JPH0191687A - 直流モータの制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、テープレコーダ等のボータプル機器に使用さ
れる低電圧動作の小型直流モータを正逆転切替及び回転
制御する直流モータの制御回路に関するものである。

従来の技術 近年、ポータプルタイプのテープレコーダは小型軽量化
が進み、単３電池１本ア使用する様な低電圧動作が可能
な装置が増加している。したがって内部に使用される直
流モータ及びその制御回路も低電圧で確実に動作するこ
とが要求されている。

また上記テープレコーダの小型軽量化のため、内部のメ
カニズムの機構を簡素化するため、直流モ−タを正逆転
切替えて回転制御する直流モータの制御回路が必要とさ
れてきた。

以下図面を参照しながら、従来の直流モータの制御回路
の一例について説明する。

第２図は従来の直流モータの制御回路の回路図である。

第２図において、１は直流モータ、２及び４はＰＮＰ）
う／ジスタ、３及び６はＮＰＮ　トランジスタ、７及び
８はコンパレータ、６及び９は基準電圧発生回路、１ｏ
は正転スイッチ、１１は逆転スイッチ、Ｒ１からＲ８は
抵抗である。以上のように構成されたモータ制御回路に
ついて、以下その動作について説明する。正転スイッチ
１゜を閉じるとＰＮＰ）ランジスタ２がＯＮし、直流モ
ータ１のプラス端子へ正の電圧が印加され、基準電圧発
生回路６及びコンパレータ７が動作して。

トランジスタ３がＯＮＩ、、直流モータ１は正回転パを
開始する。回転開始後は、直流モータ１、抵抗Ｒ１，Ｒ
３及びＲ４で構成されるブリッジ回路及び基準電圧発生
回路６及びコンパレータ７により、いわゆるブリッジサ
ーボ制御をトランジスタ３のベースを制御して行なう。

また正転スイッチを開いて、反転スイッチ１１を閉じる
と、ＰＮＰ　）ランジスタ４がＯＮして直流モータ１の
マイナス端子へ正電圧が印加され、基準電圧回路９、コ
ンパレータ８が動作してトランジスタ５をＯＮさせ直流
モータ１は逆回転を開始する。逆回転開始後は、直流モ
ータ１、抵抗Ｒ２、Ｒｓ　、Ｒｅで構成されるブリッジ
回路、基準電圧発生回路９及びコンパレータ８によりト
ランジスタ６を制御して、回転数を安定化させる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような構成では、電源ラインをス
イッチングしているＰＮＰ　）ランジスタ２のベース・
エミッタ間慮圧だけモータへの供給電圧が低下するため
、トランジスタ２のベース電流を充分流し、ベース・エ
ミッタ間電圧（以下ｖｃＥと称す）が小さくなる飽和状
態で動作するように設定しなければならない。ところが
、電源電圧が低下してくると、トランジスタ２０ベース
電流が低下し、ｖｃＥは増加する。また、直流モータ１
の機構的負荷が増大すると、トランジスタ２のコレクタ
電流が増加するためｖｃＥは増加する。

上記のごとく、減電圧、大負荷時においても、ｖｃＥが
飽和電圧となるように抵抗Ｒ７の値を小さく設定するた
め、定格電圧、定格負荷時の消費電流が増大するという
問題点を有していた。トランジスタ２を廃止して、スイ
ッチ１ｏで直接電圧を印加すれば上記問題点は解決する
が、その場合、大電流スイッチが必要となり装置の小型
化が出来ない。

また、正転スイッチ１０及び反転スイッチ１１は、マイ
コン等の出力信号に置換る場合が多く、その場合はトラ
ンジスタ２及び４による電子スイッチは廃止出来ない。

また、従来の・構成では、正転及び逆転の回路を全く同
一の構成としていたため、回転数、あるいは負荷変動に
対する回転数変化率ω）の調整は、それぞれ別個に行う
必要があった。

本発明は上記問題点に鑑み、電源電圧変動及び負荷変動
に対しても回転数を安定にし、かつ定格電圧及び定格負
荷時の消費電流を軽減出来る正逆転切換機能を有し、か
つ調整箇所の削減を可能とする直流モータの制御回路を
提供するものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、上記問題点を解決するために、電源正極端子
とモータ正極端子間に接続された第１のトランジスタと
、モータ負極端子と電流検出用抵抗の間に接続された第
２のトランジスタと、電源正極端子とモータ負極端子間
に接続された第３のトランジスタと、モータ正極端子と
上記第２のトランジスタ及び電流検出用抵抗の接続点間
に接続された第４のトランジスタを備え、モータ正転時
には、正転用サーボ回路の出力によって上記第１及び第
２のトランジスタのベースを制御し、モータを正転動作
させ、モータ逆転時には、逆転用サーボ回路の出力によ
って上記第３及び第４のトランジスタのベースを制御し
モータを逆転動作させ、電流検出用抵抗及びサーボ回路
の基準電圧回路を正転及び逆転用サーボ回路で共通に使
用出来るように構成したことを特徴とするものである。

作　　用 本発明は上記した構成に、よって、モータ両極端子に供
給する電圧の極性反転切換のために設けられたモータ両
極のトランジスタを、回転数安定化のためのサーボ回路
の出力により同時にドライブすることにより、モータ負
荷に応じて各トランジスタのベース電流を制御出来るた
め、定格電源電圧、定格モータ負荷時の消費電流を従来
例のモータ制御回路より減少させると共に、基準電圧回
路、及び電流検出用抵抗を正転及び逆転用制御回路で共
用するため、部品点数の削減、調整箇所の削減、及び回
転偏差の低減を計ることが出来る。

