JPH0458756A - 定電流チョッパ駆動装置 - Google Patents
定電流チョッパ駆動装置Info
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- JPH0458756A JPH0458756A JP2171278A JP17127890A JPH0458756A JP H0458756 A JPH0458756 A JP H0458756A JP 2171278 A JP2171278 A JP 2171278A JP 17127890 A JP17127890 A JP 17127890A JP H0458756 A JPH0458756 A JP H0458756A
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- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000009291 secondary effect Effects 0.000 description 1
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- Control Of Stepping Motors (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
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。
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、パルス幅変調方式の定電流チョッパ［従来の
技術］ スイッチング電源やステッピングモータの定電流駆動回
路としてパルス幅変調方式の定電流チョッパ駆動装置か
広く利用されている。
技術］ スイッチング電源やステッピングモータの定電流駆動回
路としてパルス幅変調方式の定電流チョッパ駆動装置か
広く利用されている。
第５図にステッピングモータの定電流駆動回路として用
いられる定電流チョッパ駆動装置１０の一般的構成を示
す。
いられる定電流チョッパ駆動装置１０の一般的構成を示
す。
図において、１はステッピングモータの巻線（１相分の
みを示す）で誘導性負荷である。２はサージ吸収用とし
て巻線１に並列接続されたダイオードである。
みを示す）で誘導性負荷である。２はサージ吸収用とし
て巻線１に並列接続されたダイオードである。
ここに、装置１０は、チョッパ信号発生手段１１と、誘
導性負荷（１）に直列接続されたスイッチング素子（ト
ランジスタ）２１と、このスイッチング素子２１に駆動
信号ＤＲＶを加えるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ
Ｍｏｄｕｌａｔｉ −ｏｎ）チョッパ制御回路２２
と、この回路２２のチョッパ制御域を規制する制御信号
ＣＯＮを出力する制御信号発生手段３１と、ＰＷＭチョ
ッパ制御回路２２ヘチョッパサイクルを規定するチョッ
パ信号ＣＨＰを出力するチョッパ信号発生手段１１とを
含み構成されている。
導性負荷（１）に直列接続されたスイッチング素子（ト
ランジスタ）２１と、このスイッチング素子２１に駆動
信号ＤＲＶを加えるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ
Ｍｏｄｕｌａｔｉ −ｏｎ）チョッパ制御回路２２
と、この回路２２のチョッパ制御域を規制する制御信号
ＣＯＮを出力する制御信号発生手段３１と、ＰＷＭチョ
ッパ制御回路２２ヘチョッパサイクルを規定するチョッ
パ信号ＣＨＰを出力するチョッパ信号発生手段１１とを
含み構成されている。
制御信号発生手段３１は、負荷（電流）検出抵抗３４で
検出された負荷信号ＶＦと、基準電圧設定器３３で設定
された基準信号ＶＲＥＦとをコンパレータ３２で比較し
つつ制御信号ＣＯＮを発生するように形成されている。
検出された負荷信号ＶＦと、基準電圧設定器３３で設定
された基準信号ＶＲＥＦとをコンパレータ３２で比較し
つつ制御信号ＣＯＮを発生するように形成されている。
すなわち、定電流制御用のフィードバック信号生成手段
を形成するものである。
を形成するものである。
また、ＰＷＭチョッパ制御回１ｉ！８２２は、制御信号
ＣＯＮか出力されている間、手段１１から出力されるチ
ョッパ信号ＣＨＰの周波数にタイミングを合わせてスイ
