JP2648032B2 - モータ駆動回路 - Google Patents
モータ駆動回路Info
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- JP2648032B2 JP2648032B2 JP3028624A JP2862491A JP2648032B2 JP 2648032 B2 JP2648032 B2 JP 2648032B2 JP 3028624 A JP3028624 A JP 3028624A JP 2862491 A JP2862491 A JP 2862491A JP 2648032 B2 JP2648032 B2 JP 2648032B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、モータ駆動回路に関
し、特に、PWM(Pulse Width Modulation)速度制御を
行う際の電源変動を防止したり、電流リミッタにおける
出力トランジスタを非飽和でなくスイッチングすること
によって速度制御を行う際の電源電圧の変動を防止する
のに好適なモータ駆動回路に関する。
し、特に、PWM(Pulse Width Modulation)速度制御を
行う際の電源変動を防止したり、電流リミッタにおける
出力トランジスタを非飽和でなくスイッチングすること
によって速度制御を行う際の電源電圧の変動を防止する
のに好適なモータ駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】OA機器等に使用されるモータ駆動回
路、例えばPWM速度制御を行う回路について、図2を
用いて説明する。
路、例えばPWM速度制御を行う回路について、図2を
用いて説明する。
【0003】図2において、(1)(2)(3)は速度制御回
路であり、これら速度制御回路(1)(2)(3)の内部回路
は同一である為、速度制御回路(1)の内部回路について
以下に説明する。(4)(5)は各々第1及び第2の出力ト
ランジスタであり、これらの出力トランジスタ(4)(5)
のコレクタ・エミッタ路は、電源電圧VM(第1電源)が
印加される電源端子(6)とアース(第2電源)との間に直
列接続されている。(13)は電源電圧VMが印加される電
源ラインである。ここで、トランジスタ(7)のエミッタ
・コレクタは各々出力トランジスタ(4)のコレクタ・ベ
ースに接続され、且つ該トランジスタ(7)のベースは入
力端子(8)と接続されている為、入力信号S1が入力端
子(8)に印加されることによって、出力トランジスタ
(4)及びトランジスタ(7)は動作する。また、出力トラ
ンジスタ(4)のベース・エミッタ間に接続された分流抵
抗(9)は、トランジスタ(7)のコレクタ出力を分流する
ものであり、トランジスタ(7)のエミッタ・コレクタ間
のリーク電流によって出力トランジスタ(4)が誤動作す
るのを防止している。一方、出力トランジスタ(5)とダ
ーリントン接続されたトランジスタ(10)のエミッタは後
述の分流抵抗(11)を介してアースされ、且つトランジス
タ(10)のベースは入力端子(12)と接続されている為、入
力信号S2が入力端子(12)に印加されることによって、
出力トランジスタ(5)及びトランジスタ(10)は動作す
る。また、出力トランジスタ(5)のベース・エミッタ間
に接続された分流抵抗(11)は、分流抵抗(9)と同様に、
トランジスタ(10)のコレクタ・エミッタ間のリーク電流
によって出力トランジスタ(5)が誤動作するのを防止し
ている。(14)は制御トランジスタであり、該制御トラン
ジスタ(14)のコレクタ・エミッタ路が入力端子(12)とア
ースとの間に接続され、且つ該制御トランジスタ(14)の
ベースがベース抵抗(15)を介して制御端子(16)と接続さ
れており、デューティ比を可変できる制御信号PWMが
制御端子(16)に印加されることによって、制御トランジ
スタ(14)は動作する。
路であり、これら速度制御回路(1)(2)(3)の内部回路
は同一である為、速度制御回路(1)の内部回路について
以下に説明する。(4)(5)は各々第1及び第2の出力ト
ランジスタであり、これらの出力トランジスタ(4)(5)
のコレクタ・エミッタ路は、電源電圧VM(第1電源)が
印加される電源端子(6)とアース(第2電源)との間に直
列接続されている。(13)は電源電圧VMが印加される電
源ラインである。ここで、トランジスタ(7)のエミッタ
・コレクタは各々出力トランジスタ(4)のコレクタ・ベ
ースに接続され、且つ該トランジスタ(7)のベースは入
力端子(8)と接続されている為、入力信号S1が入力端
子(8)に印加されることによって、出力トランジスタ
(4)及びトランジスタ(7)は動作する。また、出力トラ
ンジスタ(4)のベース・エミッタ間に接続された分流抵
抗(9)は、トランジスタ(7)のコレクタ出力を分流する
ものであり、トランジスタ(7)のエミッタ・コレクタ間
のリーク電流によって出力トランジスタ(4)が誤動作す
るのを防止している。一方、出力トランジスタ(5)とダ
ーリントン接続されたトランジスタ(10)のエミッタは後
述の分流抵抗(11)を介してアースされ、且つトランジス
タ(10)のベースは入力端子(12)と接続されている為、入
力信号S2が入力端子(12)に印加されることによって、
出力トランジスタ(5)及びトランジスタ(10)は動作す
る。また、出力トランジスタ(5)のベース・エミッタ間
に接続された分流抵抗(11)は、分流抵抗(9)と同様に、
トランジスタ(10)のコレクタ・エミッタ間のリーク電流
によって出力トランジスタ(5)が誤動作するのを防止し
ている。(14)は制御トランジスタであり、該制御トラン
ジスタ(14)のコレクタ・エミッタ路が入力端子(12)とア
