JP3157078B2 - モータ駆動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータの駆動制御回路
に関し、特に複数相のモータ巻線に所定のモータ駆動電
流を供給し、モータの駆動を制御するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、モータの駆動回路として、ト
ランジスタのスイッチングを利用するものがあり、広く
利用されている。例えば、３相のブラシレスモータで
は、位相が１２０度ずつ異なる３相のサインカーブの電
流をモータコイルに順次流し、得られた回転磁界を利用
してモータを回転させる。また、この３相ブラシレスモ
ータへの通電方式として、モータコイルへの通電期間が
電気角にして１８０°、すなわち全電気角においてモー
タコイルへの通電を行う１８０°通電方式が知られてお
り、この通電にも複数のトランジスタスイッチングが利
用されている。このような、３相ブラシレスモータは、
高速でかつ正確な回転が行えるため、例えば、レーザビ
ームプリンタのポリンゴンミラーの回転に利用される。

【０００３】また、この３相ブラシレスモータは、非通
電期間がなく、モータ巻線への通電期間が電気角にして
１８０゜、即ちモータの全電気角においてモータ巻線へ
の通電を行ういわゆる１８０゜通電方式によって駆動す
ることが公知である。

【０００４】図３に、従来の１８０゜通電型のモータ駆
動回路ＩＣ３０の構成を示す。モータ駆動回路は、ＩＣ
３０で構成されており、このＩＣ３０は、モータの各相
コイルＬ１〜Ｌ３に所定のサインカーブの駆動電流を供
給するための回路である。

【０００５】出力部１２は、３個の出力端子ＯＵＴ１〜
ＯＵＴ３に対応した３対の出力トランジスタＱ１〜Ｑ６
から構成されている。出力トランジスタＱ１〜Ｑ６のう
ち、図中上側に示されるトランジスタは、ソース側出力
トランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５であり、下側のトランジ
スタはシンク側出力トランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６であ
る。そして、それぞれ直列接続された出力トランジスタ
Ｑ１とＱ２、Ｑ３とＱ４、Ｑ５とＱ６の接続点には、各
出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ３が接続されている。

【０００６】出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ３には、駆動対
象であるモータの各相巻線（コイル）Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３
が接続されている。従って、出力部１２の出力トランジ
スタＱ１〜Ｑ６の通電量を制御することによって、コイ
ルＬ１〜Ｌ３に所望の電流を流すことができる。

【０００７】一方、この駆動回路では、モータの回転量
を所望のものにするため、モータの回転を検出し、フィ
ードバック制御を行っている。このため、モータのステ
ータには、モータの角度位置を検出するための所定数
（例えば３個）のホール素子２０が、互いに所定角度隔
てて配置されている。このホール素子２０は、それぞれ
対応するホール入力端子ＩＮ１，ＩＮ２，ＩＮ３に接続
されている。従って、モータの回転子位置についての信
号がＩＣ３０に入力される。

【０００８】ホールアンプ部１８は、ホール素子２０に
ホール入力端子ＩＮ１，ＩＮ２，ＩＮ３を介して接続さ
れ、ホール素子２０からの出力をそれぞれ増幅し、位置
検出を行い、所定の位置検出信号を発生するアンプ部で
ある。

【０００９】ホールアンプ部１８に接続された上下三差
動分配部１６は、ホールアンプ部１８からの位置検出信
号を、各相ごとに分配し、かつ出力部１２のソース側出
力トランジスタＱ１，３，５に対応する所定の位相信号
（位相制御電流）Ｉ1 と、シンク側出力トランジスタＱ
２，４，６に対応する所定の位相信号（位相制御電流）
Ｉ1 ´とに分配する分配部である。

【００１０】なお、速度制御部２２は、所定周波数のク
ロック信号ＣＬＫとモータの現在の回転数を示すＦＧ信
号との位相比較を行って、モータの駆動力を制御するい
わゆるトルク指令を発生して、これを上下三差動分配部
１６へ供給している。そして、このトルク指令は、上下
三差動分配部１６において、各相のソース側及びシンク
側出力トランジスタＱ１〜Ｑ６に対応する位相制御電流
Ｉ1 ，Ｉ1 ´に合成される。

