JPH0213290A - 直流モータの速度制御回路 - 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 本発明は直流モータの速度制御回路に関し、テープレコ
ーダ等に用いられｌｊ１ｍ部の回転駆動を行なう直流モ
ータの速度制御回路に１１１する。

従来の技術 テープレコーダのリール駆動等を行なうために直流モー
タが利用されている。

直流モータは温度上昇に応じて回転速度が速くなる温度
特性を待っている。このため、従来の直流モータの速度
制御回路は、温度上昇に応じて低下する負の温度特性を
持たせて基準電圧を発生させ、直流モータの逆起電力を
この基準電圧と比較して得た誤差電圧によって直流モー
タの駆動電流を制御し、回転速度の温度補償を行なって
いる。

発明が解決しようとする課題 上記の直流モータが組込まれたテープレコーダ等におい
ては、低温度時に機構部のゴムベルト硬化等により負荷
が大きくなる。このように機構部の負荷は略Ｏ℃から温
度低下に従って大となる。

このため、機構部を駆動する直流モータの回転速度は略
０℃以下で温度低下に従って徐々に低下する温度特性を
持つことになる。

しかし、従来の直流モータの速度制御回路はこのような
機構部の負荷の温度変化に対する補償を行なっておらず
低温時に直流モータの回転速度が低下するという問題が
あった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、機構部の負
荷の温度変化を補償する直流モータの速度制御回路を提
供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明の直流モータの速度制御回路は、機構部の回転駆
動を行なう直流モータの逆起電圧と基準電圧との誤差電
圧に応じて直流モータに流す電流を制御し、ｉＩ直流モ
ータ回転速度を制御する。

第１の基準電流源は、直流モータの回転速度の温度特性
と相補的な負の温度特性を持つ。

第２の基準電流源は、機構部による負荷の温度特性と相
補的な負の温度特性を持つ。

第１の電流・電圧変換器は第１の基準電流源の出力する
第１の基準電流と第２の基準電流源の出力する第２の基
準電流との加算値を電圧に変換する。

この第１の電流・電圧変換器の出力電圧を基準電圧とし
て逆起電圧との誤差電圧を得る。

更に、第１の基準電流源の出力する第１の基準電流を電
圧に変換する第２の電流・電圧変換器と、第２の基準電
流源の出力する第２の基準電流を電圧に変換する第３の
電流・電圧変換器とを設け、この第２の電流・電圧変換
器の出力電圧を基準電圧として第３の電流・電圧変換器
の出力電圧を減算した逆起電圧との誤差電圧を得る。

作用 本発明では直流モータの回転速度の温度特性を第１の基
準電流源により補遺し、かつ機構部の負荷の温度特性を
第２の基準電流源により補償する。

これによって温度の低下に伴って機構部の負荷が大とな
っても一定速度で直流モータを回転させることができる
。

実施例 第１図は本発明の回路の第１実施例のブロック図を示す
。

同図中、半導体集積回路の速度制御回路１０の７！１源
入力端子１０ａは抵抗Ｒｏを介して電源電圧Ｖｃｃの電
源端子１１に接続され、速度制御回路１０の出力端子１
０ｂと電源端子１１との間に直流モータ１２が接続され
ている。また速度制御回路１０の接地端子１０Ｃは接地
されている。

速度制御回路１０内の第１の基準電流源１５は負の温度
特性を持っている。この負の温度特性は直流モータ１２
の持つ温度上昇に応じて回転速度が早くなる正の温度特
性と相補的な特性である。

また、第２の基準電流源１６は略０℃以下で動作して負
の温度特性を持っている。この負の温度特性は機構部に
よるＯ′Ｃ以下で温度低下に応じて回転速度が遅くなる
正の温度特性と相補的な特性である。

この第１及び第２の基ｔ１１電流源１５．１６夫々の出
力する第１の基準電流と第２の基準電流との加算値が第
１の電流・電圧変換器５０で電圧に変換され、基準電圧
として差動増幅Ｂ１７の非反転入力端子に供給される。

差動増幅器１７の反転入力端子には端子１０ｂより直流
モータ１２の逆起電圧が印加されており、差動増幅器１
７は両者の誤差電圧を得て、制御用のトランジスタ１８
及び駆動用のトランジスタ１９夫々のベースに供給する
。トランジスタ１８．１９夫々のエミツタ面積比は１：
にとされ、抵抗Ｒ８は直流モータ１２の内部抵抗のに倍
の抵抗値に設定されている。

