JPH0650955B2 - DC non-commutator motor - Google Patents

DC non-commutator motor

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JPH0650955B2
JPH0650955B2 JP60140802A JP14080285A JPH0650955B2 JP H0650955 B2 JPH0650955 B2 JP H0650955B2 JP 60140802 A JP60140802 A JP 60140802A JP 14080285 A JP14080285 A JP 14080285A JP H0650955 B2 JPH0650955 B2 JP H0650955B2
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博 水口
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2209/00Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the waveform of the supplied voltage or current
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  • Power Engineering (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は直流電源のもとで使用される無整流子モータに
関するものである。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a non-commutator motor used under a DC power supply.

従来の技術 近年、多くの音響機器や、ビデオテープレコーダ、さら
にはフロッピーディスク装置に直流無整流子モータが多
用されるようになってきており、その手軽さから空冷用
ファンモータにまで応用が拡大している。
2. Description of the Related Art In recent years, DC non-commutator motors have been widely used in many audio equipment, video tape recorders, and even floppy disk devices, and their application has expanded to their fan motors for air cooling. is doing.

従来より、この種の直流無整流子モータとしては2相あ
るいは3相の半波駆動方式または全波駆動方式が主流を
占めている。各駆動方式にはそれぞれ一長一短があり、
例えば3相駆動方式は2相駆動方式に比べて駆動用パワ
ー素子の数が少なくてすむ反面、回転子の回転位置を検
出する位置検出素子の数が多く必要になる。ちなみに、
単一電源のもとで動作させるものとして比較すると、2
相全波駆動方式では8個のパワートランジスタと2個の
ホール素子が必要になり、3相全波駆動方式では6個の
パワートランジスタと3個のホール素子が必要になる。
Conventionally, a two-phase or three-phase half-wave drive system or full-wave drive system has predominantly been used as a DC non-commutator motor of this type. Each drive method has advantages and disadvantages,
For example, the three-phase driving method requires a smaller number of driving power elements than the two-phase driving method, but requires a large number of position detecting elements for detecting the rotational position of the rotor. By the way,
Compared to operating under a single power supply, 2
The phase full-wave drive method requires eight power transistors and two Hall elements, and the three-phase full-wave drive method requires six power transistors and three Hall elements.

従来から、3相駆動方式において位置検出素子の数を削
減しようとする試みが数多く行われており、その代表的
な技術が米国特許第 3,577,053号(以下、文献1と略記
する。)に開示されている。前記文献1には、3相半波
駆動方式の無整流子モータにおいて、回転子上に光反射
率の異なる第1,第2,第3の構成要素を有する識別帯
を設け、前記識別帯に光線を照射し、反射光を受光素子
で検出することによって回転子の回転位置の変化を前記
受光素子の出力レベルの3段階の変化としてとらえ、そ
のレベルに依存した相巻線に通電するように構成された
装置が示されている。
Conventionally, many attempts have been made to reduce the number of position detection elements in the three-phase drive method, and a representative technique thereof is disclosed in US Pat. No. 3,577,053 (hereinafter abbreviated as Document 1). ing. In the above-mentioned Document 1, in a three-phase half-wave drive type non-commutator motor, an identification band having first, second, and third components having different light reflectances is provided on a rotor, and the identification band is provided. By irradiating a light beam and detecting the reflected light by the light receiving element, the change in the rotational position of the rotor is recognized as a three-step change in the output level of the light receiving element, and the phase winding depending on the level is energized. The configured device is shown.

前記文献1に示された方法では、唯一の位置検出素子と
位置検出のための識別帯によって3相半波駆動を可能に
しているが、構成上の制約によってその駆動形態を3相
半波型に限定される。すなわち、前記文献1に示された
形式をとると 360゜の電気角あたり3通りの検出しか行
えないために各相巻線への通電状態の切り換えも必然的
に3通りしか許されないことになり、6通りの通電状態
の切り換えを必要とする3相全波駆動方式を実現するに
はさらに余分な位置検出素子と識別帯が必要となる。
In the method shown in the above-mentioned document 1, the three-phase half-wave drive is enabled by the unique position detection element and the identification band for position detection. Limited to In other words, if the form shown in the above-mentioned document 1 is used, only 3 types of detection can be performed per 360 ° electrical angle, and therefore switching of the energization state to each phase winding is inevitably allowed 3 types. In order to realize the three-phase full-wave drive method which requires switching of the six energization states, an additional position detecting element and an identification band are further required.

ところで、この種のモータにおいては、回転時の振動や
トルクリップルを小さくするには固定子巻線に供給する
電流波形を正弦波状にするのが好ましく、特開昭55−10
0088号公報(以下、文献2と略記する。)には、ホール
素子から得られる位置検出信号が種々の要因によって理
想的な正弦波形にならないので、あらかじめディジタル
的なメモリに正弦波情報を格納しておき、モータに連結
された周波数発電機の出力信号(一般にFG信号と呼ば
れる。)によって前記メモリの情報を順次読みだし、ア
ナログ電圧に変換して、理想に近い正弦波状の駆動電流
を作りだすようにした直流無整流子モータが示されてい
る。
By the way, in this type of motor, it is preferable to make the current waveform supplied to the stator winding sinusoidal in order to reduce vibration and torque ripple during rotation.
In the publication (hereinafter, abbreviated as reference 2), since the position detection signal obtained from the Hall element does not have an ideal sine waveform due to various factors, the sine wave information is stored in a digital memory in advance. The information in the memory is sequentially read by an output signal (generally called an FG signal) of a frequency generator connected to the motor and converted into an analog voltage to generate a sinusoidal drive current close to ideal. A DC non-commutator motor is shown.

発明が解決しようとする問題点 ただ、前記文献2に示された方法は、従来のようにアナ
ログ的に処理を行う方法に比べて回路規模がかなりのも
のになり、また、滑らかに変化する駆動電流を作りだす
ためにディジタル回路の分解能を相当高くする必要があ
るなどの難点も有している。
Problems to be Solved by the Invention However, the method disclosed in Document 2 has a considerably larger circuit scale than the conventional method of performing processing in an analog manner, and the driving method changes smoothly. It also has the drawback that the resolution of the digital circuit must be considerably increased in order to generate the current.

問題点を解決するための手段 前記した問題点を解決するために本発明の直流無整流子
モータは、回転子の回転位置を検出して位置検出信号を
発生する位置検出手段と、外部から供給される電圧もし
くは電流に依存した駆動指令電流を発生する誤差信号増
幅器と、前記位置検出信号のエッジの到来周期に依存し
た周期の鋸歯状波を発生するスロープ発生回路と、前記
鋸歯状波を前記駆動指令電流に比例したレベルに振幅制
限して得られる信号波形を前記位置検出信号に付加する
ことによって台形波状の駆動信号を得るスロープ合成回
路と、前記駆動信号を振幅して前記固定子巻線に供給す
る駆動回路を備えたことを特徴とするものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, a DC non-commutator motor according to the present invention is provided with a position detecting means for detecting a rotational position of a rotor and generating a position detection signal, and an external power supply. An error signal amplifier that generates a drive command current that depends on the voltage or current, a slope generation circuit that generates a sawtooth wave with a cycle that depends on the arrival cycle of the edge of the position detection signal, and the sawtooth wave A slope synthesizing circuit for obtaining a trapezoidal drive signal by adding a signal waveform obtained by limiting the amplitude to a level proportional to the drive command current, and the stator winding by amplifying the drive signal. Is provided with a drive circuit for supplying to.

作用 本発明では前記した構成によって、矩形波状の駆動信号
波形にスロープが付加されて、各相巻線への電流切り換
えが滑らかになる。
Operation In the present invention, the above-described configuration adds a slope to the rectangular-wave drive signal waveform, so that current switching to each phase winding becomes smooth.

実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。
Examples Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings.

第2図は本発明を実施するために構成されたモータの要
部の展開図を示したもので、3相の固定子巻線1,2,
3がたがいに星形結線され、前記固定子巻線1〜3に対
向して、図示されてはいない回転子に装着された永久磁
石4が配置されている。
FIG. 2 is a developed view of the essential parts of a motor configured to carry out the present invention. The three-phase stator windings 1, 2,
3 are star-shaped connected to each other, and a permanent magnet 4 mounted on a rotor (not shown) is arranged facing the stator windings 1 to 3.

前記永久磁石4の主要部は8極に着磁された主磁極が占
め、その内周部(図には示されていないが、第2図にお
いて前記永久磁石4の上側に回転子の内周部で、下側が
外周部であるとする。)にはN極着磁された第1の構成
要素部分5aと、着磁されていない第2の構成要素部分
5bと、S極着磁された第3の構成要素部分5cが周方
向に交互に配置された円環状の識別帯5を有している。
The main portion of the permanent magnet 4 is occupied by a main magnetic pole magnetized to 8 poles, and the inner peripheral portion (not shown in the drawing, but on the upper side of the permanent magnet 4 in FIG. The lower part is the outer peripheral part.), The first component part 5a magnetized with the N pole, the second component part 5b not magnetized, and the S component magnetized with the S pole. The third component portion 5c has annular identification bands 5 alternately arranged in the circumferential direction.

また、前記識別帯5に対向して回転子の回転位置検出素
子として用意されたホールIC(チップ上にホール発電
体と他の回路を同居させた集積回路。)6が配置されて
いる。
Further, a Hall IC (integrated circuit in which a Hall power generator and other circuits coexist on a chip) 6 provided as a rotor rotational position detecting element is arranged facing the identification band 5.

一方、前記永久磁石4の主磁極の外周側には96極に着磁
された発電帯が設けられ、この発電帯に対向して、径方
向に回折された96箇所の発電要素部分を有するジグザグ
状の発電巻線7が配置されている。
On the other hand, a power generation band magnetized to 96 poles is provided on the outer peripheral side of the main magnetic pole of the permanent magnet 4, and a zigzag having 96 power generation element portions facing the power generation band and radially diffracted. The power-generating winding 7 is arranged.

さらに、前記固定子巻線1,2,3の引き出し線は、そ
れぞれ第1の給電端子U,第2の給電端子V,第3の給
電端子Wに接続され、星形結線された中点は端子Xに接
続されている。
Further, the lead wires of the stator windings 1, 2 and 3 are connected to the first power supply terminal U, the second power supply terminal V and the third power supply terminal W, respectively, and the center point of the star connection is It is connected to the terminal X.

なお、前記ホールIC6はプラス側給電端子6a,マイ
ナス側給電端子6b,出力端子6cを有しており、前記
発電巻線7の引き出し線は出力端子7a,7bに接続さ
れている。
The Hall IC 6 has a positive side power supply terminal 6a, a negative side power supply terminal 6b, and an output terminal 6c, and the lead wire of the generator winding 7 is connected to the output terminals 7a and 7b.

さて、第1図は本発明の一実施例における直流無整流子
モータのブロック構成図を示したものであり、第1図に
おいてブロック10は第2図に示されたモータブロックの
内部結線を施したもので、前記モータブロック10におい
て、中点端子XとホールIC6のプラス側給電端子6a
の間には限流抵抗8が接続され、前記ホールIC6のマ
イナス側給電端子6bと発電巻線7の他方の出力端子7
aは回転検出端子Fに接続されている。
Now, FIG. 1 is a block diagram of a DC non-commutator motor according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a block 10 is an internal connection of the motor block shown in FIG. In the motor block 10, the midpoint terminal X and the positive side power supply terminal 6a of the Hall IC 6 are
A current limiting resistor 8 is connected between the two, and the negative side power supply terminal 6b of the Hall IC 6 and the other output terminal 7 of the power generation winding 7 are connected.
a is connected to the rotation detection terminal F.

前記位置検出端子Pには前記ホールIC6に内蔵された
処理回路(後述)によってモータの回転位置に依存して
3段階にレベルの変化する位置検出信号が出力される
が、この位置検出信号は分配器 100によって入力レベル
に対応して順次活性状態になる3系統の信号線路に分配
され、これらの出力は順序回路 200によって条件付け処
理が行われるとともに、前記分配器 100の出力はREV
端子に印加される回転方向指令信号とともに回転方向判
別回路 300によってモータの回転方向を決定するために
利用される。
A position detection signal whose level changes in three steps depending on the rotational position of the motor is output to the position detection terminal P by a processing circuit (described later) incorporated in the Hall IC 6, and this position detection signal is distributed. The signal is distributed by the device 100 to the signal lines of the three systems which are sequentially activated according to the input level. These outputs are subjected to conditioning processing by the sequential circuit 200, and the output of the distributor 100 is REV.
It is used together with the rotation direction command signal applied to the terminal to determine the rotation direction of the motor by the rotation direction determination circuit 300.

また、前記回転検出端子Fと前記接地端子Gに現れる信
号は増幅器 400によって十分な増幅に増幅された後にタ
イミングを作成するためのクロック信号として前記回転
方向判別回路 300と、各種の通電タイミングを発生する
ステップコントローラ 500と、固定子巻線1〜3への通
電電流に付加するスロープの発生タイミングを決定する
同期トリガ回路 600に供給されている。
Further, the signals appearing at the rotation detection terminal F and the ground terminal G are amplified by the amplifier 400 to be sufficiently amplified, and then the rotation direction determination circuit 300 and various energization timings are generated as a clock signal for creating timing. It is supplied to the step controller 500 and the synchronous trigger circuit 600 that determines the timing of generation of the slope added to the currents supplied to the stator windings 1 to 3.

