれぞれ前記コンパレータ110あるいは120にシュミッ
ト機能を付加するために追加されている。
Next, FIG. 6 shows a specific configuration example of the distributor 100 shown in FIG. 1, in which two types of comparators 110 and 120 having different threshold voltages and an output processing unit 130 are used. The main part is configured and the output terminal s
The potentials of 1, n1, and z1 exclusively shift to a high potential in accordance with the three-stage potential of the input terminal P. In the circuit of FIG. 6, transistors 111 and 112 or transistors 121 and 122
Are added to add a Schmitt function to the comparator 110 or 120, respectively.

第7図は第1図に示された順序回路200、回転方向判
別回路300、ステップコントローラ500、同期トリガ回路
600、モード切換回路700、加減算指令回路800、通電方
向設定回路1000、初期化回路2000の具体的な構成例を示
したものであるが、最初に、初期化回路2000の動作につ
いて説明する。
FIG. 7 shows the sequential circuit 200, the rotation direction determining circuit 300, the step controller 500, and the synchronous trigger circuit shown in FIG.
FIG. 6 shows a specific configuration example of the mode switching circuit 700, the addition / subtraction command circuit 800, the energization direction setting circuit 1000, and the initialization circuit 2000. First, the operation of the initialization circuit 2000 will be described.

なお、以後の論理回路の動作説明においては、すべて
正論理を用い、各入出力端子あるいは各信号線路が高電
位にあるときに活性状態にあるものとし、高電位の状態
を‘1'で表現し、低電位の状態を‘0'で表現する。
In the following description of the operation of the logic circuit, all positive logic is used, and it is assumed that each input / output terminal or each signal line is in an active state when it is at a high potential, and the state of the high potential is represented by '1'. The low potential state is represented by '0'.

初期化回路2000は第7図からもわかるように各々の入
出力端子がそれぞれクロスカップリング接続された2個
のNANDゲートによるRSフリップフロップと、4入力NAND
ゲート2001および2入力NANDNゲート2002によって構成
されているが、J端子のレベルが‘0'から‘1'に移行す
る以前に前記NANDゲート2001の入力端子のレベルのひと
つが‘0'になっていると、J端子のレベルが‘1'に移行
した直後に前記NANDゲート2002の出力レベルが‘0'に移
行して初期化信号が出力される。この初期化信号はステ
ップコントローラ500とモード切換回路700の初期化設定
に使われるほか、前記モード切換回路700を介して順序
回路200と回転方向判別回路300の初期化設定に用いられ
る。
As can be seen from FIG. 7, the initialization circuit 2000 includes an RS flip-flop including two NAND gates each having an input / output terminal cross-coupled, and a four-input NAND.
It is constituted by a gate 2001 and a two-input NANDN gate 2002. Before the level of the J terminal shifts from '0' to '1', one of the input terminal levels of the NAND gate 2001 becomes '0'. Then, immediately after the level of the J terminal shifts to “1”, the output level of the NAND gate 2002 shifts to “0” and the initialization signal is output. This initialization signal is used for the initialization setting of the step controller 500 and the mode switching circuit 700, and is also used for the initialization setting of the sequential circuit 200 and the rotation direction determination circuit 300 via the mode switching circuit 700.

つぎに、順序回路200の動作の概要を第5図に示され
た位置検出信号の出力信号波形に基づいて説明する。第
7図に示された順序回路は各々の入出力端子がそれぞれ
クロスカップリング接続された2個のNANDNゲート201、
202によるゲート対と、各々の入出力端子がそれぞれク
ロスカップリング接続された2個のNANDゲート203、204
によるゲート対と、これらのゲート対を連結する2個の
NANDゲート205、206によって主要部が構成されている。
Next, the outline of the operation of the sequential circuit 200 will be described based on the output signal waveform of the position detection signal shown in FIG. The sequential circuit shown in FIG. 7 includes two NANDN gates 201, each of which has its input / output terminals cross-coupled.
A pair of gates 202 and two NAND gates 203 and 204 whose input and output terminals are respectively cross-coupled.
Gate pair and two gates connecting these gate pairs
A main part is constituted by the NAND gates 205 and 206.

第5図Aの信号波形はすでに説明したように第1図の
ホールIC6の出力信号を示したものであり、第5図B、
C、Dの信号波形は前記ホールIC6の出力信号をもとに
第6図に示した分配器100によって出力端子n1、s1、z1
(これらの端子は第7図において入力端子となる。)に
分配された後の各信号線路に現れる信号波形であり、第
5図E、F、Gの信号波形はそれぞれ前記NANDゲート20
3,201とインバータ207の出力信号波形である。
The signal waveform of FIG. 5A shows the output signal of the Hall IC 6 of FIG. 1 as described above, and FIG.
The signal waveforms of C and D are output from the output terminals n1, s1, and z1 by the distributor 100 shown in FIG.
(These terminals are input terminals in FIG. 7.) The signal waveforms appearing on the respective signal lines after being distributed to the NAND gate 20 are shown in FIGS.
3, 201 and the output signal waveform of the inverter 207.

J端子のレベルが‘0'になっているとき、もしくはJ
端子のレベルが‘0'から‘1'に移行した直後に、モード
切換回路700を構成するANDゲート704によって前記NAND
ゲート202および204の出力レベルは強制的に‘1'に移行
せしめられる。したがって、モータの起動直後には前記
NANDゲート203の出力レベルと、前記NANDゲート201の出
力レベルと、前記インバータ207の出力レベルは、それ
ぞれn1端子、s1端子、z1端子のレベルと同じになってい
る。
When the level of the J terminal is '0'
Immediately after the terminal level changes from '0' to '1', the NAND gate 704 constituting the mode switching circuit 700
The output levels of gates 202 and 204 are forced to '1'. Therefore, immediately after starting the motor,
The output level of the NAND gate 203, the output level of the NAND gate 201, and the output level of the inverter 207 are the same as the levels of the n1, s1, and z1 terminals, respectively.

いま仮に、第1図のホールIC6が第5図の電気角が0
゜の位置に対向しているものとすると、前記インバータ
207の出力レベルが‘1'となり、前記NANDゲーと201,203
の出力レベルはいずれも‘0'となるが、モータの回転子
が回転を開始して前記ホールIC6が識別帯5のN極着磁
された部分に対向するとz1端子のレベルが‘0'に移行
し、代わってn1端子のレベルが‘1'に移行する。ただ
し、ここではREV端子のレベルは‘0'に保持されていて
モータの回転子は正方向回転をし、回転方向判別回路30
0を構成するDフリップフロップ301の出力レベルは‘0'
になっているものとする。
Now, suppose that the Hall IC 6 in FIG. 1 has an electrical angle of 0 in FIG.
Assuming that it faces the position of ゜, the inverter
The output level of 207 becomes '1', and the NAND game and 201, 203
Are all '0', but when the rotor of the motor starts rotating and the Hall IC 6 faces the N-pole magnetized portion of the identification band 5, the level of the z1 terminal becomes '0'. The level of the n1 terminal shifts to “1” instead. However, here, the level of the REV terminal is held at '0', the rotor of the motor rotates in the forward direction, and the rotation direction discrimination circuit 30
The output level of the D flip-flop 301 constituting 0 is '0'
It is assumed that

n1端子のレベルが‘1'に移行する以前にNANDゲート20
2の出力レベルが‘1'になっているので、続いてNANDゲ
ート205の出力レベルが‘0'に移行し、NANDゲート203と
NANDゲート204によるゲート対の出力状態を反転させ
て、前記NANDゲート203の出力レベルが‘1'になり、前
記NANDゲート204の出力レベルは‘0'となる。この変化
によって前記NANDゲート206の出力レベルが‘1'に移行
し、前記インバータ207の出力レベルは‘0'に移行す
る。
Before the level of the n1 terminal changes to '1', the NAND gate 20
Since the output level of 2 is '1', the output level of the NAND gate 205 subsequently shifts to '0',
By inverting the output state of the gate pair by the NAND gate 204, the output level of the NAND gate 203 becomes "1" and the output level of the NAND gate 204 becomes "0". Due to this change, the output level of the NAND gate 206 shifts to “1”, and the output level of the inverter 207 shifts to “0”.

さらに続いて回転子が回転して、前記ホールIC6が第
5図の電気角180゜の位置にさしかかると、第5図Dに
示すように、z1端子のレベルが再び‘1'に移行するが、
この時点では前記NANDゲート204の出力レベルが‘0'に
移行しているので、NANDゲート206の出力レベルは変化
せず、前記NANDゲート203,201,前記インバータ207の出
力状態も変化しない。
Subsequently, when the rotor rotates and the Hall IC 6 approaches the electrical angle of 180 ° in FIG. 5, the level of the z1 terminal shifts to “1” again as shown in FIG. 5D. ,
At this time, since the output level of the NAND gate 204 has shifted to “0”, the output level of the NAND gate 206 does not change, and the output states of the NAND gates 203 and 201 and the inverter 207 do not change.

続いて、s1端子のレベルが‘1'になると、それ以前に
前記NANDゲート206の出力レベルが‘1'になっているの
で、NANDゲート201とNANDゲート202によるゲート対の出
力状態が反転して前記NANDゲート201の出力レベルが
‘1'に移行し、前記NANDゲート203の出力レベルは‘0'
に移行する。
Subsequently, when the level of the s1 terminal becomes '1', since the output level of the NAND gate 206 has become '1' before that, the output state of the gate pair by the NAND gate 201 and the NAND gate 202 is inverted. The output level of the NAND gate 201 shifts to '1', and the output level of the NAND gate 203 changes to '0'.
Move to

結局、第7図に示された順序回路はあらかじめ順序づ
けされた通りに入力端子が活性状態になったときにの
み、入力を出力に反映させる機能を有している。
As a result, the sequential circuit shown in FIG. 7 has a function of reflecting an input to an output only when the input terminal is activated in a pre-ordered manner.

このようにして第7図のn1端子、s1端子、z1端子に第
5図B、C、Dに示すような位置検出信号が供給された
とき、前記NANDゲート203あるいはn2端子,前記NANDゲ
ート201、前記インバータ207あるいはz2端子には第5図
E、F、Gに示すような駆動指令信号が出力される。
When the position detection signals shown in FIGS. 5B, 5C, and 5D are supplied to the n1, s1, and z1 terminals in FIG. 7, the NAND gate 203 or the n2 terminal and the NAND gate 201 are supplied. A drive command signal as shown in FIGS. 5E, 5F and 5G is output to the inverter 207 or the z2 terminal.

なお、第5図からもわかるように、モータが逆方向に
回転しているときにはn1端子、s1端子、z1端子に供給さ
れる信号の到来順序がn1、z1、s1の順になり、n1とs1の
信号が入れ替わった形になる。第7図のNANDゲート20
8、209、210、211、212による切換回路は、モータの回
転方向に正逆に拘らず、順序回路200に同じ条件で動作
させるために付加されている。
As can be seen from FIG. 5, when the motor is rotating in the reverse direction, the arrival order of the signals supplied to the n1, s1, and z1 terminals is n1, z1, and s1, and n1 and s1 Signal is replaced. 7 NAND gate 20
The switching circuits 8, 209, 210, 211, and 212 are added to the sequential circuit 200 to operate under the same conditions regardless of the direction of rotation of the motor.

つぎに、第7図に示された回転方向判別回路300は、
モータの回転子が正方向に回転している状態と逆方向に
回転している状態とでは、n1端子、s1端子、z1端子が活
性状態に移行する順序が異なることを利用して回転方向
の判別を行うが、この動作の概要を第8図および第9図
に示した信号波形図に基づいて説明する。
Next, the rotation direction determination circuit 300 shown in FIG.
The order in which the n1 terminal, s1 terminal, and z1 terminal transition to the active state differs between the state in which the rotor of the motor is rotating in the forward direction and the state in which the motor rotor is rotating in the reverse direction. An outline of this operation will be described with reference to signal waveform diagrams shown in FIGS. 8 and 9.

まず、Dフリップフロップ301はすでに説明したNAND
ゲート704の出力レベルが‘0'になっている間はその出
力レベルがREV端子のレベルと同じようになるように初
期化される。
First, the D flip-flop 301 is the NAND
While the output level of the gate 704 is "0", the output level is initialized so as to be the same as the level of the REV terminal.

第8図A、B、C、Dはそれぞれ、モータが正方向に
回転している状態でのf1端子、n1端子、s1端子、z1端子
に供給される信号波形を示したものであり、第8図Eは
このときのNANDゲート302の出力信号波形であり、第8
図F、G、H、I、J、KはそれぞれNANDゲート303、3
04、305、306、307、308の出力信号波形であり、第8図
L、MはそれぞれDフリップフロップ301、NANDゲート3
09の出力信号波形である。
8A, 8B, 8C, and 8D show signal waveforms supplied to the f1, n1, s1, and z1 terminals when the motor is rotating in the forward direction, respectively. FIG. 8E shows the output signal waveform of the NAND gate 302 at this time.
FIGS. F, G, H, I, J and K show NAND gates 303 and 3 respectively.
04, 305, 306, 307 and 308 are output signal waveforms, and FIG. 8 L and M are D flip-flop 301 and NAND gate 3 respectively.
It is an output signal waveform of 09.

第8図において、時刻t1以前のs1端子のレベルが‘1'
になっている期間は、NANDゲート302とNANDゲート310に
よるRSフリップフロップはリセットされ、NANDゲート30
3とNANDゲート304によるRSフリップフロップはセットさ
れ、また、それ以前にNANDゲート306とNANDゲート307に
よるRSフリップフロップはリセットされているので、s1
端子が供給される信号のトレイリングエッジが到来した
後に、時刻t1において、f1端子に供給されるFG信号のリ
ーディングエッジが到来したとき、前記NANDゲート305
の出力レベルが‘0'に移行し、その結果、前記NANDゲー
ト306と前記NANDゲート307によるRSフリップフロップの
出力状態が反転して、前記NANDゲート306の出力レベル
が‘1'に移行する。
In Figure 8, the time t 1 level prior s1 terminal '1'
During this period, the RS flip-flop by the NAND gate 302 and the NAND gate 310 is reset and the NAND gate 30
Since 3 and the RS flip-flop by the NAND gate 304 are set, and the RS flip-flop by the NAND gate 306 and the NAND gate 307 are reset before that, s1
After trailing edge of the signal terminals is supplied arrives at time t 1, when the leading edge of the FG signal supplied to f1 terminal arrives, the NAND gates 305
Of the RS flip-flop by the NAND gate 306 and the NAND gate 307 is inverted, and the output level of the NAND gate 306 shifts to “1”.

時刻t2において、FG信号のトレイリングエッジが到来
すると、前記NANDゲート308の出力レベルが‘0'に移行
するので、前記NANDゲート303と前記NANDゲート304によ
るRSフリップフロップの出力状態が反転し、続いて、前
記NANDゲート306と前記NANDゲート307によるRSフリップ
フロップの出力状態も反転し、前記NANDゲート308の出
力レベルは再び‘1'に戻る。時刻t2における前記NANDゲ
ート307の出力レベルの‘1'への移行によってDフリッ
プフロップ301がトリガされ、トリガ時点の前記NANDゲ
ート302の出力レベルは‘0'になっているから、前記D
フリップフロップ301の出力レベルも‘0'になる。
In time t 2, the the trailing edge of the FG signal arrives, the the output level of the NAND gate 308 transitions to "0", the output state of the RS flip-flop by the said NAND gate 303 NAND gate 304 is inverted Subsequently, the output state of the RS flip-flop by the NAND gate 306 and the NAND gate 307 is also inverted, and the output level of the NAND gate 308 returns to “1” again. Wherein at time t 2 D flip-flop 301 is triggered by the transition to the NAND of the output level of the gate 307 '1', the output level of the NAND gate 302 of the trigger time is because they become '0', the D
The output level of the flip-flop 301 also becomes “0”.

時刻t3から時刻t4あるいは時刻t5から時刻t6にかけて
も同様の動作を繰り返し、モータの回転子が正方向に回
転している限り、前記Dフリップフロップ301の出力レ
ベルは‘0'になり、このときにREV端子を介して正方向
回転の指令信号が与えられていたとすると、NANDゲート
311の出力レベルが‘0'になるので、NANDゲート309の出
力レベルは‘1'になる。
From time t 3 period from time t 4 or time t 5 to time t 6 repeats the same operation, as long as the motor rotor is rotated in the forward direction, the output level of the D flip-flop 301 is '0' If, at this time, a command signal for forward rotation was given via the REV terminal, the NAND gate
Since the output level of 311 becomes “0”, the output level of the NAND gate 309 becomes “1”.

一方、モータの回転子が逆方向に回転しているときに
は、第7図の回転方向判別回路300の各部の信号波形は
第9図のようになり、時刻t2において前記Dフリップフ
ロップ301がトリガされる直前の前記NANDゲート302の出
力レベルは常に‘1'であるので、前記Dフリップフロッ
プ301の出力レベルも常に‘1'になり、REV端子には正方
向回転の指令信号が与えられていたとすると、前記NAND
ゲート309の出力レベルが‘0'になって、指令に対して
反対方向の回転であることを示す出力信号がen端子に送
出される。
On the other hand, when the motor rotor is rotating in the reverse direction, the signal waveform of each part of the rotational direction detection circuit 300 of FIG. 7 is as shown in Figure 9, the D flip-flop 301 at time t 2 the trigger Since the output level of the NAND gate 302 immediately before the operation is always “1”, the output level of the D flip-flop 301 is also always “1”, and the REV terminal is supplied with a command signal for forward rotation. Then, the NAND
The output level of the gate 309 becomes “0”, and an output signal indicating that the rotation is in the opposite direction to the command is sent to the en terminal.