【００１１】出力制御部３４は、上下三差動分配部１６
に接続されて、出力部１２の出力トランジスタＱ１〜Ｑ
６を、それぞれ制御する制御部である。以下に、図４を
用いてこの出力制御部３４の回路構成について説明す
る。なお、図には１相分のみの回路構成を示すが、他の
相も同様の構成を有している。

【００１２】出力制御部３４は、ソース側出力トランジ
スタＱ１及びシンク側出力トランジスタＱ２に所定のベ
ース電流を供給するための出力制御回路から構成されて
いる。

【００１３】ソース側カレントミラー回路３６は、２つ
のＰＮＰ型トランジスタＴｒ４、Ｔｒ５からなってお
り、入力側トランジスタＴｒ４のコレクタ、ベース間が
短絡されている。そして、この入力側トランジスタＴｒ
４のコレクタには位相制御電流Ｉ1 を流す電流源が設け
られている。従って、この電流源により、トランジスタ
Ｔｒ４のコレクタ電流とトランジスタＴｒ４およびＴｒ
５のベース電流が供給されることになる。ここで、位相
制御電流Ｉ1 は図３の上下三差動分配部１６から供給さ
れる。

【００１４】カレントミラー回路３６の出力側トランジ
スタＴｒ５のコレクタには、ＮＰＮ型トランジスタＴｒ
６のベースが接続されている。トランジスタＴｒ６のコ
レクタには電源ＶCCが接続され、そのエミッタにはＮＰ
Ｎ型のソース側出力トランジスタＱ１のベースが接続さ
れている。

【００１５】また、ソース側出力トランジスタＱ１のコ
レクタは、電源ＶCCに接続されており、ソース側出力ト
ランジスタＱ１は、上述のようにして供給されるベース
電流に応じてそのエミッタから出力端子ＯＵＴ１を介し
てコイルＬ１に所定の駆動電流を出力する。このように
して、位相制御電流Ｉ1 によって、ソース側出力トラン
ジスタＱ１の出力電流が制御されている。

【００１６】一方、シンク側カレントミラー回路３８の
入力側トランジスタＴｒ１０のコレクタ、ベース間は短
絡されており、この入力側トランジスタＴｒ１０には位
相制御電流Ｉ1 ´を流す電流源が設けられている。従っ
て、この電流源により、トランジスタＴｒ１０のコレク
タ電流と、トランジスタＴｒ１０およびＴｒ１１のベー
ス電流が供給されることになる。

【００１７】また、カレントミラー回路３８の入力側ト
ランジスタＴｒ１０のエミッタ及び出力側トランジスタ
Ｔｒ１１のエミッタには、ＮＰＮ型トランジスタＴｒ１
２のベースが接続されている。そして、トランジスタＴ
ｒ１２のコレクタには電源ＶCCが接続され、エミッタに
は、ＮＰＮ型のシンク側出力トランジスタＱ２のベース
が接続されている。

【００１８】シンク側出力トランジスタＱ２は、そのコ
レクタが、ソース側出力トランジスタＱ１のエミッタに
直列接続され、ソース側出力トランジスタＱ１とシンク
側出力トランジスタＱ２との接続点には出力端子ＯＵＴ
１が接続され、位相制御電流Ｉ1 ´によって、シンク側
出力トランジスタＱ２の出力電流が制御される。

【００１９】なお、シンク側出力トランジスタＱ２を制
御する位相制御電流Ｉ1 ´は、ソース側出力トランジス
タの駆動を制御する位相制御電流Ｉ1 とは逆相（１８０
°異なる）であり、シンク側出力トランジスタＱ２は、
ソース側出力トランジスタＱ１から、コイルＬ１に所定
の駆動電流が供給されている期間（電気角にして１８０
゜の期間）はオフしている。

【００２０】そして、ソース側出力トランジスタＱ１が
オフする次の電気角１８０゜の期間において、シンク側
出力トランジスタＱ２はオンし、カレントミラー回路３
８に供給される位相制御電流Ｉ1 ´に応じて、コイルＬ
１に上記駆動電流とは逆方向の駆動電流を供給する。こ
のようにして、モータの各相コイルＬ１〜Ｌ３への通電
が制御され、モータの回転数が所望のものに制御され
る。