さらに、前記順序回路 200の出力は前記ステップコント
ローラ 500と前記同期トリガ回路 600、ならびに、前記
ステップコントローラ 500の出力をもとに3相準全波駆
動と3相全波駆動とを切り換えるモード切換回路 700、
上昇スロープと下降スロープの切り換えを行う加減算指
令回路 800と、3相準全波駆動において駆動電流の相分
配を行う準全波相切換回路 900に供給され、前記回転方
向判別回路 300の出力は、固定子巻線1〜3への通電方
向を設定する通電方向設定回路1000と、前記通電方向設
定回路1000の出力をもとに通電方向を切り換える通電方
向切換回路1100と、E端子に印加される誤差電圧に依存
した電流とモータの加速あるいは減速の指令信号を発生
する誤差信号増幅器1300に供給され、前記ステップコン
トローラ500の出力は前記モード切換回路 700と前記加
減算指令回路 800と、全波駆動時のステップ電流波形を
発生するステップ電流発生回路1200に供給され、前記モ
ード切換回路 700の出力は、前記順序回路200 および前
記回転方向判別回路 300と、前記加減算指令回路 800
と、前記通電方向設定回路1000および前記通電方向切換
回路1100、ならびに、前記誤差信号増幅器1300と、固定
子巻線1〜3への通電電流に付加するスロープを発生す
るスロープ発生回路1400に供給されている。また、前記
同期トリガ回路 600と前記スロープ発生回路1400との間
で信号の授受が行われ、前記スロープ発生回路1400の出
力と前記加減算指令回路 800の出力はいずれも、前記準
全波相切換回路 900あるいは前記ステップ電流発生回路
1200から出力されるステップ状の電流出力信号にスロー
プを付加するスロープ合成回路1500に供給され、前記ス
ロープ合成回路1500の出力電流は前記準全波相切換回路
900あるいは前記ステップ電流発生回路1200の出力電流
に重畳されている。
Further, the output of the sequential circuit 200 is a mode switching circuit for switching between three-phase quasi-full-wave driving and three-phase full-wave driving based on the outputs of the step controller 500, the synchronous trigger circuit 600, and the step controller 500. 700,
It is supplied to the addition / subtraction command circuit 800 that switches between the rising slope and the falling slope, and the quasi-full-wave phase switching circuit 900 that distributes the drive current in three-phase quasi-full-wave driving. The output of the rotation direction determination circuit 300 is An energizing direction setting circuit 1000 that sets the energizing direction to the stator windings 1 to 3, an energizing direction switching circuit 1100 that switches the energizing direction based on the output of the energizing direction setting circuit 1000, and a voltage applied to the E terminal. It is supplied to an error signal amplifier 1300 that generates a command signal for current and motor acceleration or deceleration that depends on the error voltage, and the output of the step controller 500 is the mode switching circuit 700, the addition / subtraction command circuit 800, and the full-wave drive mode. Is supplied to a step current generation circuit 1200 that generates a step current waveform of the output of the mode switching circuit 700, the sequential circuit 200, the rotation direction determination circuit 300, and the addition / subtraction. Command circuit 800
And the current supply direction setting circuit 1000 and the current supply direction switching circuit 1100, and the error signal amplifier 1300, and a slope generation circuit 1400 that generates a slope to add to the current supplied to the stator windings 1 to 3. ing. Signals are exchanged between the synchronous trigger circuit 600 and the slope generation circuit 1400, and the output of the slope generation circuit 1400 and the output of the addition / subtraction command circuit 800 are both the quasi full-wave phase switching circuit. 900 or the step current generator
It is supplied to a slope synthesis circuit 1500 that adds a slope to the step-like current output signal output from 1200, and the output current of the slope synthesis circuit 1500 is the quasi-full-wave phase switching circuit.
900 or the output current of the step current generation circuit 1200 is superimposed.

一方、前記誤差信号増幅器1300からの加速あるいは減速
の指令信号が前記通電方向設定回路1000に供給され、前
記誤差信号増幅器1300からの出力電流は前記スロープ発
生回路1400および前記準全波相切換回路 900ならびに前
記ステップ電流発生回路1200に供給され、前記準全波相
切換回路 900と前記ステップ電流発生回路1200の出力電
流は、前記通電方向切換回路1100を介してU相駆動回路
1600とW相駆動回路1700に供給されるとともに、前記ス
ロープ合成回路1500にも供給され、前記U相駆動回路16
00の主出力電流と前記W相駆動回路1700の主出力電流は
それぞれU相の固定子巻線1が接続されたU端子とW相
の固定子巻線3が接続されたW端子に供給され、前記U
相駆動回路1600と前記W相駆動回路1700の一部の出力電
流が電流加算回路1800によって加算されてV相駆動回路
1900に供給され、前記V相駆動回路1900の出力電流はV
相の固定子巻線2が接続されたV端子に供給されてい
る。
On the other hand, the acceleration or deceleration command signal from the error signal amplifier 1300 is supplied to the energization direction setting circuit 1000, and the output current from the error signal amplifier 1300 is the slope generation circuit 1400 and the quasi full-wave phase switching circuit 900. Also, the output currents of the quasi-full-wave phase switching circuit 900 and the step current generation circuit 1200 are supplied to the step current generating circuit 1200, and the output currents of the quasi full-wave phase switching circuit 900 and the step current generating circuit 1200 are passed through the energizing direction switching circuit 1100.
1600 and the W-phase drive circuit 1700, and also to the slope synthesis circuit 1500, the U-phase drive circuit 16
The main output current of 00 and the main output current of the W-phase drive circuit 1700 are respectively supplied to the U terminal to which the U-phase stator winding 1 is connected and the W terminal to which the W-phase stator winding 3 is connected. , Said U
The output currents of a part of the phase drive circuit 1600 and the W phase drive circuit 1700 are added by the current addition circuit 1800 to obtain the V phase drive circuit.
1900, the output current of the V-phase drive circuit 1900 is V
The phase stator winding 2 is supplied to the connected V terminal.

第1図の実施例では、J端子にはモータの停止・回転の
指令信号が印加され、この指令信号は前記通電方向設定
回路1000に直接に供給されて、外部からモータの回転停
止指令信号が印加されたときのブレーキ信号を作りだす
のに利用されるほか、初期化回路2000を介して前記ステ
ップコントローラ 500と前記モード切換回路 700の初期
化に利用される。また、前記増幅器 400の出力信号は回
転停止検出器2100にも供給され、前記回転停止検出器21
00の出力信号は前記モード切換回路 700に供給されて、
モータの回転が停止しているときには前記モード切換回
路 700の出力状態を強制的に3相準全波駆動の状態に移
行せしめる。さらに、REV端子にはモータの回転方向
の正逆切換信号が印加されるが、前記REV端子が低電
位にあるときにモータが正方向に回転し、高電位にある
ときには逆方向に回転し、前記J端子が低電位にあると
きに固定子巻線への通電は停止され、高電位にあるとき
には固定子巻線への通電が行われるように構成されてい
る。
In the embodiment shown in FIG. 1, a command signal for stopping / rotating the motor is applied to the J terminal, and this command signal is directly supplied to the energization direction setting circuit 1000 so that a rotation stop command signal for the motor is externally supplied. In addition to being used to generate a brake signal when applied, it is also used to initialize the step controller 500 and the mode switching circuit 700 via the initialization circuit 2000. The output signal of the amplifier 400 is also supplied to the rotation stop detector 2100, and the rotation stop detector 21
The output signal of 00 is supplied to the mode switching circuit 700,
When the rotation of the motor is stopped, the output state of the mode switching circuit 700 is forced to shift to the three-phase quasi-full-wave drive state. Further, a forward / reverse switching signal for the rotation direction of the motor is applied to the REV terminal. When the REV terminal is at a low potential, the motor rotates in the forward direction, and when it is at a high potential, the motor rotates in the reverse direction. When the J terminal is at a low potential, energization to the stator winding is stopped, and when it is at a high potential, energization to the stator winding is performed.

なお、本発明においてはモータの回転サーボシステムに
は言及しないが、ここではF端子から得られる速度情報
をもとにE端子を介して誤差信号増幅器1300に誤差電圧
を帰還するものとする。
Although the present invention does not refer to the rotation servo system of the motor, it is assumed here that the error voltage is fed back to the error signal amplifier 1300 via the E terminal based on the speed information obtained from the F terminal.

さて、各部の動作の概要を説明する前に、第1図および
第2図に示された直流無整流子モータの固定子巻線への
通電状態の切り換え動作について説明する。
Before explaining the outline of the operation of each part, the operation of switching the energization state to the stator winding of the DC non-commutator motor shown in FIGS. 1 and 2 will be described.

第1図と第2図からも明らかなように、本発明の実施例
として説明している直流無整流子モータでは回転子の静
止位置の検出手段としては、3種類の構成要素を有する
円環状の識別帯5と、唯一のホールIC6を備えている
だけであるから、回転子の静止位置に応じて3通りの識
別しかできない。ところが、よく知られているように3
相全波駆動の形態をとろうとすれば、回転子の静止位置
に応じて6通りの位置検出情報が必要になる。
As is clear from FIGS. 1 and 2, in the DC non-commutator motor described as the embodiment of the present invention, the stationary position of the rotor is detected by an annular ring having three kinds of constituent elements. Since the identification band 5 and the only Hall IC 6 are provided, only three identifications can be made according to the stationary position of the rotor. However, as is well known, 3
In order to adopt the form of phase full-wave drive, six types of position detection information are required according to the stationary position of the rotor.

第1図に示された直流無整流子モータでは、モータの回
転速度がある程度上昇するまではホールIC6の出力信
号をもとに3相の固定子巻線1,2,3のすべてに電流
を供給することによって余分に電流を流して起動トルク
の低下を防ぎ、モータの回転速度が上昇して発電巻線7
から十分な信号が得られた後は、前記発電巻線7の出力
信号と前記ホールIC6の出力信号をもとに3相全波駆
動のための通電切換信号を、分配器 100,順序回路 20
0,ステップコントローラ 500,同期トリガ回路 600,
モード切換回路 700,加減算指令回路800 ,準全波相切
換回路 900,通電方向切換回路1100,ステップ電流発生
回路1200,スロープ発生回路1400,スロープ合成回路15
00によって構成された駆動信号発生手段の内部で作りだ
すように構成されている。この駆動形態の切り換えの原
理を第3図を用いて説明する。
In the DC non-commutator motor shown in FIG. 1, all three-phase stator windings 1, 2 and 3 are supplied with current based on the output signal of the Hall IC 6 until the rotation speed of the motor increases to some extent. By supplying the extra current, the start torque is prevented from lowering, the rotation speed of the motor is increased, and the power generation winding 7
After a sufficient signal is obtained from the output signal of the power generation winding 7 and the output signal of the Hall IC 6, an energization switching signal for three-phase full-wave driving is distributed to the distributor 100 and the sequential circuit 20.
0, step controller 500, synchronous trigger circuit 600,
Mode switching circuit 700, addition / subtraction command circuit 800, quasi full-wave phase switching circuit 900, conduction direction switching circuit 1100, step current generation circuit 1200, slope generation circuit 1400, slope synthesis circuit 15
It is configured to be created inside the drive signal generating means configured by 00. The principle of switching the driving mode will be described with reference to FIG.

第3図Aは第2図のモータ構造において永久磁石4の主
磁極が正弦波着磁されている場合の各固定子巻線1,
2,3に電流を流したときに発生するトルク特性を示し
たもので,第2図において固定子巻線1〜3,ホールI
C6,発電巻線7を含む固定子側が右に移動する場合の
回転トルクを正方向としている。第3図Aの特性曲線u
aは第2図の固定子巻線1にU端子からX端子方向に電
流を流したときに発生するトルクを表しており、特性曲
線ubは前記固定子巻線1にX端子からU端子方向に電
流を流したときに発生するトルクを表している。また、
特性曲線vaは固定子巻線2にV端子からX端子方向に
電流を流したときに発生するトルクを表しており、特性
曲線vbは前記固定子巻線2にX端子からV端子方向に
電流を流したときに発生するトルクを表している。さら
に、特性曲線waは固定子巻線3にW端子からX端子方
向に電流を流したときに発生するトルクを表しており、
特性曲線wbは前記固定子巻線3にX端子からW端子方
向に電流を流したときに発生するトルクを表している。
FIG. 3A shows each stator winding 1 when the main magnetic pole of the permanent magnet 4 is magnetized with a sine wave in the motor structure shown in FIG.
Fig. 2 shows the torque characteristics that occur when a current is passed through 2 and 3, and in Fig. 2, the stator windings 1 to 3 and the hall I are shown.
The rotation torque is positive when the stator side including C6 and the power generation winding 7 moves to the right. Characteristic curve u in FIG. 3A
a represents the torque generated when a current is applied to the stator winding 1 in FIG. 2 from the U terminal to the X terminal, and the characteristic curve ub is the characteristic of the stator winding 1 from the X terminal to the U terminal. It represents the torque generated when a current is applied to. Also,
The characteristic curve va represents the torque generated when a current is applied to the stator winding 2 in the direction from the V terminal to the X terminal, and the characteristic curve vb is the current generated in the stator winding 2 in the direction from the X terminal to the V terminal. Represents the torque generated when the current flows. Further, the characteristic curve wa represents the torque generated when a current is applied to the stator winding 3 in the direction from the W terminal to the X terminal,
The characteristic curve wb represents the torque generated when a current is applied to the stator winding 3 in the direction from the X terminal to the W terminal.

