JP3537572B2 - モータ制御回路およびこれを用いたモータ駆動装置 - Google Patents
モータ制御回路およびこれを用いたモータ駆動装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、モータ制御回路
およびこれを用いたモータ駆動装置に関し、詳しくは、
ビデオカメラ、ビデオ録画・再生装置等の映像機器のキ
ャプスタンモータ、ＦＤＤやＨＤＤ等のＯＡ機器に内蔵
される媒体駆動モータ等において、始動から所定の基準
回転までの時間を低減できるようなモータ制御回路に関
する。
およびこれを用いたモータ駆動装置に関し、詳しくは、
ビデオカメラ、ビデオ録画・再生装置等の映像機器のキ
ャプスタンモータ、ＦＤＤやＨＤＤ等のＯＡ機器に内蔵
される媒体駆動モータ等において、始動から所定の基準
回転までの時間を低減できるようなモータ制御回路に関
する。
【０００２】
【従来の技術】モータを駆動しその回転を制御する方法
を大別すると、モータの実際の回転状態とは無関係に回
転制御する、いわゆるオープン制御方式と、回転状態を
検出しその検出信号に基づいて回転を制御する、いわゆ
るフィードバック制御方式とがある。フィードバック制
御方式には、検出方式に対応して、ホール素子等の検出
センサによってロータの回転状態を検出する方式と、ホ
ール素子のセンサ等を用いることなくモータへの出力で
ある駆動電流や駆動電圧の状態を検出する方式とがあ
る。いずれの方式においても、出力段のトランジスタ
は、飽和領域でリニアに電流駆動される。
を大別すると、モータの実際の回転状態とは無関係に回
転制御する、いわゆるオープン制御方式と、回転状態を
検出しその検出信号に基づいて回転を制御する、いわゆ
るフィードバック制御方式とがある。フィードバック制
御方式には、検出方式に対応して、ホール素子等の検出
センサによってロータの回転状態を検出する方式と、ホ
ール素子のセンサ等を用いることなくモータへの出力で
ある駆動電流や駆動電圧の状態を検出する方式とがあ
る。いずれの方式においても、出力段のトランジスタ
は、飽和領域でリニアに電流駆動される。
【０００３】図５は、この種のビデオテープレコーダの
キャプスタンモータ制御装置の例である。これは、３相
の出力段の電圧を検出して駆動信号を制御することで、
出力段のトランジスタが飽和しないようにする飽和防止
回路が設けられている。このモータ制御装置１０は、モ
ータ１と、センス回路２と、入力増幅回路３と、駆動信
号生成回路４と、三相出力回路５とを備えている。セン
ス回路２は、３個のホール素子２ａ，２ｂ，２ｃを主体
として構成され、モータ１の回転位相を検出するもので
ある。入力増幅回路３は、３個の差動増幅器３ａ，３
ｂ，３ｃを主体として構成され、センス回路２からの信
号を差動増幅器３ａ，３ｂ，３ｃによりそれぞれ増幅し
て駆動信号生成回路４へ送出する。
キャプスタンモータ制御装置の例である。これは、３相
の出力段の電圧を検出して駆動信号を制御することで、
出力段のトランジスタが飽和しないようにする飽和防止
回路が設けられている。このモータ制御装置１０は、モ
ータ１と、センス回路２と、入力増幅回路３と、駆動信
号生成回路４と、三相出力回路５とを備えている。セン
ス回路２は、３個のホール素子２ａ，２ｂ，２ｃを主体
として構成され、モータ１の回転位相を検出するもので
ある。入力増幅回路３は、３個の差動増幅器３ａ，３
ｂ，３ｃを主体として構成され、センス回路２からの信
号を差動増幅器３ａ，３ｂ，３ｃによりそれぞれ増幅し
て駆動信号生成回路４へ送出する。
【０００４】これを受けて、駆動信号生成回路４は、３
つの検出信号から各相の駆動信号波形をSIN波形近似の
台形波として合成してモータ１の回転状態に対応する各
位相の駆動信号Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃを生成する。ここで
は、モータ１の目標回転速度に対応する信号が制御信号
Ｗ（電流信号）によって与えられると、モータ１の回転
がこの目標回転速度に追従するように目標値設定回路６
からの制御信号Ｗに応じて設定される振幅波形の駆動信
号Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃを生成する。三相出力回路５は、そ
れぞれがプッシュプル構成の各相に対応する電流駆動回
路５ａ，５ｂ，５ｃから成り、それぞれの電流駆動回路
は、駆動信号を受けてこれを増幅しモータ１の１つのコ
イルに駆動電流を送出する。すなわち、電流駆動回路５
ａは駆動信号Ｋａに従う電流波形でコイルに駆動電流を
送出し、電流駆動回路５ｂは駆動信号Ｋｂに従う電流波
形でコイルに駆動電流を送出し、電流駆動回路５ｃは駆
動信号Ｋｃに従う電流波形でコイルに駆動電流を送出す
