JP2661714B2 - Stepping motor drive circuit - Google Patents
Stepping motor drive circuitInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ステッピングモータをチョッパ方式により
定電流駆動する回路に係り、特にステッピングモータ巻
線の浮游容量に起因する不安定性を改善するステッピン
グモータ駆動回路に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit for driving a stepping motor at a constant current by a chopper method, and more particularly to a stepping motor for improving instability caused by a floating capacity of a winding of a stepping motor. It relates to a drive circuit.
[従来の技術] 高速回転領域においてステッピングモータのトルク特
性を良好に保つためには、ステッピングモータの巻線に
流す電流の立上がり時間を短くする必要があり、このた
めの回路としてチョッパ方式の定電流駆動回路がある。[Prior Art] In order to maintain good torque characteristics of a stepping motor in a high-speed rotation region, it is necessary to shorten a rise time of a current flowing through a winding of the stepping motor. There is a drive circuit.
第2図は、チョッパ方式定電流駆動回路を用いた従来
の4相ステッピングモータ駆動回路の一部を示すもの
で、図示しないもう一組の同構成の回路と合せてステッ
ピングモータが駆動される。FIG. 2 shows a part of a conventional four-phase stepping motor driving circuit using a chopper type constant current driving circuit. The stepping motor is driven together with another set of circuits having the same configuration (not shown).
同図において、モータ駆動用電源E1はスイッチングト
ランジスタTR1のエミッタ、コレクタを介してステッピ
ングモータの巻線L1、L2の共通端子に供給される。巻線
L1、L2の他の端子はそれぞれエミッタが電流検出用抵抗
Rfに共通接続された相励磁用トランジスタTR3、TR4のコ
レクタに接続され、トランジスタTR3、TR4はそれぞれ入
力端子1、2からの相励磁信号によって選択的に駆動さ
れる。この駆動によって巻線L1又はL2を流れる電流は、
トランジスタTR3又はTR4を介して電流検出用抵抗Rfに流
れ込む。この抵抗RfにつながるトランジスタTR3、TR4の
エミッタ共通接続点は比較器COMP1の負入力端子に接続
されて、抵抗Rfに発生する電圧は帰還電圧Vfとして比較
器COMP1の負入力端子に入力される。比較器COMP1の正入
力端子は基準入力電圧Viが入力される入力端子3に入力
抵抗R1を介して接続されると共に、比較器COMP1の出力
端子に帰還抵抗R2を介して接続される。比較器COMP1で
は基準入力電圧Viが入力端子3から抵抗R1を介して正入
力端子に入力され、後述するように比較器COMP1の出力
状態により2つの閾値電圧を持つ基準電圧Vsと、電流検
出用抵抗Rfから負入力端子に入力される帰還電圧Vfとを
比較して、比較結果をバッファBUF1を介してトランジス
タTR2に出力する。なお、電源E2は比較器COMP1をオープ
ンコレクタ出力としたときに、抵抗R3及びバッファBUF1
を介してトランジスタTR2を駆動するための電源であ
る。トランジスタTR2はバッファBUF1の出力信号を増幅
すると共に、出力信号極性を調整即ち、反転するように
設けられ、そのコレクタにスイッチングトランジスタTR
1のベースが抵抗R4を介して接続され、トランジスタTR1
をスイッチング制御する。従って、比較器COMP1の出力
信号によって巻線L1、L2への電力供給がチョッパ制御さ
れる。なおダイオードD1は誘導負荷である巻線L1、L2の
逆起電流を流すためにアースとスイッチングトランジス
タTR1のコレクタ間に接続された帰還用整流ダイオード
である。In the figure, a motor driving power supply E1 is supplied to a common terminal of windings L1 and L2 of a stepping motor via an emitter and a collector of a switching transistor TR1. Winding
The other terminals of L1 and L2 are each a current detection resistor.
The transistors TR3 and TR4 are connected to the collectors of the phase excitation transistors TR3 and TR4 commonly connected to Rf, and are selectively driven by the phase excitation signals from the input terminals 1 and 2, respectively. The current flowing through the winding L1 or L2 by this drive is
It flows into the current detection resistor Rf via the transistor TR3 or TR4. The emitter common connection point of the transistors TR3 and TR4 connected to the resistor Rf is connected to the negative input terminal of the comparator COMP1, and the voltage generated at the resistor Rf is input to the negative input terminal of the comparator COMP1 as the feedback voltage Vf. The positive input terminal of the comparator COMP1 is connected to the input terminal 3 to which the reference input voltage Vi is input via an input resistor R1 and connected to the output terminal of the comparator COMP1 via a feedback resistor R2. In the comparator COMP1, the reference input voltage Vi is input from the input terminal 3 to the positive input terminal via the resistor R1, and as will be described later, a reference voltage Vs having two threshold voltages depending on the output state of the comparator COMP1, The feedback voltage Vf input from the resistor Rf to the negative input terminal is compared, and the comparison result is output to the transistor TR2 via the buffer BUF1. When the comparator COMP1 has an open collector output, the power supply E2 is connected to the resistor R3 and the buffer BUF1.
