JPH0515699U - Constant current drive circuit of step motor - Google Patents

Constant current drive circuit of step motor

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JPH0515699U
JPH0515699U JP6722991U JP6722991U JPH0515699U JP H0515699 U JPH0515699 U JP H0515699U JP 6722991 U JP6722991 U JP 6722991U JP 6722991 U JP6722991 U JP 6722991U JP H0515699 U JPH0515699 U JP H0515699U
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孝典 河野
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株式会社コパル
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  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 乾電池の様に電圧変動が生じやすい電源に依
存するステップモータの定電流駆動回路における電圧変
動に起因するトルク変動簡単な回路で実用上充分に抑制
する。 【構成】 負荷Lに流れる駆動電流を目標電圧に対応し
て制御する。モータ励磁相を切り換えるパルス状の指令
信号の時間幅の前半領域では相対的に低い電圧が目標電
圧として加えられ,指令信号の時間幅の後半領域では相
対的に高い電圧が目標電圧として加えられる。段階的な
指令電圧が駆動電流の立ち上がり波形のリミッタとして
作用するので,電源変動によるトルク変動が抑制され
る。
(57) [Abstract] [Purpose] Torque fluctuation due to voltage fluctuation in constant current drive circuit of step motor which depends on power source such as dry cell where voltage fluctuation is likely to occur. [Structure] A drive current flowing through a load L is controlled according to a target voltage. A relatively low voltage is applied as the target voltage in the first half of the time width of the pulsed command signal that switches the motor excitation phase, and a relatively high voltage is applied as the target voltage in the second half of the time width of the command signal. Since the stepwise command voltage acts as a limiter of the rising waveform of the drive current, torque fluctuation due to power supply fluctuation is suppressed.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案はステップモータを定電流駆動するためのステップモータの定電流駆動 回路の改良に関する。 The present invention relates to an improvement of a constant current drive circuit of a step motor for driving the step motor with a constant current.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior Art]

ステップモータの様にL成分負荷を有する装置を駆動する駆動回路としては一 般に,負荷に対して定電圧が加わる様に制御する定電圧駆動方式と,負荷に対し て定電流が流れる様に制御する定電流駆動方式とが知られているが,温度変化に 対する安定性や各種の負荷インピーダンスの変動に対する安定性等の点で一般に 定電流駆動方式が優れている。 As a drive circuit for driving a device having an L component load such as a step motor, generally, a constant voltage drive system that controls so that a constant voltage is applied to the load, and a constant current flow to the load is used. The controlled constant current drive method is known, but the constant current drive method is generally superior in terms of stability against temperature changes and stability against changes in various load impedances.

【0003】 例えば,図8は従来より知られているバイポーラ方式のステップモータの定電 流駆動回路の一例を示したものである。トランジスタT1・T2・T3・T4の ブリッジ回路には負荷となるコイルLが接続されており,トランジスタT1・T 2にはインバータ1・2が,トランジスタT3・T4にはHイネールブルの制御 端子を持つオペアンプ3・4が接続されている。For example, FIG. 8 shows an example of a conventionally known constant current drive circuit of a bipolar step motor. A coil L, which is a load, is connected to the bridge circuit of the transistors T1, T2, T3, and T4. The transistors T1 and T2 have inverters 1 and 2, and the transistors T3 and T4 have H enable control terminals. The operational amplifiers 3 and 4 are connected.

【0004】 今,インバータ1とオペアンプ4に加えられる制御パルスC1がHレベルにな ると,トランジスタT1・T4がオンして電源VBからトランジスタT1−コイ ルL−トランジスタT4−抵抗5を介して駆動電流Iが流れ,逆にインバータ2 とオペアンプ3に加えられる制御パルスC2がHレベルになると,トランジスタ T2・T3がオンして電源VBからトランジスタT2−コイルL−トランジスタ T3−抵抗5を介して駆動電流−Iが流れる。Now, when the control pulse C1 applied to the inverter 1 and the operational amplifier 4 becomes H level, the transistors T1 and T4 are turned on and the power source VB passes through the transistor T1-coil L-transistor T4-resistor 5 When the drive current I flows and conversely the control pulse C2 applied to the inverter 2 and the operational amplifier 3 becomes H level, the transistors T2 and T3 are turned on and the power source VB passes through the transistor T2-coil L-transistor T3-resistor 5 The drive current -I flows.