ッチング素子２１をＯＮさせるパルス幅変調された駆動
信号ＤＲＶを出力するものと構成されている。そして、
チョッパ信号発生手段１１は、一定周波数のチョッパ信
号（パルス信号）ＣＨＰを出力する発振器（Ｏ３Ｃ）か
ら形成されている。
ＣＯＮか出力されている間、手段１１から出力されるチ
ョッパ信号ＣＨＰの周波数にタイミングを合わせてスイ
ッチング素子２１をＯＮさせるパルス幅変調された駆動
信号ＤＲＶを出力するものと構成されている。そして、
チョッパ信号発生手段１１は、一定周波数のチョッパ信
号（パルス信号）ＣＨＰを出力する発振器（Ｏ３Ｃ）か
ら形成されている。
したかって−かかる定電流チョッパ駆動装置１０によっ
てステッピングモータ（１）を駆動すれば、巻線インダ
クタンスが大きいステッピングモータでもモータ定格電
圧の１０〜２０倍の高い電圧を巻線１に加えることによ
り電流立ち上がりか急峻でかつ定電流Ｉによるトルク一
定の回転駆動をさせることかできる。
てステッピングモータ（１）を駆動すれば、巻線インダ
クタンスが大きいステッピングモータでもモータ定格電
圧の１０〜２０倍の高い電圧を巻線１に加えることによ
り電流立ち上がりか急峻でかつ定電流Ｉによるトルク一
定の回転駆動をさせることかできる。
［発明が解決しようとする課題］
ところで、上記従来装置によると、チョッパ制御信号発
生手段１１からのチョッパ制御信号ＣＨＰの周波数を約
２０ＫＨ２以下とすれば巻線１およびコアが共振し耳ざ
わりな可聴音か発生してしまう。
生手段１１からのチョッパ制御信号ＣＨＰの周波数を約
２０ＫＨ２以下とすれば巻線１およびコアが共振し耳ざ
わりな可聴音か発生してしまう。
これに対して、約２０ＫＨ２以上の一定周波数とすると
、スイッチング素子２１やモータ（１）の発熱が増大す
る。しかも、２０ＫＨ２以上としても低周波変調されて
発振音か臆こえることがあるので、高価で高速型のスイ
ッチング素子２１を用いてチョッパ制御信号ＣＨＰを２
０ＫＨ２以上の一定周波数とすることは必ずしも可聴音
発生防止の抜本的対策といい離い。
、スイッチング素子２１やモータ（１）の発熱が増大す
る。しかも、２０ＫＨ２以上としても低周波変調されて
発振音か臆こえることがあるので、高価で高速型のスイ
ッチング素子２１を用いてチョッパ制御信号ＣＨＰを２
０ＫＨ２以上の一定周波数とすることは必ずしも可聴音
発生防止の抜本的対策といい離い。
また、上記事情を知りつつも、例えばレーザプリンタの
ステッピングモータ駆動装置として供する場合には、発
熱防止等の観点から２０ＫＨ２以下の周波数としつつ、
モータ回転中の上記可聴音はモータ回転音との兼合いか
ら受忍し、ホールド（回転停止中のトルク維持）運転中
の上記可聴音の発生を防止するために別個の直流電源を
用いたホールド回路を設けるなどの妥協策を施していた
ので、装置大型化、コスト高、消費電力増大等の不利を
招来している。
ステッピングモータ駆動装置として供する場合には、発
熱防止等の観点から２０ＫＨ２以下の周波数としつつ、
モータ回転中の上記可聴音はモータ回転音との兼合いか
ら受忍し、ホールド（回転停止中のトルク維持）運転中
の上記可聴音の発生を防止するために別個の直流電源を
用いたホールド回路を設けるなどの妥協策を施していた
ので、装置大型化、コスト高、消費電力増大等の不利を
招来している。
ここに、本発明の目的は、チョッパ信号に基づく誘導性
負荷の可聴音の発生を完全に防止できる定電流チョッパ
駆動装置を提供することにある。
負荷の可聴音の発生を完全に防止できる定電流チョッパ
駆動装置を提供することにある。
負荷信号とを比較してＰＷＭ制御回路のチョッパ制御域
を規定する制御信号を出力する制御信号発生手段と、Ｐ
ＷＭチョッパ制御回路へチョッパサイクルを規定するチ
ョッパ信号を出力するチョッパ信号発生手段とを含み形
成された定電流チョッパ駆動装置において、前記チョッ
パ信号発生手段を、周波数が一定でない前記チョッパ信
号を出力するように形成したことを特徴とする。
を規定する制御信号を出力する制御信号発生手段と、Ｐ
ＷＭチョッパ制御回路へチョッパサイクルを規定するチ
ョッパ信号を出力するチョッパ信号発生手段とを含み形
成された定電流チョッパ駆動装置において、前記チョッ
パ信号発生手段を、周波数が一定でない前記チョッパ信
号を出力するように形成したことを特徴とする。
［作 用］
本発明では、チョッパ信号発生手段から出力されるチョ
ッパ信号の周波数か例えばランダムの如く一定でないも