【００２１】以上説明したごとき構成の１８０゜通電型
のモータドライバにおいては、ソース側出力トランジス
タ及びシンク側出力トランジスタにそれぞれ電気角にし
て１８０゜期間通電するため、非通電領域が存在しな
い。

【００２２】従って、上記１８０゜通電型のモータドラ
イバを、例えば、高速印刷化が要求されるＬＢＰのポリ
ゴンミラーモータドライバとして用いた場合には、モー
タコイルへの通電のタイミングがずれないように、ソー
ス側出力トランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５とシンク側出力
トランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６との動作タイミングは、
極めて正確に制御されることが要求されている。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
出力制御部３４のソース側カレントミラー回路３６にお
いては、その入力側トランジスタＴｒ４および出力側Ｔ
ｒ５をオンさせるためには、位相制御電流Ｉ1 が、入力
側トランジスタＴｒ４と出力側トランジスタＴｒ５のベ
ース電流和以上であることが必要である。このため、入
力側トランジスタＴｒ４および出力側トランジスタＴｒ
５のオン動作に時間を要し、オン遅延が発生していた。
そして、このオン遅延によって出力トランジスタのベー
ス電流の供給が遅延する。そこで、出力トランジスタの
動作が遅延して、モータコイルへの駆動電流出力に非駆
動領域が存在することとなってしまった。この非駆動領
域によって、出力部における電力損失が大きくなり、ま
たモータにキックバックが発生したり、モータの回転音
が大きくなる等の問題が発生する可能性があり、モータ
の高速回転化等に極めて深刻な影響を与えていた。

【００２４】また、カレントミラー回路３６の出力側ト
ランジスタＴｒ５はオフに際して、位相制御電流Ｉ1 の
低下に従ってすぐには低下しない。このため、出力側ト
ランジスタＴｒ５にオフ遅延が発生し、よって、ソース
側出力トランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５のオフ動作が遅延
していた。そして、このオフ遅延により、ソース側出力
トランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５とシンク側出力トランジ
スタＱ２，Ｑ４，Ｑ６に両方オンの期間が発生し、両出
力トランジスタ間にスルー電流が発生して、素子の発
熱、破壊等に至ってしまう可能性があった。

【００２５】本発明は、これらの課題を解消するために
なされたもので、出力トランジスタの制御動作のオンオ
フ遅延を改善して、性能の高いモータ駆動制御装置を提
供することを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るモータ駆動制御装置は、以下のような
特徴を有する。

【００２７】直列接続され、その接続点にモータ巻線が
接続されたソース側出力トランジスタ及びシンク側出力
トランジスタと、前記ソース側出力トランジスタに所定
ベース電流を供給するためのカレントミラー回路とを有
し、前記カレントミラー回路は、その入力側トランジス
タのコレクタに供給される位相制御電流を増幅率ｈfeで
増幅してその共通ベースに供給するトランジスタを有
し、位相制御電流の増大に応じて前記カレントミラー回
路が速やかにオンすることによりオン遅延を防止するこ
とを特徴とする。

【００２８】直列接続され、その接続点にモータ巻線が
接続されたソース側出力トランジスタ及びシンク側出力
トランジスタと、前記モータ巻線に所定の位相の交流電
流を供給するための位相制御電流に応じて、前記ソース
側出力トランジスタにベース電流を供給する第１カレン
トミラー回路と、前記第１カレントミラー回路の共通ベ
ースに、その出力端が接続され、トルク指令に対応した
定電流に応じて、前記第１カレントミラー回路に共通ベ
ース電流を供給する第２カレントミラー回路とを有する
ことを特徴とする。

