JPH06225593A - モータ駆動回路 - Google Patents

モータ駆動回路

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Publication number
JPH06225593A
JPH06225593A JP50A JP1016693A JPH06225593A JP H06225593 A JPH06225593 A JP H06225593A JP 50 A JP50 A JP 50A JP 1016693 A JP1016693 A JP 1016693A JP H06225593 A JPH06225593 A JP H06225593A
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JP
Japan
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pulse
trapezoidal wave
motor
phase
clock signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP50A
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English (en)
Inventor
Osamu Tajima
修 田島
Minoru Sakai
稔 酒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsumi Electric Co Ltd
Original Assignee
Mitsumi Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06225593A publication Critical patent/JPH06225593A/ja
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  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はステップモータ等を駆動するための
モータ駆動回路に関し、安定した低騒音効果を得ること
を目的とする。 【構成】 モータを駆動する台形波パルスを台形波生成
回路11で生成するにあたり、F/V変換回路24にお
いて、クロック信号に応じた比較電圧を生成して各スレ
シホールド電圧とそれぞれ比較し、比較結果の信号に応
じて台形波パルスを生成するための電流を変化させる。
そして、該電流と相励磁パルス生成手段22から回転方
向切換回路23を介して送られる相励磁パルスから台形
波パルスを生成する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ステップモータ等を駆
動するためのモータ駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、種々の電子機器等でステップ
モータが使用されており、例えば携帯用ビデオカメラに
自動焦点制御機構が適用されている。この自動焦点制御
機構には高精度の回転角度調整が可能なステップモータ
が適用されている。ステップモータはパルスモータとも
称され、パルス入力に対してその入力のパルス数に応じ
た回転角度分回転するものである。
【0003】携帯用ビデオカメラはその使用上、撮影中
は常に使用者の目元に保持されることにより、同時にこ
の自動焦点制御機構が使用者の耳元で作動されることに
なる。したがって自動焦点制御機構に適用されているス
テップモータの動作中の騒音は、極力低減される必要が
ある。
【0004】ここで、図3に、従来の台形波生成回路の
説明図を示す。図3(A)はモータ駆動回路に含まれる
台形波生成回路であり、台形波電圧をステップモータに
印加する。これは、立上り時及び立下り時、波形に傾斜
をもたせて始動時及び停止時の電流値の急激な変化を緩
和して振動、騒音を低減させようとするものである。図
3(A)において、台形波生成回路11は、PNP型の
トランジスタQ1 (Q3 ,Q5 )とNPN型のトランジ
スタQ2 (Q4 ,Q6 )との直列回路をそれぞれバイア
ス電圧VBIASと零電位(アース)間で並列に接続され
る。この場合、トランジスタQ1 のコレクタと、各トラ
ンジスタQ1 ,Q3 ,Q5 のベースとが接続されると共
にトランジスタQ3 のコレクタがトランジスタQ4 ,Q
6 のベースに接続される。
【0005】一方、電源電圧Vccと接地との間で定電
流源12とNPN型のトランジスタQ7 の直列回路が形
成され、定電流源12よりトランジスタQ2 ,Q7 のベ
ースが接続される。また、トランジスタQ4 に並列にN
PN型のトランジスタQ8 が設けられ、トランジスタQ
8 のベースにA相又は該A相と位相の異なるB相(A相