一方、第3図Cは星形結線された3相の固定子巻線の任
意の2相に通電したときの正方向の発生トルクを、第3
図Aに示した個々の固定子巻線における発生トルク比で
示したもので、よく知られているように、3相全波駆動
のモータではこれらの曲線の包絡線が実際の出力トルク
波形となる。すなわち、第3図Cにおいて、特性曲線w
vは第2図のW端子からV端子方向に通電したときに発
生するトルク、特性曲線uvはU端子からV端子方向に
通電したときに発生するトルク、特性曲線uwはU端子
からW端子方向に通電したときに発生するトルク、特性
曲線vwはV端子からW端子方向に通電したときに発生
するトルク、特性曲線vuはV端子からU端子方向に通
電したときに発生するトルク、特性曲線wuはW端子か
らU端子方向に通電したときに発生するトルクをそれぞ
れ表している。
On the other hand, FIG. 3C shows the torque generated in the positive direction when current is applied to any two phases of the three-phase stator windings star-connected.
As shown by the torque ratio generated in each stator winding shown in FIG. A, as is well known, the envelope of these curves in a three-phase full-wave drive motor is the actual output torque waveform. Become. That is, in FIG. 3C, the characteristic curve w
v is the torque generated when electricity is applied from the W terminal to the V terminal direction in FIG. 2, the characteristic curve uv is the torque generated when electricity is applied from the U terminal to the V terminal direction, and the characteristic curve uw is the U terminal to the W terminal direction. Is generated when the current is applied to the V terminal, the characteristic curve vw is the torque generated when the current is applied from the V terminal to the W terminal direction, and the characteristic curve vu is the torque generated when the current is applied from the V terminal to the U terminal direction, the characteristic curve wu. Represents the torque generated when electricity is applied from the W terminal to the U terminal.

各固定子巻線が発生する最大トルクを1とすれば、3相
全波駆動においては60゜の電気角ごとに各固定子巻線へ
の通電切り換えが行われるので、合成した後の最大トル
クTma1 ,最小トルクTmi1 ,平均トルクTav1 は次式
によって与えられる。なお、ここでは各トルクはすべて
無単位化して単なる指数で表している。
If the maximum torque generated by each stator winding is 1, the energization switching to each stator winding is performed at every 60 ° electrical angle in three-phase full-wave drive. T ma1, the minimum torque T mi1, average torque T av1 is given by the following equation. It should be noted that, here, all torques are made unitless and are simply expressed as indices.

第3図Dはすでに説明したホールIC6の出力信号波形
を示したものであるが、モートの回転子が停止している
状態においては、位置検出情報としては前記ホールIC
6の出力信号しか用いることができない。3種類の位置
検出情報だけを用いてモータを起動させるには3相半波
駆動の形態をとることが考えられるが、その場合には第
1図の星形結線された固定子巻線の中点であるX端子を
プラスあるいはマイナス側の給電線路に直接接続するた
めのパワースイッチング素子が必要となる。
FIG. 3D shows the output signal waveform of the Hall IC 6 which has already been described. In the state where the rotor of the mote is stopped, the Hall IC is used as the position detection information.
Only 6 output signals can be used. In order to start the motor using only three types of position detection information, it is conceivable to take the form of three-phase half-wave drive. In that case, in the case of the star-connected stator winding in Fig. 1, A power switching element is required to directly connect the X terminal, which is a point, to the positive or negative power supply line.

本発明の実施例では以下に述べる方法によってこのよう
な不都合を解消している。すなわち、前記ホールIC6
の出力信号の3段階のレベル変化に対応させて、前記出
力信号が高電位にある区間を第1の通電区間,低電位に
ある区間を第2の通電区間,中間電位にある区間を第3
の通電区間とし、前記第1の通電区間においては第2図
のU端子からV端子およびW端子への通電を行い、前記
第2の通電区間においてはV端子からW端子およびU端
子への通電を行い、前記第3の通電区間においてはW端
子からU端子およびV端子への通電を行う。このとき、
3相の固定子巻線1,2,3による合成トルク特性は第
3図Bのようになり、特性曲線ucが前記第1の区間に
おける通電による発生トルク、特性曲線vcが前記第2
の区間における通電による発生トルク、特性曲線wcが
前記第3の区間における通電による発生トルクをそれぞ
れ表している。
In the embodiment of the present invention, such inconvenience is solved by the method described below. That is, the Hall IC 6
Corresponding to the three-level level change of the output signal, the section in which the output signal is at a high potential is the first energization section, the section at which the output signal is in a low potential is the second energization section, and the section at the intermediate potential is the third section.
In the first energizing section, energization from the U terminal to the V terminal and the W terminal in FIG. 2 is performed, and in the second energizing section, energization from the V terminal to the W terminal and the U terminal. Then, in the third energization section, the W terminal is energized to the U terminal and the V terminal. At this time,
The combined torque characteristics of the three-phase stator windings 1, 2 and 3 are as shown in FIG. 3B, the characteristic curve uc is the torque generated by energization in the first section, and the characteristic curve vc is the second curve.
The torque generated by energization in the section and the characteristic curve wc represent the torque generated by energization in the third section.

したがって、理想的なタイミングで通電切り換えが行わ
れたときのモータの出力トルクは第3図Bの特性曲線の
包絡線に等しくなり、3相の固定子巻線のうち主たる巻
線には他の2相の固定子巻線の電流の和に等しい電流が
流れることを考慮して最大トルク Tma2 ,最小トルク T
mi2 ,平均トルク Tav2 を求めるとつぎのようになる。
Therefore, the output torque of the motor when the energization is switched at the ideal timing is equal to the envelope of the characteristic curve in FIG. 3B, and the main winding of the three-phase stator winding has the other winding. Considering that a current equal to the sum of the currents of the two-phase stator windings flows, maximum torque T ma2 and minimum torque T ma2
mi2, when obtaining the average torque T av2 is as follows.

さて、第3式と第6式を比較すれば明らかなように、起
動時においても3相全波駆動時と同じ平均トルクを得る
ことができ、また、パワースイッチング素子を余分に追
加して3相半波駆動させた場合に比べて、起動電流を節
約することもできる。ちなみに、いずれの駆動方式にお
いても各固定子巻線の1相あたりの抵抗値は等しいもの
とすると、3相半波駆動では起動電流が3相全波駆動の
2倍になるが、ここで説明した駆動方法によれば起動電
流はほぼ33パーセント増加するだけである。
Now, as is clear by comparing the third and sixth equations, it is possible to obtain the same average torque as at the time of three-phase full-wave drive even at the time of start-up, and by adding an extra power switching element, It is also possible to save the starting current as compared with the case where the half-wave driving is performed. By the way, if the resistance value per one phase of each stator winding is the same in any of the driving methods, the starting current in the three-phase half-wave drive becomes twice as large as that in the three-phase full-wave drive. The drive method just described increases the start-up current by almost 33 percent.

なお、以下の説明においてはこの駆動方式を3相準全波
駆動と呼び、3相全波駆動あるいは3相半波駆動と区別
する。
In the following description, this driving method is called three-phase quasi-full-wave driving and is distinguished from three-phase full-wave driving or three-phase half-wave driving.

つぎに、第1図の実施例に示される主要部の具体的な構
成例とその動作の概要を説明して全体の動作の説明の一
助とする。
Next, a concrete configuration example of the main part shown in the embodiment of FIG. 1 and an outline of its operation will be described to help explain the overall operation.

まず、第4図はホールIC6の具体的な構成例を示した
回路結線図であり、よく知られているバンドギャップ基
準電圧源などを用いた定電圧回路部61と、シリコン基板
上に形成されたホール発電体62と、その他の信号処理回
路部分から構成されている。
First, FIG. 4 is a circuit connection diagram showing a specific configuration example of the Hall IC 6, which is formed on a silicon substrate with a constant voltage circuit section 61 using a well-known bandgap reference voltage source or the like. The Hall power generator 62 and other signal processing circuit parts.

第4図のホール発電体62が第2図に示された識別帯5の
N極着磁された部分に対向しているときには前記ホール
発電体62の一方の出力端子62aの電位が上昇し、他方の
出力端子62bの電位は下降する。したがって、トランジ
スタ63のコレクタ電位が下降し、トランジスタ64のコレ
クタ電位が上昇するので、定電流トランジスタ65に流れ
込む電流の殆どがトランジスタ66のコレクタ電流とな
る。
When the Hall power generator 62 of FIG. 4 faces the N-polarized portion of the identification band 5 shown in FIG. 2, the potential of one output terminal 62a of the Hall power generator 62 rises, The potential of the other output terminal 62b drops. Therefore, the collector potential of the transistor 63 decreases and the collector potential of the transistor 64 increases, so that most of the current flowing into the constant current transistor 65 becomes the collector current of the transistor 66.

なお、第4図の回路において、前記定電流トランジスタ
65のエミッタ側に接続された抵抗67と、定電流トランジ
スタ68のエミッタ側に接続された抵抗69の抵抗比率が3
対4に設定されているので、前記定電流トランジスタ65
のコレクタ電流を4・Iとすると、前記定電流トラン
ジスタ68のコレクタ電流はほぼ3・Iとなる。また、
プラス側のカレントミラー回路を構成する受電トランジ
スタ70のエミッタ側に接続された抵抗71と、定電流トラ
ンジスタ72,73のエミッタ側に接続された抵抗74,75の
抵抗値が等しくなるように設定され、定電流トランジス
タ76のエミッタ側に接続された抵抗77の抵抗値が前記抵
抗71の抵抗値の3倍に設定されているので、前記定電流
トランジスタ72,73のコレクタ電流はいずれも最大値で
ほぼ3・Iとなり、前記定電流トランジスタ76のコレ
クタ電流はほぼIとなる。
In the circuit of FIG. 4, the constant current transistor
The resistance ratio of the resistor 67 connected to the emitter side of 65 and the resistor 69 connected to the emitter side of the constant current transistor 68 is 3
Since it is set to pair 4, the constant current transistor 65
Assuming that the collector current of the constant current transistor 68 is 4 · I 0 , the collector current of the constant current transistor 68 is about 3 · I 0 . Also,
The resistor 71 connected to the emitter side of the power receiving transistor 70 and the resistors 74 and 75 connected to the emitter sides of the constant current transistors 72 and 73 that configure the positive side current mirror circuit are set to have the same resistance value. Since the resistance value of the resistor 77 connected to the emitter side of the constant current transistor 76 is set to three times the resistance value of the resistor 71, the collector currents of the constant current transistors 72 and 73 are both maximum values. It becomes approximately 3 · I 0 , and the collector current of the constant current transistor 76 becomes approximately I 0 .

したがって、前記トランジスタ66のコレクタ電流の4分
の3は前記定電流トランジスタ73から供給され、残りの
4分の1だけがトランジスタ78の第1コレクタ78aから
供給される。このとき、出力端子6cに接続された負荷
抵抗79には前記トランジスタ78の第2コレクタ78bから
の電流が供給されるとともに、前記定電流トランジ
スタ76からもIの電流が供給されるので、前記抵抗79
の抵抗値をRとしたとき、前記出力端子6cには2・
・Rなる電位が現れる。
Therefore, three quarters of the collector current of the transistor 66 is supplied from the constant current transistor 73, and only the remaining one quarter is supplied from the first collector 78a of the transistor 78. At this time, the load resistor 79 connected to the output terminal 6c is supplied with a current of I 0 from the second collector 78b of the transistor 78 and is also supplied with a current of I 0 from the constant current transistor 76. , The resistance 79
When the resistance value of R is 0 , the output terminal 6c is
A potential of I 0 · R 0 appears.

反対に、前記ホール発電体62が前記識別帯5のS極着磁
された部分に対向しているときには、前記定電流トラン
ジスタ65に流れ込む電流の殆どがトランジスタ80のコレ
クタ電流となり、トランジスタ81の第1コレクタ81aと
第2コレクタ81bにもそれぞれIなる電流が流れ、前
記第2コレクタ81bの電流はトランジスタ82とトランジ
スタ83によって構成されたカレントミラー回路に供給さ
れる。したがって、このときには前記定電流トランジス
タ76のコレクタ電流の殆どあるいはすべてが前記トラン
ジスタ83のコレクタに流れ込み、前記出力端子6cの電
位は零となる。
On the contrary, when the Hall power generator 62 faces the magnetized portion of the identification band 5 at the S pole, most of the current flowing into the constant current transistor 65 becomes the collector current of the transistor 80, and the first current of the transistor 81. A current I 0 also flows through the first collector 81a and the second collector 81b, and the current of the second collector 81b is supplied to the current mirror circuit formed by the transistor 82 and the transistor 83. Therefore, at this time, most or all of the collector current of the constant current transistor 76 flows into the collector of the transistor 83, and the potential of the output terminal 6c becomes zero.