【0005】 オペアンプ3・4の正相入力には定電流回路6から抵抗7に電流を供給した時 に抵抗7に発生する定電圧が目標電圧として加えられ,又,オペアンプ3・4の 逆相入力にはコイルLとシリーズ接続された検出抵抗5の端子電圧が加えられて いる。従って,オペアンプ3・4はコイルLに流れる駆動電流によって検出抵抗 5に発生する電圧がオペアンプ3・4の正相入力と等しくなる様に駆動電流を制 御するので,駆動電流は定電流となり,コイルLは定電流駆動される。A constant voltage generated in the resistor 7 when a current is supplied from the constant current circuit 6 to the resistor 7 is applied as a target voltage to the positive phase inputs of the operational amplifiers 3 and 4, and the reverse phase of the operational amplifiers 3 and 4 is also applied. The terminal voltage of the detection resistor 5 connected in series with the coil L is applied to the input. Therefore, the operational amplifiers 3 and 4 control the driving current so that the voltage generated in the detection resistor 5 by the driving current flowing in the coil L becomes equal to the positive phase input of the operational amplifiers 3 and 4, and the driving current becomes a constant current. The coil L is driven with a constant current.

【0006】[0006]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

しかしながら,上記の様な定電流駆動方式を採用した場合には,駆動電流の立 ち上がり時に負荷のL成分のために駆動電流の立ち上がり波形が遅れることが知 られており,従って,ステップモータの様にパルス状の駆動電流が供給される機 器の場合には,駆動電流の立ち上がり波形の遅延は避けられないものである。こ の駆動電流の立ち上がり波形の遅延も常時一様に発生するものであれば,モータ トルク等の変動要因にはならないが,上記の電流遅延は電源電圧VBの高低によ って変化する電圧依存性を有している。即ち,図9はこの様子を原理的に示した ものであり,パルス状の指令信号IN1の切換時に,電源電圧VBが充分な場合 には点線のカーブAに示す様に駆動電流は急峻に立ち上がるが,電源電圧VBが 不足している場合には一点鎖線のカーブBに示す様に駆動電流は緩慢に立ち上が る。 However, when the constant current drive method as described above is adopted, it is known that the rising waveform of the drive current is delayed due to the L component of the load when the drive current rises. In the case of equipment that is supplied with a pulsed drive current, a delay in the rising waveform of the drive current is unavoidable. If the delay of the rising waveform of this drive current is also generated uniformly at all times, it will not be a factor of fluctuations such as motor torque, but the above current delay depends on the voltage of power supply voltage VB. Have sex. That is, FIG. 9 shows this principle in principle. When the pulsed command signal IN1 is switched, if the power supply voltage VB is sufficient, the drive current rises sharply as shown by the dotted curve A. However, when the power supply voltage VB is insufficient, the drive current rises slowly as shown by the dashed-dotted curve B.

【0007】 従って,例えばカメラ様シャッタの様に,電源を乾電池に依存する機器の駆動 源として使用されるステップモータを定電流駆動する場合には,上記の電圧依存 性のために安定したモータトルクを得られないという問題があった。Therefore, when a step motor used as a drive source of a device such as a camera-like shutter whose power source depends on a dry battery is driven with a constant current, a stable motor torque is generated due to the above voltage dependency. There was a problem that I could not get.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本考案はこの様な問題点を解決するためになされたものであり,電圧依存性の 影響を減少せしめ,電源変動が生じる様な機器の場合でも簡単な回路構成であり ながら実用上充分に安定したモータトルクを得られる様にしたステップモータの 定電流駆動回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, reduces the influence of voltage dependence, and has a simple circuit configuration even in the case of a device in which power supply fluctuations occur, but is sufficiently stable for practical use. It is an object of the present invention to provide a constant current drive circuit for a step motor capable of obtaining the above motor torque.

【0009】 要約すれは,本考案のステップモータの定電流駆動回路は,目標電圧に対応し て駆動電流が制御されるサーボ系を有し,ステップモータの各励磁相の通電切換 を指令するパルス状の指令信号に同期して前記サーボ系に目標電圧を与える様に したステップモータの定電流駆動回路を前提として,前記パルス状の指令信号の 時間幅の前半領域において相対的に絶対値が低い電圧を目標電圧として前記サー ボ系に与える第1の電圧源手段と,前記パルス状の指令信号の時間幅の後半領域 において相対的に絶対値が高い電圧を目標電圧として前記サーボ系に与える第2 の電圧源手段とを具備することにより上記の目的を達成するものである。又,望 ましくは前記第1の電圧源手段は電源電圧に逆比例対応成分を含む電圧出力を発 生する様になされている。In summary, the constant current drive circuit of the step motor of the present invention has a servo system in which the drive current is controlled according to the target voltage, and a pulse for instructing the energization switching of each excitation phase of the step motor. Assuming a constant current drive circuit for a step motor that applies a target voltage to the servo system in synchronization with the pulse-shaped command signal, the absolute value is relatively low in the first half of the time width of the pulse-shaped command signal. A first voltage source means for giving a voltage to the servo system as a target voltage, and a first voltage source means for giving a voltage having a relatively high absolute value as a target voltage to the servo system in the latter half region of the time width of the pulsed command signal. The above-mentioned object is achieved by including the second voltage source means. Also, preferably, the first voltage source means is adapted to generate a voltage output containing a component corresponding to the power supply voltage in inverse proportion.

