JPH04101693A

JPH04101693A - モータ駆動回路

Info

Publication number: JPH04101693A
Application number: JP2216263A
Authority: JP
Inventors: Masamichi Shimoda; 雅通下田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1990-08-16
Filing date: 1990-08-16
Publication date: 1992-04-03

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〕本発明はモータ駆動回路に関し、特にディスク装置のス
ピンドルモータを駆動制御するモータ駆動回路に関する
。

〔従来の技術〕

従来のモータ駆動回路の一例を第２図に示す。

モータ回転子の回転角度を示す信号Ｍを受けてモータ９
を駆動制御する制御部１０と、制御部１０が生成する制
御信号Ｂ１．Ｂ２．Ｂ３に応じてスイッチング動作を行
うＰＮＰ）ランジスタ１１，１２゜１３と、制御部１０
が生成する制御信号ＣＩ、Ｃ２゜Ｃ３に応じてモータ９
の駆動電流を制御するＮＰＮトランジスタ２１，２２．
２３と、駆動電流検出抵抗６と、電源端子８とを備えて
いる。ＰＮＰトランジスタ１１，１２．１３のコレクタ
は電源端子８に接続され、ＮＰＮ）ランジスタ２１，２
２．２３のエミッタは駆動電流検出抵抗６に接続されて
いる。また、ＰＮＰトランジスタおよびＮＰＮ）−ラン
ジスタの内、１１および２］、１２および２２．１３お
よび２３のコレクタが、モータ９の巻線ａ、ｂ、ｃとそ
れぞれ接続されている。

更に、駆動電流検出抵抗６で発生した電圧が制御部１０
に帰還するように接続されている。

次に動作を説明する。ここで、例えばモータ９の巻線ａ
、ｃに駆動電流を印加する場合は、制御部１０はＰＮＰ
）ランジスタ１１およびＮＰＮトランジスタ２３を選択
し、制御信号Ｂ１およびＣ３を各トランジスタのベース
に供給する。ＰＮＰトランジスタ１１は制御信号Ｂ１に
よってオン状態となり、また、ＮＰＮトランジスタ２３
は制御信号Ｃ３に応じて電流を流すので　電源端子８−
ＰＮＰトランジスタ］１−巻線ａ−＋巻線Ｃ−）ＮＰＮ
トランジスタ２３−駆動電流検出抵抗６−アースの経路
で駆動電流が流れる。制御部１０は、このように順次Ｐ
ＮＰ）−ランジスタ１１．１２．１３およびＮＰＮ）ラ
ンジスタ２１．２２．２３の組合せを変えて巻線に流れ
る駆動電流を制御する。

この場合、モータの回転角度を示す信号Ｍおよび駆動電
流検出抵抗６に発生ずる電圧ＶＥに応じて制御信号を生
成し、モータ９の回転速度が一定となるように制御して
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来のモータ駆動回路は、モータ電源電圧変動
および温度変化に伴う巻線抵抗値変動。

グリース粘性変化等による負荷トルク変動等によって、
駆動電流量を制御するトランジスタのコレクタ・エミ・
・ｌり閾電圧が変化する。このため、コレクタ・エミッ
タ問電圧が低下した場合は、トランジスタが飽和状態と
なって駆動電流を増加させることかできないので、モー
タを安定に一定回転速度で駆動できない。また、逆にコ
レクタ・エミッタ間電圧が増加した場合は、トランジス
タの発熱量が増加してトランジスタが劣化するばかりで
なく周囲の部品も熱の影響を受けるという問題点があっ
た。

本発明の目的は、モータ電源電圧変動および温度変化に
対してトランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧の変動
を防止できるモータ駆動回路を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のモータ駆動回路は、電源に接続されてスイッチ
ング動作を行う第１のトランジスタ群および前記第１の
トランジスタ群を介してモータの巻線に供給される駆動
電流を制御する第２のトランジスタ群を有するモータ駆
動回路において、前記第２のトランジスタ群のエミッタ
に共通に接続されて前記駆動電流に応じたエミッタ電圧
を生成する駆動電流検出抵抗と、前記第２のトランジス
タ群の動作中のトランジスタのコレクタ電圧を検出する
手段と、前記エミッタ電圧を検出する手段と、前記コレ
クタ電圧と前記エミッタ電圧との差からコレクタ・エミ
ッタ間電圧を検出する手段と、前記コレクタ・エミッタ
間電圧を基準電圧と比較して切替信号を生成する手段と
、前記切替信号に応じて前記駆動電流検出抵抗の抵抗値
を変化させる手段とを備えて構成されている。また、前
記駆動電流検出抵抗の抵抗値を変化させる手段は、第１
の抵抗と、第２の抵抗と、前記第２の抵抗に直列に接続
され前記切替信号に応じてスイッチ動作を行う半導体素
子とを有し、直列に接続された前記第２の抵抗および前
記半導体素子が前記第１の抵抗と並列に接続して構成し
てもよい。

