JPH0428232Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、直流モータの正逆転駆動を制御する
回路に関するものである。

〔従来技術およびその問題点〕

従来、モータ駆動回路として、第２図に示すよ
うなものがあつた。

すなわち、直流モータ１３に対し正逆切換スイ
ツチ１２を介して直流電源１１を設け、直流モー
タ１３の負側にモータ回転数制御IC１４を設け
たものである。このモータ回転数制御IC１４は
通常バイポーラ・モノシリツク構造のICが使用
される。

なお、抵抗１５，１６および１７はモータ回転
数制御IC１４とともに、回転数制御回路を構成
している。

モータ１３を正転させるとき、スイツチ１２は
Ａ側に投入され、電源１１の正側がモータ１３の
正側端子に印加され、モータ１３の負側端子はモ
ータ回転数制御IC１４の出力端子に接続され
る。

この場合、モータ１３の内部抵抗をRa、スイ
ツチ１２の接点の接触抵抗をRdとすると、モー
タ回転数N_Mは、 N_M＝［R₁₅Ir＋｛R₁₅（１＋１／Ｋ）＋R₁₆＋R₁₇｝／
R₁₆×V_ref＋I_M（R₁₅／Ｋ−R_a−R_d）］÷K_E となる。

ここで、K_Eはモータ１３の逆起電力定数
〔Ｖ／rpm〕、Irは基準電流源の電流〔Ａ〕、V_refは
基準電源の電圧〔Ｖ〕、I_Mはモータ１３に流れる
電流である。

上式において分子第３項は、モータ１３の電流
に比例して変化する誤差値である。通常スイツチ
１２を使用しない場合は抵抗R_dは零あるから、
この第３項を零にするためにR₁₅＝Ｋ・R_aに設定
される。

モータ１３を逆転させるときは、スイツチ１２
をＢ側へ投入する。電源１１の正側がモータ１３
の負側端子に接続され、モータ１３の正側端子は
モータ回転数制御IC１４の出力端子に接続さ
れるので、モータ１３には負側端子から正側端子
へ向かつて電流が流れることになり、逆回転す
る。

従来のモータ駆動回路は以上のように構成され
ているので、次のような問題点を有していた。

前記式の第３項をほぼ零にする必要があるた
め、スイツチ１２として接点の接触抵抗Rdの
非常に小さなものを使用しなければならず、そ
のため高級で高価なスイツチを必要とした。

スイツチ１２に接点を使用している関係上、
回路全体としての信頼性も低下した。

また、モータ回転制御IC１４に直列にスイ
ツチ１２が挿入されているため、回転数制御特
性が悪化する。

〔考案の目的〕

本考案の目的は、上記従来の技術の問題点を克
服し、モータと回転数制御手段との間にスイツチ
を介在させないで、直接にモータの正逆転駆動を
制御し得る、改良されたモータ駆動回路を提供す
ることにある。

〔実施例〕

以下、図によつて本考案を具体的に説明する。

第１図は本考案の一実施例よりなるモータ駆動
回路の回路図である。

同図において、１は第１〜第５の電流制御素子
（具体的には、NPN型のパワートランジスタ）
Q_A〜Q_E、２はモータ１３の負側端子Ｌと第３、
第４の電流制御素子Q_C〜Q_Dの接続転との間に挿
入された抵抗である。２で示した抵抗RLはモー
タ１３を回転数制御を行わないで正転、逆転駆動
を行う場合の電流制限のために機能する。

１４はモータ回転数制御ICで、Ａは誤差アン
プであり、その非反転入力（＋）は端子Ｐに、反
転入力（−）は基準電源V_refの負側と接続されて
いる。

Irは基準電流源で、V_refの負側と端子Ｓの間に
接続されている。トランジスタQ₁のベースは誤
差アンプＡの出力に、エミツタは抵抗R_E1を介し
て端子Ｓに、コレクタはV_refの正側を端子Ｒに接
続されている。

トランジスタQ₂，Q₃、………Q_oは、互いのコ
レクタが共通に端子Ｏに接続され、互いのベース
は共通にアンプＡの出力に接続され、各エミツタ
はそれぞれ抵抗R_E2，R_E3、………、R_Eoを介して
端子Ｓに接続されている。

