JP3054478B2 - モータ駆動回路 - Google Patents
モータ駆動回路Info
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- JP3054478B2 JP3054478B2 JP3316220A JP31622091A JP3054478B2 JP 3054478 B2 JP3054478 B2 JP 3054478B2 JP 3316220 A JP3316220 A JP 3316220A JP 31622091 A JP31622091 A JP 31622091A JP 3054478 B2 JP3054478 B2 JP 3054478B2
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- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、モータの逆起電圧を検
出し供給電圧を制御して回転数制御を行う電子ガバナ式
モータの駆動回路に関する。
出し供給電圧を制御して回転数制御を行う電子ガバナ式
モータの駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電子ガバナ式のモータが知ら
れており、比較的簡単な制御機構によって一定回転を得
ることができるため、テープレコーダの駆動モータ等に
広く利用されている。
れており、比較的簡単な制御機構によって一定回転を得
ることができるため、テープレコーダの駆動モータ等に
広く利用されている。
【０００３】この電子ガバナ式モータは、原理的には、
図２に示すように、モータＭと抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 と
でブリッジを形成し、その中点同士（ａ，ｂ）の電位差
Ｖabを誤差増幅器ＯＰに入力し、電位差Ｖabに応じてト
ランジスタＴｒを制御し、モータＭに流れる電流を制御
する。そして、モータＭは、内部抵抗ｒと逆起電圧Ｅ0
の直列回路として等価的に表せ、抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3
，ｒの値はあらかじめ定められたものである。このた
め、この回路において抵抗値を所定の値に設定すると、
モータの回転数が減少し逆起電圧Ｅ0 が所定値以下とな
ったときにトランジスタＴｒがオンし、モータの回転数
を上昇することになる。そこで、モータの一定回転制御
を行うことができる。
図２に示すように、モータＭと抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 と
でブリッジを形成し、その中点同士（ａ，ｂ）の電位差
Ｖabを誤差増幅器ＯＰに入力し、電位差Ｖabに応じてト
ランジスタＴｒを制御し、モータＭに流れる電流を制御
する。そして、モータＭは、内部抵抗ｒと逆起電圧Ｅ0
の直列回路として等価的に表せ、抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3
，ｒの値はあらかじめ定められたものである。このた
め、この回路において抵抗値を所定の値に設定すると、
モータの回転数が減少し逆起電圧Ｅ0 が所定値以下とな
ったときにトランジスタＴｒがオンし、モータの回転数
を上昇することになる。そこで、モータの一定回転制御
を行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ここで、このような電
子ガバナ式モータの制御回路は、集積回路（ＩＣ）によ
り構成される場合が多い。そして、ＩＣの場合には、上
述のトランジスタのように大電流を流すトランジスタ
は、同一の電流を流すトランジスタを複数並列に配置し
て大電流を得る場合が多い。また、このような同一電流
を流す複数のトランジスタは、チップ面積の縮小のため
に、大きな共通のコレクタ中にベース拡散、エミッタ拡
散を行って形成する。
子ガバナ式モータの制御回路は、集積回路（ＩＣ）によ
り構成される場合が多い。そして、ＩＣの場合には、上
述のトランジスタのように大電流を流すトランジスタ
