JPH04368490A - Motor driving circuit - Google Patents

Motor driving circuit

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JPH04368490A
JPH04368490A JP3143696A JP14369691A JPH04368490A JP H04368490 A JPH04368490 A JP H04368490A JP 3143696 A JP3143696 A JP 3143696A JP 14369691 A JP14369691 A JP 14369691A JP H04368490 A JPH04368490 A JP H04368490A
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JP
Japan
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current
constant
resistor
voltage
circuit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3143696A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Soshin
耕児 宗進
Shinichi Okamoto
真一 岡本
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To realize linear detection of coil current. CONSTITUTION:MOSFETs Q1-Q6, comprising circulation diodes D1-D6 connected in reverse parallel, are connected in bridge thus constituting a power converting section 2. A resistor RS detects current flowing through coils LU, LV, LW based on the total current flowing through the power converting section 2. An error amplifier 25 extracts the error component between the voltage across the resistor RS and a reference voltage for setting current. A constant current control section 4 controls the current flowing through the coils LU, LV, LW, at a constant level through PWM control according to the output from the error amplifier 25. A sample & hold circuit 36 samples and holds the peak value of the voltage across the resistor RS. A timing circuit 37 provides the sample & hold circuit 36 with a timing signal according to the output from the constant current control section 4.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、還流用のダイオードが
逆並列に夫々接続されたスイッチング素子をブリッジ構
造に接続して形成された電力変換部を備え、この電力変
換部の全体に流れる電流からコイルに流れる電流を電流
検出用抵抗で検出し、この電流検出用抵抗の両端に発生
する電圧と電流設定用の基準電圧との誤差分を抽出する
誤差アンプの出力に応じてPWM制御によりコイルに流
れる電流を一定に制御するモータ駆動回路に関するもの
である。
[Industrial Application Field] The present invention comprises a power converter formed by connecting switching elements in which freewheeling diodes are connected in antiparallel to each other in a bridge structure, and a current flowing through the entire power converter. The current flowing into the coil is detected by a current detection resistor, and the coil is detected by PWM control according to the output of an error amplifier that extracts the error between the voltage generated across the current detection resistor and the reference voltage for current setting. The present invention relates to a motor drive circuit that controls the current flowing through the motor to a constant value.

【0002】0002

【従来の技術】3相ブラシレスモータとしては図10に
示す構造のものがある。この3相ブラシレスモータの回
転子40は、回転子軸41と、この回転子軸41が貫装
された円筒状磁性材からなる回転子鉄心42と、この回
転子鉄心42に固着された永久磁石43とからなり、固
定子50は、回転子40に微小間隙をおいて対向する複
数の磁極歯51aが形成され回転子40を囲む円筒状の
固定子鉄心51と、この固定子鉄心51に絶縁して巻装
されたコイル52とからなる。そして、これら回転子4
0及び固定子50は、一面が閉塞された円筒状のケース
本体61と、このケース本体61の開口する他面を閉塞
する裏蓋62とからなるケース60内に収められ、回転
子40の回転子軸41はケース60に固着された軸受け
63に回動自在に嵌装される。そして、この3相ブラシ
レスモータでは、回転子軸41に回転子40とは別体の
位置検出用磁石70を固着し、この位置検出用磁石70
の位置を例えばホール素子などからなる磁気感応素子8
0で検出して、回転子40の位置を検出する。この磁気
感応素子80としてホール素子を用いた場合には、ホー
ル素子は位置検出用磁石70からの磁束量に比例した出
力電圧を発生し、このホール素子の出力電圧を受けてモ
ータ駆動回路で固定子50の3相のコイル52に励磁電
流を流す。
2. Description of the Related Art A three-phase brushless motor has a structure shown in FIG. The rotor 40 of this three-phase brushless motor includes a rotor shaft 41, a rotor core 42 made of a cylindrical magnetic material through which the rotor shaft 41 is inserted, and a permanent magnet fixed to the rotor core 42. 43, the stator 50 includes a cylindrical stator core 51 that surrounds the rotor 40 and has a plurality of magnetic pole teeth 51a facing the rotor 40 with a small gap therebetween, and an insulated stator core 51 that surrounds the rotor 40. It consists of a coil 52 wound around the coil 52. And these rotors 4
0 and the stator 50 are housed in a case 60 consisting of a cylindrical case body 61 with one side closed and a back cover 62 that closes the other open side of the case body 61. The child shaft 41 is rotatably fitted into a bearing 63 fixed to the case 60. In this three-phase brushless motor, a position detection magnet 70 separate from the rotor 40 is fixed to the rotor shaft 41.
For example, the position of the magnetically sensitive element 8 consisting of a Hall element, etc.
0 to detect the position of the rotor 40. When a Hall element is used as the magnetic sensing element 80, the Hall element generates an output voltage proportional to the amount of magnetic flux from the position detection magnet 70, and receives the output voltage of the Hall element and fixes it in a motor drive circuit. Excitation current is passed through the three-phase coil 52 of the child 50.

【0003】ホール素子の出力電圧に応じてコイル(以
下の説明では、コイルを各相毎にLU ,LV ,LW
 と識別して記す)に励磁電流を流すモータ駆動回路の
一例を図11に示す。このモータ駆動回路の直流電力を
交流電力に変換してコイルLU ,LV ,LW に励
磁電流を供給する電力変換部2は、直流電源Eの両端に
、MOSFETQ1 ,Q4 、MOSFETQ2 ,
Q5 及びMOSFETQ3 ,Q6 を夫々直列接続
したいわゆるブリッジ構成となっており、夫々直列接続
されたFETQ1 〜Q6 の接続点に3相のコイルL
U ,LV ,LW の一端を接続してある。そして、
コイルLU ,LV ,LW の他端はコイル電流検出
用の抵抗RSを介して共通接続してある。なお、夫々の
FETQ1 〜Q6にはダイオードD1 〜D6 を逆
並列に接続してある。信号処理部3はホール素子HU 
,HV ,HW の出力電圧を図12(a)〜(c)に
示すように0,1に2値化し、この2値化信号を基に同
図(d)〜(i)に示すFETQ1 〜Q6 を駆動す
るゲート信号を作成する。なお、図12の(j)〜(l
)はコイルLU,LV ,LW に夫々流れる電流を示
す。電流検出部12は上記コイルLU ,LV ,LW
 に流れる信号を検出するもので、この電流検出部12
の出力を受けて定電流制御部4が信号処理部3にコイル
LU ,LV ,LW に流れる電流を一定に制御のた
めのPWM信号を与える。なお、図12の右半分には図
11中の下側のFETQ4 〜Q6 をPWM制御した
場合を示す。
The coils (in the following explanation, the coils are connected to each other for each phase as LU, LV, LW) according to the output voltage of the Hall element.
FIG. 11 shows an example of a motor drive circuit that causes an excitation current to flow through the motor. The power converter 2 converts the DC power of this motor drive circuit into AC power and supplies excitation current to the coils LU, LV, LW.
It has a so-called bridge configuration in which MOSFETs Q3 and Q6 are connected in series, and a three-phase coil L is connected to the connection point of each of the series-connected FETs Q1 to Q6.
One ends of U, LV, and LW are connected. and,
The other ends of the coils LU, LV, and LW are commonly connected via a resistor RS for coil current detection. Note that diodes D1 to D6 are connected in antiparallel to each of the FETs Q1 to Q6. The signal processing section 3 is a Hall element HU
, HV, and HW are binarized into 0 and 1 as shown in FIGS. 12(a) to 12(c), and based on this binarized signal, FETQ1 to 1 shown in FIGS. 12(d) to 12(i) are Create a gate signal to drive Q6. Note that (j) to (l) in FIG.
) indicate the currents flowing through the coils LU, LV, and LW, respectively. The current detection unit 12 includes the coils LU, LV, LW.
This current detection section 12
In response to the output, the constant current control unit 4 provides the signal processing unit 3 with a PWM signal for controlling the current flowing through the coils LU, LV, and LW to a constant value. Note that the right half of FIG. 12 shows a case where the lower FETs Q4 to Q6 in FIG. 11 are subjected to PWM control.