〔実施例〕次に図面を９照して本発明を説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図であり、モ
ータ回転子の回転角度を示す信号Ｍを受けてモータ９を
駆動制御する制御部１と、制御部１の制御信号Ｂ　１．
　Ｂ　２．　Ｂ　３に応じてスイッチング動作を行うＰ
ＮＰ）ランジスタ１１，１．２．１３と、制御部１の制
御信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に応じてモータ９の駆動電流を
制御するＮＰＮトランジスタ２１．２２．２３と、制御
部１の切替信号Ｇ、に応じてスイッチング動作を行うＮ
チャネルＭＯＳトランジスタ３１と、制御部１からの選
択信号Ｓに応じてＮＰＮ）−ランジスタ２１．２２．２
３のコレクタ電圧の内勤作中の１つを選択してコレクタ
電圧Ｖ。を出力する選択部２と、ＮＰＮ）ランジスタ２
１，２２．２３のエミッタ電圧ＶＥおよびコレクタ電圧
■。を受けて差をとりコレクタ・エミッタ間電圧ＶｃＥ
を出力する差動増幅部３と、基準電圧■。とコレクタ・
エミッタ間電圧ＶＣＥとを比較する比較部４と、基準電
圧Ｖｏを発生する基準電圧源５と、駆動電流に応じたエ
ミッタ電圧ＶＥを生成する駆動電流検出抵抗６および７
と、電源端子８とを備えている。

ＰＮＰ）ランジスタ１１，１２．１３のコレクタは電源
端子８に接続され、ＮＰＮ）ランジスタ２１．２２．２
３のエミッタは駆動電流検出抵抗６．７に接続されてい
る。また、ＰＮＰ）−ランジスタおよびＮＰＮトランジ
スタの内、１１および２１．１２および２２．１３およ
び２３のコレクタが、モータ９の巻線ａ、ｂ、ｃとそれ
ぞれ接続されている。更に、駆動電流検出抵抗６．７に
発生するエミッタ電圧Ｖ５が制御部１に帰還するように
接続されている。

次に動作を説明する。制御部１は、モータの回転角度を
示す信号Ｍに応じてＰ　Ｎ　Ｐ’）ランジスタ１１．１
２．１３およびＮＰＮ）−ランジスタ２１゜２２．２３
の内、それぞれ１つを順次組合せて選択し巻線への駆動
電流を制御する。このとき、ＮＰＮ）−ランジスタ２１
，２２．２３の内選択されたものを示す選択信号Ｓを生
成して選択部２へ送出する。選択部２は選択信号Ｓに応
じてＮＰＮ）ランジスタ２１，２２．２３のコレクタ電
圧の内１つを選択してコレクタ電圧ＶＣとして差動増幅
部３へ出力する。差動増幅部３は、コレクタ電圧Ｖｏお
よびエミッタ電圧ＶＥの差、すなわち選択されているＮ
ＰＮ）ランジスタのコレクターエミッタ間電圧ＶＣＥを
比較部４へ出力する。比較部４は電圧ＶｃＥの高周波成
分を除去し７た後、基準電圧源５が発生する基準電圧Ｖ
ｏと比較し、Ｖｏ＜ＶＣＨのときは切替制御信号Ｇ。を
制御部１へ送出する。この場合ヒステリシス幅を設けて
比較を行う。

