JPH061997B2 - 誘導性負荷駆動回路 - Google Patents
誘導性負荷駆動回路Info
- Publication number
- JPH061997B2 JPH061997B2 JP7534986A JP7534986A JPH061997B2 JP H061997 B2 JPH061997 B2 JP H061997B2 JP 7534986 A JP7534986 A JP 7534986A JP 7534986 A JP7534986 A JP 7534986A JP H061997 B2 JPH061997 B2 JP H061997B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- inductive load
- chopping
- circuit
- coil
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、コイル等の誘導性負荷に対してパルス信号
等によって所定の電圧を周期的に印加し、この誘導性負
荷に流れる電流をチョッピング回路によって一定範囲内
に維持させるようにした誘導性負荷駆動回路に関する。
等によって所定の電圧を周期的に印加し、この誘導性負
荷に流れる電流をチョッピング回路によって一定範囲内
に維持させるようにした誘導性負荷駆動回路に関する。
現在、この種の回路を用いるものとしては、例えばステ
ッピングモータがある。このステッピングモータは、プ
リンタのキャリア駆動等、種々様々な装置に適用されて
おり、回転位相および回転速度を駆動パルスに応じて正
確に制御し得るものである。ところが、このステッピン
グモータは駆動パルスの周波数を上げてゆき、回転速度
を上げてゆくと、ある一定の周波数以上の回転でトルク
が急減するという問題があった。すなわち、ある一定の
周波数に達するまでは、駆動回路に設けられたチョッピ
ング回路のチョッピング動作によって、第５図(a)に示
すようにコイルに流れる電流がある一定範囲内で維持さ
れるが、周波数がある一定値以上になると、第５(b)図
に示すようにチョッピング回路が機能せず、コイルに流
れる電流値が急減し、トルクが大幅に低下してしまう。
そこで、従来は、電流が急減する、ある一定の周波数以
上の駆動においては、コイルに供給する電流を増加し、
いかなる周波数においても常に一定のトルクを得られる
ようにしている。この場合、電流増加を行なうべき周波
数およびその電流値は駆動回路に予め設定しておくよう
になっている。
ッピングモータがある。このステッピングモータは、プ
リンタのキャリア駆動等、種々様々な装置に適用されて
おり、回転位相および回転速度を駆動パルスに応じて正
確に制御し得るものである。ところが、このステッピン
グモータは駆動パルスの周波数を上げてゆき、回転速度
を上げてゆくと、ある一定の周波数以上の回転でトルク
が急減するという問題があった。すなわち、ある一定の
周波数に達するまでは、駆動回路に設けられたチョッピ
ング回路のチョッピング動作によって、第５図(a)に示
すようにコイルに流れる電流がある一定範囲内で維持さ
れるが、周波数がある一定値以上になると、第５(b)図
に示すようにチョッピング回路が機能せず、コイルに流
れる電流値が急減し、トルクが大幅に低下してしまう。
そこで、従来は、電流が急減する、ある一定の周波数以
上の駆動においては、コイルに供給する電流を増加し、
いかなる周波数においても常に一定のトルクを得られる
ようにしている。この場合、電流増加を行なうべき周波
数およびその電流値は駆動回路に予め設定しておくよう
になっている。
しかしながら、従来の誘導性負荷駆動回路にあっては、
コイルに流れる電流が急減する周波数を予め一定の値に
設定し、この周波数以上で動作させる場合にコイルへの
供給電流を増加させるようにしていたため、インダクタ
ンスの異なるコイルを接続した場合には、電流が急減す
る周波数が異なるにも拘らず常に一定の周波数で前記電
流増加動作が行なわれてしまい、適正な定電流供給動作