ースとの間に接続され、且つ該制御トランジスタ(14)の
ベースがベース抵抗(15)を介して制御端子(16)と接続さ
れており、デューティ比を可変できる制御信号PWMが
制御端子(16)に印加されることによって、制御トランジ
スタ(14)は動作する。
【0004】(17)(18)(19)は、モータ内部の3相の駆動
コイルであり、これら駆動コイル(17)(18)(19)は各々、
速度制御回路(1)(2)(3)内部における出力トランジス
タ(4)(5)の接続点と接続されている。
コイルであり、これら駆動コイル(17)(18)(19)は各々、
速度制御回路(1)(2)(3)内部における出力トランジス
タ(4)(5)の接続点と接続されている。
【0005】尚、速度制御回路(1)(2)(3)はIC化さ
れるものであり、速度制御回路(1)(2)(3)内部の同一
素子には同一符号を付してある。
れるものであり、速度制御回路(1)(2)(3)内部の同一
素子には同一符号を付してある。
【0006】図2において、モータを一方向に回転させ
るには、駆動コイル(17)(18)(19)に駆動電流をa,b,
cの矢印方向の順で繰り返し流さなければならない。こ
こで、駆動電流をa,b,cの各矢印方向に流す各々の
場合において、各速度制御回路(1)(2)(3)間の動作は
一定関係を有している。そこで一例として、駆動コイル
(18)(17)にa方向の駆動電流を流す場合の動作につい
て、以下に説明する。
るには、駆動コイル(17)(18)(19)に駆動電流をa,b,
cの矢印方向の順で繰り返し流さなければならない。こ
こで、駆動電流をa,b,cの各矢印方向に流す各々の
場合において、各速度制御回路(1)(2)(3)間の動作は
一定関係を有している。そこで一例として、駆動コイル
(18)(17)にa方向の駆動電流を流す場合の動作につい
て、以下に説明する。
【0007】この場合、駆動コイル(18)(17)にa方向に
のみ駆動電流を流す為、速度制御回路(1)に印加される
入力信号S1S2をハイレベル(以下「H」と称する)に設
定し、速度制御回路(2)に印加される入力信号S1S2を
ローレベル(以下「L」と称する)に設定し、更に速度制
御回路(3)に印加される入力信号S1S2を各々「H」
「L」に設定する。こうすることによって、速度制御回
路(1)内部の出力トランジスタ(5)及び速度制御回路
(2)内部の出力トランジスタ(4)のみがオンすることに
なり、駆動コイル(18)(17)にa方向の駆動電流が流れる
ことになる。ここで、速度制御回路(1)内部において、
仮に制御トランジスタ(14)が常時オフ状態であると、出
力トランジスタ(5)が飽和状態の為、駆動コイル(18)(1
7)にa方向の駆動電流が常時流れてしまい、言い換えれ
ばモータを最高速回転させることになってしまい、モー
タを最高速回転より低い回転数で定速回転させることが
できない。そこで、制御信号PWMで制御トランジスタ
(14)をオンオフすることによって、出力トランジスタ
(4)のオフ時における出力トランジスタ(5)のオン可能
期間A(a方向に駆動電流を流すための最長時間)を断続
的にオンオフ制御し、駆動コイル(18)(17)にa方向の駆
動電流を断続的に流すことによって、モータが最高速回
転より低い回転数で定速回転できる様にしている。因み
に、制御信号PWMの「L」期間が長くなる様にデュー
ティ比を可変すると、オン可能期間Aにおいて出力トラ
ンジスタ(5)のオン期間が長くなってa方向の駆動電流
が長く流れ、これよりモータの回転数は高くなる。一
方、制御信号PWMの「H」期間が長くなる様にデュー
ティ比を可変すると、オン可能期間Aにおいて出力トラ
ンジスタ(5)のオン期間が短くなってa方向の駆動電流
が短い期間しか流れなくなり、これよりモータの回転数
は低くなる。即ち、制御信号PWMのデューティ比を変
えてモータの回転数を制御することが、PWM速度制御
なのである。
のみ駆動電流を流す為、速度制御回路(1)に印加される
入力信号S1S2をハイレベル(以下「H」と称する)に設
定し、速度制御回路(2)に印加される入力信号S1S2を
ローレベル(以下「L」と称する)に設定し、更に速度制
御回路(3)に印加される入力信号S1S2を各々「H」
「L」に設定する。こうすることによって、速度制御回
路(1)内部の出力トランジスタ(5)及び速度制御回路
(2)内部の出力トランジスタ(4)のみがオンすることに
なり、駆動コイル(18)(17)にa方向の駆動電流が流れる
ことになる。ここで、速度制御回路(1)内部において、
仮に制御トランジスタ(14)が常時オフ状態であると、出
力トランジスタ(5)が飽和状態の為、駆動コイル(18)(1
7)にa方向の駆動電流が常時流れてしまい、言い換えれ
ばモータを最高速回転させることになってしまい、モー
タを最高速回転より低い回転数で定速回転させることが
できない。そこで、制御信号PWMで制御トランジスタ
(14)をオンオフすることによって、出力トランジスタ
(4)のオフ時における出力トランジスタ(5)のオン可能
期間A(a方向に駆動電流を流すための最長時間)を断続
的にオンオフ制御し、駆動コイル(18)(17)にa方向の駆
動電流を断続的に流すことによって、モータが最高速回
転より低い回転数で定速回転できる様にしている。因み
に、制御信号PWMの「L」期間が長くなる様にデュー
ティ比を可変すると、オン可能期間Aにおいて出力トラ
ンジスタ(5)のオン期間が長くなってa方向の駆動電流
が長く流れ、これよりモータの回転数は高くなる。一
方、制御信号PWMの「H」期間が長くなる様にデュー
ティ比を可変すると、オン可能期間Aにおいて出力トラ
ンジスタ(5)のオン期間が短くなってa方向の駆動電流
が短い期間しか流れなくなり、これよりモータの回転数
は低くなる。即ち、制御信号PWMのデューティ比を変