なお、dr端子には前記Dフリップフロップ301の出力
信号がそのまま印加されるので、この端子のレベルはモ
ータの回転子が正方向に回転しているときには、‘0'に
なり、モータの回転子が逆方向に回転しているときには
‘1'になる。
Since the output signal of the D flip-flop 301 is applied as it is to the dr terminal, the level of this terminal becomes '0' when the motor rotor is rotating in the forward direction, and the motor rotor Is '1' when is rotating in the opposite direction.

つぎに、第7図のステップコントローラ500の動作の
概要を第10図に示した信号波形図に基づいて説明する。
Next, the outline of the operation of the step controller 500 in FIG. 7 will be described based on the signal waveform diagram shown in FIG.

第10図A,Bは、それぞれNANDゲート201の出力信号と、
f1端子に供給されるFG信号の信号波形を示したものであ
り、第10図C、D、E、F、Gは、それぞれNANDゲート
501、502、503、504、505の出力信号波形を示したもの
である。さらに、第10図H、I、J、K、L、Mは、そ
れぞれインバータ506,3ビットとダウンカウンタを構成
するTフリップフロップ507、508、509と、NANDゲート5
10、511の出力信号波形を示したものであり、第10図
N、Oは、それぞれNANDゲート512,513の出力信号波形
を示したものであり、第10図a、b、c、d、e、f
は、それぞれ第7図のum0端子、um1端子、um2端子、um3
端子、um4端子、um5端子に現れる出力信号を示したもの
であり、第10図g、h、i、jは、それぞれ第7図のus
1端子、us2端子、us3端子、us4端子に現れる出力信号を
示したものであり、第10図k、l、m、n、o、pは、
それぞれ第7図のwm0端子、wm1端子、wm2端子、wm3端
子、wm4端子、wm5端子に現れる出力信号を示したもので
あり、第10図q、r、s、tは、それぞれ第7図のws1
端子、ws2端子、ws3端子、ws4端子に現れる出力信号を
示したものである。
FIGS. 10A and 10B respectively show the output signal of the NAND gate 201,
FIG. 10 shows signal waveforms of the FG signal supplied to the f1 terminal, and C, D, E, F, and G in FIG.
It shows output signal waveforms of 501, 502, 503, 504, and 505. Further, in FIG. 10, H, I, J, K, L, and M are inverters 506, 3 bits and T flip-flops 507, 508, 509 constituting a down counter, and a NAND gate 5, respectively.
10 and 511 show the output signal waveforms, and FIGS. 10N and O show the output signal waveforms of the NAND gates 512 and 513, respectively, and FIG. 10a, b, c, d, e, and f
Are the um0 terminal, um1 terminal, um2 terminal, and um3 in FIG. 7, respectively.
FIG. 10 shows output signals appearing at the terminals um4, um5, and um5, respectively.
FIG. 10 shows output signals appearing at the 1 terminal, the us2 terminal, the us3 terminal, and the us4 terminal, and k, l, m, n, o, and p in FIG.
FIG. 10 shows output signals appearing at the wm0 terminal, wm1 terminal, wm2 terminal, wm3 terminal, wm4 terminal, and wm5 terminal in FIG. 7, respectively, and q, r, s, and t in FIG. ws1
The output signals appearing at the terminal, ws2 terminal, ws3 terminal, and ws4 terminal are shown.

第10図の時刻t1以前にNANDゲート514,515,516の出力
レベルが‘1'であって、NANDゲート517の出力レベルが
‘0'になっていて、しかも前記NANDゲート201の出力信
号のリーディングエッジがすでに到来しているもとで、
時刻t1においてf1端子に供給されるFG信号のリーディン
グエッジが到来すると、NANDゲート501の出力レベルが
‘0'に移行し、その結果、NANDゲート502の出力レベル
が‘1'に移行するとともに前記NANDゲート515の出力レ
ベルが‘0'に移行してこの状態が保持される。時刻t2
おいて、FG信号のトレイリングエッジが到来すると、前
記NANDゲート501の出力レベルは‘1'に戻るが、NANDゲ
ート503の出力レベルが‘0'に移行するので、NANDゲー
ト504の出力レベルが‘1'に移行するとともに前記NAND
ゲート516の出力レベルは‘0'に移行する。
At time t 1 earlier Fig. 10 an output level of the NAND gate 514, 515, 516 is '1', they become the output level of the NAND gate 517 is '0' and also the leading edge of the output signal of the NAND gate 201 With the arrival already,
When the leading edge of the FG signal supplied to f1 terminal arrives at time t 1, the output level of the NAND gate 501 goes to '0', with the result, the output level of the NAND gate 502 transitions to '1' The output level of the NAND gate 515 shifts to '0' and this state is maintained. In time t 2, the the trailing edge of the FG signal arrives, the output level of the NAND gate 501 returns to "1", the output level of the NAND gate 503 transitions to "0", the output of NAND gate 504 When the level shifts to '1' and the NAND
The output level of gate 516 goes to '0'.

時刻t3において、再びFG信号のリーディングエッジが
到来すると、NANDゲート505の出力レベルが‘0'に飛行
し、その結果、前記NANDゲート517の出力レベルが‘1'
に移行するので、前記NANDゲート514の出力レベルは
‘0'に移行し、前記NANDゲート515の出力レベルは‘1'
に移行する。これによって前記NANDゲート502の出力レ
ベルが‘0'になり、さらに、前記NANDゲート516の出力
レベルが‘1'となり、続いて前記NANDゲート504の出力
レベルが‘0'になるので、前記NANDゲート505の出力レ
ベルが‘1'に戻って一連の動作が終了する。
At time t 3, the leading edge of the FG signal arrives again, fly to an output level of the NAND gate 505 is '0', so that the output level of the NAND gate 517 is '1'
, The output level of the NAND gate 514 shifts to '0', and the output level of the NAND gate 515 changes to '1'.
Move to As a result, the output level of the NAND gate 502 becomes '0', further, the output level of the NAND gate 516 becomes '1', and subsequently, the output level of the NAND gate 504 becomes '0'. The output level of the gate 505 returns to “1”, and a series of operations ends.

結局、時刻t0から時刻t3にかけて前記NANDゲート201
の出力信号と、f1端子に供給されるFG信号が第10図A,B
に示したように変化したとき、時刻t2から時刻t3にかけ
ての間に前記NANDゲート516の出力レベルが‘0'になっ
てTフリップフロップ507がリセットされ、同時にANDゲ
ート518を介してTフリップフロップ508,509がセットさ
れ、NANDゲート510とNANDゲート519によって構成された
RSフリップフロップの出力状態も反転して、前記NANDゲ
ート510の出力レベルは‘1'に移行する。
After all, it said from time t 0 to time t 3 NAND gate 201
10A and 10B and the FG signal supplied to the f1 terminal
When changed as shown in the in between time t 2 of to time t 3 the output level of the NAND gate 516 is '0' T flip-flop 507 becomes is reset via the AND gate 518 at the same time T Flip-flops 508 and 509 were set and constituted by NAND gate 510 and NAND gate 519
The output state of the RS flip-flop is also inverted, and the output level of the NAND gate 510 shifts to “1”.

すなわち、前記NANDゲート504の出力信号は前記Tフ
リップフロップ507、508、509および前記RSフリップフ
ロップによって構成された4ビットのダウンカウンタの
プリセット信号となり、時刻t2の時点でこのカウンタの
出力は〔1110〕にプリセットされ、このプリセットは時
刻t3まで持続する。
That is, the output signal of the NAND gate 504 becomes the preset signal of the down counter 4 bits constituted by the T flip-flops 507, 508, 509 and the RS flip-flop, the output of this counter at time t 2 [ is preset to 1110], this preset lasts until time t 3.

時刻t4においてFG信号のトレイリングエッジが到来す
ると、4ビットのカウンタは再びダウンカウント動作を
始めるが、時刻t14において、カウンタのカウント値が
〔1000〕になると、NANDゲートの520の出力レベルが
‘0'になり、続いて、NANDゲート511とNANDゲート521に
よって構成されたRSフリップフロップの出力状態が反転
して前記NANDゲート511の出力レベルが‘0'に移行す
る。その結果、前記NANDゲート510と前記NANDゲート519
によるRSフリップフロップの出力状態も反転し、前記NA
NDゲート510の出力レベルが‘0'に移行するとともに、
前記ANDゲート518を介して前記Tフリップフロップ508
と前記Tフリップフロップ509がセットされる。
When the trailing edge of the FG signal arrives at time t 4 , the 4-bit counter starts counting down again. At time t 14 , when the count value of the counter becomes [1000], the output level of the NAND gate 520 is output. Becomes "0", the output state of the RS flip-flop constituted by the NAND gate 511 and the NAND gate 521 is inverted, and the output level of the NAND gate 511 shifts to "0". As a result, the NAND gate 510 and the NAND gate 519
Output state of the RS flip-flop is also inverted,
When the output level of the ND gate 510 shifts to '0',
The T flip-flop 508 is output via the AND gate 518.
And the T flip-flop 509 is set.

したがって、時刻t14の時点で4ビットのカウンタの
出力は〔0110〕にプリセットされ、時刻t15において、
再びFG信号のリーディングエッジが到来すると、前記NA
NDゲート511の出力レベルが‘1'に戻るので前記Tフリ
ップフロップ508と前記Tフリップフロップ509のセット
は解除されて時刻t16から4ビットのカウンタはダウン
カウント動作を再開する。
Accordingly, the output of the 4-bit counter at time t 14 is preset to [0110], at time t 15,
When the leading edge of the FG signal comes again, the NA
Output level '1' since returning from the T flip-flop 508 and the T flip-set flop 509 is released time t 16 in 4-bit counter ND gate 511 resumes counting down.

以後、時刻t26において前記NANDゲート516が再びプリ
セット信号を発生するまでダウンカウント動作が続く
が、時刻t26において、FG信号のリーディングエッジが
到来すると、時刻t2の時点と同様の動作が繰り返され
る。
Thereafter, the NAND gate 516 is followed by a down-counting operation until generation of a preset signal again at time t 26, at time t 26, when the leading edge of the FG signal arrives, the same operation as at time t 2 is repeated It is.

このようにして、4ビットのカウンタのカウント値は
位置検出信号の1周期の間に10進表示で、14、13、12、
11、10、9、6、5、4、3、2、1の順で減少してい
くが、このカウンタのクロック信号となるFG信号を仮想
カウンタのLSB出力と見なすならば、カウンタのビット
数は、5となり、そのカウント値は位置検出信号の1周
期の間に10進表示で、29、29、27、26、25、24、23、2
2、21、20、19、18、13、12、11、10、9、8、7、
6、5、4、3、2の順で減少していく。
In this way, the count value of the 4-bit counter is displayed in decimal notation during one cycle of the position detection signal, and is represented by 14, 13, 12,
11,10,9,6,5,4,3,2,1 decrease, but if the FG signal which is the clock signal of this counter is regarded as the LSB output of the virtual counter, the number of bits of the counter Is 5, and the count value is in decimal notation during one cycle of the position detection signal, and is 29, 29, 27, 26, 25, 24, 23, 2
2, 21, 20, 19, 18, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7,
It decreases in the order of 6, 5, 4, 3, and 2.

一方、NANDゲート522、523、524、525、526、527、52
8、529、530は5ビットの仮想カウンタの下位4ビット
の出力をデコードするデコーダを構成している。前記NA
NDゲート522はカウンタの下位4ビットの出力が〔110
0〕になったときにその出力レベルが‘0'になり、前記N
ANDゲート52はカウンタの下位4ビットの出力が〔101
1〕もしくは〔1010〕になったときにその出力レベルが
‘0'になり、前記NANDゲート524はカウンタの下位4ビ
ットの出力が〔1010〕になったときにその出力レベルが
‘0'になり、前記NANDゲート525はカウンタ下位4ビッ
トの出力が〔1001〕もしくは〔1000〕になったときにそ
の出力レベルが‘0'になり、前記NANDゲート526はカウ
ンタの下位4ビットの出力が〔1000〕になったときにそ
の出力レベルが‘0'になり、前記NANDゲート527はカウ
ンタの下位4ビットの出力が〔0110〕になったときにそ
の出力レベルが‘0'になり、前記NANDゲート528はカウ
ンタの下位4ビットの出力が〔0100〕になったときにそ
の出力レベルが‘0'になり、前記NANDゲート529はカウ
ンタの下位4ビットの出力が〔0011〕から〔0001〕の間
でその出力レベルが‘0'になり、前記NANDゲート530は
カウンタの下位4ビットの出力が〔0010〕になったとき
にその出力レベルが‘0'になる。
On the other hand, NAND gates 522, 523, 524, 525, 526, 527, 52
8, 529 and 530 constitute a decoder for decoding the lower 4 bits of the output of the 5-bit virtual counter. The NA
The ND gate 522 outputs the lower four bits of the counter [110
0], the output level becomes '0', and N
The AND gate 52 outputs the lower four bits of the counter [101
1] or [1010], the output level becomes '0', and the NAND gate 524 changes the output level to '0' when the output of the lower 4 bits of the counter becomes [1010]. When the output of the lower 4 bits of the counter becomes [1001] or [1000], the output level of the NAND gate 525 becomes “0”, and the output of the lower 4 bits of the counter becomes [0]. 1000!], The output level becomes `0`, and the NAND gate 527 changes its output level to` 0` when the output of the lower 4 bits of the counter becomes [0110]. The output level of the gate 528 becomes "0" when the output of the lower 4 bits of the counter becomes [0100], and the NAND gate 529 outputs the output of the lower 4 bits of the counter from [0011] to [0001]. The output level becomes '0' during the period, and the NAND gate 530 outputs the lower 4 bits of the counter. Tsu output of the door there is the output level when it becomes [0010] become '0'.

これらのデコーダはステップ電流波形を作りだすため
の区間信号を発生する目的に利用されるほか、第10図N
の信号波形と第10図Oの信号波形を作りだすためにも利
用される。
These decoders are used not only for generating a section signal for generating a step current waveform, but also for the purpose of FIG.
10 and the signal waveform of FIG. 10O.

すなわち、時刻t3において5ビットの仮想カウンタの
出力が〔11100〕になるので前記NANDゲート522の出力レ
ベルが‘0'に移行するが、これによってNANDゲート531
の出力レベルが‘0'に移行し、続いてNANDゲート532の
出力レベル‘1'に移行し、その結果、NANDゲート513の
出力レベルが‘0'に移行する。時刻t15においても5ビ
ットの仮想カウンタの出力が〔01100〕になるので前記N
ANDゲート522の出力レベルが‘0'に移行するが、今度は
NANDゲート533の出力レベルが‘0'に移行し、続いて、
前記NANDゲート513の出力レベルが‘1'に移行し、その
結果、前記NANDゲート532の出力レベルが‘0'に移行す
る。
That is, the output level of the the output of the virtual counter of 5 bits at time t 3 becomes [11100] NAND gate 522 transitions to "0", whereby NAND gate 531
Of the NAND gate 532 shifts to “0”, then shifts to the output level “1” of the NAND gate 532, and as a result, the output level of the NAND gate 513 shifts to “0”. Since the output of the virtual counter of 5 bits is [01100] At time t 15 the N
The output level of the AND gate 522 shifts to '0', but this time
The output level of the NAND gate 533 shifts to '0',
The output level of the NAND gate 513 shifts to “1”, and as a result, the output level of the NAND gate 532 shifts to “0”.

さらに、時刻t11において5ビットの仮想カウンタの
出力が〔10100〕になるので前記NANDゲート528の出力レ
ベルが‘0'に移行するが、これによってNANDゲート534
の出力レベルが‘0'に移行し、続いて、NANDゲート535
の出力レベルが‘1'に移行し、その結果、NANDゲート51
2の出力レベルが‘0'に移行する。時刻t23においても5
ビットの仮想カウンタの出力が〔00100〕になるので前
記NANDゲート528の出力レベルが‘0'に移行するが、今
度はNANDゲート536の出力レベルが‘0'に移行し、続い
て、前記NANDゲート512の出力レベルが‘1'に移行し、
その結果、前記NANDゲート535の出力レベルが‘0'に移
行する。
Further, the output level of the the output of the virtual counter of 5 bits at time t 11 becomes [10100] NAND gate 528 transitions to "0", whereby NAND gate 534
Output level goes to '0', followed by NAND gate 535
Output level changes to '1', which results in the NAND gate 51
The output level of 2 shifts to '0'. Also in the time t 23 5
Since the output of the virtual counter of bits becomes [00100], the output level of the NAND gate 528 shifts to '0', but this time the output level of the NAND gate 536 shifts to '0', and subsequently, the NAND The output level of gate 512 shifts to '1',
As a result, the output level of the NAND gate 535 shifts to '0'.

また、第7図の出力端子um0〜um5、us1〜us4、wm0〜w
m5、ws1〜ws4には第10図a〜tに示された区間信号が出
力されるが、これらの区間信号の生成方法について説明
する。
The output terminals um0 to um5, us1 to us4, wm0 to wm in FIG.
The interval signals shown in FIGS. 10A to 10T are output to m5 and ws1 to ws4. A method of generating these interval signals will be described.