一方、前記ホール発電体62が前記識別帯5の無着磁部分
に対向しているときには前記トランジスタ66,80のコレ
クタ電流はほぼ平衡するので、前記トランジスタ66,80
のコレクタ電流のすべてが前記定電流トランジスタ72,
73から供給されて前記トランジスタ78,81のコレクタ電
流は零となり、前記負荷抵抗79には前記定電流トランジ
スタ76のコレクタ電流だけが供給されて前記出力端子6
cの電位はI・Rとなる。
On the other hand, when the Hall power generator 62 faces the non-magnetized portion of the identification band 5, the collector currents of the transistors 66 and 80 are substantially balanced, and thus the transistors 66 and 80.
All of the collector current of the constant current transistor 72,
The collector currents of the transistors 78 and 81 supplied from 73 become zero, and only the collector current of the constant current transistor 76 is supplied to the load resistor 79 to supply the output terminal 6
The potential of c becomes I 0 · R 0 .

このようにして前記ホール発電体62の前記識別帯5への
対向位置によって前記ホールIC6の出力電圧は3段階
に変化する。
In this way, the output voltage of the Hall IC 6 changes in three steps depending on the position of the Hall power generator 62 facing the identification band 5.

第5図は第1図および第2図のように構成された直流無
整流子モータの主磁極と識別帯の相対的な位置関係と前
記ホールIC6から得られる位置検出信号の変化のもよ
うを示したもので、回転子上に設けられた識別帯5と固
定子上に配置されたホールIC6の相対的な回転角度が
第5図の機械角もしくは電気角で示される如く変化した
とき、それに対応して前記ホールIC6の出力電圧は第
5図Aのように変化する。
FIG. 5 shows the relative positional relationship between the main magnetic pole and the discrimination band of the DC non-commutator motor constructed as shown in FIGS. 1 and 2 and the change in the position detection signal obtained from the Hall IC 6. When the relative rotation angle of the identification band 5 provided on the rotor and the Hall IC 6 arranged on the stator is changed as shown by the mechanical angle or the electrical angle in FIG. Correspondingly, the output voltage of the Hall IC 6 changes as shown in FIG. 5A.

つぎに、第6図は第1図に示された分配器 100の具体的
な構成例を示したもので、異なるスレシホールド電圧を
有する2種類のコンパレータ 110および 120と、出力処
理部 130によって主要部が構成されており、出力端子s
1,n1,z1の電位は入力端子Pの3段階の電位に応
じて排他的に高電位に移行する。なお、第6図の回路に
おいてトランジスタ 111と 112あるいはトランジスタ12
1と 122はそれぞれ前記コンパレータ 110あるいは120
にシュミット機能を付加するために追加されている。
Next, FIG. 6 shows a concrete example of the configuration of the distributor 100 shown in FIG. 1, in which two types of comparators 110 and 120 having different threshold voltages and an output processing unit 130 are used. The main part is configured and the output terminal s
The potentials of 1, n1 and z1 exclusively shift to high potentials in accordance with the three-stage potentials of the input terminal P. In the circuit of FIG. 6, transistors 111 and 112 or transistor 12
1 and 122 are the comparators 110 or 120, respectively.
Has been added to add the Schmidt function to.

第7図は第1図に示された順序回路 200,回転方向判別
回路 300,ステップコントローラ 500,同期トリガ回路
600,モード切換回路 700,加減算指令回路 800,通電
方向設定回路1000,初期化回路2000の具体的な構成例を
示したものであるが、最初に、初期化回路2000の動作に
ついて説明する。
FIG. 7 shows the sequential circuit 200, the rotation direction determination circuit 300, the step controller 500, and the synchronous trigger circuit shown in FIG.
Although a specific configuration example of 600, the mode switching circuit 700, the addition / subtraction command circuit 800, the energization direction setting circuit 1000, and the initialization circuit 2000 is shown, the operation of the initialization circuit 2000 will be described first.

なお、以後の論理回路の動作説明においては、すべて正
論理を用い、各入出力端子あるいは各信号線路が高電位
にあるときに活性状態にあるものとし、高電位の状態を
‘1’で表現し、低電位の状態を‘0’で表現する。
In the following description of the operation of the logic circuit, all positive logic is used, and it is assumed that each input / output terminal or each signal line is in an active state when it is at a high potential, and the state of a high potential is expressed by "1". However, the low potential state is represented by "0".

初期化回路2000は第7図からもわかるように各々の入出
力端子がそれぞれクロスカップリング接続された2個の
NANDゲートによるRSフリップフロップと、4入力
NANDゲート2001および2入力NANDゲート2002に
よって構成されているが、J端子のレベルが‘0’から
‘1’に移行する以前に前記NANDゲート2001の入力
端子のレベルのひとつが‘0’になっていると、J端子
のレベルが‘1’に移行した直後に前記NANDゲート
2002の出力レベルが‘0’に移行して初期化信号が出力
される。この初期化信号はステップコントローラ 500と
モード切換回路 700の初期化設定に使われるほか、前記
モード切換回路 700を介して順序回路 200と回転方向判
別回路 300の初期化設定に用いられる。
As can be seen from FIG. 7, the initialization circuit 2000 is composed of an RS flip-flop with two NAND gates whose input / output terminals are cross-coupled, a 4-input NAND gate 2001 and a 2-input NAND gate 2002. However, if one of the input terminals of the NAND gate 2001 is set to "0" before the level of the J terminal changes from "0" to "1", the level of the J terminal becomes "1". Immediately after shifting to '
The output level of 2002 shifts to "0" and the initialization signal is output. This initialization signal is used for initialization setting of the step controller 500 and the mode switching circuit 700, and is also used for initialization setting of the sequential circuit 200 and the rotation direction determination circuit 300 via the mode switching circuit 700.

つぎに、順序回路 200の動作の概要を第5図に示された
位置検出信号の出力信号波形に基づいて説明する。第7
図に示された順序回路は各々の入出力端子がそれぞれク
ロスカップリング接続された2個のNANDゲート 20
1, 202によりゲート対と、各々の入出力端子がそれぞ
れクロスカップリング接続された2個のNANDゲート
203,204 によるゲート対と、これらのゲート対を連結
する2個のNANDゲート 205, 206によって主要部が
構成されている。
Next, the outline of the operation of the sequential circuit 200 will be described based on the output signal waveform of the position detection signal shown in FIG. 7th
The sequential circuit shown in the figure has two NAND gates whose input / output terminals are cross-coupled.
Two NAND gates in which the gate pair and the input / output terminals are cross-coupled by 1 and 202
The main part is composed of a gate pair of 203 and 204 and two NAND gates 205 and 206 connecting these gate pairs.

第5図Aの信号波形はすでに説明したように第1図のホ
ールIC6の出力信号を示したものであり、第5図B,
C,Dの信号波形は前記ホールIC6の出力信号をもと
に第6図に示した分配器100によって出力端子n1,s
1,z1(これらの端子は第7図においては入力端子と
なる。)に分配された後の各信号線路に現れる信号波形
であり、第5図E,F,Gの信号波形はそれぞれ前記N
ANDゲート 203, 201とインバータ 207の出力信号波
形である。
The signal waveform of FIG. 5A shows the output signal of the Hall IC 6 of FIG. 1 as already described, and FIG.
Based on the output signal of the Hall IC 6, the signal waveforms of C and D are output by the distributor 100 shown in FIG.
1 and z1 (these terminals serve as input terminals in FIG. 7), which are the signal waveforms appearing in the respective signal lines after being distributed, and the signal waveforms in FIGS.
These are the output signal waveforms of the AND gates 203 and 201 and the inverter 207.

J端子のレベルが‘0’になっているとき、もしくはJ
端子のレベルが‘0’から‘1’に移行した直後に、モ
ード切換回路 700を構成するANDゲート 704によって
前記NANDゲート 202および 204の出力レベルは強制
的に‘1’に移行せしめられる。したがって、モータの
起動直後には前記NANDゲート 203の出力レベルと、
前記NANDゲート 201の出力レベルと、前記インバー
タ 207の出力レベルは、それぞれn1端子,s1端子,
z1端子のレベルと同じになっている。
When the level of the J terminal is "0", or J
Immediately after the terminal level shifts from "0" to "1", the output levels of the NAND gates 202 and 204 are forced to shift to "1" by the AND gate 704 forming the mode switching circuit 700. Therefore, immediately after starting the motor, the output level of the NAND gate 203,
The output level of the NAND gate 201 and the output level of the inverter 207 are respectively n1 terminal, s1 terminal,
It is the same level as the z1 terminal.

いま仮に、第1図のホールIC6が第5図の電気角が0
゜の位置に対向しているものとすると、前記インバータ
207の出力レベルが‘1’となり、前記NANDゲート
201, 203の出力レベルはいずれも‘0’となるが、モ
ータの回転子が回転を開始して前記ホールIC6が識別
帯5のN極着磁された部分に対向するとz1端子のレベ
ルが‘0’に移行し、代わってn1端子のレベルが
‘1’に移行する。ただし、ここではREV端子のレベ
ルは‘0’に保持されていてモータの回転子は正方向回
転をし、回転方向判別回路 300を構成するDフリップフ
ロップ 301の出力レベルは‘0’になっているものとす
る。
Assuming now that the Hall IC 6 in FIG. 1 has an electrical angle of 0 in FIG.
If it is opposed to the position of °, the inverter
The output level of 207 becomes "1", and the NAND gate
The output levels of 201 and 203 are both "0", but when the rotor of the motor starts rotating and the Hall IC 6 faces the magnetized portion of the identification band 5 at the N pole, the level of the z1 terminal becomes "0". The level of the n1 terminal shifts to "1" instead. However, here, the level of the REV terminal is held at "0", the rotor of the motor rotates in the forward direction, and the output level of the D flip-flop 301 constituting the rotation direction determination circuit 300 becomes "0". Be present.

n1端子のレベルが‘1’に移行する以前にNANDゲ
ート 202の出力レベルが‘1’になっているので、続い
てNANDゲート 205の出力レベルが‘0’に移行し、
NANDゲート 203とNANDゲート 204によるゲート
対の出力状態を反転させて、前記NANDゲート 203の
出力レベルが‘1’になり、前記NANDゲート 204の
出力レベルは‘0’となる。この変化によって前記NA
NDゲート 206の出力レベルが‘1’に移行し、前記イ
ンバータ 207の出力レベルは‘0’に移行する。
Since the output level of the NAND gate 202 is "1" before the level of the n1 terminal shifts to "1", the output level of the NAND gate 205 subsequently shifts to "0",
By inverting the output state of the gate pair of the NAND gate 203 and the NAND gate 204, the output level of the NAND gate 203 becomes "1" and the output level of the NAND gate 204 becomes "0". Due to this change, the NA
The output level of the ND gate 206 shifts to "1", and the output level of the inverter 207 shifts to "0".

さらに続いて回転子が回転して、前記ホールIC6が第
5図の電気角 180゜の位置にさしかかると、第5図Dに
示すように、z1端子のレベルが再び‘1’に移行する
が、この時点では前記NANDゲート 204の出力レベル
が‘0’に移行しているので、NANDゲート 206の出
力レベルは変化せず、前記NANDゲート 203, 201,
前記インバータ 207の出力状態も変化しない。
When the rotor further rotates and the Hall IC 6 approaches the position of electrical angle 180 ° in FIG. 5, the level of the z1 terminal shifts to “1” again as shown in FIG. 5D. At this time, since the output level of the NAND gate 204 has shifted to “0”, the output level of the NAND gate 206 does not change, and the NAND gates 203, 201,
The output state of the inverter 207 does not change either.

続いて、s1端子のレベルが‘1’になると、それ以前
に前記NANDゲート 206の出力レベルが‘1’になっ
ているので、NANDゲート 201とNANDゲート 202
によるゲート対の出力状態が反転して前記NANDゲー
ト 201の出力レベルが‘1’に移行し、前記NANDゲ
ート 203の出力レベルは‘0’に移行する。
Then, when the level of the s1 terminal becomes "1", the output level of the NAND gate 206 has become "1" before that, so the NAND gate 201 and the NAND gate 202
The output state of the gate pair is inverted, the output level of the NAND gate 201 shifts to "1", and the output level of the NAND gate 203 shifts to "0".

結局、第7図に示された順序回路はあらかじめ順序づけ
された通りに入力端子が活性状態になったときにのみ、
入力を出力に反映させる機能を有している。
After all, the sequential circuit shown in FIG. 7 can be operated only when the input terminals are activated as previously ordered.
It has a function to reflect input to output.

このようにして第7図のn1端子,s1端子,z1端子
に第5図B,C,Dに示すような位置検出信号が供給さ
れたとき、前記NANDゲート203あるいはn2端子,
前記NANDゲート 201,前記インバータ 207あるいは
z2端子には第5図E,F,Gに示すような駆動指令信
号が出力される。
Thus, when the position detection signals as shown in FIGS. 5B, 5C and 5D are supplied to the n1, s1 and z1 terminals of FIG. 7, the NAND gate 203 or the n2 terminal,
A drive command signal as shown in FIGS. 5E, 5F and 5G is output to the NAND gate 201, the inverter 207 or the z2 terminal.

