JP2967142B2 - Ｄｃモータ駆動回路 - Google Patents
Ｄｃモータ駆動回路Info
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- JP2967142B2 JP2967142B2 JP1130181A JP13018189A JP2967142B2 JP 2967142 B2 JP2967142 B2 JP 2967142B2 JP 1130181 A JP1130181 A JP 1130181A JP 13018189 A JP13018189 A JP 13018189A JP 2967142 B2 JP2967142 B2 JP 2967142B2
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、PWM（パルス幅変調）インバータを用い
たDCモータ駆動回路に関し、特に過電流時のスイッチン
グ過多による電力損失及びスイッチング素子の損傷を防
止したDCモータ駆動回路に関するものである。
たDCモータ駆動回路に関し、特に過電流時のスイッチン
グ過多による電力損失及びスイッチング素子の損傷を防
止したDCモータ駆動回路に関するものである。
［従来の技術］ 第３図は従来のDCモータ駆動回路を示す回路図であ
る。
る。
図において、Ｖは直流電流Ｉを供給する直流電源であ
り、出力が不安定な発電機等に接続されている。（１）
は直流電流Ｉを三相の交流電流IAに変換するPWMインバ
ータであり、スイッチングパルス（後述する）により開
閉制御されるスイッチング素子（FET等）S1〜S6のブリ
ッジ回路で構成されている。
り、出力が不安定な発電機等に接続されている。（１）
は直流電流Ｉを三相の交流電流IAに変換するPWMインバ
ータであり、スイッチングパルス（後述する）により開
閉制御されるスイッチング素子（FET等）S1〜S6のブリ
ッジ回路で構成されている。
（２）は交流電流IAによって駆動されるモータであ
り、モータ（２）の回転軸は、図示しないが、例えば減
速器を介して制御対象の位置決め等を行なっている。
り、モータ（２）の回転軸は、図示しないが、例えば減
速器を介して制御対象の位置決め等を行なっている。
（３）は直流電流Ｉの送電線に挿入されたコイル、
（４）はコイル（３）に対向配置されたホール素子であ
り、これらは直流電流検出手段を構成している。VDはホ
ール素子（３）から出力される検出電圧であり、PWMイ
ンバータ（２）に供給される直流電流Ｉに相当してい
る。
（４）はコイル（３）に対向配置されたホール素子であ
り、これらは直流電流検出手段を構成している。VDはホ
ール素子（３）から出力される検出電圧であり、PWMイ
ンバータ（２）に供給される直流電流Ｉに相当してい
る。
VRはPWMインバータ（１）及びモータ（２）の許容電
流等に基づいて予め設定された過電流防止用の制限値で
ある。（５）は検出電圧VD及び制限値VRを比較する比較
器であり、検出電圧VDが制限値VRを越えたときに「０」
レベルのロック信号Ｌを出力するようになっている。
流等に基づいて予め設定された過電流防止用の制限値で
ある。（５）は検出電圧VD及び制限値VRを比較する比較
器であり、検出電圧VDが制限値VRを越えたときに「０」
レベルのロック信号Ｌを出力するようになっている。
VCはモータ（２）の駆動制御量（回転角）に相当する
指令値である。（６）は指令値VCに基づいて所要パルス
幅且つ一定周波数のパルス幅信号Ｗを出力する複数のア
ンプであり、それぞれ三角波発生器等で構成され、所定
のシーケンスでタイミングが遅延された複数のパルス幅
信号Ｗを出力するようになっている。
指令値である。（６）は指令値VCに基づいて所要パルス
幅且つ一定周波数のパルス幅信号Ｗを出力する複数のア
ンプであり、それぞれ三角波発生器等で構成され、所定
のシーケンスでタイミングが遅延された複数のパルス幅
信号Ｗを出力するようになっている。
（７）はパルス幅信号Ｗに基づいて所要パルス幅のス
イッチングパルスＰ（P1〜P6）を出力するスイッチング
制御回路であり、ロック信号Ｌとパルス幅信号Ｗの論理
積をとる複数のアンドゲートＧにより構成され、各スイ
ッチングパルスP1〜P6はスイッチング素子S1〜S6のゲー
ト端子に個別に印加されている。
イッチングパルスＰ（P1〜P6）を出力するスイッチング
制御回路であり、ロック信号Ｌとパルス幅信号Ｗの論理
積をとる複数のアンドゲートＧにより構成され、各スイ
ッチングパルスP1〜P6はスイッチング素子S1〜S6のゲー
ト端子に個別に印加されている。
次に、第４図の波形図を参照しながら、第３図に示し
た従来のDCモータ駆動回路の動作について説明する。
た従来のDCモータ駆動回路の動作について説明する。
通常、直流電源Ｖから供給される直流電流Ｉは制限値
VRに相当する電流以下であるため、ロック信号Ｌは出力
されず、比較器（５）の出力は「１」レベルを保持して
いる。従って、スイッチング制御回路（７）内の各アン
ドゲートＧはイネーブル状態である。
VRに相当する電流以下であるため、ロック信号Ｌは出力
されず、比較器（５）の出力は「１」レベルを保持して