まず、um0端子、wm0端子には前記NANDゲート528、522
の出力信号と同じ信号波形が送出され、これらはそのま
まステップ電流波形の最小値区間のための信号として利
用される。また、um5端子、wm5端子には前記NANDゲート
524、527の出力信号を反転したものが送出され、これら
はステップ電流波形の最大値区間のための信号として利
用される。これ以外の区間信号はNANDゲート537、538、
NANDゲート539、540、NANDゲート541、542、NANDゲート
543、544、NANDゲート545、546によって構成された5個
のRSフリップフロップの出力信号と、Tフリップフロッ
プ507〜509の出力信号を組み合わせて生成される。例え
ば、区間信号um4には前記NANDゲート537の出力信号が利
用され、区間信号us3には前記Tフリップフロップ509の
出力信号が利用され、区間信号wm2には前記NANDゲート5
41の出力信号が利用され、区間信号ws3には前記NANDゲ
ート539の出力信号が利用される。
First, the NAND gates 528 and 522 are connected to the um0 terminal and the wm0 terminal.
The same signal waveform as the output signal is sent out, and these are used as they are as signals for the minimum value section of the step current waveform. The um5 and wm5 terminals have the NAND gate
The inverted output signals of 524 and 527 are transmitted, and these are used as signals for the maximum value section of the step current waveform. Other section signals are NAND gates 537, 538,
NAND gate 539, 540, NAND gate 541, 542, NAND gate
The signals are generated by combining output signals of five RS flip-flops constituted by 543 and 544 and NAND gates 545 and 546, and output signals of T flip-flops 507 to 509. For example, the output signal of the NAND gate 537 is used for the section signal um4, the output signal of the T flip-flop 509 is used for the section signal us3, and the NAND gate 5 is used for the section signal wm2.
The output signal of 41 is used, and the output signal of the NAND gate 539 is used as the section signal ws3.

つぎに、第7図のモード切換回路700の動作について
説明する。
Next, the operation of the mode switching circuit 700 in FIG. 7 will be described.

モード切換回路700はDフリップフロップ701とNANDゲ
ート702、インバータ703、ANDゲート704、705、NANDゲ
ート706によって構成されている。
The mode switching circuit 700 includes a D flip-flop 701, a NAND gate 702, an inverter 703, AND gates 704 and 705, and a NAND gate 706.

J端子のレベルが‘0'である間に前記Dフリップフロ
ップ701の出力レベルが‘0'になっていると、J端子の
レベルが‘1'に移行した直後に初期化回路2000を構成す
るNANDゲート2002の出力レベルが‘0'に移行するので、
モータの起動時には前記Tフリップフロップ701の出力
レベルは‘1'になっている。
If the output level of the D flip-flop 701 is "0" while the level of the J terminal is "0", the initialization circuit 2000 is configured immediately after the level of the J terminal has shifted to "1". Since the output level of NAND gate 2002 shifts to '0',
When the motor is started, the output level of the T flip-flop 701 is "1".

モータの回転速度の上昇に伴ってf1端子にFG信号が供
給されるようになり、それによってステップコントロー
ラ500が正規の動作を開始し、NANDゲート516によるカウ
ンタのプリセットが規則正しく行われるようになって、
第10図の時刻t0から時刻t1の中間点において、順序回路
200を構成するNANDゲート201の出力信号のリーディング
エッジが到来したときに、ステップコントローラ500を
構成するNANDゲート529の出力レベルが‘0'に移行して
いると、前記Dフリップフロップ701の出力レベルが
‘0'に移行する。
As the rotation speed of the motor increases, the FG signal is supplied to the f1 terminal, so that the step controller 500 starts a normal operation and the presetting of the counter by the NAND gate 516 is performed regularly. ,
At the midpoint of the time t 1 from the time t 0 of FIG. 10, the sequence circuit
When the output level of the NAND gate 529 constituting the step controller 500 has shifted to '0' when the leading edge of the output signal of the NAND gate 201 constituting the 200 has arrived, the output level of the D flip-flop 701 has changed. Shifts to '0'.

このDフリップフロップ701の出力信号はモード切換
信号としてmd端子に送出されるほか、同期トリガ回路60
0,加減算指令回路800,通電方向設定回路1000にも供給さ
れる。なお、md端子のレベルが‘0'のとき準全波駆動の
モードにあり、‘1'のときには全波駆動のモードにあ
る。
The output signal of the D flip-flop 701 is sent to the md terminal as a mode switching signal, and the synchronization trigger circuit 60
0, it is also supplied to the addition / subtraction command circuit 800 and the conduction direction setting circuit 1000. When the level of the md terminal is “0”, the mode is the quasi-full-wave drive mode, and when the level is “1”, the mode is the full-wave drive mode.

また、NANDゲート702の出力信号はbk端子に送出され
るが、前記NANDゲート702の出力レベルがJ端子のレベ
ルが‘0'であって、しかも前記Dフリップフロップ701
を出力レベルが‘1'になったときに、‘0'となり、この
出力は通電方向切換回路1100を介してU相駆動回路160
0、W相駆動回路1700、V相駆動回路1900にホールIC6へ
の給電のため片方向のみを行わせる目的に利用される。
The output signal of the NAND gate 702 is sent to the terminal bk. However, when the output level of the NAND gate 702 is “0” at the terminal J and the D flip-flop 701
Becomes "0" when the output level becomes "1", and this output is supplied to the U-phase drive circuit 160 through the conduction direction switching circuit 1100.
It is used for the purpose of causing the W-phase drive circuit 1700 and the V-phase drive circuit 1900 to perform power supply to the Hall IC 6 in only one direction.

ANDゲート704は初期化回路2000が初期化信号を送出し
たとき、あるいは前記NANDゲート701が出力信号を送出
したときに順序回路200と回転方向判別回路300を初期化
し、ANDゲート705は前記初期化回路2000が初期化信号を
送出したとき、あるいは回転停止検出器2100がqt端子の
レベルを‘1'に移行せしめたときに前記Dフリップフロ
ップ701とステップコントローラ500を初期化する。
The AND gate 704 initializes the sequential circuit 200 and the rotation direction discriminating circuit 300 when the initialization circuit 2000 sends out an initialization signal or when the NAND gate 701 sends out an output signal. The D flip-flop 701 and the step controller 500 are initialized when the circuit 2000 sends an initialization signal, or when the rotation stop detector 2100 shifts the level of the qt terminal to “1”.

つぎに、加減算指令回路800の動作について第11図の
信号波形を参照しながら説明する。
Next, the operation of the addition / subtraction command circuit 800 will be described with reference to the signal waveforms in FIG.

第11図は全波駆動時のステップ電流波形ならびにこの
ステップ電流波形をもとにして作りだされる3相の駆動
電流波形の生成過程を示す信号波形図であり、第11図
A、Bの信号波形はそれぞれ第10図A、Bの信号波形と
同一のものであり、第11図C、D、E、Fの信号波形は
それぞれ第10図H、I、J、Kに示された信号波形と同
一のものであり、これらは他の信号波形のタイミング参
照用に示したものである。また、第11図Cの信号波形の
上部に記された記号はすでに説明した5ビットの仮想カ
ウンタの下位4ビットのカウント値を16進表示したもの
である。さらに、第11図GおよびHは第7図のNANDゲー
ト543およびNANDゲート545の出力信号波形であり、第11
図Iは第1図のスロープ発生回路1400の出力信号波形で
あり、第11図J,K,N,Oはいずれも第1図のステップ電流
発生回路1200の出力信号波形であり、第11図L,Pは第1
図のスロープ合成回路1500の内部において作りだされる
信号波形であり、第11図M,Qはそれぞれ第1図のU相駆
動回路1600とW相駆動回路1700に供給される駆動電流波
形であり、第11図R,Sはそれぞれ第7図のu1端子,w1端子
に供給される通電方向設定回路1000と出力信号波形であ
り、第11図T,Uはいずれも第1図の電流加算回路1800に
よって作りだされるV相の起動電流波形である。
FIG. 11 is a signal waveform diagram showing a step current waveform at the time of full-wave driving and a generation process of a three-phase driving current waveform created based on the step current waveform. The signal waveforms are the same as the signal waveforms in FIGS. 10A and B, respectively, and the signal waveforms in FIGS. 11C, D, E and F are the signals shown in FIGS. 10H, I, J and K, respectively. These are the same as the waveforms, and these are shown for timing reference of other signal waveforms. The symbol at the top of the signal waveform in FIG. 11C indicates the hexadecimal representation of the count value of the lower 4 bits of the already described 5-bit virtual counter. 11G and 11H show the output signal waveforms of the NAND gate 543 and the NAND gate 545 of FIG.
FIG. 1 shows the output signal waveform of the slope generation circuit 1400 of FIG. 1. FIG. 11 shows the output signal waveforms of the step current generation circuit 1200 in FIG. 11, J, K, N, and O. L and P are 1st
11 are signal waveforms generated inside the slope synthesis circuit 1500, and FIGS. 11M and Q are drive current waveforms supplied to the U-phase drive circuit 1600 and the W-phase drive circuit 1700 in FIG. 1, respectively. 11, R and S show the energization direction setting circuit 1000 and the output signal waveform supplied to the u1 terminal and w1 terminal of FIG. 7, respectively, and FIGS. 11 T and U show the current addition circuit of FIG. It is a starting current waveform of the V phase generated by 1800.

第11図Mの電流波形は、第1図のステップ電流発生回
路1200から発生される第11図Jの電流波形に第1図のス
ロープ発生回路1400から発生される第11図Iの電流波形
を第1図のスロープ合成回路1500によって合成して得ら
れるが、この際に、時刻t11から時刻t17の区間において
は第11図Jの電流値に第11図Kの電流値でリミットされ
た第11図Lの電流値を加算し、時刻t17から時刻t23の区
間においては第11図Jの電流値から11図Kの電流値でリ
ミットされた第11図Lの電流値を減算することによって
第11図Mの電流波形を作りだしている。
The current waveform of FIG. 11M is obtained by adding the current waveform of FIG. 11I generated by the slope generation circuit 1400 of FIG. 1 to the current waveform of FIG. 11J generated by the step current generation circuit 1200 of FIG. is obtained by combining the slope synthesizing circuit 1500 of FIG. 1, when this, in the period from time t 11 from the time t 17 was the limit at a current of FIG. 11 K to the current value of Fig. 11 J by adding the current value of FIG. 11 L, in the period from time t 23 from the time t 17 subtracts the current value of Fig. 11 L, which is the limit at a current of 11 Figure K from the current value of Fig. 11 J This creates the current waveform of FIG. 11M.

加減算指令回路800はこれらの加算・減算の指令信号
をスロープ合成回路1500に送出する機能を有しており、
第11図Mに示されたU相の駆動電流波形を作りだすため
の時刻t11から時刻t17までの区間信号、あるいは時刻t
17から時刻t23までの区間信号としてはステップコント
ローラ500を構成するNANDゲート543、544によるRSフリ
ップフロップの出力信号が利用され、第11図Qに示した
W相の駆動電流波形を作りだすための時刻t3から時刻t9
までの区間信号、あるいは時刻t9から時刻t11までの区
間信号としてはステップコントローラ500を構成するNAN
Dゲート545、546によるRSフリップフロップの出力信号
が利用される。なお、これらの区間信号はmd端子のレベ
ルが‘1'になっているときにNANDゲート801あるいはNAN
Dゲート802を介してua端子あるいはwa端子に送出される
が、md端子のレベルが‘0'のときには、ua端子には順序
回路200を構成するNANDゲート201の出力信号が送出さ
れ、wa端子にはn2端子に送出される信号と同じ出力信号
が送出される。
The addition / subtraction command circuit 800 has a function of sending these addition / subtraction command signals to the slope synthesis circuit 1500.
Interval signal from the time t 11 to produce a drive current waveform of the U-phase shown in FIG. 11 M to the time t 17, or the time t,
17 the output signal of the RS flip-flop by the NAND gate 543, 544 as the interval signal until time t 23 which constitutes a step controller 500 is available from, for producing a driving current waveform of the W-phase shown in FIG. 11 Q from the time t 3 time t 9
Interval signal up or NAN constituting a step controller 500 as interval signal from time t 9 to the time t 11,
The output signal of the RS flip-flop by the D gates 545 and 546 is used. Note that these section signals are output when the level of the md terminal is “1” by the NAND gate 801 or NAN.
The signal is sent to the ua terminal or the wa terminal via the D gate 802. When the level of the md terminal is '0', the output signal of the NAND gate 201 constituting the sequential circuit 200 is sent to the ua terminal, and the wa terminal Outputs the same output signal as the signal sent to the n2 terminal.

つぎに、通電方向設定回路1000は、md端子のレベルが
‘1'になっているとき、すなわち全波駆動の状態にある
ときに第11図Rおよび第11図Sの信号をu1端子、w1端子
を介して第1図の通電方向切換回路1100に送出し、一
方、md端子のレベルが‘0'になっているときにはそのレ
ベルがモータの回転子の回転位置には無関係な信号をu1
端子、w1端子に送出する。また、J端子、dr端子,en端
子,dn端子のレベルに応じて第1表に示すようにu1端子,
w1端子に送出する信号の位相を反転せしめる。
Next, when the level of the md terminal is “1”, that is, in the full-wave driving state, the energization direction setting circuit 1000 outputs the signals of FIG. 11R and FIG. 11S to the u1 terminal, w1 The signal is sent to the energization direction switching circuit 1100 of FIG. 1 via the terminal, while when the level of the md terminal is '0', a signal having a level irrelevant to the rotational position of the rotor of the motor u1.
Send to terminal w1. In addition, as shown in Table 1, the u1 terminal, the J1 terminal, the dr terminal, the en terminal, and the dn terminal
Inverts the phase of the signal sent to the w1 terminal.

まず、NANDゲート1001、1002、1003、1004、1005、10
06によって構成された切換回路は、モータが正方向に回
転していてdr端子のレベルが‘0'になっているときには
ステップコントローラ500を構成するNANDゲート512の出
力信号をu1端子に送出し、NANDゲート513の出力信号をw
1端子に送出するが、モータが逆方向に回転していてdr
端子のレベルが、‘1'になっているときには前記NANDゲ
ート512の出力信号w1端子に送出し、前記NANDゲート513
の出力信号をu1端子に送出する。これは順序回路200に
おけるモータの回転方向の正逆に応じてのs1信号とn1信
号の切り換え操作に対応している。なお。順序回路200
における位置検出信号の入れ換えによって、第11図Aの
信号波形のリーディングエッジは、モータの回転方向の
正逆に拘らず、常に第2図の識別帯5のN極に着磁され
た部分とS極に着磁された部分の境界位置を示すことに
なり、例えば、着磁のばらつきなどによって前記識別帯
5の無着磁部分の幅が均一でなくなったとしても、3相
全波駆動に移行してからは第1図のU、V、Wの各相に
は均一な幅を有する駆動信号が分配されることになり、
また、回転方向の切り換えに際しても通電開始のタイミ
ングがずれることはない。
First, NAND gates 1001, 1002, 1003, 1004, 1005, 10
The switching circuit constituted by 06 sends the output signal of the NAND gate 512 constituting the step controller 500 to the u1 terminal when the motor is rotating in the forward direction and the level of the dr terminal is '0', Output signal of NAND gate 513 to w
1 terminal, but the motor is rotating in the reverse direction and dr
When the terminal level is '1', the output signal of the NAND gate 512 is sent to the terminal w1 and the NAND gate 513 is output.
Is output to the u1 terminal. This corresponds to the switching operation between the s1 signal and the n1 signal in the sequential circuit 200 according to the forward / reverse of the rotation direction of the motor. In addition. Sequential circuit 200
11A, the leading edge of the signal waveform in FIG. 11A is always equal to the N-pole portion of the identification band 5 in FIG. 2 regardless of the direction of rotation of the motor. This indicates the boundary position of the pole-magnetized portion. For example, even if the width of the non-magnetized portion of the identification band 5 becomes non-uniform due to variations in magnetization, the operation shifts to three-phase full-wave driving. Then, drive signals having a uniform width are distributed to each of the U, V, and W phases in FIG.
Further, even when the rotation direction is switched, the timing of the start of energization does not shift.

また、md端子のレベルが‘0'になっているときには前
記NANDゲート1003,1006の出力レベルは前記NANDゲート5
12,513の出力に関わりなく‘1'に移行する。
When the level of the md terminal is '0', the output levels of the NAND gates 1003 and 1006 are
Move to '1' regardless of 12,513 output.

前記NANDゲート1003、1006の出力信号はインバータ10
07、NANDゲート1008、1009ANDゲート1010によって構成
された第1の排他的論理和回路と、インバータ1011、NA
NDゲート1012、1013、ANDゲート1014によって構成され
た第2の排他論理和回路を介してu1端子とw1端子に伝達
されるが、これらの排他的論理和回路はNANDゲート1015
の出力レベルが‘0'のときには入力信号をそのまま伝達
し、前記NANDゲート1015の出力レベルが‘1'のときには
入力信号を位相反転して伝達する。
The output signal of the NAND gates 1003 and 1006 is
07, a first exclusive OR circuit constituted by NAND gates 1008 and 1009 AND gates 1010, and inverters 1011 and NA
The signals are transmitted to the u1 terminal and the w1 terminal via a second exclusive OR circuit constituted by ND gates 1012 and 1013 and an AND gate 1014, and these exclusive OR circuits are connected to the NAND gate 1015.
When the output level of the NAND gate 1015 is "0", the input signal is transmitted as it is, and when the output level of the NAND gate 1015 is "1", the input signal is inverted in phase and transmitted.

第1表は前記NANDゲート1015の出力レベルexが‘1'に
なる入力条件を示したものである。なお、dn端子には後
述するように第1図の誤差信号増幅器1300からの加速・
減速の指令信号が供給され、減速指令が供給されたとき
にそのレベルが‘1'に移行する。
Table 1 shows input conditions under which the output level ex of the NAND gate 1015 becomes '1'. It should be noted that, as will be described later, an acceleration signal from the error signal amplifier 1300 shown in FIG.
A deceleration command signal is supplied, and when the deceleration command is supplied, the level shifts to '1'.