Is a power supply for driving the transistor TR2 via the. The transistor TR2 amplifies the output signal of the buffer BUF1 and adjusts the output signal polarity, that is, is provided to invert the output signal polarity.
1 is connected via a resistor R4 and the transistor TR1
For switching control. Therefore, the power supply to the windings L1 and L2 is chopper-controlled by the output signal of the comparator COMP1. Note that the diode D1 is a feedback rectifier diode connected between the ground and the collector of the switching transistor TR1 in order to flow back electromotive current of the windings L1 and L2, which are inductive loads.
なお、前記したバッファBUF1、トランジスタTR2、抵
抗4及びスイッチングトランジスタTR1によりスイッチ
ング回路5が構成される。The switching circuit 5 is constituted by the buffer BUF1, the transistor TR2, the resistor 4, and the switching transistor TR1.
さて、上記したステッピングモータ駆動回路におい
て、巻線L1又はL2のうち巻線L1を所定の電流で定電流駆
動しているときの動作について説明するが巻線L2につい
ても全く同様である。The operation of the above-described stepping motor drive circuit when the winding L1 of the winding L1 or L2 is driven at a constant current with a predetermined current will be described. The same applies to the winding L2.
入力端子1に相励磁信号が入力されると、トランジス
タTR3がオンする。このとき、帰還電圧Vfは未だ小さく
比較器COMP1の出力が高電圧状態であって、バッファBUF
1を介してトランジスタTR2をオンさせているので、スイ
ッチングトランジスタTR1はオンとなり、電源E1からト
ランジスタTR1を介して巻線L1に電力が供給され、巻線L
1に電流が流れる。従って、電流検出抵抗Rfの端子間に
はトランジスタTR3を介して巻線電流に比例した帰還電
圧Vfが発生し、この帰還電圧Vfは比較器COMP1の負入力
端子に入力され、その値は巻線電流の増加と共に増加し
ていく。ここでバッファBUF1の入力電流を無視できるも
のとすれば、出力オフ状態(高電圧状態)における比較
器COMP1の基準電圧の高い方の値をVsuとすると、この閾
値Vsuは次の式で表わされる。When the phase excitation signal is input to the input terminal 1, the transistor TR3 turns on. At this time, the feedback voltage Vf is still small and the output of the comparator COMP1 is in the high voltage state, and the buffer BUF
Since the transistor TR2 is turned on via the switching transistor TR1, the switching transistor TR1 is turned on, and power is supplied from the power supply E1 to the winding L1 via the transistor TR1.
Current flows through 1. Accordingly, a feedback voltage Vf proportional to the winding current is generated between the terminals of the current detection resistor Rf via the transistor TR3, and the feedback voltage Vf is input to the negative input terminal of the comparator COMP1, and the value is applied to the winding. It increases with increasing current. Here, assuming that the input current of the buffer BUF1 can be ignored, assuming that the higher value of the reference voltage of the comparator COMP1 in the output off state (high voltage state) is Vsu, the threshold value Vsu is expressed by the following equation. .
Vsu=(R2+R3)Vi/ (R1+R2+R3)+R1E2/ (R1+R2+R3) …(1) 帰還電圧Vfが増加して閾値Vsuのレベルを越えると、
比較器COMP1出力がオン状態となるため、バッファBUF1
を介してトランジスタTR2がオフする。従って、スイッ
チングトランジスタTR1がオフするが、トランジスタTR1
のオフの前後で誘導負荷である巻線L1の磁束は急変でき
ないため、ダイオードD1、巻線L1、トランジスタTR3及
び抵抗Rfのループを回って逆起電流が流れ巻線L1に流れ
る電流は徐々に減少する。このとき、比較器COMP1出力
はオンの状態であり、この出力オン状態における比較器
COMP1の基準電圧の低い方の値をVslとすると、この閾値
VsLは次の式で表わされる。Vsu = (R2 + R3) Vi / (R1 + R2 + R3) + R1E2 / (R1 + R2 + R3) (1) When the feedback voltage Vf increases and exceeds the threshold Vsu level,
Since the output of the comparator COMP1 turns on, the buffer BUF1
Turns off the transistor TR2. Therefore, although the switching transistor TR1 is turned off, the transistor TR1
Before and after turning off, the magnetic flux of the winding L1, which is an inductive load, cannot change suddenly. Decrease. At this time, the output of the comparator COMP1 is in the on state, and the comparator in this output on state is in the on state.
