JP3398784B2 - モータ駆動回路 - Google Patents
モータ駆動回路Info
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- JP3398784B2 JP3398784B2 JP24415692A JP24415692A JP3398784B2 JP 3398784 B2 JP3398784 B2 JP 3398784B2 JP 24415692 A JP24415692 A JP 24415692A JP 24415692 A JP24415692 A JP 24415692A JP 3398784 B2 JP3398784 B2 JP 3398784B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｈブリッジ型駆動回路
を利用したモータ駆動回路に係り、特に正転と逆転で回
転速度を変化させることができるようにしたモータ駆動
回路に関するものである。
を利用したモータ駆動回路に係り、特に正転と逆転で回
転速度を変化させることができるようにしたモータ駆動
回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、１チップＩＣ化したＨブリッ
ジ型モータ駆動回路は、負荷（モータ）に流す電流の大
きさが、正転と逆転で同一（同一速度）であり、速度可
変を前提としたものはない。しかし、ディスクリート部
品を使用して構成したＨブリッジ型駆動回路では、図３
に示すように、飽和領域で動作させるＭＯＳＦＥＴから
なる駆動トランジスタ１〜４によりＨブリッジ回路を構
成し、その中点間に負荷としての直流モータ５を接続し
て、駆動トランジスタ１、２を第１コントローラ６で、
また駆動トランジスタ３、４を第２コントローラ７でオ
ン／オフさせるよう全体を構成し、このような回路に更
に駆動トランジスタ４に直列に抵抗８を挿入したもので
ある。
ジ型モータ駆動回路は、負荷（モータ）に流す電流の大
きさが、正転と逆転で同一（同一速度）であり、速度可
変を前提としたものはない。しかし、ディスクリート部
品を使用して構成したＨブリッジ型駆動回路では、図３
に示すように、飽和領域で動作させるＭＯＳＦＥＴから
なる駆動トランジスタ１〜４によりＨブリッジ回路を構
成し、その中点間に負荷としての直流モータ５を接続し
て、駆動トランジスタ１、２を第１コントローラ６で、
また駆動トランジスタ３、４を第２コントローラ７でオ
ン／オフさせるよう全体を構成し、このような回路に更
に駆動トランジスタ４に直列に抵抗８を挿入したもので
ある。
【０００３】この回路では、第１コントローラ６によっ
て、駆動トランジスタ１のゲート電圧を低くすると共に
駆動トランジスタ２のゲート電圧を高くし、第２コント
ローラ７によって駆動トランジスタ３のゲート電圧を高
くすると共に駆動トランジスタ４のゲート電圧を低くす
れば、駆動トランジスタ１、２がオンし、駆動トランジ
スタ３、４がオフして直流モータ５に矢印Ａ方向の電流
が流れ、そのモータ５が正転する。このときのモータ５
の電流Ｉａは、 Ｉａ＝［Ｖｃｃ−（Ｖｄｓ１＋Ｖｄｓ２＋Ｖｍ）］／Ｒｍ ・・・（１） である。Ｖｃｃは電源電圧、Ｖｄｓ１、Ｖｄｓ２は駆動
トランジスタ１、２のドレイン・ソース間電圧、Ｖｍは
モータ５の逆起電力、Ｒｍはモータ５の内部抵抗であ
る。
て、駆動トランジスタ１のゲート電圧を低くすると共に
駆動トランジスタ２のゲート電圧を高くし、第２コント
ローラ７によって駆動トランジスタ３のゲート電圧を高
くすると共に駆動トランジスタ４のゲート電圧を低くす
れば、駆動トランジスタ１、２がオンし、駆動トランジ
スタ３、４がオフして直流モータ５に矢印Ａ方向の電流
が流れ、そのモータ５が正転する。このときのモータ５
の電流Ｉａは、 Ｉａ＝［Ｖｃｃ−（Ｖｄｓ１＋Ｖｄｓ２＋Ｖｍ）］／Ｒｍ ・・・（１） である。Ｖｃｃは電源電圧、Ｖｄｓ１、Ｖｄｓ２は駆動
トランジスタ１、２のドレイン・ソース間電圧、Ｖｍは