【0010】[0010]

【作用】[Action]

本考案のステップモータの定電流駆動回路によれば,ステップモータの駆動電 流は目標電圧に対応して制御される。従って,ステップモータの各励磁相の通電 切換を指令するパルス状の指令信号に同期して目標電圧を与えるとステップモー タにはパルス状の駆動電流が供給される。ステップモータの駆動電流はパルス状 の指令信号に同期して切り換わるが,この時の駆動電流の立ち上がり波形には時 間遅延が生じ,しかも立ち上がり波形は電源電圧に依存して変動する。本考案で はパルス状の指令信号の時間幅を分割し,分割された時間幅の前半領域と後半領 域とで段階的に目標電圧を上昇させる様になされているので,電源電圧に余裕が ない場合でも駆動電流は目標電圧に追従することができ,又,電源電圧が充分に 高い場合には段階的に増大する目標電圧が駆動電流のリミッタとして作用するの で,駆動電流の立ち上がり波形の電圧依存性は緩和され,安定したモータトルク を得ることが可能となる。 According to the constant current drive circuit of the step motor of the present invention, the drive current of the step motor is controlled according to the target voltage. Therefore, if the target voltage is applied in synchronization with the pulsed command signal that commands the switching of the energization of each excitation phase of the step motor, the pulsed drive current is supplied to the step motor. The drive current of the step motor switches in synchronism with the pulsed command signal, but the rising waveform of the drive current at this time has a time delay, and the rising waveform fluctuates depending on the power supply voltage. In the present invention, the time width of the pulse-shaped command signal is divided, and the target voltage is increased stepwise in the first half area and the second half area of the divided time width. Even if there is no drive current, the drive current can follow the target voltage, and if the power supply voltage is sufficiently high, the gradually increasing target voltage acts as a limiter of the drive current. The voltage dependence is relaxed, and stable motor torque can be obtained.

【0011】[0011]

【実施例】【Example】

図1は本考案にかかるステップモータの定電流駆動回路の1実施例を示すもの であり,図8において示した要素と共通の要素に関しては図8に示した符号と同 一の符号を付して冗長な説明は省略する。又,本考案は2相励磁方式のステップ モータを想定しており,第1相側の駆動回路CH1が有する各要素は第2相側の 駆動回路CH2も全く共通に有している。更に,100はICチップを示してお り,ICチップ100の外側に描かれている回路要素は本実施例では外付けであ ることを示している。尚,抵抗R1・R2・R3・R4 や後述の図6における抵 抗17〜22は単なる分圧比を設定するためのものであるので,IC内抵抗に置 き換えても精度上は差し支えない。 FIG. 1 shows an embodiment of a constant current drive circuit for a step motor according to the present invention. Elements common to those shown in FIG. 8 are designated by the same reference numerals as those shown in FIG. Redundant description will be omitted. Further, the present invention assumes a two-phase excitation type step motor, and each element of the drive circuit CH1 on the first phase side has the drive circuit CH2 on the second phase side in common. Furthermore, reference numeral 100 indicates an IC chip, and the circuit elements drawn on the outside of the IC chip 100 are external in this embodiment. Since the resistors R1, R2, R3, R4 and the resistors 17 to 22 in FIG. 6 which will be described later are merely for setting the voltage division ratio, they may be replaced with resistors in the IC for accuracy.