は、同一の電流を流すトランジスタを複数並列に配置し
て大電流を得る場合が多い。また、このような同一電流
を流す複数のトランジスタは、チップ面積の縮小のため
に、大きな共通のコレクタ中にベース拡散、エミッタ拡
散を行って形成する。
【０００５】しかし、このような構成にすると、複数の
トランジスタから構成されるトランジスタＴｒと、この
トランジスタＴｒに電位差Ｖabに応じたベース電流を供
給するための回路を構成するトランジスタとの特性にず
れが生じ、一定回転のための動作が十分に行えなくなる
という問題点があった。
トランジスタから構成されるトランジスタＴｒと、この
トランジスタＴｒに電位差Ｖabに応じたベース電流を供
給するための回路を構成するトランジスタとの特性にず
れが生じ、一定回転のための動作が十分に行えなくなる
という問題点があった。
【０００６】すなわち、共通コレクタ内に複数のベー
ス、エミッタを形成したトランジスタと、独立して形成
されたトランジスタとでは、電圧が変化した場合におけ
る特性が異なる。通常の場合トランジスタＴｒにおいて
比較的電流が流れやすくなり、トランジスタＴｒをオン
するタイミングが遅くなり、逆起電圧Ｅ0が低い値に制
御されることになり、回転数が下がるという問題点があ
った。
ス、エミッタを形成したトランジスタと、独立して形成
されたトランジスタとでは、電圧が変化した場合におけ
る特性が異なる。通常の場合トランジスタＴｒにおいて
比較的電流が流れやすくなり、トランジスタＴｒをオン
するタイミングが遅くなり、逆起電圧Ｅ0が低い値に制
御されることになり、回転数が下がるという問題点があ
った。
【０００７】本発明は、上記問題点を解決することを課
題としてなされたものであり、広い電源電圧の変動に対
しても、モータ回転数を一定に保持できるモータ駆動回
路を提供することを目的とする。
題としてなされたものであり、広い電源電圧の変動に対
しても、モータ回転数を一定に保持できるモータ駆動回
路を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係るモータ駆動
回路は、モータと並列に配置された少なくとも３つの抵
抗からなる直列抵抗群と、この直列抵抗群によって得ら
れる分割電圧に応じて動作する基準トランジスタと、こ
の基準トランジスタに流れる電流に比例した電流をモー
タに流す電流調整トランジスタと、一端が上記直列抵抗
群の中間点に接続され、電流の一部をアースに向けて流
す補正用抵抗と、を有し、補正用抵抗に微小電流を流す
ことにより、前記基準トランジスタに流す電流を補正す
ることを特徴とする。
回路は、モータと並列に配置された少なくとも３つの抵
抗からなる直列抵抗群と、この直列抵抗群によって得ら
れる分割電圧に応じて動作する基準トランジスタと、こ
の基準トランジスタに流れる電流に比例した電流をモー
タに流す電流調整トランジスタと、一端が上記直列抵抗
群の中間点に接続され、電流の一部をアースに向けて流
す補正用抵抗と、を有し、補正用抵抗に微小電流を流す
ことにより、前記基準トランジスタに流す電流を補正す
ることを特徴とする。
【０００９】
【作用】このように、本発明においては、補正用抵抗を
有している。そして、この補正用の抵抗に直列抵抗群の
中間点から電源電圧の変化に伴い前記基準トランジスタ
と前記電流調整トランジスタの間で生じる電流特性の差
を補償するための電流を流す。このため、基準トランジ
スタに流す電流をこの補正用抵抗に流れる電流により調
整することができ、トランジスタの特性の相違によるモ
ータ回転数変動を抑制しモータを一定回転させることが
できる。
有している。そして、この補正用の抵抗に直列抵抗群の
中間点から電源電圧の変化に伴い前記基準トランジスタ
と前記電流調整トランジスタの間で生じる電流特性の差
を補償するための電流を流す。このため、基準トランジ
スタに流す電流をこの補正用抵抗に流れる電流により調
整することができ、トランジスタの特性の相違によるモ
ータ回転数変動を抑制しモータを一定回転させることが
できる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面に基