モータ５の逆起電力、Ｒｍはモータ５の内部抵抗であ
る。
【０００４】逆に、第１コントローラ６によって、駆動
トランジスタ１〜４のゲート電圧を上記と逆にすれば、
駆動トランジスタ１、２がオフし、駆動トランジスタ
３、４がオンしてモータ５に矢印Ｂ方向の電流が流れ、
モータ５が逆転する。このときは、抵抗８が介在するの
で、モータ５の電流Ｉｂは、 Ｉｂ＝［Ｖｃｃ−（Ｖｄｓ３＋Ｖｄｓ４＋Ｖｍ＋Ｖ８）］／Ｒｍ・・・（２） となる。Ｖｄｓ３、Ｖｄｓ４はＦＴＥ３、４のドレイン
・ソース間電圧、Ｖ８は抵抗８に発生する電圧である。
トランジスタ１〜４のゲート電圧を上記と逆にすれば、
駆動トランジスタ１、２がオフし、駆動トランジスタ
３、４がオンしてモータ５に矢印Ｂ方向の電流が流れ、
モータ５が逆転する。このときは、抵抗８が介在するの
で、モータ５の電流Ｉｂは、 Ｉｂ＝［Ｖｃｃ−（Ｖｄｓ３＋Ｖｄｓ４＋Ｖｍ＋Ｖ８）］／Ｒｍ・・・（２） となる。Ｖｄｓ３、Ｖｄｓ４はＦＴＥ３、４のドレイン
・ソース間電圧、Ｖ８は抵抗８に発生する電圧である。
【０００５】式１、２において、Ｖｄｓ１＝Ｖｄｓ３、
Ｖｄｓ２＝Ｖｄｓ４であるので、正転時の電流Ｉａと逆
転時の電流Ｉｂとは、Ｉａ＞Ｉｂとなって、逆転の回転
数が正転回転数よりも低下する。９、１０は制御端子で
ある。
Ｖｄｓ２＝Ｖｄｓ４であるので、正転時の電流Ｉａと逆
転時の電流Ｉｂとは、Ｉａ＞Ｉｂとなって、逆転の回転
数が正転回転数よりも低下する。９、１０は制御端子で
ある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した回路
では、デスクリート部品を使用するため特性を揃えるこ
とが困難でバラツキが大きく、また抵抗８はそこで消費
する電力が大きいので固定抵抗を使用しなければならな
いことから外部から正逆回転の回転数の差を調整するこ
とはできず、更に特性変更のための微調整は抵抗８の値
の調整となるので多くの手間と時間がかかるという問題
点があった。
では、デスクリート部品を使用するため特性を揃えるこ
とが困難でバラツキが大きく、また抵抗８はそこで消費
する電力が大きいので固定抵抗を使用しなければならな
いことから外部から正逆回転の回転数の差を調整するこ
とはできず、更に特性変更のための微調整は抵抗８の値
の調整となるので多くの手間と時間がかかるという問題
点があった。
【０００７】本発明の目的は、制御のバラツキが少な
く、正逆回転の回転数の差を簡単に調整できるようにし
たモータ駆動回路を提供することである。
く、正逆回転の回転数の差を簡単に調整できるようにし
たモータ駆動回路を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このために第１の発明
は、飽和領域で使用される第１〜第４の駆動トランジス
タとモータとでＨブリッジ回路を構成するように接続
し、上記モータを介して直列接続される第１と第２の駆
動トランジスタを第１コントローラで制御し、上記モー
タを介して直列接続される第３と第４の駆動トランジス
タを第２コントローラで制御するモータ駆動回路におい
て、上記第１〜第４の駆動トランジスタの内の少なくと
も１個の駆動トランジスタに直列に制御トランジスタを
接続して、上記１個の駆動トランジスタをオンさせると
きに上記制御トランジスタをオンさせて非飽和領域で使
用し、該制御トランジスタの内部抵抗を連続的に変化さ
せることで、上記モータの回転数を連続的に制御するよ
うに構成した。
は、飽和領域で使用される第１〜第４の駆動トランジス
タとモータとでＨブリッジ回路を構成するように接続
し、上記モータを介して直列接続される第１と第２の駆
動トランジスタを第１コントローラで制御し、上記モー
タを介して直列接続される第３と第４の駆動トランジス
タを第２コントローラで制御するモータ駆動回路におい
て、上記第１〜第４の駆動トランジスタの内の少なくと
も１個の駆動トランジスタに直列に制御トランジスタを