のとされている。したがって、誘導性負荷の振動を抑制
でき、可聴音の発生を防止できる。
ッパ信号の周波数か例えばランダムの如く一定でないも
のとされている。したがって、誘導性負荷の振動を抑制
でき、可聴音の発生を防止できる。
［課題を解決するための手段］
本発明は、誘導性負荷に直列接続されたスイッチング素
子と、このスイッチング素子に駆動信号を加えるＰＷＭ
チョッパ制御回路と、基準信号と［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
子と、このスイッチング素子に駆動信号を加えるＰＷＭ
チョッパ制御回路と、基準信号と［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図において、本定電流チョッパ駆動装置１０は、前
出第５図に示したステッピングモータの駆動回路として
供される従来装置と基本構成（１゜２．２１．２２，３
１．３４）を同じくし、チョッパ信号発生手段１１を周
波数が一定でないチョッパ信号ＣＨＰを出力する構成と
されている。
出第５図に示したステッピングモータの駆動回路として
供される従来装置と基本構成（１゜２．２１．２２，３
１．３４）を同じくし、チョッパ信号発生手段１１を周
波数が一定でないチョッパ信号ＣＨＰを出力する構成と
されている。
ここに、チョッパ信号発生手段１１は、第１図に示す如
く、１つのＥｘ−ＯＲゲートと４つのシフトレジスタと
からなるＭ系列の擬似乱数信号発生器１２と一定周波数
のパルス信号を発する発振器（Ｏ３Ｃ）１３とから構成
されている。したがって、“００００”を除く“０００
１”〜“１１１１”までの擬似乱数的に周波数の変化す
るチョッパ信号ＣＨＰを出力することができる。
く、１つのＥｘ−ＯＲゲートと４つのシフトレジスタと
からなるＭ系列の擬似乱数信号発生器１２と一定周波数
のパルス信号を発する発振器（Ｏ３Ｃ）１３とから構成
されている。したがって、“００００”を除く“０００
１”〜“１１１１”までの擬似乱数的に周波数の変化す
るチョッパ信号ＣＨＰを出力することができる。
よって、ＰＷＭチョッパ制御回８８２２は、このチョッ
パ信号ＣＨＰに基づきチョッパ制御して駆動信号ＤＲＶ
を出力し、スイッチング素子２１を０Ｎ−ＯＦＦ制御す
るので、誘導性負荷（巻線１コア）の振動か不定期なた
め共振による可聴音の発生を防止できる。
パ信号ＣＨＰに基づきチョッパ制御して駆動信号ＤＲＶ
を出力し、スイッチング素子２１を０Ｎ−ＯＦＦ制御す
るので、誘導性負荷（巻線１コア）の振動か不定期なた
め共振による可聴音の発生を防止できる。
しかして、この実施例によれば、チョッパ信号発生手段
１１か周波数の一定でない擬似乱数的変動周波数のチョ
ッパ信号ＣＨＰを発生するように構成されているので、
誘導性負荷の共振による可聴音を完全に防止できる。
１１か周波数の一定でない擬似乱数的変動周波数のチョ
ッパ信号ＣＨＰを発生するように構成されているので、
誘導性負荷の共振による可聴音を完全に防止できる。
また、可聴音を発しないから、スイッチング素子２１の
スイッチング周波数を下げることかでき、スイッチング
ロスの低減と発熱を小さくすることかできる、とともに
スイッチングノイズ（″を流）を小さくできる。しかも
、安価なスイッチングノイズの採用により装置コストを
引下げることかできる。
スイッチング周波数を下げることかでき、スイッチング
ロスの低減と発熱を小さくすることかできる、とともに
スイッチングノイズ（″を流）を小さくできる。しかも
、安価なスイッチングノイズの採用により装置コストを
引下げることかできる。
さらに、ステッピングモータの定電流駆動装置として用
いる場合、特別の直流電源によるホールド回路等を設け
る必要かなく、装置簡素化、小型化１節電等を図れると
いう副次的効果を奏する。
いる場合、特別の直流電源によるホールド回路等を設け
る必要かなく、装置簡素化、小型化１節電等を図れると
いう副次的効果を奏する。
なお、以上の実施例ではチョッパ信号発生手段１１を一
定インターバルごとに繰返す擬似乱数的周波数を発生さ
せるように構成されていたが、要は一定周波数による誘
導性負荷の振動に基づく可聴音の発生を防止できる非一
定性の周波数のチョッパ信号ＣＨＰを出力できるように
構成すればよく、その形式等は上記例示範囲に限定され
ない。
定インターバルごとに繰返す擬似乱数的周波数を発生さ
せるように構成されていたが、要は一定周波数による誘