る。
つの検出信号から各相の駆動信号波形をSIN波形近似の
台形波として合成してモータ１の回転状態に対応する各
位相の駆動信号Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃを生成する。ここで
は、モータ１の目標回転速度に対応する信号が制御信号
Ｗ（電流信号）によって与えられると、モータ１の回転
がこの目標回転速度に追従するように目標値設定回路６
からの制御信号Ｗに応じて設定される振幅波形の駆動信
号Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃを生成する。三相出力回路５は、そ
れぞれがプッシュプル構成の各相に対応する電流駆動回
路５ａ，５ｂ，５ｃから成り、それぞれの電流駆動回路
は、駆動信号を受けてこれを増幅しモータ１の１つのコ
イルに駆動電流を送出する。すなわち、電流駆動回路５
ａは駆動信号Ｋａに従う電流波形でコイルに駆動電流を
送出し、電流駆動回路５ｂは駆動信号Ｋｂに従う電流波
形でコイルに駆動電流を送出し、電流駆動回路５ｃは駆
動信号Ｋｃに従う電流波形でコイルに駆動電流を送出す
る。
【０００５】ここで、モータ１とセンス回路２，入力増
幅回路３，駆動信号生成回路４，三相出力回路５はフィ
ードバックループを形成し、駆動信号生成回路４に加え
られる目標値としての制御信号Ｗに応じて各相の出力電
流が制御され、定常状態にあっては、モータ１が一定の
安定した目標回転速度を保つように動作する。さらに、
三相出力回路５には、各電流駆動回路５ａ，５ｂ，５ｃ
のプル側トランジスタのそれぞれのグランドＧＮＤ端子
（ＧＮＤ）が接続され、これらから流出するグランド電
流をＧＮＤへとシンクする回路に挿入された小さな抵抗
値の帰還抵抗ＲNFを有していて、これによりモータ１へ
の出力電流が抵抗ＲNFに加えられて、ここで制御電圧値
に変換され、目標値設定回路６に負帰還される。なお、
Ｖccは、三相出力回路５の電源ラインであって、いわゆ
るモータ電源ラインである。また、ＶDDは、センス回路
２，入力増幅回路３，駆動信号生成回路４等の制御系の
電源ラインである。
幅回路３，駆動信号生成回路４，三相出力回路５はフィ
ードバックループを形成し、駆動信号生成回路４に加え
られる目標値としての制御信号Ｗに応じて各相の出力電
流が制御され、定常状態にあっては、モータ１が一定の
安定した目標回転速度を保つように動作する。さらに、
三相出力回路５には、各電流駆動回路５ａ，５ｂ，５ｃ
のプル側トランジスタのそれぞれのグランドＧＮＤ端子
（ＧＮＤ）が接続され、これらから流出するグランド電
流をＧＮＤへとシンクする回路に挿入された小さな抵抗
値の帰還抵抗ＲNFを有していて、これによりモータ１へ
の出力電流が抵抗ＲNFに加えられて、ここで制御電圧値
に変換され、目標値設定回路６に負帰還される。なお、
Ｖccは、三相出力回路５の電源ラインであって、いわゆ
るモータ電源ラインである。また、ＶDDは、センス回路
２，入力増幅回路３，駆動信号生成回路４等の制御系の
電源ラインである。
【０００６】目標値設定回路６は、コントロール回路６
ａと、電流帰還アンプ６ｂ、飽和防止回路６ｃとからな
り、前記制御信号Ｗを目標値として発生する。コントロ
ール回路６ａは、目標値に対応するトルク制御電圧信号
として目標値設定電圧Ｅを電流帰還アンプ６ｂの(+)入
力に加える。一方、電流帰還アンプ６ｂは、その(-)入
力（基準入力）に前記の抵抗ＲNFの電圧が加えられて、
制御信号Ｗを駆動信号生成回路４に出力する。飽和防止
回路６ｃは、差動増幅器で構成され、上側制御電流を発
生するコンパレートアンプ６１ａ，６２ａ，６３ａと電
源ラインＶccを基準としてこれらの可変電圧Ｖ1を発生
する可変電圧発生回路６９、三相出力回路５の各出力端
子５１，５２，５３の電圧を受けて可変電圧発生回路６
９に制御信号を送出し、可変電圧Ｖ1を制御するコント
ロール回路７２、そしてトランジスタ６４とからなる上
側振幅制限回路と、同様に差動増幅器で構成され、下側
制御電流を発生するコンパレートアンプ６５ａ，６６
ａ，６７ａとコントロール回路７２の制御信号を受けて
可変電圧を発生する可変電圧Ｖ2を発生する可変電圧回
路７０、そしてトランジスタ６８とからなるからなる下
側振幅制限回路とを有している。トランジスタ６４，６
８の出力は、それぞれ前記の電流の制御信号Ｗにワイヤ
ドＯＲされて駆動信号生成回路４に加えられる。これに
より、上側振幅制限回路は、アンプ６１ａ，６２ａ，６
３ａの(+)入力のレベルが上昇して入力レベルと電源ラ
インＶccの電圧との差がＶ1より小さくなったときに、
正側の出力が発生してこれがトランジスタ６４に加えら
れ、アンプ６１ａ，６２ａ，６３ａの(+)入力のレベル
