JPH06261600A - チョッパ式モータ駆動回路 - Google Patents
チョッパ式モータ駆動回路Info
- Publication number
- JPH06261600A JPH06261600A JP4802093A JP4802093A JPH06261600A JP H06261600 A JPH06261600 A JP H06261600A JP 4802093 A JP4802093 A JP 4802093A JP 4802093 A JP4802093 A JP 4802093A JP H06261600 A JPH06261600 A JP H06261600A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reference voltage
- low
- drive circuit
- signal
- voltage
- Prior art date
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- Pending
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- Control Of Stepping Motors (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 周期的パルス信号をローパスフィルタに通し
た信号をチョッピングの基準電圧に用いることにより、
基準電圧を発生するために必要な入力信号線数を減ら
し、小型で安価なチョッパ式モータ駆動回路を提供す
る。 【構成】 ステッピングモータ３の回転速度に応じて周
期的パルス信号ＤＲのデューティを切り換え、ローパス
フィルタ１ａ、１ｂ、１ｄと抵抗１ｃ、１ｅによって上
記デューティに応じた基準電圧を発生させ、ステッピン
グモータ３の回転を制御する。
た信号をチョッピングの基準電圧に用いることにより、
基準電圧を発生するために必要な入力信号線数を減ら
し、小型で安価なチョッパ式モータ駆動回路を提供す
る。 【構成】 ステッピングモータ３の回転速度に応じて周
期的パルス信号ＤＲのデューティを切り換え、ローパス
フィルタ１ａ、１ｂ、１ｄと抵抗１ｃ、１ｅによって上
記デューティに応じた基準電圧を発生させ、ステッピン
グモータ３の回転を制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、チョッパ式モータ駆動
回路に関するものである。
回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】チョッパ式モータ駆動回路は、例えばシ
リアルプリンタのキャリアモータ駆動用に用いられてお
り、モータの回転速度を切り換えるために各速度に応じ
て異なる基準電圧を発生させる。
リアルプリンタのキャリアモータ駆動用に用いられてお
り、モータの回転速度を切り換えるために各速度に応じ
て異なる基準電圧を発生させる。
【０００３】シリアルプリンタのキャリアモータ駆動用
のチョッパ式モータ駆動回路の従来例を図２に示す。こ
れは互いに抵抗値の異なる複数の抵抗Ｒ３〜Ｒ６を設
け、信号ＤＲ１〜ＤＲ５のいずれか１つをＬＯＷレベル
とし、それ以外の信号をＨＩＧＨレベルにする、あるい
は信号ＤＲ１〜ＤＲ５をすべてＨＩＧＨレベルにするこ
とにより基準電圧を切り換える。すなわち、信号ＤＲ１
〜ＤＲ５がすべてＨＩＧＨレベルの場合は、抵抗Ｒ１と
抵抗Ｒ２の分圧により基準電圧Ｖ４が決定される。ま
た、信号ＤＲ１〜ＤＲ４のいずれか１つがＬＯＷレベル
の場合は、抵抗Ｒ３〜Ｒ６のうちで上記ＬＯＷレベルの
信号と対応する抵抗と抵抗Ｒ２との並列抵抗と抵抗Ｒ１
との分圧により基準電圧Ｖ４が決定される。例えば、信
号ＤＲ５がＬＯＷレベルであれば基準電圧Ｖ４は０ボル
トとなる。なお、基準電圧０ボルトはモータが停止して
いるスタンバイ状態で用いる。このように５種類の信号
を用いてコンパレータ２ａおよび２ｂの基準電圧を切り
換える。
