JPH0317592Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0317592Y2 JPH0317592Y2 JP1984107227U JP10722784U JPH0317592Y2 JP H0317592 Y2 JPH0317592 Y2 JP H0317592Y2 JP 1984107227 U JP1984107227 U JP 1984107227U JP 10722784 U JP10722784 U JP 10722784U JP H0317592 Y2 JPH0317592 Y2 JP H0317592Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- drive control
- error amplifier
- step motor
- switch element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は、定電流方式のステツプモータ駆動回
路に関し、更に詳しくは、帰還信号（励磁コイル
の相電流に対応する電圧）の正側のみを検出し、
積分回路を有する誤差増幅器で平均化して次段に
出力するようにしたステツプモータ駆動回路に関
する。
路に関し、更に詳しくは、帰還信号（励磁コイル
の相電流に対応する電圧）の正側のみを検出し、
積分回路を有する誤差増幅器で平均化して次段に
出力するようにしたステツプモータ駆動回路に関
する。
従来のステツプモータ駆動回路として、例え
ば、実願昭58−116885号がある。この回路は、第
４図に示すように、ステツプモータの励磁コイル
L1の各相L11及びL12を個々にオン・オフするトラ
ンジスタQ1及びQ2と、平滑回路Y1を介して得る
帰還信号Ef（励磁コイルの各相L11及びL12夫々に
流れる電流Ｉに対応する電圧）と基準信号Erの差
を増幅し信号E1を出力する誤差増幅器A1と、積
分回路Y2を介して得るクロツク信号CLの積分波
（三角波）E2と信号E1との比較してパルス幅信号
E3（以下、PWM信号と言う）を出力する比較器
A2と、個々の出力端子から一定の時間遅れを有
するパルス状の駆動制御信号X1乃至X4を順次繰
返し出力する駆動制御信号発生器Ｘと、PWM信
号E3及び駆動制御信号X1を入力し、トランジス
タQ1を操作するANDゲートG1と、PWM信号E3
及び駆動制御信号X2を入力し、トランジスタQ2
を操作するANDゲートG2とを有する。
ば、実願昭58−116885号がある。この回路は、第
４図に示すように、ステツプモータの励磁コイル
L1の各相L11及びL12を個々にオン・オフするトラ
ンジスタQ1及びQ2と、平滑回路Y1を介して得る
帰還信号Ef（励磁コイルの各相L11及びL12夫々に
流れる電流Ｉに対応する電圧）と基準信号Erの差
を増幅し信号E1を出力する誤差増幅器A1と、積
分回路Y2を介して得るクロツク信号CLの積分波
（三角波）E2と信号E1との比較してパルス幅信号
E3（以下、PWM信号と言う）を出力する比較器
A2と、個々の出力端子から一定の時間遅れを有
するパルス状の駆動制御信号X1乃至X4を順次繰
返し出力する駆動制御信号発生器Ｘと、PWM信
号E3及び駆動制御信号X1を入力し、トランジス
タQ1を操作するANDゲートG1と、PWM信号E3
及び駆動制御信号X2を入力し、トランジスタQ2
を操作するANDゲートG2とを有する。
又、ステツプモータの励磁コイルL2の各相L21
及びL22のラインにおいても、上記同様の回路が
構成され、駆動制御信号X3，X4等によるオン・
オフ制御が行れるようになつている。
及びL22のラインにおいても、上記同様の回路が
構成され、駆動制御信号X3，X4等によるオン・
オフ制御が行れるようになつている。
以上の構成において、比較器A2は、積分回路
Y2を介して得るクロツクCLの積分波E2（三角波）
と信号E1を比較し、周期Ｔ（クロツクCLの周期）
