JPH05219796A - ３相マイクロステップモータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】３相マイクロステップモータの駆動装置であっ
て、トーテムポール接続された２個の出力トランジスタ
を３組（３１〜３６）と、固定子コイルの３個の外部接
続端子２１〜２３に対してそれぞれ電流を流入／流出す
る３個の出力端子９〜１１と、該３個の出力端子の各々
と出力トランジスタの各組の２個の出力トランジスタの
相互接続点との間にそれぞれ接続される３個の電流検出
用抵抗２４〜２６と、該３個の電流検出用抵抗の各々に
流れる双方向の電流値を検出する電流値検出手段９２，
９３と、入力パルスの計数値ごとに少なくとも２相の前
記固定子コイルの各々に流すべき目標電流値を決定する
電流値決定手段７０と、該電流値決定手段により決定さ
れた少なくとも２個の目標電流値をそれぞれ電流検出手
段が検出した対応する電流値と比較して、該比較結果に
基づき、検出された電流値が目標電流値に一致するよう
少なくとも２組の出力トランジスタを定電流制御する制
御手段８とを備えた。 【効果】スター結線３相マイクロステップモータ用の新
規な駆動装置を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、入力パルスの計数値に
応じた回転角度をとるステップモータに関し、特に、ス
ター結線された３相の固定子コイルを有する３相マイク
ロステップモータの駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、入力パルスの計数値に応じて回転
子の回転角度を制御できるモータとして、ステップモー
タが広く利用されている。

【０００３】一般に、相数が多いほど、１パルスに対す
る回転角度（ステップ角）を小さくすることが容易にな
る反面、ステップモータおよびその駆動装置の構造が複
雑になることが知られている。なお、ステップ角が小さ
いということは、１回転あたりのステップ数が多くなる
ことを意味する。

【０００４】したがって、相数はできるだけ少なく、か
つステップ数は多いこと（マルチステップ）が望まれ
る。

【０００５】通常、マルチステップが可能な最少の相数
は３相である。従来の３相ステップモータの駆動装置に
おいては、各固定子コイルを駆動する出力回路８０は、
トーテムポール接続された出力トランジスタ（パワート
ランジスタ）８１，８２と、同じくトーテムポール接続
されたトランジスタ８３，８４と、両者に共通のエミッ
タ抵抗８５とからなる。トランジスタ８１，８２の相互
接続点８６と、トランジスタ８３，８４の相互接続点８
７との間に１相の固定子コイルＵが接続される。図示省
略してあるが、他の固定子コイルＶ，Ｗにもそれぞれ出
力回路８０と同一の回路が接続されている。駆動装置に
入力パルスを連続して与えたとき、固定子コイルＵ，
Ｖ，Ｗには位相が順次１２０゜ずれた正弦波状の大きさ
の電流が流される。各固定子コイルに流れる電流は、ト
ランジスタ８１からトランジスタ８７へ流れるときと、
トランジスタ８３からトランジスタ８２へ流れるときと
では、その流れる方向が異なる。しかし、いずれの方向
にせよ、その電流値の検出は、共通エミッタ抵抗の一端
８８の電位を検出することにより行える。この検出され
た電流値と、入力パルス計数値に応じて定まる目標電流
値とを比較し、検出電流値が目標電流値に一致するよ
う、各トランジスタ８１〜８４のベース電圧が制御され
る。従来、この制御方式の一つとして、チョッパ定電流
駆動方式が知られている。チョッパ定電流駆動方式の詳
細については、大木創著「ステップモータの理論と応
用」１９８４年実教出版社発行、第１５５〜１５８頁に
記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１０に示した３相ス
テップモータでは、３相の固定子コイルが相互に独立し
ており、固定子コイル用の外部接続端子は３個の固定子
コイルの各々の両端の端子からなり、計６個必要にな
る。

【０００７】ところで、３個の２端子素子をスター結線
したときの外部接続端子の個数は３個になることは自明
である。したがって、３相の固定子コイルをスター結線
またはデルタ結線することにより、３相ステップモータ
の外部接続端子数を減少させることができる。外部接続
端子数が減少することはモータの取扱上も好ましい。