【0004】ところで、サーボ駆動の際には、図11に
示すように、3相の各コイルLU ,LV ,LW に
流れる電流を抵抗RS あるいは変流器を用いて直接に
検出したり、または2相分だけを検出し、残りの相の電
流はベクトル的に算出する等の方法が採用されている。 例えば、これらの方法は、ロボット等のACサーボモー
タや工業的インバータ等に採用されている。しかし、こ
の方法では高速CPU等が必要となり、検出波形が正負
両方向であるため、回路構成が複雑となる等の問題があ
り、小形で安価な機器に応用するには、回路規模及びコ
ストの点で問題となる。しかも、3相ブラシレスモータ
を正弦波駆動等を行わずに、単純に120°通電方式で
駆動する場合には、コイルLU ,LV ,LW には
3相のうちのいずれか2相にしか通電が行われないため
、1本の電流検出用の抵抗で十分な電流情報を得ること
ができる。
By the way, during servo driving, as shown in FIG. A method is adopted in which only the phase components are detected and the currents of the remaining phases are calculated vectorially. For example, these methods are employed in AC servo motors for robots, industrial inverters, and the like. However, this method requires a high-speed CPU, and since the detected waveform is in both positive and negative directions, there are problems such as a complicated circuit configuration. This becomes a problem. Moreover, when driving a 3-phase brushless motor simply by a 120° energization method without performing sine wave driving, the coils LU, LV, and LW are energized only to two of the three phases. Therefore, sufficient current information can be obtained with one current detection resistor.

【0005】このように1本の抵抗RS でコイル電流
の検出を行う場合のモータ駆動回路を図13に示す。こ
のモータ駆動回路においては、抵抗RS をFETQ4
 〜Q6 の共通接続されたソースとグランドとの間に
接続してある。図13における定電流制御部4の具体構
成の一例を図14に示す。この図14では、電流検出信
号をローパスフィルタ24に通した出力と可変抵抗28
等で設定される電流設定値との誤差分を誤差アンプ25
で抽出し、この誤差出力を三角波発生器27の出力と比
較器26で比較して、図15(b)に示すPWM信号を
作成している。PWM信号は信号処理部3を通してFE
TQ1 〜Q6 に与えられ、これによりコイル電流を
一定に制御する(モータの速度を一定に制御する)。こ
こで、PWM信号のパルス幅が狭くなると、コイル電流
が減少し、広くなると、コイル電流が増加するというよ
うに作用する。なお、このようなPWM制御機能は市販
のスイッチング電源用ICに必ず内蔵されている機能で
ある。
FIG. 13 shows a motor drive circuit in which the coil current is detected using one resistor RS. In this motor drive circuit, resistor RS is replaced by FETQ4
~Q6 between the commonly connected sources and ground. FIG. 14 shows an example of a specific configuration of the constant current control section 4 in FIG. 13. In FIG. 14, the output of the current detection signal passed through the low-pass filter 24 and the variable resistor 28 are shown.
The error amplifier 25 calculates the error from the current setting value set by
This error output is compared with the output of the triangular wave generator 27 by the comparator 26 to create the PWM signal shown in FIG. 15(b). The PWM signal is passed through the signal processing section 3 to the FE.
This is applied to TQ1 to Q6, thereby controlling the coil current to a constant value (controlling the speed of the motor to a constant value). Here, when the pulse width of the PWM signal becomes narrower, the coil current decreases, and when the pulse width of the PWM signal becomes wider, the coil current increases. Note that such a PWM control function is a function that is always built into commercially available switching power supply ICs.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記PWM
方式による電流制御では次のような問題があった。図1
3に示す1本の抵抗RS でコイル電流を検出した場合
の抵抗RS で検出される電流値は、図16(a)〜(
c)に示す3個のコイルLU ,LV ,LW に流れ
る電流の絶対値の和となる。抵抗RS で検出される電
流値を同図(d)に示す。
[Problem to be solved by the invention] By the way, the above PWM
Current control using this method had the following problems. Figure 1
When the coil current is detected by one resistor RS shown in Fig. 3, the current value detected by the resistor RS is as shown in Fig. 16(a) to (
It is the sum of the absolute values of the currents flowing through the three coils LU, LV, and LW shown in c). The current value detected by the resistor RS is shown in (d) of the same figure.

【0007】ここで、コイルLU ,LV ,LW に
流れる電流の切り換わりのサイクルよりも比較的に高速
でFETQ1 〜Q6 をオン,オフした場合、つまり
コイルLU ,LV ,LW に流れる電流の切り換わ
りのサイクルよりも短い期間だけFETQ1 〜Q6 
をオンした場合、図17(b)に示すように抵抗RS 
ではFETQ1 〜Q6 がオンである期間だけの電流
が検出され、FETQ1 〜Q6のオフ期間には電流が
検出されない。
Here, when the FETs Q1 to Q6 are turned on and off relatively faster than the switching cycle of the current flowing through the coils LU, LV, LW, that is, the switching of the current flowing through the coils LU, LV, LW. FET Q1 ~ Q6 only for a period shorter than the cycle of
When the resistor RS is turned on, the resistance RS
In this case, the current is detected only during the period when FETs Q1 to Q6 are on, and no current is detected during the period when FETs Q1 to Q6 are off.