【0012】 図中10はオペアンプ3・4に電源電圧VBに逆比例する目標電圧を与える電 圧源であり,例えば図2に示す様に電源電圧VBを分圧して逆相アンプ10aに 入力すれば逆相アンプ10aからは電源電圧VBに逆比例する電圧が得られる。 詳述すれば,VC1 =10b(1 −Rd/Rc)−KVB・Rd/Rc ,且つ,K=Rb/(Ra+Rb) と し,基準電源電圧がVBTYP 時にK=10b/VBTYP になる様に設定すれば,VB逆比例 対応成分はRd/RC により任意に設定することができる。尚,10bは定電圧であ る。電圧源10の出力電圧は抵抗R1・R2で分圧されてオペアンプ3・4の正 相入力に目標電圧VC1として加えられるとともに,抵抗R1・R2で分圧され て第2相CH2側の同種回路要素にも目標電圧VC2として加えられる。Reference numeral 10 in the figure denotes a voltage source that supplies a target voltage inversely proportional to the power supply voltage VB to the operational amplifiers 3 and 4. For example, as shown in FIG. 2, the power supply voltage VB is divided and input to the negative phase amplifier 10a. For example, a voltage inversely proportional to the power supply voltage VB is obtained from the negative phase amplifier 10a. Specifically, VC1 = 10b (1−Rd / Rc) −KVB · Rd / Rc, and K = Rb / (Ra + Rb), and set so that K = 10b / VBTYP when the reference power supply voltage is VBTYP. Then, the component corresponding to VB inverse proportionality can be set arbitrarily by Rd / RC. Incidentally, 10b is a constant voltage. The output voltage of the voltage source 10 is divided by the resistors R1 and R2 and added to the positive phase input of the operational amplifiers 3 and 4 as the target voltage VC1, and is divided by the resistors R1 and R2 and the same type circuit on the second phase CH2 side. It is also applied to the element as the target voltage VC2.

【0013】 11はオペアンプ3・4に定電圧を目標電圧として与える定電圧源であり,定 電圧源11の出力電圧は抵抗R3・R4で分圧されてオペアンプ3・4の正相入 力に目標電圧VC1として加えられるとともに,抵抗R3・R4で分圧されて第 2相CH2側の同種回路要素にも目標電圧VC2として加えられる。Reference numeral 11 is a constant voltage source that supplies a constant voltage to the operational amplifiers 3 and 4 as a target voltage. The output voltage of the constant voltage source 11 is divided by resistors R3 and R4 to obtain a positive phase input to the operational amplifiers 3 and 4. In addition to being applied as the target voltage VC1, the voltage is divided by the resistors R3 and R4 and applied as the target voltage VC2 to the same-type circuit element on the second phase CH2 side.

【0014】 電圧源10及び定電圧源11とオペアンプ3・4の間にはフリップフロップ1 2によって切換動作をなすスイッチング手段13が介在しており,このスイッチ ング手段13の切換スイッチ13aは,フリップフロップ12がセットされてい る時には抵抗R1・R2の分圧点をオペアンプ3・4に接続し,フリップフロッ プ12がリセットされている時には抵抗R3・R4の分圧点をオペアンプ3・4 に接続する。又,第2相側の切換スイッチ13bはフリップフロップ12がリセ ットされている時には抵抗R1・R42分圧点を,フリップフロップ12がセッ トされている時には抵抗R3・R4の分圧点を各々目標電圧VC2として第2相 側の同種要素に加える。Between the voltage source 10 and the constant voltage source 11 and the operational amplifiers 3 and 4, there is interposed a switching means 13 which performs a switching operation by a flip-flop 12. The changeover switch 13a of the switching means 13 is a flip-flop. When the flip-flop 12 is set, the voltage dividing points of the resistors R1 and R2 are connected to the operational amplifiers 3 and 4, and when the flip-flop 12 is reset, the voltage dividing points of the resistors R3 and R4 are connected to the operational amplifiers 3 and 4. .. In addition, the changeover switch 13b on the second phase side sets the voltage dividing point of the resistors R1 and R42 when the flip-flop 12 is reset and the voltage dividing point of the resistors R3 and R4 when the flip-flop 12 is set. Each is applied as a target voltage VC2 to the same type element on the second phase side.

【0015】 図3のタイムチャートに示す様に,パルス状の指令信号IN1・IN2は位相 が90°ずれているので,指令信号IN1のアップエッジ及びダウンエッジでフ リップフロップ12をセットし,指令信号IN2のアップエッジ及びダウンエッ ジでフリップフロップ12をリセットするとともに,電圧源10内の抵抗の抵抗 値を適宜選定すれば,指令信号IN1の時間幅内で段階的に増大する電圧を目標 電圧としてオペアンプ3・4に対して加えることができる。As shown in the time chart of FIG. 3, since the pulse-shaped command signals IN1 and IN2 are out of phase with each other by 90 °, the flip-flop 12 is set at the up edge and the down edge of the command signal IN1 to set the command. When the flip-flop 12 is reset by the up edge and down edge of the signal IN2 and the resistance value of the resistor in the voltage source 10 is appropriately selected, the voltage gradually increasing within the time width of the command signal IN1 is set as the target voltage. It can be added to the operational amplifiers 3 and 4.