【０００８】しかし、スター結線された固定子コイルを
駆動するために、従来の駆動装置（図１０）のような個
別に各固定子コイルを駆動する手法はそのまま適用する
ことができない、という問題があった。すなわち、出力
トランジスタと固定子コイルの外部接続端子との接続関
係をそのまま適用することができず、また、各相の固定
子コイルの電流値の検出法もそのまま適用することがで
きなかった。

【０００９】そこで、本発明の目的は、スター結線され
た３相の固定子コイルを有する３相ステップモータに適
した新たな駆動回路を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による３相マイク
ロステップモータのの駆動装置は、３個の外部接続端子
を有するスター結線された３相の固定子コイルを有し、
入力パルスの計数値に応じた多数の回転角度をとる３相
マイクロステップモータの駆動装置であって、トーテム
ポール接続された２個の出力トランジスタを３組と、前
記固定子コイルの３個の外部接続端子に対してそれぞれ
電流を流入／流出する３個の出力端子と、該３個の出力
端子の各々と前記出力トランジスタの各組の２個の出力
トランジスタの相互接続点との間にそれぞれ接続される
３個の電流検出用抵抗と、該３個の電流検出用抵抗の各
々に流れる双方向の電流値を検出する電流値検出手段
と、入力パルスの計数値ごとに少なくとも２相の前記固
定子コイルの各々に流すべき目標電流値を決定する電流
値決定手段と、該電流値決定手段により決定された少な
くとも２個の目標電流値をそれぞれ前記電流検出手段が
検出した対応する電流値と比較して、該比較結果に基づ
き、前記検出された電流値が前記目標電流値に一致する
よう少なくとも２組の出力トランジスタを定電流制御す
る制御手段とを備えたものである。

【００１１】前記電流値決定手段は前記３相の固定子コ
イルに流すべき目標電流値を決定し、前記制御手段は前
記３組の出力トランジスタを定電流制御する。あるい
は、前記電流値決定手段は２相の固定子コイルに流すべ
き目標電流値を決定し、前記制御手段は２組の出力トラ
ンジスタを定電流制御すると同時に他の１組の出力トラ
ンジスタをオン制御する。

【００１２】

【作用】電流値決定手段は、入力パルスの計数値に応じ
た各ステップ位置における少なくとも２相の固定子コイ
ルの各々に流すべき目標電流値を予め決定しておく。モ
ータの制御時には、入力パルスの計数値に応じて電流値
決定手段により決定された目標電流値を目的の固定子コ
イルに流すよう、少なくとも２組のトーテムポール接続
トランジスタを制御手段が制御する。この際、３個の出
力端子の各々と出力トランジスタの各組の２個の出力ト
ランジスタの相互接続点との間にそれぞれ接続した３個
の電流検出用抵抗の各々に流れる双方向の電流値を電流
値検出手段により検出し、この検出電流値を目標電流値
に一致するよう、出力トランジスタを制御する。これに
より、スター結線された各固定子コイルの電流を所望の
値に制御することができる。

【００１３】このように、本発明によれば、スター結線
した３相ステップモータの駆動装置が得られるので、従
来６個必要であった駆動装置の出力端子を３個に半減
し、駆動装置のステップモータへの接続を簡便にするこ
とができる。また、従来の駆動装置に比較して出力トラ
ンジスタの個数も半減することができる。

【００１４】

【実施例】図１に、本発明による３相ステップモータの
駆動装置の全体構成を示す。

【００１５】この駆動装置は、スター結線した３相の固
定子コイルを有するステップモータ１２を駆動する装置
であって、主として、入力パルス等の信号を受けて後続
の回路へ適した信号形式に変換する入力インタフェース
（Ｉ／Ｆ）部５と、この入力インタフェース部５の出力
を受けて各相の固定子コイルの目標電流値を決定するパ
ルス分配部６と、このパルス分配部６から出力されるデ
ジタル形式の目標電流値データをアナログ信号に変換す
るデジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換部７と、このデジタ
ルアナログ変換部７から出力されるアナログ形式の各相
目標電流値に応じて各相の固定子コイル電流を制御する
モータ駆動部８とからなる。その他、モータ駆動部８内
のチョッパ定電流駆動に必要とされる三角波信号を発振
する発振回路１８と、この発振回路１８の発振周波数を
調整する周波数設定用可変抵抗１８とも設けられる。