接続して、上記１個の駆動トランジスタをオンさせると
きに上記制御トランジスタをオンさせて非飽和領域で使
用し、該制御トランジスタの内部抵抗を連続的に変化さ
せることで、上記モータの回転数を連続的に制御するよ
うに構成した。
【０００９】第２の発明は、上記第１〜第４の駆動トラ
ンジスタの内の少なくとも１個の駆動トランジスタに並
列に制御トランジスタを接続して、上記１個の駆動トラ
ンジスタをオンさせるときに上記制御トランジスタをオ
ン／オフし、該制御トランジスタをオンさせるときに前
記制御トランジスタの内部抵抗を連続的に変化させるこ
とで、上記モータに流れる電流を連続的に制御するよう
に構成した。
ンジスタの内の少なくとも１個の駆動トランジスタに並
列に制御トランジスタを接続して、上記１個の駆動トラ
ンジスタをオンさせるときに上記制御トランジスタをオ
ン／オフし、該制御トランジスタをオンさせるときに前
記制御トランジスタの内部抵抗を連続的に変化させるこ
とで、上記モータに流れる電流を連続的に制御するよう
に構成した。
【００１０】
【作用】第１の発明では、制御トランジスタの制御によ
ってモータに流れる電流を変化させることができるの
で、その回転数を正逆異ならせた状態でその差を連続的
に変化調整させることができ、また全体を１チップＩＣ
化することによりバラツキも小さなものにできる。
ってモータに流れる電流を変化させることができるの
で、その回転数を正逆異ならせた状態でその差を連続的
に変化調整させることができ、また全体を１チップＩＣ
化することによりバラツキも小さなものにできる。
【００１１】第２の発明では、第１の発明の作用に加え
て、その回転数を正逆同一としたり異ならせたすること
ができる。
て、その回転数を正逆同一としたり異ならせたすること
ができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１はその一実施例のモータ駆動回路の回路図である。図
３に示したものと同一のものには同一の符号を付した。
１１は駆動トランジスタ４と同様のＮチャンネルのＭＯ
ＳＦＥＴからなる制御トランジスタであって、その駆動
トランジスタ４に直列に挿入されている。１２はこの制
御トランジスタ１１を制御するための第３コントロー
ラ、１３は制御端子である。
１はその一実施例のモータ駆動回路の回路図である。図
３に示したものと同一のものには同一の符号を付した。
１１は駆動トランジスタ４と同様のＮチャンネルのＭＯ
ＳＦＥＴからなる制御トランジスタであって、その駆動
トランジスタ４に直列に挿入されている。１２はこの制
御トランジスタ１１を制御するための第３コントロー
ラ、１３は制御端子である。
【００１３】この回路では、モータ５に矢印Ａ方向の電
流Ｉａを流すときは、図３における場合と同じである。
流Ｉａを流すときは、図３における場合と同じである。
【００１４】矢印Ｂ方向に電流を流すときは、第２コン
トローラ７によって駆動トランジスタ３、４をオンさ
せ、更に第３コントローラ１２によって駆動トランジス
タ１１を導通させる。このときの電流Ｉｂは、 Ｉｂ＝［Ｖｃｃ−（Ｖｄｓ３＋Ｖｍ＋Ｖｄｓ４＋Ｖｄｓ１１）］／Ｒｍ ・・・（３） となる。Ｖｄｓ１１は制御トランジスタ１１のドレイン
・ソース間電圧である。このとき、制御トランジスタ１
１は第３コントローラ１２によって非飽和領域で使用さ
れる。このとき、その内部抵抗を２段以上に、又は連続
的に変化させることでき、モータ５の回転数を２段以上
又は連続的に変化させることができる。なお、飽和領域
で使用すれば、この駆動トランジスタ１１はゲートバイ
アス電圧に応じた定電流負荷として働くために、電流制
限機能を持つようになる。
トローラ７によって駆動トランジスタ３、４をオンさ
せ、更に第３コントローラ１２によって駆動トランジス
タ１１を導通させる。このときの電流Ｉｂは、 Ｉｂ＝［Ｖｃｃ−（Ｖｄｓ３＋Ｖｍ＋Ｖｄｓ４＋Ｖｄｓ１１）］／Ｒｍ ・・・（３） となる。Ｖｄｓ１１は制御トランジスタ１１のドレイン