【0008】これは、上述のようにFETQ1 〜Q6
 のオン期間が短い場合、FETQ1 〜Q6 のオフ
期間は夫々のFETQ1 〜Q6 に逆並列に接続され
たダイオードD1 〜D6 を介して還流電流が流れ、
実際のコイルLU ,LV ,LW に流れる電流は図
17(a)に示す波形となるのであるが、上記還流電流
は抵抗RS には流れないためである。
[0008] As mentioned above, this applies to FETQ1 to Q6
When the on-period of FETQ1-Q6 is short, a freewheeling current flows through the diodes D1-D6 connected in antiparallel to each FETQ1-Q6 during the off-period of FETQ1-Q6.
This is because the current flowing through the actual coils LU, LV, and LW has the waveform shown in FIG. 17(a), but the above-mentioned return current does not flow through the resistor RS.

【0009】この点をPWM制御が図12の右半分に示
すように図11における下側のFETQ4 〜Q6 を
制御して行われる場合について詳述する。いま、例えば
FETQ1 ,Q5 にゲート信号が印加されていると
すると、図18(a)に示すように、直流電源E→FE
TQ1 →コイルLU →コイルLV →FETQ5 
の経路で電流が流れる。そして、FETQ5 にゲート
信号が印加されなくなると、コイルLU ,LV に蓄
積されたエネルギにより、FETQ1 ,Q5 のオン
時と同方向の電流を流すように作用し、図18(b)に
示すように、コイルLU →コイルLV →ダイオード
D2 →FETQ1 の経路で電流が流れる。従って、
図18(c)に示すようにFETQ4 〜Q6 の共通
接続されたソースとグランドとの間に接続された抵抗R
S にはFETQ5 のオフ時に電流が流れないのであ
る。図19に抵抗RS による検出電流波形(VRS)
を示す。
This point will be explained in detail regarding the case where PWM control is performed by controlling the lower FETs Q4 to Q6 in FIG. 11, as shown in the right half of FIG. For example, if gate signals are applied to FETs Q1 and Q5, as shown in FIG. 18(a), the DC power supply E→FE
TQ1 → Coil LU → Coil LV → FETQ5
Current flows through the path. Then, when the gate signal is no longer applied to FETQ5, the energy stored in the coils LU and LV acts to cause current to flow in the same direction as when FETQ1 and Q5 are turned on, as shown in FIG. 18(b). , a current flows through the path of coil LU → coil LV → diode D2 → FET Q1. Therefore,
As shown in FIG. 18(c), a resistor R is connected between the commonly connected sources of FETs Q4 to Q6 and the ground.
No current flows through S when FETQ5 is off. Figure 19 shows the detected current waveform (VRS) by resistor RS.
shows.

【0010】この際に問題なるのは、誤差アンプ25の
入力は直流である必要があり、上述のように断続する入
力であると正確な誤差分の抽出を行えない。そこで、図
14の回路では誤差アンプ25の入力側にローパスフィ
ルタ24を設け、断続的な入力波形を連続的な波形に整
形している。ところが、PWM制御によりコイル電流を
制御すると、抵抗RS で検出されるコイル電流は図2
0に示すようにピーク値Pのみならず、パルス幅Wも変
化する。従って、単にローパスフィルタ24で連続的な
直流波形に整形する(なお、この場合にはローパスフィ
ルタ24で電流値の平均値を求めることになる)と、電
流値が2倍(n=2)になると、平均値は4倍となり、
リニアなコイル電流の検出を行えない。
The problem in this case is that the input to the error amplifier 25 must be direct current, and if the input is intermittent as described above, accurate error extraction cannot be performed. Therefore, in the circuit shown in FIG. 14, a low-pass filter 24 is provided on the input side of the error amplifier 25 to shape the intermittent input waveform into a continuous waveform. However, when the coil current is controlled by PWM control, the coil current detected by the resistor RS is as shown in Figure 2.
0, not only the peak value P but also the pulse width W changes. Therefore, if you simply shape the DC waveform into a continuous DC waveform using the low-pass filter 24 (in this case, the average value of the current value will be determined using the low-pass filter 24), the current value will double (n = 2). Then, the average value becomes 4 times,
Unable to detect linear coil current.

【0011】本発明は上述の点に鑑みて為されたもので
あり、その目的とするところは、抵抗1本による検出に
よってもリニアなコイル電流の検出が可能なモータ駆動
回路を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is to provide a motor drive circuit that can linearly detect a coil current even by detection using a single resistor. be.

【0012】0012

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、電流検出用抵抗の両端電圧のピーク値
をサンプルリングして保持するサンプルホールド回路と
、定電流制御部の出力に応じてサンプルホールド回路で
電流検出用抵抗の両端電圧のピーク値をサンプルホール
ドするタイミング信号を作成するタイミング回路とを設
けてある。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention includes a sample hold circuit that samples and holds the peak value of the voltage across the current detection resistor, and an output of the constant current control section. Accordingly, a timing circuit is provided for creating a timing signal for sample-holding the peak value of the voltage across the current detection resistor using the sample-and-hold circuit.

【0013】なお、電流検出用抵抗の両端電圧の定電流
制御部への入力を制御するスイッチと、定電流制御部の
出力に応じて一定幅のゲート信号を作成して上記スイッ
チの開閉制御を行うゲート回路とを設けても同一の目的
を達成することができる。また、電流検出用抵抗の両端
電圧を積分する積分器と、積分器の出力の平方根を演算
して定電流制御部に入力する平方根演算回路とを設けて
も、同一の目的を達成することができる。
[0013] Furthermore, there is a switch that controls the input of the voltage across the current detection resistor to the constant current control section, and a gate signal of a constant width is created according to the output of the constant current control section to control the opening and closing of the switch. The same objective can also be achieved by providing a gate circuit that performs the following steps. The same objective can also be achieved by providing an integrator that integrates the voltage across the current detection resistor and a square root calculation circuit that calculates the square root of the output of the integrator and inputs it to the constant current control section. can.