【００１６】図２に、図１のステップモータ１２の各相
の固定子コイルを駆動するための３相（φ１，φ２，φ
３）の電流波形を示す。同図は、ステップモータ１２の
回転子を同一方向に連続して回転させた場合の正弦波の
電流波形を示している。正弦波の１周期は固定子の１回
転とは対応せず、通常、正弦波の複数周期で回転子が１
回転する。本実施例では、正弦波の１周期（図のＩまた
はＩＩの期間）を最大７２分割する。この場合、各ステ
ップ位置の電流値は７２（±３６）段階のいずれかに制
御される。後述するように、分割数は、本実施例では、
“７２”、“３６”、“１２”、“６”のうちのいずれ
かを選択することができる。図のように１周期を６分割
した或る区間（例えば区間）では、２つの相のコイル
に電流を流し込み、他の１つの相のコイルから電流を流
し出す。また、他の区間（例えば区間）では２相のコ
イルに電流を流し込み、他の１相から電流を流し出す。
或る時点で、全コイルに流し込む電流の和と流し出す電
流の差とは同一になるよう、図２の電流値が予め定めら
れる。

【００１７】任意のステップ位置に回転子を停止させる
には、そのステップ位置に対応する各相の電流値を一定
に維持する。

【００１８】図２の各相電流値に従って各固定子コイル
の電流値を制御する場合、すべての相の固定子コイルを
駆動する出力トランジスタを定電流制御する方法と、電
流を流し込む（または流し出す）２相のコイルに対応し
た出力トランジスタのみを定電流駆動し、他の１相のコ
イルに対応した出力トランジスタは単にオンさせる方法
とが考えられる。本実施例では、前者の方法を採用する
が、後者の方法を用いることも可能である。

【００１９】図３に、本実施例における出力トランジス
タと各固定子コイルとの接続関係を示す。本実施例で
は、３組のトーテムポール接続された出力トランジスタ
３１，３２と、３３，３４と、３５，３６とを有する。
２個の出力トランジスタの３１，３２の相互接続点３７
に電流検出用抵抗２４を介して接続された出力端子９に
モータの接続端子２１が接続され、他の相互接続点３８
に電流検出用抵抗２５を介して接続された出力端子１０
にモータの接続端子２２に接続される。同様に、相互接
続点３９に電流検出用抵抗２６を介して接続された出力
端子１１にはモータの接続端子２３が接続される。この
構成により、出力トランジスタの個数は６個で済む。ま
た、３個の電流検出用抵抗２４，２５，２６をそれぞれ
トランジスタの相互接続点３７，３８，３９と出力端子
９、１０、１１との間に設けることにより、スター結線
された固定子コイルの各々に流れる双方向電流を別個に
検出することができる。なお、電流の流れる向きによ
り、またコイルの起電力により、相互接続点３７，３
８，３９の電位が変動するが、これに対する具体的な対
処については後に詳述する。

【００２０】以下、図１に示した主要ブロックの詳細構
成およびその動作を順次説明していく。

【００２１】まず、図４に、入力インタフェース部５の
構成例を示す。この入力インタフェース部５は、主とし
て、入力パルスをＴＴＬ出力レベルに変換するフォトカ
プラ４１〜４４からなる。時計方向入力パルスＣＷの入
力端子１ａ，１ｂ間に入力抵抗４５を介してフォトカプ
ラ４１のフォトダイオード４２にパルス電流を流すと、
対向するフォトトランジスタ４３が導通し、プルアップ
抵抗４９で高レベルにつられていたコレクタ電位が低レ
ベルに落ちる。このようにして負のパルス信号／ＣＷが
出力される。ここで、“／”は信号名の上のバーを示す
が、以下、便宜上以下では省略する。他の反時計方向入
力パルスＣＣＷ、および制御入力信号ＨＯＬＤ、ＰＯＦ
Ｆについても同様である。