・ソース間電圧である。このとき、制御トランジスタ１
１は第３コントローラ１２によって非飽和領域で使用さ
れる。このとき、その内部抵抗を２段以上に、又は連続
的に変化させることでき、モータ５の回転数を２段以上
又は連続的に変化させることができる。なお、飽和領域
で使用すれば、この駆動トランジスタ１１はゲートバイ
アス電圧に応じた定電流負荷として働くために、電流制
限機能を持つようになる。
【００１５】このように図１の回路では、モータ５の正
逆の回転数を異ならせることができるばかりか、その回
転数を外部から入力させる制御信号によって変化させる
こともでき、更に全体を１チップＩＣ化することもで
き、特性のバラツキも防止できる。
逆の回転数を異ならせることができるばかりか、その回
転数を外部から入力させる制御信号によって変化させる
こともでき、更に全体を１チップＩＣ化することもで
き、特性のバラツキも防止できる。
【００１６】図２は別の実施例のモータ駆動回路を示す
図である。この回路は、駆動トランジスタ３、４に並列
に制御トランジスタ２１、２２を接続し、その制御トラ
ンジスタ２１、２２をナンドゲート２３、アンドゲート
２４で制御するようにしたものである。このナンドゲー
ト２３、アンドゲート２４は第４コントローラ２５と第
２コントローラ７の出力を受けてゲートのオン／オフを
行う。２６は制御端子である。
図である。この回路は、駆動トランジスタ３、４に並列
に制御トランジスタ２１、２２を接続し、その制御トラ
ンジスタ２１、２２をナンドゲート２３、アンドゲート
２４で制御するようにしたものである。このナンドゲー
ト２３、アンドゲート２４は第４コントローラ２５と第
２コントローラ７の出力を受けてゲートのオン／オフを
行う。２６は制御端子である。
【００１７】この回路では、第４コントローラ２５の出
力を「Ｌ」レベルにしておけば、ナンドゲート２３は他
方の入力の状態如何に拘らず出力が「Ｈ」レベルに固定
され、アンドゲート２４は他方の入力の状態如何に拘ら
ず出力が「Ｌ」レベルに固定されて、制御トランジスタ
２１、２２はいずれもオフする。よって、第１コントロ
ーラ６の出力、又は第２コントローラ７の出力のみによ
ってモータ５は回転し、正逆方向で同一回転数となる。
力を「Ｌ」レベルにしておけば、ナンドゲート２３は他
方の入力の状態如何に拘らず出力が「Ｈ」レベルに固定
され、アンドゲート２４は他方の入力の状態如何に拘ら
ず出力が「Ｌ」レベルに固定されて、制御トランジスタ
２１、２２はいずれもオフする。よって、第１コントロ
ーラ６の出力、又は第２コントローラ７の出力のみによ
ってモータ５は回転し、正逆方向で同一回転数となる。
【００１８】ここで、第２コントローラ７の出力によっ
て駆動トランジスタ３、４がオンしているとき、つまり
駆動トランジスタ３のゲート電圧が低電圧、駆動トラン
ジスタ４のゲート電圧が高電圧のとき、第４コントロー
ラ２５の出力を「Ｈ」レベルに設定すると、ナンドゲー
ト２３の出力が「Ｌ」レベルとなるので制御トランジス
タ２１がオンし、アンドゲート２４の出力が「Ｈ」レベ
ルとなるので制御トランジスタ２２がオンする。
て駆動トランジスタ３、４がオンしているとき、つまり
駆動トランジスタ３のゲート電圧が低電圧、駆動トラン
ジスタ４のゲート電圧が高電圧のとき、第４コントロー
ラ２５の出力を「Ｈ」レベルに設定すると、ナンドゲー
ト２３の出力が「Ｌ」レベルとなるので制御トランジス
タ２１がオンし、アンドゲート２４の出力が「Ｈ」レベ
ルとなるので制御トランジスタ２２がオンする。
【００１９】よって、制御トランジスタ２１、２２を流
れる電流分だけモータ５に流れる電流Ｉｂが増大するの
で、逆回転時の回転速度が高くなる。このように、制御
トランジスタ２１、２２は第２コントローラ７と第４コ
ントローラ２５の両方の出力状態によって、制御され
る。
れる電流分だけモータ５に流れる電流Ｉｂが増大するの
で、逆回転時の回転速度が高くなる。このように、制御
トランジスタ２１、２２は第２コントローラ７と第４コ