のPWM信号E3を出力する。ANDゲートG1は、
このPWM信号E3と駆動制御信号発生器Ｘからの
信号X1を入力し、PWM信号E3及び信号X1がＨ
レベルのとき、トランジスタQ1をオンにして、
励磁コイルL1の相L11に電流Ｉを流す。同様に、
ANDゲートG2は、PWM信号E3及び信号X2がＨ
レベルのとき、トランジスタQ2をオンにして、
励磁コイルL1の相L12に電流を流す（信号X1とL2
は、図に示すように同時にＨレベルにならないた
め、トランジスタQ1とQ2は同時にオンにならな
い）。又、誤差増幅器A1は、(1)式に示す信号E1を
出力する。
Y2を介して得るクロツクCLの積分波E2（三角波）
と信号E1を比較し、周期Ｔ（クロツクCLの周期）
のPWM信号E3を出力する。ANDゲートG1は、
このPWM信号E3と駆動制御信号発生器Ｘからの
信号X1を入力し、PWM信号E3及び信号X1がＨ
レベルのとき、トランジスタQ1をオンにして、
励磁コイルL1の相L11に電流Ｉを流す。同様に、
ANDゲートG2は、PWM信号E3及び信号X2がＨ
レベルのとき、トランジスタQ2をオンにして、
励磁コイルL1の相L12に電流を流す（信号X1とL2
は、図に示すように同時にＨレベルにならないた
め、トランジスタQ1とQ2は同時にオンにならな
い）。又、誤差増幅器A1は、(1)式に示す信号E1を
出力する。
E1＝Er＋（Er−Ef）・K1 (1)
但し、K1…誤差増幅器A1の伝達関数
∴Ef＝Er・K1・K2・K3／１＋K1・K2・K3 (2)
但し、K2…比較器A2の伝達関数
K3…比較器Ａの出力端と抵抗R1間の伝
達関数 従つて、K1・K2・K3≫１にすることにより、
帰還信号Efは、基準信号Erに略等しくなる。即
ち、帰還信号Efは、基準信号Erに追随し、励磁コ
イルL1に流れる電流Ｉは定電流となる。
達関数 従つて、K1・K2・K3≫１にすることにより、
帰還信号Efは、基準信号Erに略等しくなる。即
ち、帰還信号Efは、基準信号Erに追随し、励磁コ
イルL1に流れる電流Ｉは定電流となる。
ところで、帰還信号Efは、第５図に示す波形と
なつており、平滑回路Y1の出力信号Ep（帰還信号
Efの単純平均化した信号）は、(3)式となる。ここ
で、ｉは、コイル電流の平均値であり、ｔは、電
源電圧＋Ｖ、モータの回転速度の関数である。
又、(3)式から(4)式が導かれる。
なつており、平滑回路Y1の出力信号Ep（帰還信号
Efの単純平均化した信号）は、(3)式となる。ここ
で、ｉは、コイル電流の平均値であり、ｔは、電
源電圧＋Ｖ、モータの回転速度の関数である。
又、(3)式から(4)式が導かれる。
Ep＝１／Ｔ（SON−SOFF）
＝ｉ・R1・ｔ／Ｔ−ｉ・R1・Ｔ−ｔ／Ｔ
＝2t−Ｔ／Ｔ・ｉ・R1 (3)
ｄ／dtEp＝２／Ｔ・ｉ・R1 (4)
〔考案が解決しようとする問題点
上記従来のステツプモータ駆動回路にあつて
は、帰還信号Efを単純平均化しているため、電源
電圧＋Ｖ、モータ回転速度等の外部パラメータに
よつて制御された電流の平均値ｉが大きく変動す
るという問題がある。又、差動増幅器A1が抵抗
帰還形となつているため、フイードバツグゲイン
が有限となり、平均値ｉの変動率が大きくなると
いう問題もある。
は、帰還信号Efを単純平均化しているため、電源
電圧＋Ｖ、モータ回転速度等の外部パラメータに
よつて制御された電流の平均値ｉが大きく変動す
るという問題がある。又、差動増幅器A1が抵抗
帰還形となつているため、フイードバツグゲイン
が有限となり、平均値ｉの変動率が大きくなると
いう問題もある。
そこで、本考案は、制御された電流の平均値ｉ
の変動を小さくしたステツプモータ駆動回路を提
供するにある。
の変動を小さくしたステツプモータ駆動回路を提
供するにある。
上記問題点を解決する本考案のステツプモータ
の駆動回路は、ステツプモータの励磁コイルの各
相を個々にオン・オフするスイツチ素子と、前記
各相の電流に対応する電圧信号の正側のみを検出
する検出回路と、該検出回路による信号と基準信