と電源ラインＶccとの差をＶ1に維持するような帰還制
御が駆動信号生成回路４を介して行われる。そして、ア
ンプ６１ａ，６２ａ，６３ａの(+)入力のレベルと電源
ラインＶccの電圧との差がＶ1より大きいときには、負
側の信号出力となるために、片側増幅のトランジスタ６
４は、シンク電流を発生させる動作はしない。同様に、
下側振幅制限回路は、アンプ６５ａ，６６ａ，６７ａの
(-)入力のレベルがグランドＧＮＤからの差Ｖ2より低く
なったときに、正側の出力が発生してこれがトランジス
タ６８に加えられ、アンプ６５ａ，６６ａ，６７ａの
(-)入力のレベルとグランドＧＮＤとの差をＶ2に維持す
るような帰還制御が駆動信号生成回路４を介して行われ
る。そして、アンプ６５ａ，６６ａ，６７ａの(-)入力
のレベルとグランドＧＮＤの電圧との差がＶ2より大き
いときには、負側の信号出力となるために、片側増幅の
トランジスタ６８は、シンク電流を発生させる動作はし
ない。
ａと、電流帰還アンプ６ｂ、飽和防止回路６ｃとからな
り、前記制御信号Ｗを目標値として発生する。コントロ
ール回路６ａは、目標値に対応するトルク制御電圧信号
として目標値設定電圧Ｅを電流帰還アンプ６ｂの(+)入
力に加える。一方、電流帰還アンプ６ｂは、その(-)入
力（基準入力）に前記の抵抗ＲNFの電圧が加えられて、
制御信号Ｗを駆動信号生成回路４に出力する。飽和防止
回路６ｃは、差動増幅器で構成され、上側制御電流を発
生するコンパレートアンプ６１ａ，６２ａ，６３ａと電
源ラインＶccを基準としてこれらの可変電圧Ｖ1を発生
する可変電圧発生回路６９、三相出力回路５の各出力端
子５１，５２，５３の電圧を受けて可変電圧発生回路６
９に制御信号を送出し、可変電圧Ｖ1を制御するコント
ロール回路７２、そしてトランジスタ６４とからなる上
側振幅制限回路と、同様に差動増幅器で構成され、下側
制御電流を発生するコンパレートアンプ６５ａ，６６
ａ，６７ａとコントロール回路７２の制御信号を受けて
可変電圧を発生する可変電圧Ｖ2を発生する可変電圧回
路７０、そしてトランジスタ６８とからなるからなる下
側振幅制限回路とを有している。トランジスタ６４，６
８の出力は、それぞれ前記の電流の制御信号Ｗにワイヤ
ドＯＲされて駆動信号生成回路４に加えられる。これに
より、上側振幅制限回路は、アンプ６１ａ，６２ａ，６
３ａの(+)入力のレベルが上昇して入力レベルと電源ラ
インＶccの電圧との差がＶ1より小さくなったときに、
正側の出力が発生してこれがトランジスタ６４に加えら
れ、アンプ６１ａ，６２ａ，６３ａの(+)入力のレベル
と電源ラインＶccとの差をＶ1に維持するような帰還制
御が駆動信号生成回路４を介して行われる。そして、ア
ンプ６１ａ，６２ａ，６３ａの(+)入力のレベルと電源
ラインＶccの電圧との差がＶ1より大きいときには、負
側の信号出力となるために、片側増幅のトランジスタ６
４は、シンク電流を発生させる動作はしない。同様に、
下側振幅制限回路は、アンプ６５ａ，６６ａ，６７ａの
(-)入力のレベルがグランドＧＮＤからの差Ｖ2より低く
なったときに、正側の出力が発生してこれがトランジス
タ６８に加えられ、アンプ６５ａ，６６ａ，６７ａの
(-)入力のレベルとグランドＧＮＤとの差をＶ2に維持す
るような帰還制御が駆動信号生成回路４を介して行われ
る。そして、アンプ６５ａ，６６ａ，６７ａの(-)入力
のレベルとグランドＧＮＤの電圧との差がＶ2より大き
いときには、負側の信号出力となるために、片側増幅の
トランジスタ６８は、シンク電流を発生させる動作はし
ない。
【０００７】その結果として、図６に示すように、モー
タ駆動の出力信号の電圧振幅レベルを一定の範囲に制限
する。すなわち、コントロール回路６ａから出力される
目標電圧値に対して発生する三相出力回路５の出力電圧
を受けて各電流駆動回路５ａ，５ｂ，５ｃの出力電圧を
図の特性ＧU，ＧLのように飽和出力電圧Ａ，Ｂより一定
レベル下あるいは上にシフトした電圧を越えないように
モータ駆動信号の電圧振幅を制限する。なお、図６にお
いて、右縦軸は出力電圧、左縦軸はモータ駆動電流であ
り、横軸は目標値設定電圧Ｅであり、Ｖccはモータの電
源ラインＶccの電圧である。そして、特性Ａは、電流駆
動回路５ａ，５ｂ，５ｃにおけるプッシュ側トランジス
タ単体の飽和端子電圧と目標値設定電圧Ｅとの関係を示
す特性であり、特性Ｂは、プル側トランジスタ単体の同
様な特性である。また、横軸のＰは、最大トルクを発生
する電流値に対応する目標値設定電圧Ｅの値を示し、特
性ＧIは、目標値設定電圧Ｅに対するモータ起動時の出
力電流特性、特性Ｃがその出力電圧特性である。
タ駆動の出力信号の電圧振幅レベルを一定の範囲に制限
する。すなわち、コントロール回路６ａから出力される
目標電圧値に対して発生する三相出力回路５の出力電圧