If the lower value of the reference voltage of COMP1 is Vsl, this threshold
VsL is represented by the following equation.
VsL=R2Vi/(R1+R2) +R1VoL/(R1+R2) …(2) 但しVoLは比較器COMP1のオン電圧(≒ov) 帰還電圧Vfが減少して閾値VsLのレベルより小さくな
ったとき、比較器COMP1の出力は高電圧となりバッファB
UF1を介してトランジスタTR2をオンさせる。従って、ス
イッチングトランジスタTR1はオンして、再び巻線L1に
電流が流れ、その電流が増大していく。VsL = R2Vi / (R1 + R2) + R1VoL / (R1 + R2) (2) where VoL is the ON voltage of the comparator COMP1 (≒ ov) When the feedback voltage Vf decreases and becomes lower than the threshold VsL level, Output becomes high voltage and buffer B
The transistor TR2 is turned on via UF1. Therefore, the switching transistor TR1 turns on, a current flows again through the winding L1, and the current increases.
以上の過程が繰り返されて、巻線L1は定電流駆動され
る。The above process is repeated, and the winding L1 is driven at a constant current.
第3図は上述した回路動作における帰還電圧Vfと比較
器COMP1出力信号の様子を示した波形図である。第3図
において、A点はスイッチングトランジスタTR1がオン
からオフに切り替わるタイミングであり、B点はトラン
ジスタTR1がオフからオンに切り替わるタイミングであ
る。定電流駆動しているとき、閾値VsuからVsLまでの巻
線電流立下り時間tfと、閾値VsLからVsuまでの巻線電流
立上り時間Trの合計時間のチョッピング周期でステッピ
ングモータが駆動される。FIG. 3 is a waveform diagram showing the state of the feedback voltage Vf and the output signal of the comparator COMP1 in the circuit operation described above. In FIG. 3, point A is the timing when the switching transistor TR1 switches from on to off, and point B is the timing when the transistor TR1 switches from off to on. While a constant current drive, and the winding current fall time t f from the threshold Vsu to VsL, stepping motor chopping period of total time of the winding current rise time T r from the threshold VsL to Vsu driven .
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記構成のステッピングモータ駆動回
路では次のような問題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, the stepping motor drive circuit having the above configuration has the following problems.
2相の相巻線L1、L2をバイファイラ巻としたステッピ
ングモータの場合は、巻線L1、L2がペアで同じ固定子に
巻かれるため、第2図に破線で示したように巻線L1、L2
の各端子間に浮游容量C1〜C3が存在する。スイッチング
トランジスタTR1がオフからオンになったとき、この浮
游容量C1〜C3への充電電流が電流検出抵抗Rfに流れ、特
に巻線抵抗が大きくて、従って、巻線数の多いステッピ
ングモータでは浮游容量C1〜C3も大きいため、前記充電
電流に比例して発生するノイズ成分としての帰還電圧も
大きくなる。その結果、巻線L1又はL2の巻線電流が所定
の値に達する前に、前記充電電流により帰還電圧が比較
器COMP1の閾値電圧Vsuを越えて比較器COMP1をオンさせ
るので、スイッチングトランジスタTR1がオフし巻線電
流が減少してしまうため、安定に定電流駆動できないと
いう問題があった。In the case of a stepping motor in which the two-phase windings L1 and L2 are bifilar wound, since the windings L1 and L2 are wound in pairs on the same stator, as shown by the broken lines in FIG. L2
The floating capacitances C1 to C3 exist between the respective terminals. When the switching transistor TR1 is turned on from off, the charging current to the floating capacitances C1 to C3 flows through the current detection resistor Rf, and particularly the winding capacitance is large, and therefore the floating capacitance is large in a stepping motor having a large number of windings. Since C1 to C3 are also large, the feedback voltage as a noise component generated in proportion to the charging current also becomes large. As a result, before the winding current of the winding L1 or L2 reaches the predetermined value, the charging voltage causes the feedback voltage to exceed the threshold voltage Vsu of the comparator COMP1 to turn on the comparator COMP1, so that the switching transistor TR1 is turned on. Since the winding current is turned off and the winding current is reduced, there has been a problem that constant current driving cannot be performed stably.
この対策として電流検出用抵抗Rfと比較器COMP1の負
入力端子間にRCフィルタを挿入して、帰還電圧の、浮游
容量充電電流成分を除去する方法が考えられたが、この
方法にはRCフィルタにより巻線電流成分も遅延して、チ
ョッピング周波数が可聴周波数まで低下してしまうた
め、発振音を生ずるという欠点があった。As a countermeasure, a method was considered in which an RC filter was inserted between the current detection resistor Rf and the negative input terminal of the comparator COMP1 to remove the floating capacitance charging current component of the feedback voltage. As a result, the winding current component is also delayed, and the chopping frequency is reduced to an audible frequency, so that there is a disadvantage that an oscillating sound is generated.