づいて説明する。図１は、全体構成を示す図であり、電
源電圧Ｖccが供給されるモータＭに対し、抵抗ＲT 、Ｒ
A、ＲB が並列接続されている。そして、抵抗ＲA とＲB
の接続点には誤差増幅器の非反転入力端子が接続さ
れ、この誤差増幅器の出力端は基準トランジスタＱAの
ベースに接続されている。一方誤差増幅器の反転入力端
子には所定の基準電圧Ｖｒｅｆが入力されている。従っ
て、誤差増幅器は抵抗ＲA とＲB の接続点の電圧と基準
電圧Ｖｒｅｆの差に応じた信号を出力する。そして、こ
のトランジスタＱA のコレクタ（上流側）は、抵抗ＲT
とＲA の接続点に接続され、エミッタ（下流側）は抵抗
を介しアースに接続されているため、誤差増幅器からの
出力信号に応じた電流がトランジスタＱA に流れる。
づいて説明する。図１は、全体構成を示す図であり、電
源電圧Ｖccが供給されるモータＭに対し、抵抗ＲT 、Ｒ
A、ＲB が並列接続されている。そして、抵抗ＲA とＲB
の接続点には誤差増幅器の非反転入力端子が接続さ
れ、この誤差増幅器の出力端は基準トランジスタＱAの
ベースに接続されている。一方誤差増幅器の反転入力端
子には所定の基準電圧Ｖｒｅｆが入力されている。従っ
て、誤差増幅器は抵抗ＲA とＲB の接続点の電圧と基準
電圧Ｖｒｅｆの差に応じた信号を出力する。そして、こ
のトランジスタＱA のコレクタ（上流側）は、抵抗ＲT
とＲA の接続点に接続され、エミッタ（下流側）は抵抗
を介しアースに接続されているため、誤差増幅器からの
出力信号に応じた電流がトランジスタＱA に流れる。
【００１１】また、モータＭおよび抵抗ＲB の下流側に
は、複数のトランジスタからなるトランジスタＱB が設
けられている。このため、抵抗ＲB およびモータＭに流
れる電流は、このトランジスタＱA によって決定され
る。そして、このトランジスタＱB はそのベースがトラ
ンジスタＱB と共通になっており、トランジスタＱB の
１つずつのトランジスタに流れる電流はトランジスタＱ
A に流れる電流と等しくなる（トランジスタＱA とトラ
ンジスタＱB の１つずつのトランジスタはいわゆるカレ
ントミラーを構成する）。そこで、トランジスタＱB の
トランジスタ数をｋ個とすると、このトランジスタＱB
に流れる電流はトランジスタＱA に流れる電流のｋ倍と
なる。
は、複数のトランジスタからなるトランジスタＱB が設
けられている。このため、抵抗ＲB およびモータＭに流
れる電流は、このトランジスタＱA によって決定され
る。そして、このトランジスタＱB はそのベースがトラ
ンジスタＱB と共通になっており、トランジスタＱB の
１つずつのトランジスタに流れる電流はトランジスタＱ
A に流れる電流と等しくなる（トランジスタＱA とトラ
ンジスタＱB の１つずつのトランジスタはいわゆるカレ
ントミラーを構成する）。そこで、トランジスタＱB の
トランジスタ数をｋ個とすると、このトランジスタＱB
に流れる電流はトランジスタＱA に流れる電流のｋ倍と
なる。
【００１２】ここで、この回路における電流量について
検討する。モータＭにかかる電圧をＶｍ、ここに流れる
電流をＩｍ、モータに発生する逆起電圧をＥ0とする。
そして、誤差増幅器の動作により抵抗ＲA の両端の電位
差は常にＶｒｅｆとなる。また、トランジスタＱA とト
ランジスタＱB の電流の比は１：ｋであるため、トラン
ジスタＱA に流れる電流はＩｍ／ｋとなる。そこで、モ
ータＭにかかる電圧Ｖｍは、 Ｖｍ＝Ｉｍ・Ｒｍ＋Ｅ0=ＲT ・Ｉｍ／ｋ＋Ｖｒｅｆ（１＋ＲB ／ＲA ） となり、逆起電圧Ｅ0 は、 Ｅ0 ＝Ｖｒｅｆ（１＋ＲB ／ＲA ）−（Ｒｍ−ＲT ／ｋ）Ｉｍ となる。なお、抵抗ＲA 、ＲB に流れる電流は小さいた
め、無視した。
検討する。モータＭにかかる電圧をＶｍ、ここに流れる
電流をＩｍ、モータに発生する逆起電圧をＥ0とする。
そして、誤差増幅器の動作により抵抗ＲA の両端の電位
差は常にＶｒｅｆとなる。また、トランジスタＱA とト
ランジスタＱB の電流の比は１：ｋであるため、トラン
ジスタＱA に流れる電流はＩｍ／ｋとなる。そこで、モ