【００２２】なお、制御入力信号ＨＯＬＤは、回転子を
停止させ、かつ強いトルクが必要ないような場合に消費
電力を低減させるための信号である。また、制御入力信
号ＰＯＦＦは固定子コイルへの通電を遮断して固定子を
フリーの状態にするための信号である。

【００２３】次に図５に、パルス分配部６の前段の構成
例を示す。このパルス分配部６の前段は入力パルスＣ
Ｗ，ＣＣＷを受けて、これを計数し、図２の波形の一周
期内のステップ位置を表わす信号を出力するためのもの
である。入力パルスの計数はアップダウンカウンタ５５
で行う。最大“７２”のステップを計数するため、この
アップダウンカウンタ５５はＡ０〜Ａ７の８ビットのデ
ータ出力５９を有する。

【００２４】なお、最大ステップ数が“７２”である本
実施例ではカウンタ５６の出力データ５９のビット数は
６ビットあれば充分であるが、ステップ数の拡張の余地
を残して８ビット使用している。

【００２５】入力パルスＣＷおよびＣＣＷに応じてフリ
ップフロップ６０がセットまたはリセットされる。この
出力は、アップダウンカウンタ５５のアップダウンカウ
ント切り替え入力端（Ｕ／Ｄ）５７に入力される。入力
パルスＣＷに対してはアップカウントとなり、ＡＮＤゲ
ート６１を介して入力パルスＣＷがクロック入力端（Ｃ
Ｋ）５８に入力されると、カウンタ５５は計数値をイン
クリメントしていく。逆に、入力パルスＣＣＷに対して
はダウンカウントとなり、ＡＮＤゲート６１を介して入
力パルスＣＣＷがクロック入力端（ＣＫ）５８に入力さ
れると、カウンタ５５は計数値をデクリメントしてい
く。

【００２６】カウンタ５５の初期値は、セレクタ５０に
より、アップカウント時とダウンカウント時で異なる値
が設定される。すなわち、アップカウント時にはセレク
タ５０のＢ側入力のオール０が選択され、ダウンカウン
ト時にはＡ側のスイッチ群５１の設定値が選択され、そ
れぞれ出力端（Ｙ１〜Ｙ８）５３に出力される。この設
定値データは、プログラマブルアレイロジック（ＰＡ
Ｌ）６２の出力端Ｏ１からのロード信号がカウンタ５６
のロード入力端５６に入力された時点で、カウンタ５６
にロードされる。ＰＡＬ６２は、ＡＮＤゲートとＯＲゲ
ートの組み合わせにより、どのような入力状態に対して
どのような出力状態を得るかをユーザがプログラムでき
る素子であり、例えばＰＡＬ ＣＥ１６Ｖ８等を用いる
ことができる。本実施例では、次のような動作を実現す
るようプログラムされる。すなわち、フリップフロップ
６０の出力がアップカウントを指定しているとき、ＰＡ
Ｌ６２は、カウンタ５５の出力データがスイッチ群６４
で指定された値に達したとき、その出力端Ｏ１にロード
信号を発生する。スイッチ群６４は、この例では、“７
２”、“３６”、“１２”、“６”の４種類に対応した
カウント値を設定可能である。フリップフロップ６０の
出力がダウンカウントを指定しているとき、ＰＡＬ６２
は、カウンタ５５の出力データがオール０になったと
き、その出力端Ｏ１にロード信号を発生する。

【００２７】なお、スイッチ群６４の設定を切り替えれ
ば、スイッチ群５１の設定も切り替える必要がある。従
って、スイッチ群５１および６４の一方の切り替えに連
動して他方の切り替えが自動的に設定されるようにする
ことも可能である。すなわち、スイッチ群５１を操作す
る場合にはその設定値をデコードすることによりスイッ
チ群６４の出力を自動的に生成することができ、逆にス
イッチ群６４を操作する場合にはその設定値をエンコー
ドすることによりスイッチ群５１の出力を自動的に生成
することができる。操作するスイッチの個数が少ないと
いう点では後者の方が好ましい。