【００２９】直列接続され、その接続点にモータ巻線が
接続されたソース側出力トランジスタ及びシンク側出力
トランジスタと、前記モータ巻線に所定の位相の交流電
流を供給するための位相制御電流に応じて、前記ソース
側出力トランジスタにベース電流を供給する第１カレン
トミラー回路と、前記第１カレントミラー回路の共通ベ
ースに、その出力端が接続され、トルク指令に対応した
定電流に応じて、前記第１カレントミラー回路に共通ベ
ース電流を供給する第２カレントミラー回路とを有し、
前記第１カレントミラー回路は、その入力側トランジス
タのコレクタにベースが接続され、その共通ベースにエ
ミッタが接続されたトランジスタを有することを特徴と
する。

【００３０】

【作用】本発明に係るモータ駆動制御装置によれば、ソ
ース側出力トランジスタに所定ベース電流を供給するた
めのカレントミラー回路において、その入力側トランジ
スタのコレクタにベースが接続され、その共通ベースに
エミッタが接続されたトランジスタを設けている。

【００３１】カレントミラー回路をオンさせるに際し
て、必要な共通ベース電流は、上記トランジスタを付加
しない場合の（ＩB _Tr4 ＋ＩB _Tr5 ）に比べて、（ＩB
_Tr4 ＋ＩB _Tr5 ）／ｈfeでよい。モータ駆動制御がリニ
ア駆動の場合、位相制御電流Ｉ1 は、０からリニアに変
化する。ここで、ｈfeは、追加した上記トランジスタの
増幅率である。

【００３２】従って、上記トランジスタを、カレントミ
ラー回路に設けることにより、カレントミラー回路のオ
ン動作が速くなって、非通電領域の発生を防止できるた
め、モータのキックバックや、モータの回転音の増大等
を確実に回避できる。

【００３３】また、本発明では、ソース側出力トランジ
スタにベース電流を供給する第１カレントミラー回路
と、第１カレントミラー回路の共通ベースにその出力端
が接続され、トルク指令に対応した定電流に応じて、第
１カレントミラー回路に微小な共通ベース電流を供給す
る第２カレントミラー回路を設けた。

【００３４】第２カレントミラー回路はトルク指令に対
応した定電流によって制御されているので、第２カレン
トミラー回路からは、第１カレントミラー回路の共通ベ
ースに常に所定の微小な電流が供給されている。

【００３５】このような状況において、第１カレントミ
ラーのオフ時には、第２カレントミラー回路から供給さ
れる電流によって、位相制御電流Ｉ1 のオフ指令によっ
て第１カレントミラー回路の出力側トランジスタがオフ
するよりも速く、第１カレントミラー回路の出力側トラ
ンジスタをオフさせることができる。

【００３６】従って、第２カレントミラー回路を設けな
い場合に比較して、第１カレントミラー回路のオフ動作
が速くなるためオフ遅延を改善することができ、ソース
側出力トランジスタとシンク側出力トランジスタとの間
にスルー電流が発生することを、確実に防止できる。

【００３７】なお、第２カレントミラー回路から第１カ
レントミラー回路の共通ベースに供給される電流は微小
なものであり、通常動作時においては第１カレントミラ
ー回路の動作に影響を与えるようなものではない。しか
し、第１カレントミラー回路のオフ時にはそのオフ特定
の改善に大きな役割を果たす。

【００３８】更に、第１カレントミラー回路に、その入
力側トランジスタのコレクタにベースが接続され、その
共通ベースにエミッタが接続されたトランジスタを設
け、かつこの第１カレントミラー回路の共通ベースに、
トルク指令に対応した定電流に応じて制御される第２カ
レントミラー回路を設けることによって、第１カレント
ミラー回路のオン遅延及びオフ遅延の両方を同時に改善
でき、より高精度のモータ駆動制御が可能となる。

【００３９】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図を用いて説明
する。

【００４０】図１には、本発明の実施例に係るモータ駆
動制御装置であって、例えばＬＢＰのポリゴンミラーモ
ータ等に用いられる１８０゜通電型のモータ駆動制御装
置１０をＩＣ化した場合の構成を示す。また、図２に
は、図１の出力制御部１４の回路構成を示す。なお、既
に説明した図３及び図４と同様の構成には同一の符号を
付して、説明を省略する。