本発明の目的は上記問題点を除去し、ステッピングモ
ータ巻線の浮游容量に関わらず、安定して定電流駆動す
ることができるステッピングモータ駆動回路を提供する
ことにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a stepping motor drive circuit that eliminates the above-mentioned problems and can stably drive at a constant current irrespective of the floating capacity of the stepping motor winding.
[課題を解決するための手段] 本発明のステッピングモータ駆動回路は、ステッピン
グモータの巻線に流れる電流に比例して生じる帰還電圧
を比較回路に加え、この比較回路に設定した基準電圧よ
りも帰還電圧が小さいときは、スイッチング回路のスイ
ッチングトランジスタをオンして巻線に給電し、帰還電
圧が基準電圧よりも大きいときは、スイッチングトラン
ジスタをオフして巻線に蓄積されているエネルギを放出
することにより、巻線を定電流駆動するステッピングモ
ータ駆動回路において、比較回路とスイッチング回路と
の間に所定期間スイッチングトランジスタをオンさせる
信号発生回路を設けたものである。Means for Solving the Problems A stepping motor drive circuit according to the present invention adds a feedback voltage generated in proportion to a current flowing through a winding of a stepping motor to a comparison circuit, and provides a feedback voltage higher than a reference voltage set in the comparison circuit. When the voltage is low, the switching transistor of the switching circuit is turned on to supply power to the winding, and when the feedback voltage is higher than the reference voltage, the switching transistor is turned off to release the energy stored in the winding. Thus, in the stepping motor drive circuit for driving the winding at a constant current, a signal generation circuit for turning on the switching transistor for a predetermined period is provided between the comparison circuit and the switching circuit.
この信号発生回路は、スイッチングトランジスタのオ
フからオン時に、巻線の浮游容量を充電するために流れ
る充電電流に比例して生じる帰還電圧が基準電圧よりも
大きくなった時点で生じる比較回路出力によってオン信
号を発生し、このオン信号を充電電流による帰還電圧が
基準電圧よりも小さくなるまでの期間少なくとも継続し
てスイッチング回路に出力する機能を有して、上記期間
中スイッチングトランジスタをオンさせて巻線に給電す
る。This signal generation circuit is turned on by a comparison circuit output generated when the feedback voltage generated in proportion to the charging current flowing to charge the floating capacitance of the winding becomes larger than the reference voltage when the switching transistor is turned on from off. A signal is generated and has a function of outputting the ON signal to the switching circuit at least continuously during a period until the feedback voltage by the charging current becomes smaller than the reference voltage. Power.
[作用] スイッチングトランジスタがオフからオンに変化する
とき、このスイッチングトランジスタを介して巻線に流
れる電流は、当初、巻線の浮游容量を充電するための充
電電流として使われる。充電電流は瞬時に流れるため、
その値が大きく、従って、電流に比例して生じる帰還電
圧は急速に基準電圧よりも大きくなる。[Operation] When the switching transistor changes from off to on, the current flowing through the winding via the switching transistor is initially used as a charging current for charging the floating capacitance of the winding. Since the charging current flows instantaneously,
Its value is large, so that the feedback voltage, which occurs in proportion to the current, quickly becomes larger than the reference voltage.
すると、比較回路出力のみに頼ったのでは、巻線電流
が所定の値に達する前に、スイッチング回路のスイッチ
ングトランジスタをオフさせてしまうため、巻線への給
電は僅かな時間だけしか行われなくなる。しかし、本発
明では比較回路とスイッチング回路との間に信号発生回
路を設けてあるので、充電電流による帰還電圧が基準電
圧を越えた時点で、信号発生回路からオン信号がスイッ
チング回路に出力される。Then, if only the comparison circuit output is used, the switching transistor of the switching circuit is turned off before the winding current reaches a predetermined value, so that power is supplied to the winding only for a short time. . However, in the present invention, since the signal generation circuit is provided between the comparison circuit and the switching circuit, the ON signal is output from the signal generation circuit to the switching circuit when the feedback voltage due to the charging current exceeds the reference voltage. .
従って、オフになろうとするスイッチングトランジス
タをオン状態に維持するため、巻線への給電は中断する
ことなく、継続される。Therefore, the power supply to the winding is continued without interruption in order to keep the switching transistor that is about to be turned off in the on state.
その結果、巻線の浮游容量充電時であっても、巻線に
流れる電流が減少するということがない。As a result, even when charging the floating capacity of the winding, the current flowing through the winding does not decrease.
[実施例] 以下、本発明の実施例を第1図及び第4図〜第5図を
用いて説明する。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 1 and FIGS.