第1表a)において、J端子のレベルが‘1'であっ
て、しかもモータが正方向に回転し、前記誤差信号増幅
器1300から減速指令が送出されてdn端子のレベルが‘1'
に移行したときにはモータを減速させるために前記NAND
ゲート1015の出力レベルが‘1'に移行した。また、第1
表b)において、モータが正方向に回転している状態で
回転方向不一致信号が送出されてen端子のレベルが‘0'
に移行したときにも前記NANDゲート1015の出力レベルが
‘1'に移行し、第1表c)において、モータが逆方向に
回転している状態で前記誤差信号増幅器1300から加速指
令が送出されているときにも前記NANDゲート1015の出力
レベルが‘1'に移行していずれもモータを逆方向に回転
させるかあるいは逆方向の回転を持続させるように通電
方向設定回路1000が動作する。さらに、第1表d)に おいて、J端子のレベルが‘0'であってモータが正方向
に回転しているときにも前記NANDゲート1015の出力レベ
ルが‘1'に移行するが、これはモータの正方向の回転中
に外部から回転停止指令信号が供給されたときに一時的
にモータに逆トルクを発生せしめてモータを速やかに停
止させる目的で付加された機能である。
In Table 1a), the level of the J terminal is “1”, the motor rotates in the forward direction, the deceleration command is sent from the error signal amplifier 1300, and the level of the dn terminal is “1”.
When shifting to, the NAND
The output level of the gate 1015 has shifted to '1'. Also, the first
In Table b), when the motor is rotating in the forward direction, a rotation direction mismatch signal is sent and the level of the en terminal becomes '0'.
The output level of the NAND gate 1015 also shifts to '1' when the shift is made, and in Table 1 c), the acceleration signal is sent from the error signal amplifier 1300 while the motor is rotating in the reverse direction. In this case, the output level of the NAND gate 1015 shifts to “1”, and the energization direction setting circuit 1000 operates to rotate the motor in the reverse direction or to maintain the rotation in the reverse direction. Furthermore, in Table 1 d) The output level of the NAND gate 1015 also shifts to "1" when the level of the J terminal is "0" and the motor is rotating in the forward direction. This is a function added for the purpose of temporarily generating a reverse torque to the motor when a rotation stop command signal is supplied from the outside while the motor is being stopped.

つぎに、第7図の同期トリガ回路600は、x2端子を介
して、第1図のスロープ発生回路1400に鋸歯状波を発生
させるためのトリガ信号を送出するが、このトリガ信号
は、md端子のレベルが‘1'になっているときにはf1端子
に供給されるFG信号のリーディングエッジとトレイリン
グエッジに同期しており、md端子のレベルが‘0'になっ
ているときには順序回路200から供給させる3種類の位
置検出信号のリーディングエッジに同期している。
Next, the synchronization trigger circuit 600 shown in FIG. 7 sends a trigger signal for generating a sawtooth wave to the slope generation circuit 1400 shown in FIG. 1 through the x2 terminal. Is synchronized with the leading and trailing edges of the FG signal supplied to the f1 terminal when the level of the md terminal is '1', and supplied from the sequential circuit 200 when the level of the md terminal is '0'. It is synchronized with the leading edges of the three types of position detection signals to be performed.

まず、md端子のレベルが‘1'であって、スロープ発生
回路1400からの復帰信号が供給されるx1端子のレベルが
‘0'になっているとき、FG信号のトレイリングエッジが
到来するとNANDゲート601の出力レベルが‘0'に移行し
てx2端子のレベルを‘1'に移行せしめるが、スロープ発
生回路1400から復帰信号が送出されてx1端子のレベルが
‘1'に移行するとNANDゲート602とNANDゲート603による
RSフリップフロップの出力状態が反転して前記NANDゲー
ト603の出力レベルが‘0'に移行するので、前記NANDゲ
ート601の出力レベルも‘1'に戻る。また、FG信号のリ
ーディングエッジが到来するとNANDゲート604の出力レ
ベルが‘0'に移行してx2端子のレベルを‘1'に移行せし
めるが、x1端子のレベルが‘1'に移行するとNANDゲート
605とNANDゲート606によるRSフリップフロップの出力状
態が反転して前記NANDゲート606の出力レベルが‘0'に
移行するので、前記NANDゲート604の出力レベルも‘1'
に戻る。
First, when the level of the md terminal is '1' and the level of the x1 terminal to which the return signal from the slope generation circuit 1400 is supplied is '0', and the trailing edge of the FG signal arrives, NAND The output level of the gate 601 shifts to '0' and shifts the level of the x2 terminal to '1', but when the return signal is sent from the slope generation circuit 1400 and the level of the x1 terminal shifts to '1', the NAND gate 602 and NAND gate 603
Since the output state of the RS flip-flop is inverted and the output level of the NAND gate 603 shifts to “0”, the output level of the NAND gate 601 also returns to “1”. When the leading edge of the FG signal arrives, the output level of the NAND gate 604 shifts to '0' and the level of the x2 terminal shifts to '1', but when the level of the x1 terminal shifts to '1', the NAND gate 604 shifts the output level to '1'.
Since the output state of the RS flip-flop by the 605 and the NAND gate 606 is inverted and the output level of the NAND gate 606 shifts to '0', the output level of the NAND gate 604 is also '1'.
Return to

一方、md端子のレベルが‘0'のときには、NANDゲート
607,608,609による切換回路によってFG信号と順序回路2
00を構成するNANDゲート201の出力信号が切り換えられ
て、前記NANDゲート201のリーディングエッジとトレイ
リングエッジにおいて前記NANDゲート601と前記NANDゲ
ート604の出力レベルがそれぞれ‘0'に移行してx2端子
のレベルを‘1'に移行せしめるとともに、順次回路200
を構成するNANDゲート206の出力信号のリーディングエ
ッジ、すなわち、z2端子に送出される位置検出信号のト
レイリングエッジにおいてNANDゲート610の出力レベル
が‘1'に移行し、スロープ発生回路1400から復帰信号が
送出されてx1端子のレベルが‘1'に移行すると前記NAND
ゲート602と前記NANDゲート603によるRSフリップフロッ
プあるいは前記NANDゲート605と前記NANDゲート606によ
るRSフリップフロップもしくはNANDゲート611とNANDゲ
ート612によるRSフリップフロップの出力状態が反転し
て前記NANDゲート601あるいは前記NANDゲート604もしく
は前記NANDゲート610の出力レベルも‘1'に戻る。
On the other hand, when the level of the md terminal is '0', the NAND gate
FG signal and sequential circuit 2 by switching circuit by 607, 608, 609
00, the output signal of the NAND gate 201 is switched, and at the leading edge and the trailing edge of the NAND gate 201, the output levels of the NAND gate 601 and the NAND gate 604 respectively shift to '0' and the x2 terminal Level is shifted to '1' and the circuit 200
At the leading edge of the output signal of the NAND gate 206, that is, at the trailing edge of the position detection signal sent to the z2 terminal, the output level of the NAND gate 610 shifts to '1', and the return signal from the slope generation circuit 1400 Is transmitted and the level of the x1 terminal shifts to '1', the NAND
The output state of the RS flip-flop by the gate 602 and the NAND gate 603 or the RS flip-flop by the NAND gate 605 and the NAND gate 606 or the output state of the RS flip-flop by the NAND gate 611 and the NAND gate 612 is inverted and the NAND gate 601 or the The output level of the NAND gate 604 or the NAND gate 610 also returns to “1”.

つぎに、第12図は誤差信号増幅器1300の具体的な構成
例を示した回路結線図であり、E端子には回転速度検出
器(第1図及び第12図には図示されていない)から誤差
電圧が供給され、その値が同じ抵抗値の抵抗1301と抵抗
1302によって得られる電源電圧Vccの2分の1の電圧よ
りも高くなったときにモータが加速され、逆に低くなっ
たときにはモータは減速される。md端子は第7図のモー
ド切換回路700の出力信号が供給される端子で、前述し
たように3相準全波駆動のときには‘0'になり、3相全
波駆動のときには‘1'になる。また、en端子には第1図
あるいは第7図の回転方向判別回路300からの回転方向
の不一致信号が供給され、そのレベルが‘0'になったと
きにはトランジスタ1303がオン状態になって、実質的に
速度誤差電圧を減速方向の最大値にせしめるよう構成さ
れている。
Next, FIG. 12 is a circuit connection diagram showing a specific configuration example of the error signal amplifier 1300. A terminal E is connected to a rotational speed detector (not shown in FIGS. 1 and 12). An error voltage is supplied, and the value of the
The motor is accelerated when it becomes higher than half the power supply voltage Vcc obtained by 1302, and conversely, when it becomes lower, the motor is decelerated. The md terminal is a terminal to which the output signal of the mode switching circuit 700 in FIG. 7 is supplied. As described above, the md terminal is set to "0" during three-phase quasi-full-wave driving and to "1" during three-phase full-wave driving. Become. The en terminal is supplied with a rotational direction mismatch signal from the rotational direction discriminating circuit 300 shown in FIG. 1 or FIG. 7, and when its level becomes “0”, the transistor 1303 is turned on, and The speed error voltage is configured to have the maximum value in the deceleration direction.

さて、第12図において、抵抗1304、1305、トランジス
タ1306、1308、抵抗1309、トランジスタ1310、1311、抵
抗1312、1313、ダイオード1314、1315が絶対値アンプを
構成しており、入力分割抵抗1304、1305の抵抗比が19に
設定されて広い入力ダイナミックレンジを実現してい
る。この絶対値アンプの出力電流は前記ダイオード131
4、1315を介してトランジスタ1316、1317、1318、131
9、抵抗1320、1321、1322によって構成された第1のカ
レントミラー回路に供給され、さらに、前記トランジス
タ1318の出力電流はトランジスタ1323,1324,1325,1326,
抵抗1327,1328,1329によって構成された第2のカレント
ミラー回路に供給され、前記トランジスタ1319の出力電
流はトランジスタ1330,1331,1332によって構成された第
3のカレントミラー回路に供給されている。前記トラン
ジスタ1325,1326,1332の出力電流は、それぞれsf1端子,
sf端子,cf端子に供給されるが、md端子のレベルが‘1'
になっているとき、すなわち、全波駆動のときにはトラ
ンジスタ1333がオン状態となってcf端子にのみ電流が供
給され、反対にmd端子のレベルが‘0'になっているとき
には前記トランジスタ1333はオフ状態となり、代わりに
トランジスタ1334がオン状態となって、af1端子とsf端
子に電流が供給される。
Now, in FIG. 12, resistors 1304 and 1305, transistors 1306 and 1308, resistor 1309, transistors 1310 and 1311, resistors 1312 and 1313, diodes 1314 and 1315 constitute an absolute value amplifier, and input division resistors 1304 and 1305 Is set to 19 to achieve a wide input dynamic range. The output current of this absolute value amplifier is
4, 1313, 1317, 1318, 131 via 1315
9. The current is supplied to a first current mirror circuit constituted by resistors 1320, 1321, 1322, and the output current of the transistor 1318 is supplied to transistors 1323, 1324, 1325, 1326,
The output current of the transistor 1319 is supplied to a third current mirror circuit composed of transistors 1330, 1331, and 1332. The current is supplied to a second current mirror circuit composed of resistors 1327, 1328, and 1329. The output currents of the transistors 1325, 1326, and 1332 are respectively sf1 terminals,
Although supplied to the sf and cf terminals, the level of the md terminal is '1'
In other words, when full-wave driving, the transistor 1333 is turned on and current is supplied only to the cf terminal, and when the level of the md terminal is '0', the transistor 1333 is turned off. State, and the transistor 1334 is turned on instead, so that current is supplied to the af1 terminal and the sf terminal.

したがって、3相全波用の出力電流が供給されるcf1
端子からはmd端子のレベルが‘1'のときにE端子の電位
に応じた電流が吸い込まれ、3相準全波用の出力電流が
供給されるsf1端子およびsf端子からはmd端子のレベル
が‘0'のときにE端子の電位に応じた電流が吸い込まれ
る。
Therefore, the output current for three-phase full-wave is supplied cf1
When the level of the md terminal is '1', the current corresponding to the potential of the E terminal is sucked in from the terminal, and the output current for three-phase quasi-full-wave is supplied. The level of the md terminal is output from the sf1 terminal and the sf terminal. Is "0", a current corresponding to the potential of the E terminal is sucked.

また、トランジスタ1335、1336、1337、1338、1339、
1340、1341、抵抗1342、1343はコンパレータを構成して
おり、E端子の電位が前記抵抗1301,1302によって与え
られる電位よりも低くなったときにdn端子のレベルが
‘1'になり、反対に高くなったときには‘0'となるが、
この出力はモータの加速あるいは減速の指令信号として
利用される。
Also, transistors 1335, 1336, 1337, 1338, 1339,
1340 and 1341, resistors 1342 and 1343 constitute a comparator, and when the potential of the E terminal becomes lower than the potential given by the resistors 1301 and 1302, the level of the dn terminal becomes '1'. It becomes '0' when it gets higher,
This output is used as a command signal for acceleration or deceleration of the motor.

つぎに、第13図は第1図に示された準全波相切換回路
900、ステップ電流発生回路1200、スロープ発生回路140
0、スロープ合成回路1500、回転停止検出器2100の具体
的な構成例を示した回路結線図であり、各入出力端子に
ついては第7図に示された入出力端子と同じ箇所に接続
されるものは同一記号で示されている。
Next, FIG. 13 shows the quasi-full-wave phase switching circuit shown in FIG.
900, step current generation circuit 1200, slope generation circuit 140
FIG. 9 is a circuit connection diagram showing a specific configuration example of a slope synthesis circuit 1500 and a rotation stop detector 2100. Each input / output terminal is connected to the same location as the input / output terminal shown in FIG. Those are indicated by the same symbols.

まず、スロープ発生回路1400は、鋸歯状波を発生させ
るためのコンデンサ1401と定電流トランジスタ1402およ
び放電トランジスタ1403によって構成された充放電回路
と、トランジスタ1404、1405、1406、1407、ダイオード
1408を中心とする第1のコンパレータと、トランジスタ
1409、ダイオード1410、トランジスタ1411、1412、141
3、1414、抵抗1415を中心とする第2のコンパレータ
と、トランジスタ1416、1417、抵抗1418によって構成さ
れた出力バッファ段からなり、x1端子の出力を第7図の
同期トリガ回路600に供給し、x2端子には前記同期トリ
ガ回路600の出力を供給することによって、前記コンデ
ンサ1401が接続されたSC端子には最低電位が前記ダイオ
ード1408の順方向電圧に等しく、振幅がほぼ前記抵抗14
15の両端の電圧の2倍に等しい鋸歯状波電圧が現れ、こ
の鋸歯状波の繰り返し周期は準全波駆動のときには第5
図E,F,Gに示された位置検出信号のリーディングエッジ
の到来周期に等しく、全波駆動のときにはFG信号のリー
ディングエッジとトレイリングエッジの到来周期に等し
い。すなわち、第7図の同期トリガ回路600は、NANDゲ
ート601、604,610に供給される入力信号のリーディング
エッジが到来するとx2端子のレベルを‘1'に移行させる
が、これによってスロープ発生回路1400を構成するトラ
ンジスタ1403がオン状態となり、それまでにコンデンサ
1401に蓄積されていた電荷が急速に放電される。この放
電によってSC端子の電位がダイオード1408の順方向電圧
よりも低くなると、トランジスタ1406にベース電流が供
給されなくなってx1端子のレベルが‘1'となる。一方、
同期トリガ回路600はx1端子のレベルが‘1'に移行した
ときに3個のRSフリップフロップがリセットされるよう
に構成されているので、この時点においてx2端子のレベ
ルは‘0'に戻り、その結果、前記トランジスタ1403がオ
フ状態となって、前記コンデンサ1401には充電が開始さ
れる。このようにして、前記コンデンサ1401の充放電が
繰り返されるので、SC端子には鋸歯状波電圧が現れる。
また、この鋸歯状波電圧は抵抗1491とコンデンサ1420に
よって平滑化されたうえで第2のコンパレータによて抵
抗1415の両端の電圧と比較され、VC端子の電位が常に前
記抵抗1415の両端の電圧にダイオード141の順方向電圧
を加えたものに等しくなるようにトランジスタ1413が前
記コンデンサ1401の充電電流を調節する。したがって、
SC端子に現れる鋸歯状波電圧振幅はx2端子に供給される
パルス列の繰り返し周期には依存せずに前記抵抗1415の
両端の電圧のほぼ2倍となる。これは第11図Jの信号波
形に第11図Iの鋸歯状波を合成して第11図Mの信号波形
を作りだす際に、モータの回転速度の変化とは無関係に
常に相似な信号波形を得るうえで重要な機能である。
First, a slope generation circuit 1400 includes a charge / discharge circuit including a capacitor 1401 for generating a sawtooth wave, a constant current transistor 1402, and a discharge transistor 1403, and transistors 1404, 1405, 1406, 1407, and a diode.
A first comparator centered at 1408 and a transistor
1409, diode 1410, transistors 1411, 1412, 141
3, 1414, a second comparator centered on a resistor 1415, and an output buffer stage composed of transistors 1416, 1417 and a resistor 1418, and supplies the output of the x1 terminal to the synchronous trigger circuit 600 of FIG. By supplying the output of the synchronous trigger circuit 600 to the x2 terminal, the SC terminal to which the capacitor 1401 is connected has a minimum potential equal to the forward voltage of the diode 1408 and an amplitude substantially equal to the resistance of the resistor 1414.
A saw-tooth voltage equal to twice the voltage at both ends of the waveform 15 appears.
It is equal to the arrival period of the leading edge of the position detection signal shown in FIGS. E, F, and G, and is equal to the arrival period of the leading edge and trailing edge of the FG signal during full-wave driving. That is, the synchronization trigger circuit 600 shown in FIG. 7 shifts the level of the x2 terminal to “1” when the leading edge of the input signal supplied to the NAND gates 601, 604, and 610 arrives. Transistor 1403 turns on, and the capacitor
The charge stored in 1401 is rapidly discharged. When the potential of the SC terminal becomes lower than the forward voltage of the diode 1408 due to this discharge, the base current is not supplied to the transistor 1406, and the level of the x1 terminal becomes “1”. on the other hand,
Since the synchronous trigger circuit 600 is configured so that the three RS flip-flops are reset when the level of the x1 terminal shifts to '1', the level of the x2 terminal returns to '0' at this time, As a result, the transistor 1403 is turned off, and the capacitor 1401 starts charging. In this way, charging and discharging of the capacitor 1401 are repeated, so that a saw-tooth waveform appears at the SC terminal.
The sawtooth voltage is smoothed by a resistor 1491 and a capacitor 1420, and is compared by a second comparator with the voltage across the resistor 1415. The potential of the VC terminal is always the voltage across the resistor 1415. The transistor 1413 adjusts the charging current of the capacitor 1401 so as to be equal to the sum of the voltage applied to the diode 141 and the forward voltage. Therefore,
The amplitude of the sawtooth wave voltage appearing at the SC terminal is almost twice the voltage across the resistor 1415 without depending on the repetition period of the pulse train supplied to the x2 terminal. This means that when the sawtooth wave of FIG. 11I is synthesized with the signal waveform of FIG. 11J to produce the signal waveform of FIG. 11M, a similar signal waveform is always obtained irrespective of the change in the rotation speed of the motor. This is an important function to get.