いる。従って、スイッチング制御回路（７）内の各アン
ドゲートＧはイネーブル状態である。
ここで、駆動制御対象の目標位置に相当する指令値VC
を設定すると、アンプ（６）は、スイッチング周波数の
三角波と指令値VCに基づいて、指令値VCのレベルに応じ
たパルス幅τのパルス幅信号Ｗを出力する。このパルス
幅信号Ｗは、スイッチング制御回路（７）内のアンドゲ
ートＧを介してスイッチングパルスP1〜P6となり、PWM
インバータ（１）内の各スイッチング素子S1〜S6を所定
のシーケンスで開閉する。この結果、PWMインバータ
（１）は、所定周波数且つ指令値VCに応じたパルスデュ
ーティの交流電流IAを出力し、指令値VCに比例したトル
クでモータ（２）を駆動する。
を設定すると、アンプ（６）は、スイッチング周波数の
三角波と指令値VCに基づいて、指令値VCのレベルに応じ
たパルス幅τのパルス幅信号Ｗを出力する。このパルス
幅信号Ｗは、スイッチング制御回路（７）内のアンドゲ
ートＧを介してスイッチングパルスP1〜P6となり、PWM
インバータ（１）内の各スイッチング素子S1〜S6を所定
のシーケンスで開閉する。この結果、PWMインバータ
（１）は、所定周波数且つ指令値VCに応じたパルスデュ
ーティの交流電流IAを出力し、指令値VCに比例したトル
クでモータ（２）を駆動する。
モータ（２）の駆動により、制御対象が目標位置に近
づくにつれて、指令値VCは減少し、これに伴ってパルス
幅信号Ｗのパルス幅τは小さくなる。従って、制御対象
が目標位置に到達した時点で、スイッチングパルスＰが
出力されなくなってスイッチング素子S1〜S6が全てオフ
となり、モータ（２）は停止する。
づくにつれて、指令値VCは減少し、これに伴ってパルス
幅信号Ｗのパルス幅τは小さくなる。従って、制御対象
が目標位置に到達した時点で、スイッチングパルスＰが
出力されなくなってスイッチング素子S1〜S6が全てオフ
となり、モータ（２）は停止する。
一方、モータ（２）の駆動中に直流電流Ｉが異常増加
して許容電流を越えると、比較器（５）は、検出電圧VD
が制限値VRを越えたことを検出し、直ちにスイッチング
パルスＰを禁止するためのロック信号Ｌを出力し、スイ
ッチング制御回路（７）内のアンドゲートＧを遮断す
る。この結果、PWMインバータ（１）内の全てのスイッ
チング素子S1〜S6がオフとなり、直流電流Ｉは減少す
る。
して許容電流を越えると、比較器（５）は、検出電圧VD
が制限値VRを越えたことを検出し、直ちにスイッチング
パルスＰを禁止するためのロック信号Ｌを出力し、スイ
ッチング制御回路（７）内のアンドゲートＧを遮断す
る。この結果、PWMインバータ（１）内の全てのスイッ
チング素子S1〜S6がオフとなり、直流電流Ｉは減少す
る。
しかし、直流電流Ｉの減少に伴って検出電圧VDが制限
値VR以下に復帰すると、比較器（５）の出力が「１」レ
ベルとなるため、再びスイッチングパルスＰが出力され
てPWMインバータが動作する。これにより、直ぐに直流
電流Ｉが増加し、検出電圧VDが制限値VRを越えると再び
ロック信号Ｌが出力される。従って、ロック信号Ｌは短
時間にオンオフを繰り返すパルス状の波形となり、同様
にスイッチングパルスＰも高周波のパルス状波形とな
る。
値VR以下に復帰すると、比較器（５）の出力が「１」レ
ベルとなるため、再びスイッチングパルスＰが出力され
てPWMインバータが動作する。これにより、直ぐに直流
電流Ｉが増加し、検出電圧VDが制限値VRを越えると再び
ロック信号Ｌが出力される。従って、ロック信号Ｌは短
時間にオンオフを繰り返すパルス状の波形となり、同様
にスイッチングパルスＰも高周波のパルス状波形とな
る。
このハンチング制御状態により、PWMインバータ
（１）はスイッチング過多となり、電力損失が著しく増
大するうえ、スイッチング素子S1〜S6が発熱によって破
壊される可能性が生じる。
（１）はスイッチング過多となり、電力損失が著しく増
大するうえ、スイッチング素子S1〜S6が発熱によって破
壊される可能性が生じる。
［発明が解決しようとする課題］ 従来のDCモータ駆動回路は以上のように、過電流防止
用のロック信号Ｌをスイッチング制御回路（７）に直接
入力しているので、直流電流Ｉに相当する検出電圧VDが
制限値VRを越えるとスイッチング過多状態となり、PWM
インバータ（１）における電力損失が大きくなると共に
スイッチング素子S1〜S6が損傷して信頼性が低下すると
いう問題点があった。
用のロック信号Ｌをスイッチング制御回路（７）に直接
入力しているので、直流電流Ｉに相当する検出電圧VDが
制限値VRを越えるとスイッチング過多状態となり、PWM
インバータ（１）における電力損失が大きくなると共に
スイッチング素子S1〜S6が損傷して信頼性が低下すると
いう問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、直流電流が制限値を越えたときのスインチ
ング過多を防止することにより、電力損失を抑制すると
共にスイッチング素子を保護し、高信頼性のDCモータ駆
動回路を得ることを目的とする。
れたもので、直流電流が制限値を越えたときのスインチ
ング過多を防止することにより、電力損失を抑制すると