そして、トランジスタQ₁のコレクタ電流I_Kと、
端子Ｏに流れ込む電流I_Oとの比が I_K：I_O＝Ｉ：Ｋ となるように構成されている。

次に、モータ１３の回転数を制御するための動
作について説明すると、モータ１３の内部を抵抗
分R_aと逆起電圧分E_aとする。今、バランス状態
が崩れてモータ１３の回転数が下がつたとする
と、回転数に比例する逆起電圧E_aは減少し、Ｓ
点を基準としたＯ点の電位は上昇する。Ｐ点にお
いても比例関係をもつて電位が上昇し、誤差アン
プＡの非反転入力端子が上昇し、その結果、出力
は上昇し、ドライブトランジスタQ₁〜Q_oをより
活性化させ、モータ１３に流す電流を増加して、
回転数を上昇する方向に作用し、従つて、モータ
１３は常に一定の回転数で回転することになる。

次に、本考案の動作について説明する。

モータ１３を正転させる場合は、トランジスタ
Q_AとQ_Dをオン状態にし、トランジスタQ_B，Q_Cお
よびQ_Eをオフ状態にする。

その結果、モータ１３の正側端子Ｈには電源の
正側端子V_CCからトランジスタQ_Aのコレクタ、エ
ミツタを介して正の電圧が印加される。モータ１
３の負側端子Ｌは、抵抗R_Lを介してトランジス
タQ_Dのコレクタ、エミツタから電源の負側端子
GNDへ接続される。

また、トランジスタQ_Eはオフ状態であるから
モータ回転数制御IC１４の接地端子Ｓはオープ
ン状態になつている。この状態で、モータ１３へ
は正方向に電流が流れ、正方向に回転する。

次に、モータ１３を逆転させる場合には、トラ
ンジスタQ_BとQ_Cをオンにし、トランジスタQ_A，
Q_DおよびQ_Eをオフにする。

その結果、モータ１３の負側端子Ｌには電源
V_CCからトランジスタQ_Cのコレクタ、エミツタ及
び抵抗R_Lを介して正の電圧が印加され、モータ
１３の正側端子ＨはトランジスタQ_Bのコレクタ、
エミツタを介してGNDに接続される。

したがつて、モータ１３には逆方向に電流が流
れ、逆方向に回転する。ここで、抵抗RLはモー
タ１３の電流を制限するために使用しており、必
要に応じてシヨートさせて使用しても良い。

そして、モータ１３の回転数を制御する場合
は、トランジスタQ_AとQ_Eをオンにし、トランジ
スタQ_B，Q_CおよびQ_Dをオンにする。

その結果、モータ１３の正側端子Ｈには電源
V_CCから正の電圧がトランジスタQ_Aを介して印加
される。モータ回転数制御IC１４の負側端子Ｓ
は、トランジスタQ_Eを介してGNDに接続され
る。

したがつて、モータ１３は抵抗１５，１６，１
７およびモータ回転数制御IC１４により、一定
回転数に制御される。

以上のように本考案によれば、モータ１３の非
制御状態での正逆転切換え駆動と、正転の回転数
制御状態がリレーのような機械的切換え手段を用
いずに実現できることになる。

なお、トランジスタQ_AおよびQ_Cとしては、上
記実施例のようなNPNトランジスタのみならず、
PNPトランジスタも同様に用いることができる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案においてはモータ
と回転数制御手段との間にスイツチを挿入しない
で、５つの電流制御素子Q_A〜Q_Eによりモータの
正逆転駆動と回転数制御状態を制御するように構
成しているので、次のような効果を奏することが
できる。

モータの正・逆転時に、モータ回転数制御手
段の負側端子Ｓがオープン状態になるため、過
大電流が流れるのを阻止することができ、回転
数制御手段の破壊ないし劣化を防止できる。し
たがつて、信頼性の高いモータ駆動回路を実現
できる。

モータの回転数制御時には、電流制御素子
Q_B，Q_CおよびQ_Dがオープン状態となるため、
回転数制御回路には何ら影響を与えない。ま
た、モータと回転数制御回路との間にスイツチ
が挿入されていないので、高精度で安定したモ
ータ回転数の制御をすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例よりなるモータ駆動
回路の回路図、および第２図は従来例よりなる同
回路の回路図である。 １……電流制御素子（Q_A〜Q_E）、１３……モー
タ、１４……モータ回転数制御IC。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 直流モータの正逆転駆動を制御する回路におい
   て、電源の正側と負側の間に第１と第２の電流制
   御素子を設け、その接続点を前記直流モータの正
   側端子に接続し、前記電源の正側と負側の間に第
   ３の電流制御素子と第４の電流制御素子とを設け
   て、その接続点を前記直流モータの負側端子に接
   続するとともに、直流モータの負側にモータ回転
   数制御手段を設け、該モータ回転数制御手段の負
   側端子と前記電源の負側との間にさらに第５の電
   流制御素子を設けたことを特徴とするモータ駆動
   回路。