【0016】 次に,14は上述のインバータ1・2並びにオペアンプ3・4に対して制御パ ルスC1・C2を与えるとともに,第2相側の同種回路要素に対して制御パルス C3・C4を与える制御部であり,制御パルスC1は指令信号IN1と同位相, 制御パルスC2は指令信号IN1と逆位相,制御パルスC3は指令信号IN2と 同位相,制御パルスC4は指令信号IN2ト逆位相である。Next, 14 gives control pulses C1 and C2 to the above-mentioned inverters 1 and 2 and operational amplifiers 3 and 4, and also gives control pulses C3 and C4 to the same type circuit elements on the second phase side. In the control unit, the control pulse C1 is in phase with the command signal IN1, the control pulse C2 is in phase with the command signal IN1, the control pulse C3 is in phase with the command signal IN2, and the control pulse C4 is in phase with the command signal IN2. ..

【0017】 次に,上記事項及び図3のタイムチャート並びに図4及び図5の特性曲線を参 照して上記実施例の動作を説明する。Next, the operation of the above embodiment will be described with reference to the above matters, the time chart of FIG. 3, and the characteristic curves of FIGS. 4 and 5.

【0018】 先ず,パワーオン信号PONがオンになるとともにインヒビット信号INHが オフになると,制御部14は,第1相指令信号IN1に同期して制御パルスC1 ・C2を発生するとともに,第2相指令信号IN2に同期して制御パルスC3・ C4を発生する。尚,以下においては第1相CH1側を中心に説明するが,位相 が異なるのみで第2相側も全く同様に作用する。First, when the power-on signal PON is turned on and the inhibit signal INH is turned off, the control unit 14 generates the control pulses C1 and C2 in synchronization with the first-phase command signal IN1 and the second-phase signal. The control pulses C3 and C4 are generated in synchronization with the command signal IN2. In the following description, the first phase CH1 side will be mainly described, but the second phase side operates in exactly the same way except that the phases are different.

【0019】 制御パルスC1はインバータ1とオペアンプ4に入力され,制御パルスC2は インバータ2とオペアンプ3に入力されている。従って,制御パルスC1がオン の時間領域ではトランジスタT1とトランジスタT4が導通して,電源VBから トランジスタT1−コイルL−トランジスタT4−抵抗5を介して駆動電流が流 れる。逆に制御パルスC2がオンの時間領域では,トランジスタT2とトランジ スタT3が導通して,電源VBからトランジスタT2−コイルL−トランジスタ T3−抵抗5を介して駆動電流が流れる。The control pulse C1 is input to the inverter 1 and the operational amplifier 4, and the control pulse C2 is input to the inverter 2 and the operational amplifier 3. Therefore, in the time region in which the control pulse C1 is on, the transistors T1 and T4 become conductive, and the drive current flows from the power source VB through the transistor T1-coil L-transistor T4-resistor 5. On the contrary, in the time region where the control pulse C2 is on, the transistor T2 and the transistor T3 become conductive, and the drive current flows from the power source VB through the transistor T2-coil L-transistor T3-resistor 5.

【0020】 駆動電流が流れることによって検出抵抗5に発生する電圧はオペアンプ3・4 の逆相入力にフィードバックされ,オペアンプ3・4は逆相入力レベルと正相入 力レベルがイマジナルショートになる様に駆動電流を制御する。The voltage generated in the detection resistor 5 due to the driving current flowing is fed back to the negative phase input of the operational amplifiers 3 and 4, and the operational amplifiers 3 and 4 are configured so that the negative phase input level and the positive phase input level become an imaginary short. Drive current is controlled.

【0021】 さて,指令信号IN1のアップエッジから指令信号IN2のアップエッジまで の時間領域(即ち,指令信号IN1の時間幅の前半領域)ではフリップフロップ 12はセットされ,指令信号IN2のアップエッジから指令信号IN2のダウン エッジまでの時間領域(即ち,指令信号IN1の時間幅の後半領域)ではフリッ プフロップ12はリセットされる。Now, in the time region from the rising edge of the command signal IN1 to the rising edge of the command signal IN2 (that is, the first half region of the time width of the command signal IN1), the flip-flop 12 is set and from the rising edge of the command signal IN2. The flip-flop 12 is reset in the time region until the down edge of the command signal IN2 (that is, the latter half region of the time width of the command signal IN1).