実施例 第１図に本発明の一実施例の回路を示す。正転及び逆転
回路の構成は全く同一であるため、以下図面を参照しな
がら、正転用回路の動作について説明する。

第１図において、１は直流モータ、１５は制御用ＰＮＰ
　トランジスタ、１６はスイッチング用ＮＰＮ）ランジ
スタ、６は基準電圧発生回路、７はコンパレータ、１２
は電流制御回路である。

本回路も第２図の従来例と同じブリッジサーボ制御方式
であるが、従来例ではブリッジの外にあったスイッチン
グ用のトランジスタをブリッジ内に取込んだ構成となっ
ている。ＮＰＮ）ランジスタ１６はスイッチング用であ
り、飽和領域で動作させる。本回路では、上記トランジ
スタ１６にも制御用ｔ・ランジスタ１５と同様に制御を
かけている。即ち、モータ負荷が重くなった場合、比較
回路７、電流制御回路１２を介して、トランジスタ１６
のベース電流を増加させ、トランジスタのコレクタ・エ
ミッタ間電圧を下げる方向に制御が働く。負荷が軽くな
った場合には逆の動作となる。

従って、モータ負荷に応じてスイッチングトランジスタ
のベース電流を制御出来るため、従来例のように、モー
タ起動時に対応するベース電流を常に供給する必要がな
いため、定格電圧及び定格負荷時の消費電流を軽減する
ことが出来る。

また、第１図の回路では第２図に示す従来例とは異なり
、制御トランジスタをＰＮＰ型とし、アースを基準とし
た抵抗ブリッジを構成している。

この為、従来例では正転及び逆転用回路で各々別々に必
要となっていた電流検出用抵抗（第２図におけるＲ１．
及びＲ２）を、本回路では各々の回路で共用することが
可能となる。これと共に、正逆転での回転偏差を小さく
するということを考えだ場合、従来例では別々に設けて
いた基準電圧回路も正転及び逆転制御回路で共用し、正
転及び逆転時の基準電圧を同一にすることが望ましい。

このように、本回路では、基準電圧回路、及び電流検出
用抵抗を正転及び逆転用制御回路において共用する構成
とすることで、部品の削減と調整箇所の削減を計ると共
に、正転及び逆転時の回転偏差を小さく抑えることを可
能とするものである。

しかし、第１図におけるスイッチングトランジスタ１６
．１７の特性のばらつきも回転偏差の原因となるため、
この２つのトランジスタについては、特性のそろったも
のを選ぶと共に、熱結合させるか、近い位置に配置し、
温度変化の影響を受けないように考慮する必要がある。

本回路をＩＣ化し、同一チップ上に第１図において破線
で囲った部分を作り上げた場合、上述のスイッチングト
ランジスタ１６．１７の特性ばらつきを抑えると共に、
基準電圧回路を含めた制御系が同一温度に保たれるため
、モータ起動時の回転数ドリフト等の温度に起因する問
題も改善される。ＰＮＰ　）ランジスタ１４．１５もＩ
Ｃ内に組み込んでもよい。

なお、各ブロックの具体的な回路については、特に限定
するものではない。

発明の効果 以上のように本発明は、モータ両極端子に供給する電圧
の極性反転切換のために設けられたモータ両極のトラン
ジスタを、回転数安定化のためのサーボ回路出力により
同時に駆動することにより、モータ負荷に応じて各トラ
ンジスタのベース電流を制御出来るため、定格電源電圧
、定格モータ負荷時の消費電流を従来のモータ制御回路
より減少させると共に、基準電圧回路、及び電流検出用
抵抗を正転及び逆転用制御回路において共用し、部品点
数の削減、調整箇所の削減、及び回転偏差の低減を計る
ことが出来、ＩＣ化に際しては、外付部品の削減を実現
しうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の直流モータの制御回路の回路図、第２
図は従来の直流モータの制御回路の回路図である。 １・・・・・・直流モータ、１５・・・・・・第１のト
ランジスタ、１６・・・・・・第２のトランジスタ、１
４・・・・・・第３のトランジスタ、１７・・・・・・
第４のトランジスタ、６・・・・・・基準電圧回路、７
，８・・・・・・コンパレータ（比較器）、Ｒ１・・・
・・・電流検出用抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　電源正極端子とモータ正極端子間に接続された第１の
   トランジスタと、モータ負極端子と電流検出用抵抗の間
   に接続された第２のトランジスタと、電源正極端子とモ
   ータ負極端子間に接続された第３のトランジスタと、モ
   ータ正極端子と上記第２のトランジスタ及び電流検出用
   抵抗の接続点間に接続された第４のトランジスタと、正
   転用サーボ回路と、逆転用サーボ回路と、これらの正転
   用及び逆転用サーボ回路に共通に用いる基準電圧回路を
   備え、上記電流検出用抵抗のもう一方の端子を接地し、
   モータ正転時にはモータ正極端子の電圧を検出し、基準
   電圧との比較を行い、上記正転用サーボ回路の出力によ
   って上記第１及び第２のトランジスタのベースを制御し
   モータを正転動作させ、モータ逆転時にはモータ負極端
   子の電圧を検出し、上記基準電圧との比較を行い、上記
   逆転用サーボ回路の出力によって上記第３及び第４のト
   ランジスタのベースを制御しモータを逆転動作させ、電
   流検出用抵抗及び基準電圧回路をモータの正転及び逆転
   時のサーボ回路系で共通に使用出来るよう構成したこと
   を特徴とする直流モータの制御回路。