つぎに、回転停止検出器2100はコンデンサ2101と定電
流トランジスタ2102および放電トランジスタ2103によっ
て構成された充放電回路と、トランジスタ2104,2105を
中心に構成された検出回路よりなる。モータが回転して
いるときにはx2端子にはパルス列が現れるからコンデン
サ2101の充放電が繰り返され、QC端子の電位は十分に低
い値に維持されて、トランジスタ2104にはベース電流が
流れ続けるが、モータが回転を停止すると、トランジス
タ2102が飽和状態になってトランジスタ2104にはベース
電流が流れなくなる。このとき、トランジスタ2105はオ
フ状態となって、qt端子のレベルは‘1'となる。
Next, the rotation stop detector 2100 includes a charge / discharge circuit including a capacitor 2101, a constant current transistor 2102, and a discharge transistor 2103, and a detection circuit mainly including transistors 2104 and 2105. When the motor is rotating, a pulse train appears at the x2 terminal, so charging and discharging of the capacitor 2101 are repeated, the potential of the QC terminal is maintained at a sufficiently low value, and the base current continues to flow through the transistor 2104. Stops rotating, the transistor 2102 becomes saturated and the base current stops flowing through the transistor 2104. At this time, the transistor 2105 is turned off, and the level of the qt terminal becomes “1”.

第7図に示されたモード切換回路700を構成するNAND
ゲート706の一方の入力端子には回転停止検出器2100の
出力信号が供給されるが、qt端子のレベルが‘1'であっ
て、しかも準全波駆動と全波駆動とを切り換えるDフリ
ップフロップ701がリセットされていれば、前記NANDゲ
ート706の出力レベルが‘0'に移行するので、前記Dフ
リップフロップ701はセットされる。このように、回転
停止検出器2100はモード切換回路700を初期化するの
で、モータの起動や回転中に急激な外力が加わった際の
再起動を確実に行わせることができる。なお、回転停止
検出器2100は、J端子を介しての初期化設定を行うなら
ば必ずしも必要ではない。例えば、J端子のレベル一時
的に‘1'に移行させることによって第7図の初期化回路
2000を構成するNANDゲート2002が前記Dフリップフロッ
プのセット信号を発生するので、ビデオテープレコーダ
などのようにマイクロコンピュータによるシステムコン
トロールを採用している機器では電源投入時やモータの
回転停止時に一時的にJT端子のレベルを‘1'に移行させ
ればよい。
NAND constituting mode switching circuit 700 shown in FIG.
The output signal of the rotation stop detector 2100 is supplied to one input terminal of the gate 706. The level of the qt terminal is “1”, and the D flip-flop switches between quasi-full-wave drive and full-wave drive. If 701 is reset, the output level of the NAND gate 706 shifts to '0', so that the D flip-flop 701 is set. As described above, since the rotation stop detector 2100 initializes the mode switching circuit 700, it is possible to reliably start the motor or restart when a sudden external force is applied during rotation. It should be noted that the rotation stop detector 2100 is not always necessary if initialization setting is performed via the J terminal. For example, by temporarily shifting the level of the J terminal to “1”, the initialization circuit shown in FIG.
Since the NAND gate 2002 constituting the 2000 generates the set signal of the D flip-flop, in a device such as a video tape recorder which employs a system control by a microcomputer, the power is temporarily turned on when the power is turned on or the rotation of the motor is stopped. Then, the level of the JT terminal may be shifted to “1”.

つぎに、ステップ電流発生回路1200の動作を第11図の
信号波形図を参照しながら説明する。
Next, the operation of the step current generation circuit 1200 will be described with reference to the signal waveform diagram of FIG.

第13図において、トランジスタ1201、1202、1203、12
04、1205、1206、1207、1208、抵抗1209、1210、1211、
1212、1213、1214、1215、トランジスタ1216、1217、12
18、1219、1220、抵抗1221、1222、1223、1224、1225ト
ランジスタ1226、抵抗1227は、cf端子を受電端子とし、
5系統の電流出力を送出するカレントミラー回路を構成
しており、前記トランジスタ1203〜1208が第11図Jおよ
びNのステップ電流波形を発生し、前記トランジスタ12
16〜1220が第11図KおよびOのステップ電流波形を発生
し、前記トランジスタ1226の出力電流はスロープ発生回
路1400において発生される鋸歯状波の振幅をコントロー
ルする。
In FIG. 13, transistors 1201, 1202, 1203, 12
04, 1205, 1206, 1207, 1208, resistors 1209, 1210, 1211,
1212, 1213, 1214, 1215, transistors 1216, 1217, 12
18, 1219, 1220, resistors 1221, 1222, 1223, 1224, 1225 transistor 1226, resistor 1227, the cf terminal as a power receiving terminal,
The transistors 1203 to 1208 generate step current waveforms shown in FIGS.
16 to 1220 generate the step current waveforms of FIGS. 11 and 12, and the output current of the transistor 1226 controls the amplitude of the sawtooth waveform generated in the slope generation circuit 1400.

いま、前記トランジスタ1203、1204、1205、1206、12
07、1208の各スプリットコレクタからの出力電流比が5:
5:4:3:2:1となり、前記トランジスタ1216、1217、121
8、1219、1220の各スプリットコレクタからの出力電流
比が1:1:1:1:1となり、しかも前記トランジスタ1226の
コレクタ電流と、前記トランジスタ1203の各スプリット
コレクタからの出力電流が、cf端子に供給される電流の
4分の1となり、前記トランジスタ1216の各スプリット
コレクタからの出力電流がcf端子に供給される電流の20
分の1となるように各トランジスタのエミッタ面積と前
記抵抗1209、1210、1211、1212、1213、1214、1221、12
22、1223、1224、1225、1227の抵抗値が設定されている
ものとすると、第13図のum0〜um5端子,us1〜us4端子,wm
0〜wm5端子,ws1〜ws4端子にそれぞれ第10図に示された
区間信号が供給されたとき、ステップ電流発生回路1200
によって第13図のu0端子とw0端子に送出される出力電流
波形はそれぞれ第11図J,Nの如くなり、また、ステップ
電流発生回路1200から第7図のスロープ合成回路1500に
送出される出力電流波形はそれぞれ第11図K,Oの如くな
る。
Now, the transistors 1203, 1204, 1205, 1206, 12
Output current ratio from each split collector of 07 and 1208 is 5:
5: 4: 3: 2: 1, and the transistors 1216, 1217, 121
The output current ratio from each split collector of 8, 1219, 1220 is 1: 1: 1: 1: 1, and the collector current of the transistor 1226 and the output current from each split collector of the transistor 1203 are cf terminals And the output current from each split collector of the transistor 1216 is 20% of the current supplied to the cf terminal.
The emitter area of each transistor and the resistances 1209, 1210, 1211, 1212, 1213, 1214, 1221, 12
Assuming that the resistance values of 22, 1223, 1224, 1225, and 1227 are set, the um0 to um5 terminals, the us1 to us4 terminals, and the wm of FIG.
When the interval signals shown in FIG. 10 are supplied to the 0 to wm5 terminals and the ws1 to ws4 terminals, respectively, the step current generation circuit 1200
The output current waveforms sent to the u0 terminal and w0 terminal in FIG. 13 are as shown in FIGS. 11J and 11N, respectively, and the output current sent from the step current generation circuit 1200 to the slope synthesis circuit 1500 in FIG. The current waveforms are as shown in FIGS.

スロープ合成回路1500は、第13図のua端子,wa端子に
供給される加減算指令回路800と出力信号と、スロープ
発生回路1400から供給される鋸歯状波と、ステップ電流
発生回路1200から供給される合成電流のリミット用のス
テップ電流をもとにして第11図Mあるいは第11図Qの駆
動電流波形を作りだす。
The slope synthesizing circuit 1500 is supplied from the addition / subtraction instruction circuit 800 and the output signal supplied to the ua terminal and the wa terminal in FIG. 13, the sawtooth wave supplied from the slope generation circuit 1400, and the step current generation circuit 1200. The drive current waveform shown in FIG. 11M or 11Q is created based on the step current for limiting the combined current.

スロープ発生回路1400を構成するトランジスタ1417の
エミッタには第11図Iに示される鋸歯状波が現れるが、
この電圧波形はすでに説明したようにダイオード1408の
順方向電圧に相当する正のオフセット電圧を有してい
る。スロープ合成回路1500を構成するトランジスタ150
1、1502はいずれもスロープ発生回路1400の出力電圧を
電流に変換するとともに前記オフセット電圧をそのベー
ス・エミッタ間電圧によって吸収する。また、前記トラ
ンジスタ1501、1502のベースにはそれぞれコレクタが接
地されたPNP型のトラジスタ1503,1504のエミッタが接続
され、前記トランジスタ1503、1504のベースに接続され
た抵抗1505,1506にはそれぞれ第11図K,Oに示したステッ
プ電流発生回路1200の出力電流が供給される。前記トラ
ンジスタ1503、1504のベース・エミッタ間電圧は前記ト
ランジスタ1501、1502のそれらとそれぞれ相殺し合うの
で、前記トランジスタ1503、1504は前記トランジスタ15
01、1502最高エミッタ電位を前記トランジスタ1503、15
04のベース側電位に制限する働きをする。その結果、前
記トランジスタ1501、1502のコレクタ電流は第11図L、
Pに示したように変化する。
The sawtooth wave shown in FIG. 11 appears at the emitter of the transistor 1417 that forms the slope generation circuit 1400.
This voltage waveform has a positive offset voltage corresponding to the forward voltage of the diode 1408 as described above. Transistor 150 constituting slope synthesis circuit 1500
Reference numerals 1 and 1502 both convert the output voltage of the slope generation circuit 1400 into a current and absorb the offset voltage by the base-emitter voltage. The bases of the transistors 1501 and 1502 are connected to emitters of PNP-type transistors 1503 and 1504 whose collectors are grounded, respectively, and the resistors 1505 and 1506 connected to the bases of the transistors 1503 and 1504 are connected to the eleventh, respectively. The output current of the step current generation circuit 1200 shown in FIGS. Since the base-emitter voltages of the transistors 1503 and 1504 cancel each other out of the transistors 1501 and 1502, the transistors 1503 and 1504
01, 1502 The highest emitter potential is applied to the transistors 1503, 15
Works to limit to the base side potential of 04. As a result, the collector currents of the transistors 1501 and 1502 are as shown in FIG.
It changes as shown in P.

前記トランジスタ1501のコレクタ電流はトランジスタ
1507、1508、1509、抵抗1510、1511によって構成された
電流流出型のカレントミラー回路に供給され、前記トラ
ンジスタ1509の2個のスプリットコレクタの一方の出力
電流はuo端子に供給され、他方の出力電流はトランジス
タ1512、1513によって構成された電流流入型のカレント
ミラー回路に供給され、前記トランジスタ1513のコレク
タもu0端子に接続されている。なお、ここでは前記トラ
ンジスタ1513は前記トランジスタ1512の2倍のエミッタ
面積を有しているものとする。前記トランジスタ1512、
1513の共通ベースにはエミッタが接地されたトランジス
タ1514のコレクタが接続され、前記トランジスタ1514の
ベースには、ua端子を介して、全波駆動時には第11図G
の信号波形が供給される。
The collector current of the transistor 1501 is the transistor
1507, 1508, 1509, and a current outflow type current mirror circuit composed of resistors 1510, 1511. One output current of two split collectors of the transistor 1509 is supplied to a uo terminal, and the other output current is supplied to a uo terminal. Is supplied to a current mirror circuit of a current inflow type constituted by transistors 1512 and 1513, and the collector of the transistor 1513 is also connected to the u0 terminal. Here, it is assumed that the transistor 1513 has an emitter area twice that of the transistor 1512. The transistor 1512,
The common base of the transistor 1513 is connected to the collector of a transistor 1514 whose emitter is grounded. The base of the transistor 1514 is connected to the base via the ua terminal at the time of full-wave driving.
Are supplied.

前記トランジスタ1514がオン状態にあるときには前記
トランジスタ1513のコレクタ電流は流れず、ステップ電
流発生回路1200からu0端子に供給される電流に前記トラ
ンジスタ1509の一方のスプリットコレクタの出力電流が
加算されるが、前記トランジスタ1514がオフ状態になる
と、ステップ電流発生回路1200からu0端子に供給される
電流から前記トランジスタ1509の他方のスプリットコレ
クタの出力電流に相当する電流が差し引かれる。したが
って、u0端子を介して第1図のU相駆動回路1600に供給
される電流は第11図Mのように変化する。なお、トラン
ジスタ1515は準全波駆動時にオン状態となって前記トラ
ンジスタ1501による電圧−電流変換比を増加せしめる。
When the transistor 1514 is on, the collector current of the transistor 1513 does not flow, and the output current of one of the split collectors of the transistor 1509 is added to the current supplied from the step current generation circuit 1200 to the u0 terminal. When the transistor 1514 is turned off, a current corresponding to the output current of the other split collector of the transistor 1509 is subtracted from the current supplied from the step current generation circuit 1200 to the u0 terminal. Therefore, the current supplied to the U-phase drive circuit 1600 in FIG. 1 via the u0 terminal changes as shown in FIG. 11M. Note that the transistor 1515 is turned on at the time of quasi-full-wave driving to increase the voltage-current conversion ratio of the transistor 1501.

一方、前記トランジスタ1502、1504と前記抵抗1506、
トランジスタ1516、1517、1518、抵抗1519、1520、トラ
ンジスタ1521、1522、1523、1524によって構成されたW
相のスロープ合成回路も同様に動作し、その結果w0端子
を介して第1図のW相駆動回路1700に供給される電流は
第11図Qのように変化する。
On the other hand, the transistors 1502 and 1504 and the resistor 1506,
W constituted by transistors 1516, 1517, 1518, resistors 1519, 1520, and transistors 1521, 1522, 1523, 1524
The phase slope synthesizing circuit operates similarly, and as a result, the current supplied to the W-phase driving circuit 1700 in FIG. 1 via the w0 terminal changes as shown in FIG. 11Q.

つぎに、準全波切換回路900は準全波駆動時の動作の
ために用意されたものであるが、その動作を第14図に示
した信号波形図を参照しながら説明し、併せて準全波駆
動時の駆動信号の生成過程についても説明する。第14図
A、Bはそれぞれ第13図のn2端子、z2端子に供給される
信号波形を示したものであり、第14図Cは準全波駆動時
におけるスロープ発生回路1400の出力信号波形であり、
第14図D、E、F、Gはそれぞれ準全波相切換回路900
を構成するトランジスタ906、905、904、903の出力電流
波形であり、第14図H、Iはそれぞれ第13図のua端子、
WA端子を介してスロープ合成回路1500に供給される加減
算指令回路800の出力信号波形であり、第14図J、Kは
それぞれスロープ合成回路1500を構成するトランジスタ
1501、1502のエミッタ電流波形であり、第14図L,Mはそ
れぞれu0端子,w0端子を介して通電方向切換回路1100に
送出される出力電流波形であり、第14図N、O、P、Q
はいずれも通電方向切換回路1100からU相駆動回路1600
およびW相駆動回路1700に供給される電流波形であり、
第14図R、Sはいずれも第1図の電流加算回路1800から
V相駆動回路1900に供給される電流波形である。
Next, the quasi-full-wave switching circuit 900 is prepared for the operation at the time of quasi-full-wave driving, and its operation will be described with reference to a signal waveform diagram shown in FIG. The process of generating a drive signal during full-wave drive will also be described. 14A and 14B show signal waveforms supplied to the n2 terminal and z2 terminal in FIG. 13, respectively. FIG. 14C shows the output signal waveform of the slope generation circuit 1400 at the time of quasi-full-wave driving. Yes,
FIGS. 14D, E, F, and G are quasi-full-wave phase switching circuits 900, respectively.
14A and 14B show output current waveforms of transistors 906, 905, 904, and 903.
14 shows output signal waveforms of the addition / subtraction command circuit 800 supplied to the slope synthesis circuit 1500 via the WA terminal. FIGS. 14J and 14K show transistors forming the slope synthesis circuit 1500, respectively.
FIGS. 14L and M are the output current waveforms sent out to the energization direction switching circuit 1100 via the u0 terminal and the w0 terminal, respectively. Q
Are U-phase drive circuits 1600
And the current waveform supplied to the W-phase drive circuit 1700,
R and S in FIG. 14 are current waveforms supplied to the V-phase drive circuit 1900 from the current addition circuit 1800 in FIG.