えてモータの回転数を制御することが、PWM速度制御
なのである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、a,
b,c何れの駆動電流を駆動コイル(17)(18)(19)に供給
する場合でも、速度制御回路(1)(2)(3)内部における
出力トランジスタ(5)が、制御信号PWMに基づく制御
トランジスタ(14)のオンオフによって急峻にオンオフす
る為、速度制御回路(1)(2)(3)内部の出力トランジス
タ(4)も急峻にオンオフすることになる。ここで、モー
タを駆動するための電源電圧VMが印加される配線には
インダクタンス成分が含まれており、この為、出力トラ
ンジスタ(4)(5)が急峻にオンオフすると、これを受け
て配線には逆起電力が生じ、この結果、電源電圧VMは
変動してしまうことになる。特にモータを駆動するため
の電源電圧VMは30〜40ボルトと高い為、電源電圧
VMの変動分は無視することができない。そこで、問題
点として、図2に示す構成がIC化される為、電源電圧
V Mの変動分を考慮してICを高耐圧としなければなら
なかった。更に、電源電圧VMの変動によって、ICが
誤動作してしまう問題点があった。
b,c何れの駆動電流を駆動コイル(17)(18)(19)に供給
する場合でも、速度制御回路(1)(2)(3)内部における
出力トランジスタ(5)が、制御信号PWMに基づく制御
トランジスタ(14)のオンオフによって急峻にオンオフす
る為、速度制御回路(1)(2)(3)内部の出力トランジス
タ(4)も急峻にオンオフすることになる。ここで、モー
タを駆動するための電源電圧VMが印加される配線には
インダクタンス成分が含まれており、この為、出力トラ
ンジスタ(4)(5)が急峻にオンオフすると、これを受け
て配線には逆起電力が生じ、この結果、電源電圧VMは
変動してしまうことになる。特にモータを駆動するため
の電源電圧VMは30〜40ボルトと高い為、電源電圧
VMの変動分は無視することができない。そこで、問題
点として、図2に示す構成がIC化される為、電源電圧
V Mの変動分を考慮してICを高耐圧としなければなら
なかった。更に、電源電圧VMの変動によって、ICが
誤動作してしまう問題点があった。
【0009】また、ICを高耐圧としないで済ませる為
には、電源VMとアースとの間に大容量のコンデンサ(数
μF)を外付けすればよいが、コスト高となる問題があ
る。更に、最近では、モータの実装上の点から、モータ
と該モータを駆動するためのプリント基板を樹脂封止し
たものが多く、電源電圧の変動防止用のコンデンサを外
付けしにくくなっているのが現状である。
には、電源VMとアースとの間に大容量のコンデンサ(数
μF)を外付けすればよいが、コスト高となる問題があ
る。更に、最近では、モータの実装上の点から、モータ
と該モータを駆動するためのプリント基板を樹脂封止し
たものが多く、電源電圧の変動防止用のコンデンサを外
付けしにくくなっているのが現状である。
【0010】そこで、本発明は、外付けコンデンサを設
けることなく電源電圧の変動を防止でき、高耐圧とする
ことが不要なモータ駆動回路を提供することを目的とす
る。
けることなく電源電圧の変動を防止でき、高耐圧とする
ことが不要なモータ駆動回路を提供することを目的とす
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決する為に成されたものであり、その特徴とするとこ
ろは、第1電源と第2電源との間に直列接続された第1
及び第2の出力トランジスタと、前記第1の出力トラン
ジスタのオフ時における前記第2の出力トランジスタの
オン期間を断続的にオンオフ制御する制御トランジスタ
とを有する速度制御回路を、モータ内部の多相の各駆動
コイル毎に設け、前記各速度制御回路における前記第1
及び第2の出力トランジスタの接続点を前記各駆動コイ
ルと接続することによって、前記モータを駆動するモー
タ駆動回路において、トランジスタサイズ比が1:N
(N>1)に設定され、定電流源から定電流が供給され
ることにより動作する第1電流ミラー回路と、トランジ
スタサイズ比が1:M(M<N)に設定され、前記第1
電流ミラー回路から電流が供給される第2電流ミラー回
路と、前記制御トランジスタのオンオフに応じて、前記
第1電流ミラー回路の出力電流を前記第2電流ミラー回
路に供給させない、又は、前記第1電流ミラー回路の出
力電流の一部を前記第2電流ミラー回路に供給させる、
供給停止回路と、前記第1及び第2の電流ミラー回路の
出力側と前記第2の出力トランジスタの入力側との間に
接続され、前記第1及び第2の電流ミラー回路の差電流
に応じて充放電を行うコンデンサと、を前記各速度制御
回路に備え、前記制御トランジスタは矩形波信号が供給
されてオンオフ制御され、前記矩形波信号の変化は前記
コンデンサの充放電作用で緩やかとされ、これに伴い、
前記第2の出力トランジスタは緩やかにオンオフ駆動さ
れる点である。
解決する為に成されたものであり、その特徴とするとこ
ろは、第1電源と第2電源との間に直列接続された第1
及び第2の出力トランジスタと、前記第1の出力トラン
ジスタのオフ時における前記第2の出力トランジスタの
オン期間を断続的にオンオフ制御する制御トランジスタ
とを有する速度制御回路を、モータ内部の多相の各駆動
コイル毎に設け、前記各速度制御回路における前記第1
及び第2の出力トランジスタの接続点を前記各駆動コイ
ルと接続することによって、前記モータを駆動するモー
タ駆動回路において、トランジスタサイズ比が1:N
(N>1)に設定され、定電流源から定電流が供給され
ることにより動作する第1電流ミラー回路と、トランジ
スタサイズ比が1:M(M<N)に設定され、前記第1
電流ミラー回路から電流が供給される第2電流ミラー回