ントローラ２５の両方の出力状態によって、制御され
る。
【００２０】なお、ここでは第４コントローラ２５の出
力を「Ｈ」か「Ｌ」レベルの２値出力とし、ナンドゲー
ト２３とナンドゲート２４を使用しているが、第４コン
トローラ２５の出力を３値以上又は連続するアナログ出
力とし、ナンドゲート２３、アンドゲート２４を第２コ
ントローラ７の出力でオン／オフが制御され且つ第４コ
ントローラ２５の出力で内部抵抗を変化させる電子ボリ
ウムに置換すれば、モータ５に流れる電流を２段以上
に、又は連続的に変化させることができる。
力を「Ｈ」か「Ｌ」レベルの２値出力とし、ナンドゲー
ト２３とナンドゲート２４を使用しているが、第４コン
トローラ２５の出力を３値以上又は連続するアナログ出
力とし、ナンドゲート２３、アンドゲート２４を第２コ
ントローラ７の出力でオン／オフが制御され且つ第４コ
ントローラ２５の出力で内部抵抗を変化させる電子ボリ
ウムに置換すれば、モータ５に流れる電流を２段以上
に、又は連続的に変化させることができる。
【００２１】上記制御トランジスタ２１、２２はモータ
５の電流の一部が流れるので、その面積を駆動トランジ
スタ１〜４に比べて相当小さくでき、このためｇｍを大
きくできるので、そのｇｍのバラツキが少なくなる。よ
って、この制御トランジスタ２１、２２の内部抵抗を連
続的に変化させて使用するとき、その制御のバラツキも
小さな範囲に抑えることができる。
５の電流の一部が流れるので、その面積を駆動トランジ
スタ１〜４に比べて相当小さくでき、このためｇｍを大
きくできるので、そのｇｍのバラツキが少なくなる。よ
って、この制御トランジスタ２１、２２の内部抵抗を連
続的に変化させて使用するとき、その制御のバラツキも
小さな範囲に抑えることができる。
【００２２】
【発明の効果】以上から本発明によれば、モータの回転
数を回転方向によって異ならせることができることは勿
論のこと、その差異を細かく調整することもできるよう
なり、更に全体を１チップＩＣ化できるので特性バラツ
キを極めて小さい範囲に抑えることもできる。
数を回転方向によって異ならせることができることは勿
論のこと、その差異を細かく調整することもできるよう
なり、更に全体を１チップＩＣ化できるので特性バラツ
キを極めて小さい範囲に抑えることもできる。
【図１】 本発明の一実施例のモータ駆動回路の回路図
である。
である。
【図２】 本発明の別の実施例のモータ駆動回路の回路
図である。
図である。
【図３】 従来のモータ駆動回路の回路図である。
１〜４：駆動トランジスタ、５：モータ、６：第１コン
トローラ、７：第２コントローラ、８：抵抗、９、１
０：制御端子、１１：制御トランジスタ、１２：第３コ
ントローラ、１３：制御端子、２１、２２：制御トラン
ジスタ、２３：ナンドゲート、２４：アンドゲート、２
５：第３コントローラ、２６：制御端子。
トローラ、７：第２コントローラ、８：抵抗、９、１
０：制御端子、１１：制御トランジスタ、１２：第３コ
ントローラ、１３：制御端子、２１、２２：制御トラン
ジスタ、２３：ナンドゲート、２４：アンドゲート、２
５：第３コントローラ、２６：制御端子。
─────────────────────────────────────────────────────
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 (2)
- 【請求項１】 飽和領域で使用される第１〜第４の駆動
トランジスタとモータとでＨブリッジ回路を構成するよ
うに接続し、上記モータを介して直列接続される第１と
第２の駆動トランジスタを第１コントローラで制御し、
上記モータを介して直列接続される第３と第４の駆動ト
ランジスタを第２コントローラで制御するモータ駆動回
路において、 上記第１〜第４の駆動トランジスタの内の少なくとも１
個の駆動トランジスタに直列に制御トランジスタを接続
して、上記１個の駆動トランジスタをオンさせるときに