第1図はチョッパ方式の定電流回路を用いた本発明に
係るステッピングモータ駆動回路例の一部を示すもの
で、図示しないもう一組の同構成の回路と合せてステッ
ピングモータが駆動される。FIG. 1 shows a part of an example of a stepping motor driving circuit according to the present invention using a chopper type constant current circuit. The stepping motor is driven together with another set of circuits having the same configuration (not shown).
なお第1図において、第2図に示した従来例と同一と
構成要素については同一符号を付し、その説明を省略す
る。In FIG. 1, the same components as those in the conventional example shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
本発明の駆動回路が第2図の従来例と異なる点は以下
の通りである。The difference between the drive circuit of the present invention and the conventional example shown in FIG. 2 is as follows.
即ち、比較器COMP1とスイッチング回路5の入力段の
バッファBUF1との間に、次のように構成される信号発生
回路としてのパルス発生回路4を設け、比較器COMP1の
出力電圧が高電圧となった後の一定時間、オフしようと
するスイッチング回路5のスイッチングトランジスタTR
1をオンさせるようにした点である。パルス発生回路4
は比較器COMP1とスイッチング回路5のバッファBUF1と
の間に追加される2入力オアゲートOR1及び、オアゲー
トOR1の出力信号の“0"から“1"への変化時点で始動
し、所定の時間幅twのパルスを発生する単安定マルチバ
イブレータ回路(以下、単にモノマルチ回路という)MS
1から構成される。オアゲートOR1の一方の入力端子には
比較器COMP1の出力信号が入力され、オアゲートOR1の他
方の入力端子には、モノマルチ回路MS1の正出力信号の
信号が“1"の期間比較器COMP1の出力変化を無視してス
イッチングトランジスタTR1をオンさせるために、モノ
マルチ回路MS1の正出力信号が入力される。That is, a pulse generation circuit 4 as a signal generation circuit configured as follows is provided between the comparator COMP1 and the buffer BUF1 at the input stage of the switching circuit 5, and the output voltage of the comparator COMP1 becomes high. The switching transistor TR of the switching circuit 5 that is to be turned off for a certain time after
The point is that 1 is turned on. Pulse generation circuit 4
Starts at the time when the output signal of the OR gate OR1 changes from "0" to "1" at a time when the output signal of the OR gate OR1 is added between the comparator COMP1 and the buffer BUF1 of the switching circuit 5, and a predetermined time width t A monostable multivibrator circuit (hereinafter simply referred to as a monomulti circuit) MS that generates a pulse of w
Consists of one. The output signal of the comparator COMP1 is input to one input terminal of the OR gate OR1, and the output signal of the comparator COMP1 is input to the other input terminal of the OR gate OR1 while the signal of the positive output signal of the monomulti circuit MS1 is “1”. In order to turn on the switching transistor TR1 ignoring the change, the positive output signal of the mono-multi circuit MS1 is input.
次に上記構成の駆動回路において、スイッチングトラ
ンジスタTR1がオン、オフを繰り返し、巻線L1を所定の
電流で定電流駆動しているときの動作を第4図を参照し
つつ説明する。Next, the operation of the drive circuit having the above configuration when the switching transistor TR1 is repeatedly turned on and off and the winding L1 is driven at a constant current with a predetermined current will be described with reference to FIG.
入力端子1に相励磁信号が入力され、トランジスタTR
3がオンしている状態で、巻線L1の電流が所定の電流に
達し、帰還抵抗Rfに生じる帰還電圧Vfが比較器COMP1の
閾値Vsuのレベルを越えると、それまでオフしていた比
較器COMP1がオンして、オアゲートOR1の出力が“0"とな
り、バッファBUF1を介してトランジスタTR2、スイッチ
ングトランジスタTR1がオフし巻線L1の電流が減少す
る。これにより、帰還電圧Vfが減少して比較器COMP1の
閾値VsLのレベルより小さくなったとき、比較器COMP1の
出力は高電圧となり、オアゲートOR1の出力が“1"に変
化する。このオアゲートOR1の出力の“0"から“1"への
変化時点でモノマルチ回路MS1が始動し、モノマルチ回
路MS1の正出力信号は所定の時間twの間“1"となる。The phase excitation signal is input to the input terminal 1 and the transistor TR
When the current of the winding L1 reaches a predetermined current while the switch 3 is on and the feedback voltage Vf generated in the feedback resistor Rf exceeds the level of the threshold Vsu of the comparator COMP1, the comparator which has been turned off until then. When COMP1 is turned on, the output of the OR gate OR1 becomes "0", the transistor TR2 and the switching transistor TR1 are turned off via the buffer BUF1, and the current in the winding L1 decreases. Thus, when the feedback voltage Vf decreases and becomes lower than the level of the threshold value VsL of the comparator COMP1, the output of the comparator COMP1 becomes a high voltage, and the output of the OR gate OR1 changes to "1". The OR gate outputs of OR1 "0" from the change point to "1" to start the mono-multi circuit MS1, positive output signal of the multivibrator circuit MS1 becomes "1" for a predetermined time t w.