なお、第5図からもわかるように、モータが逆方向に回
転しているときにはn1端子,s1端子,z1端子に供
給される信号の到来順序がn1,z1,s1の順にな
り、n1とs1の信号が入れ替わった形になる。第7図
のNANDゲート 208, 209, 210, 211, 212による
切換回路は、モータの回転方向の正逆に拘らず、順序回
路 200に同じ条件で動作させるために付加されている。
As can be seen from FIG. 5, when the motor is rotating in the reverse direction, the arrival order of the signals supplied to the n1 terminal, s1 terminal, and z1 terminal is n1, z1, and s1. The signal of is changed. The switching circuit constituted by the NAND gates 208, 209, 210, 211, 212 of FIG. 7 is added to the sequential circuit 200 to operate under the same conditions regardless of whether the rotation direction of the motor is normal or reverse.

つぎに、第7図に示された回転方向判別回路300は、モ
ータの回転子が正方向に回転している状態と逆方向に回
転している状態とでは、n1端子,s1端子,z1端子
が活性状態に移行する順序が異なることを利用して回転
方向の判別を行うが、この動作の概要を第8図及び第9
図に示した信号波形図に基づいて説明する。
Next, the rotation direction determination circuit 300 shown in FIG. 7 has the n1 terminal, the s1 terminal, and the z1 terminal when the rotor of the motor is rotating in the forward direction and in the reverse direction. The rotation direction is discriminated by utilizing the difference in the order of transition to the active state. The outline of this operation is shown in FIGS. 8 and 9.
Description will be given based on the signal waveform diagram shown in the figure.

まず、Dフリップフロップ 301はすでに説明したAND
ゲート 704の出力レベルが‘0’になっている間はその
出力レベルがREV端子のレベルと同じになるように初
期化される。
First, the D flip-flop 301 is the AND described above.
While the output level of the gate 704 is "0", the output level is initialized to the same level as the REV terminal.

第8図A,B,C,Dはそれぞれ、モータが正方向に回
転している状態でのf1端子,n1端子,s1端子,z
1端子に供給される信号波形を示したものであり、第8
図EはこのときのNANDゲート 302の出力信号波形で
あり、第8図F,G,H,I,J,KはそれぞれNAN
Dゲート 303, 304, 305, 306, 307, 308の出力信
号波形であり、第8図L,MはそれぞれDフリップフロ
ップ 301,NANDゲート 309の出力信号波形である。
FIGS. 8A, 8B, 8C and 8D show the f1 terminal, n1 terminal, s1 terminal and z when the motor is rotating in the forward direction, respectively.
8 shows a signal waveform supplied to one terminal.
FIG. E shows an output signal waveform of the NAND gate 302 at this time, and FIGS. 8F, G, H, I, J, and K respectively show NAN.
The output signal waveforms of the D gates 303, 304, 305, 306, 307, and 308 are shown, and L and M of FIG. 8 are the output signal waveforms of the D flip-flop 301 and the NAND gate 309, respectively.

第8図において、時刻t以前のs1端子のレベルが
‘1’になっている期間は、NANDゲート 302とNA
NDゲート 310によるRSフリップフロップはリセット
され、NANDゲート 303とNANDゲート 304による
RSフリップフロップはセットされ、また、それ以前に
NANDゲート306 とNANDゲート 307によるRSフ
リップフロップはリセットされているので、s1端子に
供給される信号のトレイリングエッジが到来した後に、
時刻tにおいて、f1端子に供給されるFG信号のリ
ーディングエッジが到来したとき、前記NANDゲート
305の出力レベルが‘0’に移行し、その結果、前記N
ANDゲート 306と前記NANDゲート 307によるRS
フリップフロップの出力状態が反転して、前記NAND
ゲート 306の出力レベルが‘1’に移行する。
In FIG. 8, the NAND gate 302 and the NA are set during the period in which the level of the s1 terminal is “1” before the time t 1 .
Since the RS flip-flop by the ND gate 310 is reset, the RS flip-flops by the NAND gate 303 and the NAND gate 304 are set, and the RS flip-flop by the NAND gate 306 and the NAND gate 307 is reset before that, s1 After the trailing edge of the signal supplied to the terminal arrives,
At time t 1 , when the leading edge of the FG signal supplied to the f1 terminal arrives, the NAND gate
The output level of 305 shifts to "0", and as a result, the N
RS by AND gate 306 and the NAND gate 307
The output state of the flip-flop is inverted and the NAND
The output level of the gate 306 shifts to "1".

時刻tにおいて、FG信号のトレイリングエッジが到
来すると、前記NANDゲート 308の出力レベルが
‘0’に移行するので、前記NANDゲート 303と前記
NANDゲート 304によるRSフリップフロップの出力
状態が反転し、続いて、前記NANDゲート 306と前記
NANDゲート307によるRSフリップフロップの出力
状態も反転し、前記NANDゲート 308の出力レベルは
再び‘1’に戻る。時刻tにおいて前記NANDゲー
ト307の出力レベルの‘1’への移行によってDフリッ
プフロップ 301がトリガされ、トリガ時点の前記NAN
Dゲート 302の出力レベルは‘0’になっているから、
前記Dフリップフロップ 301の出力レベルも‘0’にな
る。
At the time t 2 , when the trailing edge of the FG signal arrives, the output level of the NAND gate 308 shifts to “0”, so that the output state of the RS flip-flop by the NAND gate 303 and the NAND gate 304 is inverted. Then, the output state of the RS flip-flop by the NAND gate 306 and the NAND gate 307 is also inverted, and the output level of the NAND gate 308 returns to "1" again. At time t 2 , the D flip-flop 301 is triggered by the transition of the output level of the NAND gate 307 to “1”, and the NAN at the time of the trigger is triggered.
Since the output level of D-gate 302 is "0",
The output level of the D flip-flop 301 also becomes "0".

時刻tから時刻tあるいは時刻tから時刻t
かけても同様の動作を繰り返し、モータの回転子が正方
向に回転している限り、前記Dフリップフロップ 301の
出力レベルは‘0’になり、このときにREV端子を介
して正方向回転の指令信号が与えられていたとすると、
NANDゲート311 の出力レベルが‘0’になるので、
NANDゲート 309の出力レベルは‘1’になる。
From time t 3 period from time t 4 or time t 5 to time t 6 repeats the same operation, as long as the motor rotor is rotated in the forward direction, the output level of the D flip-flop 301 is '0' If a command signal for forward rotation is given via the REV terminal at this time,
Since the output level of NAND gate 311 becomes "0",
The output level of the NAND gate 309 becomes "1".

一方、モータの回転子が逆方向に回転しているときに
は、第7図の回転方向判別回路 300の各部の信号波形は
第9図のようになり、時刻tにおいて前記Dフリップ
フロップ 301がトリガされる直前の前記NANDゲート
302の出力レベルは常に‘1’であるので、前記Dフリ
ップフロップ301の出力レベルも常に‘1’になり、R
EV端子には正方向回転の指令信号が与えられていたと
すると、前記NANDゲート 309の出力レベルが‘0’
になって、指令に対して反対方向の回転であることを示
す出力信号がen端子に送出される。
On the other hand, when the rotor of the motor is rotating in the opposite direction, the signal waveform of each part of the rotation direction discrimination circuit 300 in FIG. 7 becomes as shown in FIG. 9, and the D flip-flop 301 triggers at time t 2 . The NAND gate immediately before
Since the output level of 302 is always "1", the output level of the D flip-flop 301 is also always "1", and R
If a command signal for forward rotation is given to the EV terminal, the output level of the NAND gate 309 is "0".
Then, an output signal indicating that the rotation is in the opposite direction to the command is sent to the en terminal.

なお、dr端子には前記Dフリップフロップ301の出力
信号がそのまま印加されるので、この端子レベルはモー
タの回転子が正方向に回転しているときには‘0’にな
り、モータの回転子が逆方向に回転しているときには
‘1’になる。
Since the output signal of the D flip-flop 301 is directly applied to the dr terminal, the level of this terminal becomes '0' when the motor rotor is rotating in the forward direction, and the motor rotor is in the reverse direction. It becomes '1' when rotating in the direction.

つぎに、第7図のステップコントローラ 500の動作の概
要を第10図に示した信号波形図に基づいて説明する。
Next, the outline of the operation of the step controller 500 shown in FIG. 7 will be described based on the signal waveform diagram shown in FIG.

第10図A,BはそれぞれNANDゲート 201の出力信号
と、f1端子に供給されるFG信号の信号波形を示した
ものであり、第10図C,D,E,F,Gは、それぞれN
ANDゲート 501, 502, 503, 504, 505の出力信号
波形を示したものである。さらに、第10図H,I,J,
K,L,Mは、それぞれインバータ 506,3ビットのダ
ウンカウンタを構成するTフリップフロップ 507, 50
8,509 と、NANDゲート 510, 511の出力信号波形
を示したものであり、第10図N,Oは、それぞれNAN
Dゲート 512, 513の出力信号波形を示したものであ
り、第10図a,b,c,d,e,fは、それぞれ第7図
のum0端子,um1端子,um2端子,um3端子,
um4端子,um5端子に現れる出力信号を示したもの
であり、第10図g,h,i,jは、それぞれ第7図のu
s1端子,us2端子,us3端子,us4端子に現れ
る出力信号を示したものであり、第10図k,l,m,
n,o,pは、それぞれ第7図のwm0端子,wm1端
子,wm2端子,wm3端子,wm4端子,wm5端子
に現れる出力信号を示したものであり、第10図q,r,
s,tは、それぞれ第7図のws1端子,ws2端子,
ws3端子,ws4端子に現れる出力信号を示したもの
である。
10A and 10B show the output signal of the NAND gate 201 and the signal waveform of the FG signal supplied to the f1 terminal, respectively, and C, D, E, F, and G of FIG. 10 are N respectively.
4 shows output signal waveforms of AND gates 501, 502, 503, 504, 505. Furthermore, FIG. 10 H, I, J,
K, L, and M are inverters 506 and T flip-flops 507 and 50, respectively, which form a 3-bit down counter.
8 and 509 and the output signal waveforms of NAND gates 510 and 511 are shown in FIG.
The output signal waveforms of the D gates 512 and 513 are shown, and a, b, c, d, e, and f in FIG. 10 are um0 terminal, um1 terminal, um2 terminal, and um3 terminal in FIG. 7, respectively.
The output signals appearing at the um4 terminal and the um5 terminal are shown in FIG. 10, and g, h, i, and j in FIG.
The output signals appearing at the s1 terminal, the us2 terminal, the us3 terminal, and the us4 terminal are shown in FIG. 10, k, l, m,
n, o, and p represent output signals appearing at the wm0 terminal, wm1 terminal, wm2 terminal, wm3 terminal, wm4 terminal, and wm5 terminal of FIG. 7, respectively, and q, r, and FIG.
s and t are the ws1 terminal, ws2 terminal, and ws2 terminal of FIG. 7, respectively.
The output signals appearing at the ws3 terminal and the ws4 terminal are shown.

第10図の時刻t以前にNANDゲート 514,515 ,51
6 の出力レベルが‘1’であって、NANDゲート 517
の出力レベルが‘0’になっていて、しかも前記NAN
Dゲート 201の出力信号のリーディングエッジがすでに
到来しているもとで、時刻tにおいてf1端子に供給
されるFG信号のリーディングエッジが到来すると、N
ANDゲート 501の出力レベルが‘0’に移行し、その
結果、NANDゲート502の出力レベルが‘1’に移
行するとともに前記NANDゲート 515の出力レベルが
‘0’に移行してこの状態が保持される。
NAND gates 514, 515 and 51 before time t 1 in FIG.
The output level of 6 is "1", and the NAND gate 517
Output level is '0' and the above NAN
When the leading edge of the FG signal supplied to the f1 terminal arrives at time t 1 while the leading edge of the output signal of the D gate 201 has already arrived, N
The output level of the AND gate 501 shifts to "0", as a result, the output level of the NAND gate 502 shifts to "1" and the output level of the NAND gate 515 shifts to "0", and this state is maintained. To be done.

時刻tにおいて、FG信号のトレイリングエッジが到
来すると、前記NANDゲート 501の出力レベルは
‘1’に戻るが、NANDゲート 503の出力レベルが
‘0’に移行するので、NANDゲート 504の出力レベ
ルが‘1’に移行するとともに前記NANDゲート 516
の出力レベルは‘0’に移行する。
In time t 2, the the trailing edge of the FG signal arrives, the output level of the NAND gate 501 returns to "1", the output level of the NAND gate 503 transitions to "0", the output of NAND gate 504 When the level shifts to "1", the NAND gate 516
Output level shifts to "0".

時刻tにおいて、再びFG信号のリーディングエッジ
が到来するとNANDゲート 505の出力レベルが‘0’
に移行し、その結果、前記NANDゲート 517の出力レ
ベルが‘1’に移行するので、前記NANDゲート 514
の出力レベルは‘0’に移行し、前記NANDゲート 5
15の出力レベルは‘1’に移行する。これによって前記
NANDゲート 502の出力レベルが‘0’になり、さら
に、前記NANDゲート 516の出力レベルが‘1’とな
り、続いて前記NANDゲート 504の出力レベルが
‘0’になるので、前記NANDゲート 505の出力レベ
ルが‘1’に戻って一連の動作が終了する。
At time t 3 , when the leading edge of the FG signal arrives again, the output level of the NAND gate 505 becomes “0”.
, And as a result, the output level of the NAND gate 517 shifts to '1', the NAND gate 514
Output level of the NAND gate 5 shifts to "0".
The output level of 15 shifts to '1'. As a result, the output level of the NAND gate 502 becomes "0", the output level of the NAND gate 516 becomes "1", and then the output level of the NAND gate 504 becomes "0". The output level of the gate 505 returns to "1" and the series of operations ends.