【００４１】本実施例において、出力部１２は、３個の
出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ３にそれぞれ対応したソース
側出力トランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５と、シンク側出力
トランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６とから構成されている。
出力トランジスタＱ１〜Ｑ６のうち、図中上側に示され
るトランジスタは、ソース側出力トランジスタＱ１，Ｑ
３，Ｑ５であり、下側のトランジスタはシンク側出力ト
ランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６である。それぞれ直列接続
された出力トランジスタＱ１とＱ２、Ｑ３とＱ４、Ｑ５
とＱ６の接続点には、各出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ３が
接続されている。

【００４２】また、出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ３には、
駆動対象である各相のモータコイルＬ１，Ｌ２，Ｌ３が
接続されている。

【００４３】ホールアンプ部１８は、ホール素子２０か
らの出力をそれぞれ増幅し、位置検出を行い、所定の位
置検出信号を発生するアンプ部である。

【００４４】ホールアンプ部１８に接続された上下三差
動分配部１６は、ホールアンプ部１８からの位置検出信
号を、各相ごとに分配し、かつ出力部１２のソース側出
力トランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５に対応する所定の位相
制御電流Ｉ1 と、シンク側出力トランジスタＱ２，Ｑ
４，Ｑ６に対応する所定の位相制御電流Ｉ1 ´とに分配
する分配部である。

【００４５】速度制御部２２は、所定周波数のクロック
信号ＣＬＫとモータの現在の回転数を示すＦＧ信号との
位相比較を行ってトルク指令を発生し、これを上下三差
動分配部１６へ供給している。このトルク指令は、上下
三差動分配部１６において、各相のソース側及びシンク
側出力トランジスタＱ１〜Ｑ６に対応する位相制御電流
Ｉ1 ，Ｉ1 ´に合成される。更に、速度制御部２２は、
出力制御部１４に、トルク指令に応じた所定の定電流Ｉ
2 を供給している。

【００４６】出力制御部１４は、上下三差動分配部１６
に接続されて、出力部１２の出力トランジスタＱ１〜Ｑ
６をそれぞれ制御する制御部である。

【００４７】以下に、図２を用いてこの出力制御部１４
の回路構成について説明する。なお、図には１相分のみ
の回路構成を示すが、他の相も同様の構成を有してい
る。

【００４８】出力制御部１４のソース側は、主としてオ
ン遅延防止のためのトランジスタＴｒ３が設けられた第
１カレントミラー回路２４と、オフ遅延防止のための第
２カレントミラー回路２６と、電流増幅のためのトラン
ジスタＴｒ６とから構成されている。

【００４９】第１カレントミラー回路２４において、オ
ン遅延防止のＰＮＰ型のトランジスタＴｒ３は、第１カ
レントミラー回路２４のＰＮＰ型の入力側トランジスタ
Ｔｒ４のコレクタにそのベースが接続され、共通ベース
にそのエミッタが接続されている。

【００５０】このトランジスタＴｒ３のベースと入力側
トランジスタＴｒ４のコレクタには、図１の上下三差動
分配部１６において、各相毎に分配された位相制御電流
Ｉ1が供給されている。

【００５１】また、オフ遅延防止のための第２カレント
ミラー回路２６は、ＰＮＰ型の入力側トランジスタＴｒ
１と、ＰＮＰ型の出力側トランジスタＴｒ２とから構成
され、入力側トランジスタＴｒ１のコレクタとベースと
が短絡されている。そして、この入力側トランジスタＴ
ｒ１のコレクタと共通ベースには、図１の速度制御部２
２から出力された、トルク指令に応じた定電流Ｉ2 が供
給されている。

【００５２】第１カレントミラー回路２４のＰＮＰ型の
出力側トランジスタＴｒ５のコレクタには、ＮＰＮ型ト
ランジスタＴｒ６のベースが接続されている。トランジ
スタＴｒ６のコレクタには電源ＶCCが接続され、エミッ
タには、ＮＰＮ型のソース側出力トランジスタＱ１のベ
ースが接続されている。

【００５３】また、ソース側出力トランジスタＱ１のコ
レクタには電源ＶCCが接続され、そのエミッタから位相
制御電流Ｉ1 に応じて、出力端子ＯＵＴ１を介してコイ
ルＬ１に所定の駆動電流が出力される。