号との差を積分する誤差増幅器と、該誤差増幅器
の出力信号と一定周期の基準信号を比較し、該出
力信号をパルス幅信号に変換する比較器と、個々
の出力端子から一定の時間遅れを有するパルス状
の駆動制御信号を順次出力する駆動制御信号発生
器と、前記スイツチ素子に対応して設けるAND
ゲートであつて、前記パルス幅信号及び前記駆動
制御信号を入力し、前記スイツチ素子を操作する
ANDゲートで構成される。
の駆動回路は、ステツプモータの励磁コイルの各
相を個々にオン・オフするスイツチ素子と、前記
各相の電流に対応する電圧信号の正側のみを検出
する検出回路と、該検出回路による信号と基準信
号との差を積分する誤差増幅器と、該誤差増幅器
の出力信号と一定周期の基準信号を比較し、該出
力信号をパルス幅信号に変換する比較器と、個々
の出力端子から一定の時間遅れを有するパルス状
の駆動制御信号を順次出力する駆動制御信号発生
器と、前記スイツチ素子に対応して設けるAND
ゲートであつて、前記パルス幅信号及び前記駆動
制御信号を入力し、前記スイツチ素子を操作する
ANDゲートで構成される。
本考案のステツプモータ駆動回路は、ステツプ
モータからの帰還信号（励磁コイルの電流に対応
する電圧）の正側のみを検出し、積分回路を有す
る誤差増幅器で平均化した後、比較器に入力して
PWM信号に変換し次段に出力する。
モータからの帰還信号（励磁コイルの電流に対応
する電圧）の正側のみを検出し、積分回路を有す
る誤差増幅器で平均化した後、比較器に入力して
PWM信号に変換し次段に出力する。
以下、図面を参照し本考案について説明する。
第１図は、本考案の一実施例を示す構成であり、
第４図に付した符号と同一のものは同一意味で用
いられているので、ここでの説明は省略する。こ
の実施例の特徴は、誤差増幅器A1が、キヤパシ
タC1から成る帰還回路（積分回路）を有すると
共に、入力ラインに、帰還信号Efの正側のみを検
出する検出回路Y3を有する点にある。検出回路
Y3は、帰還信号Efの検出端（抵抗R1の一端）と
誤差増幅器A1の入力端間に直列接続する抵抗R3
及びR4と（接続点ａ）、電源＋Ｖと基準電位点間
に直列接続する抵抗R2及びダイオードD2と（接
続点ｂ）、接続点ａとｂ間に挿入するダイオード
D1とで構成される。ダイオードD1及びD2は、同
一仕様のものであり、抵抗R2乃至R4の抵抗値は、
R2≫R3≫R4となつている。
第１図は、本考案の一実施例を示す構成であり、
第４図に付した符号と同一のものは同一意味で用
いられているので、ここでの説明は省略する。こ
の実施例の特徴は、誤差増幅器A1が、キヤパシ
タC1から成る帰還回路（積分回路）を有すると
共に、入力ラインに、帰還信号Efの正側のみを検
出する検出回路Y3を有する点にある。検出回路
Y3は、帰還信号Efの検出端（抵抗R1の一端）と
誤差増幅器A1の入力端間に直列接続する抵抗R3
及びR4と（接続点ａ）、電源＋Ｖと基準電位点間
に直列接続する抵抗R2及びダイオードD2と（接
続点ｂ）、接続点ａとｂ間に挿入するダイオード
D1とで構成される。ダイオードD1及びD2は、同
一仕様のものであり、抵抗R2乃至R4の抵抗値は、
R2≫R3≫R4となつている。
以上の構成において、誤差増幅器A1、比較器
A2及び駆動制御信号発生器Ｘは、第４図と同様
な動作をする。又、ANDゲートG1及びG2も、同
様に、比較器A2からのPWM信号E3及び駆動制御
信号発生器Ｘからの駆動制御信号X1及びX2に基
づきトランジスタQ1及びQ2を操作する。これに
より、トランジスタQ1又はQ2は、第２図のニに
示すようにオン・オフ動作をし、励磁コイルL1
に電流Ｉが流れる。帰還信号Efは、トランジスタ
Q1又はQ2の動作に同期し、第２図のイに示すよ
うに正負の極性の電圧波形となる。検出回路Y3
の接続点ｂの電圧は、抵抗R2を介して電源＋Ｖ
からダイオードD2にバイアス電流が流れるため、
第２図のハに示すように、常時、ダイオードD2
の順方向電圧Vfに保持される。このため、帰還