結局、時刻tから時刻tにかけて前記NANDゲー
ト 201の出力信号と、f1端子に供給されるFG信号が
第10図A,Bに示したように変化したとき、時刻t
ら時刻tにかけての間に前記NANDゲート 516の出
力レベルが‘0’になってTフリップフロップ 507がリ
セットされ、同時に、ANDゲート 518を介してTフリ
ップフロップ 508, 509がセットされ、NANDゲート
510 とNANDゲート 519によって構成されたRSフリ
ップフロップの出力状態も反転して、前記NANDゲー
ト 510の出力レベルは‘1’に移行する。
After all, when the output signal of the NAND gate 201 and the FG signal supplied to the f1 terminal change from time t 0 to time t 3 as shown in FIGS. 10A and 10B, time t 2 to time t 3 During this period, the output level of the NAND gate 516 becomes "0" and the T flip-flop 507 is reset, and at the same time, the T flip-flops 508 and 509 are set via the AND gate 518, and the NAND gate 516 is set.
The output state of the RS flip-flop formed by 510 and the NAND gate 519 is also inverted, and the output level of the NAND gate 510 shifts to "1".

すなわち、前記NANDゲート 504の出力信号は前記T
フリップフロップ 507, 508, 509および前記RSフリ
ップフロップによって構成された4ビットのダウンカウ
ンタのプリセット信号となり、時刻tの時点でこのカ
ウンタの出力は[1110]にプリセットされ、このプリセ
ットは時刻tまで持続する。
That is, the output signal of the NAND gate 504 is the T signal.
It becomes a preset signal of a 4-bit down counter constituted by the flip-flops 507, 508, 509 and the RS flip-flop, and the output of this counter is preset at [1110] at time t 2 , and this preset is performed at time t 3 Lasts until.

時刻tにおいてFG信号のトレイリングエッジが到来
すると、4ビットのカウンタは再びダウンカウント動作
を始めるが、時刻t14において、カウンタのカウント値
が[1000]になると、NANDゲート 520の出力レベル
が‘0’になり、続いて、NANDゲート 511とNAN
Dゲート 521によって構成されたRSフリップフロップ
の出力状態が反転して前記NANDゲート 511の出力レ
ベルが‘0’に移行する。その結果、前記NANDゲー
ト 510と前記NANDゲート 519によるRSフリップフ
ロップの出力状態も反転し、前記NANDゲート 510の
出力レベルが‘0’に移行するとともに、前記ANDゲ
ート 518を介して前記Tフリップフロップ 508と前記T
フリップフロップ 509がセットされる。
When the trailing edge of the FG signal at time t 4 is reached, although the 4-bit counter starts counting down again, at time t 14, the count value of the counter becomes [1000], the output level of the NAND gate 520 It becomes "0", then NAND gate 511 and NAN
The output state of the RS flip-flop formed by the D gate 521 is inverted and the output level of the NAND gate 511 shifts to "0". As a result, the output state of the RS flip-flop by the NAND gate 510 and the NAND gate 519 is also inverted, the output level of the NAND gate 510 shifts to "0", and the T flip-flop is passed through the AND gate 518. 508 and the T
Flip-flop 509 is set.

したがって、時刻t14の時点で4ビットのカウンタの出
力は[0110]にプリセットされ、時刻t15において、再
びFG信号のリーディングエッジが到来すると、前記N
ANDゲート 511の出力レベルが‘1’に戻るので前記
Tフリップフロップ508と前記Tフリップフロップ 509
のセットは解除されて時刻t16から4ビットのカウンタ
はダウンカウント動作を再開する。
Therefore, the output of the 4-bit counter is preset to [0110] at time t 14 , and when the leading edge of the FG signal again arrives at time t 15 , the N
Since the output level of the AND gate 511 returns to "1", the T flip-flop 508 and the T flip-flop 509
Is released and the 4-bit counter restarts the down-counting operation from time t 16 .

以後、時刻t26において前記NANDゲート516が再び
プリセット信号を発生するまでダウンカウント動作が続
くが、時刻t26において、FG信号のリーディングエッ
ジが到来すると、時刻t2の時点と同様の動作が繰り返さ
れる。
Thereafter, the NAND gate 516 is followed by a down-counting operation until generation of a preset signal again at time t 26, at time t 26, when the leading edge of the FG signal arrives, the same operation as at time t 2 is repeated Be done.

このようにして、4ビットのカウンタのカウント値は位
置検出信号の1周期の間に10進表示で、14,13,12,1
1,10,9,6,5,4,3,2,1の順で減少してい
くが、このカウンタのクロック信号となるFG信号を仮
想カウンタのLSB出力と見なすならば、カウンタのビ
ット数は5となり、そのカウント値は位置検出信号の1
周期の間に10進表示で、29,28,27,26,25,24,23,
22,21,20,19,18,13,12,11,10,9,8,7,
6,5,4,3,2の順で減少していく。
In this way, the count value of the 4-bit counter is expressed in decimal notation during one cycle of the position detection signal, and is 14, 13, 12, 1.
Although it decreases in order of 1, 10, 9, 6, 5, 4, 3, 2, 1, but if the FG signal that is the clock signal of this counter is regarded as the LSB output of the virtual counter, the number of bits of the counter Is 5, and the count value is 1 of the position detection signal.
In decimal notation during the cycle, 29, 28, 27, 26, 25, 24, 23,
22, 21, 20, 19, 18, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7,
It decreases in the order of 6, 5, 4, 3, 2.

一方、NANDゲート 522, 523, 524, 525, 526,
527, 528, 529, 530は5ビットの仮想カウンタの下
位4ビットの出力をデコードするデコーダを構成してい
る。前記NANDゲート 522はカウンタの下位4ビット
の出力が[1100]になったときにその出力レベルが
‘0’になり、前記NANDゲート 523はカウンタの下
位4ビットの出力が[1011]もしくは[1010]になった
ときにその出力レベルが‘0’になり、前記NANDゲ
ート 524はカウンタの下位4ビットの出力が[1010]に
なったときにその出力レベルが‘0’になり、前記NA
NDゲート 525はカウンタの下位4ビットの出力が[10
01]もしくは[1000]になったときにその出力レベルが
‘0’になり、前記NANDゲート 526はカウンタの下
位4ビットの出力が[1000]になったときにその出力レ
ベルが‘0’になり、前記NANDゲート 527はカウン
タの下位4ビットの出力が[0110]になったときにその
出力レベルが‘0’になり、前記NANDゲート 528は
カウンタの下位4ビットの出力が[0100]になったとき
にその出力レベルが‘0’になり、前記NANDゲート
529はカウンタの下位ビットの出力が[0011]から[00
01]の間でその出力レベルが‘0’になり、前記NAN
Dゲート 530はカウンタの下位4ビットの出力が[001
0]になったときにその出力レベルが‘0’になる。
On the other hand, NAND gates 522, 523, 524, 525, 526,
527, 528, 529, and 530 form a decoder that decodes the output of the lower 4 bits of the 5-bit virtual counter. The output level of the NAND gate 522 becomes “0” when the output of the lower 4 bits of the counter becomes [1100], and the NAND gate 523 outputs the output of the lower 4 bits of the counter as [1011] or [1010]. ], The output level becomes '0', and the NAND gate 524 becomes '0' when the lower 4 bits of the counter output becomes [1010].
The ND gate 525 outputs the lower 4 bits of the counter [10
When it becomes 01] or [1000], its output level becomes "0", and when the output of the lower 4 bits of the counter of the NAND gate 526 becomes [1000], its output level becomes "0". The output level of the NAND gate 527 becomes "0" when the output of the lower 4 bits of the counter becomes [0110], and the NAND gate 528 outputs the output of the lower 4 bits of the counter to [0100]. Output level becomes "0" when it becomes
For the 529, the output of the lower bit of the counter is [0011] to [00
01], its output level becomes '0', and the NAN
In the D gate 530, the output of the lower 4 bits of the counter is [001
The output level becomes "0" when it becomes "0".

これらのデコーダはステップ電流波形を作りだすための
区間信号を発生する目的に利用されるほか、第10図Nの
信号波形と第10図Oの信号波形を作りだすためにも利用
される。
These decoders are used not only for the purpose of generating a section signal for generating a step current waveform, but also for generating the signal waveform of FIG. 10N and the signal waveform of FIG.

すなわち、時刻tにおいて5ビットの仮想カウンタの
出力が[ 11100]になるので前記NANDゲート 522の
出力レベルが‘0’に移行するが、これによってNAN
Dゲート 531の出力レベルが‘0’に移行し、続いてN
ANDゲート 532の出力レベルが‘1’に移行し、その
結果、NANDゲート 513の出力レベルが‘0’に移行
する。時刻t15においても5ビットの仮想カウンタの出
力が[ 01100]になるので前記NANDゲート 522の出
力レベルが‘0’に移行するが、今度はNANDゲート
533の出力レベルが‘0’に移行し、続いて、前記NA
NDゲート 513の出力レベルが‘1’に移行し、その結
果、前記NANDゲート532 の出力レベルが‘0’に移
行する。
That is, since the output of the 5-bit virtual counter becomes [11100] at time t 3 , the output level of the NAND gate 522 shifts to “0”.
The output level of D gate 531 shifts to "0", and then N
The output level of the AND gate 532 shifts to "1", and as a result, the output level of the NAND gate 513 shifts to "0". At time t 15 , the output of the 5-bit virtual counter becomes [01100], so that the output level of the NAND gate 522 shifts to “0”.
The output level of 533 shifts to '0', and then the NA
The output level of the ND gate 513 shifts to "1", and as a result, the output level of the NAND gate 532 shifts to "0".

さらに、時刻t11において5ビットの仮想カウンタの出
力が[ 10100]になるので前記NANDゲート 528の出
力レベルが‘0’に移行するが、これによってNAND
ゲート 534の出力レベルが‘0’に移行し、続いて、N
ANDゲート 535の出力レベルが‘1’に移行し、その
結果、NANDゲート 512の出力レベルが‘0’に移行
する。時刻t23においても5ビットの仮想カウンタの出
力が[ 00100]になるので前記NANDゲート528の出
力レベルが‘0’に移行するが、今度はNANDゲート
536の出力レベルが‘0’に移行し、続いて、前記NA
NDゲート 512の出力レベルが‘1’に移行し、その結
果、前記NANDゲート535 の出力レベルが‘0’に移
行する。
Further, at time t 11 , the output of the 5-bit virtual counter becomes [10100], so that the output level of the NAND gate 528 shifts to “0”.
The output level of the gate 534 shifts to "0", then N
The output level of the AND gate 535 shifts to "1", and as a result, the output level of the NAND gate 512 shifts to "0". At time t 23 , the output of the 5-bit virtual counter becomes [00100], so that the output level of the NAND gate 528 shifts to “0”.
The output level of 536 shifts to "0", and then the NA
The output level of the ND gate 512 shifts to "1", and as a result, the output level of the NAND gate 535 shifts to "0".

また、第7図の出力端子um0〜um5,us1〜us
4,wm0〜wm5,ws1〜ws4には第10図a〜t
に示された区間信号が出力されるが、これらの区間信号
の生成方法について説明する。
In addition, the output terminals um0-um5, us1-us of FIG.
4, wm0 to wm5, ws1 to ws4 are shown in FIGS.
The section signals shown in are output, and a method of generating these section signals will be described.

まず、um0端子,wm0端子には前記NANDゲート
528, 522の出力信号と同じ信号波形が送出され、これ
らはそのままステップ電流波形の最小値区間のための信
号として利用される。また、um5端子,wm5端子に
は前記NANDゲート524 ,527 の出力信号を反転した
ものが送出され、これらはステップ電流波形の最大値区
間のための信号として利用される。これ以外の区間信号
はNANDゲート 537, 538,NANDゲート 539,54
0 ,NANDゲート 541, 542,NANDゲート 543,
544,NANDゲート 545, 546によって構成された5
個のRSフリップフロップの出力信号と、Tフリップフ
ロップ 507〜 509の出力信号を組み合わせて生成され
る。例えば、区間信号um4には前記NANDゲート 5
37の出力信号が利用され、区間信号us3には前記Tフ
リップフロップ 509の出力信号が利用され、区間信号w
m2には前記NANDゲート 541の出力信号が利用さ
れ、区間信号ws3には前記NANDゲート539の出力
信号が利用される。
First, the um0 terminal and the wm0 terminal have the NAND gates.
The same signal waveforms as the output signals of 528 and 522 are transmitted, and these are used as they are as signals for the minimum value section of the step current waveform. Also, inverted signals of the output signals of the NAND gates 524 and 527 are sent to the um5 terminal and the wm5 terminal, and these are used as signals for the maximum value section of the step current waveform. Other section signals are NAND gates 537, 538, NAND gates 539, 54
0, NAND gate 541, 542, NAND gate 543,
5 composed of 544, NAND gates 545, 546
It is generated by combining the output signals of the RS flip-flops and the output signals of the T flip-flops 507 to 509. For example, for the section signal um4, the NAND gate 5
The output signal of the T flip-flop 509 is used for the section signal us3, and the section signal w
The output signal of the NAND gate 541 is used for m2, and the output signal of the NAND gate 539 is used for the interval signal ws3.