【００２８】続いて図６により、パルス分配部６の後段
およびＤ／Ａ変換部７の構成および動作を説明する。

【００２９】パルス分配部６の後段は、前段のアップダ
ウンカウンタ５５の出力を受けて、実際に各固定子コイ
ルに流す電流値（目標電流値）を決定するための部分で
ある。ここでは、その手段としてＰＲＯＭ７０を使用す
る。図６では、３相のうちの１相（Ｕ相）に係る構成の
みを示している。他の２相についても同一のハードウエ
ア構成を用いるが、ここでは図示省略してある。なお、
各相のＰＲＯＭ７０に格納するデータの値は、図２で説
明したように、１２０゜ずれた関係にあることに留意さ
れたい。

【００３０】ＰＲＯＭ７０は、ここでは１４ビットのア
ドレス入力Ａ０〜Ａ１３を用い、Ａ０〜Ａ７にカウンタ
５５の出力を入力し、Ａ８〜Ａ１１にスイッチ群６４の
出力を入力する。さらに、Ａ１２およびＡ１３に、それ
ぞれ、制御入力信号ＨＯＬＤおよびＰＯＦＦを入力す
る。ＰＲＯＭ７０の出力は、Ｄ０〜Ｄ７の８ビットあ
り、Ｄ２〜Ｄ７に目標電流値を表わすデータを出力し、
Ｄ０およびＤ１に、Ｄ／Ａ変換器７１，７２のイネーブ
ル信号および後述する出力トランジスタに対するイネー
ブル信号ＲＣＵ_L，ＲＣＵ_Hをそれぞれ出力する。

【００３１】図７に、本実施例におけるＵ相用のＰＲＯ
Ｍ７０の格納データの例を示す。この例では、制御入力
信号ＨＯＬＤが入力されるアドレスビットＡ１２の
“１”に対して通常時のデータ、“０”に対してホール
ド時のデータがそれぞれ格納される。また、制御入力信
号ＰＯＦＦが“０”のとき出力データがオール０とな
る。

【００３２】通常時のデータは、１周期ステップ数“７
２”、“３６”、“１２”、“６”の各々についてデー
タが格納されるが、図７では“７２”、“３６”のみを
示している。同図では、目標電流値を定めるデータＤ２
〜Ｄ７として実際の数値を示したのでは即座に理解し難
いので、波形として示してある。この波形は、各ステッ
プ位置での縦軸からの振幅がそのステップ位置での目標
電流値の大きさを示している。１周期の前半と後半とで
は、目標電流値を定めるデータＤ２〜Ｄ７は同一であ
る。但し、データＤ１，Ｄ２の値が反転しており、後述
するように両半周期で固定子コイルＵに流す電流の向き
が逆になる。例えば、７２ステップの場合、“０”から
“３５”までの半周期と“３６”から“７１”までの半
周期とで、データＤ２〜Ｄ７は同一であるが、前半周期
ではＤ１＝１、Ｄ０＝０であるのに対し、後半周期では
Ｄ１＝０、Ｄ０＝１となっている。他のステップ数の領
域においても同様である。ホールド時については、デー
タの大きさ（振幅）が小さいこと以外、通常時のデータ
と同様である。

【００３３】図６に戻り、このＰＲＯＭ７０の出力デー
タＤ２〜Ｄ７は、固定子コイルＵに電流を流し込む前半
周期用のＤ／Ａ変換器７１と後半周期用のＤ／Ａ変換器
７２の両デジタルデータ入力端に入力される。ＰＲＯＭ
７０の出力データＤ０はＤ／Ａ変換器７１のイネーブル
入力端子に入力され、出力データＤ１はＤ／Ａ変換器７
２のイネーブル入力端子に入力される。図７で説明した
ように、前半周期ではＤ１＝１、Ｄ０＝０となるので、
Ｄ／Ａ変換器７１がイネーブルされ、Ｄ／Ａ変換器７２
がディスエーブルされる。逆に、後半周期ではＤ１＝
０、Ｄ０＝１となるので、Ｄ／Ａ変換器７１がディスエ
ーブルされ、Ｄ／Ａ変換器７２がイネーブルされる。出
力データＤ１，Ｄ０はモータ駆動部８へもイネーブル信
号ＲＣＵ_H，ＲＣＵ_Lとして供給される。両Ｄ／Ａ変換器
７１，７２は、イネーブルされたとき、その入力デジタ
ルデータを対応する大きさのアナログ信号に変換し、そ
れぞれオペアンプからなるバッファ回路７３，７４を介
して、アナログ信号ＡＤＵ_H，ＡＤＵ_Lとして、モータ駆
動部８へ出力される。