ータＭにかかる電圧Ｖｍは、 Ｖｍ＝Ｉｍ・Ｒｍ＋Ｅ0=ＲT ・Ｉｍ／ｋ＋Ｖｒｅｆ（１＋ＲB ／ＲA ） となり、逆起電圧Ｅ0 は、 Ｅ0 ＝Ｖｒｅｆ（１＋ＲB ／ＲA ）−（Ｒｍ−ＲT ／ｋ）Ｉｍ となる。なお、抵抗ＲA 、ＲB に流れる電流は小さいた
め、無視した。
【００１３】そして、理想的にはＲｍ＝ＲT ／ｋとして
右辺第２項を０とし、右辺第１項であるＶｒｅｆ（１＋
ＲB ／ＲA ）をモータＭの設定回転数における逆起電圧
に合わせることにより、定速回転が達成される。すなわ
ち、負荷が大きくなる等の原因でモータＭの回転数が落
ちてくると逆起電圧Ｅ0 が小さくなる。このため、ＲT
，ＲA の接続点からみた抵抗ＲA 、ＲB の接続点の電
位が上昇し、誤差増幅器が動作してトランジスタＱA ，
ＱB の電流量が大きくなり、逆起電圧Ｅ0 が設定値にま
で上昇され、モータＭの回転数が定速に維持される。
右辺第２項を０とし、右辺第１項であるＶｒｅｆ（１＋
ＲB ／ＲA ）をモータＭの設定回転数における逆起電圧
に合わせることにより、定速回転が達成される。すなわ
ち、負荷が大きくなる等の原因でモータＭの回転数が落
ちてくると逆起電圧Ｅ0 が小さくなる。このため、ＲT
，ＲA の接続点からみた抵抗ＲA 、ＲB の接続点の電
位が上昇し、誤差増幅器が動作してトランジスタＱA ，
ＱB の電流量が大きくなり、逆起電圧Ｅ0 が設定値にま
で上昇され、モータＭの回転数が定速に維持される。
【００１４】ところが、上述のように、電源電位Ｖccの
変動に伴い、トランジスタＱA 、ＱB の特性の相違によ
り、ｋが変動し、右辺第２項が０でなくなる。すなわ
ち、電源電圧Ｖccが大きくなると、ｋが大きくなり、モ
ータ回転数が小さくなる。
変動に伴い、トランジスタＱA 、ＱB の特性の相違によ
り、ｋが変動し、右辺第２項が０でなくなる。すなわ
ち、電源電圧Ｖccが大きくなると、ｋが大きくなり、モ
ータ回転数が小さくなる。
【００１５】ところが、本実施例においては、抵抗値の
大きな抵抗Ｒｖが、抵抗ＲT 、ＲAの接続点とアースの
間に接続されている。従って、抵抗ＲT 、ＲA の接続点
からアースに向けて常時電流が流れ、この電流量は、抵
抗ＲT 、ＲA の接続点の電位に比例したものとなる。そ
して、この抵抗Ｒｖに流れる電流をｋの変動に伴う（Ｒ
ｍ−ＲT ／ｋ）Ｉｍの変動に対応したものとすることに
よって、電源電圧Ｖccの変動によらず、モータＭを定速
回転することができる。
大きな抵抗Ｒｖが、抵抗ＲT 、ＲAの接続点とアースの
間に接続されている。従って、抵抗ＲT 、ＲA の接続点
からアースに向けて常時電流が流れ、この電流量は、抵
抗ＲT 、ＲA の接続点の電位に比例したものとなる。そ
して、この抵抗Ｒｖに流れる電流をｋの変動に伴う（Ｒ
ｍ−ＲT ／ｋ）Ｉｍの変動に対応したものとすることに
よって、電源電圧Ｖccの変動によらず、モータＭを定速
回転することができる。
【００１６】例えば、電源電圧ＶccがＶ1 →Ｖ2 に変化
したとすると、この場合の抵抗Ｒｖに流れる電流の変化
分は、（Ｖ1 −Ｖ2）／Ｒｖとなる。そこで、電源電圧
Ｖccが５→１５Ｖに変化し、抵抗Ｒｖ＝９０ｋΩとすれ
ば、抵抗Ｒｖに流れる電流の変化分は、１０／９０ｋ＝
１１１μＡとなる。一方、１０ＶでＩｍ＝８０ｍＡ、Ｋ
＝２１程度で駆動する従来のガバナ式モータにおいて
は、通常時の抵抗ＲT に流れる電流量は３．８０９５
（８０／２１ｍＡ）であるが、電源電圧Ｖccが５→１５
Ｖのように変化した場合、ｋが３％程度上昇する。従っ
て、そのままでは、ｋ＝２１．６３となり、抵抗ＲT に
流れる電流は３．６９８６ｍＡとなる。しかし、本実施
例の抵抗Ｒｖを設けることによって、抵抗ＲT に流れる
電流に１１１μＡが付加されるため、抵抗ＲT に流れる
電流は３．８０９６ｍＡとなり、ｋの上昇分がこの抵抗
Ｒｖに流れる電流によって補償され、モータを定速回転
を維持できることが理解される。
したとすると、この場合の抵抗Ｒｖに流れる電流の変化
分は、（Ｖ1 −Ｖ2）／Ｒｖとなる。そこで、電源電圧
Ｖccが５→１５Ｖに変化し、抵抗Ｒｖ＝９０ｋΩとすれ
ば、抵抗Ｒｖに流れる電流の変化分は、１０／９０ｋ＝
１１１μＡとなる。一方、１０ＶでＩｍ＝８０ｍＡ、Ｋ