を受けて各電流駆動回路５ａ，５ｂ，５ｃの出力電圧を
図の特性ＧU，ＧLのように飽和出力電圧Ａ，Ｂより一定
レベル下あるいは上にシフトした電圧を越えないように
モータ駆動信号の電圧振幅を制限する。なお、図６にお
いて、右縦軸は出力電圧、左縦軸はモータ駆動電流であ
り、横軸は目標値設定電圧Ｅであり、Ｖccはモータの電
源ラインＶccの電圧である。そして、特性Ａは、電流駆
動回路５ａ，５ｂ，５ｃにおけるプッシュ側トランジス
タ単体の飽和端子電圧と目標値設定電圧Ｅとの関係を示
す特性であり、特性Ｂは、プル側トランジスタ単体の同
様な特性である。また、横軸のＰは、最大トルクを発生
する電流値に対応する目標値設定電圧Ｅの値を示し、特
性ＧIは、目標値設定電圧Ｅに対するモータ起動時の出
力電流特性、特性Ｃがその出力電圧特性である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】飽和防止回路６ｃは、
これらプッシュ側およびプル側の飽和出力電圧特性に従
って、プッシュ側特性ＧU，プル側特性ＧLような出力電
圧の振幅をその手前で制限する出力電流を各出力端子の
電圧に応じて発生する。その結果、プッシュ側のトラン
ジスタに大きな電流を流したときに、吐き出しのときの
出力端子の電圧（ＨＩＧＨレベル出力）がプッシュ側特
性ＧUに沿った電圧特性になり、その上側の電圧振幅が
制限され、プル側のトランジスタに大きな電流を流した
ときに、電流シンクのときの出力端子の電圧（ＬＯＷレ
ベル出力）がプル側特性ＧLに沿った電圧特性になり、
その下側の電圧振幅が制限される。これにより、目標値
設定電圧Ｅに対する駆動電流は、特性ＧIの途中で点線
Ｃで示すような形態になる。一方、モータ駆動のための
出力電流が小さいときには、これら特性の間で三相出力
回路５は、動作するが、始動時などのように目標値設定
電圧Ｅが非常に大きくなり、出力電流も大きいものに設
定されると、目標値設定電圧Ｅが大きいにも関わらず、
前記の図６の特性ＧIの途中で点線Ｃで示すように飽和
防止回路の作用で最大トルクの電流値Ｉoよりも低い値
をピークとして徐々に低下していき、モータ駆動電流値
が減少してしまう。
これらプッシュ側およびプル側の飽和出力電圧特性に従
って、プッシュ側特性ＧU，プル側特性ＧLような出力電
圧の振幅をその手前で制限する出力電流を各出力端子の
電圧に応じて発生する。その結果、プッシュ側のトラン
ジスタに大きな電流を流したときに、吐き出しのときの
出力端子の電圧（ＨＩＧＨレベル出力）がプッシュ側特
性ＧUに沿った電圧特性になり、その上側の電圧振幅が
制限され、プル側のトランジスタに大きな電流を流した
ときに、電流シンクのときの出力端子の電圧（ＬＯＷレ
ベル出力）がプル側特性ＧLに沿った電圧特性になり、
その下側の電圧振幅が制限される。これにより、目標値
設定電圧Ｅに対する駆動電流は、特性ＧIの途中で点線
Ｃで示すような形態になる。一方、モータ駆動のための
出力電流が小さいときには、これら特性の間で三相出力
回路５は、動作するが、始動時などのように目標値設定
電圧Ｅが非常に大きくなり、出力電流も大きいものに設
定されると、目標値設定電圧Ｅが大きいにも関わらず、
前記の図６の特性ＧIの途中で点線Ｃで示すように飽和
防止回路の作用で最大トルクの電流値Ｉoよりも低い値
をピークとして徐々に低下していき、モータ駆動電流値
が減少してしまう。
【０００９】その結果、大きな目標電圧値出力Ｅを与え
て起動する場合に起動時から基準回転に至るまでに、実
際には、最大トルク電流Ｉ o よりも小さい電流での駆動
制御になってしまっていて、起動から基準回転までに時
間がかかる問題がある。その結果、ＶＴＲなどでは、画
像再生が遅れ、ＦＤＤ駆動装置なのでは、読出／書込ま
で時間がかかる。この発明の目的は、このような従来技
術の問題点を解決するものであって、起動から基準回転
までの時間を短縮することができるモータ制御回路およ
びこれを用いたモータ駆動装置を提供することにある。
て起動する場合に起動時から基準回転に至るまでに、実
際には、最大トルク電流Ｉ o よりも小さい電流での駆動
制御になってしまっていて、起動から基準回転までに時
間がかかる問題がある。その結果、ＶＴＲなどでは、画
像再生が遅れ、ＦＤＤ駆動装置なのでは、読出／書込ま
で時間がかかる。この発明の目的は、このような従来技
術の問題点を解決するものであって、起動から基準回転
までの時間を短縮することができるモータ制御回路およ
びこれを用いたモータ駆動装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るこの発明のモータ制御回路およびこれを用いたモータ
駆動装置の構成は、モータの回転状態を検出する検出回
路と、この検出回路の検出信号と目標値設定回路から送