【0014】[0014]

【作用】本発明は、上述のように構成することにより、
PWM制御することにより電流検出用抵抗の両端電圧に
現れるパルス幅の変化を無視する形で、電流の増加分だ
けを検出できるようにし、抵抗1本による検出によって
もリニアなコイル電流の検出が可能となるようにしたも
のである。
[Operation] By configuring the present invention as described above,
By using PWM control, only the increase in current can be detected while ignoring changes in the pulse width that appear in the voltage across the current detection resistor, and linear coil current detection is possible even with a single resistor. It was designed so that

【0015】[0015]

【実施例】(実施例1)図1乃至図2に本発明の一実施
例を示す。本実施例では抵抗RS の両端電圧のピーク
値をサンプルリングして保持するサンプルホールド回路
36と、定電流制御部4の出力に応じてサンプルホール
ド回路36で抵抗RS の両端電圧のピーク値をサンプ
ルホールドするタイミング信号を作成するタイミング回
路37とを設けてある。
[Embodiment] (Embodiment 1) An embodiment of the present invention is shown in FIGS. 1 and 2. In this embodiment, a sample-and-hold circuit 36 samples and holds the peak value of the voltage across the resistor RS, and the sample-and-hold circuit 36 samples the peak value of the voltage across the resistor RS according to the output of the constant current control section 4. A timing circuit 37 for creating a timing signal to be held is provided.

【0016】本実施例の場合に抵抗RS の両端電圧と
して出力される電流値のピーク値をサンプルホールド回
路36で抽出する。このため、抵抗RS の両端電圧波
形に現れるPWM制御により変化するパルス幅の影響を
受けることがなく、リニアな電流値の検出が可能となる
。なお、定電流制御部4の出力で電流値が抵抗RS で
検出される時点が決まるので、タイミング回路37は定
電流制御部4の出力に応じてサンプルホールド回路36
でピーク値をサンプルホールドするように動作させるこ
とができる。図2(a)に抵抗RS で検出される電流
値の検出波形を示し、同図(b)にタイミング回路37
から出力されるタイミング信号の波形を示す。
In this embodiment, a sample and hold circuit 36 extracts the peak value of the current value output as the voltage across the resistor RS. Therefore, the current value can be detected linearly without being affected by the pulse width that changes due to PWM control that appears in the voltage waveform across the resistor RS. Note that since the output of the constant current control section 4 determines the point in time at which the current value is detected by the resistor RS, the timing circuit 37 controls the sample and hold circuit 36 according to the output of the constant current control section 4.
It can be operated to sample and hold the peak value. FIG. 2(a) shows the detected waveform of the current value detected by the resistor RS, and FIG. 2(b) shows the waveform of the current value detected by the resistor RS.
The waveform of the timing signal output from is shown.

【0017】ところで、上記電流検出部12は図3に示
す構成としてもよい。この図3では抵抗RS の両端電
圧の定電流制御部4への入力を制御するスイッチとして
のアナログスイッチ38と、定電流制御部4の出力に応
じて一定幅のゲート信号を作成して上記アナログスイッ
チ38の開閉制御を行うゲート回路39とで構成してあ
る。この場合には、ゲート回路39のゲート信号がアナ
ログスイッチ38に与えられる期間だけ、抵抗RS の
両端電圧を電流制御部4に入力するようにしてある。こ
のようにすれば、PWM制御により図4(a)に示すよ
うに検出信号のパルス幅が変化しても、アナログスイッ
チ38及びゲート回路39の働きで、定電流制御部4に
入力される信号を同図(b)に示すように一定のパルス
幅にスライスすることができる。従って、上記図1回路
の場合と略同様に、抵抗RS の両端に発生する電圧信
号のパルス幅の変化の影響を受けることがなく、リニア
な電流値の検出が可能となる。
By the way, the current detecting section 12 may have the configuration shown in FIG. 3. In FIG. 3, an analog switch 38 is used as a switch for controlling the input of the voltage across the resistor RS to the constant current control unit 4, and a gate signal of a constant width is created according to the output of the constant current control unit 4 to It is composed of a gate circuit 39 that controls opening and closing of the switch 38. In this case, the voltage across the resistor RS is input to the current controller 4 only during the period when the gate signal from the gate circuit 39 is applied to the analog switch 38. In this way, even if the pulse width of the detection signal changes due to PWM control as shown in FIG. can be sliced into constant pulse widths as shown in FIG. Therefore, as in the case of the circuit shown in FIG. 1, the current value can be linearly detected without being affected by changes in the pulse width of the voltage signal generated across the resistor RS.

【0018】さらに、図5に示すように、抵抗RS と
電流制御部との間に積分器91及び平方根演算回路92
を設けることによっても、検出信号のパルス幅の影響を
受けることがなく、リニアな電流値の検出が可能となる
。 図5の場合には、抵抗RS の検出電圧を一旦積分器9
1で積分する。この際の積分器91の出力は、電流ピー
ク値P×パルス幅Wとなる。ここで、電流ピーク値Pが
n倍となれば、パルス幅Wもn倍となり、積分器91の
出力はn2 ×電流ピーク値P×パルス幅Wとなる。そ
して、平方根演算回路92で積分器91の出力の平方根
を求めると、平方根演算回路92の出力はn×√電流ピ
ーク値P×パルス幅Wとなる。ここで、√電流ピーク値
P×パルス幅Wは電流ピーク値P×パルス幅Wの平方根
を示し、一定であるので、パルス幅の変化による影響を
受けることがなく、リニアな電流値の検出が行える。
Furthermore, as shown in FIG. 5, an integrator 91 and a square root calculation circuit 92 are connected between the resistor RS and the current control section.
By providing this, it is possible to linearly detect the current value without being affected by the pulse width of the detection signal. In the case of FIG. 5, the detected voltage of the resistor RS is
Integrate by 1. The output of the integrator 91 at this time is current peak value P×pulse width W. Here, if the current peak value P increases by n times, the pulse width W also increases by n times, and the output of the integrator 91 becomes n2×current peak value P×pulse width W. Then, when the square root of the output of the integrator 91 is determined by the square root calculation circuit 92, the output of the square root calculation circuit 92 becomes n×√current peak value P×pulse width W. Here, √current peak value P x pulse width W indicates the square root of current peak value P x pulse width W, and is constant, so it is not affected by changes in pulse width and linear current value detection is possible. I can do it.

【0019】(実施例2)図6乃至図9に実際の電動工
具に上記モータ駆動回路を適用した実施例を示す。まず
、本実施例の要部の説明を行う前に、本実施例が適用さ
れる電動工具について説明する。電動工具としては例え
ば電動ドライバがあり、この電動ドライバにおいては従
来は機械式のクラッチを用いてねじ締めトルクの制御を
行っていた。
(Embodiment 2) FIGS. 6 to 9 show an embodiment in which the above motor drive circuit is applied to an actual power tool. First, before explaining the main parts of this embodiment, a power tool to which this embodiment is applied will be explained. Examples of power tools include electric screwdrivers, which conventionally use mechanical clutches to control screw tightening torque.