信号Efが負側に振れたとき、ダイオードD1がオ
ンとなつて、第２図のロに示すように、接続点ａ
の電圧はほぼ0Vになる。逆に、帰還信号Efが正
側に振れたとき、ダイオードD1がオフとなつて、
接続点ａの電圧は帰還信号Efとなる。従つて、誤
差増幅器A1は、帰還信号Efの正側のみを入力し、
積分増幅器として動作して接続点ａの電圧を平均
化すると共に、直流的フイードバツクゲインとし
て∞を確保する（誤差増幅器自身の直流ゲインを
理想化して∞に仮定したとき）。
A2及び駆動制御信号発生器Ｘは、第４図と同様
な動作をする。又、ANDゲートG1及びG2も、同
様に、比較器A2からのPWM信号E3及び駆動制御
信号発生器Ｘからの駆動制御信号X1及びX2に基
づきトランジスタQ1及びQ2を操作する。これに
より、トランジスタQ1又はQ2は、第２図のニに
示すようにオン・オフ動作をし、励磁コイルL1
に電流Ｉが流れる。帰還信号Efは、トランジスタ
Q1又はQ2の動作に同期し、第２図のイに示すよ
うに正負の極性の電圧波形となる。検出回路Y3
の接続点ｂの電圧は、抵抗R2を介して電源＋Ｖ
からダイオードD2にバイアス電流が流れるため、
第２図のハに示すように、常時、ダイオードD2
の順方向電圧Vfに保持される。このため、帰還
信号Efが負側に振れたとき、ダイオードD1がオ
ンとなつて、第２図のロに示すように、接続点ａ
の電圧はほぼ0Vになる。逆に、帰還信号Efが正
側に振れたとき、ダイオードD1がオフとなつて、
接続点ａの電圧は帰還信号Efとなる。従つて、誤
差増幅器A1は、帰還信号Efの正側のみを入力し、
積分増幅器として動作して接続点ａの電圧を平均
化すると共に、直流的フイードバツクゲインとし
て∞を確保する（誤差増幅器自身の直流ゲインを
理想化して∞に仮定したとき）。
上記動作において、接続点ａの電圧平均値E0
は、(5)式となり、これから(6)式が導かれる。
は、(5)式となり、これから(6)式が導かれる。
Ep＝１／Ｔ・SON＝ｔ／Ｔ・ｉ・R1 (5)
∴ｄ／dtEp＝１／Ｔ・ｉ・R1 (6)
ここで、ｉ及びｔは、(3)式及び(4)式と同じ意味
で用いられている。従つて、(4)式と(6)式の比較か
ら明らかなように、(6)式の方が、ｔによる影響が
１／２となり軽減される。第３図イ及びロは、本考
案の駆動回路でレコーダのステツプモータを駆動
したときの特性を、従来例の比較において示した
ものである。図において、グラフＡは、本考案に
よるものであり、グラフＢは、従来例によるもの
であり、本考案によるものが、特性が改善されて
いることが分かる。
で用いられている。従つて、(4)式と(6)式の比較か
ら明らかなように、(6)式の方が、ｔによる影響が
１／２となり軽減される。第３図イ及びロは、本考
案の駆動回路でレコーダのステツプモータを駆動
したときの特性を、従来例の比較において示した
ものである。図において、グラフＡは、本考案に
よるものであり、グラフＢは、従来例によるもの
であり、本考案によるものが、特性が改善されて
いることが分かる。
以上の説明の通り、本考案のステツプモータの
駆動回路によれば、帰還信号の正側のみを検出
し、積分回路を有する誤差増幅器で平均して次段
に出力するようにしたため、制御された電流の平
均値の変動を小さくすることができる。
駆動回路によれば、帰還信号の正側のみを検出
し、積分回路を有する誤差増幅器で平均して次段
に出力するようにしたため、制御された電流の平
均値の変動を小さくすることができる。
第１図は、本考案の一実施例を示す構成図、第
２図は、本考案の一実施例における動作波形図、
第３図は、本考案の特性図、第４図は、従来例を
示す構成図、第５図は、帰還信号の波形図であ
る。 A1……誤差増幅器、A2……比較器、Y2……積
分回路、Y3……検出回路、Q1，Q2……トランジ
スタ、L1……励磁コイル、Ｘ……駆動制御信号
発生器。
２図は、本考案の一実施例における動作波形図、
第３図は、本考案の特性図、第４図は、従来例を