路と、前記制御トランジスタのオンオフに応じて、前記
第1電流ミラー回路の出力電流を前記第2電流ミラー回
路に供給させない、又は、前記第1電流ミラー回路の出
力電流の一部を前記第2電流ミラー回路に供給させる、
供給停止回路と、前記第1及び第2の電流ミラー回路の
出力側と前記第2の出力トランジスタの入力側との間に
接続され、前記第1及び第2の電流ミラー回路の差電流
に応じて充放電を行うコンデンサと、を前記各速度制御
回路に備え、前記制御トランジスタは矩形波信号が供給
されてオンオフ制御され、前記矩形波信号の変化は前記
コンデンサの充放電作用で緩やかとされ、これに伴い、
前記第2の出力トランジスタは緩やかにオンオフ駆動さ
れる点である。
【0012】
【作用】本発明によれば、駆動コイルを駆動するのに使
用される第2の出力トランジスタのスイッチングタイム
を遅延させた為、電源電圧の変動が防止される。
用される第2の出力トランジスタのスイッチングタイム
を遅延させた為、電源電圧の変動が防止される。
【0013】
【実施例】本発明の詳細を図面に従って具体的に説明す
る。
る。
【0014】図1は本発明のモータ駆動回路の一実施例
(PWM制御)を示す回路図であり、IC化されるものと
する。尚、図1は、駆動コイル(17)(18)(19)を駆動する
ものであって、各駆動コイル(17)(18)(19)毎に設けられ
るものであるが、図1の動作はa,b,cの何れの駆動
電流を供給する場合でも同様であるので、例えばa方向
の駆動電流を供給する場合について説明する。また、図
1において図2と同一素子には同一符号を付すものとす
る。
(PWM制御)を示す回路図であり、IC化されるものと
する。尚、図1は、駆動コイル(17)(18)(19)を駆動する
ものであって、各駆動コイル(17)(18)(19)毎に設けられ
るものであるが、図1の動作はa,b,cの何れの駆動
電流を供給する場合でも同様であるので、例えばa方向
の駆動電流を供給する場合について説明する。また、図
1において図2と同一素子には同一符号を付すものとす
る。
【0015】図1において、出力トランジスタ(4)(5)
の出力接続点は、3相の各駆動コイル(図示せず)と接続
されている。(20)は、ICを駆動するための電源電圧V
CC(5ボルト)が印加される電源端子である。トランジス
タ(21)はエミッタが抵抗(22)を介して電源端子(20)と接
続されている。トランジスタ(23)は、エミッタがトラン
ジスタ(21)のベースと接続され、ベースがトランジスタ
(21)のコレクタと接続されており、このトランジスタ(2
3)のベースが定電流源(24)によってアースに引っ張られ
ることによってトランジスタ(21)(23)は動作する。トラ
ンジスタ(25)(26)(27)(28)(29)は、各ベースがトランジ
スタ(21)のベースと共通接続されており、即ちトランジ
スタ(21)(23)(25)(26)(27)(28)(29)及び定電流源(24)は
電流ミラー回路を構成している。
の出力接続点は、3相の各駆動コイル(図示せず)と接続
されている。(20)は、ICを駆動するための電源電圧V
CC(5ボルト)が印加される電源端子である。トランジス
タ(21)はエミッタが抵抗(22)を介して電源端子(20)と接
続されている。トランジスタ(23)は、エミッタがトラン
ジスタ(21)のベースと接続され、ベースがトランジスタ
(21)のコレクタと接続されており、このトランジスタ(2
3)のベースが定電流源(24)によってアースに引っ張られ
ることによってトランジスタ(21)(23)は動作する。トラ
ンジスタ(25)(26)(27)(28)(29)は、各ベースがトランジ
スタ(21)のベースと共通接続されており、即ちトランジ
スタ(21)(23)(25)(26)(27)(28)(29)及び定電流源(24)は
電流ミラー回路を構成している。
【0016】トランジスタ(30)(31)はベース同士が接続
されている。トランジスタ(30)はダイオード接続されて
おり、そのコレクタはトランジスタ(27)のコレクタと接
続され、そのエミッタはアースされている。トランジス
タ(31)のコレクタは後述のダイオード接続されたトラン
ジスタ(32)を介してトランジスタ(28)のコレクタと接続
され、エミッタはアースされている。尚、トランジスタ
(27)(28)(30)(31)は電流ミラー回路を構成しており、ト
ランジスタ(30)(31)のサイズ比は同一であるものとし、
トランジスタ(30)(31)のコレクタに供給される電流即ち
トランジスタ(27)(28)のコレクタから出力される電流は
1:N(N>1)に設定されるものとする。つまり、トラ
ンジスタ(27)(28)のサイズ比は1:Nに設定されてい
る。以下、トランジスタ(27)のコレクタ電流をI1、ト
ランジスタ(28)のコレクタ電流をI2とする(I1:I2=
1:N)。ここで、ショットキーバリアダイオード(33)
がトランジスタ(31)のベース・コレクタ間に接続されて
いるが、これは、トランジスタ(31)が飽和状態で動作す
るのを防止するため、即ちトランジスタ(31)がオン状態
からオフ状態となるまでの動作を速くするためである。
されている。トランジスタ(30)はダイオード接続されて
おり、そのコレクタはトランジスタ(27)のコレクタと接
続され、そのエミッタはアースされている。トランジス
タ(31)のコレクタは後述のダイオード接続されたトラン
ジスタ(32)を介してトランジスタ(28)のコレクタと接続
され、エミッタはアースされている。尚、トランジスタ
(27)(28)(30)(31)は電流ミラー回路を構成しており、ト
ランジスタ(30)(31)のサイズ比は同一であるものとし、
トランジスタ(30)(31)のコレクタに供給される電流即ち
トランジスタ(27)(28)のコレクタから出力される電流は