出される目標値に応じた回転制御信号とに応じてモータ
を駆動する信号波形を持つ駆動信号を生成する駆動信号
生成回路と、駆動信号を受けてプッシュプルの出力回路
により前記モータに駆動電流を出力する電流駆動回路と
を有し、回転制御信号に応じた所定の回転数になるよう
に回転制御をし、起動時に、モータが最大トルクかある
いはこれを越えるトルクを発生する回転制御信号を目標
値設定回路が送出するモータ制御回路において、出力回
路の電源電圧から一定電圧低い電圧に駆動電流の電圧振
幅を制限する振幅制限回路を設け、一定電圧が前記モー
タが最大トルクを発生する駆動電流の電圧振幅に実質的
に等しいか、それ以下の振幅に制限するものである。さ
らに、前記の振幅制限回路は、電源電圧の電圧ラインに
接続されてこのラインを基準として一定電圧低い電圧を
発生する電圧発生回路と、駆動電流の振幅電圧と一定電
圧低い電圧とを比較するコンパレータとを備えていて、
振幅電圧が一定電圧低い電圧と等しいか、これを超えた
ときにコンパレータの出力に応じて振幅電圧が一定電圧
低い電圧を越えないように回転制御信号を制御するもの
である。
るこの発明のモータ制御回路およびこれを用いたモータ
駆動装置の構成は、モータの回転状態を検出する検出回
路と、この検出回路の検出信号と目標値設定回路から送
出される目標値に応じた回転制御信号とに応じてモータ
を駆動する信号波形を持つ駆動信号を生成する駆動信号
生成回路と、駆動信号を受けてプッシュプルの出力回路
により前記モータに駆動電流を出力する電流駆動回路と
を有し、回転制御信号に応じた所定の回転数になるよう
に回転制御をし、起動時に、モータが最大トルクかある
いはこれを越えるトルクを発生する回転制御信号を目標
値設定回路が送出するモータ制御回路において、出力回
路の電源電圧から一定電圧低い電圧に駆動電流の電圧振
幅を制限する振幅制限回路を設け、一定電圧が前記モー
タが最大トルクを発生する駆動電流の電圧振幅に実質的
に等しいか、それ以下の振幅に制限するものである。さ
らに、前記の振幅制限回路は、電源電圧の電圧ラインに
接続されてこのラインを基準として一定電圧低い電圧を
発生する電圧発生回路と、駆動電流の振幅電圧と一定電
圧低い電圧とを比較するコンパレータとを備えていて、
振幅電圧が一定電圧低い電圧と等しいか、これを超えた
ときにコンパレータの出力に応じて振幅電圧が一定電圧
低い電圧を越えないように回転制御信号を制御するもの
である。
【００１１】
【発明の実施の形態】前記のような振幅制限回路を設け
れば、電源ＯＮ時の起動時に発生する回転制御信号が最
大トルクを越えるような大きな値のものであっても、最
大トルク近傍の電流値の駆動電流が発生して以後これよ
り低下することなく、基準回転に向かって駆動制御がな
されるので、回転制御信号に対応する定常回転に早期に
到達できる。ところで、前記の発明の構成における振幅
制限回路は、実施例では、アンプと正側の信号のみを増
幅する片側動作の反転アンプにより実現されているが、
この発明は、このような構成に限定されるものではな
い。また、実施例では、上側の電圧（プッシュ側）につ
いて振幅制限をする例のほかに、下側の電圧（プル側）
についても振幅制限をする例を挙げている。
れば、電源ＯＮ時の起動時に発生する回転制御信号が最
大トルクを越えるような大きな値のものであっても、最
大トルク近傍の電流値の駆動電流が発生して以後これよ
り低下することなく、基準回転に向かって駆動制御がな
されるので、回転制御信号に対応する定常回転に早期に
到達できる。ところで、前記の発明の構成における振幅
制限回路は、実施例では、アンプと正側の信号のみを増
幅する片側動作の反転アンプにより実現されているが、
この発明は、このような構成に限定されるものではな
い。また、実施例では、上側の電圧（プッシュ側）につ
いて振幅制限をする例のほかに、下側の電圧（プル側）
についても振幅制限をする例を挙げている。
【００１２】
【実施例】図１は、この発明のモータ制御回路を適用し
た一実施例の三相モータ駆動装置のブロック図、図２
は、他の実施例の説明図、図３，図４は、それぞれの実
施例における飽和防止動作の特性を示すグラフ図であ
る。図１のモータ制御装置において、図５と同一の構成
要素は、同一の符号で示し、その説明を割愛する。図１
と図５との相違は、図５の飽和防止回路６ｃに換えて、
飽和防止回路６０を設けたものである。飽和防止回路６
０は、差動増幅器で構成され、上側制御電流を発生する
コンパレートアンプ６１ａ，６２ａ，６３ａと電源ライ
ンＶccを基準としてこれらの基準電圧Ｖ1を発生する基
準電圧発生回路６９、そしてトランジスタ６４とからな
る上側振幅制限回路と、同様に差動増幅器で構成され、
下側制御電流を発生するコンパレートアンプ６５ａ，６