ところで、オアゲートOR1の出力が“1"となるのでバ
ッファBUF1を介してトランジスタTR2、スイッチングト
ランジスタTR1がオンし、巻線L1の電流が増加するが、
スイッチングトランジスタTR1のオフからオンの変化直
後に巻線の浮游容量C1及びC2、C3を充電するための充電
電流が流れる。帰還電圧Vfはこの充電電流によってパル
ス的に増加し、比較器COMP1の閾値Vsuのレベルを越え
て、比較器COMP1をオンさせ(第4図(a))、スイッ
チングトランジスタTR1をオフしようとする。しかし、
モノマルチ回路MS1の出力パルス幅twを浮游容量C1〜C3
の充電時間tcより長く設定しておけば、この間オアゲー
トOR1の他方の端子は“1"となっているので、オアゲー
トOR1の出力は“1"を保持しバッファBUF1を介してトラ
ンジスタTR2、スイッチングトランジスタTR1はオンを継
続する。巻線の浮游容量C1及びC2、C3への充電電流が消
滅すると帰還抵抗Rfに発生したパルス電圧も消滅し、比
較器COMP1の閾値レベルVsLより小さくなって比較器COMP
1の出力が高電圧となる(第4図(b))。これによ
り、所定の時間tw経過前から比較器COMP1出力信号によ
ってスイッチングトランジスタTR1をオンさせ得るの
で、モノマルチ回路MS1の正出力信号が“0"になって
も、今度はモノマルチ回路MS1に代わって比較器COMP1が
スイッチングトランジスタTR1のオンを引き継ぐことに
なる。その後、給電による巻線L1の電流が所定の電流に
達すると、帰還電圧Vfが比較器COMP1の閾値レベルVsuの
レベルを越えて、再び比較器COMP1をオンさせる(第4
図(C))。By the way, since the output of the OR gate OR1 becomes “1”, the transistor TR2 and the switching transistor TR1 turn on via the buffer BUF1, and the current of the winding L1 increases.
Immediately after the switching of the switching transistor TR1 from off to on, a charging current for charging the floating capacitances C1, C2, and C3 of the winding flows. The feedback voltage Vf increases in a pulsed manner by this charging current, exceeds the level of the threshold Vsu of the comparator COMP1, turns on the comparator COMP1 (FIG. 4A), and tries to turn off the switching transistor TR1. But,
Floating the output pulse width t w of the mono-multi circuit MS1 capacity C1~C3
If it is set longer than the charging time t c, the other terminal of the OR gate OR1 is “1” during this time, so the output of the OR gate OR1 holds “1” and the transistor TR2 is switched via the buffer BUF1 and the transistor TR2 is switched. The transistor TR1 keeps on. When the charging current to the floating capacitances C1, C2, and C3 of the windings disappears, the pulse voltage generated in the feedback resistor Rf also disappears, and becomes lower than the threshold level VsL of the comparator COMP1.
The output of 1 becomes a high voltage (FIG. 4 (b)). Thus, because it can turn on the switching transistor TR1 by the comparator COMP1 output signal from the previous predetermined time t w has elapsed, even if the positive output signal is "0" of the mono-multi circuit MS1, turn the monostable multivibrator circuit MS1 Instead, the comparator COMP1 takes over the turning on of the switching transistor TR1. Thereafter, when the current of the winding L1 supplied with power reaches a predetermined current, the feedback voltage Vf exceeds the threshold level Vsu of the comparator COMP1, and the comparator COMP1 is turned on again (fourth).
(C).
以上の過程が繰り返され、巻線L1に流れる電流は定電
流駆動されることになる。The above process is repeated, and the current flowing through the winding L1 is driven by a constant current.
なお、回路動作における帰還電圧Vfと、比較器COMP1
出力信号と、モノマルチ回路MS1の出力パルスとの関係
を示した第4図において、A点はスイッチングトランジ
スタTR1がオンからオフになったタイミングであり、B
点はトランジスタTR1がオフからオンになったタイミン
グである。定電流駆動しているときのチョッピング周期
は従来例で浮游容量のない場合と同様に巻線電流立下り
時間tfと巻線電流立上り時間trの合計時間となる(tr>
twとした場合)。Note that the feedback voltage Vf in the circuit operation and the comparator COMP1
In FIG. 4 showing the relationship between the output signal and the output pulse of the mono-multi circuit MS1, point A is the timing when the switching transistor TR1 is turned off from on and B is
The point is the timing when the transistor TR1 is turned on from off. Chopping cycle time that the constant current drive is the total time of the conventional example in floating the absence of capacity as well as winding current fall time t f and the winding current rise time t r (t r>
If you have a t w).