1:N(N>1)に設定されるものとする。つまり、トラ
ンジスタ(27)(28)のサイズ比は1:Nに設定されてい
る。以下、トランジスタ(27)のコレクタ電流をI1、ト
ランジスタ(28)のコレクタ電流をI2とする(I1:I2=
1:N)。ここで、ショットキーバリアダイオード(33)
がトランジスタ(31)のベース・コレクタ間に接続されて
いるが、これは、トランジスタ(31)が飽和状態で動作す
るのを防止するため、即ちトランジスタ(31)がオン状態
からオフ状態となるまでの動作を速くするためである。
【0017】(34)は、制御信号PWMが印加されて動作
する制御トランジスタである。トランジスタ(35)(36)(3
7)は、ダイオード接続されると共に直列接続されてお
り、トランジスタ(35)のコレクタは前述のトランジスタ
(28)のコレクタと接続され、トランジスタ(37)のエミッ
タはアースされている。また、トランジスタ(38)は、ベ
ースが制御トランジスタ(34)のコレクタと接続され、コ
レクタがトランジスタ(28)のコレクタと接続され、エミ
ッタがアースされている。例えば、制御信号PWMが
「H」の時、制御トランジスタ(34)がオンする為、トラ
ンジスタ(38)がオフし、トランジスタ(28)のコレクタ電
流はトランジスタ(32)(35)に供給されることになり、即
ちトランジスタ(32)のエミッタ電位が1.4ボルト(ト
ランジスタのベース・エミッタ電位を0.7ボルトとす
る)となる様に動作することになる。反対に、制御信号
PWMが「L」の時、制御トランジスタ(34)がオフする
為、トランジスタ(38)がオンし、トランジスタ(28)のコ
レクタ電流は、トランジスタ(32)(35)に供給されること
なく全てトランジスタ(38)に供給されることになる。つ
まり、トランジスタ(32)(35)はオフするのである。尚、
これらのトランジスタ(32)(35)(36)(37)(38)によって供
給停止回路が構成される。
する制御トランジスタである。トランジスタ(35)(36)(3
7)は、ダイオード接続されると共に直列接続されてお
り、トランジスタ(35)のコレクタは前述のトランジスタ
(28)のコレクタと接続され、トランジスタ(37)のエミッ
タはアースされている。また、トランジスタ(38)は、ベ
ースが制御トランジスタ(34)のコレクタと接続され、コ
レクタがトランジスタ(28)のコレクタと接続され、エミ
ッタがアースされている。例えば、制御信号PWMが
「H」の時、制御トランジスタ(34)がオンする為、トラ
ンジスタ(38)がオフし、トランジスタ(28)のコレクタ電
流はトランジスタ(32)(35)に供給されることになり、即
ちトランジスタ(32)のエミッタ電位が1.4ボルト(ト
ランジスタのベース・エミッタ電位を0.7ボルトとす
る)となる様に動作することになる。反対に、制御信号
PWMが「L」の時、制御トランジスタ(34)がオフする
為、トランジスタ(38)がオンし、トランジスタ(28)のコ
レクタ電流は、トランジスタ(32)(35)に供給されること
なく全てトランジスタ(38)に供給されることになる。つ
まり、トランジスタ(32)(35)はオフするのである。尚、
これらのトランジスタ(32)(35)(36)(37)(38)によって供
給停止回路が構成される。
【0018】トランジスタ(39)は、ベースがトランジス
タ(31)のコレクタと接続され、エミッタがトランジスタ
(29)のコレクタと接続され、コレクタがアースされてお
り、トランジスタ(31)のコレクタ電位に応じて動作す
る。トランジスタ(40)(41)はダーリントン接続されてお
り、トランジスタ(39)のエミッタ電位に応じて動作す
る。トランジスタ(42)は、ベースが抵抗(43)を介した基
準電圧Vref及びトランジスタ(41)のコレクタと接続さ
れ、エミッタが入力端子(12)と接続され、コレクタがア
ースされ、トランジスタ(41)のコレクタ電位に応じて動
作する。
タ(31)のコレクタと接続され、エミッタがトランジスタ
(29)のコレクタと接続され、コレクタがアースされてお
り、トランジスタ(31)のコレクタ電位に応じて動作す
る。トランジスタ(40)(41)はダーリントン接続されてお
り、トランジスタ(39)のエミッタ電位に応じて動作す
る。トランジスタ(42)は、ベースが抵抗(43)を介した基
準電圧Vref及びトランジスタ(41)のコレクタと接続さ
れ、エミッタが入力端子(12)と接続され、コレクタがア
ースされ、トランジスタ(41)のコレクタ電位に応じて動
作する。
【0019】コンデンサ(44)は、トランジスタ(31)のコ
レクタとトランジスタ(41)のコレクタとの間に接続され
た数pF〜数十pFのものであり、制御信号PWMに応
じた充放電動作を行うものである。
レクタとトランジスタ(41)のコレクタとの間に接続され
た数pF〜数十pFのものであり、制御信号PWMに応
じた充放電動作を行うものである。
【0020】以下に、図1の動作を説明する。まず、駆
動コイル(18)(17)にa方向の駆動電流を供給するには、
駆動コイル(17)に接続された図1の構成の出力トランジ
スタ(5)をオンし、且つ、駆動コイル(18)に接続された
図1の構成の出力トランジスタ(4)をオンしなければな
らない。即ち、駆動コイル(17)に接続された図1の構成
で使用される入力信号S1S2を「H」とし、駆動コイル
(18)に接続された図1の構成で使用される入力信号S1
S2を「L」とし、更に駆動コイル(19)に接続された図
1の構成で使用される入力信号S1S2を各々「H」
「L」と設定しなければならない。こうすることによっ
て、a方向の駆動電流が駆動コイル(18)(17)に供給され
ることになる。ここで、速度制御を行う為、出力トラン
ジスタ(5)を常にオンさせている訳ではなく、a方向の