【００３４】図８にモータ駆動部８の構成を示し、図９
にその主要部の動作波形図を示す。ここでも、便宜上、
Ｕ相のみのハードウエア構成を示し、同一構成の他の２
相のハードウエア構成は図示省略する。

【００３５】図８のモータ駆動部８は、図３で前述した
ように、トーテムポール接続された出力トランジスタ３
１，３２により、電流検出用抵抗２４を介して、固定子
コイルＵが接続された出力端子９へ電流を流し込み、ま
たは出力端子９から電流を流し出す。出力トランジスタ
３１，３２は、それぞれ、チョッパ定電流駆動方式によ
り、目標電流値ＡＤＵ_H，ＡＤＵ_Lに応じた電流を流し込
み、または流し出す。そのための構成として、差動回路
９２，９３、比較器８１，８２、および三角波発振信号
ＴＲＮＧの重畳用バッファ９４，９５を有する。

【００３６】電流検出用抵抗２４の両端電位は、分圧抵
抗８８，８９および９０，９１により、低電位に変換さ
れた後、両者の差が差動回路９２，９３でそれぞれ検出
される。すなわち、分圧抵抗の両中点間の電位差は、電
流検出抵抗２４の両端の電位差に比例し、よって出力端
子９に流れる電流に比例する。その結果、差動回路９
２，９３の出力端子には、それぞれ検出電流値９６，９
７が得られる。この検出電流値９６，９７は、それぞれ
比較器８１、８２の反転入力端子に帰還入力される。他
方、両比較器８１，８２の非反転入力端子には目標電流
値ＡＤＵ_H，ＡＤＵ_Lが入力される（図９にＡＤＵ_Hの差
を示す）。同時に、目標電流値ＡＤＵ_H，ＡＤＵ_Lには、
出力トランジスタの導通をチョッピングするためにそれ
ぞれバッファ９４，９５を介して三角波発振信号が加算
重畳される（図９に合成波形を示す）。三角波発振信号
の周期は、目標電流値ＡＤＵ_H，ＡＤＵ_Lの最大周波数
（例えば９ＫＨｚ）に比べて充分高い周波数（例えば２
０ＫＨｚ）を有する。比較器８１の出力は、ＡＮＤゲー
ト８３，８５およびインバータ８７を介して出力トラン
ジスタ３１のベースに印加される（図９に比較器８１の
出力例を示す）。同様に、比較器８２の出力は、ＡＮＤ
ゲート８４，８６を介して出力トランジスタ３２のベー
スに印加される。ＡＮＤゲート８３の開閉はイネーブル
信号ＲＣＵ_Lにより制御され、ＡＮＤゲート８４の開閉
はイネーブル信号ＲＣＵ_Hにより制御される。ＡＮＤゲ
ート８５および８６の開閉は制御入力信号ＰＯＦＦによ
り制御される。

【００３７】以上のように構成されたモータ駆動部８
は、次のように動作する。

【００３８】今、ステップ数“７２”の場合で、図２の
周期Ｉの前半周期の或るステップ位置の目標電流値が出
力された時点を考える。このステップ位置は、図７の
「７２ステップ」の区間内のステップ位置“１”から
“３５”の間のいずれかに相当する。制御入力信号ＰＯ
ＦＦおよびＨＯＬＤはいずれも出力されていないものと
する。このとき、Ｄ１＝１，Ｄ０＝０なので、Ｄ／Ａ変
換器７１からの目標電流値ＡＤＵ_Hが有効となり、ＡＤ
Ｕ_Lは０となる。また、ＡＮＤゲート８３が開放され、
比較器８１の出力を導通させる。一方、ＡＮＤゲート８
４は閉成され、比較器８２の出力は遮断される。