ところで、ＮチャネルＭＯＳ）ランジスタ３１が切替信
号Ｇ、によってオフ状態となったとき、電流は駆動電流
検出抵抗６にだけ流れるが、オン状態となったときは、
駆電流検出抵抗６および７に流れるので、発生する電圧
ｖＥはオフ状態のときよりも減少する。このようにＮチ
ャネルＭＯ’Ｓ）−ランジスタ３１を切替信号Ｇ１によ
ってオンオフすることによって、電圧ＶＥを変化させる
ことができる。一般にモータの駆動開始時は回転部分に
塗布されたグリース等の影響により負荷トルクが大きい
ので、巻線に大きな駆動電流を流すために、ＮＰＮ）ラ
ンジスタ２１，２２．２３のコレクタ・エミッタ間電圧
は小さい。このため、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ３
１の初期状態はオン状態としておく。さて、モータが定
常回転になり温度が上昇してくると負荷が軽くなるので
、ＮＰＮトランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧は増
加してくる。すると、制御部】は切替制御信号Ｇ。を検
知し、切替信号Ｇ１によってＮチャネルＭＯＳトランジ
スタ３１をオフ状態とするのでエミ・・ｌり電圧Ｖ５は
増加し、従って、ＮＰＮトランジスタ２１．２２．２３
のコレクタ・エミッタ間電圧は減少して発熱を防ぐこと
ができる。また、定常回転中に電源電圧変動あるいは温
度変化等によってモータの負荷が重くなった場合は、Ｎ
ＰＮトランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧は減少し
てくる。すると、制御部１は切替制御信号Ｇｏに応じて
ＮチャネルＭＯＳ）−ランジスタ３１をオン状態とする
ので、電圧ＶＥは減少し、従って、ＮＰＮトランジスタ
２１，２２．２３のコレクタ・エミッタ間電圧を増加さ
せて飽和状態となるのを防ぐことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、モータの駆動電流
を制御するトランジスタのエミッタに抵抗回路を設けて
エミッタ電圧を生成し、また、このトランジスタの動作
中のコレクタ電圧を検出してコレクタ・エミッタ間電圧
を検出し、このコレクタ・エミッタ間電圧と基準電圧と
を比較して切替信号を生成し、この切替信号に応じて抵
抗回路の抵抗値を変化させてエミッタ電圧を制御するこ
とによって、温度変化等によってモータの負荷が重くな
ったり、あるいは電源電圧変動でコレクタ・エミッタ間
電圧が減少したときは、エミッタ電圧を低下させてコレ
クタ・エミッタ間電圧を増加させるので、トランジスタ
が飽和状態となるのを防止してモータを安定に一定回転
速度で駆動できる。また、逆にモータの負荷が軽くなっ
たり、あるいは電源電圧変動でコレクタ・エミッタ間電
圧が増加したときは、エミッタ電圧を増加させてコレク
タ・エミッタ間電圧を減少させるので、トランジスタの
発熱を抑えてトランジスタの劣化および周囲の部品への
熱の影響を防止できる。

第２図は従来のモータ駆動回路の一例を示すブロック図
である。

１．１０・・・−・・制御部、２・・・・・・選択部、
３・−−−−・差動増幅部、４・・・・・・比較部、５
・−・・・・基準電圧源、６．７・・・・・・駆動電流
検出抵抗、８・・・・・・電源端子、９・・・・−・モ
ータ、１１，１２．１３・・・・・・ＰＮＰトランジス
タ、２１，２２．２３・・・・・・ＮＰＮトランジスタ
、３１・・・・・・ＮチャネルＭＯ３）ランジスタ、Ｂ
ｌ、Ｂ２．Ｂ３．Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３・−−・制御信号、
Ｇｏ−＝・・・切替制御信号、Ｇｏ・・・・・・切替信
号、Ｓ・・・・・・選択信号、ｖｃ・・・・・・コレク
タ電圧、ｖＥ・・・・−・エミッタ電圧、ＶＣＥ・・・
・・・コレクタ・エミッタ問電圧、Ｖ。

・・・・・・基準電圧。

Claims

【特許請求の範囲】

１．電源に接続されてスイッチング動作を行う第１のト
ランジスタ群および前記第１のトランジスタ群を介して
モータの巻線に供給される駆動電流を制御する第２のト
ランジスタ群を有するモータ駆動回路において、前記第
２のトランジスタ群のエミッタに共通に接続されて前記
駆動電流に応じたエミッタ電圧を生成する駆動電流検出
抵抗と、前記第２のトランジスタ群の動作中のトランジ
スタのコレクタ電圧を検出する手段と、前記エミッタ電
圧を検出する手段と、前記コレクタ電圧と前記エミッタ
電圧との差からコレクタ・エミッタ間電圧を検出する手
段と、前記コレクタ・エミッタ間電圧を基準電圧と比較
して切替信号を生成する手段と、前記切替信号に応じて
前記駆動電流検出抵抗の抵抗値を変化させる手段とを備
えたことを特徴とするモータ駆動回路。
２．前記駆動電流検出抵抗の抵抗値を変化させる手段は
、第１の抵抗と、第２の抵抗と、前記第２の抵抗に直列
に接続され前記切替信号に応じてスイッチ動作を行う半
導体素子とを有し、直列に接続された前記第２の抵抗お
よび前記半導体素子が前記第１の抵抗と並列に接続され
てなることを特徴とする請求項１記載のモータ駆動回路
。