駆動電流を供給可能な期間内において制御信号PWMの
「H」「L」のデューティ比に応じて出力トランジスタ
(5)を断続的にオンオフすることにより、a方向に流れ
る駆動電流量を制御し、所望の速度でモータを回転させ
るようにしている。
動コイル(18)(17)にa方向の駆動電流を供給するには、
駆動コイル(17)に接続された図1の構成の出力トランジ
スタ(5)をオンし、且つ、駆動コイル(18)に接続された
図1の構成の出力トランジスタ(4)をオンしなければな
らない。即ち、駆動コイル(17)に接続された図1の構成
で使用される入力信号S1S2を「H」とし、駆動コイル
(18)に接続された図1の構成で使用される入力信号S1
S2を「L」とし、更に駆動コイル(19)に接続された図
1の構成で使用される入力信号S1S2を各々「H」
「L」と設定しなければならない。こうすることによっ
て、a方向の駆動電流が駆動コイル(18)(17)に供給され
ることになる。ここで、速度制御を行う為、出力トラン
ジスタ(5)を常にオンさせている訳ではなく、a方向の
駆動電流を供給可能な期間内において制御信号PWMの
「H」「L」のデューティ比に応じて出力トランジスタ
(5)を断続的にオンオフすることにより、a方向に流れ
る駆動電流量を制御し、所望の速度でモータを回転させ
るようにしている。
【0021】以下に、本実施例のPWM速度制御動作に
ついて説明する。a方向に駆動電流を供給している時
は、制御信号PWMは「L」となっている。即ち、トラ
ンジスタ(38)がオン、トランジスタ(32)がオフ、トラン
ジスタ(39)が電流ミラー回路を構成するトランジスタ(3
1)のオンに伴ってオン、ダーリントン接続されたトラン
ジスタ(40)(41)及びトランジスタ(42)がオフし、これに
伴ってトランジスタ(10)及び出力トランジスタ(5)がオ
ンし、これよりa方向の駆動電流が供給されることにな
る。この時、コンデンサ(44)の一端(トランジスタ(31)
のコレクタ側)は0.4ボルト(ショットキーバリアダイ
オード(33)の両端の電位を0.3ボルトとする)とな
り、他端(トランジスタ(41)のコレクタ側)は電圧Vref
となっている。
ついて説明する。a方向に駆動電流を供給している時
は、制御信号PWMは「L」となっている。即ち、トラ
ンジスタ(38)がオン、トランジスタ(32)がオフ、トラン
ジスタ(39)が電流ミラー回路を構成するトランジスタ(3
1)のオンに伴ってオン、ダーリントン接続されたトラン
ジスタ(40)(41)及びトランジスタ(42)がオフし、これに
伴ってトランジスタ(10)及び出力トランジスタ(5)がオ
ンし、これよりa方向の駆動電流が供給されることにな
る。この時、コンデンサ(44)の一端(トランジスタ(31)
のコレクタ側)は0.4ボルト(ショットキーバリアダイ
オード(33)の両端の電位を0.3ボルトとする)とな
り、他端(トランジスタ(41)のコレクタ側)は電圧Vref
となっている。
【0022】この状態において、a方向の駆動電流の供
給可能な期間内で所定期間だけ駆動電流の供給を停止す
る為に、制御信号PWMが所定期間だけ「L」から
「H」になったとすると、制御トランジスタ(34)は、
「H」の制御信号PWMを受けてオンする。すると、ト
ランジスタ(38)はベース電位が略アース電位まで下降し
てオフし、トランジスタ(28)のコレクタ電流はトランジ
スタ(32)(35)のコレクタに供給され、トランジスタ(32)
(35)はオンする。ここで、トランジスタ(27)のコレクタ
電流I1とトランジスタ(28)のコレクタ電流I2は1:N
の比で各々流れているが、トランジスタ(30)(31)のサイ
ズ比が同一の為、トランジスタ(31)にはトランジスタ(3
0)と同一のコレクタ電流しか流れない。即ち、トランジ
スタ(31)のコレクタには流すことのできないI2−I1の
差電流が生じてしまうことになる。トランジスタ(30)(3
1)のコレクタ電流の供給が定電流源(24)に基づいて定ま
ることを考慮すると、この差電流も定電流となり、コン
デンサ(44)にはd方向の定電流I 2−I1が流れることに
なる。そして、0.4ボルトだったコンデンサ(44)の一
端の電位は徐々に1.4ボルトまで上昇し、これに伴っ
てトランジスタ(39)が徐々にオフすると共にトランジス
タ(40)(41)が徐々にオンし、Vrefだったコンデンサ(4
4)の他端の電位は略アース電位まで徐々に下降する。従
って、トランジスタ(42)が徐々にオンし、出力トランジ
スタ(5)は徐々にオフすることになる。よって、制御信
号PWMが「L」から「H」に急峻に立ち上がっても、
出力トランジスタ(5)のオンからオフへのスイッチング
タイム(オフタイム)には10〜20μsec程度の時間
を要し(従来は1μsec以下)、即ち出力トランジスタ
(5)が急峻にオフしない為、電源電圧VMが印加される
配線のインダクタンス成分による逆起電力の発生を防止
できることになる。
給可能な期間内で所定期間だけ駆動電流の供給を停止す
る為に、制御信号PWMが所定期間だけ「L」から
「H」になったとすると、制御トランジスタ(34)は、
「H」の制御信号PWMを受けてオンする。すると、ト
ランジスタ(38)はベース電位が略アース電位まで下降し
てオフし、トランジスタ(28)のコレクタ電流はトランジ
スタ(32)(35)のコレクタに供給され、トランジスタ(32)
(35)はオンする。ここで、トランジスタ(27)のコレクタ
電流I1とトランジスタ(28)のコレクタ電流I2は1:N
の比で各々流れているが、トランジスタ(30)(31)のサイ
ズ比が同一の為、トランジスタ(31)にはトランジスタ(3
0)と同一のコレクタ電流しか流れない。即ち、トランジ
スタ(31)のコレクタには流すことのできないI2−I1の