【００３９】差動回路９２の出力端には、電流検出用抵
抗２４の両端電圧に比例した電圧が検出電流値９６とし
て得られ、これが比較器８１の反転入力端子に入力され
る。出力トランジスタ３１のオン時には、電源の正端
子、出力トランジスタ３１、抵抗２４、固定子コイルＵ
の経路に電流が流れる。オフ時には、固定子コイルＵに
逆起電力が発生し、その抵抗２４側が瞬時に負電位にな
るため、出力トランジスタ３２に接続されたフライホイ
ールダイオード９８を通して、接地電位、フライホイー
ルダイオード９８、抵抗２４、固定子コイルＵの経路に
電流が流れる。抵抗２４の両端の大きな電位変動は差動
回路９２にとって大きなコモンモードノイズとなるが、
差動回路９２は２入力信号の差分信号のみを取り出すこ
とができるので、このコモンモードノイズは除去され
る。なお、抵抗２４の両端電圧が負になる場合の電流値
をも検出できるように、差動回路９２，９３の電源の負
側は接地ではなく、マイナス電源を接続している。な
お、この代わりに、分圧抵抗８８，８９および９０，９
１の接地電位側をプラス電源に接続するようにしてもよ
い。

【００４０】例えば、図９に示すように目標電流値ＡＤ
Ｕ_Hが変化したとき、この目標電流値ＡＤＵ_Hと常時発振
している三角波ＴＲＮＧとの合成波形が、差動回路９２
から出力される検出電流値と比較される。その結果、与
えられた目標電流値ＡＤＵ_Hに応じて比較器８１の出力
がパルス幅変調されたパルス出力となる。その結果、出
力トランジスタ３１が断続的にオンオフ制御され、電流
検出用抵抗２４を介して出力端子９へ電流を流し込む働
きをする。この間、出力トランジスタ３２はオフとなっ
ている。

【００４１】ステップ位置が図２の区間であれば、上
記のようなＵ相の制御と同時に、図示しないＶ相では下
側の出力トランジスタが目標電流値ＡＤＶ_Lに従って断
続導通制御され、Ｗ相では上側の出力トランジスタが目
標電流値ＡＤＷ_Hに従って断続的に導通制御される。

【００４２】このようにして、指示されたステップ位置
に回転子を位置させることができる。入力パルスを与え
つづければ、順次、同様にしてステップ位置が更新さ
れ、回転子が回転することになる。

【００４３】本実施例によれば、トーテムポール接続し
た２個の出力トランジスタの相互接続点と出力端子との
間に電流検出用抵抗を配置したので、出力端子９に流し
込むまたは出力端子９から流し出す双方向の電流を独立
して検出することができる。この際、出力端子の電位が
大幅に変動するが、差動回路９２，９３を用いることに
より、電位の変動に関わりなく電流値を検出することが
可能となった。

【００４４】以上の実施例説明では、３相すべての固定
子コイルを定電流制御するようにしたが、２相の固定子
コイルのみを定電流制御するようにしてもよい。その場
合には残りの固定子コイル用のトランジスタを単にオン
とする。例えば、図２の波形図において、１周期を６分
割した各区間では、特定の１相のみ電流の向きが他の２
相と反対になる。この特定の１相について、その目標電
流値が正（流し込み）であれば、トーテムポールの上側
の出力トランジスタをオンさせ、負（流し出し）であれ
ば、下側の出力トランジスタをオンさせる。トーテムポ
ールの他方の出力トランジスタについては上記実施例の
場合と同様でよい。各出力トランジスタをオンさせる信
号は、アップダウンカウンタ５５の出力を例えばデコー
ドする、あるいはＰＲＯＭ７０に制御値を格納してお
く、等により生成することができる。例えば、図２の区
間ではＶ相の下側の出力トランジスタ３４（図３）を
オンさせ、区間ではＵ相の上側の出力トランジスタ３
３をオンさせ、区間ではＷ相の下側の出力トランジス
タ３６をオンさせる。