【0022】 従って,スイッチング手段13は,指令信号IN1の時間幅の前半領域では抵 抗R1とR2の分圧レベルをオペアンプ3・4に対して目標電圧VC1として供 給し,指令信号IN1の時間幅の後半領域では抵抗R3とR4の分圧レベルをオ ペアンプ3・4に対して目標電圧VC1として供給する。Therefore, the switching means 13 supplies the voltage division levels of the resistors R1 and R2 as the target voltage VC1 to the operational amplifiers 3 and 4 in the first half region of the time width of the command signal IN1, and the time of the command signal IN1 is supplied. In the latter half region of the width, the voltage division level of the resistors R3 and R4 is supplied to the operational amplifiers 3 and 4 as the target voltage VC1.

【0023】 従って,コイルLに流れる駆動電流も2段階に上昇する目標電圧VC1に追従 して変化する。図3のタイムチャートでは駆動電流I1がコイルLに流れる電流 を示しており,図3において,制御パルスC1のアップエッジで駆動電流I1が 上昇し,制御パルスC2のアップエッジで駆動電流I1が下降しているのは,制 御パルスC1・C2の切換に伴ってコイルLに流れる駆動電流I1の方向が切り 換わっていることを示している。Therefore, the drive current flowing through the coil L also changes following the target voltage VC1 that rises in two steps. In the time chart of FIG. 3, the drive current I1 shows the current flowing through the coil L. In FIG. 3, the drive current I1 rises at the rising edge of the control pulse C1 and the drive current I1 falls at the rising edge of the control pulse C2. What is shown is that the direction of the drive current I1 flowing through the coil L is switched with the switching of the control pulses C1 and C2.

【0024】 さて,目標電圧VC1をオペアンプ3・4に加えると,抵抗5に発生する電圧 が目標電圧VC1に追従する様にコイルLに流れる駆動電流が制御されるが,本 実施例の場合,目標電圧VC1が段階的に上昇しているので,電源電圧VBの変 動による駆動電流の誤差範囲は減少し,従って,トルク誤差も減少する。When the target voltage VC1 is applied to the operational amplifiers 3 and 4, the drive current flowing through the coil L is controlled so that the voltage generated in the resistor 5 follows the target voltage VC1. In the case of this embodiment, Since the target voltage VC1 is gradually increased, the error range of the drive current due to the change of the power supply voltage VB is reduced, and thus the torque error is also reduced.

【0025】 図4及び図5はオペアンプ3・4の正相入力に加えられる目標電圧VC1とコ イルLに流れる駆動電流I1の関係を示しており,このうち図5は電源電圧VB が充分な場合,図4は電源電圧VBが動作保証が得られる最低レベルの場合を示 している。4 and 5 show the relationship between the target voltage VC1 applied to the positive phase inputs of the operational amplifiers 3 and 4 and the drive current I1 flowing through the coil L. Of these, FIG. 5 shows that the power supply voltage VB is sufficient. In this case, FIG. 4 shows the case where the power supply voltage VB is at the lowest level at which operation guarantee can be obtained.

【0026】 本考案は駆動電流の立上り波形の電圧依存性を解決するものではないので,電 源電圧が充分に高い場合の駆動電流の立ち上がり波形I1(H)は電源電圧が低 い場合の駆動電流の立ち上がり波形I1(L)よりも急峻なものとなるが,目標 電圧VC1が2段階に変化するために,駆動電流の立ち上がり時における相対的 に低レベルの目標電圧VC1が駆動電流I1(H)のリミッタとして作用し,駆 動電流I1(H)は頭打ちとなる。従って,電源電圧の差に起因する駆動電流I 1の積分値の偏差が減少し,安定したモータトルクを得ることができる。特に, 本実施例の様に指令信号IN1の前半領域を電源電圧VBに逆比例対応成分を含 ませる様にした場合には,電源電圧VBが高い時ほど,上記のリミッタが早く作 用するので,電源電圧VBの変動に起因する駆動電流の積分値の偏差が減少し, より安定したモータトルクを得ることが可能となる。Since the present invention does not solve the voltage dependence of the rising waveform of the drive current, the rising waveform I1 (H) of the drive current when the power supply voltage is sufficiently high is used when the power supply voltage is low. Although it becomes steeper than the rising waveform I1 (L) of the current, since the target voltage VC1 changes in two steps, the relatively low level of the target voltage VC1 at the rising of the driving current is the driving current I1 (H ), The driving current I1 (H) reaches a peak. Therefore, the deviation of the integrated value of the drive current I 1 due to the difference in the power supply voltage is reduced, and a stable motor torque can be obtained. In particular, when the first half region of the command signal IN1 is made to include a component corresponding to the inverse proportion to the power supply voltage VB as in this embodiment, the higher the power supply voltage VB, the faster the above limiter operates. The deviation of the integrated value of the drive current due to the fluctuation of the power supply voltage VB is reduced, and a more stable motor torque can be obtained.