６ａ，６７ａとこれらの基準電圧を発生する基準電圧Ｖ
2を発生する基準電圧回路７０、そしてトランジスタ６
８とからなるからなる下側振幅制限回路とを有してい
る。トランジスタ６４，６８の出力は、それぞれ前記の
電流の制御信号ＷにワイヤドＯＲされて駆動信号生成回
路４に加えられる。
た一実施例の三相モータ駆動装置のブロック図、図２
は、他の実施例の説明図、図３，図４は、それぞれの実
施例における飽和防止動作の特性を示すグラフ図であ
る。図１のモータ制御装置において、図５と同一の構成
要素は、同一の符号で示し、その説明を割愛する。図１
と図５との相違は、図５の飽和防止回路６ｃに換えて、
飽和防止回路６０を設けたものである。飽和防止回路６
０は、差動増幅器で構成され、上側制御電流を発生する
コンパレートアンプ６１ａ，６２ａ，６３ａと電源ライ
ンＶccを基準としてこれらの基準電圧Ｖ1を発生する基
準電圧発生回路６９、そしてトランジスタ６４とからな
る上側振幅制限回路と、同様に差動増幅器で構成され、
下側制御電流を発生するコンパレートアンプ６５ａ，６
６ａ，６７ａとこれらの基準電圧を発生する基準電圧Ｖ
2を発生する基準電圧回路７０、そしてトランジスタ６
８とからなるからなる下側振幅制限回路とを有してい
る。トランジスタ６４，６８の出力は、それぞれ前記の
電流の制御信号ＷにワイヤドＯＲされて駆動信号生成回
路４に加えられる。
【００１３】これにより、上側振幅制限回路は、アンプ
６１ａ，６２ａ，６３ａの(+)入力のレベルが上昇して
入力レベルと電源ラインＶccの電圧との差がＶ1より小
さくなったときに、正側の出力が発生してこれがトラン
ジスタ６４に加えられ、アンプ６１ａ，６２ａ，６３ａ
の(+)入力のレベルと電源ラインＶccとの差をＶ1に維持
するような帰還制御が駆動信号生成回路４を介して行わ
れる。そして、アンプ６１ａ，６２ａ，６３ａの(+)入
力のレベルと電源ラインＶccの電圧との差がＶ1より大
きいときには、負側の信号出力となるために、片側増幅
のトランジスタ６４は、シンク電流を発生させる動作は
しない。同様に、下側振幅制限回路は、アンプ６５ａ，
６６ａ，６７ａの(-)入力のレベルがグランドＧＮＤか
らの差Ｖ2より低くなったときに、正側の出力が発生し
てこれがトランジスタ６８に加えられ、アンプ６５ａ，
６６ａ，６７ａの(-)入力のレベルとグランドＧＮＤと
の差をＶ2に維持するような帰還制御が駆動信号生成回
路４を介して行われる。そして、アンプ６５ａ，６６
ａ，６７ａの(-)入力のレベルとグランドＧＮＤの電圧
との差がＶ2より大きいときには、負側の信号出力とな
るために、片側増幅のトランジスタ６８は、シンク電流
を発生させる動作はしない。
６１ａ，６２ａ，６３ａの(+)入力のレベルが上昇して
入力レベルと電源ラインＶccの電圧との差がＶ1より小
さくなったときに、正側の出力が発生してこれがトラン
ジスタ６４に加えられ、アンプ６１ａ，６２ａ，６３ａ
の(+)入力のレベルと電源ラインＶccとの差をＶ1に維持
するような帰還制御が駆動信号生成回路４を介して行わ
れる。そして、アンプ６１ａ，６２ａ，６３ａの(+)入
力のレベルと電源ラインＶccの電圧との差がＶ1より大
きいときには、負側の信号出力となるために、片側増幅
のトランジスタ６４は、シンク電流を発生させる動作は
しない。同様に、下側振幅制限回路は、アンプ６５ａ，
６６ａ，６７ａの(-)入力のレベルがグランドＧＮＤか
らの差Ｖ2より低くなったときに、正側の出力が発生し
てこれがトランジスタ６８に加えられ、アンプ６５ａ，
６６ａ，６７ａの(-)入力のレベルとグランドＧＮＤと
の差をＶ2に維持するような帰還制御が駆動信号生成回
路４を介して行われる。そして、アンプ６５ａ，６６
ａ，６７ａの(-)入力のレベルとグランドＧＮＤの電圧
との差がＶ2より大きいときには、負側の信号出力とな
るために、片側増幅のトランジスタ６８は、シンク電流
を発生させる動作はしない。
【００１４】その結果、図３に示すように、飽和防止動
作の特性ＧU，ＧLは、直線状になる。ここで、最大トル
クを発生する電流のピーク位置Ｐの上側の電圧Ｖｐとす
ると、前記の電圧Ｖ1は、図３から分かるように、Ｖ1＞
≒Ｖcc−Ｖｐに設定されている。その結果、モータ起動
時の駆動電圧が特性Ｃでように、ピーク位置Ｐの手前か
ら点線で示すようになり、駆動電流も同様に特性ＧUに
沿うような直線状になる。なお、プッシュ側の出力段ト
ランジスタの飽和特性Ａと特性ＧUとの交点が最大トル
クを発生する電流のピーク位置よりも原点から遠い側に
位置している。これは、下側の出力段トランジスタの飽
和特性Ｂと特性ＧLとの交点についても同様である。そ
の結果、従来のように、目標値の電圧が最大トルクを発
生する電流のピーク位置Ｐよりも大きなものであって