上記制御トランジスタをオンさせて非飽和領域で使用
し、該制御トランジスタの内部抵抗を連続的に変化させ
ることで、上記モータの回転数を連続的に制御するよう
にしたことを特徴とするモータ駆動回路。 - 【請求項２】 飽和領域で使用される第１〜第４の駆動
トランジスタとモータとでＨブリッジ回路を構成するよ
うに接続し、上記モータを介して直列接続される第１と
第２の駆動トランジスタを第１コントローラで制御し、
上記モータを介して直列接続される第３と第４の駆動ト
ランジスタを第２コントローラで制御するモータ駆動回
路において、 上記第１〜第４の駆動トランジスタの内の少なくとも１
個の駆動トランジスタに並列に制御トランジスタを接続
して、上記１個の駆動トランジスタをオンさせるときに
上記制御トランジスタをオン／オフし、該制御トランジ
スタをオンさせるときに前記制御トランジスタの内部抵
抗を連続的に変化させることで、上記モータに流れる電
流を連続的に制御するようにした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 |
|---|---|---|---|
| JP24415692A JP3398784B2 (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | モータ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24415692A JP3398784B2 (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | モータ駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0678590A JPH0678590A (ja) | 1994-03-18 |
| JP3398784B2 true JP3398784B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=17114599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24415692A Expired - Fee Related JP3398784B2 (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | モータ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3398784B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2282400A2 (en) | 2009-08-06 | 2011-02-09 | Honda Motor Co., Ltd. | Motor driving system |
-
1992
- 1992-08-20 JP JP24415692A patent/JP3398784B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2282400A2 (en) | 2009-08-06 | 2011-02-09 | Honda Motor Co., Ltd. | Motor driving system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0678590A (ja) | 1994-03-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030107 |
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| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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