【0020】その一例を図21に示す。この電動ドライ
バでは、モータと電動ドライバの出力軸30との間を複
数のギアからなる減速機構Aを介して接続し、モータか
らの動力の出力軸30への伝達をクラッチ31にて制御
している。ここで、クラッチ31は、出力軸30が挿通
されたクラッチ板32と、減速機構Aを構成し遊星ギア
(図示せず)が噛み合うインターナルギア33の前端面
に形成された係止部33aに係止されるボール34と、
クラッチ板32とボール34との間に配設されボール3
4をインターナルギア33の係止部33aに係止する方
向に付勢するばね35とからなる。
An example is shown in FIG. In this electric screwdriver, the motor and the output shaft 30 of the electric screwdriver are connected through a reduction mechanism A consisting of a plurality of gears, and the transmission of power from the motor to the output shaft 30 is controlled by a clutch 31. There is. Here, the clutch 31 engages a clutch plate 32 into which the output shaft 30 is inserted, and a locking portion 33a formed on the front end surface of an internal gear 33 that constitutes the reduction mechanism A and meshes with a planetary gear (not shown). A ball 34 to be stopped;
The ball 3 is disposed between the clutch plate 32 and the ball 34.
4 in the direction of locking the locking portion 33a of the internal gear 33.

【0021】この電動ドライバにおいては、負荷トルク
が所定値以下の場合にはボール34のインターナルギア
33の係止部33aへの係止により、インターナルギア
33の回転が阻止され、これによりモータからの動力は
減速機構Aを介して出力軸30に伝達される。今、ねじ
が完全に締め付けられて負荷トルクが所定値に達したと
すると、この際にはインターナルギア33がばね35に
抗してボール34を押し返して自転を始め、これにより
減速機構Aが空転状態になり、よってモータからの出力
軸30への動力伝達が遮断され、所定トルクでねじが締
め付けられる。なお、ねじの締付けトルクはクラッチ板
32でばね35の圧縮量を変えて調整する。
In this electric screwdriver, when the load torque is less than a predetermined value, the ball 34 is locked to the locking portion 33a of the internal gear 33, thereby preventing the internal gear 33 from rotating. Power is transmitted to the output shaft 30 via the speed reduction mechanism A. Now, if the screw is completely tightened and the load torque reaches a predetermined value, the internal gear 33 will push back the ball 34 against the spring 35 and start rotating, causing the reduction mechanism A to idle. As a result, power transmission from the motor to the output shaft 30 is cut off, and the screw is tightened with a predetermined torque. The tightening torque of the screw is adjusted by changing the amount of compression of the spring 35 using the clutch plate 32.

【0022】ところが、上述の機械式のクラッチの場合
、動作時の騒音及び振動が大きく、寿命が短いという問
題があった。そこで、上記欠点を解消するトルク制御方
法として、例えば回路的にモータに供給される電流を所
定値以下に制限して締め付けトルクを所定値以下に制限
する(定電流制御方式などにより電動ドライバの発生ト
ルクを制限する)ということが考えられる。
However, in the case of the above-mentioned mechanical clutch, there are problems in that it generates large noise and vibration during operation and has a short lifespan. Therefore, as a torque control method to eliminate the above drawbacks, for example, the current supplied to the motor is limited to a predetermined value or less using a circuit, and the tightening torque is limited to a predetermined value or less. One possibility is to limit the torque.

【0023】しかしながら、この方法であると、ねじの
頭部がねじ止めが行われる部材に接触した際(以下、こ
の状態を着座と呼ぶ)に、負荷が瞬時に増加してモータ
が停止する際に、モータの回転子やギア等の慣性トルク
によりねじに余分な力が加わり、この力がモータの発生
トルクを所定値以下に制限して希望の締付け力とする際
に制御できない誤差となり、極端な場合にはねじ山を破
損するということがあった。
However, with this method, when the head of the screw comes into contact with the member to be screwed (hereinafter, this state is referred to as seating), the load increases instantaneously and the motor stops. In addition, extra force is applied to the screw due to the inertial torque of the motor's rotor, gears, etc., and this force causes an uncontrollable error when limiting the torque generated by the motor to a predetermined value or less to achieve the desired tightening force, resulting in extreme In some cases, the threads could be damaged.

【0024】ここで、慣性トルクは原理的には慣性力と
回転速度の変化(加速度)に比例し、モータ等の回転速
度を遅くすれば小さくできるので、モータ等の回転速度
を落とすことが考えられる。しかし、このようにすると
、ねじ締めに時間がかかり、作業能率が落ちる問題があ
る。この点を改善した従来の電動工具の回路構成を図2
2に示す。なお、以下電動工具が電動ドライバである場
合について説明する。
[0024] In principle, inertial torque is proportional to inertia force and change in rotational speed (acceleration), and can be reduced by slowing down the rotational speed of the motor, etc., so it is a good idea to reduce the rotational speed of the motor, etc. It will be done. However, in this case, there is a problem in that it takes time to tighten the screws, reducing work efficiency. Figure 2 shows the circuit configuration of a conventional power tool that has improved this point.
Shown in 2. Note that a case where the power tool is an electric screwdriver will be described below.

【0025】この電動ドライバでは、直流電動機特性を
有するモータ1として直流ブラシレスモータを用いてあ
る。このモータ1は6個のFETを用いて構成されたブ
リッジ回路からなる電力変換部2により駆動される。信
号処理部3は、回転子の位置を検出するホール素子11
の出力に応じて電力変換部2のFETを夫々駆動制御す
るもので、この信号処理部3から出力される駆動信号は
PWM方式の定電流制御部4から与えられるPWM信号
に基づいて作成される。
In this electric driver, a DC brushless motor is used as the motor 1 having DC motor characteristics. This motor 1 is driven by a power converter 2 consisting of a bridge circuit configured using six FETs. The signal processing unit 3 includes a Hall element 11 that detects the position of the rotor.
The FETs of the power conversion section 2 are driven and controlled according to the output of the signal processing section 3, and the drive signal outputted from the signal processing section 3 is created based on the PWM signal given from the PWM type constant current control section 4. .

【0026】定電流制御部4は、PWM信号の周波数を
決定する発振器5の出力に応じてPWM信号を作成する
ものである。この定電流制御部4には、検出抵抗RS 
の両端電圧から電流検出部12で検出したモータ電流に
応じたデータが入力され、フィードバック制御によりモ
ータ速度を一定速度に制御する。また、演算処理部7か
らの電流設定値を示す指令データはD/A変換器6によ
りアナログ値に変換して定電流制御部4に与えられる。
The constant current control unit 4 creates a PWM signal in accordance with the output of the oscillator 5 which determines the frequency of the PWM signal. This constant current control section 4 includes a detection resistor RS.
Data corresponding to the motor current detected by the current detection section 12 is inputted from the voltage across the motor, and the motor speed is controlled to a constant speed by feedback control. Further, the command data indicating the current setting value from the arithmetic processing section 7 is converted into an analog value by the D/A converter 6 and is given to the constant current control section 4.