のチョッパ式モータ駆動回路の従来例を図２に示す。こ
れは互いに抵抗値の異なる複数の抵抗Ｒ３〜Ｒ６を設
け、信号ＤＲ１〜ＤＲ５のいずれか１つをＬＯＷレベル
とし、それ以外の信号をＨＩＧＨレベルにする、あるい
は信号ＤＲ１〜ＤＲ５をすべてＨＩＧＨレベルにするこ
とにより基準電圧を切り換える。すなわち、信号ＤＲ１
〜ＤＲ５がすべてＨＩＧＨレベルの場合は、抵抗Ｒ１と
抵抗Ｒ２の分圧により基準電圧Ｖ４が決定される。ま
た、信号ＤＲ１〜ＤＲ４のいずれか１つがＬＯＷレベル
の場合は、抵抗Ｒ３〜Ｒ６のうちで上記ＬＯＷレベルの
信号と対応する抵抗と抵抗Ｒ２との並列抵抗と抵抗Ｒ１
との分圧により基準電圧Ｖ４が決定される。例えば、信
号ＤＲ５がＬＯＷレベルであれば基準電圧Ｖ４は０ボル
トとなる。なお、基準電圧０ボルトはモータが停止して
いるスタンバイ状態で用いる。このように５種類の信号
を用いてコンパレータ２ａおよび２ｂの基準電圧を切り
換える。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】モ―タの回転速度を決
定する基準電圧を切り換えるための信号を供給する手段
としてマイクロプロセッサを用い、その周辺回路にはゲ
ートアレイ等のＬＳＩを用いるのが一般的となっている
が、ＬＳＩのコストはその端子数によって大きく違って
くる。したがってコストダウンのためにＬＳＩの端子数
すなわち信号線数をいかに減らすかが重要な課題となっ
ている。
定する基準電圧を切り換えるための信号を供給する手段
としてマイクロプロセッサを用い、その周辺回路にはゲ
ートアレイ等のＬＳＩを用いるのが一般的となっている
が、ＬＳＩのコストはその端子数によって大きく違って
くる。したがってコストダウンのためにＬＳＩの端子数
すなわち信号線数をいかに減らすかが重要な課題となっ
ている。
【０００５】一方、最近はプリンタの多機能化によりモ
ータの回転速度の種類を増やすことが要望されている
が、上記従来のものは、モータの回転速度の種類を増や
すにしたがって基準電圧を切り換えるための信号線およ
びそれに付随する素子を増やさなければならず、その分
回路の大型化およびコストアップを招いていた。
ータの回転速度の種類を増やすことが要望されている
が、上記従来のものは、モータの回転速度の種類を増や
すにしたがって基準電圧を切り換えるための信号線およ
びそれに付随する素子を増やさなければならず、その分
回路の大型化およびコストアップを招いていた。
【０００６】本発明は、簡単な構成でより多種類の回転
速度でモータを駆動可能なチョッパ式モータ駆動回路を
提供することを目的としている。
速度でモータを駆動可能なチョッパ式モータ駆動回路を
提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、周期的なパル
ス信号が入力される積分手段と、モータのコイル電流を
電圧に変換する変換手段と、上記積分手段の出力電圧と
上記変換手段の出力電圧とを比較する比較手段と、この
比較手段の出力に基づいて上記コイル電流を制御する制
御手段とを設けることにより、上記課題を解決するもの
である。
ス信号が入力される積分手段と、モータのコイル電流を
電圧に変換する変換手段と、上記積分手段の出力電圧と
上記変換手段の出力電圧とを比較する比較手段と、この
比較手段の出力に基づいて上記コイル電流を制御する制
御手段とを設けることにより、上記課題を解決するもの
である。
【０００８】なお、上記積分手段は、複数段のローパス
フィルタで構成され、１段目のカットオフ周波数が上記
積分手段に入力されるパルス信号の周波数よりも低く、
かつ２段目のカットオフ周波数よりも高くなるものであ
ることが望ましい。
フィルタで構成され、１段目のカットオフ周波数が上記
積分手段に入力されるパルス信号の周波数よりも低く、
かつ２段目のカットオフ周波数よりも高くなるものであ
ることが望ましい。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。
明する。
【００１０】図１に本発明によるチョッパ式モータ駆動