共にスイッチング素子を保護し、高信頼性のDCモータ駆
動回路を得ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］ この発明に係るDCモータ駆動回路は、比較器とスイッ
チング制御回路との間に、ロック信号に応答して一定時
間だけオフ信号を持続して出力するためのモノマルチを
挿入し、一定時間はスイッチッグパルスの周期に相当す
るものである。
チング制御回路との間に、ロック信号に応答して一定時
間だけオフ信号を持続して出力するためのモノマルチを
挿入し、一定時間はスイッチッグパルスの周期に相当す
るものである。
［作用］ この発明においては、一定時間のオフ信号により直流
電流を十分に減少させ、スイッチング制御回路が再起動
したときのスイッチング過多を防止する。
電流を十分に減少させ、スイッチング制御回路が再起動
したときのスイッチング過多を防止する。
［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図はこの発明の一実施例を示す回路図であり、Ｖ、
Ｉ、IA、VD、VR、VC、Ｌ、Ｗ、Ｐ及び（１）〜（７）は
前述と同様のものである。
１図はこの発明の一実施例を示す回路図であり、Ｖ、
Ｉ、IA、VD、VR、VC、Ｌ、Ｗ、Ｐ及び（１）〜（７）は
前述と同様のものである。
（10）は比較器（５）とスイッチング制御回路（７）
との間に挿入されたモノマルチ（単安定マルチバイブレ
ータ）であり、ロック信号Ｌが入力されると、これに応
答して一定時間（例えば、スイッチング周波数の周期Ｔ
に相当する時間）だけオフ信号Ｆを持続して出力するよ
うになっている。
との間に挿入されたモノマルチ（単安定マルチバイブレ
ータ）であり、ロック信号Ｌが入力されると、これに応
答して一定時間（例えば、スイッチング周波数の周期Ｔ
に相当する時間）だけオフ信号Ｆを持続して出力するよ
うになっている。
次に、第２図の波形図を参照しながら、第１図に示し
たこの発明の一実施例の動作について説明する。
たこの発明の一実施例の動作について説明する。
直流電流Ｉが許容電流以下の場合は、前述と同様に、
指令値VCに応じたスイッチングパルスＰによりPWMイン
バータ（１）が駆動し、PWMインバータ（１）からの交
流電流IAによりモータ（２）が駆動する。
指令値VCに応じたスイッチングパルスＰによりPWMイン
バータ（１）が駆動し、PWMインバータ（１）からの交
流電流IAによりモータ（２）が駆動する。
一方、直流電流Ｉが許容電流を越えた過電流制限時に
おいては、比較器（５）がロック信号Ｌを出力するが、
このとき、ロック信号Ｌによりモノマルチ（10）が起動
し、スイッチング周波数の周期Ｔに相当する一定時間だ
けオフ信号Ｆを出力する。従って、直流電流Ｉが減少し
て検出電圧VDが制限値VR以下に復帰しても、オフ信号Ｆ
が出力されている間はスイッチング制御回路（７）内の
アンドゲートＧがオフとなるため、スイッチングパルス
Ｐが出力されず、直流電流Ｉは低下し続ける。
おいては、比較器（５）がロック信号Ｌを出力するが、
このとき、ロック信号Ｌによりモノマルチ（10）が起動
し、スイッチング周波数の周期Ｔに相当する一定時間だ
けオフ信号Ｆを出力する。従って、直流電流Ｉが減少し
て検出電圧VDが制限値VR以下に復帰しても、オフ信号Ｆ
が出力されている間はスイッチング制御回路（７）内の
アンドゲートＧがオフとなるため、スイッチングパルス
Ｐが出力されず、直流電流Ｉは低下し続ける。
この結果、オフ信号Ｆの印加終了後にスイッチングパ
ルスＰが再び出力されても、検出電圧VDは制限値VRより
十分低い値となっているため、短時間経過後に制限値VR
を越えることはなく、PWMインバータのスイッチング過
多は発生しない。
ルスＰが再び出力されても、検出電圧VDは制限値VRより
十分低い値となっているため、短時間経過後に制限値VR
を越えることはなく、PWMインバータのスイッチング過
多は発生しない。
このとき、モノマルチ（10）は過電流制限時のみに動
作し、又、オフ信号Ｆの持続時間はスイッチング周波数
の１周期程度であるから、モータ（２）に供給される交
流電流IAが過少となって悪影響を及ぼすおそれはほとん
どない。
作し、又、オフ信号Ｆの持続時間はスイッチング周波数
の１周期程度であるから、モータ（２）に供給される交
流電流IAが過少となって悪影響を及ぼすおそれはほとん
どない。
尚、上記実施例では、モノマルチ（10）によって決定
するオフ信号Ｆの持続時間をスイッチング周波数の周期
Ｔと一致させたが、周期Ｔに近似した時間であれば、同
等の効果を奏することは言うまでもない。
するオフ信号Ｆの持続時間をスイッチング周波数の周期
Ｔと一致させたが、周期Ｔに近似した時間であれば、同
等の効果を奏することは言うまでもない。
［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、比較器とスイッチン
グ制御回路との間に、ロック信号に応答して一定時間だ
けオフ信号を持続して出力するためのモノマルチを挿入
し、一定時間をスイッチングパルスの周期に相当させ、
直流電流を十分に減少させてからスイッチング制御回路