も、駆動電流の減少はなく、起動時により早く基準回転
状態に入ることができる。
作の特性ＧU，ＧLは、直線状になる。ここで、最大トル
クを発生する電流のピーク位置Ｐの上側の電圧Ｖｐとす
ると、前記の電圧Ｖ1は、図３から分かるように、Ｖ1＞
≒Ｖcc−Ｖｐに設定されている。その結果、モータ起動
時の駆動電圧が特性Ｃでように、ピーク位置Ｐの手前か
ら点線で示すようになり、駆動電流も同様に特性ＧUに
沿うような直線状になる。なお、プッシュ側の出力段ト
ランジスタの飽和特性Ａと特性ＧUとの交点が最大トル
クを発生する電流のピーク位置よりも原点から遠い側に
位置している。これは、下側の出力段トランジスタの飽
和特性Ｂと特性ＧLとの交点についても同様である。そ
の結果、従来のように、目標値の電圧が最大トルクを発
生する電流のピーク位置Ｐよりも大きなものであって
も、駆動電流の減少はなく、起動時により早く基準回転
状態に入ることができる。
【００１５】図２は、下側の飽和防止については、最大
トルクを発生する電流のピーク位置Ｐ付近まで下側の特
性ＧLを従来と同様にし、その後に一定とするものであ
って、そのために、基準電圧回路７０に並列に可変電源
７１とこれの電圧を三相出力回路５の各出力端子の電圧
を受けてこれに制御信号を発生するコントロール回路７
２とを設けたものである。これにより、その飽和防止特
性は、図４に示すようなグラフになる。
トルクを発生する電流のピーク位置Ｐ付近まで下側の特
性ＧLを従来と同様にし、その後に一定とするものであ
って、そのために、基準電圧回路７０に並列に可変電源
７１とこれの電圧を三相出力回路５の各出力端子の電圧
を受けてこれに制御信号を発生するコントロール回路７
２とを設けたものである。これにより、その飽和防止特
性は、図４に示すようなグラフになる。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明から理解できるように、この
発明にあっては、出力回路の電源電圧から一定電圧低い
電圧に駆動電流の電圧振幅を制限する振幅制限回路を設
けているので、電源ＯＮ時の起動時に発生する回転制御
信号が最大トルクを越えるような大きな値のものであっ
ても、最大トルク近傍の電流値の駆動電流が発生して以
後これより低下することなく、基準回転に向かって駆動
制御がなされるので、回転制御信号に対応する定常回転
に早期に到達できる。その結果、ＶＴＲなどでは、画像
再生が早くなり、ＦＤＤ駆動装置なのでは、読出／書込
まで時間がかからないで済む。
発明にあっては、出力回路の電源電圧から一定電圧低い
電圧に駆動電流の電圧振幅を制限する振幅制限回路を設
けているので、電源ＯＮ時の起動時に発生する回転制御
信号が最大トルクを越えるような大きな値のものであっ
ても、最大トルク近傍の電流値の駆動電流が発生して以
後これより低下することなく、基準回転に向かって駆動
制御がなされるので、回転制御信号に対応する定常回転
に早期に到達できる。その結果、ＶＴＲなどでは、画像
再生が早くなり、ＦＤＤ駆動装置なのでは、読出／書込
まで時間がかからないで済む。
【図１】図１は、この発明のモータ制御回路を適用した
一実施例の三相モータ駆動装置のブロック図である。
一実施例の三相モータ駆動装置のブロック図である。
【図２】図２は、他の実施例のブロック図である。
【図３】図３は、図１の実施例における飽和防止動作の
特性を示すグラフ図である。
特性を示すグラフ図である。
【図４】図４は、図２の実施例における飽和防止動作の
特性を示すグラフ図である。
特性を示すグラフ図である。
【図５】図５は、従来の三相モータの制御回路のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図６】図６は、図５における飽和防止動作の特性を示
すグラフ図である。
すグラフ図である。
１…モータ、２…センス回路、２ａ，２ｂ，２ｃ…ホー
ル素子、３…入力増幅回路、３ａ，３ｂ，３ｃ…差動増
幅器、４…駆動信号生成回路、５…三相出力回路、５
ａ，５ｂ，５ｃ…電流駆動回路、６…目標値設定回路、
６ａ…コントロール回路、６ｂ…電流帰還アンプ、６
ｃ，６０…飽和防止回路、６１ａ，６２ａ，６３ａ，６
４、６５ａ，６６ａ，６７ａ…アンプ、６４…反転アン
プ、６９，７０…基準電圧回路。
ル素子、３…入力増幅回路、３ａ，３ｂ，３ｃ…差動増
幅器、４…駆動信号生成回路、５…三相出力回路、５
ａ，５ｂ，５ｃ…電流駆動回路、６…目標値設定回路、
６ａ…コントロール回路、６ｂ…電流帰還アンプ、６
ｃ，６０…飽和防止回路、６１ａ，６２ａ，６３ａ，６
４、６５ａ，６６ａ，６７ａ…アンプ、６４…反転アン
プ、６９，７０…基準電圧回路。
Claims (2)
- 【請求項１】モータの回転状態を検出する検出回路と、