と逆回転)の相励磁パルスがバイアスされる。そして、
トランジスタQ5 のコレクタよりコンデンサC0 を介し
て出力される。
【0006】次に、図3(B)のタイムチャートと共に
回路動作を説明する。まず、トランジスタQ2 が定電流
源12より一定電流でバイアスされ、バイアス電圧V
BIASによりトランジスタQ1 ,Q3 ,Q5 が該トランジ
スタQ2 に応じてオン状態になると共に、これによりト
ランジスタQ4 ,Q6 もオン状態となる。この状態で
は、トランジスタQ6 のオンによりコンデンサC0 の残
留電荷が放電される。
【0007】そこで、A相の相励磁パルスによりトラン
ジスタQ8 がバイアスされてオン状態になると(図3
(B))、トランジスタQ4 ,Q6 がオフ状態とな
り、コンデンサC0 にトランジスタQ5 を介して電荷が
供給されて充電を始める。この充電電位波形が緩やかに
立上り(コンデンサC0 の容量及びトランジスタQ6
内部抵抗で時定数が定まる)、ステップモータに供給さ
れる(図3(B))。
【0008】そして、コンデンサC0 の充電が飽和状態
となった後、相励磁パルスが立下ると、トランジスタQ
8 がオフ状態になると共に、トランジスタQ4 ,Q6
オン状態になる。トランジスタQ6 がオン状態になる
と、コンデンサC0 に充電された電荷が該トランジスタ
6 を介して緩やかに放電することにより(図3(B)
)、台形波形の電圧がステップモータに供給され、こ
れらがA相の相励磁パルスに応じて繰り返えされるもの
である。
【0009】また、B相(A相と逆回転)の場合には、
図3(A)と同様の回路が別個に用意され、該B相がA
相より位相遅れのB相の相励磁パルス(図3(B))
によりコンデンサC0 の充放電がA相と同様に行われ
(図3(B))、ステップモータにB相の台形波の電
圧が供給されて繰り返えされるものである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ステップモー
タを低速で運転する場合、相励磁パルスの周期が長くな
っても、図3(B),における後縁(破線)の台形
波の傾斜部分の時間が一定であることから、低騒音の効
果が減少するという問題がある。
【0011】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、安定した低騒音効果を得るモータ駆動回路を提
供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題は、外部からの
クロック信号より、モータの回転方向に応じた相励磁パ
ルスを生成する相励磁パルス生成手段と、外部からの回
転方向指示信号に基づいて、該モータの回転方向に応じ
た該相励磁パルスを切り換える回転方向切換手段と、該
クロック信号に応じた比較電圧を生成して予め設定され
た所定数のスレシホールド電圧とそれぞれ比較し、それ
ぞれの該比較結果の信号に応じて、台形波パルスを生成
するための電流を変化させる制御手段と、該制御手段に
より変化される電流及び回転方向切換手段からの前記相
励磁パルスに基づいて、前記モータを駆動する台形波パ
ルスを生成する所定数の台形波生成手段と、を含む構成
とすることにより解決される。
【0013】
【作用】上述のように、モータを駆動する台形波パルス
を生成するにあたり、クロック信号に応じた比較電圧を
生成して各スレシホールド電圧とそれぞれ比較し、比較
結果の信号に応じて台形波パルスを生成するための電流
を変化させる。この電流と相励磁パルスから台形波パル
スを生成する。
【0014】すなわち、この台形波パルスは、電流に基
づいており、電流は比較電圧より変化され、さらに比較
電圧はクロック信号に応じ生成される。
【0015】従って、台形波パルスはクロック信号に応
じて変化し、このことは該台形波パルスの傾斜部分の時
間も該クロック信号に対して変化する。
【0016】これにより、クロック周期(速度)に拘ら
ず、安定した低騒音効果を得ることが可能となる。
【0017】
【実施例】図1に、本発明の一実施例の回路図を示す。
なお、図3と同一の構成部分には同一の符号を付す。
【0018】図1(A)はモータ駆動回路21を示した
もので、相励磁パルス生成手段22、回転方向切換手段
である回転方向切換回路23、制御手段である周波数電
圧(F/V)変換回路24及び台形波生成回路11によ
り構成される。この場合、台形波生成回路11は、例え
ばA相用(モータ回転が時計方向(CW))のもので、
B相(モータ回転が反時計方向(CCW))については
別個に台形波生成回路が用意されるものである。
【0019】相励磁パルス生成手段22は、第1〜第3
のT形フリップフロップ(T−FF)31a〜31cで
構成され、第1のT−FF31aのトリガ端子Tに外部
からのクロック信号(CLK)が入力され、その1/2
分周パルスをQ1 端子より第2のT−FF31bのトリ
ガ端子に出力すると共に、インバータ32を介して第3