準全波相切換回路900は、トランジスタ901、902、90
3、904、905、906、907、抵抗908、909、911、912、913
によって構成され、sf端子を受電端子とするカレントミ
ラー回路と、トランジスタ914、915、916、917、918、9
19を中心とするスイッチング回路によって構成されてお
り、全波駆動時のステップ電流発生回路1200に相当する
動作を行う。
The quasi-full wave phase switching circuit 900 includes transistors 901, 902, 90
3, 904, 905, 906, 907, resistor 908, 909, 911, 912, 913
A current mirror circuit having an sf terminal as a power receiving terminal, and transistors 914, 915, 916, 917, 918, 9
It is configured by a switching circuit centered at 19 and performs an operation corresponding to the step current generation circuit 1200 at the time of full-wave driving.

すなわち、準全波相切換回路900は準全波駆動時に第1
4図E、F、G、Hの電流信号をスロープ合成回路1500
に送出し、一方、スロープ合成回路1500は全波駆動時と
同様に動作によって第14図Lの駆動電流信号と第14図M
の駆動電流信号を作りだす。つぎに説明する通電方向切
換回路1100はこれらの駆動電流信号から第14図N、O、
P、Qに示す2組ずつの駆動信号を作りだしてU相駆動
回路1600およびW相駆動回路1700に供給する。
That is, the quasi-full-wave phase switching circuit 900 operates in the first
4 The current signals of FIG.
On the other hand, the slope synthesizing circuit 1500 operates in the same manner as in full-wave driving, and the driving current signal of FIG.
To generate a drive current signal. The energization direction switching circuit 1100 to be described next uses these drive current signals as shown in FIGS.
Two sets of drive signals P and Q are generated and supplied to the U-phase drive circuit 1600 and the W-phase drive circuit 1700.

第14図Cの信号波形と第11図Iの信号波形はいずれも
スロープ発生回路1400の出力信号波形であり、前者が準
全波駆動時において作りだされるのに対して、後者は全
波駆動時において作りだされる。また、前者の繰り返し
周期は第14図A、Bに示された位置検出信号のリーディ
ングエッジあるいはトレイリングエッジの到来週に等し
くなるのに対して、後者の繰り返し周期は第11図Bに示
されたFG信号のリーディングエッジおよびトレイリング
エッジの到来周期に等しくなる。一方、第14図L,Mに示
された駆動電流波形のスロープ部分の期間は第14図J,K
に示されたトランジスタ1501,1502のエミッタ電流波形
のそれに依存するので、トランジスタ904,903のコレク
タ電流に対するトランジスタ906,905のコレクタ電流の
比率がスロープ部分の期間を決定することになる。な
お、トランジスタ1515および1524のコレクタに接続され
た抵抗の抵抗値は、スロープ合成回路1500からu0端子な
らびにw0端子に供給される電流の最大値(台形波の尖頭
値)がトランジスタ904および903からu0端子,w0端子に
供給される電流値に等しくなるように選定される。
Both the signal waveform of FIG. 14C and the signal waveform of FIG. 11I are the output signal waveforms of the slope generation circuit 1400, and the former is generated during the quasi-full-wave driving, while the latter is the full-wave Created when driving. The former repetition period is equal to the leading edge or trailing edge of the position detection signal shown in FIGS. 14A and 14B, whereas the latter repetition period is shown in FIG. 11B. Of the leading edge and trailing edge of the FG signal. On the other hand, the period of the slope portion of the drive current waveform shown in FIGS.
, The ratio of the collector currents of the transistors 906 and 905 to the collector currents of the transistors 904 and 903 will determine the period of the slope portion. Note that the resistance value of the resistor connected to the collectors of the transistors 1515 and 1524 is such that the maximum value (peak value of the trapezoidal wave) of the current supplied from the slope synthesis circuit 1500 to the u0 terminal and the w0 terminal is from the transistors 904 and 903. It is selected to be equal to the current value supplied to the u0 and w0 terminals.

つぎに、第15図は、第1図の通電方向切換回路1100,U
相駆動回路1600,W相駆動回路1700,電流加算回路1800,V
相駆動回路1900の具体的な構成例を示した回路結線図で
ある。
Next, FIG. 15 is a diagram showing the energization direction switching circuit 1100, U of FIG.
Phase drive circuit 1600, W phase drive circuit 1700, current addition circuit 1800, V
FIG. 3 is a circuit connection diagram showing a specific configuration example of a phase drive circuit 1900.

通電方向切換回路1100は、dr端子を介して第7図の回
転方向判別回路300から供給される回転方向判別信号に
応じて、u0端子を介して供給されるU相の駆動電流信号
とw0端子を介して供給されるw相の駆動電流信号とを入
れ換える機能と、これらの駆動電流信号の極性をu1端
子,w1端子のレベルに応じて切り換える機能ならびにbk
端子を介して第7図のモード切換回路700からの停止信
号が供給されているときにはU相駆動回路1600,W相駆動
回路1700,V相駆動回路1900に片方向のみの通電を行わせ
る機能を有している。
The energization direction switching circuit 1100 includes a U-phase drive current signal supplied via the u0 terminal and a w0 terminal in response to the rotation direction determination signal supplied from the rotation direction determination circuit 300 of FIG. 7 via the dr terminal. A function of exchanging the drive current signal of the w-phase supplied through the switch, a function of switching the polarity of these drive current signals according to the levels of the u1 terminal and the w1 terminal, and bk
When a stop signal is supplied from the mode switching circuit 700 of FIG. 7 through the terminal, the U-phase drive circuit 1600, the W-phase drive circuit 1700, and the V-phase drive circuit 1900 have a function of energizing in only one direction. Have.

いま、モータが正方向に回転していてdr端子のレベル
が‘0'になっているものとすると、通電方向切換回路11
00を構成するトランジスタ1101とトランジスタ1102がオ
フ状態で、トランジスタ1103がオン状態となっている。
したがって、u0端子に供給される駆動電流はトランジス
タ1104を介して、トランジスタ1105、1106、1107、110
8、1109、抵抗1110、1111、1112、1113によって構成さ
れた電流流出型のカレントミラー回路に供給され、w0端
子に供給される駆動電流はトランジスタ1114を介して、
トランジスタ1115、1116、1117、1118、1119、抵抗112
0、1121、1122、1123によって構成された電流流出型の
カレントミラー回路に供給される。さらに、前記トラン
ジスタ1109のコレクタ電流は、トランジスタ1124、112
5、1226、1127、抵抗1128、1129、1130によって構成さ
れた電流流入型のカレントミラー回路に供給され、前記
トランジスタ1119のコレクタ電流は、トランジスタ113
1、1132、1133、1134、抵抗1135、1136、1137によって
構成された電流流入型のカレントミラー回路に供給され
ている。一方、準全波駆動時には、sf1端子を介して誤
差信号増幅器1300からの出力電流がトランジスタ1138、
1139、1140、1141、1142、1143抵抗1144、1145、1146、
1147、1148によって構成された電流流出型のカレントミ
ラー回路に供給される。
Now, assuming that the motor is rotating in the forward direction and the level of the dr terminal is '0', the energizing direction switching circuit 11
The transistors 1101 and 1102 included in 00 are off, and the transistor 1103 is on.
Therefore, the drive current supplied to the u0 terminal is supplied to the transistors 1105, 1106, 1107, 110 via the transistor 1104.
8, 1109, supplied to the current outflow type current mirror circuit constituted by the resistors 1110, 1111, 1112, 1113, the drive current supplied to the w0 terminal via the transistor 1114,
Transistors 1115, 1116, 1117, 1118, 1119, resistor 112
0, 1121, 1122, and 1123 are supplied to a current outflow type current mirror circuit. Further, the collector current of the transistor 1109 is
5, 1226, 1127, and resistors 1128, 1129, 1130 are supplied to a current inflow type current mirror circuit, and the collector current of the transistor 1119 is
It is supplied to a current mirror circuit of a current inflow type constituted by 1, 1132, 1133, 1134 and resistors 1135, 1136, 1137. On the other hand, during quasi-full-wave driving, the output current from the error signal amplifier 1300 via the sf1 terminal is
1139, 1140, 1141, 1142, 1143 Resistance 1144, 1145, 1146,
The current is supplied to a current outflow type current mirror circuit constituted by 1147 and 1148.

まず、全波駆動時において、u1端子のレベルが‘1'に
なっているときにはトランジスタ1149がオン状態で、ト
ランジスタ1150とトランジスタ1151はオフ状態となる。
このとき、トランジスタ1107のコレクタ電流はダイオー
ド1152を介してU相駆動回路1600を構成する上側駆動回
路に供給されるが、トランジスタ1108のコレクタ電流は
ダイオード1153を介してトランジスタ1149に吸収され、
また、sf1端子を介しての電流供給は行われないので、
U相駆動回路1600を構成する下側駆動回路には電流が供
給されない。反対に、u1端子のレベルが‘0'になってい
るときにはトランジスタ1149がオフ状態で、トランジス
タ1150とトランジスタ1151はオン状態となる。このと
き、トランジスタ1108のコレクタ電流はダイオード1154
を介してU相駆動回路1600を構成する下側駆動回路に供
給されるが、トランジスタ1107のコレクタ電流はトラン
ジスタ1150に吸収されるので、U相駆動回路1600を構成
する上側駆動回路には電流が供給されない。
First, during full-wave driving, when the level of the u1 terminal is “1”, the transistor 1149 is on, and the transistors 1150 and 1151 are off.
At this time, the collector current of the transistor 1107 is supplied to the upper drive circuit forming the U-phase drive circuit 1600 via the diode 1152, but the collector current of the transistor 1108 is absorbed by the transistor 1149 via the diode 1153,
Also, since no current is supplied via the sf1 terminal,
No current is supplied to the lower drive circuit constituting the U-phase drive circuit 1600. Conversely, when the level of the u1 terminal is “0”, the transistor 1149 is off and the transistors 1150 and 1151 are on. At this time, the collector current of the transistor 1108 is
Is supplied to the lower drive circuit constituting the U-phase drive circuit 1600, but the collector current of the transistor 1107 is absorbed by the transistor 1150, so that the current is supplied to the upper drive circuit constituting the U-phase drive circuit 1600. Not supplied.

w相の回路ブロックもU相の場合と同様に動作し、w1
端子のレベルが‘1'になっているときにはトランジスタ
1117とダイオード1155を介してW相駆動回路1700を構成
する上側駆動回路に駆動電流が供給され、w1端子のレベ
ルが‘0'になっているときにはトランジスタ1118とダイ
オード1156を介して下側駆動回路に駆動電流が供給され
る。
The w-phase circuit block operates similarly to the U-phase circuit block, and w1
Transistor when terminal level is '1'
The drive current is supplied to the upper drive circuit constituting the W-phase drive circuit 1700 via 1117 and the diode 1155, and when the level of the w1 terminal is '0', the lower drive circuit is provided via the transistor 1118 and the diode 1156. Is supplied with a drive current.

このようにして、第11図MおよびQに示された駆動電
流波形は第11図RおよびSに示された信号のレベルに応
じてU相とW相のそれぞれの上側駆動回路と下側駆動回
路に分配される。
Thus, the driving current waveforms shown in FIGS. 11M and Q correspond to the upper driving circuit and the lower driving circuit of the U-phase and the W-phase, respectively, in accordance with the levels of the signals shown in FIGS. Distributed to the circuit.

準全波駆動時においてはsf1端子から誤差信号増幅器1
300の出力電流が供給されるので、トランジスタ1138〜1
143と抵抗1144〜1148によって構成されたカレントミラ
ー回路が活性状態となり、第14図N、O、P、Qに示さ
れたように各相の上側駆動回路に駆動電流が供給されな
い期間は代わりに下側駆動回路に駆動電流が供給され
る。すなわち、第14図の時刻t9の時点では第14図Lに示
すようにu0端子を介して供給される電流が零であるた
め、u1端子のレベルが‘1'であってもダイオード1152を
介してU相の上側駆動回路に供給される電流は零となる
が、下側駆動回路にはトランジスタ1140のコレクタ電流
がダイオード1157を介して供給される。なお、このトラ
ンジスタ1140のコレクタ電流はsf1端子を介して供給さ
れる電流の2分の1になるようにカレントミラー比が設
定されているものとする。時刻t10になるとu0端子を介
して供給される電流が最大値に達し、同じ値の電流がダ
イオード1152を介してU相の上側駆動回路に供給される
とともに、トランジスタ1140のコレクタ電流のすべてが
トランジスタ1127に吸収されるので、ダイオード1157を
介してU相の下側駆動回路に供給される電流は零とな
る。これらの動作はW相についても同様である。
During quasi-full-wave drive, the error signal amplifier 1
Since 300 output currents are supplied, transistors 1138-1
The current mirror circuit constituted by 143 and the resistors 1144-1148 is activated, and the period in which the drive current is not supplied to the upper drive circuit of each phase as shown in FIGS. A drive current is supplied to the lower drive circuit. That is, at the time of the first of the 14 view time t 9 to FIG. 14 for current supplied via u0 terminal as shown in L is zero, the level of u1 terminal '1' is an even diode 1152 The current supplied to the upper drive circuit of the U-phase via the inverter becomes zero, while the collector current of the transistor 1140 is supplied to the lower drive circuit via the diode 1157. It is assumed that the current mirror ratio is set so that the collector current of the transistor 1140 is one half of the current supplied through the sf1 terminal. At time t 10 when u0 current supplied through the terminal reaches the maximum value, is supplied to the upper driving circuit of the U-phase current of the same value through a diode 1152, all of the collector current of the transistor 1140 Since the current is absorbed by the transistor 1127, the current supplied to the U-phase lower drive circuit via the diode 1157 becomes zero. These operations are the same for the W phase.

さて、モータが逆方向に回転していてdr端子のレベル
が‘1'になっている場合にはトランジスタ1102がオン状
態となり、トランジスタ1103がオフ状態となる。このと
き、u0端子から供給される電流はトランジスタ1158を介
してW相側のカレントミラー回路に供給され、w0端子か
ら供給される電流はトランジスタ1159を介してU相側の
カレントミラー回路に供給されるので、U相の駆動信号
とW相の駆動信号の入れ換えが行われたことになる。こ
の駆動信号の入れ換えは順序回路200における位置検出
信号の入れ換えに対応している。
When the motor is rotating in the reverse direction and the level of the dr terminal is “1”, the transistor 1102 is turned on and the transistor 1103 is turned off. At this time, the current supplied from the u0 terminal is supplied to the W-phase current mirror circuit via the transistor 1158, and the current supplied from the w0 terminal is supplied to the U-phase current mirror circuit via the transistor 1159. This means that the U-phase drive signal and the W-phase drive signal have been exchanged. The replacement of the drive signal corresponds to the replacement of the position detection signal in the sequential circuit 200.

bk端子のレベルが‘0'になると、トランジスタ1260が
オフ状態となり、その結果、トランジスタ1261、1262、
1263がオン状態となって各相の下側駆動回路に供給され
る駆動電流を吸収するので、各相の上側駆動回路のみが
活性状態となり、第1図の固定子巻線1〜3にはホール
IC6の回路電流のみが流れる。したがって、モータが回
転トルクを生じないが、ホールIC6はモータの停止時も
位置検出が行える状況にある。
When the level of the bk terminal becomes '0', the transistor 1260 is turned off, and as a result, the transistors 1261, 1262,
1263 is turned on to absorb the drive current supplied to the lower drive circuit of each phase, so that only the upper drive circuit of each phase becomes active, and the stator windings 1 to 3 in FIG. hole
Only the circuit current of IC6 flows. Therefore, although the motor does not generate a rotational torque, the Hall IC 6 can detect the position even when the motor is stopped.

つぎに、U相駆動回路1600,W相駆動回路1700,V相駆動
回路1900は、いずれもカレントミラー回路を組み合わせ
て構成された単なる電流増幅器であるので、動作の説明
は省略するが、各相の上側駆動回路の最終段はNPN型の
パワートランジスタを使い、しかも固定子巻線1〜3へ
の最大電流供給時における残留電圧を最小にするため
に、特別な構成としているので、U相駆動回路1600を例
にとって説明する。
Next, the U-phase drive circuit 1600, the W-phase drive circuit 1700, and the V-phase drive circuit 1900 are simply current amplifiers configured by combining current mirror circuits. The final stage of the upper drive circuit uses an NPN-type power transistor and has a special configuration to minimize the residual voltage when the maximum current is supplied to the stator windings 1 to 3. The circuit 1600 will be described as an example.

U相駆動回路1600の下側駆動回路を最終段を構成する
トランジスタ1601と1602ならびにトランジスタ1603によ
るカレントミラー回路の構成をそのまま上側の最終段に
も利用した場合には、トランジスタ1602のコレクタ・エ
ミッタ間電流はトランジスタ1601のベース・エミッタ間
電圧とトランジスタ1602のベース・エミッタ間電圧との
和に前段のPNPトランジスタの飽和電圧を加えた値より
も小さくならず、最小値で1.8V程度となる。
When the lower drive circuit of the U-phase drive circuit 1600 uses the current mirror circuit constituted by the transistors 1601 and 1602 and the transistor 1603 constituting the final stage as it is also in the upper final stage, the connection between the collector and the emitter of the transistor 1602 The current is not smaller than the sum of the base-emitter voltage of the transistor 1601 and the base-emitter voltage of the transistor 1602 plus the saturation voltage of the preceding PNP transistor, and is about 1.8 V at the minimum.

これに対して上側の最終段を構成するトランジスタ16
04にコレクタ・エミッタ間電圧は自身のベース・エミッ
タ間電圧に前段のトランジスタ1605の飽和電圧を加えた
値にまで到達でき、最小値で1.1V程度になる。
On the other hand, the transistor 16 constituting the upper final stage
In 04, the collector-emitter voltage can reach the base-emitter voltage plus the saturation voltage of the preceding transistor 1605, which is about 1.1V at minimum.