差電流が生じてしまうことになる。トランジスタ(30)(3
1)のコレクタ電流の供給が定電流源(24)に基づいて定ま
ることを考慮すると、この差電流も定電流となり、コン
デンサ(44)にはd方向の定電流I 2−I1が流れることに
なる。そして、0.4ボルトだったコンデンサ(44)の一
端の電位は徐々に1.4ボルトまで上昇し、これに伴っ
てトランジスタ(39)が徐々にオフすると共にトランジス
タ(40)(41)が徐々にオンし、Vrefだったコンデンサ(4
4)の他端の電位は略アース電位まで徐々に下降する。従
って、トランジスタ(42)が徐々にオンし、出力トランジ
スタ(5)は徐々にオフすることになる。よって、制御信
号PWMが「L」から「H」に急峻に立ち上がっても、
出力トランジスタ(5)のオンからオフへのスイッチング
タイム(オフタイム)には10〜20μsec程度の時間
を要し(従来は1μsec以下)、即ち出力トランジスタ
(5)が急峻にオフしない為、電源電圧VMが印加される
配線のインダクタンス成分による逆起電力の発生を防止
できることになる。
【0023】次にこの状態において、a方向の駆動電流
の供給可能な期間内で所定期間だけ駆動電流を供給する
為に、制御信号PWMが所定期間だけ「H」から「L」
になったとすると、制御トランジスタ(34)は、「L」の
制御信号PWMを受けてオフする。すると、トランジス
タ(38)はベース電位が略電源電圧VCCまで上昇してオン
し、トランジスタ(28)のコレクタ電流はトランジスタ(3
2)(35)のコレクタに供給されることなく全てトランジス
タ(38)のコレクタに供給され、トランジスタ(32)(35)は
オフする。トランジスタ(31)へのトランジスタ(28)のコ
レクタ電流の供給が停止された為、コンデンサ(44)には
e方向の電流が流れ、トランジスタ(31)のコレクタに電
流が供給される。即ち、コンデンサ(44)にはトランジス
タ(30)と同一の定電流I1が流れる。そして、1.4ボ
ルト程度であったコンデンサ(44)の一端の電位は徐々に
0.4ボルトまで下降し、これに伴ってトランジスタ(3
9)が徐々にオンすると共にトランジスタ(40)(41)が徐々
にオフし、略アース電位だったコンデンサ(44)の他端の
電位はVrefまで徐々に上昇する。従って、トランジス
タ(42)が徐々にオフし、出力トランジスタ(5)は徐々に
オンすることになる。よって、制御信号PWMが「H」
から「L」に急峻に立ち下がっても、制御信号PWMが
「L」から「H」に急峻に立ち上がる場合と同様に、出
力トランジスタ(5)のオフからオンへのスイッチングタ
イム(オンタイム)は10〜20μsec程度の時間を要
し、即ち出力トランジスタ(5)が急峻にオンしない為、
電源電圧VMが印加される配線のインダクタンス成分に
よる逆起電力の発生を防止できることになる。
の供給可能な期間内で所定期間だけ駆動電流を供給する
為に、制御信号PWMが所定期間だけ「H」から「L」
になったとすると、制御トランジスタ(34)は、「L」の
制御信号PWMを受けてオフする。すると、トランジス
タ(38)はベース電位が略電源電圧VCCまで上昇してオン
し、トランジスタ(28)のコレクタ電流はトランジスタ(3
2)(35)のコレクタに供給されることなく全てトランジス
タ(38)のコレクタに供給され、トランジスタ(32)(35)は
オフする。トランジスタ(31)へのトランジスタ(28)のコ
レクタ電流の供給が停止された為、コンデンサ(44)には
e方向の電流が流れ、トランジスタ(31)のコレクタに電
流が供給される。即ち、コンデンサ(44)にはトランジス
タ(30)と同一の定電流I1が流れる。そして、1.4ボ
ルト程度であったコンデンサ(44)の一端の電位は徐々に
0.4ボルトまで下降し、これに伴ってトランジスタ(3
9)が徐々にオンすると共にトランジスタ(40)(41)が徐々
にオフし、略アース電位だったコンデンサ(44)の他端の
電位はVrefまで徐々に上昇する。従って、トランジス
タ(42)が徐々にオフし、出力トランジスタ(5)は徐々に
オンすることになる。よって、制御信号PWMが「H」
から「L」に急峻に立ち下がっても、制御信号PWMが
「L」から「H」に急峻に立ち上がる場合と同様に、出
力トランジスタ(5)のオフからオンへのスイッチングタ
イム(オンタイム)は10〜20μsec程度の時間を要
し、即ち出力トランジスタ(5)が急峻にオンしない為、
電源電圧VMが印加される配線のインダクタンス成分に
よる逆起電力の発生を防止できることになる。
【0024】また、出力トランジスタ(5)のオンタイ
ム、オフタイムは、コンデンサ(44)の容量とコンデンサ
(44)に流れる定電流I1、I2−I1により任意に決定す
ることができる。
ム、オフタイムは、コンデンサ(44)の容量とコンデンサ
(44)に流れる定電流I1、I2−I1により任意に決定す
ることができる。
【0025】以上より、モータの回転速度のPWM制御
を行う為に、制御信号PWMが急峻に立ち上がっても或
は立ち下がっても、出力トランジスタ(5)のオンタイム
及びオフタイムを両方とも遅延させることができる(出
力トランジスタ(5)の急峻な立ち上がり及び立ち下がり
を防止できる)。よって、電源電圧VM,VCCの変動を防
止できる。つまり、IC化される図1の構成を高耐圧と
することが不要となり、更に外付けの電源電圧変動防止
用のコンデンサも不要となる。
を行う為に、制御信号PWMが急峻に立ち上がっても或
は立ち下がっても、出力トランジスタ(5)のオンタイム
及びオフタイムを両方とも遅延させることができる(出
力トランジスタ(5)の急峻な立ち上がり及び立ち下がり
を防止できる)。よって、電源電圧VM,VCCの変動を防
止できる。つまり、IC化される図1の構成を高耐圧と