が行なえないという問題があった。つまり、コイルに流
れる電流の立上がりカーブは、第６図に示すようにコイ
ルのインダクタンスにより決定され、このカーブによっ
てチョッピング周期Ｔが決定される。従って、インダク
タンスが変化すれば、チョッピング動作が不能となる周
波数、すなわちコイルに流れる電流が急減する周波数も
変化することとなり、上述の問題が生じる。このため、
上記駆動回路を例えばステッピングモータに適用する場
合、そのモータコイルのインダクタンスによっては十分
なトルクが得られない場合がある。従って各モータ毎
に、電流を増加させる周波数を設定し直さなければなら
なかった。
コイルに流れる電流が急減する周波数を予め一定の値に
設定し、この周波数以上で動作させる場合にコイルへの
供給電流を増加させるようにしていたため、インダクタ
ンスの異なるコイルを接続した場合には、電流が急減す
る周波数が異なるにも拘らず常に一定の周波数で前記電
流増加動作が行なわれてしまい、適正な定電流供給動作
が行なえないという問題があった。つまり、コイルに流
れる電流の立上がりカーブは、第６図に示すようにコイ
ルのインダクタンスにより決定され、このカーブによっ
てチョッピング周期Ｔが決定される。従って、インダク
タンスが変化すれば、チョッピング動作が不能となる周
波数、すなわちコイルに流れる電流が急減する周波数も
変化することとなり、上述の問題が生じる。このため、
上記駆動回路を例えばステッピングモータに適用する場
合、そのモータコイルのインダクタンスによっては十分
なトルクが得られない場合がある。従って各モータ毎
に、電流を増加させる周波数を設定し直さなければなら
なかった。
この発明は前記問題点に着目して成されたもので、いか
なる周波数を有する駆動信号を入力しても、誘導性負荷
に流れる電流を一定範囲内に維持させることができ、例
えばステッピングモータに適用した場合にもモータの回
転速度に拘りなく常に一定のトルクを得ることができる
誘導性負荷駆動回路の提供を目的とする。
なる周波数を有する駆動信号を入力しても、誘導性負荷
に流れる電流を一定範囲内に維持させることができ、例
えばステッピングモータに適用した場合にもモータの回
転速度に拘りなく常に一定のトルクを得ることができる
誘導性負荷駆動回路の提供を目的とする。
この発明は、チョッピング回路によるチョッピング回数
を検出する検出手段と、その検出回数が一定回数以下で
あるか否かに応じて誘導性負荷に供給する電流を増加す
る電流増加手段とを備えたものである。
を検出する検出手段と、その検出回数が一定回数以下で
あるか否かに応じて誘導性負荷に供給する電流を増加す
る電流増加手段とを備えたものである。
この発明においては、チョッピング動作回数を検出する
ことにより、チョッピング回路が適正に動作しているか
否かを検出し、その動作が適正に行なわれていなければ
誘導性負荷へ供給する電流を増加させ、誘導性負荷に流
れる電流を一定範囲内に保持することができる。
ことにより、チョッピング回路が適正に動作しているか
否かを検出し、その動作が適正に行なわれていなければ
誘導性負荷へ供給する電流を増加させ、誘導性負荷に流
れる電流を一定範囲内に保持することができる。
以下、この発明の一実施例を第１図ないし第４図に基づ
き説明する。
き説明する。
第１図はこの発明の一実施例に係る誘導性負荷駆動回路
の構成を示す回路図である。この回路は、ステッピング
モータにおけるコイル等の誘導性負荷Ｌに対して流す電
流を一定範囲内に維持させるチョッピング回路１とこの
チョッピング回路１によるチョッピング動作回数を検出
する検出手段としてのカウンタＩＣ２と、このカウンタ
ＩＣ２による検出回数が一定回数以下であった場合に、
誘導性負荷に供給する電流を増加するよう制御する電流
制御手段としての電流制御回路２により成る。
の構成を示す回路図である。この回路は、ステッピング
モータにおけるコイル等の誘導性負荷Ｌに対して流す電
流を一定範囲内に維持させるチョッピング回路１とこの
チョッピング回路１によるチョッピング動作回数を検出
する検出手段としてのカウンタＩＣ２と、このカウンタ
ＩＣ２による検出回数が一定回数以下であった場合に、
誘導性負荷に供給する電流を増加するよう制御する電流
制御手段としての電流制御回路２により成る。
このうち、チョッピング回路１は、トランジスタＴ
ｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３と、電流検出抵抗Ｒ１と、比較器
ＩＣ３と、ダイオードＤ１，Ｄ２およびツェナーダイオ
ードＺＤを備えたスナバ回路等により構成されている。
ｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３と、電流検出抵抗Ｒ１と、比較器
ＩＣ３と、ダイオードＤ１，Ｄ２およびツェナーダイオ
ードＺＤを備えたスナバ回路等により構成されている。
また、電流制御回路２はＤフリップフロップＩＣ１、ア
ンドゲートＧと、インバータＩＣ４，ＩＶと、抵抗Ｒ３
および分圧抵抗Ｒ２，Ｒ４により構成されている。
ンドゲートＧと、インバータＩＣ４，ＩＶと、抵抗Ｒ３
および分圧抵抗Ｒ２，Ｒ４により構成されている。
上記構成を有する誘導性負荷駆動回路において、次に動
作を説明する。
作を説明する。
第２図および第３図はチョッピング動作を示すフローチ
ャートであり、第２図は回路に駆動パルスが入力されて
いない場合を、第３図は同パルスが入力された場合を示
す。回路に駆動パルスが入力されていない場合、トラン
ジスタＴＲ１はＯＦＦとなり（ステップ2-1）、コイル
に流れる電流ＩＬは０となる（ステップ2-2）。従って
電流検出抵抗Ｒ１の両端に発生する電圧ＶＲ１は０とな
り（ステップ2-3）、分圧抵抗の両端に発生する電圧Ｖ
Ｒ２との大小関係がＶＲ２＞ＶＲ１となるため、比較器
ＩＣ３からはハイレベルの信号（Ｈ信号）が出力される
（ステップ2-4）。これによりトランジスタＴＲ３がＯ
Ｎとなって次段のトランジスタＴＲ２もＯＮとなる（ス
テップ2-5,2-6）。
ャートであり、第２図は回路に駆動パルスが入力されて
いない場合を、第３図は同パルスが入力された場合を示
す。回路に駆動パルスが入力されていない場合、トラン
ジスタＴＲ１はＯＦＦとなり（ステップ2-1）、コイル
に流れる電流ＩＬは０となる（ステップ2-2）。従って
電流検出抵抗Ｒ１の両端に発生する電圧ＶＲ１は０とな
り（ステップ2-3）、分圧抵抗の両端に発生する電圧Ｖ
Ｒ２との大小関係がＶＲ２＞ＶＲ１となるため、比較器
ＩＣ３からはハイレベルの信号（Ｈ信号）が出力される
（ステップ2-4）。これによりトランジスタＴＲ３がＯ
Ｎとなって次段のトランジスタＴＲ２もＯＮとなる（ス
テップ2-5,2-6）。
この状態で、駆動パルスが入力されると、トランジスタ
ＴＲ１がＯＮとなり（ステップ3-1）、コイルＬに流れ
る電流が増加し（ステップ3-2）、電流検出抵抗ＶＲ１
の両端に発生する電圧ＶＲ１が上昇する（ステップ3-
4）。比較器ＩＣ３ではこの電圧ＶＲ１と分圧抵抗Ｒ２
の両端に発生する電圧ＶＲ２との比較を行ない（ステッ
プ3-5）、ＶＲ１＜ＶＲ２の状態であれば、ＩＣ３の出
力は引き続きＨ信号を出力し、（ステップ3-6）、トラ
ンジスタＴＲ２，ＴＲ３をＯＮとし（ステップ3-7）、
ステップ3-3〜3-7の動作を繰り返し、コイルＬへ流れる
電流ＩＬを増加し続ける。やがて、電流ＩＬの増加によ
り電圧ＶＲ１が上昇し、ＶＲ１＞ＶＲ２となると、比較
器ＩＣ３からはＬ信号が出力される（ステップ3-8）。
これにより、トランジスタＴＲ２，ＴＲ３はＯＦＦとな
り、（ステップ3-9）、コイルＬに流れる電流ＩＬが遮
断され、（ステップ3-8）電流検出抵抗Ｒ１の両端に発
生する電圧ＶＲ１も減少する（ステップ3-9）。そし
て、ＶＲ１＜ＶＲ２となると、比較器ＩＣ３からはＨ信
号が出力され、再びステップ3-3以降の動作を繰り返
す。以上の動作が従来より行なわれているチョッピング
動作であり、駆動パルスの周波数がある一定値以内であ
ればこの動作によってコイルに流れる電流を第５図(a)
に示すように一定範囲内に維持することができる。
ＴＲ１がＯＮとなり（ステップ3-1）、コイルＬに流れ
る電流が増加し（ステップ3-2）、電流検出抵抗ＶＲ１
の両端に発生する電圧ＶＲ１が上昇する（ステップ3-
4）。比較器ＩＣ３ではこの電圧ＶＲ１と分圧抵抗Ｒ２
の両端に発生する電圧ＶＲ２との比較を行ない（ステッ
プ3-5）、ＶＲ１＜ＶＲ２の状態であれば、ＩＣ３の出
力は引き続きＨ信号を出力し、（ステップ3-6）、トラ
ンジスタＴＲ２，ＴＲ３をＯＮとし（ステップ3-7）、
ステップ3-3〜3-7の動作を繰り返し、コイルＬへ流れる
電流ＩＬを増加し続ける。やがて、電流ＩＬの増加によ
り電圧ＶＲ１が上昇し、ＶＲ１＞ＶＲ２となると、比較
器ＩＣ３からはＬ信号が出力される（ステップ3-8）。
これにより、トランジスタＴＲ２，ＴＲ３はＯＦＦとな
り、（ステップ3-9）、コイルＬに流れる電流ＩＬが遮
断され、（ステップ3-8）電流検出抵抗Ｒ１の両端に発
生する電圧ＶＲ１も減少する（ステップ3-9）。そし
て、ＶＲ１＜ＶＲ２となると、比較器ＩＣ３からはＨ信
号が出力され、再びステップ3-3以降の動作を繰り返
す。以上の動作が従来より行なわれているチョッピング
動作であり、駆動パルスの周波数がある一定値以内であ
ればこの動作によってコイルに流れる電流を第５図(a)
に示すように一定範囲内に維持することができる。
ところが先にも述べたように、駆動パルスの周波数が一
定値以上になった場合には、このチョッピング動作が不
能となり、コイルＬに流れる電流ＩＬが急減するため、
この実施例では、第４図のフローチャートに示す動作に
よって電流ＩＬの補正を行なう。
定値以上になった場合には、このチョッピング動作が不
能となり、コイルＬに流れる電流ＩＬが急減するため、
この実施例では、第４図のフローチャートに示す動作に
よって電流ＩＬの補正を行なう。
すなわち、ｎ進カウンタＩＣ２では駆動パルスの１周期
に亘って比較器ＩＣ３から送出されるＨ信号の数、すな
わチョッピング動作回数をカウントし、（ステップ4-
1）、カウント数が適正チョッピング動作回数ｎ回に達
していればＨ信号を達していなければロウレベルの信号
（Ｌ信号）をＤフリップフロップＩＣ１へ出力する（ス
テップ4-2）。ＤフリップフロップＩＣ１では、カウン
タＩＣ２からＨ信号が出力されていた場合にはインバー
タＩＶを介してＬ信号が出力される（ステップ4-4）。
これにより、インバータＩＣ４の出力はＬレベルとなり
（ステップ4-4）、抵抗Ｒ３と分圧抵抗Ｒ２とが並列接
続状態となる。従ってカウント値がｎ回以上の適正チョ
ッピング動作時には、並列接続状態にある抵抗Ｒ３，Ｒ
２と、これらに直列に接続される抵抗Ｒ４との分圧比に
よって決定される電圧ＶＲ２が比較器ＩＣ３の端子ｂに
入力され、この電圧ＶＲ２と電流検出抵抗Ｒ１の両端に
発生する電圧ＶＲ１との比較が行なわれる。
に亘って比較器ＩＣ３から送出されるＨ信号の数、すな
わチョッピング動作回数をカウントし、（ステップ4-
1）、カウント数が適正チョッピング動作回数ｎ回に達
していればＨ信号を達していなければロウレベルの信号
（Ｌ信号）をＤフリップフロップＩＣ１へ出力する（ス
テップ4-2）。ＤフリップフロップＩＣ１では、カウン
タＩＣ２からＨ信号が出力されていた場合にはインバー
タＩＶを介してＬ信号が出力される（ステップ4-4）。
これにより、インバータＩＣ４の出力はＬレベルとなり
（ステップ4-4）、抵抗Ｒ３と分圧抵抗Ｒ２とが並列接
続状態となる。従ってカウント値がｎ回以上の適正チョ
ッピング動作時には、並列接続状態にある抵抗Ｒ３，Ｒ
２と、これらに直列に接続される抵抗Ｒ４との分圧比に
よって決定される電圧ＶＲ２が比較器ＩＣ３の端子ｂに
入力され、この電圧ＶＲ２と電流検出抵抗Ｒ１の両端に
発生する電圧ＶＲ１との比較が行なわれる。
これに対し、カウント値がｎ回以下のチョッピング動作
不能時には、ＤフリップフロップＩＣ１よりＬ信号が出
力され（ステップ4-7）、インバータＩＣ４の出力はＨ
レベルとなる（ステップ4-8）。これにより、比較器Ｉ
Ｃ３の一方の入力端子に入力される電圧ＶＲ２は、分圧
抵抗Ｒ４とＲ２のみによって決定されるため、その値
は、前述のチョッピング動作時に比べて上昇する。従っ
て、この電圧ＶＲ２と電流検出抵抗Ｒ１の両端に生じる
電圧ＶＲ１との大小関係はＶＲ２＞ＶＲ１となり、比較
器ＩＣ３からはＨレベルの信号が出力され、ＩＬが増加
する（ステップ4-10）。
不能時には、ＤフリップフロップＩＣ１よりＬ信号が出
力され（ステップ4-7）、インバータＩＣ４の出力はＨ
レベルとなる（ステップ4-8）。これにより、比較器Ｉ
Ｃ３の一方の入力端子に入力される電圧ＶＲ２は、分圧
抵抗Ｒ４とＲ２のみによって決定されるため、その値
は、前述のチョッピング動作時に比べて上昇する。従っ
て、この電圧ＶＲ２と電流検出抵抗Ｒ１の両端に生じる
電圧ＶＲ１との大小関係はＶＲ２＞ＶＲ１となり、比較
器ＩＣ３からはＨレベルの信号が出力され、ＩＬが増加
する（ステップ4-10）。
以上のように、この実施例においては、チョッピング動
作による電流上昇回数がｎ回以下となるような高速駆動
時には、これを検出し、自動的にコイルＬに供給する電
流を増加させ、チョッピング動作不能により生じる電流
ＩＬの急減を補正することができる。従って、例えばこ
の回路をステッピングモータの駆動用として用いた場
合、そのモータに内蔵されるコイルがいかなるインダク
タンスであったとしても、高速運転によるチョッピング
動作不能時には確実にコイルＬへの供給電流の増加が成
され、常に十分なトルクを得ることができる。
作による電流上昇回数がｎ回以下となるような高速駆動
時には、これを検出し、自動的にコイルＬに供給する電
流を増加させ、チョッピング動作不能により生じる電流
ＩＬの急減を補正することができる。従って、例えばこ
の回路をステッピングモータの駆動用として用いた場
合、そのモータに内蔵されるコイルがいかなるインダク
タンスであったとしても、高速運転によるチョッピング
動作不能時には確実にコイルＬへの供給電流の増加が成
され、常に十分なトルクを得ることができる。
なお、上記実施例においては、チョッピング動作回数が
ある一定の回数（ｎ回）以下となった時点で、コイルへ
の供給電流の増加を行なうようにしたが、駆動パルスの
周波数に応じて、段階的に電流を増加させるようにする
ことも可能である。
ある一定の回数（ｎ回）以下となった時点で、コイルへ
の供給電流の増加を行なうようにしたが、駆動パルスの
周波数に応じて、段階的に電流を増加させるようにする
ことも可能である。
なお、コイルへの供給電流増加を行なうべきチョッピン
グ回数ｎは、所望の値に設定可能であり、またそのカウ
ンタ値をＣＰＵにより行なうようにしてもよい。
グ回数ｎは、所望の値に設定可能であり、またそのカウ
ンタ値をＣＰＵにより行なうようにしてもよい。
以上説明したとおり、この発明によれば、いかなる周波
数を有する駆動信号を入力しても、誘導性負荷に流れる
電流を一定範囲内に維持させることができ、例えばステ
ッピングモータ等に適用した場合にも、モータの回転速
度に拘りなく常に一定のトルクを得ることができるとい
う効果がある。
数を有する駆動信号を入力しても、誘導性負荷に流れる
電流を一定範囲内に維持させることができ、例えばステ
ッピングモータ等に適用した場合にも、モータの回転速
度に拘りなく常に一定のトルクを得ることができるとい
う効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す電気回路図、第２図
および第３図は第１図におけるチョッピング回路の動作
を示すフローチャートで、第２図は駆動パルスの非入力
時を、第３図は駆動パルスの入力時をそれぞれ示す。第
４図は第１図に示したカウンタおよび電流制御回路の動
作を示すフローチャート、第５図はチョッピング回路に
よってコイルに供給される電流の波形図で、同図(a)は
入力駆動パルスが低周波である場合を、同図(b)は同パ
ルスが高周波である場合をそれぞれ示す。第６図はコイ
ルのインダクタンスに応じて変化する駆動電流の立ち上
り時間を示す図で、同図(a)は低インダクタンス時を、
同図(b)は高インダクタンス時をそれぞれ示す。 １……チョッピング回路 ２……電流制御回路 ＩＣ２……検出手段としてのカウンタ Ｌ……誘導性負荷としてのコイル
および第３図は第１図におけるチョッピング回路の動作
を示すフローチャートで、第２図は駆動パルスの非入力
時を、第３図は駆動パルスの入力時をそれぞれ示す。第
４図は第１図に示したカウンタおよび電流制御回路の動
作を示すフローチャート、第５図はチョッピング回路に
よってコイルに供給される電流の波形図で、同図(a)は
入力駆動パルスが低周波である場合を、同図(b)は同パ
ルスが高周波である場合をそれぞれ示す。第６図はコイ
ルのインダクタンスに応じて変化する駆動電流の立ち上
り時間を示す図で、同図(a)は低インダクタンス時を、
同図(b)は高インダクタンス時をそれぞれ示す。 １……チョッピング回路 ２……電流制御回路 ＩＣ２……検出手段としてのカウンタ Ｌ……誘導性負荷としてのコイル
Claims (1)
- 【請求項１】誘導性負荷に対して所定の電圧を周期的に
印加し、この誘導性負荷に流れる電流をチョッピング回
路によって一定範囲内に維持するようにした誘導性負荷
駆動回路であって、前記チョッピング回路によるチョッ
ピング回数を検出する検出手段と、その検出回数が一定
回数以下であった場合に誘導性負荷に供給する電流を増
加させる電流制御手段とを備えたことを特徴とする誘導
性負荷駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7534986A JPH061997B2 (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 誘導性負荷駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7534986A JPH061997B2 (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 誘導性負荷駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62233095A JPS62233095A (ja) | 1987-10-13 |
| JPH061997B2 true JPH061997B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=13573677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7534986A Expired - Lifetime JPH061997B2 (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 誘導性負荷駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061997B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2730271B2 (ja) * | 1990-03-07 | 1998-03-25 | 住友電気工業株式会社 | 半導体装置 |
| US6150788A (en) * | 1999-02-16 | 2000-11-21 | Seiberco Incorporated | Load torque detection and drive current optimization determination met |
-
1986
- 1986-03-31 JP JP7534986A patent/JPH061997B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62233095A (ja) | 1987-10-13 |
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