導性負荷の振動に基づく可聴音の発生を防止できる非一
定性の周波数のチョッパ信号ＣＨＰを出力できるように
構成すればよく、その形式等は上記例示範囲に限定され
ない。
例えば、第２図に示す如く、発振器１３とリップルカウ
ンタ１４とＲＯＭ１５とからなり、一定周波数のパルス
信号のカウント値をＲＯＭ１５のアドレスとして入力し
、ＲＯＭ１５に記憶されていたランダム的なデータを出
力する擬似乱数的パスル信号発生ユニットで構成するこ
とができる。すなわち、チョッパ信号ＣＨＰは連続的、
無限的に周波数が変化するものでなく、複数の単位時間
長内の周波数がそれぞれ変化し、一定のインターバルご
とに元の単位時間炎内相当の周波数に戻るサイクリック
に変化するものであってもよい。
ンタ１４とＲＯＭ１５とからなり、一定周波数のパルス
信号のカウント値をＲＯＭ１５のアドレスとして入力し
、ＲＯＭ１５に記憶されていたランダム的なデータを出
力する擬似乱数的パスル信号発生ユニットで構成するこ
とができる。すなわち、チョッパ信号ＣＨＰは連続的、
無限的に周波数が変化するものでなく、複数の単位時間
長内の周波数がそれぞれ変化し、一定のインターバルご
とに元の単位時間炎内相当の周波数に戻るサイクリック
に変化するものであってもよい。
また、第３図、第４図に示すように完全的なランダムな
周波数のチョッパ信号ＣＨＰを発生させるように構成し
てもよい。第３図はツェナーダイオード１６に抵抗Ｒを
通して微小電流を流し数ｍＶのいわゆるホワイトノイズ
を発生させ、これをアンプ１７で増幅した後、フィルタ
１８を通して必要な周波数帯域の周期かランダムな信号
ＣＨＰを発生する方式を示し、また、第４図はクオドラ
チャ検波回路１９とフィルタ２０とからなるチョッパ信
号発生手段１１を示し、ＦＭ検波の離調時に発生するホ
ワイトノイズを増幅してランダム周期の信号ＣＨＰを発
生させる方式であり、無信号でクオドラチャ検波するこ
とにより実行される。
周波数のチョッパ信号ＣＨＰを発生させるように構成し
てもよい。第３図はツェナーダイオード１６に抵抗Ｒを
通して微小電流を流し数ｍＶのいわゆるホワイトノイズ
を発生させ、これをアンプ１７で増幅した後、フィルタ
１８を通して必要な周波数帯域の周期かランダムな信号
ＣＨＰを発生する方式を示し、また、第４図はクオドラ
チャ検波回路１９とフィルタ２０とからなるチョッパ信
号発生手段１１を示し、ＦＭ検波の離調時に発生するホ
ワイトノイズを増幅してランダム周期の信号ＣＨＰを発
生させる方式であり、無信号でクオドラチャ検波するこ
とにより実行される。
［発明の効果］
本発明によれば、チョッパ信号発生手段を周波数の一定
でないチョッパ信号を発生するように構成されているの
で、誘導性負荷を構成するコイルコア等の振動か不定期
となり共振による耳ざわりな可聴音の発生を完全に防止
できる、とともにスイッチング素子の低速度化１発熱防
止等を図ることができる。
でないチョッパ信号を発生するように構成されているの
で、誘導性負荷を構成するコイルコア等の振動か不定期
となり共振による耳ざわりな可聴音の発生を完全に防止
できる、とともにスイッチング素子の低速度化１発熱防
止等を図ることができる。
第１図は本発明の実施例を示す回路図、第２図〜第４図
はチョッパ信号発生手段の変形例を示す図であって第２
図はアドレス指定方式、第３図はツェナーダイオードを
用いたランダム発振方式、第４図はクオドラチャ検波回
路を用いたランダム発振方式を示す、および第５図は従
来の定電流チョッパ駆動装置の回路図である。 １・・・コイル（誘導性負荷）、 １０・・・定電流チョッパ駆動装置、 １１・・・チョッパ信号発生手段、 ２１・・・スイッチング素子、 ２２・・・ＰＷＭチョッパ制御回路、 ３１・・・制御信号発生手段、 ３４・・・負荷信号検出器、 ＣＨＰ・・・チョッパ信号、 ＤＲＶ・・・駆動信号、 ＣＯＮ・・・制御信号。
はチョッパ信号発生手段の変形例を示す図であって第２
図はアドレス指定方式、第３図はツェナーダイオードを
用いたランダム発振方式、第４図はクオドラチャ検波回
路を用いたランダム発振方式を示す、および第５図は従
来の定電流チョッパ駆動装置の回路図である。 １・・・コイル（誘導性負荷）、 １０・・・定電流チョッパ駆動装置、 １１・・・チョッパ信号発生手段、 ２１・・・スイッチング素子、 ２２・・・ＰＷＭチョッパ制御回路、 ３１・・・制御信号発生手段、 ３４・・・負荷信号検出器、 ＣＨＰ・・・チョッパ信号、 ＤＲＶ・・・駆動信号、 ＣＯＮ・・・制御信号。