することが不要となり、更に外付けの電源電圧変動防止
用のコンデンサも不要となる。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、モータの回転速度のP
WM制御を行う為に、制御トランジスタが制御信号に応
じて急峻にオンオフしても、出力トランジスタのスイッ
チングタイムを遅延させることができる。よって、電源
電圧が印加される配線のインダクタンス成分に基づく電
源電圧の変動を防止でき、これより、外付けの電源電圧
変動防止用のコンデンサが不要となる。また本発明に使
用されるコンデンサは数pF〜数十pFでよい為、IC
化に適し、例え本発明をIC化しても高耐圧とすること
が不要となり、更に電源電圧の変動による誤動作も防止
できる等の利点が得られる。
WM制御を行う為に、制御トランジスタが制御信号に応
じて急峻にオンオフしても、出力トランジスタのスイッ
チングタイムを遅延させることができる。よって、電源
電圧が印加される配線のインダクタンス成分に基づく電
源電圧の変動を防止でき、これより、外付けの電源電圧
変動防止用のコンデンサが不要となる。また本発明に使
用されるコンデンサは数pF〜数十pFでよい為、IC
化に適し、例え本発明をIC化しても高耐圧とすること
が不要となり、更に電源電圧の変動による誤動作も防止
できる等の利点が得られる。
【図1】本発明のモータ駆動回路を示す回路図である。
【図2】従来のモータ駆動回路を示す回路図である。
(4)(5) 出力トランジスタ (27)(28)(30)(31)(32)(35)(36)(37)(38) トランジスタ (34) 制御トランジスタ (44) コンデンサ
Claims (1)
- 【請求項1】 第1電源と第2電源との間に直列接続さ
れた第1及び第2の出力トランジスタと、前記第1の出
力トランジスタのオフ時における前記第2の出力トラン
ジスタのオン期間を断続的にオンオフ制御する制御トラ
ンジスタとを有する速度制御回路を、モータ内部の多相
の各駆動コイル毎に設け、前記各速度制御回路における
前記第1及び第2の出力トランジスタの接続点を前記各
駆動コイルと接続することによって、前記モータを駆動
するモータ駆動回路において、トランジスタサイズ比が1:N(N>1)に設定され、
定電流源から定電流が供給されることにより動作する第
1電流ミラー回路と、 トランジスタサイズ比が1:M(M<N)に設定され、
前記第1電流ミラー回路から電流が供給される第2電流
ミラー回路と、 前記制御トランジスタのオンオフに応じて、前記第1電
流ミラー回路の出力電流を前記第2電流ミラー回路に供
給させない、又は、前記第1電流ミラー回路の出力電流
の一部を前記第2電流ミラー回路に供給させる、供給停
止回路と、 前記第1及び第2の電流ミラー回路の出力側と前記第2
の出力トランジスタの入力側との間に接続され、前記第
1及び第2の電流ミラー回路の差電流に応じて充放電を
行うコンデンサと、を前記各速度制御回路に備え、 前記制御トランジスタは矩形波信号が供給されてオンオ
フ制御され、前記矩形波信号の変化は前記コンデンサの
充放電作用で緩やかとされ、これに伴い、前記第2の出
力トランジスタは緩やかにオンオフ駆動される ことを特
徴とするモータ駆動回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3028624A JP2648032B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | モータ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3028624A JP2648032B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | モータ駆動回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04271294A JPH04271294A (ja) | 1992-09-28 |
JP2648032B2 true JP2648032B2 (ja) | 1997-08-27 |
Family
ID=12253709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3028624A Expired - Fee Related JP2648032B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | モータ駆動回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2648032B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61218389A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-27 | Hitachi Ltd | モ−タ駆動回路 |
JPH0669308B2 (ja) * | 1987-10-29 | 1994-08-31 | 三菱電機株式会社 | モータードライブ回路 |
JPH0288491U (ja) * | 1988-12-20 | 1990-07-12 |
-
1991
- 1991-02-22 JP JP3028624A patent/JP2648032B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04271294A (ja) | 1992-09-28 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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