【００５４】出力制御部１４のシンク側は、シンク側の
カレントミラー回路２８と、電流増幅のためのＮＰＮ型
のトランジスタＴｒ１２とから構成されている。

【００５５】カレントミラー回路２８は、ＮＰＮ型の入
力側トランジスタＴｒ１０とＮＰＮ型の出力側トランジ
スタＴｒ１１とから構成され、入力側トランジスタＴｒ
１０のコレクタとベースとが短絡され、この入力側トラ
ンジスタＴｒ１０のコレクタと共通ベースに、各相毎に
分配された位相制御電流Ｉ1 ´が供給されている。

【００５６】入力側トランジスタＴｒ１０のエミッタ及
びＮＰＮ型出力側トランジスタＴｒ１１のエミッタに
は、ＮＰＮ型トランジスタＴｒ１２のベースが接続され
ている。トランジスタＴｒ１２のコレクタは電源ＶCCに
接続され、エミッタには、ＮＰＮ型のシンク側出力トラ
ンジスタＱ２のベースが接続されている。

【００５７】シンク側出力トランジスタＱ２は、そのコ
レクタが、ソース側出力トランジスタＱ１のエミッタに
直列接続され、その接続点から出力端子ＯＵＴ１を介し
てコイルＬ１に位相制御電流Ｉ1 ´に応じた所定駆動電
流が出力される。

【００５８】次に、本実施例に係るモータ駆動制御装置
の動作について説明する。

【００５９】まず、各ホール素子２０が、モータの角度
位置を検出して、これをホールアンプ部１８に出力し、
ホールアンプ部１８は、各ホール素子２０からの出力を
それぞれ増幅し、所定の位置検出信号として、上下三差
動分配部１６に出力する。

【００６０】上下三差動分配部１６は、上記位置検出信
号と、速度制御部２２から出力されたトルク指令とに基
づいて、各相毎のソース側出力トランジスタＱ１，３，
５に対応する所定の位相制御電流Ｉ1 と、各相毎のシン
ク側出力トランジスタＱ２，４，６に対応する所定の位
相制御電流Ｉ1 ´とを分配して、出力制御部１４に出力
する。

【００６１】出力制御部１４のソース側の第１カレント
ミラー回路２４には、位相制御電流Ｉ1 が供給され、こ
の位相制御電流Ｉ1 が、（ＩB _Tr4 ＋ＩB _Tr5 ）／ｈfe
に達した時点で、トランジスタＴｒ３がオンする。すな
わち、位相制御電流Ｉ1 が（ＩB _Tr4 ＋ＩB _Tr5 ）／ｈ
feに至った時点で、第１カレントミラー回路２４の共通
ベースに、必要なベース電流ＩB _Tr4 ＋ＩB _Tr5 が供給
され、第１カレントミラー回路２４が速やかにオンす
る。ここで、ｈfeはトランジスタＴｒ３の増幅率であ
る。

【００６２】次に、出力側トランジスタＴｒ５から、位
相制御電流Ｉ1 に応じた所定のベース電流がトランジス
タＴｒ６に供給され、トランジスタＴｒ６が所定のベー
ス電流をソース側出力トランジスタＱ１に供給し、ソー
ス側出力トランジスタＱ１のエミッタから、出力端子Ｏ
ＵＴ１を介してコイルＬ１に所定の駆動電流が供給され
る。

【００６３】一方、第２カレントミラー回路２６は、ト
ルク指令に対応した定電流Ｉ2 によって制御されてお
り、第２カレントミラー回路から第１カレントミラー回
路の共通ベースには、常に所定の微小な電流が供給され
ている。ソース側出力トランジスタＱ１による通電期間
中においては、位相制御電流Ｉ1 に対して定電流Ｉ2
は、例えば１／１０程度と十分小さいため、第１カレン
トミラー回路２４は、第２カレントミラー回路２６から
の出力にほとんど影響されずに動作する。

【００６４】ソース側出力トランジスタＱ１による通電
期間の終了時には、位相制御電流Ｉ1 が小さくなる。そ
こで、第２カレントミラー回路２６から第１カレントミ
ラー回路２４の共通ベースへの所定の電流の供給が意味
を持ち、ＰＮＰ型の出力側トランジスタＴｒ５のベース
に向けて電流を供給するため、出力側トランジスタＴＲ
５は速やかにオフされ、これに応じてソース側出力トラ
ンジスタＱ１がオフする。