つぎに、第7図のモード切換回路 700の動作について説
明する。
Next, the operation of the mode switching circuit 700 shown in FIG. 7 will be described.

モード切換回路 700はDフリップフロップ 701とNAN
Dゲート 702,インバータ 703,ANDゲート 704, 7
05,NANDゲート 706によって構成されている。
The mode switching circuit 700 includes a D flip-flop 701 and a NAN.
D gate 702, inverter 703, AND gate 704, 7
05, NAND gate 706.

J端子のレベルが‘0’である間に前記Dフリップフロ
ップ 701の出力レベルが‘0’になっていると、J端子
のレベルが‘1’に移行した直後に初期化回路000を構
成するNANDゲート2002の出力レベルが‘0’に移行
するので、モータの起動時には前記Dフリップフロップ
701の出力レベルは‘1’になっている。
If the output level of the D flip-flop 701 is "0" while the level of the J terminal is "0", the initialization circuit 000 is formed immediately after the level of the J terminal shifts to "1". Since the output level of the NAND gate 2002 shifts to "0", the D flip-flop is activated when the motor is started.
The output level of 701 is '1'.

モータの回転速度の上昇に伴ってf1端子にFG信号が
供給されるようになり、それによってステップコントロ
ーラ 500が正規の動作を開始し、NANDゲート 516に
よるカウンタのプリセットが規制正しく行われるように
なって、第10図の時刻tから時刻tの中間点におい
て、順序回路200 を構成するNANDゲート 201の出力
信号のリーディングエッジが到来したときに、ステップ
コントローラ 500を構成するNANDゲート 529の出力
レベルが‘0’に移行していると、前記Dフリップフロ
ップ 701の出力レベルが‘0’に移行する。
As the motor rotation speed increases, the FG signal is supplied to the f1 terminal, which causes the step controller 500 to start normal operation and the NAND gate 516 to preset the counter correctly. Then, at the midpoint between time t 0 and time t 1 in FIG. 10, when the leading edge of the output signal of the NAND gate 201 which forms the sequential circuit 200 arrives, the output of the NAND gate 529 which forms the step controller 500 When the level shifts to "0", the output level of the D flip-flop 701 shifts to "0".

このDフリップフロップ 701の出力信号はモード切換信
号としてmd端子に送出されるほか、同期トリガ回路 6
00,加減算指令回路 800,通電方向設定回路1000にも供
給される。なお、md端子のレベルが‘0’のとき準全
波駆動のモードにあり、‘1’のときには全波駆動のモ
ードにある。
The output signal of the D flip-flop 701 is sent to the md terminal as a mode switching signal, and the synchronous trigger circuit 6
00, addition / subtraction command circuit 800, and energization direction setting circuit 1000 are also supplied. When the level of the md terminal is "0", it is in the quasi-full-wave drive mode, and when it is "1", it is in the full-wave drive mode.

また、NANDゲート 702の出力信号はbk端子に送出
されるが、前記NANDゲート 702の出力レベルはJ端
子のレベルが‘0’であって、しかも前記Dフリップフ
ロップ 701の出力レベルが‘1’になったときに‘0’
となり、この出力は通電方向切換回路1100を介してU相
駆動回路1600,W相駆動回路1700,V相駆動回路1900に
ホールIC6への給電のための片方向のみを行わせる目
的に利用される。
The output signal of the NAND gate 702 is sent to the bk terminal. The output level of the NAND gate 702 is "0" at the J terminal and the output level of the D flip-flop 701 is "1". When it becomes '0'
This output is used for the purpose of causing the U-phase drive circuit 1600, the W-phase drive circuit 1700, and the V-phase drive circuit 1900 to perform only one direction for supplying power to the Hall IC 6 via the energization direction switching circuit 1100. .

ANDゲート 704は初期化回路2000が初期化信号を送出
したとき、あるいは前記NANDゲート702 が出力信号
を送出したときに順序回路 200と回転方向判別回路 300
を初期化し、ANDゲート705 は前記初期化回路2000が
初期化信号を送出したとき、あるいは回転停止検出器21
00がqt端子のレベルを‘1’に移行せしめたときに前
記Dフリップフロップ 701とステップコントローラ 500
を初期化する。
The AND gate 704 outputs the initialization signal from the initialization circuit 2000, or outputs the output signal from the NAND gate 702.
AND gate 705 is used when the initialization circuit 2000 sends an initialization signal or when the rotation stop detector 21
When 00 changes the level of the qt terminal to "1", the D flip-flop 701 and the step controller 500
To initialize.

つぎに、加減算指令回路 800の動作について第11図の信
号波形を参照しながら説明する。
Next, the operation of the addition / subtraction command circuit 800 will be described with reference to the signal waveforms in FIG.

第11図は全波駆動時のステップ電流波形ならびにこのス
テップ電流波形をもとにして作りだされる3相の駆動電
流波形の生成過程を示す信号波形図であり、第11図A,
Bの信号波形はそれぞれ第10図A,Bの信号波形と同一
のものであり、第11図C,D,E,Fの信号波形はそれ
ぞれ第10図H,I,J,Kに示された信号波形と同一の
ものであり、これらは他の信号波形のタイミング参照用
に示したものである。また、第11図Cの信号波形の上部
に記された記号はすでに説明した5ビットの仮想カウン
タの下位4ビットのカウント値を16進表示したものであ
る。さらに、第11図GおよびHは第7図のNANDゲー
ト 543およびNANDゲート 545の出力信号波形であ
り、第11図Iは第1図のスロープ発生回路1400の出力信
号波形であり、第11図J,K,N,Oはいずれも第1図
のステップ電流発生回路1200の出力信号波形であり、第
11図L,Pは第1図のスロープ合成回路1500の内部にお
いて作りだされる信号波形であり、第11図M,Qはそれ
ぞれ第1図のU相駆動回路1600とW相駆動回路1700に供
給される駆動電流波形であり、第11図R,Sはそれぞれ
第7図のu1端子,w1端子に供給される通電方向設定
回路1000の出力信号波形であり、第11図T,Uはいずれ
も第1図の電流加算回路1800によって作りだされるV相
の駆動電流波形である。
FIG. 11 is a signal waveform diagram showing a step current waveform during full-wave driving and a process of generating a three-phase drive current waveform generated based on this step current waveform.
The signal waveform of B is the same as the signal waveform of FIGS. 10A and 10B, respectively, and the signal waveforms of FIGS. 11C, D, E, and F are shown in FIGS. 10H, I, J, and K, respectively. The signal waveforms are the same as those described above, and these are shown for timing reference of other signal waveforms. Further, the symbols shown above the signal waveforms in FIG. 11C are hexadecimal representations of the lower 4 bits of the 5-bit virtual counter already described. Further, FIGS. 11G and 11H are output signal waveforms of the NAND gate 543 and NAND gate 545 of FIG. 7, and FIG. 11I is an output signal waveform of the slope generation circuit 1400 of FIG. J, K, N, and O are output signal waveforms of the step current generation circuit 1200 of FIG.
11 L and P are signal waveforms created inside the slope synthesizing circuit 1500 of FIG. 1, and M and Q of FIG. 11 are the U-phase driving circuit 1600 and W-phase driving circuit 1700 of FIG. 1, respectively. 11 is a drive current waveform to be supplied. R and S in FIG. 11 are output signal waveforms of the energization direction setting circuit 1000 supplied to the u1 terminal and w1 terminal in FIG. 7, respectively. Is also a V-phase drive current waveform produced by the current adder circuit 1800 of FIG.

第11図Mの電流波形は、第1図のステップ電流発生回路
1200から発生される第11図Jの電流波形に第1図のスロ
ープ発生回路1400から発生される第11図Iの電流波形を
第1図のスロープ合成回路1500によって合成して得られ
るが、この際に、時刻t11から時刻t17の区間において
は第11図Jの電流値に第11図Kの電流値でリミットされ
た第11図Lの電流値を加算し、時刻t17から時刻t23
区間においては第11図Jの電流値から第11図Kの電流値
でリミットされた第11図Lの電流値を減算することによ
って第11図Mの電流波形を作りだしている。
The current waveform of FIG. 11M is the step current generation circuit of FIG.
The current waveform of FIG. 11J generated from 1200 is combined with the current waveform of FIG. 11I generated from the slope generation circuit 1400 of FIG. 1 by the slope combination circuit 1500 of FIG. At that time, in the section from time t 11 to time t 17 , the current value of FIG. 11L limited by the current value of FIG. 11K is added to the current value of FIG. 11J, and from time t 17 to time t In section 23 , the current waveform of FIG. 11M is created by subtracting the current value of FIG. 11L limited by the current value of FIG. 11K from the current value of FIG. 11J.

加減算指令回路 800はこれらの加算・減算の指令信号を
スロープ合成回路1500に送出する機能を有しており、第
11図Mに示されたU相の駆動電流波形を作りだすための
時刻t11から時刻t17までの区間信号、ありは時刻t17
から時刻t23までの区間信号としてはステップコントロ
ーラ 500を構成するNANDゲート 543, 544によるR
Sフリップフロップの出力信号が利用され、第11図Qに
示したW相の駆動電流波形を作りだすための時刻t
ら時刻tまでの区間信号、あるいは時刻tから時刻
15までの区間信号としてはステップコントローラ 500
を構成するNANDゲート545 ,546 によるRSフリッ
プフロップの出力信号が利用される。なお、これらの区
間信号は、md端子のレベルが‘1’になっているとき
にNANDゲート 801あるいはNANDゲート 802を介
してua端子あるいはwa端子に送出されるが、md端
子のレベルが‘0’のときには、us端子には順序回路
200を構成するNANDゲート 201の出力信号が送出さ
れ、wa端子にはn2端子に送出される信号と同じ出力
信号が送出される。
The addition / subtraction command circuit 800 has a function of sending these addition / subtraction command signals to the slope synthesis circuit 1500.
11 interval signal from the time t 11 to produce a drive current waveform of the U-phase shown in FIG M to time t 17, there is a time t 17
According to NAND gate 543, 544 constituting the step controller 500 as interval signal until time t 23 from R
Is used the output signal of the S flip-flop, 11th section of the interval signal from time t 3 to produce a driving current waveform of the W-phase shown in FIG Q to time t 9 or from the time t 9, until time t 15 Step controller as signal 500
The output signals of the RS flip-flops by the NAND gates 545 and 546 which compose the above are used. These section signals are sent to the ua terminal or the wa terminal via the NAND gate 801 or the NAND gate 802 when the level of the md terminal is "1", but the level of the md terminal is "0". 'When the us terminal has a sequential circuit
The output signal of the NAND gate 201 which constitutes 200 is sent, and the same output signal as the signal sent to the n2 terminal is sent to the wa terminal.

つぎに、通電方向設定回路1000は、md端子のレベルが
‘1’になっているとき、すなわち全波駆動の状態にあ
るときに第11図Rおよび第11図Sの信号をu1端子,w
1端子を介して第1図の通電方向切換回路1100に送出
し、一方、md端子のレベルが‘0’になっているとき
にはそのレベルがモータの回転子の回転位置には無関係
な信号をu1端子,w1端子に送出する。また、J端
子,dr端子,en端子,dn端子のレベルに応じて第
1表に示すようにu1端子,w1端子に送出する信号の
位相を反転せしめる。
Next, the energization direction setting circuit 1000 outputs the signals of FIGS. 11R and 11S to the u1 terminal, w when the level of the md terminal is “1”, that is, when the full-wave driving state is set.
It is sent to the energization direction switching circuit 1100 of FIG. 1 via the 1 terminal, while when the level of the md terminal is '0', a signal whose level is irrelevant to the rotational position of the rotor of the motor is u1. Send to the terminal, w1 terminal. Also, the phases of the signals sent to the u1 terminal and the w1 terminal are inverted as shown in Table 1 according to the levels of the J terminal, dr terminal, en terminal and dn terminal.

まず、NANDゲート1001,1002,1003,1004,1005,
1006によって構成された切換回路は、モータが正方向に
回転していて、dr端子のレベルが‘0’になっている
ときにはステップコントローラ 500を構成するNAND
ゲート 512の出力信号をu1端子に送出し、NANDゲ
ート 513の出力信号をw1端子に送出するが、モータが
逆方向に回転していてdr端子のレベルが‘1’になっ
ているときには前記NANDゲート 512の出力信号をw
1端子に送出し、前記NANDゲート 513の出力信号を
u1端子に送出する。これは順序回路200 におけるモー
タの回転方向の正逆に応じてのs1信号とn1信号の切
り換え操作に対応している。なお、順序回路 200におけ
る位置検出信号の入れ換えによって、第11図Aの信号波
形のリーディングエッジは、モータの回転方向の正逆に
拘らず、常に第2図の識別帯5のN極に着磁された部分
とS極に着磁された部分の境界位置を示すことになり、
例えば、着磁のばらつきなどによって前記識別帯5の無
着磁部分の幅が均一でなくなったとしても、3相全波駆
動に移行してからは第1図のU,V,Wの各相には均一
な幅を有する駆動信号が分配されることになり、また、
回転方向の切り換えに際しても通電開始のタイミングが
ずれることはない。
First, NAND gates 1001, 1002, 1003, 1004, 1005,
The switching circuit constituted by 1006 is a NAND circuit which constitutes the step controller 500 when the motor is rotating in the forward direction and the level of the dr terminal is "0".
The output signal of the gate 512 is sent to the u1 terminal, and the output signal of the NAND gate 513 is sent to the w1 terminal. When the motor is rotating in the reverse direction and the level of the dr terminal is "1", the NAND signal is output. Output signal of gate 512 w
The output signal of the NAND gate 513 is sent to the u1 terminal. This corresponds to the switching operation of the s1 signal and the n1 signal according to the forward and reverse of the rotation direction of the motor in the sequential circuit 200. By replacing the position detection signals in the sequential circuit 200, the leading edge of the signal waveform in FIG. 11A is always magnetized to the N pole of the identification band 5 in FIG. 2 regardless of whether the motor is rotating in the normal or reverse direction. Indicates the boundary position between the magnetized part and the part magnetized to the S pole,
For example, even if the width of the non-magnetized portion of the identification band 5 is not uniform due to variations in magnetization, etc., after shifting to three-phase full-wave driving, each phase of U, V, and W in FIG. A drive signal having a uniform width is distributed to
Even when switching the rotation direction, the timing of starting energization does not deviate.