さて、電流加算回路1800は、U相苦悩回路1600の上側
駆動回路に供給された駆動電流に等しい電流を取りだす
トランジスタ1801,1802と、下側駆動回路に供給された
駆動電流に等しい電流を取りだすトランジスタ1803、18
04と、W相駆動回路1700の上側駆動回路に供給された駆
動電流に等しい電流を取りだすトランジスタ1805、1806
と、下側駆動回路に供給された駆動電流に等しい電流を
取りだすトラジスタ1807、1808と、ダイオード1809、18
10、1811、1812によって構成され、前記トランジスタ18
01のコレクタと前記トランジスタ1807のコレクタが接続
されてその接続点には前記ダイオード1809のアノードが
接続され、前記トランジスタ1806のコレクタと前記トラ
ジスタ1804のコレクタが接続されてこの接続点には前記
ダイオード1812のアノードが接続され、前記ダイオード
1812のカソードは前記ダイオード1809のカソードに接続
され、前記トランジスタ1802のコレクタと前記トランジ
スタ1808のコレクタが接続されてその接続点には前記ダ
イオード1810のカソードが接続され、前記トランジスタ
1805のコレクタと前記トランジスタ1803のコレクタが接
続されてその接続点には前記ダイオード1811のカソード
が接続され、前記ダイオード1811のアノードは前記ダイ
オード1810のカソードに接続されている。さらに、前記
ダイオード1810、1811のアノードはV相駆動回路1900の
上側駆動回路の駆動電流の受電点vpに接続され、前記ダ
イオード1809,1812のカソードはV相駆動回路1900の下
側駆動回路の駆動電流の受電点vnに接続されている。
Now, the current adding circuit 1800 includes transistors 1801 and 1802 that take out a current equal to the driving current supplied to the upper driving circuit of the U-phase distress circuit 1600 and a transistor that takes a current equal to the driving current supplied to the lower driving circuit. 1803, 18
04 and transistors 1805 and 1806 that take out a current equal to the drive current supplied to the upper drive circuit of the W-phase drive circuit 1700.
And transistors 1807 and 1808 for extracting a current equal to the drive current supplied to the lower drive circuit, and diodes 1809 and 18
10, 1811, 1812, the transistor 18
The collector of the transistor 1807 is connected to the collector of the transistor 1807, and the connection point is connected to the anode of the diode 1809.The collector of the transistor 1806 and the collector of the transistor 1804 are connected to this connection point. The anode of the diode is connected
The cathode of 1812 is connected to the cathode of the diode 1809, the collector of the transistor 1802 and the collector of the transistor 1808 are connected, and the connection point is connected to the cathode of the diode 1810, the transistor
The collector of the transistor 1805 is connected to the collector of the transistor 1803, and the connection point is connected to the cathode of the diode 1811. The anode of the diode 1811 is connected to the cathode of the diode 1810. Further, the anodes of the diodes 1810 and 1811 are connected to the power receiving point vp of the drive current of the upper drive circuit of the V-phase drive circuit 1900, and the cathodes of the diodes 1809 and 1812 drive the lower drive circuit of the V-phase drive circuit 1900. It is connected to the current receiving point vn.

ここで、U相駆動回路1600の上側駆動回路の駆動電流
の受電点upに供給される電流の大きさをIupとし、下側
駆動回路の駆動電流の受電点unに供給される電流の大き
さをIunとし、W相駆動回路1700の上側駆動回路の駆動
電流の受電点wpに供給される電流の大きさをIwpとし、
下側駆動回路の駆動電流の受電点wnに供給される電流の
大きさをIwnとすると、前記トランジスタ1801、1802の
コレクタからは、それぞれIupの大きさの電流が流し出
され、前記トランジスタ1803、1804のコレクタには、そ
れぞれIunの大きさの電流が吸収され、また、前記トラ
ンジスタ1805、1806のコレクタからは、それぞれIwpの
大きさの電流が流し出され、前記トランジスタ1807,180
8のコレクタには、それぞれIwnの大きさの電流が吸収さ
れる。
Here, the magnitude of the current supplied to the power receiving point up of the drive current of the upper drive circuit of the U-phase drive circuit 1600 is Iup, and the magnitude of the current supplied to the power receiving point un of the drive current of the lower drive circuit Is Iun, the magnitude of the current supplied to the power receiving point wp of the drive current of the upper drive circuit of the W-phase drive circuit 1700 is Iwp,
Assuming that the magnitude of the current supplied to the power receiving point wn of the drive current of the lower drive circuit is Iwn, from the collectors of the transistors 1801 and 1802, a current of the magnitude of Iup flows out, and the transistors 1803 and 1803, respectively. The collector of 1804 absorbs a current of the magnitude of Iun, respectively, and the collectors of the transistors 1805 and 1806 cause a current of the magnitude of Iwp to flow out, and the transistors 1807 and 180
Each of the eight collectors absorbs a current of the magnitude of Iwn.

したがって、Iupの値がIwnの値よりも大きくなったと
きにその差電流がダイオード1809を介してvn点に供給さ
れ、Iwpの値がIunの値よりも大きくなったときにその差
電流がダイオード1812を介してvn点に供給され、また、
Iunの値がIwpの値よりも大きくなったときにその差電流
がダイオード1811を介してvp点に供給され、Iwnの値がI
upの値よりも大きくなったときにその差電流がダイオー
ド1810を介してvp点に供給されることになる。
Therefore, when the value of Iup becomes larger than the value of Iwn, the difference current is supplied to the vn point via the diode 1809, and when the value of Iwp becomes larger than the value of Iun, the difference current becomes Supplied to the vn point via 1812 and also
When the value of Iun becomes larger than the value of Iwp, the difference current is supplied to the point vp via the diode 1811, and the value of Iwn becomes Iwp.
When the value becomes larger than the value of up, the difference current is supplied to the point vp via the diode 1810.

すなわち、電流加算回路1800からV相駆動回路1900の
上側駆動回路に供給される駆動電流の値Ivpと、下側駆
動回路に供給される駆動電流の値Ivnは次式によって与
えられる。
That is, the value Ivp of the drive current supplied from the current addition circuit 1800 to the upper drive circuit of the V-phase drive circuit 1900 and the value Ivn of the drive current supplied to the lower drive circuit are given by the following equations.

このようにして、トランジスタ1802とトランジスタ18
08のペアとトランジスタ1803とトランジスタ1805のペア
がU相またはW相に流入する電流とW相またはU相から
流出する電流の差電流をV相に流入させ、トランジスタ
1801とトランジスタ1807のペアとトランジスタ1804とト
ランジスタ1806のペアがU相またはW相から流出する電
流とW相またはU相に流入する電流の差電流をV相から
流出させるように動作する。
Thus, transistors 1802 and 18
08 and the pair of transistors 1803 and 1805 allow the difference current between the current flowing into the U or W phase and the current flowing out of the W or U phase to flow into the V phase,
A pair of the transistor 1801 and the transistor 1807 and a pair of the transistor 1804 and the transistor 1806 operate so that the difference current between the current flowing out of the U-phase or the W-phase and the current flowing in the W-phase or the U-phase flows out of the V-phase.

第14図R,Sに示された電流波形は内14図N,O,P,Qに示さ
れた電流波形から得られる各電流値に基づいてそれぞれ
第7式および第8式から得られた結果をプロットしたも
のであり、第11図T,Uの電流波形も同様にして求めたも
のである。もちろん、計算のみならず、第15図に示した
実際の回路においても同じ電流波形が得られることが確
認されている。
The current waveforms shown in FIGS. 14R and S were obtained from the equations 7 and 8 based on the current values obtained from the current waveforms shown in FIGS. N, O, P and Q, respectively. The results are plotted, and the current waveforms of FIGS. 11 and 12 are also obtained in the same manner. Of course, it has been confirmed that the same current waveform can be obtained not only in the calculation but also in the actual circuit shown in FIG.

さて、第1図に戻って、これまでに説明した動作の概
要をまとめると次のようになる。
Returning to FIG. 1, the outline of the operation described so far is summarized as follows.

まず、J端子のレベルが‘0'になっていて、モータの
回転子が停止している状態においては、U端子、V端
子、W端子のうち少なくともひとつは高い電位にあり、
固定子巻線1〜3のいずれかと電流制限抵抗8を介して
ホールIC6に電流が供給されて回転子の静止位置の検出
が行われ、ホールIC6が回転子の静止位置に応じて高電
位,中間電位,低電位の出力を発生する。ホールIC6の
出力レベルに応じて分配器100によって位置検出信号の
分配が行われ、この位置検出情報は順序回路200を経由
して準全波相切換回路900に供給されるが、J子のレベ
ルが‘0'になっている間は順序回路200は単なるバッフ
ァとして動作し、また、U相駆動回路1600、W相駆動回
路1700、V相駆動回路1900から固定子巻線1〜3への給
電も行われない。
First, in a state where the level of the J terminal is '0' and the rotor of the motor is stopped, at least one of the U terminal, the V terminal, and the W terminal is at a high potential,
A current is supplied to the Hall IC 6 via one of the stator windings 1 to 3 and the current limiting resistor 8 to detect the stationary position of the rotor, and the Hall IC 6 is set to a high potential according to the stationary position of the rotor. Generates intermediate potential and low potential outputs. The position detection signal is distributed by the distributor 100 in accordance with the output level of the Hall IC 6, and this position detection information is supplied to the quasi-full-wave phase switching circuit 900 via the sequential circuit 200. Is 0, the sequential circuit 200 operates as a simple buffer, and power is supplied from the U-phase drive circuit 1600, the W-phase drive circuit 1700, and the V-phase drive circuit 1900 to the stator windings 1 to 3. Is not done.

J端子のレベルが‘1'に移行すると、各相の駆動回路
は、準全波相切換回路900に供給された位置検出情報に
基づいて、U端子、V端子、W端子のうちのいずれかの
端子から電流を吸収して回転子に回転トルクを発生させ
る。なお、このときホールIC6が第3縫の回転電気角が6
0゜の位置、すなわち識別帯5のN極とS極の境界部
や、回転電気角が390゜の位置に偶然に停止していたと
すると、いずれの場合にもホールIC6は識別帯5の無着
磁部分に対向したときと同じ出力を発生し、その情報に
基づいて固定子巻線1〜3に通電されるので、第3図B
の特性曲線からもわかるように、回転子を逆方向の回転
トルクを発生することになる。しかし、ごくわずかだけ
回転子が動くことによって正規の位置検出情報が得ら
れ、それ以後は順序回路200によって位置検出信号の受
け付け順序が規制されるため円滑の回転を持続させるこ
とができる。
When the level of the J terminal shifts to “1”, the driving circuit of each phase determines which of the U terminal, the V terminal, and the W terminal based on the position detection information supplied to the quasi-full-wave phase switching circuit 900. To generate a rotational torque in the rotor. At this time, the rotation electric angle of the third IC is 6
Assuming that the hall IC 6 is stopped accidentally at the position of 0 °, that is, at the boundary between the N pole and the S pole of the discrimination band 5 or at the position where the rotational electrical angle is 390 °, the Hall IC 6 is in the absence of the discrimination band 5 in any case. Since the same output as when facing the magnetized portion is generated and the stator windings 1 to 3 are energized based on the information, FIG.
As can be seen from the characteristic curve, the rotor generates a rotational torque in the reverse direction. However, normal position detection information is obtained by a very slight movement of the rotor, and thereafter the order of reception of position detection signals is regulated by the sequential circuit 200, so that smooth rotation can be maintained.

回転子が回転を開始すると、発電巻線7からのFG信号
が現れるので、モード切換回路700を構成するDフリッ
プフロップ701(第7図)は所定のタイミングでその出
力レベルが‘0'に移行して固定子巻線1〜3への通電モ
ードを3相全波駆動に切り換え、モータのトルク特性は
第3図Cに示した特性曲線の包絡線の如くなる。
When the rotor starts rotating, an FG signal from the power generation winding 7 appears, so that the output level of the D flip-flop 701 (FIG. 7) constituting the mode switching circuit 700 shifts to "0" at a predetermined timing. Then, the energization mode to the stator windings 1 to 3 is switched to three-phase full-wave drive, and the torque characteristics of the motor are as shown by the envelope of the characteristic curve shown in FIG. 3C.

通電モードが3相全波駆動に移行してからも、急激な
負荷変動などによって、FG信号が消滅するまでモータの
回転速度が低下すると、Dフリップフロップ701の出力
レベルが‘1'に戻るので、通電モードは再び3相準全波
駆動となる。
Even after the energization mode shifts to three-phase full-wave drive, if the motor speed decreases until the FG signal disappears due to a sudden load change, the output level of the D flip-flop 701 returns to '1'. , The energization mode is again the three-phase quasi-full-wave drive.

これに対して、通電モードが3相全波駆動になってい
る状態でJ端子のレベルが‘0'に移行した場合には、D
フリップフロップの出力レベルが‘0'にある限り、第15
図のbk端子のレベルは‘1'に保持されて固定子巻線1〜
3への通電は続けられる。このときJ端子のレベルは
‘0'になっているので、第1表に示したように、通電方
向設定回路1000を構成するNANDゲート1015(第7図)の
出力レベルは‘1'となり、通電方向設定回路1000から通
電方向切換回路1100に送出される出力信号の位相が反転
して固定子巻線1〜3への通電方向が逆転し、モータは
急速に減速される。モータの回転速度が零近くになっ
て、FG信号が消滅するかあるいは回転停止検出器2100が
出力信号を発生すると、Dフリップフロップ701の出力
レベルが‘1'に移行するので、bk端子のレベルも‘0'に
移行して固定子巻線1〜3への通電は停止する。
On the other hand, when the level of the J terminal shifts to “0” in the state where the energization mode is the three-phase full-wave drive, D
As long as the output level of the flip-flop is '0', the 15th
The level of the bk terminal in the figure is held at '1' and the stator windings 1 to
The energization to 3 is continued. At this time, since the level of the J terminal is “0”, as shown in Table 1, the output level of the NAND gate 1015 (FIG. 7) constituting the conduction direction setting circuit 1000 becomes “1”. The phase of the output signal sent from the energizing direction setting circuit 1000 to the energizing direction switching circuit 1100 is inverted, the energizing direction to the stator windings 1 to 3 is reversed, and the motor is rapidly decelerated. When the rotation speed of the motor becomes close to zero and the FG signal disappears or the rotation stop detector 2100 generates an output signal, the output level of the D flip-flop 701 shifts to “1”. Also shifts to '0', and energization to the stator windings 1 to 3 is stopped.

また、正逆転の切り換え動作時などにおいて、モータ
が逆方向に回転を続けているときに、REV端子から正方
向の指令信号が印加されたとすると、指令された回転方
向と実際の回転方向が一致しないので、回転方向判別回
路300から誤差信号増幅器1300と通過電方向設定回路100
0に回転方向不一致信号が供給される。これによって第1
1図のen端子のレベルが‘0'になると、それまではオフ
状態であったトランジスタ1303がオン状態となって、E
端子の電位が零近くまで下降したのと同じことになり。
誤差信号増幅器1300はcf端子を介して(全波駆動時)最
大出力電流をステップ電流発生回路1200に供給する。一
方、通電方向設定回路1000に回転方向不一致信号が供給
されると、第1表からもわかるように第7図のNANDゲー
ト1015の出力レベルexは‘1'に移行するので、固定子巻
線1〜3への通電方向は逆転し、モータは急速に減速さ
せられる。モータの回転速度が零を通り越えて、正方向
の回転を開始しだすと、第7図の回転方向判別回路300
を構成するDフリップフロップ301の出力レベルは‘0'
になり、dr端子のレベルが‘0'に移行するとともにen端
子のレベルは‘1'に移行し、以後は停止状態からの起動
時と同じようにモータは加速される。
Also, if a forward command signal is applied from the REV terminal while the motor continues to rotate in the reverse direction, such as when switching between forward and reverse rotation, the commanded rotation direction matches the actual rotation direction. The error signal amplifier 1300 and the passing electric direction setting circuit 100
A rotation direction mismatch signal is supplied to 0. This makes the first
When the level of the en terminal in FIG. 1 becomes '0', the transistor 1303 which was in the off state until then turns on and the E 130
It is the same as when the potential of the terminal drops to near zero.
The error signal amplifier 1300 supplies the maximum output current to the step current generation circuit 1200 via the cf terminal (during full-wave driving). On the other hand, when the rotation direction mismatch signal is supplied to the energization direction setting circuit 1000, as can be seen from Table 1, the output level ex of the NAND gate 1015 in FIG. The direction of energization to 1-3 is reversed, and the motor is rapidly decelerated. When the rotation speed of the motor exceeds zero and starts to rotate in the forward direction, the rotation direction determination circuit 300 shown in FIG.
The output level of the D flip-flop 301 constituting the
, The level of the dr terminal shifts to '0', and the level of the en terminal shifts to '1'. Thereafter, the motor is accelerated in the same manner as when starting from a stopped state.

さて、第16図は振動や騒音の発生メカニジムを説明す
るために用意したモータのトルク発生部分の断面図であ
り、第16図A、Bにおいて、11は永久磁石4が固着され
た回転子ヨークであり、12はその上に固定子巻線1a、1b
が配置された固定子ヨークであり、矢印の付された曲線
はすべて磁力線を表している。
FIG. 16 is a sectional view of a torque generating portion of a motor prepared for explaining a mechanism for generating vibration and noise. In FIGS. 16A and 16B, reference numeral 11 denotes a rotor yoke to which a permanent magnet 4 is fixed. And 12 is the stator windings 1a, 1b on it
Are arranged on the stator yoke, and all curves with arrows represent lines of magnetic force.