【0027】 次に,図6は本発明の他の実施例を示す回路図であり,図1の実施例と共通す る要素に関しては図1と同一符号を付して,重複した説明は省略する。図6の実 施例は抵抗の分圧比を変化させることにより,オペアンプ3・4に対して加えら れる目標電圧を変化させる様にしている。Next, FIG. 6 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention. Elements common to the embodiment of FIG. 1 are assigned the same reference numerals as those in FIG. 1 and duplicate explanations are omitted. To do. In the embodiment shown in FIG. 6, the target voltage applied to the operational amplifiers 3 and 4 is changed by changing the voltage division ratio of the resistors.

【0028】 フリップフロップ12がセットされている時はトランジスタ15がオフするの で,定電圧源11の出力を抵抗17・18で分圧された電圧が目標電圧VC1と してオペアンプ3・4に加えられるが,フリップフロップ12がリセットされる とトランジスタ15がオンして抵抗19が抵抗18と並列に組み込まれるので電 圧点のレベルが上昇し,従って,オペアンプ3・4に加えられる目標電圧VC1 が段階的に変動する様になされている。尚,抵抗20・21・22及びトランジ スタ16は第2相側に対応するものであり,オンオフが反転している点を除いて 第1相側と全く同様である。Since the transistor 15 is turned off when the flip-flop 12 is set, the voltage divided by the resistors 17 and 18 of the output of the constant voltage source 11 is used as the target voltage VC1 and is output to the operational amplifiers 3 and 4. However, when the flip-flop 12 is reset, the transistor 15 is turned on and the resistor 19 is incorporated in parallel with the resistor 18, so that the level of the voltage point rises. Therefore, the target voltage VC1 applied to the operational amplifiers 3 and 4 is increased. Is designed to change in stages. The resistors 20, 21, and 22 and the transistor 16 correspond to the second phase side, and are exactly the same as the first phase side except that on / off is reversed.

【0029】 又,上記においては,モータに流れる駆動電流を直接的に電圧に変換してオペ アンプ3・4の逆相入力に加える様にした例を示したが,例えば図7の変形回路 に示す様に,トランジスタT3に対してトランジスタT5を,トランジスタT4 に対してトランジスタT6を,各々ベースを共有したカレントミラー接続して, トランジスタT3にはトランジスタT5に流れる電流と比例する電流が流れ,ト ランジスタT4にはトランジスタT6に流れる電流と比例する電流が流れる様に なし,トランジスタT5・T6に流れる電流を抵抗5で検出してオペアンプ3・ 4にフィードバックする様にしてもよい。Further, in the above, the example in which the drive current flowing through the motor is directly converted into the voltage and applied to the negative phase input of the operational amplifiers 3 and 4 has been described. For example, in the modified circuit of FIG. As shown in the figure, a transistor T5 is connected to the transistor T3, a transistor T6 is connected to the transistor T4, and current-proportional currents flowing in the transistor T5 flow in the transistor T3. A current proportional to the current flowing through the transistor T6 may flow through the transistor T4, or the current flowing through the transistors T5 and T6 may be detected by the resistor 5 and fed back to the operational amplifiers 3 and 4.

【0030】 尚,上記においてはバイポーラ駆動方式のステップモータに本考案を適用した 例を示したが,定電流駆動方式のステップモータである限り本考案を適用できる ことはいうまでもない。又,上記においては2相励磁方式のステップモータに本 考案を適用した例を示したが,本考案は励磁方式に係わりなく適用できることも いうまでもない。更に,上記においては,ステップモータの駆動電流を直接的又 は間接的に検出して,クローズループ制御をする様にした例を示したが,駆動電 流が目標電流に対応して制御される限り,例えばカレントミラー回路等を使用し たオープンループ制御の場合にも本考案は適用できるものである。In the above description, the present invention is applied to a bipolar drive type step motor, but it goes without saying that the present invention can be applied to any constant current drive type step motor. Further, in the above, an example in which the present invention is applied to a two-phase excitation type step motor has been shown, but it goes without saying that the present invention can be applied regardless of the excitation method. Furthermore, in the above, an example was shown in which the drive current of the step motor was detected directly or indirectly to perform closed-loop control, but the drive current is controlled according to the target current. As long as the present invention can be applied to open loop control using a current mirror circuit, for example.