のT−FF31cのトリガ端子に出力する。第2のT−
FF31bではさらに1/2分周パルスを生成し、第3
のT−FF31cでは位相遅れの1/2分周パルスを生
成する。
【0020】回転方向切換回路23は、図1(B)に示
すように、時計方向(CW)又は反時計方向(CCW)
の回転方向指示信号がナンド回路34a,34dに入力
されると共に、インバータ33aを介してナンド回路3
4b,34cに入力される。また、第2のT−FF31
bのQ2 端子からの1/2分周(クロック信号に対して
1/4分周)パルスがインバータ33bを介してナンド
回路34a,34cに入力されると共に、第3のT−F
F31cのQ3 端子からの位相遅れの1/2分周(クロ
ック信号に対して1/4分周)パルスがインバータ33
cを介してナンド回路34b,34dに入力される。
【0021】そして、ナンド回路34a,34bの各出
力信号がアンド回路35aに入力されて該アンド回路3
5aより例えばA相励磁パルスを出力すると共に、ナン
ド回路34c,34dの各出力信号がアンド回路35b
に入力されて該アンド回路35bより位相遅れのB相励
磁パルスを出力する。
【0022】F/V変換回路24は、まず、電源電圧V
cc及び接地(零電位)間に、定電流源36とNPN型
のトランジスタQ10の直列回路における該トランジスタ
10のベースをクロック信号CLKがバイアスする。定
電流源36からの定電流I0はコンデンサC1 を介して
接地され、コンデンサC1 の充電電圧が各コンパレータ
37a〜37dの非反転入力端子にそれぞれ入力され
る。
【0023】各コンパレータ37a〜37dの反転入力
端子には、電源電圧Vcc及び接地間で直列接続された
抵抗R1 〜R5 の各接続点で分圧された電圧がそれぞれ
入力される。すなわち、この分圧された電圧が予め設定
されたスレシホールド電圧となる。これらコンパレータ
37a〜37dにおける比較結果のそれぞれの出力信号
は各D−フリップフロップ(FF)38a〜38dのデ
ータD端子にそれぞれ入力される。また、D−FF38
a〜38dのCLK端子には、クロック信号CLKが反
転したクロック信号がそれぞれ入力される。
【0024】これらD−FF38a〜38dのそれぞれ
のQ端子からの出力信号はD/A(ディジタル/アナロ
グ)コンバータ39に入力され、コンバータ39の出力
で台形波生成回路11の電流源12の出力電流Ix を変
化させる。
【0025】なお、台形波生成回路11は、図3(A)
に示した回路と同様であり、その説明を省略する。この
場合、電流源12は図3(A)では定電流源として用い
ているが、図1(A)ではD/Aコンバータ39より変
化される可変電流源として用いられる。
【0026】次に、図2に図1の動作タイムチャートを
示し、図1の回路動作を説明する。図1においてまず、
外部からのクロック信号CLK(図2(A))に基づい
て第1〜第3のT−FF31a〜31cにより分周さ
れ、第2のT−FF31bのQ 2 端子よりA相励磁パル
スが出力され、第3のT−FF31aのQ3 端子より位
相遅れのB相励磁パルスが出力される(図2(B)〜
(D))。これを回転方向切換回路23が回転方向指示
信号(CW,CCW)に基づいて何れかを切り換えて出
力する。ここではCWの回転方向指示信号によりA相励
磁パルスを台形波生成回路11におけるトランジスタQ
8 のベースに出力する。
【0027】一方、F/V変換回路24では、クロック
信号CLK(図2(A))が“L”のときにトランジス
タQ10がオフ状態となって、定電流源36の定電流I0
によりコンデンサC1 が比較電圧として充電される。こ
のときのコンデンサC1 の電圧波形はのこぎり波とな
り、そのクロック信号CLKのパルス幅に応じて波高値
が決定される(図2(E))。
【0028】すなわち、コンデンサC1 の充電電位Vc
は、定電流をI0 、クロック信号CLKの周期をT、コ
ンデンサの容量をC1 とすると、以下の式で表わされ
る。
【0029】 Vc=T・I0 /C1 …(1) 従って、図2(E)に示すように、クロック周期Tに比
例したレベルののこぎり波の電圧として得られる。
【0030】このコンデンサC1 の充電電圧Vcが各コ
ンパレータ37a〜37dで、それぞれのスレシホール
ド電圧Vth1 〜Vth4 により比較され、比較結果の出力
電圧信号がそれぞれD−FF38a〜38dに入力され
る。また、各D−FF38a〜38dのCLK端子には
クロック信号CLKの反転信号(図2(F))が入力さ
れており、この反転クロック信号の立下りのエッジでト
リガされる。
【0031】このときの各D−FF38a〜38dの出
力Q端子からの出力信号がD/Aコンバータ39を介し
てアナログ信号とされ、台形波生成回路11の電流源1
2の電流Ix を変化させる。
【0032】そこで、台形波生成回路11では、図3で
説明したように、第2のT−FF31bの出力Q2 端子