第16図Aに示された回転子と固定子の相対位置におい
ては、固定子巻線1a、1bと鎖交する磁束な方向が永久磁
石4の着磁方向に対して垂直であるので、固定子巻線1
a、1bは着磁方向に平行な向きの力を発生して、それが
モータの回転トルクとなる。
At the relative position between the rotor and the stator shown in FIG. 16A, since the direction of the magnetic flux linking the stator windings 1a and 1b is perpendicular to the magnetization direction of the permanent magnet 4, Child winding 1
a and 1b generate a force in a direction parallel to the magnetization direction, and this becomes the rotational torque of the motor.

ところが、第16図Bに示された回転子と固定子の相対
位置においては、固定子巻線1a、1bと鎖交する磁束の方
向が永久磁石4の着磁方向に対して平行となり、回転ト
ルクは零になるだけでなく、永久磁石4の着磁方向に対
して垂直な向きの力を発生する。第16図Bに示された相
対位置関係と、固定子巻線1a、1bへの通電方向では、各
固定子巻線はいずれも回転子を持ち上げる反発力を発生
し、各固定子巻線への通電方向が逆になると、回転子を
固定子に吸引させる力が発生し、これらの反発吸引の繰
り返しがモータの振動の大きな要因となり、振動の発生
に伴って、同時に騒音も発生する。
However, at the relative position between the rotor and the stator shown in FIG. 16B, the direction of the magnetic flux linking the stator windings 1a and 1b is parallel to the magnetization direction of the permanent magnet 4, and The torque not only becomes zero, but also generates a force in a direction perpendicular to the magnetization direction of the permanent magnet 4. In the relative positional relationship shown in FIG. 16B and the direction of energization to the stator windings 1a and 1b, each stator winding generates a repulsive force to lift the rotor, and is applied to each stator winding. When the energizing direction is reversed, a force for attracting the rotor to the stator is generated, and the repetition of the repulsive suction causes a large factor of the vibration of the motor, and the vibration also generates noise at the same time.

この反発力と吸引力の大きさは第16図Aの相対位置に
おいて極小となり、第16図Bの相対位置において極大と
なるが、これらの中間位置においては、その位置に応じ
て徐々に増加あるいは減少していく。したがって、振動
や騒音を小さくするには、回転子の一回転あたりの反発
・吸引の変動を小さくすればよく、3相の直流無整流子
モータであれば電気角で120゜ずつ異ならせて配置され
た3組の固定子巻線を有しているから、各々の固定子巻
線による反発力と吸引力の総和が回転子の変動によって
も殆ど変化しないような駆動電流波形を作りだせばよ
い。
The magnitudes of the repulsive force and the suction force are minimized at the relative position in FIG. 16A, and maximized at the relative position in FIG. 16B, but gradually increase or increase at the intermediate position depending on the position. Decreasing. Therefore, in order to reduce vibration and noise, it is only necessary to reduce fluctuations in repulsion and suction per one rotation of the rotor. Since there are three sets of stator windings, a drive current waveform may be created such that the sum of the repulsive force and the attractive force of each stator winding hardly changes due to the fluctuation of the rotor. .

具体的には、第11図Mの信号波形において、時刻t11
から時刻t13までのスロープが振動および騒音に大きく
寄与し、時刻t11から直線的に電流を増加させた場合に
は、時刻t13以前に電流値が最大になるような電流波形
に設定すると、スロープを急峻にするにしたがって反発
力と吸引力の変動は急激に増大することが計算によって
確認されている。すなわち、180゜通電の3相全波起動
においてモータの回転軸方向の力を最小に押さえて振動
と騒音を減少させるには、通電開始から60゜までの区間
と、通電終了までの60゜区間のスロープの管理が重要な
ファクタになる。
Specifically, in the signal waveform of FIG. 11 M, the time t 11
Slope from to time t 13 largely contributes to the vibration and noise, the case of increasing the linearly current from time t 11, the current value at time t 13 previously set to a current waveform that maximizes It has been confirmed by calculation that the fluctuations in the repulsion force and the suction force increase sharply as the slope becomes steeper. In other words, in order to reduce the vibration and noise by minimizing the force in the direction of the rotating shaft of the motor in the three-phase full-wave starting with 180 ° energization, the section from the start of energization to 60 ° and the section from 60 ° to the end of energization are required. Slope management is an important factor.

一方、モータのトルク変動の基本周波数成分を少なく
するには、第3図Aのトルク特性と第3図Cのトルク特
性を比較すれば明らかなように、個々のの固定子巻線に
ついて、通電開始から30゜までの区間と、通電終了まで
の30゜の区間を除く区間における通電波形の形状の管理
が重要なファクタになる。
On the other hand, in order to reduce the fundamental frequency component of the torque fluctuation of the motor, as is clear from the comparison between the torque characteristics of FIG. 3A and the torque characteristics of FIG. The management of the shape of the energization waveform in the section from the start to 30 ° and the section excluding the 30 ° section until the end of energization is an important factor.

第1図に示された直流無整流子モータでは、第11図
J、Nの信号波形からも明らかなように、ステップコン
トローラ500とステップ電流発生回路1200によって任意
の駆動電流波形を作りだすことができ、各相の駆動回路
はステップ電流発生回路1200とスロープ合成回路1500に
よって作りだされた駆動電流に比例した電流を固定子巻
線1〜3に供給する。このため、モータの回転時の振動
や騒音が最も小さくなるような電流波形を容易に作りだ
すことができる。すなわち、全波駆動時は、第13図に示
されたステップ電流発生回路1200において、抵抗1209〜
1215、1221〜1224、1225、1227の抵抗値の比率を変える
ことによって第11図M、Qの駆動電流波形の形状を自由
に変更することができ、準全波駆動時には、第13図に示
された準全波相切換回路900において、抵抗908〜913の
抵抗値の比率を変えることによって第14図L,Mの駆動電
流波形のスロープを最適値に選定することができる。
In the DC non-commutator motor shown in FIG. 1, an arbitrary drive current waveform can be generated by the step controller 500 and the step current generation circuit 1200, as is clear from the signal waveforms of FIGS. The drive circuit of each phase supplies a current proportional to the drive current generated by the step current generation circuit 1200 and the slope synthesis circuit 1500 to the stator windings 1 to 3. Therefore, a current waveform that minimizes vibration and noise during rotation of the motor can be easily created. That is, during full-wave driving, in the step current generating circuit 1200 shown in FIG.
By changing the ratio of the resistance values of 1215, 1221 to 1224, 1225, and 1227, the shapes of the drive current waveforms in FIGS. 11M and 11Q can be freely changed. In the quasi-full-wave phase switching circuit 900, the slope of the drive current waveform in FIGS. 14L and 14M can be selected to an optimum value by changing the ratio of the resistance values of the resistors 908 to 913.

ところで、第13図のステップ電流発生回路1200、準全
波相切換回路900、スロープ合成回路1500や第15図の通
電方向切換回路1100の具体的な構成例からもわかるよう
に、2相分の駆動電流信号を作りだすだけでもその回路
規模はかなりのものとなる。第1図に示した実施例のみ
ならず、一般に、モータの振動や騒音、あるいはトルク
リップルを極小にするために綿密に計算された駆動電流
波形を作りだすためには多くの回路素子を必要とする。
By the way, as can be seen from the specific configuration examples of the step current generation circuit 1200, the quasi-full-wave phase switching circuit 900, the slope synthesis circuit 1500 and the energization direction switching circuit 1100 in FIG. Even if a drive current signal is just created, the circuit scale becomes considerable. In general, not only the embodiment shown in FIG. 1 but also a large number of circuit elements are required in order to generate a drive current waveform that is carefully calculated in order to minimize motor vibration and noise or torque ripple. .

しかしながら、本発明の直流無整流子モータでは、U
相、V相、W相の3相分の駆動電流波形を作りだす際
に、U相とW相の2相分の駆動電流信号に基づいて電流
加算回路1800に第7式および第8式に示した演算を行わ
せることによって、回路規模を大きくすることなくV相
の駆動電流信号を作りだしている。すなわち、すでに説
明したように電流加算回路1800は、U相に流入する電流
値がW相から流出する電流値よりも大きくなったときに
その差電流をV相から流出させ、W相から流出する電流
値がU相に流入する電流値よりも大きくなったときにそ
の差電流をV相に流入させる。このため、電流加算回路
1800を構成するわずかの回路素子を追加するだけでV相
の駆動波形を作りだすことができ、また、電流加算回路
1800はU相,W相の流入電流と流出電流からV相の流入電
流と流出電流を作りだすので、U相とW相の駆動電流波
形のバランスが崩れていて完全な相似形になっていなか
ったとしても、U相、V相、W相からの流出電流の総和
と、U相、V相、W相への流入電流の総和は常に等しく
なる。
However, in the direct current commutator motor of the present invention, U
When generating drive current waveforms for three phases of V, W, and W phases, the current addition circuit 1800 shows the drive current waveforms for the three phases of the U phase and the W phase in equations 7 and 8 based on the drive current signals. By performing the above calculations, a V-phase drive current signal is created without increasing the circuit scale. That is, as described above, when the current value flowing into the U phase becomes larger than the current value flowing out from the W phase, the current adding circuit 1800 causes the difference current to flow out from the V phase and flow out from the W phase. When the current value becomes larger than the current value flowing into the U phase, the difference current flows into the V phase. Therefore, the current addition circuit
A V-phase drive waveform can be created by adding only a few circuit elements that make up the 1800.
Since the 1800 produces V-phase inflow current and outflow current from U-phase and W-phase inflow current and outflow current, the drive current waveforms of U-phase and W-phase are out of balance and are not completely similar. However, the sum of the outflow currents from the U, V, and W phases is always equal to the sum of the inflow currents into the U, V, and W phases.

発明の効果 本発明の直流無整流子モータは以上の説明からも明ら
かなように、位置検出手段の出力に基づいて、その振幅
が誤差信号増幅器1300の出力に比例した第1相の駆動電
流と第2相の駆動電流を発生する駆動信号発生手段(第
1図に示した実施例では、分配器100,順序回路200,ステ
ップコントローラ500,同期トリガ回路600,モード切換回
路700,加減算指令回路800,準全波相切換回路900,通電方
向切換回路110,ステップ電流発生回路1200,スロープ発
生回路1400,スロープ合成回路1500によって駆動信号発
生手段が構成されている。)と、第1相または第2相に
流入する電流と第2相または第1相から流出する電流の
差電流を第3相に流入させるとともに、第1相または第
2相から流出する電流と第2相または第1相に流入する
電流の差電流を第3相から流出させる差分電流発生手段
(第1図に示した実施例では、第U相の駆動信号と第W
相の駆動信号を加算して第V相の駆動信号を作りだす電
流加算回路1800と、前記第U相,第W相,第V相の駆動
信号に応じた電流を前記各固定子巻線に供給するU相駆
動回路1600,W相駆動回路1700,V相駆動回路1900によって
差分電流発生手段を構成している。)を備えているの
で、前記電流加算回路1800を構成するための、わずかの
回路素子の追加のみで2相分の駆動信号から3相分の駆
動信号を作りだすことができる。また、本発明の直流無
整流子モータでは、従来のような駆動電圧の加算ではな
く、差分電流発生手段によって第3相の駆動電流を作り
だしているので、この差分電流発生手段を半導体集積回
路内に構成すれば、第3相の駆動電流値を精度良く作り
だすことができる。
As is apparent from the above description, the DC non-commutator motor of the present invention has a first phase drive current whose amplitude is proportional to the output of the error signal amplifier 1300, based on the output of the position detecting means. Drive signal generating means for generating a second phase drive current (in the embodiment shown in FIG. 1, the distributor 100, the sequential circuit 200, the step controller 500, the synchronous trigger circuit 600, the mode switching circuit 700, the addition / subtraction command circuit 800 The quasi-full-wave phase switching circuit 900, the conduction direction switching circuit 110, the step current generating circuit 1200, the slope generating circuit 1400, and the slope synthesizing circuit 1500 constitute a driving signal generating means), and the first or second phase. The difference current between the current flowing into the phase and the current flowing out of the second phase or the first phase flows into the third phase, and the current flowing out of the first phase or the second phase flows into the second phase or the first phase. Flow from the third phase Differential current generating means for (in the embodiment shown in FIG. 1, the drive signal of the U phase and the W
A current addition circuit 1800 for adding a phase drive signal to generate a V-phase drive signal, and supplying a current corresponding to the U-phase, W-phase, and V-phase drive signals to each of the stator windings The U-phase drive circuit 1600, the W-phase drive circuit 1700, and the V-phase drive circuit 1900 constitute difference current generating means. ), A drive signal for three phases can be generated from a drive signal for two phases only by adding a few circuit elements for constituting the current addition circuit 1800. Further, in the DC non-commutator motor of the present invention, the driving current of the third phase is generated by the differential current generating means instead of the addition of the driving voltages as in the conventional art. With this configuration, the drive current value of the third phase can be accurately generated.

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

第1図は本発明の一実施例における直流無整流子モータ
のブロック構成図、第2図は本発明を実施するために構
成されたモータ部分の概略図、第3図はモータのトルク
特性と通電切り換えを説明するためのトルク特性図、第
4図はホールICの内部回路結線図、第5図は位置検出信
号の処理動作を説明するための識別帯の着磁パターンに
対応させた信号波形図、第6図は分配器の構成例を示し
た回路結線図、第7図は順序回路、回転方向判別回路、
ステップコントローラ、同期トリガ回路、モード切換回
路、加減算指令回路、通電方向設定回路、初期化回路の
構成例を示した論理回路図、第8図、第9図、第10図、
第11図、第14図はいずれも第1図の各ブロックの動作を
説明するための信号波系図、第12図は誤差信号増幅器の
構成例を示した回路結線図、第13図は準全波相切換回
路、ステップ電流発生回路、スロープ発生回路、スロー
プ合成回路、回転停止検出器の具体的な構成例を示した
回路結線図、第15図は通電方向切換回路、U相駆動回
路、W相駆動回路、電流加算回路、V相駆動回路の具体
的な構成例を示した回路結線図、第16図はモータのトル
ク発生部分の断面図である。 1,2,3……固定子巻線、4……永久磁石、6……ホールI
C、200……順序回路、500……ステップコントローラ、6
00……同期トリガ回路、700……モード切換回路、800…
…加減算指令回路、900……準全波相切換回路、1100…
…通電方向切換回路、1200……ステップ電流発生回路、
1300……誤差信号増幅器、1400……スロープ発生回路、
1500……スロープ合成回路、1600……U相駆動回路、17
00……W相駆動回路、1800……電流加算回路、1900……
V相駆動回路。
FIG. 1 is a block diagram of a DC non-commutator motor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of a motor portion configured to carry out the present invention, and FIG. FIG. 4 is a diagram of the internal circuit connection of the Hall IC, and FIG. 5 is a signal waveform corresponding to the magnetization pattern of the identification band for explaining the processing operation of the position detection signal. FIG. 6, FIG. 6 is a circuit connection diagram showing a configuration example of the distributor, FIG. 7 is a sequential circuit, a rotation direction determination circuit,
Logic circuit diagrams showing configuration examples of a step controller, a synchronous trigger circuit, a mode switching circuit, an addition / subtraction command circuit, a conduction direction setting circuit, and an initialization circuit, FIG. 8, FIG. 9, FIG.
11 and 14 are signal wave diagrams for explaining the operation of each block in FIG. 1, FIG. 12 is a circuit connection diagram showing a configuration example of an error signal amplifier, and FIG. Circuit connection diagram showing a specific configuration example of a wave phase switching circuit, a step current generation circuit, a slope generation circuit, a slope synthesis circuit, and a rotation stop detector. FIG. 15 shows a conduction direction switching circuit, a U-phase drive circuit, FIG. 16 is a circuit diagram showing a specific configuration example of a phase drive circuit, a current addition circuit, and a V-phase drive circuit. FIG. 16 is a sectional view of a torque generating portion of the motor. 1,2,3 ... stator winding, 4 ... permanent magnet, 6 ... Hall I
C, 200: sequential circuit, 500: step controller, 6
00: Synchronous trigger circuit, 700: Mode switching circuit, 800:
… Addition / subtraction command circuit, 900 …… Semi-full wave phase switching circuit, 1100…
... energization direction switching circuit, 1200 ... step current generation circuit,
1300 …… Error signal amplifier, 1400 …… Slope generation circuit,
1500: slope synthesis circuit, 1600: U-phase drive circuit, 17
00: W-phase drive circuit, 1800: Current addition circuit, 1900:
V-phase drive circuit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】3相の固定子巻線と、前記固定子巻線と対
向する着磁部を有する永久磁石を備えた回転子と、前記
回転子を回転位置を検出して位置検出信号を発生する位
置検出手段と、モータの回転速度を加速あるいは減速さ
せるための指令電圧増幅器と、前記位置検出手段の出力
に基づいて、その振幅が前記誤差信号増幅器の出力に比
例した第1相の駆動電流と第2相の駆動電流を発生する
駆動信号発生手段と、第1相または第2相に流入する電
流と第2相または第1相から流出する電流の差電流を第
3相に流入させるとともに、第1相または第2相から流
出する電流と第2相または第1相に流入する電流の差電
流を第3相から流出させる差分電流発生手段とを具備し
てなる直流無整流子モータ。
A rotor having a three-phase stator winding, a permanent magnet having a magnetized portion facing the stator winding, and a position detection signal obtained by detecting a rotational position of the rotor. A position detecting means for generating, a command voltage amplifier for accelerating or decelerating the rotation speed of the motor, and a first phase drive whose amplitude is proportional to an output of the error signal amplifier based on an output of the position detecting means. A drive signal generating means for generating a current and a drive current of the second phase, and a difference current between a current flowing into the first phase or the second phase and a current flowing out of the second phase or the first phase flows into the third phase. And a differential current generating means for causing a differential current between a current flowing out of the first phase or the second phase and a current flowing in the second phase or the first phase to flow out of the third phase. .
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