【0031】[0031]

【考案の効果】[Effect of the device]

以上説明した様に,本考案によれば,極めて簡単な回路構成でありながら,電 源電圧の変動に起因する駆動電流の立ち上がり波形の変動幅を実用上充分に抑制 することが可能となり,モータトルクの変動幅も実用上十分な範囲に抑制するこ と可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to sufficiently suppress the fluctuation range of the rising waveform of the drive current due to the fluctuation of the power supply voltage in practical use, even though the circuit configuration is extremely simple. The fluctuation range of torque can be suppressed within a practically sufficient range.

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

【図1】本考案の1実施例に係るステップモータの定電
流駆動回路の回路図。
FIG. 1 is a circuit diagram of a constant current drive circuit for a step motor according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す電圧源の具体的な回路を示す回路
図。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific circuit of the voltage source shown in FIG.

【図3】図1に示す実施例のタイムチャートチャート。3 is a time chart chart of the embodiment shown in FIG.

【図4】図1に示す実施例の目標電圧と駆動電流の関係
を示す特性図。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between a target voltage and a drive current in the embodiment shown in FIG.

【図5】図1に示す実施例の目標電圧と駆動電流の関係
を示す特性図。
5 is a characteristic diagram showing a relationship between a target voltage and a drive current in the embodiment shown in FIG.

【図6】本考案の他の実施例を示す回路図。FIG. 6 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention.

【図7】本考案の変形例を示す回路図。FIG. 7 is a circuit diagram showing a modified example of the present invention.

【図8】従来の該種回路例を示す回路図。FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of such a conventional circuit.

【図9】駆動電流の電圧依存性を示す特性図。FIG. 9 is a characteristic diagram showing voltage dependence of a drive current.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

L コイル 3 オペアンプ 4 オペアンプ 5 検出用抵抗 10 電圧源 11 定電圧源スタ 12 フリップフロップ 13 スイッチング手段 R1 抵抗 R2 抵抗 R3 抵抗 R4 抵抗 R5 抵抗 R6 抵抗 R7 抵抗 R8 抵抗 L coil 3 operational amplifier 4 operational amplifier 5 detection resistance 10 voltage source 11 constant voltage source star 12 flip-flop 13 switching means R1 resistance R2 resistance R3 resistance R4 resistance R5 resistance R6 resistance R7 resistance R8 resistance

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】 目標電圧に対応して駆動電流が制御され
るサーボ系を有し,ステップモータの各励磁相の通電切
換を指令するパルス状の指令信号に同期して前記サーボ
系に目標電圧を与える様にしたステップモータの定電流
駆動回路において, 前記パルス状の指令信号の時間幅の前半領域において相
対的に絶対値が低い電圧を目標電圧として前記サーボ系
に与える第1の電圧源手段と, 前記パルス状の指令信号の時間幅の後半領域において相
対的に絶対値が高い電圧を目標電圧として前記サーボ系
に与える第2の電圧源手段とを具備するステップモータ
の定電流駆動回路。
1. A target voltage is applied to the servo system in synchronism with a pulsed command signal for instructing the energization switching of each excitation phase of a step motor, the servo system having a drive current controlled corresponding to the target voltage. In a constant current drive circuit for a step motor, the first voltage source means for giving a voltage having a relatively low absolute value to the servo system as a target voltage in the first half region of the time width of the pulsed command signal. A constant current drive circuit for a step motor, comprising: and a second voltage source means for applying a voltage having a relatively high absolute value as a target voltage to the servo system in the latter half region of the time width of the pulsed command signal.
【請求項2】 請求項1記載のステップモータの定電流
駆動回路において,前記第1の電圧源手段は電源電圧に
逆比例対応成分を含む電圧出力を発生することを特徴と
するステップモータの定電流源駆動回路。
2. The constant current drive circuit for a step motor according to claim 1, wherein the first voltage source means generates a voltage output including an inversely proportional corresponding component to a power supply voltage. Current source drive circuit.
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