＝２１程度で駆動する従来のガバナ式モータにおいて
は、通常時の抵抗ＲT に流れる電流量は３．８０９５
（８０／２１ｍＡ）であるが、電源電圧Ｖccが５→１５
Ｖのように変化した場合、ｋが３％程度上昇する。従っ
て、そのままでは、ｋ＝２１．６３となり、抵抗ＲT に
流れる電流は３．６９８６ｍＡとなる。しかし、本実施
例の抵抗Ｒｖを設けることによって、抵抗ＲT に流れる
電流に１１１μＡが付加されるため、抵抗ＲT に流れる
電流は３．８０９６ｍＡとなり、ｋの上昇分がこの抵抗
Ｒｖに流れる電流によって補償され、モータを定速回転
を維持できることが理解される。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
補正用抵抗を有しており、これによって電圧変動時にお
けるｋの変動を補償する。従って、電圧変動によらずモ
ータの定速回転を維持することができる。
補正用抵抗を有しており、これによって電圧変動時にお
けるｋの変動を補償する。従って、電圧変動によらずモ
ータの定速回転を維持することができる。
【図１】本発明の一実施例に係るモータ駆動回路の全体
構成を示す回路図である。
構成を示す回路図である。
【図２】従来のモータ駆動回路の構成を示す回路図であ
る。
る。
Ｍ モータ Ｒｖ 補正用抵抗 ＱA 基準トランジスタ ＱB 電流調整トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 5/00 - 5/26 H02P 7/00 - 7/34
Claims (1)
- 【請求項１】モータと並列に配置された少なくとも３つ
の抵抗からなる直列抵抗群と、 この直列抵抗群によって得られる分割電圧に応じて動作
する基準トランジスタと、 この基準トランジスタに流れる電流に比例した電流をモ
ータに流す電流調整トランジスタと、 一端が上記直列抵抗群の中間点に接続され、電源電圧の
変化に伴い前記基準トランジスタと前記電流調整トラン
ジスタの間で生じる電流特性の差を補償するために電流
の一部をアースに向けて流す補正用抵抗と、 を有し、 補正用抵抗に微小電流を流すことにより、前記基準トラ
ンジスタに流す電流を補正す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 |
|---|---|---|---|
| JP3316220A JP3054478B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | モータ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3316220A JP3054478B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | モータ駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05161380A JPH05161380A (ja) | 1993-06-25 |
| JP3054478B2 true JP3054478B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=18074646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3316220A Expired - Fee Related JP3054478B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | モータ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3054478B2 (ja) |
-
1991
- 1991-11-29 JP JP3316220A patent/JP3054478B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05161380A (ja) | 1993-06-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |