JPH0530782A - モータ制御回路およびモータ制御装置 - Google Patents

モータ制御回路およびモータ制御装置

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JPH0530782A
JPH0530782A JP3206301A JP20630191A JPH0530782A JP H0530782 A JPH0530782 A JP H0530782A JP 3206301 A JP3206301 A JP 3206301A JP 20630191 A JP20630191 A JP 20630191A JP H0530782 A JPH0530782 A JP H0530782A
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JP
Japan
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drive
transistor
circuit
current
signal
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Application number
JP3206301A
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English (en)
Inventor
Fumihiko Ito
文彦 伊藤
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Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Publication date
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  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】騒音を発生しないモータ制御回路およびモータ
制御装置を提供する。 【構成】トランジスタQ5とR1により駆動電流Paの
乱れ16aを検出し、それと駆動信号Pcとの差を作動
増幅回路17を介して駆動信号Pbにフィードバック
し、その結果得られる駆動信号PkaをトランジスタQ
1が受け取ることで、駆動電流Paの乱れ16aを抑制
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、モータ制御回路およ
びモータ制御装置に関し、詳しくは、FDD,HDD,
磁気光ディスク駆動装置等に使用され、ドライブ段(最
終段)トランジスタが騒音発生の原因となるスイッチン
グをしないように改良されたモータ制御回路、及びその
モータ制御回路を具備するモータ制御装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】図2は、従来のモータ制御装置の構成の
一例としての三相モータの制御回路の図である。このモ
ータ制御装置は、モータ1と、センス回路2と、入力増
幅回路3と、駆動信号生成回路4と、三相駆動回路5と
を備えている。センス回路2は、3個のホール素子2
a,2b,2cを主体として構成され、モータ1の回転
位相をセンスするものである。入力増幅回路3は、3個
の差動増幅器3a,3b,3cを主体として構成され、
センス回路2からの信号を差動増幅器3a,3b,3c
により増幅して駆動信号生成回路4へ送出する。
【0003】これを受けて、駆動信号生成回路4は、モ
ータ1の回転状態に対応する駆動信号Ka,Kb,Kc
を生成する。ここで、モータ1の目標回転速度が外部か
ら回転速度設定信号Wによって与えられると、モータ1
の回転がこの目標回転速度に追従するように、波形を変
えた駆動信号Ka,Kb,Kcを生成する。三相駆動回
路5は、3つの電流駆動回路5a,5b,5cから成
り、それぞれの電流駆動回路は、1つの駆動信号を受け
てこれを増幅しモータ1の1つのコイルに駆動電流を送
出する。つまり、電流駆動回路5aは駆動信号Kaに従
う電流波形でコイルに駆動電流を送出し、電流駆動回路
5bは駆動信号Kbに従う電流波形でコイルに駆動電流
を送出し、電流駆動回路5cは駆動信号Kcに従う電流
波形でコイルに駆動電流を送出する。
【0004】3つの電流駆動回路は同じ構成なので、電
流駆動回路5aについて詳述すると、この回路5aは、
駆動信号Kaを受け、これに従う波形の駆動電流Paを
生成するものである。さらに、駆動信号Kaの値の正負
に応じて場合分けする。電流信号である駆動信号Kaの
値が負の場合には、流入制御回路5aaとこれに接続さ
れたドライブ段トランジスタQ4によって駆動信号Ka
が電流増幅され、駆動電流Paがモータ1のコイルから
接地端子GNDへ流入する。逆に、駆動信号Kaの値が
正の場合には、この信号Kaを受けるトランジスタQ
1,このトランジスタQ1とカレントミラーを構成する
トランジスタQ2,このトランジスタQ2とダーリント
ン接続されたトランジスタQ3によって駆動信号Kaが
電流増幅され、駆動電流Paが電源Vccからコイルへ送
出される。このように、モータ1とセンス回路2,入力
増幅回路3,駆動信号生成回路4,三相駆動回路5はフ
ィードバックループを形成し、定常状態にあっては、モ
ータ1が一定の安定した目標回転速度を保つように動作
する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のモータ
制御回路にあっては、回転速度設定信号Wにより設定さ
れた目標回転速度の値や負荷の状態によっては、駆動電
流Paを送出するときにコイルにかかる電圧が電源Vcc
の電圧に迫るほどに大きくなり過ぎ、そのためドライブ
段トランジスタQ3のコレクタ・エミッタ間電圧が小さ
くなり過ぎて、トランジスタQ3が一時的にカットオフ
するか、カットオフ側に動作点が移行することがある。
このことを、Paの波形例6で説明すると、駆動能力の
限界のためPaの理想波形6bに対して頂部が潰れ、し
かも、Paの理想波形6bからの分岐点において、トラ
ンジスタQ3のカットオフによる大きなPaの乱れ6a
が発生する。
【0006】このように、最終のドライブ段トランジス
タが不所望なスイッチングをすると、極めて耳障りな騒
音が発生するので好ましくない。この発明の目的は、こ
のような従来技術の問題点を解決するためのものであっ
て、駆動能力が限界に達した場合でもドライブ段トラン
ジスタがカットオフしないモータ制御回路を実現し、静
かに作動するモータ制御装置を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
のこの発明のモータ制御装置の改良点は、モータ制御回
路の電流駆動回路の駆動電流送出側の回路構成にあり、
具体的には以下の如きものである。この駆動電流送出側
回路の構成は、PNP型の第1のトランジスタと、PN
P型の第2のトランジスタと、PNP型の第3のトラン
ジスタと、NPN型のドライブ段トランジスタと、差動
増幅回路とを有するものである。
【0008】第1のトランジスタは、エミッタが電源端
子に接続され、ベースとコレクタが共に接続されてい
る。第2のトランジスタは、エミッタが電源端子に接続
され、ベースが第1のトランジスタのベースに接続され
て、第1のトランジスタと共にカレントミラー回路を構
成している。ドライブ段トランジスタは、コレクタが電
源端子に接続され、ベースが第2のトランジスタのコレ
クタに接続されてダーリントントランジスタ回路をな
し、エミッタが駆動電流の出力端子に接続されている。
第3のトランジスタは、エミッタが電源端子に接続さ
れ、ベースが第2のトランジスタのベースと共有されて
第1のトランジスタのベースに接続され、第1のトラン
ジスタと共にカレントミラー回路を構成している。
【0009】前記差動増幅回路は、差動増幅器を主体と
して構成され、第3のトランジスタのコレクタからの検
出信号と、前記駆動電流の波形の雛型とするために駆動
信号生成回路にて生成された駆動信号とを受けて、これ
らの差を誤差信号として出力するものである。そして、
この誤差信号の出力ラインと前記駆動信号のラインとが
接続されて合成された信号、すなわち前記駆動信号から
前記誤差信号を減じた補正駆動信号を、第1のトランジ
スタのコレクタが受ける。なお、このモータ制御回路の
構成要素であって駆動電流送出側回路以外のもの、具体
的には、センス回路,入力増幅回路,前記駆動信号生成
回路,流入制御回路等は、従来通りの構成の回路であっ
て差し支えない。
【0010】
【作用】以上のような構成の駆動電流送出側の回路を有
するこの発明のモータ制御装置の作用を述べるが、先
ず、駆動能力に余裕のある場合には従来通り正常に作用
することを示し、次に、駆動能力が限界に達した場合で
あっても従来のような大きな駆動電流の乱れが発生しな
いように改良がなされていることを示す。先ず、駆動能
力に余裕のある場合であるが、第1のトランジスタと第
3のトランジスタ(検出用トランジスタ)がカレントミ
ラー回路を構成しているので、第1のトランジスタから
流れ出る電流に従う波形の電流が検出用トランジスタの
コレクタから流れ出る。よって前記駆動信号を担う電流
により第1のトランジスタのコレクタを駆動すると、検
出用トランジスタからの検出信号は前記駆動信号に一致
する。駆動信号と検出信号とが一致するから、これらの
信号を受けて差動増幅回路が演算し生成する誤差信号の
値は“0”であり、この値を駆動信号から減じて得られ
る補正駆動信号は元の駆動信号に等しいものである。
【0011】このことは、第3のトランジスタと差動増
幅回路が無いことと作用上同然であるから、残りの回路
の作用のみを考慮すればよい。つまり、第1のトランジ
スタ(従来例のQ1に対応)が駆動信号を受け、第2の
トランジスタ(従来例のQ2に対応)がこの信号に従う
反転電流を生成し、この反転電流を受けてドライブ段ト
ランジスタ(従来例のQ3に対応)が電源端子から出力
端子への駆動電流を制御する。このように、駆動能力に
余裕のある場合には、従来の構成の回路と全く同等の作
用を有するので、従来技術の項に記述の如く、この発明
のモータ制御装置も正常に動作する。
【0012】次に、駆動能力が限界に達した場合である
が、この場合には、負荷にかかる電圧が大きくなり過ぎ
て電源電圧に迫り、ドライブ段トランジスタのコレクタ
・エミッタ間の電圧が不足する。ドライブ段トランジス
タのコレクタ・エミッタ間の電圧が不足すると、これに
ダーリントン接続されている第2のトランジスタのコレ
クタ・エミッタ間の電圧も不足するので、第2のトラン
ジスタの動作点がカットオフ方向に移行し始める。する
と、第2のトランジスタとベースを共有している検出用
トランジスタが、この影響を受けて、影響の度合いに依
る分だけ駆動信号とは異なる検出信号を生成する。
【0013】ここで、差動増幅回路が、この検出信号と
駆動信号との差(こんどは“0”ではない)をとって誤
差信号として出力し、第1のトランジスタのコレクタを
駆動している駆動信号にフィードバックする。したがっ
て、駆動信号から誤差信号(負荷からの影響分)を除い
た補正駆動信号を受け、これに従って第1のトランジス
タが作動するので、後段のトランジスタ(第2,ドライ
ブ段トランジスタ)の駆動能力を越えた無理な駆動が行
われることがない。
【0014】その結果、駆動能力が限界に達した場合で
あっても、駆動電流送出中にはドライブ段トランジスタ
がカットオフすることがなく、不所望な騒音の発生を防
ぐことが可能である。なお、基本的な構成としては、ド
ライブ段トランジスタは不要であり、第2のトランジス
タのコレクタが直接駆動電流の出力端子に接続されてい
るものでよい。ただし、信号を担う他の電流に比較して
駆動電流は大きいのが普通であるから、通常はドライブ
段トランジスタを有しており、しかも、この場合の方
が、従来のままでは大きな騒音を出すので、この発明の
効果が、より顕著である。
【0015】
【実施例】以下、この発明の一実施例について、図面を
参照して詳細に説明する。図1はこの発明のモータ制御
装置の一実施例であって、三相モータの制御回路であ
り、従来例の図2に対応するものである。電流駆動回路
と駆動電流Paの波形例以外は従来と同様なので、電流
駆動回路15aについて詳述する。電流駆動回路15b
と電流駆動回路15cも同じ構成である。さらに、流入
制御回路5aaも従来と同様なので、駆動電流送出側の
回路について述べる。
【0016】この実施例の電流駆動回路15aは、従来
例と同様のトランジスタQ1,Q2,Q3を有し、これ
らに関する限りは従来例と同様に構成されている。そし
て、これに、検出用トランジスタQ5と、差動増幅回路
17と、抵抗R1と、駆動信号発生回路15abとから
構成される回路、つまり駆動信号へのフィードバック回
路を有するものである。この構成を具体的に述べると、
検出用トランジスタQ5は、エミッタが電源端子Vccに
接続され、ベースがトランジスタQ2のベースと共有さ
れて、トランジスタQ1と共にカレントミラー回路を構
成し、コレクタが抵抗R1を間に介して接地端子GND
に接続されている。
【0017】V−I変換駆動信号発生回路15abは、
駆動信号生成回路4から電圧駆動信号Kaを受け、これ
を駆動信号Kaと同じ波形の電流に変換した2つの駆動
信号Pb,Pcを生成する。差動増幅回路17は、非反
転入力として駆動信号Pcを受け、反転入力としてトラ
ンジスタQ5のコレクタからの検出信号Pdを受けて、
これらの信号の差を演算し増幅して、誤差信号Peを出
力する。そして、駆動信号Pbと誤差信号Peとが接続
によって合成され、駆動信号Pbから誤差信号Peを減
じた補正駆動信号Pkaが、トランジスタQ1のコレク
タによって受け取られる。
【0018】このような構成にあっては、検出用トラン
ジスタQ5は、検出信号Pdを担う電流を、抵抗R1を
介して、電源端子Vccから接地端子GNDへと流すこと
ができる。そして、検出信号Pdは、電流から抵抗R1
によって電圧に換えられて、差動増幅回路17へ送られ
る。差動増幅回路17は、検出信号Pdとの比較のため
に駆動信号Pcを受けるが、この駆動信号Pcは、ここ
でのみ使用されているので他の信号の影響を受けること
がなく、駆動信号Kaに忠実に従うので、比較のための
基準の信号とすることができる。
【0019】もう一つの駆動信号Pbは、誤差信号Pe
と合成されて、補正駆動信号Pkaを生成するためのも
のであるが、これらの信号は電流なので、単にラインを
接続するだけで、信号値に見合った電流が分岐して流れ
る。これによって、演算が実行されて補正駆動信号Pk
aが生成される。以上の説明により、誤差信号Peが検
出用トランジスタQ5と差動増幅回路17によりフィー
ドバックされ、駆動信号Pbが補正されることが、実際
の回路において具体的に明示された。
【0020】したがって、駆動能力が限界に達した場合
に、負荷にかかる電圧が大きくなり過ぎて電源電圧に迫
り、ドライブ段トランジスタQ3のコレクタ・エミッタ
間の電圧が不足すると、この影響が、トランジスタQ2
に伝わり、これをトランジスタQ5が検出して前述の如
くフィードバックされ、それにより駆動信号Pbが補正
される。その結果、駆動能力が限界に達した場合であっ
ても、駆動電流送出中にはドライブ段トランジスタがカ
ットオフすることがない。これを、駆動電流Paの波形
例16について見ると、駆動電流Paの理想波形16b
から分岐するときに発生する駆動電流Paの乱れ16a
が、ほぼ解消されている。
【0021】なお、差動増幅回路17を構成する差動増
幅器周辺の抵抗やコンデンサ等は省略されて図示されて
いないが、トランジスタQ5の動作を明示するために、
抵抗R1のみが図示されている。また、差動増幅回路1
7が比較のための基準として入力する駆動信号Pcが、
誤差信号Peの接続によって不所望な影響を受けないよ
うに、駆動信号発生回路15abを設けて、駆動信号K
aから2つの駆動信号Pb,Pcを生成しているが、こ
れも、回路15aの動作を明確に示すための一例であ
り、駆動信号Pb,Pcのどちらかを駆動信号生成回路
内の相当する信号をもって代用できる場合には、駆動信