差動増幅器１７の出力する誤差電圧は制御用のトランジ
スタ１８のベース電流を制御して抵抗Ｒｏの降下電圧を
可変し、これによって直流モータ１２の端子間電圧を可
変し、この端子１！ＩＩ！圧に応じた電流を駆動用のト
ランジスタ１９で直流モータ１２に流し、直流モータ１
２の回転速度を一定にｔＡｍする。

第２図は第１．第２の基準電流源１５．１６及び第１の
電流・電圧変換器５０の回路図を示す。

同図中、抵抗Ｒ１は第１の電流・電圧変換器５０であり
、半導体集積回路の外部に外付けされた温度特性を持た
ない抵抗であり、他の素子は全て半導体集積回路内部に
形成されている。

第１．第２の基準電流源１５．１６にまたがるｐｎｐ形
トランジスタＱ＋＝０６はカレントミラー回路３０を構
成している。第１の基準電流源１５内のｎｐｎ形トラン
ジスタＱＩ１．Ｑ１２はカレントミラー構成で電流制限
用の抵抗Ｒ２、Ｒ４と共にカレントミラー起動回路３１
を構成しており、端子３２に電ｍ電圧Ｖｃｃが印加され
るとカレントミラー回路３０にベース電流を供給し、カ
レントミラー回路３０を起動させる。また抵抗Ｒ２゜Ｒ
４は高抵抗であり、起動後のトランジスタＱＣｓのコレ
クタ’ＲＷｔに対してトランジスタＱＩ２のコレクタ電
流は無視できる値とされている。上記トランジスタＱ＋
ｓ、Ｑ＋２はカレントミラー回路３０内のトランジスタ
０１〜０６夫々にベースＭＷを供給する。

ｎｐｎ形トランジスタＱ＋ｙ、Ｑ＋ｓはカレントミラー
構成で起動回路３３を構成し、ｎｐｎ形トランジスタＱ
＋ｓ、Ｑ？＠及び抵抗Ｒｅ　、Ｒ９やＲｌｏは定電圧回
路３４を構成している。

起動直後にはトランジスタＱ６のコレクタ電流が不充分
でトランジスタＱＩ９のベース電位が充分に上昇してな
いためのトランジスタＱＣｓは遮断しており、この間、
起動回路３３のトランジスタＱ　＋ｙが導通してトラン
ジスタＱ４のコレクタ電流を抵抗Ｒ８に流しトランジス
タＱＩ６のベース電位を決定する。この後トランジスタ
Ｑものコレクタ電流が増大して、抵抗Ｒｙｅを流れ、ト
ランジスタＱ２１のベース・エミッタ闇電圧が上昇しト
ランジスタＱ〜が導通してトランジスタＱＣ９のベース
１借が一定電位となる定常状態では、トランジスタＱ＋
９が導通してそのエミッタ電流が抵抗Ｒ８に流れ、トラ
ンジスタＱＩ７のベース・エミッタ間電圧が小さくなり
トランジスタＱｙは遮断し、トランジスタＱ４のコレク
タ電流はトランジスタＱ１９を流れる。

全てのトランジスタのベース・エミッタ間電圧ＶＢＥは
負の温度特性を持っており、かつ、電流密度が大なる程
この温度特性の温度係数が小さくなる。定電圧回路３４
はトランジスタＱＣｓのエミッタ面積をトランジスタＱ
？ｌより大とし、かつ抵抗Ｒ８〜Ｒ１・の値を適当に選
定して、トランジスタＱＣｓのコレクタ電流に直流モー
タの回転速度の温度特性と相補的な負の温度特性を持た
せている。

これによって、温度低下によりトランジスタＱ１９のコ
レクタ電流が増大すると差動回路３５のｎｐｎ形トラン
ジスタＱＩｓのベース電流が減少し、ｎｐｎ形トランジ
スタＱＣｓのコレクタｌｆｉ即ちカレントミラー回路３
０のペース゛電流が増大する。

従って、トランジスタＱ３のコレクタ電流が増大し、ｎ
ｐｎ形トランジスタＱ１３．Ｑ１４及び抵抗Ｒｓ　、Ｒ
ｓのカレントミラー構成の電流出力回路３６が抵抗Ｒ１
に流す電流が増大し、基準電圧である抵抗Ｒ１の両喘電
圧（端子３７．３８間電圧）は温度低下に従って増大す
る。