【0027】演算処理部7は、ROM及びRAMを内蔵
するCPU及びI/Oインターフェースからなり、電動
ドライバの全体の動作シーケンスを制御するものである
。そして、この演算処理部7にはA/D変換器8を介し
てトルク設定用ボリューム10から締め付けトルクを決
定するトルク設定データが与えられる。また、動作モー
ドを設定するスイッチなどの操作スイッチ18から制御
指令がスイッチインターフェース13を介して演算処理
部7に与えられる。
[0027] The arithmetic processing unit 7 is composed of a CPU having a built-in ROM and RAM, and an I/O interface, and controls the entire operation sequence of the electric screwdriver. The arithmetic processing unit 7 is supplied with torque setting data for determining the tightening torque from the torque setting volume 10 via the A/D converter 8. Further, a control command is given to the arithmetic processing unit 7 via the switch interface 13 from an operation switch 18 such as a switch for setting an operation mode.

【0028】この電動ドライバではねじの着座点をセン
サなどを用いて常時センシングして検出するか、あるい
は予め学習によりねじの回転数を記憶させて検出する。 但し、学習により着座点を検出する場合には、ねじが着
座したことを検出する着座検出手段と出力軸の回転数を
検出する回転数検出手段とを必要とし、演算処理部7は
ねじ締め作業を開始する前に、まず動作モードを学習モ
ードとする機能を設ける必要がある。
In this electric screwdriver, the seating point of the screw is detected by constantly sensing it using a sensor or the like, or by storing the rotational speed of the screw in advance through learning. However, when detecting the seating point by learning, seating detection means for detecting that the screw is seated and rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the output shaft are required, and the arithmetic processing section 7 performs the screw tightening work. Before starting, it is first necessary to provide a function to set the operating mode to learning mode.

【0029】そして、ねじの着座までは図7のイ(但し
、速度(1))に示すように高速動作でねじ締めを行わ
せ、着座手前で回転数を低下させ、慣性力の影響を無く
す。さらに、具体的には着座の手前のねじ締め状態にな
ると、図7のロに示すように急激にモータ1の回転にブ
レーキをかけて停止する。なお、ブレーキをかける時点
は電動ドライバの出力軸が慣性で回転する回転回数も考
慮してある。図7のハはモータ1を停止してある期間を
示す。その後モータ1を再起動してねじを完全に締め付
ける。この再起動後は図7のニに示すようにモータ1の
電流が所定の電流値になるまでゆっくりと増加させてね
じ締めを行う。なお、少なくとも着座するまでは定加速
度回転でねじ締めを行うことが好ましい。ここで、上記
電流設定値は演算処理部7が定電流制御部4に与え、定
電流制御部4では電流検出部12の出力からモータ電流
が電流設定値になったことを検知する。そして、所定の
短時間だけその設定電流値に応じた電流値を保持した後
、モータ1への電流の供給を停止し、ねじ締めを完了す
る。このように、モータ電流を最終的に一定にすること
により、モータの発生トルクを一定とし、トルクの一定
制御を実現している。なお、上記の場合には着座手前で
完全にモータ1を停止していたが、モータ1の回転速度
を停止寸前の状態に減速させるようにしてもよい。
[0029]Then, until the screw is seated, the screw is tightened at high speed as shown in A (however, speed (1)) in Fig. 7, and the rotational speed is lowered just before the seat is seated to eliminate the influence of inertial force. . Furthermore, specifically, when the screw is tightened just before seating, the rotation of the motor 1 is abruptly braked and stopped as shown in FIG. 7B. Note that the number of rotations that the output shaft of the electric screwdriver rotates due to inertia is also taken into consideration when applying the brake. C in FIG. 7 shows a certain period when the motor 1 is stopped. Then, restart the motor 1 and completely tighten the screws. After this restart, as shown in FIG. 7D, the current of the motor 1 is slowly increased until it reaches a predetermined current value, and the screws are tightened. Note that it is preferable to tighten the screws with constant acceleration rotation at least until the person is seated. Here, the arithmetic processing section 7 gives the current set value to the constant current control section 4, and the constant current control section 4 detects from the output of the current detection section 12 that the motor current has reached the current set value. After the current value corresponding to the set current value is maintained for a predetermined short time, the supply of current to the motor 1 is stopped, and the screw tightening is completed. In this way, by finally making the motor current constant, the torque generated by the motor is kept constant, and constant torque control is realized. In the above case, the motor 1 was completely stopped before the seat was seated, but the rotational speed of the motor 1 may be reduced to a state just before stopping.

【0030】ところで、上記従来の電動ドライバではね
じの着座手前までの速度を任意に設定することができな
いという問題があった。そこで、本実施例では図6に示
す構成とすることにより、着座手前までの速度を任意に
設定できるようにした点に特徴がある。図6においては
、モータ1の速度を設定するボリューム20と、ホール
素子11の出力からモータ1の速度を検出する速度検出
回路23と、D/A変換器6を介する演算処理部7の指
令データ及び速度設定用ボリューム20からの速度指令
データのいずれかを選択するアナログスイッチ21と、
電流検出部12及び速度検出回路23の出力のいずれを
定電流制御部4に入力するかを選択するアナログスイッ
チ22とを設けてある。
However, the conventional electric screwdriver described above has a problem in that it is not possible to arbitrarily set the speed until the screw is seated. Therefore, this embodiment is characterized in that by adopting the configuration shown in FIG. 6, the speed up to just before seating can be arbitrarily set. In FIG. 6, a volume 20 that sets the speed of the motor 1, a speed detection circuit 23 that detects the speed of the motor 1 from the output of the Hall element 11, and command data of the arithmetic processing unit 7 via the D/A converter 6 are shown. and an analog switch 21 for selecting one of the speed command data from the speed setting volume 20;
An analog switch 22 is provided to select which of the outputs of the current detection section 12 and the speed detection circuit 23 is input to the constant current control section 4.