号発生回路15abが不要である。さらに、電流駆動回
路15a,15b,15cの電源は、他の信号処理回路
とは異なるバイアス点であってもよい。
【0022】
【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明にあって
は、最終段トランジスタがカットオフしそうなことを素
早く検出してフィードバックしカットオフを防ぐので、
駆動能力が限界に達した場合でも、駆動電流の乱れがほ
とんどなく、最終段トランジスタの騒音の原因となるス
イッチングが起きないモータ制御回路を実現でき、もっ
て騒音を出さないモータ制御装置を提供できるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のモータ制御装置の一実施例であっ
て、三相モータの制御回路の図である。
【図2】従来のモータ制御装置の構成の一例としての、
三相モータの制御回路の図である。
【符号の説明】 1 モータ 2 センス回路 2a,2b,2c ホール素子 3 入力増幅回路 3a,3b,3c 差動増幅器 4 駆動信号生成回路 5 三相駆動回路 5a,5b,5c 電流駆動回路 5aa 流入制御回路 6 Paの波形例 6a Paの乱れ 6b Paの理想波形 15 三相駆動回路 15a,15b,15c 電流駆動回路 15aa 流入制御回路 15ab 駆動信号発生回路 16 Paの波形例 16a Paの乱れ 16b Paの理想波形 17 差動増幅回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】駆動信号に応じて駆動電流をモータのコイ
    ルに出力する電流駆動回路を具備するモータ制御回路に
    おいて、 前記電流駆動回路の前記駆動電流の送出側の回路が、エ
    ミッタが電源端子に接続されベースがコレクタに接続さ
    れた第1のPNPトランジスタと、エミッタが前記電源
    端子(又は他のバイアス点)に接続されベースが第1の
    トランジスタのベースに接続されコレクタが前記駆動電
    流を出力する第2のPNPトランジスタと、エミッタが
    前記電源端子(又は他のバイアス点)に接続されベース
    が第2のトランジスタのベースと共有されて第1のトラ
    ンジスタのベースに接続された第3のPNPトランジス
    タと、第3のトランジスタのコレクタからの検出信号と
    前記駆動信号とを受けこれらの差を誤差信号として出力
    する差動増幅回路とを有し、第1のトランジスタのコレ
    クタに前記駆動信号と前記誤差信号とが入力されること
    を特徴とするモータ制御回路。
  2. 【請求項2】請求項1記載のモータ制御回路であって、
    第2のトランジスタがダーリントン接続された複数のト
    ランジスタからなることを特徴とするモータ制御回路。
  3. 【請求項3】駆動信号に応じて駆動電流をモータのコイ
    ルに出力する電流駆動回路を具備するモータ制御装置に
    おいて、 前記電流駆動回路の前記駆動電流の送出側の回路が、エ
    ミッタが電源端子に接続されベースがコレクタに接続さ
    れた第1のPNPトランジスタと、エミッタが前記電源
    端子(又は他のバイアス点)に接続されベースが第1の
    トランジスタのベースに接続されコレクタが前記駆動電
    流を出力する第2のPNPトランジスタと、エミッタが
    前記電源端子(又は他のバイアス点)に接続されベース
    が第2のトランジスタのベースと共有されて第1のトラ
    ンジスタのベースに接続された第3のPNPトランジス
    タと、第3のトランジスタのコレクタからの検出信号と
    前記駆動信号とを受けこれらの差を誤差信号として出力
    する差動増幅回路とを有し、第1のトランジスタのコレ
    クタに前記駆動信号と前記誤差信号とが入力されること
    を特徴とするモータ制御装置。
JP3206301A 1991-07-23 1991-07-23 モータ制御回路およびモータ制御装置 Pending JPH0530782A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5982118A (en) * 1997-08-06 1999-11-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Motor with electronic distributing configuration

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5982118A (en) * 1997-08-06 1999-11-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Motor with electronic distributing configuration
US6262557B1 (en) 1997-08-06 2001-07-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Motor with electronic distributing configuration

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