回路の構成を示す。同図において、１は周期的パルス信
号ＤＲのデューティに応じた基準電圧を発生する積分手
段である。本例では積分手段１は、１段目のロ―パスフ
ィルタ１ａと２段目のローパスフィルタ１ｂ、１ｄと抵
抗１ｃ、１ｅとからなる。ロ―パスフィルタ１ａは１．
５ｋΩの抵抗と０．０２２μＦのコンデンサからなり、
ロ―パスフィルタ１ｂおよび１ｄはそれぞれ３．３ｋΩ
の抵抗と０．０２２μＦのコンデンサからなる。抵抗１
ｃおよび１ｅはそれぞれ２．４ｋΩとする。積分手段１
の出力電圧Ｖ２がコンパレータ２ａの基準電圧に、積分
手段１の出力電圧Ｖ３がコンパレータ２ｂの基準電圧と
なっている。
回路の構成を示す。同図において、１は周期的パルス信
号ＤＲのデューティに応じた基準電圧を発生する積分手
段である。本例では積分手段１は、１段目のロ―パスフ
ィルタ１ａと２段目のローパスフィルタ１ｂ、１ｄと抵
抗１ｃ、１ｅとからなる。ロ―パスフィルタ１ａは１．
５ｋΩの抵抗と０．０２２μＦのコンデンサからなり、
ロ―パスフィルタ１ｂおよび１ｄはそれぞれ３．３ｋΩ
の抵抗と０．０２２μＦのコンデンサからなる。抵抗１
ｃおよび１ｅはそれぞれ２．４ｋΩとする。積分手段１
の出力電圧Ｖ２がコンパレータ２ａの基準電圧に、積分
手段１の出力電圧Ｖ３がコンパレータ２ｂの基準電圧と
なっている。
【００１１】ロ―パスフィルタ１ａのカットオフ周波数
ｆは、 ｆ＝１／（２πＣＲ）＝約４．８ｋＨｚ である。一方、信号ＤＲの繰返し周波数は９６ｋＨｚと
なっている。このように、１段目のローパスフィルタ１
ａのカットオフ周波数は信号ＤＲの繰返し周波数よりも
低く、かつ上記ロ―パスフィルタ１ｂおよび１ｄを構成
する各素子の定数からわかるように、２段目のロ―パス
フィルタ１ｂおよび１ｄのカットオフ周波数よりも高く
してある。このようなロ―パスィルタの２段構成によ
り、積分手段１の出力電圧Ｖ２およびＶ３がスタンバイ
状態の０ボルトからドライブ状態の電圧までの立上がり
時間を短くするとともに、出力電圧Ｖ２およびＶ３のリ
ップルを小さくしている。本例では、立上がり時間は約
６００μｓ、リップル率は１％以下であり、実用上まっ
たく問題にならない値である。
ｆは、 ｆ＝１／（２πＣＲ）＝約４．８ｋＨｚ である。一方、信号ＤＲの繰返し周波数は９６ｋＨｚと
なっている。このように、１段目のローパスフィルタ１
ａのカットオフ周波数は信号ＤＲの繰返し周波数よりも
低く、かつ上記ロ―パスフィルタ１ｂおよび１ｄを構成
する各素子の定数からわかるように、２段目のロ―パス
フィルタ１ｂおよび１ｄのカットオフ周波数よりも高く
してある。このようなロ―パスィルタの２段構成によ
り、積分手段１の出力電圧Ｖ２およびＶ３がスタンバイ
状態の０ボルトからドライブ状態の電圧までの立上がり
時間を短くするとともに、出力電圧Ｖ２およびＶ３のリ
ップルを小さくしている。本例では、立上がり時間は約
６００μｓ、リップル率は１％以下であり、実用上まっ
たく問題にならない値である。
【００１２】つぎに、ステッピングモータ３の駆動動作
について説明する。信号Ｍ１〜Ｍ４は立上がりおよび立
下がりタイミングが互いに異なる４相駆動用の周期的パ
ルスである。いま、信号Ｍ１がＨＩＧＨレベルのときは
トランジスタ４が導通してコイル５に電流が流れる。コ
イル５に流れる電流が電圧に変換され、これと基準電圧
Ｖ３とをコンパレータ２ｂで比較し、コイル５の電圧が
基準電圧Ｖ３に達すると、コンパレータ２ｂの出力信号
がＨＩＧＨレベルとなり、トランジスタ６および７が非
導通状態となるため、コイル５への電流供給が停止され
る。この後コイル５にはバックスパイク電流が流れる
が、この電流は時間とともに減少する。この電流が変換
された電圧が基準電圧Ｖ３より低くなるとコンパレ―タ
２ｂの出力がＬＯＷレベルとなり、トランジスタ６およ
び７が導通状態となるため、コイル５へ再び電流が供給
される。なお、コンパレ―タ２ｂの動作にはヒステリシ
スをもたせてある。このようにして、コイル５の電流は
信号Ｍ１がＬＯＷレベルに切り換わるまでほぼ一定に保
たれ、この間にコイル５に発生した磁力によってステッ