【0031】本実施例では、着座手前まで(図9の(a
)から(b)に至るまで)はアナログスイッチ21を速
度設定ボリューム20側に切り換えると共に、速度検出
回路23を定電流制御部4に入力するようにアナログス
イッチ22を切り換えるように演算処理部7を制御する
。従って、速度設定ボリューム21により設定した速度
でモータ1が回転制御できる。つまり、本実施例の場合
には、定電流制御部4の備えるPWM制御機能を使用し
て速度制御を行っているのである。図7のイに速度を可
変した場合を破線で示す。この状態をモータ1の速度と
トルクとの関係で示すと、図8に示すようになる。 なお、夫々の図における設定速度は(1)〜(4)で示
してあり、番号が若い方が速度が早くなっている。この
ようにすれば、電動工具の回転速度を任意の速度に設定
することができる。また、図9では電動ドライバの先端
に取り付けられるピット94をねじ93に嵌合して被螺
合部材95に締め付けている状態を示す。
[0031] In this embodiment, up to just before seating ((a in Fig. 9)
) to (b)), the analog switch 21 is switched to the speed setting volume 20 side, and the arithmetic processing unit 7 is switched to switch the analog switch 22 so that the speed detection circuit 23 is input to the constant current control unit 4. Control. Therefore, the rotation of the motor 1 can be controlled at the speed set by the speed setting volume 21. That is, in the case of this embodiment, the PWM control function provided in the constant current control section 4 is used to perform speed control. The broken line shows the case where the speed is varied in A of FIG. This state is shown in FIG. 8 in terms of the relationship between the speed and torque of the motor 1. Note that the set speeds in each figure are indicated by (1) to (4), and the smaller the number, the faster the speed. In this way, the rotational speed of the power tool can be set to an arbitrary speed. Further, FIG. 9 shows a state in which a pit 94 attached to the tip of an electric screwdriver is fitted into a screw 93 and tightened to a member 95 to be screwed.

【0032】そして、図9(b)に示す着座手前の状態
となると、従来例の場合と同様に急速にブレーキをかけ
てモータ1の回転を一旦停止する。そして、このときア
ナログスイッチ21をD/A変換器6の出力を入力する
ように切り換えると共に、電流検出部12の出力を定電
流制御部4に入力するように切り換える。なお、この切
換制御は演算処理回路7が自動的に行う。その後は、上
述した従来例と同様にして慣性力の影響を受けることな
く、ねじを完全に締めつける。
Then, when the state shown in FIG. 9(b) is reached, the rotation of the motor 1 is temporarily stopped by rapidly applying the brake as in the conventional example. At this time, the analog switch 21 is switched to input the output of the D/A converter 6, and the output of the current detection section 12 is switched to the constant current control section 4. Note that this switching control is automatically performed by the arithmetic processing circuit 7. Thereafter, the screws are completely tightened without being affected by inertial force in the same manner as in the conventional example described above.

【0033】なお、実施例1におけるサンプルホールド
回路36及びタイミング回路37などの3種類のコイル
LU ,LV ,LW に流れる電流をリニアに検出す
る機能は電流検出部12が備えている。また、定電流制
御部4の具体構成は図1に示す構成となっており、誤差
アンプ25の電流設定値は演算処理部7から与えられ、
三角波は発振器5から与えられることになる。
Note that the current detecting section 12 has a function of linearly detecting the current flowing through the three types of coils LU, LV, LW such as the sample hold circuit 36 and the timing circuit 37 in the first embodiment. The specific configuration of the constant current control section 4 is shown in FIG. 1, and the current setting value of the error amplifier 25 is given from the arithmetic processing section 7.
The triangular wave will be given from the oscillator 5.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明は上述のように、電流検出用抵抗
の両端電圧のピーク値をサンプルリングして保持するサ
ンプルホールド回路と、定電流制御部の出力に応じてサ
ンプルホールド回路で電流検出用抵抗の両端電圧のピー
ク値をサンプルホールドするタイミング信号を作成する
タイミング回路とを設けてあるので、PWM制御するこ
とにより電流検出用抵抗の両端電圧に現れるパルス幅の
変化を無視する形で、電流の増加分だけを検出でき、抵
抗1本による検出によってもリニアなコイル電流の検出
が可能となる。
Effects of the Invention As described above, the present invention includes a sample and hold circuit that samples and holds the peak value of the voltage across the current detection resistor, and a sample and hold circuit that detects current according to the output of the constant current control section. Since a timing circuit is provided to create a timing signal to sample and hold the peak value of the voltage across the current detection resistor, PWM control is used to ignore changes in the pulse width that appear in the voltage across the current detection resistor. Only the increase in current can be detected, and linear coil current detection is also possible by detection using a single resistor.

【0035】また、電流検出用抵抗の両端電圧の定電流
制御部への入力を制御するスイッチと、定電流制御部の
出力に応じて一定幅のゲート信号を作成して上記スイッ
チの開閉制御を行うゲート回路とを設けると、PWM制
御することにより電流検出用抵抗の両端電圧に現れるパ
ルス幅が変化しても、定電流制御部に入力される電流検
出用抵抗の両端波形のパルス幅を一定にして、パルス幅
の変化による影響が定電流制御部に及ばず、このためリ
ニアなコイル電流の検出が可能となる。
In addition, a switch is provided to control the input of the voltage across the current detection resistor to the constant current control section, and a gate signal of a constant width is created in accordance with the output of the constant current control section to control the opening/closing of the switch. By providing a gate circuit to perform PWM control, even if the pulse width appearing in the voltage across the current detection resistor changes due to PWM control, the pulse width of the waveform at both ends of the current detection resistor input to the constant current control section can be kept constant. Therefore, the constant current control section is not affected by changes in the pulse width, making it possible to linearly detect the coil current.

【0036】さらに、電流検出用抵抗の両端電圧を積分
する積分器と、積分器の出力の平方根を演算して定電流
制御部に入力する平方根演算回路とを設けても、積分器
で積分した出力の平方根を平方根演算回路でとることに
より、コイルに流れる電流値だけに関係する値だけを抽
出して定電流制御部に与えることができ、リニアなコイ
ル電流の検出が可能となる。
Furthermore, even if an integrator that integrates the voltage across the current detection resistor and a square root calculation circuit that calculates the square root of the output of the integrator and inputs it to the constant current control section are provided, By taking the square root of the output using the square root arithmetic circuit, only the values related to the current value flowing through the coil can be extracted and given to the constant current control section, making it possible to linearly detect the coil current.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明の一実施例の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】同上の動作説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of the same operation as above.

【図3】別の実施例の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of another embodiment.

【図4】同上の動作説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of the same operation as above.

【図5】さらに別の実施例の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of yet another embodiment.

【図6】上記各実施例の思想を電動工具に適用した場合
の実施例の回路構成を示すブロックである。
FIG. 6 is a block diagram showing a circuit configuration of an embodiment in which the idea of each embodiment described above is applied to a power tool.