からのA相励磁パルスが入力される。このA相励磁パル
スは、前述のように、クロック信号CLKの立上りで切
り替わる第1及び第2T−FF31a,31bで分周し
て得ていることから、台形波パルス生成のタイミングに
おいてクロック信号CLKの周期に応じた可変電流Ix
が設定されることになる。従って、このA相励磁パルス
と電流Ix から台形波パルスが生成され、コンデンサC
0Aよりモータ(ステップモータ)に供給される(図2
(G))。
【0033】すなわち、クロック信号CLKの周期(比
例する相励磁パルス)に対して電流Ixはリニアに変化
することとなり、これにより台形波パルスの傾斜部分の
時間も該周期に対してリニアに変化するものである。
【0034】そして、この台形波パルスによりステップ
モータを駆動することにより、クロック信号CLKの周
期によらず常に最適な低騒音効果を得ることができるも
のである。
【0035】なお、B相に対する台形波生成回路を別個
に設け、これに第3のT−FF31cのQ3 端子からの
B相励磁パルスを供給すれば(図2(D))、コンデン
サC OBより逆相の台形波パルス(図2(H))をステッ
プモータに供給することができるものである。
【0036】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、モータを
駆動する台形波パルスを生成するにあたり、クロック信
号に応じた比較電圧を生成して各スレシホールド電圧と
それぞれ比較し、比較結果の信号に応じて台形波パルス
を生成するための電流を変化させ、該電流と相励磁パル
スから台形波パルスを生成することにより、クロック信
号に応じて台形波パルスの傾斜部分の時間が変化し、安
定した低騒音効果を得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の回路図である。
【図2】図1の動作のタイムチャートである。
【図3】従来の台形波生成回路の説明図である。
【符号の説明】
11 台形波生成回路 21 モータ駆動回路 22 相励磁パルス生成手段 23 回転方向切換回路 24 F/V変換回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部からのクロック信号より、モータの
    回転方向に応じた相励磁パルスを生成する相励磁パルス
    生成手段と、 外部からの回転方向指示信号に基づいて、該モータの回
    転方向に応じた該相励磁パルスを切り換える回転方向切
    換手段と、 該クロック信号に応じた比較電圧を生成して予め設定さ
    れた所定数のスレシホールド電圧とそれぞれ比較し、そ
    れぞれの該比較結果の信号に応じて、台形波パルスを生
    成するための電流を変化させる制御手段と、 該制御手段により変化される電流及び回転方向切換手段
    からの前記相励磁パルスに基づいて、前記モータを駆動
    する台形波パルスを生成する所定数の台形波生成手段
    と、 を含むことを特徴とするモータ駆動回路。
JP50A 1993-01-25 1993-01-25 モータ駆動回路 Pending JPH06225593A (ja)

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JP50A JPH06225593A (ja) 1993-01-25 1993-01-25 モータ駆動回路

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JP50A JPH06225593A (ja) 1993-01-25 1993-01-25 モータ駆動回路

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JPH06225593A true JPH06225593A (ja) 1994-08-12

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ID=11742702

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JP50A Pending JPH06225593A (ja) 1993-01-25 1993-01-25 モータ駆動回路

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JP (1) JPH06225593A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6545513B2 (en) 2001-05-17 2003-04-08 Denso Corporation Electric load drive apparatus

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