ピングモータ３が１ステップ回転する。これと同様にし
て信号Ｍ２〜Ｍ４がそれぞれＨＩＧＨレベルのときにス
テッピングモータ３が１ステップずつ回転していく。
について説明する。信号Ｍ１〜Ｍ４は立上がりおよび立
下がりタイミングが互いに異なる４相駆動用の周期的パ
ルスである。いま、信号Ｍ１がＨＩＧＨレベルのときは
トランジスタ４が導通してコイル５に電流が流れる。コ
イル５に流れる電流が電圧に変換され、これと基準電圧
Ｖ３とをコンパレータ２ｂで比較し、コイル５の電圧が
基準電圧Ｖ３に達すると、コンパレータ２ｂの出力信号
がＨＩＧＨレベルとなり、トランジスタ６および７が非
導通状態となるため、コイル５への電流供給が停止され
る。この後コイル５にはバックスパイク電流が流れる
が、この電流は時間とともに減少する。この電流が変換
された電圧が基準電圧Ｖ３より低くなるとコンパレ―タ
２ｂの出力がＬＯＷレベルとなり、トランジスタ６およ
び７が導通状態となるため、コイル５へ再び電流が供給
される。なお、コンパレ―タ２ｂの動作にはヒステリシ
スをもたせてある。このようにして、コイル５の電流は
信号Ｍ１がＬＯＷレベルに切り換わるまでほぼ一定に保
たれ、この間にコイル５に発生した磁力によってステッ
ピングモータ３が１ステップ回転する。これと同様にし
て信号Ｍ２〜Ｍ４がそれぞれＨＩＧＨレベルのときにス
テッピングモータ３が１ステップずつ回転していく。
【００１３】ステッピングモータ３の回転速度は信号Ｍ
１〜Ｍ４の周波数に応じて変化するが、ステッピングモ
ータ３の回転速度を速くする、すなわち信号Ｍ１〜Ｍ４
の周波数を上げるにしたがって基準電圧Ｖ２およびＶ３
を高めるようにしてステッピングモータ３を確実に回転
させるようにしている。この基準電圧の切換えは信号Ｄ
Ｒのデューティを変化させることにより行なっている。
１〜Ｍ４の周波数に応じて変化するが、ステッピングモ
ータ３の回転速度を速くする、すなわち信号Ｍ１〜Ｍ４
の周波数を上げるにしたがって基準電圧Ｖ２およびＶ３
を高めるようにしてステッピングモータ３を確実に回転
させるようにしている。この基準電圧の切換えは信号Ｄ
Ｒのデューティを変化させることにより行なっている。
【００１４】つぎに、基準電圧Ｖ２およびＶ３と信号Ｄ
Ｒのデューティとの関係について説明する。周期的パル
ス信号ＤＲは積分手段１を通して直流電圧となる。この
直流電圧が基準電圧Ｖ２およびＶ３であり、その電圧値
は信号ＤＲのデューティに応じた値となる。例えば、信
号ＤＲのＨＩＧＨレベルの電圧を５ボルト、ＬＯＷレベ
ルの電圧を０ボルトとすると、基準電圧Ｖ２およびＶ３
と信号ＤＲのデューティとの関係は式１のようになる。
Ｒのデューティとの関係について説明する。周期的パル
ス信号ＤＲは積分手段１を通して直流電圧となる。この
直流電圧が基準電圧Ｖ２およびＶ３であり、その電圧値
は信号ＤＲのデューティに応じた値となる。例えば、信
号ＤＲのＨＩＧＨレベルの電圧を５ボルト、ＬＯＷレベ
ルの電圧を０ボルトとすると、基準電圧Ｖ２およびＶ３
と信号ＤＲのデューティとの関係は式１のようになる。
【００１５】 Ｖ２＝Ｖ３＝５×（デューティ） （式１） したがって基準電圧Ｖ２およびＶ３を切り換えるには信
号ＤＲのデューティを所望の基準電圧に対応したものに
切り換えればよい。このデューティは式１を変形した式
２により求められる。
号ＤＲのデューティを所望の基準電圧に対応したものに
切り換えればよい。このデューティは式１を変形した式
２により求められる。
【００１６】 （デューティ）＝Ｖ２／５＝Ｖ３／５ （式２） 上記関係に基づいてステッピングモータ３の回転速度に
応じて信号ＤＲのデューティを切り換えることにより、
適切な基準電圧Ｖ２およびＶ３を発生させ、ステッピン
グモータ３を確実に駆動することができる。
応じて信号ＤＲのデューティを切り換えることにより、
適切な基準電圧Ｖ２およびＶ３を発生させ、ステッピン
グモータ３を確実に駆動することができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、入力パルス信号のデュ