以上、巻線L1に流れる電流を定電流駆動する場合の動
作を説明したが、入力端子2に相励磁信号が入力される
ことにより巻線L2に流れる電流に対しても同様に動作す
る。The operation in the case where the current flowing through the winding L1 is driven by the constant current has been described above. However, the operation is similarly performed with respect to the current flowing through the winding L2 when the phase excitation signal is input to the input terminal 2.
第5図は本発明に係るパルス発生回路の他の実施例を
示すもので、パルス発生回路の出力信号を、比較器COMP
1の出力信号とモノマルチ回路MS1の正出力信号の論理和
信号とした第1図のパルス発生回路4と異なり、パルス
発生回路の出力信号をモノマルチ回路MS1の正出力信号
のみにした点である。このパルス発生回路を採用した場
合の第1図のステッピングモータ駆動回路においては、
巻線L1、又はL2を定電流駆動しているときの動作は、チ
ョッピング周期がモノマルチ回路MS1の出力パルス幅tw
と閾値電圧VsuからVsLまでの巻線電流立下り時間tfとの
合計時間で定まる点が第1図例と異なるだけで、浮游容
量充電電流に対して全く同様の働きをする。FIG. 5 shows another embodiment of the pulse generation circuit according to the present invention, in which the output signal of the pulse generation circuit is compared with a comparator COMP.
Unlike the pulse generation circuit 4 of FIG. 1 in which the output signal of the output signal 1 and the positive output signal of the monomulti circuit MS1 are ORed, the output signal of the pulse generation circuit is only the positive output signal of the monomulti circuit MS1. is there. In the stepping motor drive circuit of FIG. 1 in which this pulse generation circuit is adopted,
When the winding L1 or L2 is driven with a constant current, the chopping cycle is the output pulse width t w of the mono-multi circuit MS1.
The only point determined by the total time of the winding current fall time t f from the threshold voltage Vsu until VsL differs from the Figure 1 embodiment, the same function at all with respect to the floating capacitance charging current.
以上述べたように本実施例によれば、スイッチングト
ランジスタTR1がオフからオンに変わるときに生ずる浮
游容量充電電流に起因する帰還電圧Vfによって、一時的
に巻線L1又はL2への電流供給が断たれてしまうのを、上
記充電時に所定の時間幅のパルスを発生するパルス発生
回路4を設けて、上記帰還電圧Vfに拘らず、その間スイ
ッチング回路5のスイッチングトランジスタTR1をオン
させ、巻線L1又はL2への電流供給を継続するようにした
ので、たとえ巻線L1又はL2がバイファイラ巻されている
結果、浮游容量が存在しても、巻線L1又は巻線L2への給
電時に巻線電流が減少して定電流駆動が不安定になると
いうことがない。As described above, according to the present embodiment, the current supply to the winding L1 or L2 is temporarily stopped by the feedback voltage Vf caused by the floating capacitance charging current generated when the switching transistor TR1 changes from off to on. To prevent dripping, a pulse generating circuit 4 for generating a pulse having a predetermined time width at the time of charging is provided, and regardless of the feedback voltage Vf, the switching transistor TR1 of the switching circuit 5 is turned on during that time, and the winding L1 or Since the current supply to L2 is continued, even if the winding L1 or L2 is bifilar wound and a floating capacitance is present, the winding current will be reduced when power is supplied to the winding L1 or winding L2. The constant current drive does not become unstable due to the decrease.
また、パルス発生回路4は、信号を遅延させるもので
はなく、給電補償用のパルス信号を形成するものである
から、電流検出用抵抗Rfと比較器COMP1との間にRCフィ
ルタを挿入して、帰還電圧の浮游容量充電成分を除去す
るものと異なり、チョッピング周波数が可聴周波数まで
低下して、発振音を生じるというようなこともない。Further, since the pulse generation circuit 4 does not delay the signal but forms a pulse signal for power supply compensation, an RC filter is inserted between the current detection resistor Rf and the comparator COMP1. Unlike the one that removes the floating capacitance charging component of the feedback voltage, the chopping frequency does not drop to the audible frequency, and no oscillation sound occurs.
尚、パルス発生回路は上記実施例のものに限定される
ものではなく、少なくとも巻線の浮游容量の充電時にオ
フしようとするスイッチング回路のスイッチングトラン
ジスタをオンさせる機能を有するものであれば、いずれ
でも良い。Note that the pulse generation circuit is not limited to the one in the above embodiment, and any pulse generation circuit having a function of turning on a switching transistor of a switching circuit that is to be turned off at least when charging the floating capacitance of the winding is used. good.