この検出回路の検出信号と目標値設定回路から送出され
る目標値に応じた回転制御信号とに応じて前記モータを
駆動する信号波形を持つ駆動信号を生成する駆動信号生
成回路と、前記駆動信号を受けてプッシュプルの出力回
路により前記モータに駆動電流を出力する電流駆動回路
とを有し、前記回転制御信号に応じた所定の回転数にな
るように回転制御をし、起動時に、前記モータが最大ト
ルクかあるいはこれを越えるトルクを発生する前記回転
制御信号を前記目標値設定回路が送出するモータ制御回
路において、 前記出力回路の電源電圧から一定電圧低い電圧に前記駆
動電流の電圧振幅を制限する振幅制限回路を設け、前記
一定電圧が前記モータが前記最大トルクを発生する前記
駆動電流の電圧振幅に実質的に等しいか、それ以下の振
幅に制限するものであって、 前記振幅制限回路は、前記電源電圧の電圧ラインに接続
されてこのラインを基準として前記一定電圧低い電圧を
発生する電圧発生回路と、前記駆動電流の振幅電圧と前
記一定電圧低い電圧とを比較するコンパレータとを備
え、前記振幅電圧が前記一定電圧低い電圧と等しいか、
これを超えたときに前記コンパレータの出力に応じて前
記振幅電圧が前記一定電圧低い電圧を越えないように前
記回転制御信号を制御する モータ制御回路。 - 【請求項２】モータの回転状態を検出する検出回路と、
この検出回路の検出信号と目標値設定回路から送出され
る目標値に応じた回転制御信号とに応じて前記モータを
駆動する信号波形を持つ駆動信号を生成する駆動信号生
成回路と、前記駆動信号を受けてプッシュプルの出力回
路により前記モータに駆動電流を出力する電流駆動回路
とを有し、前記回転制御信号に応じた所定の回転数にな
るように回転制御をし、起動時に、前記モータが最大ト
ルクかあるいはこれを越えるトルクを発生する前記回転
制御信号を前記目標値設定回路が送出するモータ制御装
置において、 前記出力回路の電源電圧から一定電圧低い電圧に前記駆
動電流の電圧振幅を制限する振幅制限回路を設け、前記
一定電圧が前記モータが前記最大トルクを発生する前記
駆動電流の電圧振幅に実質的に等しいか、それ以下の振
幅に制限するモータ制御回路を有し、 前記振幅制限回路は、前記電源電圧の電圧ラインに接続
されてこのラインを基準として前記一定電圧低い電圧を
発生する電圧発生回路と、前記駆動電流の振幅電圧と前
記一定電圧低い電圧とを比較するコンパレータとを備
え、前記振幅電圧が前記一定電圧低い電圧と等しいか、
これを超えたときに前記コンパレータの出力に応じて前
記振幅電圧が前記一定電圧低い電圧を越えないように前
記回転制御信号を制御する モータ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34601995A JP3537572B2 (ja) | 1995-12-11 | 1995-12-11 | モータ制御回路およびこれを用いたモータ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34601995A JP3537572B2 (ja) | 1995-12-11 | 1995-12-11 | モータ制御回路およびこれを用いたモータ駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09163790A JPH09163790A (ja) | 1997-06-20 |
| JP3537572B2 true JP3537572B2 (ja) | 2004-06-14 |
Family
ID=18380588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34601995A Expired - Fee Related JP3537572B2 (ja) | 1995-12-11 | 1995-12-11 | モータ制御回路およびこれを用いたモータ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3537572B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010063239A (ja) * | 2008-09-02 | 2010-03-18 | Denso Corp | 多相回転機の制御装置及び多相回転機の制御システム |
-
1995
- 1995-12-11 JP JP34601995A patent/JP3537572B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09163790A (ja) | 1997-06-20 |
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