示す構成図、第５図は、帰還信号の波形図であ
る。 A1……誤差増幅器、A2……比較器、Y2……積
分回路、Y3……検出回路、Q1，Q2……トランジ
スタ、L1……励磁コイル、Ｘ……駆動制御信号
発生器。
Claims (1)
- ステツプモータの励磁コイルの各相を個々にオ
ン・オフするスイツチ素子と、前記各相の電流に
対応する電圧信号の正側のみを検出する検出回路
と、該検出回路による信号と基準信号との差を積
分する誤差増幅器と、該誤差増幅器の出力信号と
一定周期の基準信号を比較し、該出力信号をパル
ス幅信号に変換する比較器と、個々の出力端子か
ら一定の時間遅れを有するパルス状の駆動制御信
号を順次出力する駆動制御信号発生器と、前記ス
イツチ素子に対応して設けるANDゲートであつ
て、前記パルス幅信号及び前記駆動制御信号を入
力し、前記スイツチ素子を操作するANDゲート
を備えることを特徴とするステツプモータ駆動回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10722784U JPS6125098U (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | ステツプモ−タ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10722784U JPS6125098U (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | ステツプモ−タ駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6125098U JPS6125098U (ja) | 1986-02-14 |
| JPH0317592Y2 true JPH0317592Y2 (ja) | 1991-04-12 |
Family
ID=30666481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10722784U Granted JPS6125098U (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | ステツプモ−タ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6125098U (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55109197A (en) * | 1978-11-02 | 1980-08-22 | Gilson Med Electr | Step motor controller |
| JPS5983599A (ja) * | 1982-11-02 | 1984-05-15 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | ステップモ−タ駆動回路 |
-
1984
- 1984-07-16 JP JP10722784U patent/JPS6125098U/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55109197A (en) * | 1978-11-02 | 1980-08-22 | Gilson Med Electr | Step motor controller |
| JPS5983599A (ja) * | 1982-11-02 | 1984-05-15 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | ステップモ−タ駆動回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6125098U (ja) | 1986-02-14 |
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