[発明の効果] 本発明によれば、比較回路とスイッチング回路との間
に、巻線の浮游容量充電時に所定時間オン信号をスイッ
チング回路に出力する信号発生回路を設けて、少なくと
もオン信号が発生している期間中は巻線への給電を継続
するようにしたので、巻線の浮游容量に流れる給電直後
の充電電流に起因する巻線電流の減少を有効に回避する
ことができ、巻線浮游容量の有無に拘らず、ステッピン
グモータを安定して定電流駆動することができる。According to the present invention, a signal generation circuit that outputs an ON signal to the switching circuit for a predetermined time when the floating capacitance of the winding is charged is provided between the comparison circuit and the switching circuit, and at least the ON signal is generated. During this period, the power supply to the winding is continued, so that it is possible to effectively avoid a decrease in the winding current due to the charging current immediately after the power supply flowing through the floating capacity of the winding, and Regardless of the presence or absence of the floating capacity, the stepping motor can be stably driven at a constant current.
第1図は本発明の一実施例を示すステッピングモータ駆
動回路図、第2図は従来例のステッピングモータ駆動回
路図、第3図は第2図の回路動作における帰還電圧の様
子を示す波形図、第4図は第1図の回路動作における帰
還電圧、モノマルチ回路の出力パルス及びスイッチング
トランジスタの様子を示す波形図、第5図は第1図にお
けるパルス発生回路の他の実施例を示す回路図である。 4……パルス発生回路、5……スイッチング回路、Vs…
…基準電圧、Vf……帰還電圧、TR1……スイッチングト
ランジスタ、L1、L2……ステッピングモータの巻線、C
1、C2、C3……巻線の浮游容量。1 is a stepping motor drive circuit diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a conventional stepping motor drive circuit diagram, and FIG. 3 is a waveform diagram showing a state of a feedback voltage in the circuit operation of FIG. FIG. 4 is a waveform diagram showing the feedback voltage, the output pulse of the mono-multi circuit, and the state of the switching transistor in the circuit operation of FIG. 1, and FIG. 5 is a circuit showing another embodiment of the pulse generating circuit in FIG. FIG. 4 ... Pulse generation circuit, 5 ... Switching circuit, Vs ...
... Reference voltage, Vf ... Feedback voltage, TR1 ... Switching transistor, L1, L2 ... Stepping motor winding, C
1, C2, C3 ... The floating capacity of the winding.
Claims (1)
比例して生じる帰還電圧と基準電圧とを比較する比較回
路を有するステッピングモータ駆動回路であって、スイ
ッチング回路のスイッチングトランジスタをオフ状態か
らオンして前記巻線に給電した後、前記帰還電圧が基準
電圧よりも大きくなったことを前記比較回路が検出する
ことによりスイッチングトランジスタをオフして、巻線
に蓄積されているエネルギを放出することにより巻線を
定電流駆動するステッピングモータ駆動回路において、 上記比較回路とスイッチング回路との間に、上記スイッ
チングトランジスタがオフ状態からオン状態になった
後、少なくとも上記巻線の浮游容量を充電するために流
れる充電電流に比例して生じる帰還電圧が前記基準電圧
よりも大きくなった後再び小さくなるまでの期間継続し
て該スイッチングトランジスタをオン状態に維持する制
御信号を発生する信号発生回路を設け、 上記期間中に巻線に給電するようにしたことを特徴とす
るステッピングモータ駆動回路。1. A stepping motor drive circuit having a comparison circuit for comparing a reference voltage with a feedback voltage generated in proportion to a current flowing through a winding of a stepping motor, wherein a switching transistor of the switching circuit is turned on from an off state. After the power is supplied to the winding, the switching transistor is turned off by the comparison circuit detecting that the feedback voltage has become larger than the reference voltage, and the energy stored in the winding is released. In the stepping motor drive circuit for driving the winding at a constant current, between the comparison circuit and the switching circuit, after the switching transistor is turned on from the off state, at least to charge the floating capacity of the winding. The feedback voltage generated in proportion to the flowing charging current has become larger than the reference voltage A stepping motor drive characterized in that a signal generating circuit for generating a control signal for continuously maintaining the switching transistor in an on state until the voltage is reduced again is provided, and power is supplied to the windings during the period. circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21828888A JP2661714B2 (en) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | Stepping motor drive circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21828888A JP2661714B2 (en) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | Stepping motor drive circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0270296A JPH0270296A (en) | 1990-03-09 |
JP2661714B2 true JP2661714B2 (en) | 1997-10-08 |
Family
ID=16717489
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21828888A Expired - Lifetime JP2661714B2 (en) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | Stepping motor drive circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2661714B2 (en) |
-
1988
- 1988-09-02 JP JP21828888A patent/JP2661714B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0270296A (en) | 1990-03-09 |
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