を再起動するようにしたので、スイッチング過多を防止
して電力損失を抑制すると共にスイッチング素子を保護
できる高信頼性のDCモータ駆動回路が得られる効果があ
る。
グ制御回路との間に、ロック信号に応答して一定時間だ
けオフ信号を持続して出力するためのモノマルチを挿入
し、一定時間をスイッチングパルスの周期に相当させ、
直流電流を十分に減少させてからスイッチング制御回路
を再起動するようにしたので、スイッチング過多を防止
して電力損失を抑制すると共にスイッチング素子を保護
できる高信頼性のDCモータ駆動回路が得られる効果があ
る。
第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は第
１図の動作を説明するための波形図、第３図は従来のDC
モータ駆動回路を示す回路図、第４図は第３図の動作を
説明するための波形図である。 （１）……PWMインバータ （２）……モータ、（３）……コイル （４）……ホール素子、（５）……比較器 （７）……スイッチング制御回路 （10）……モノマルチ、Ｉ……直流電流 IA……交流電流 Ｐ……スイッチングパルス VC……指令値、VD……検出電圧 VR……制限値、Ｌ……ロック信号 Ｔ……一定時間、Ｆ……オフ信号 尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
１図の動作を説明するための波形図、第３図は従来のDC
モータ駆動回路を示す回路図、第４図は第３図の動作を
説明するための波形図である。 （１）……PWMインバータ （２）……モータ、（３）……コイル （４）……ホール素子、（５）……比較器 （７）……スイッチング制御回路 （10）……モノマルチ、Ｉ……直流電流 IA……交流電流 Ｐ……スイッチングパルス VC……指令値、VD……検出電圧 VR……制限値、Ｌ……ロック信号 Ｔ……一定時間、Ｆ……オフ信号 尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】直流電流をモータ駆動用の交流電流に変換
するPWMインバータと、 このPWMインバータに対しスイッチングパルスを入力し
て前記交流電流を指令値に応じた値に制御するためのス
イッチング制御回路と、 前記直流電流に相当する検出電圧を出力する直流電流検
出手段と、 前記検出電圧が制限値を越えたときに前記スイッチング
パルスを禁止するためのロック信号を出力する比較器
と、 を備えたDCモータ駆動回路において、 前記比較器と前記スイッチング制御回路との間に、前記
ロック信号に応答して一定時間だけオフ信号を持続して
出力するためのモノマルチを挿入し、 前記一定時間は前記スイッチングパルスの周期に相当す
ることを特徴とするDCモータ駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1130181A JP2967142B2 (ja) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | Ｄｃモータ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1130181A JP2967142B2 (ja) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | Ｄｃモータ駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02311198A JPH02311198A (ja) | 1990-12-26 |
| JP2967142B2 true JP2967142B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
ID=15027998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1130181A Expired - Fee Related JP2967142B2 (ja) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | Ｄｃモータ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2967142B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5478164A (en) * | 1991-10-16 | 1995-12-26 | Alps Electric Co., Ltd. | Method of driving DC motor in printer |
-
1989
- 1989-05-25 JP JP1130181A patent/JP2967142B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02311198A (ja) | 1990-12-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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