Claims (1)
- （１）誘導性負荷に直列接続されたスイッチング素子と
、このスイッチング素子に駆動信号を加えるＰＷＭチョ
ッパ制御回路と、基準信号と負荷信号とを比較してＰＷ
Ｍ制御回路のチョッパ制御域を規定する制御信号を出力
する制御信号発生手段と、ＰＷＭチョッパ制御回路へチ
ョッパサイクルを規定するチョッパ信号を出力するチョ
ッパ信号発生手段とを含み形成された定電流チョッパ駆
動装置において、 前記チョッパ信号発生手段を、周波数が一定でない前記
チョッパ信号を出力するように形成したことを特徴とす
る定電流チョッパ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2171278A JPH0458756A (ja) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | 定電流チョッパ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2171278A JPH0458756A (ja) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | 定電流チョッパ駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0458756A true JPH0458756A (ja) | 1992-02-25 |
Family
ID=15920365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2171278A Pending JPH0458756A (ja) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | 定電流チョッパ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0458756A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100413191C (zh) * | 2005-03-30 | 2008-08-20 | 昂宝电子（上海）有限公司 | 用于控制电源变换器中的开关频率变化的系统和方法 |
| US7738269B2 (en) | 2005-04-01 | 2010-06-15 | Denso Corporation | Switching device and related operating method |
| JP2011254665A (ja) * | 2010-06-03 | 2011-12-15 | On Semiconductor Trading Ltd | 発光素子の制御回路 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5949219U (ja) * | 1982-09-22 | 1984-04-02 | 三菱重工業株式会社 | 定電流特性を有するｐｗｍ制御回路 |
| JPH01136572A (ja) * | 1987-11-20 | 1989-05-29 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Ｐｗｍインバータ |
-
1990
- 1990-06-28 JP JP2171278A patent/JPH0458756A/ja active Pending
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| US8391332B2 (en) | 2005-03-30 | 2013-03-05 | On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. | System and method for controlling variations of switching frequency |
| US7738269B2 (en) | 2005-04-01 | 2010-06-15 | Denso Corporation | Switching device and related operating method |
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