【図7】同上の動作説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of the same operation as above.

【図8】同上の速度制御時の速度−トルク特性図である
FIG. 8 is a speed-torque characteristic diagram during speed control same as above.

【図9】同上によるねじ締め方法の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of the screw tightening method according to the above.

【図10】3相ブラシレスモータの構造を示す分解斜視
図である。
FIG. 10 is an exploded perspective view showing the structure of a three-phase brushless motor.

【図11】従来のモータ駆動回路の回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram of a conventional motor drive circuit.

【図12】同上の動作を示す信号波形図である。FIG. 12 is a signal waveform diagram showing the same operation as above.

【図13】他のモータ駆動回路の回路図である。FIG. 13 is a circuit diagram of another motor drive circuit.

【図14】同上の要部の具体回路図である。FIG. 14 is a specific circuit diagram of the main parts of the same as above.

【図15】同上の動作説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of the same operation as above.

【図16】コイル電流と電流検出用抵抗の検出信号の関
係を示す説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing the relationship between a coil current and a detection signal of a current detection resistor.

【図17】コイル電流と電流検出用抵抗によるコイル電
流の検出状態を示す説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a coil current and a detection state of the coil current by a current detection resistor.

【図18】電流検出用抵抗によるコイル電流の検出状態
が図17のようになる理由を示す動作の説明図である。
18 is an explanatory diagram of the operation showing the reason why the coil current detection state by the current detection resistor is as shown in FIG. 17. FIG.

【図19】実測による検出電流波形を示す説明図である
FIG. 19 is an explanatory diagram showing an actually measured detected current waveform.

【図20】図17の電流検出用抵抗によるコイル電流の
検出状態に起因して起こる問題点の説明図である。
FIG. 20 is an explanatory diagram of a problem that occurs due to the state of coil current detection by the current detection resistor in FIG. 17;

【図21】従来のトルク制御機構の説明図である。FIG. 21 is an explanatory diagram of a conventional torque control mechanism.

【図22】従来の電動工具の回路構成を示すブロック図
である。
FIG. 22 is a block diagram showing the circuit configuration of a conventional power tool.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  モータ 2  電力変換部 3  信号処理部 4  定電流制御部 25  誤差アンプ 36  サンプルホールド回路 37  タイミング回路 38  アナログスイッチ 91  積分器 92  平方根演算回路 Q1 〜Q6   MOSFET D1 〜D6   ダイオード LU ,LV ,LW   コイル RS   抵抗 1 Motor 2 Power conversion section 3 Signal processing section 4 Constant current control section 25 Error amplifier 36 Sample and hold circuit 37 Timing circuit 38 Analog switch 91 Integrator 92 Square root calculation circuit Q1 ~ Q6 MOSFET D1 ~ D6 Diode LU, LV, LW coil RS resistance

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  直流電動機特性を有するブラシレスモ
ータと、還流用のダイオードが逆並列に夫々接続された
スイッチング素子をブリッジ構造に接続して形成され直
流電力を交流電力に変換して上記ブラシレスモータのコ
イルに励磁電流を供給する電力変換部と、電力変換部の
全体に流れる電流からコイルに流れる電流を検出する電
流検出用抵抗と、この電流検出用抵抗の両端に発生する
電圧と電流設定用の基準電圧との誤差分を抽出する誤差
アンプの出力に応じてコイルに流れる電流を一定に制御
するためのPWM信号を作成する定電流制御部と、定電
流制御部の出力に応じて電力変換部を構成するスイッチ
ング素子の駆動信号を作成する信号処理部とを備えるモ
ータ駆動回路において、電流検出用抵抗の両端電圧のピ
ーク値をサンプルリングして保持するサンプルホールド
回路と、定電流制御部の出力に応じてサンプルホールド
回路で電流検出用抵抗の両端電圧のピーク値をサンプル
ホールドするタイミング信号を作成するタイミング回路
とを設けて成ることを特徴とするモータ駆動回路。
1. A brushless motor having DC motor characteristics and a switching element in which reflux diodes are connected in antiparallel to each other are connected in a bridge structure to convert DC power into AC power. A power conversion unit that supplies excitation current to the coil, a current detection resistor that detects the current flowing to the coil from the current flowing throughout the power conversion unit, and a voltage and current setting resistor that are generated across the current detection resistor. A constant current control section that creates a PWM signal to control the current flowing through the coil at a constant level according to the output of an error amplifier that extracts the error with respect to the reference voltage, and a power conversion section that generates a PWM signal for controlling the current flowing through the coil to a constant value according to the output of the constant current control section. In a motor drive circuit that includes a signal processing section that creates drive signals for the switching elements constituting the 1. A motor drive circuit comprising: a timing circuit for creating a timing signal for sample-holding a peak value of a voltage across a current detection resistor in a sample-and-hold circuit in response to the current detection resistor.
【請求項2】  電流検出用抵抗の両端電圧の定電流制
御部への入力を制御するスイッチと、定電流制御部の出
力に応じて一定幅のゲート信号を作成して上記スイッチ
の開閉制御を行うゲート回路とを設けて成ることを特徴
とする請求項1記載のモータ駆動回路。
2. A switch that controls the input of the voltage across the current detection resistor to the constant current control section, and a gate signal of a constant width according to the output of the constant current control section to control the opening and closing of the switch. 2. The motor drive circuit according to claim 1, further comprising a gate circuit for controlling the motor drive circuit.
【請求項3】  電流検出用抵抗の両端電圧を積分する
積分器と、積分器の出力の平方根を演算して定電流制御
部に入力する平方根演算回路とを設けて成ることを特徴
とする請求項1記載のモータ駆動回路。
[Claim 3] A claim comprising: an integrator that integrates the voltage across the current detection resistor; and a square root calculation circuit that calculates the square root of the output of the integrator and inputs it to the constant current control section. The motor drive circuit according to item 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105227008A (en) * 2014-05-30 2016-01-06 株式会社东芝 Brushless electric drive circuit and brushless motor drive system
JP2017011987A (en) * 2015-06-16 2017-01-12 キヤノン株式会社 Motor drive
WO2018230142A1 (en) 2017-06-16 2018-12-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 Control device for power tool

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105227008A (en) * 2014-05-30 2016-01-06 株式会社东芝 Brushless electric drive circuit and brushless motor drive system
JP2017011987A (en) * 2015-06-16 2017-01-12 キヤノン株式会社 Motor drive
WO2018230142A1 (en) 2017-06-16 2018-12-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 Control device for power tool
US11043913B2 (en) 2017-06-16 2021-06-22 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Control apparatus for electric power tool including battery and dc brushless motor

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