なお、端子３８が第１図の差動増幅器１７の非反転入力
端子に接続され、端子３７が第１図の端子１０ａに接続
される。

第２の基準電流源１６内で電流供給回路４０のｎｐｎ形
トランジスタＱ９．ＱＩＯはカレントミラー構成で、ト
ランジスタＱ９のエミッタ面積はトランジスタＱ１・に
比して人とされており、トランジスタＱ９のエミッタに
は値を適当に選択された抵抗Ｒ３が接続されている。カ
レントミラー回路のトランジスタＱ１．Ｑ２は互いに同
一のコレクタ電流を流すが、エミッタ面積が人とされて
エミッタ電流瀧度係数が大きいトランジスタＱ９は０℃
以下となったときトランジスタＱ１のコレクタを流を全
て流せなくなる。この流せなくなった余分な電流は０℃
以下の温度低下に従って増大し、上記余分な電流が機構
部の負荷の温度特性と相補的な負の温度特性を持つよう
トランジスタＱｓ。

ＱＩＯ及び抵抗Ｒ１の設定が行なわれている。

上記余分な電流はｎｐｎ形トランジスタＱｙ。

Ｑ８で構成される′Ｉ１１流出力回路４１から抵抗Ｒ＋
に流れ、基準電圧である抵抗Ｒ１の両端電圧は０℃以下
で温度低下に従って増大する。

このため、第１の基準電流源１５による基準電圧は第３
図（Ａ）の破線工に示す負の温度特性を持ち、第２の基
準電流源１６による基準電圧は一点ｌＩ線■に示す負の
温度特性を持ち、差動増幅器１７の非反転入力端子には
実線■に示す温度特性の基準電圧が供給される。

この結果、直流モータ１２の回転速度は第３図（Ｂ）の
実線に示す如く０℃以下でも略一定となる。図中、−点
ｍｗａｖは従来回路を用いた場合の特性である。

第４図は本発明回路の第２実施例のブロック図を示す。

同図中、速度制御回路２０内では第１の基準電流源１５
の出力電流が第２の電圧・ｒＩｉ流変流器換器５１圧に
変換されて差動増幅器１７の非反転入力端子に供給され
る。第２の基準電流源１６は直流モータ１２の逆起電圧
の検出側に設けられおり、その出力電流は第３の電圧・
電流変換器５２で電圧に変換されて逆起電圧から減算さ
れ、差動増幅器１７の非反転入力端子に供給される。

この変形例でも第１の回路を同一の効果を得ることがで
きる。

発明の効果 上述の如く、本発明回路によれば、低温時に機構部によ
る負荷が増大しても一定速度で直流モータを回転させる
ことができ、実用上きわめて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第４図夫々は本発明回路の各実施例のブロック
図、第２図は第１．第２の基準電流源及び第１の電流・
電圧変換器の回路図、第３回部本発明を説明するための
特性図である。 １０．２０・・・速度制御回路、１２・・・直流モータ
、１５・・・第１の基準電流源、１６・・・第２の基準
ｍ流源、１７・・・差動増幅器、５０・・・第１の電流
・電圧変換器、５１．５２・・・第２の電流・電圧変換
器。 特許出願人　ミツミｍｆ１株式会社 代　理　人　弁理士　伊　東　忠　愚 弟 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）機構部の回転駆動を行なう直流モータの逆起電圧
   と基準電圧との誤差電圧に応じて該直流モータに流す電
   流を制御し、該直流モータの回転速度を制御する直流モ
   ータの速度制御回路において、 該直流モータの回転速度の温度特性と相補的な負の温度
   特性を持つ第１の基準電流源と、該機構部による負荷の
   温度特性と相補的な負の温度特性を持つ第２の基準電流
   源と、 該第１の基準電流源の出力する第１の基準電流と該第２
   の基準電流源の出力する第２の基準電流との加算値を電
   圧に変換する第１の電流・電圧変換器とを有し、 該第１の電流・電圧変換器の出力電圧の出力電圧を基準
   電圧として該逆起電圧との誤差電圧を得ることを特徴と
   する直流モータの速度制御回路。
2. （２）機構部の回転駆動を行なう直流モータの遂起電圧
   と基準電圧との誤差電圧に応じて該直流モータに流す電
   流を制御し、該直流モータの回転速度を制御する直流モ
   ータの速度制御回路において、 該直流モータの回転速度の温度特性と相補的な負の温度
   特性を持つ第１の基準電流源と、該機構部による負荷の
   温度特性と相補的な負の温度特性を持つ第２の基準電流
   源と、 該第１の基準電流源の出力する第１の基準電流を電圧に
   変換する第２の電流・電圧変換器と、該第２の基準電流
   源の出力する第２の基準電流を電圧に変換する第３の電
   流・電圧変換器とを有し、 該第２の電流・電圧変換器の出力電圧を基準電圧として
   該第３の電流・電圧変換器の出力電圧を減算した該逆起
   電圧との誤差電圧を得ることを特徴とする直流モータの
   速度制御回路。