【００６５】即ち、全相のトルク指令に対応した定電流
Ｉ2 に応じて第２カレントミラー回路２６から、第１カ
レントミラー回路２４の共通ベースに常に供給されてい
る所定の微小電流によって、位相制御電流Ｉ1 のオフ指
令により出力側トランジスタＴｒ５がオフするよりも速
く、この出力側トランジスタＴｒ５をオフさせることが
できる。従って、第２カレントミラー回路を設けない場
合に比較して、第１カレントミラー回路のオフ動作が極
めて速くなるため、オフ遅延を改善することができる。

【００６６】ソース側出力トランジスタＱ１のエミッタ
にそのコレクタが直列接続されたシンク側出力トランジ
スタＱ２は、ソース側出力トランジスタＱ１から、コイ
ルＬ１に所定の駆動電流が供給されている期間（電気角
にして１８０゜の期間）は、オフしている。

【００６７】次の電気角１８０゜の期間においては、上
記のようにソース側出力トランジスタＱ１が速やかにオ
フし、シンク側出力トランジスタＱ２は、カレントミラ
ー回路２８に供給される位相制御電流Ｉ1 ´に応じて、
コイルＬ１に上記駆動電流とは逆方向の駆動電流を供給
する。これによってコイルＬ１には所定の交流駆動電流
が供給され、また、他のコイルＬ２，Ｌ３も位相をずら
して同様に所定の交流駆動電流が供給され、モータのロ
ータが回転する。

【００６８】このように、本実施例においては、第１カ
レントミラー回路にトランジスタＴｒ３を設けることに
よって、カレントミラー回路をオンさせるに際して、必
要な共通ベース電流は、上記トランジスタを付加しない
場合の（ＩB _Tr4 ＋ＩB _Tr5）に比べて、（ＩB _Tr4 ＋
ＩB _Tr5 ）／ｈfeで足りる。

【００６９】従って、上記トランジスタを、カレントミ
ラー回路に設けることにより、カレントミラー回路のオ
ン動作が速くなって、非通電領域の発生を防止できるた
め、モータのキックバックや、モータの回転音の増大等
を確実に回避可能で、また電力損失の低い（高効率動作
の）高性能のモータ駆動制御装置が実現できる。

【００７０】更に、第１カレントミラー回路の共通ベー
スに第２カレントミラー回路を接続することにより、第
１カレントミラー回路のオフ動作が極めて速くなる。従
って、オフ遅延を改善することができ、ソース側出力ト
ランジスタとシンク側出力トランジスタとの間にスルー
電流が発生することを、確実に防止できる。

【００７１】なお、シンク側の出力制御回路に対して
も、そのカレントミラー回路２８にオン遅延防止のため
のトランジスタを設け、またオフ遅延防止のための第２
カレントミラー回路を付加すれば、出力トランジスタＱ
１〜Ｑ６は極めて正確なタイミングで制御することが可
能となる。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るモー
タ駆動制御装置においては、ソース側出力トランジスタ
に所定ベース電流を供給するためのカレントミラー回路
において、その入力側トランジスタのコレクタにベース
が接続され、その共通ベースにエミッタが接続されたト
ランジスタを設けた。

【００７３】従って、カレントミラー回路のオン動作が
上記トランジスタのｈfe分速くなって、オフ遅延が改善
され、非通電領域の発生を防止できるため、モータのキ
ックバックや、モータの回転音の増大等を確実に回避す
ることが可能で、また電力損失の低い（高効率動作の）
高性能のモータ駆動制御装置が実現できる。

【００７４】更に、本発明では、ソース側出力トランジ
スタにベース電流を供給する第１カレントミラー回路
と、第１カレントミラー回路の共通ベースにその出力端
が接続され、トルク指令に対応した定電流に応じて、第
１カレントミラー回路に共通ベース電流を供給する第２
カレントミラー回路を設けた。