【００４５】また、トーテムポール接続された１組の出
力トランジスタの一方につき、常時オフとする半周期の
期間、Ｄ／Ａ変換器をディスエーブルする処置（図６）
と、ＲＣＵ信号で出力トランジスタの制御信号を遮断す
る処置（図８）とを同時に実行するようにしたが、一方
の処置だけでもよい。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、スター結線３相マイク
ロステップモータ用の新規な駆動装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による３相マイクロステップモータの駆
動装置の一実施例の全体構成を示すブロック図である。

【図２】実施例における固定子コイル駆動電流波形の説
明図である。

【図３】実施例における出力トランジスタと固定子コイ
ルの接続関係の説明図である。

【図４】図１内の入力インタフェース部の内部構成を示
す回路図である。

【図５】図１内のパルス分配部の前段の内部構成を示す
回路図である。

【図６】図１内のパルス分配部の後段およびＤ／Ａ変換
部の内部構成を示す回路図である。

【図７】図６内のＰＲＯＭの格納データの説明図であ
る。

【図８】図１内のモータ駆動部の内部構成を示す回路図
である。

【図９】図８に示したモータ駆動部の動作波形図であ
る。

【図１０】従来のモータ駆動装置の説明図である。

【符号の説明】

５…入力イン手フェース部、６…パルス分配部、７…Ｄ
／Ａ変換部、８…モータ駆動部、９〜１１…出力端子、
１２…３相マイクロステップモータ、２１〜２３…接続
端子、１７…三角波発振回路、５５…アップダウンカウ
ンタ、７０…ＰＲＯＭ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】３個の外部接続端子を有するスター結線さ
   れた３相の固定子コイルを有し、入力パルスの計数値に
   応じた多数の回転角度をとる３相マイクロステップモー
   タの駆動装置であって、 トーテムポール接続された２個の出力トランジスタを３
   組と、 前記固定子コイルの３個の外部接続端子に対してそれぞ
   れ電流を流入／流出する３個の出力端子と、 該３個の出力端子の各々と前記出力トランジスタの各組
   の２個の出力トランジスタの相互接続点との間にそれぞ
   れ接続される３個の電流検出用抵抗と、 該３個の電流検出用抵抗の各々に流れる双方向の電流値
   を検出する電流値検出手段と、 入力パルスの計数値ごとに少なくとも２相の前記固定子
   コイルの各々に流すべき目標電流値を決定する電流値決
   定手段と、 該電流値決定手段により決定された少なくとも２個の目
   標電流値をそれぞれ前記電流検出手段が検出した対応す
   る電流値と比較して、該比較結果に基づき、前記検出さ
   れた電流値が前記目標電流値に一致するよう少なくとも
   ２組の出力トランジスタを定電流制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする３相マイクロステップモータ
   の駆動装置。
2. 【請求項２】前記電流値決定手段は前記３相の固定子コ
   イルに流すべき目標電流値を決定し、前記制御手段は前
   記３組の出力トランジスタを定電流制御することを特徴
   とする請求項１記載の３相マイクロステップモータの駆
   動装置。
3. 【請求項３】前記電流値決定手段は２相の固定子コイル
   に流すべき目標電流値を決定し、前記制御手段は２組の
   出力トランジスタを定電流制御すると同時に他の１組の
   出力トランジスタをオン制御することを特徴とする請求
   項１記載の３相マイクロステップモータの駆動装置。
4. 【請求項４】前記電流値検出手段は、前記各電流検出用
   抵抗の両端の電位差を検出する差動回路を含み、該差動
   回路の出力を前記検出された電流値として用いることを
   特徴とする請求項１記載の３相マイクロステップモータ
   の駆動装置。
5. 【請求項５】前記電流値決定手段は、前記入力パルスの
   計数値をアドレスとする記憶位置に前記出力トランジス
   タに対して予め定められた目標電流値を格納した記憶デ
   バイスを含むことを特徴とする請求項１記載の３相マイ
   クロステップモータの駆動装置。