ーティを切り換えることによりモータの回転制御のため
の基準電圧を切り換えるので、その基準電圧を発生する
回路部分の入力信号線が１本だけで多種類の基準電圧を
発生することができ、回路の小型化およびコストダウン
を実現できる。
ーティを切り換えることによりモータの回転制御のため
の基準電圧を切り換えるので、その基準電圧を発生する
回路部分の入力信号線が１本だけで多種類の基準電圧を
発生することができ、回路の小型化およびコストダウン
を実現できる。
【図１】本発明の一実施例を示した電気回路図
【図２】従来例を示した電気回路図
１ 積分手段 １ａ，１ｂ，１ｄ ローパスフィルタ ２ａ，２ｂ コンパレータ ６，７ トランジスタ
Claims (2)
- 【請求項１】 周期的なパルス信号が入力される積分手
段と、 モータのコイル電流を電圧に変換する変換手段と、 上記積分手段の出力電圧と上記変換手段の出力電圧とを
比較する比較手段と、 この比較手段の出力に基づいて上記コイル電流を制御す
る制御手段と、 を具備することを特徴とするチョッパ式モータ駆動回
路。 - 【請求項２】 上記積分手段は、複数段のローパスフィ
ルタで構成され、１段目のカットオフ周波数が上記積分
手段に入力されるパルス信号の周波数よりも低く、かつ
２段目のカットオフ周波数よりも高くなることを特徴と
する請求項１記載のチョッパ式モータ駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4802093A JPH06261600A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | チョッパ式モータ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4802093A JPH06261600A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | チョッパ式モータ駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06261600A true JPH06261600A (ja) | 1994-09-16 |
Family
ID=12791633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4802093A Pending JPH06261600A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | チョッパ式モータ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06261600A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130073842A (ko) | 2011-12-23 | 2013-07-03 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 기준 전위 생성 회로 |
-
1993
- 1993-03-09 JP JP4802093A patent/JPH06261600A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130073842A (ko) | 2011-12-23 | 2013-07-03 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 기준 전위 생성 회로 |
| US9939835B2 (en) | 2011-12-23 | 2018-04-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Reference potential generation circuit |
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