【００７５】よって、第１カレントミラーのオフ時に
は、第２カレントミラー回路から第１カレントミラー回
路の共通ベースに供給される所定の電流によって、位相
制御電流のオフ指令によって第１カレントミラー回路の
出力側トランジスタがオフするよりも速く、この出力側
トランジスタがオフする。

【００７６】従って、第２カレントミラー回路を設けな
い場合に比較して、第１カレントミラー回路のオフ動作
が極めて速くなりオフ遅延を改善することが可能となっ
た。よって、オフ遅延によって発生するソース側出力ト
ランジスタとシンク側出力トランジスタとの間のスルー
電流を確実に防止できる。

【００７７】更に、第１カレントミラー回路に、その入
力側トランジスタのコレクタにベースが接続され、その
共通ベースにエミッタが接続されたトランジスタを設
け、かつこの第１カレントミラー回路の共通ベースに、
トルク指令に対応した定電流に応じて制御される第２カ
レントミラー回路を設けることによって、第１カレント
ミラー回路のオン遅延及びオフ遅延の両方を同時に改善
でき、より高精度のモータ駆動制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るモータ駆動制御装置を示
す概略構成図である。

【図２】図１の出力制御部１４の回路構成を示す図であ
る。

【図３】本発明の実施例に係るモータ駆動制御装置を示
す概略構成図である。

【図４】図３の出力制御部３４の回路構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０ モータ駆動制御装置 １２ 出力部 １４ 出力制御部 １６ 上下三差動分配部 ２２ 速度制御部 ２４ 第１カレントミラー回路 ２６ 第２カレントミラー回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坪内 俊樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 清間 利明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−271294（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−151888（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−88491（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02P 6/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数相のモータ巻線に所定のモータ駆動
   電流を供給し、モータの駆動を制御するモータ駆動制御
   装置であって、 直列接続され、その接続点にモータ巻線が接続されたソ
   ース側出力トランジスタ及びシンク側出力トランジスタ
   と、 前記ソース側出力トランジスタに所定ベース電流を供給
   するカレントミラー回路とを有し、 前記カレントミラー回路は、その入力側トランジスタの
   コレクタに供給される位相制御電流を増幅率ｈfeで増幅
   してその共通ベースに供給するトランジスタを有し、位
   相制御電流の増大に応じて前記カレントミラー回路が速
   やかにオンすることによりオン遅延を防止することを特
   徴とするモータ駆動制御装置。
2. 【請求項２】 複数相のモータ巻線に所定のモータ駆動
   電流を供給し、モータの駆動を制御するモータ駆動制御
   装置であって、 直列接続され、その接続点にモータ巻線が接続されたソ
   ース側出力トランジスタ及びシンク側出力トランジスタ
   と、 前記モータ巻線に所定の位相の交流電流を供給するため
   の位相制御電流に応じて、前記ソース側出力トランジス
   タにベース電流を供給する第１カレントミラー回路と、 前記第１カレントミラー回路の共通ベースに、その出力
   端が接続され、トルク指令に対応した定電流に応じて、
   前記第１カレントミラー回路に共通ベース電流を供給す
   る第２カレントミラー回路とを有することを特徴とする
   モータ駆動制御装置。
3. 【請求項３】 複数相のモータ巻線に所定のモータ駆動
   電流を供給し、モータの駆動を制御するモータ駆動制御
   装置であって、 直列接続され、その接続点にモータ巻線が接続された、
   モータ巻線を駆動するためのソース側出力トランジスタ
   及びシンク側出力トランジスタと、 前記モータ巻線に所定の位相の交流電流を供給するため
   の位相制御電流に応じて、前記ソース側出力トランジス
   タにベース電流を供給する第１カレントミラー回路と、 前記第１カレントミラー回路の共通ベースに、その出力
   端が接続され、トルク指令に対応した定電流に応じて、
   前記第１カレントミラー回路に共通ベース電流を供給す
   る第２カレントミラー回路とを有し、 前記第１カレントミラー回路は、 その入力側トランジスタのコレクタにベースが接続さ
   れ、その共通ベースにエミッタが接続されたトランジス
   タを有することを特徴とするモータ駆動制御装置。