また、md端子のレベルが‘0’になっているときには
前記NANDゲート1003,1006の出力レベルは前記NA
NDゲート 512, 513の出力に関わりなく‘1’に移行
する。
When the level of the md terminal is "0", the output level of the NAND gates 1003 and 1006 is the NA.
It shifts to "1" regardless of the outputs of ND gates 512 and 513.

前記NANDゲート1003,1006の出力信号はインバータ
1007,NANDゲート1008,1009,ANDゲート1010に
よって構成された第1の排他的論理和回路と、インバー
タ1011,NANDゲート1012,1013,ANDゲート1014
によって構成された第2の排他的論理和回路を介してu
1端子とw1端子に伝達されるが、これらの排他的論理
和回路はNANDゲート1015の出力レベルが‘0’のと
きには入力信号をそのまま伝達し、前記NANDゲート
1015の出力レベルが‘1’のときには入力信号を位相反
転して伝達する。
The output signals of the NAND gates 1003 and 1006 are inverters.
1007, NAND gates 1008 and 1009, a first exclusive OR circuit composed of an AND gate 1010, an inverter 1011, NAND gates 1012 and 1013, and an AND gate 1014.
Via the second exclusive OR circuit constituted by
The NAND gate 1015 transmits the input signal as it is when the output level of the NAND gate 1015 is "0".
When the output level of 1015 is "1", the input signal is phase-inverted and transmitted.

第1表は前記NANDゲート1015の出力レベルexが
‘1’になる入力条件を示したものである。なお、dn
端子には後述するように第1図の誤差信号増幅器1300か
らの加速・減速の指令信号が供給され、減速指令が供給
されたときにそのレベルが‘1’に移行する。
Table 1 shows the input conditions under which the output level ex of the NAND gate 1015 becomes "1". Note that dn
As will be described later, an acceleration / deceleration command signal from the error signal amplifier 1300 of FIG. 1 is supplied to the terminal, and when the deceleration command is supplied, the level thereof shifts to "1".

第1表a)において、J端子のレベルが‘1’であっ
て、しかもモータが正方向に回転し、前記誤差信号増幅
器1300から減速指令が送出されてdn端子のレベルが
‘1’に移行したときにはモータを減速させるために前
記NANDゲート1015の出力レベルが‘1’に移行す
る。また、第1表b)において、モータが正方向に回転
している状態で回転方向不一致信号が送出されてen端
子のレベルが‘0’に移行したときにも前記NANDゲ
ート1015の出力レベルが‘1’に移行し、第1表c)に
おいて、モータが逆方向に回転している状態で前記誤差
信号増幅器1300から加速指令が送出されているときにも
前記NANDゲート1015の出力レベルが‘1’に移行し
ていずれもモータを逆方向に回転させるかあるいは逆方
向の回転を持続させるように通電方向設定回路1000が動
作する。さらに、第1表d)において、J端子のレベル
が‘0’であってモータが正方向に回転しているときに
も前記NANDゲート1015の出力レベルが‘1’に移行
するが、これはモータの正方向の回転中に外 部から回転停止指令信号が供給されたときに一時的にモ
ータに逆トルクを発生せしめてモータを速やかに停止さ
せる目的で付加された機能である。
In Table 1 a), the level of the J terminal is "1", the motor rotates in the forward direction, the deceleration command is sent from the error signal amplifier 1300, and the level of the dn terminal shifts to "1". When this is done, the output level of the NAND gate 1015 shifts to "1" in order to decelerate the motor. Also, in Table 1 b), the output level of the NAND gate 1015 also changes when the rotation direction mismatch signal is sent and the level of the en terminal shifts to "0" while the motor is rotating in the forward direction. If the acceleration command is sent from the error signal amplifier 1300 while the motor is rotating in the reverse direction in Table 1), the output level of the NAND gate 1015 becomes “1”. After shifting to 1 ', the energization direction setting circuit 1000 operates so as to rotate the motor in the reverse direction or to keep the rotation in the reverse direction. Further, in Table 1 d), the output level of the NAND gate 1015 shifts to "1" even when the level of the J terminal is "0" and the motor is rotating in the forward direction. Outside during positive rotation of the motor This is a function added for the purpose of temporarily generating a reverse torque in the motor to quickly stop the motor when a rotation stop command signal is supplied from the unit.

つぎに、第7図の同期トリガ回路 600は、x2端子を介
して、第1図のスロープ発生回路1400に鋸歯状波を発生
させるためのトリガ信号を送出するが、このトリガ信号
は、md端子のレベルが‘1’になっているときにはf
1端子に供給されるFG信号のリーディングエッジとト
レイリングエッジに同期しており、md端子のレベルが
‘0’になっているときには順序回路 200から供給され
る3種類の位置検出信号のリーディングエッジに同期し
ている。
Next, the synchronous trigger circuit 600 of FIG. 7 sends a trigger signal for generating a sawtooth wave to the slope generation circuit 1400 of FIG. 1 via the x2 terminal. When the level of is 1
It is synchronized with the leading edge and trailing edge of the FG signal supplied to one terminal, and the leading edge of the three types of position detection signals supplied from the sequential circuit 200 when the level of the md terminal is "0". Is in sync with.

まず、md端子のレベルが‘1’であって、スロープ発
生回路1400からの復帰信号が供給されるx1端子のレベ
ルが‘0’になっているとき、FG信号のトレイリング
エッジが到来するとNANDゲート 601の出力レベルが
‘0’に移行してx2端子のレベルを‘1’に移行せし
めるが、スロープ発生回路1400から復帰信号が送出され
てx1端子のレベルが‘1’に移行するとNANDゲー
ト 602とNANDゲート 603によるRSフリップフロッ
プの出力状態が反転して前記NANDゲート 603の出力
レベルが‘0’に移行するので、前記NANDゲート 6
01の出力レベルも‘1’に戻る。また、FG信号のリー
ディングエッジが到来するとNANDゲート 604の出力
レベルが‘0’に移行してx2端子のレベルを‘1’に
移行せしめるが、x1端子のレベルが‘1’に移行する
とNANDゲート605とNANDゲート 606によるRS
フリップフロップの出力状態が反転して前記NANDゲ
ート 606の出力レベルが‘0’に移行するので、前記N
ANDゲート 604の出力レベルも‘1’に戻る。
First, when the level of the md terminal is “1” and the level of the x1 terminal to which the return signal from the slope generation circuit 1400 is supplied is “0”, when the trailing edge of the FG signal arrives, NAND The output level of the gate 601 shifts to "0" and shifts the level of the x2 terminal to "1", but when the return signal is sent from the slope generation circuit 1400 and the level of the x1 terminal shifts to "1", the NAND gate Since the output state of the RS flip-flop by 602 and NAND gate 603 is inverted and the output level of the NAND gate 603 shifts to "0", the NAND gate 6
The output level of 01 also returns to '1'. Further, when the leading edge of the FG signal arrives, the output level of the NAND gate 604 shifts to "0" and shifts the level of the x2 terminal to "1", but when the level of the x1 terminal shifts to "1", the NAND gate RS by 605 and NAND gate 606
Since the output state of the flip-flop is inverted and the output level of the NAND gate 606 shifts to "0", the N
The output level of the AND gate 604 also returns to "1".

一方、md端子のレベルが‘0”のときには、NAND
ゲート 607, 608, 609による切換回路によってFG信
号と順序回路 200を構成するNANDゲート 201の出力
信号が切り換えられて、前記NANDゲート 201のリー
ディングエッジとトレイリングエッジにおいて前記NA
NDゲート601と前記NANDゲート 604の出力レベル
がそれぞれ‘0’に移行してx2端子のレベルを‘1’
に移行せしめるとともに、順序回路 200を構成するNA
NDゲート 206の出力信号のリーディングエッジ、すな
わち、z2端子に送出される位置検出信号のトレイリン
グエッジにおいてNANDゲート 610の出力レベルが
‘1’に移行し、スロープ発生回路1400から復帰信号が
送出されてx1端子のレベルが‘1’に移行すると前記
NANDゲート 602と前記NANDゲート 603によるR
Sフリップフロップあるいは前記NANDゲート 605と
前記NANDゲート 606によるRSフリップフロップも
しくはNANDゲート 611とNANDゲート 612による
RSフリップフロップの出力状態が反転して前記NAN
Dゲート 601あるいは前記NANDゲート 604もしくは
前記NANDゲート610の出力レベルも‘1’に戻る。
On the other hand, when the level of the md terminal is "0", the NAND
The FG signal and the output signal of the NAND gate 201 forming the sequential circuit 200 are switched by the switching circuit of the gates 607, 608, 609, and the NA is generated at the leading edge and the trailing edge of the NAND gate 201.
The output levels of the ND gate 601 and the NAND gate 604 respectively shift to "0" and the level of the x2 terminal becomes "1".
NA that makes up the sequential circuit 200
At the leading edge of the output signal of the ND gate 206, that is, the trailing edge of the position detection signal sent to the z2 terminal, the output level of the NAND gate 610 shifts to "1", and the return signal is sent from the slope generation circuit 1400. When the level of the x1 terminal shifts to "1", the NAND gate 602 and the NAND gate 603 make R
The output state of the RS flip-flop by the S flip-flop or the NAND gate 605 and the NAND gate 606 or the RS flip-flop by the NAND gate 611 and the NAND gate 612 is inverted and the NAN is output.
The output level of the D gate 601, the NAND gate 604, or the NAND gate 610 also returns to "1".

つぎに、第12図は誤差信号増幅器1300の具体的な構成例
を示した回路結線図であり、E端子にはモータの回転速
度の制御のための誤差電圧が供給され、その値が同じ抵
抗値の抵抗1301と抵抗1302によって得られる電源電圧V
ccの2分の1と電圧よりも高くなったときにモータが
加速され、逆に低くなったときにはモータは減速され
る。md端子は第7図のモード切換回路 700の出力信号
が供給される端子で、前述したように3相準全波駆動の
ときには‘0’になり、3相全波駆動のときには‘1’
になる。また、en端子には第1図あるいは第7図の回
転方向判別回路 300からの回転方向の不一致信号が供給
され、そのレベルが‘0’になったときにはトランジス
タ1303がオン状態になって、実質的に速度誤差電圧を減
速方向の最大値にせしめるよう構成されている。
Next, FIG. 12 is a circuit connection diagram showing a specific configuration example of the error signal amplifier 1300. An error voltage for controlling the rotation speed of the motor is supplied to the E terminal, and the same value is used for the resistance voltage. Value V obtained by resistance 1301 and resistance 1302
The motor is accelerated when the voltage is higher than ½ of the voltage cc, and when the voltage is lower than the voltage, the motor is decelerated. The md terminal is a terminal to which the output signal of the mode switching circuit 700 of FIG. 7 is supplied. As described above, it is "0" in the three-phase quasi full-wave drive and "1" in the three-phase full-wave drive.
become. In addition, the en-direction terminal is supplied with the rotation direction inconsistency signal from the rotation direction determination circuit 300 shown in FIG. 1 or 7, and when the level becomes “0”, the transistor 1303 is turned on, which is substantially the same. Therefore, the speed error voltage is set to the maximum value in the deceleration direction.

さて、第12図において、抵抗1304,1305,トランジスタ
1306,1307,1308,抵抗1309,トランジスタ1310,131
1,抵抗1312,1313,ダイオード1314,1315が絶対値ア
ンプを構成しており、入力分割抵抗1304,1305の抵抗比
が19に設定されて広い入力ダイナミックレンジを実現し
ている。この絶対値アンプの出力電流は前記ダイオード
1314,1315を介してトランジスタ1316,1317,1318,13
19,抵抗1320,1321,1322によって構成された第1のカ
レントミラー回路に供給され、さらに、前記トランジス
タ1318の出力電流はトランジスタ1323,1324,1325,13
26,抵抗1327,1328,1329によって構成された第2のカ
レントミラー回路に供給され、前記トランジスタ1319の
出力電流はトランジスタ1330,1331,1332によって構成
された第3のカレントミラー回路に供給されている。前
記トランジスタ1325,1326,1332の出力電流は、それぞ
れsf1端子,sf端子,cf端子に供給されるが、m
d端子のレベルが、‘1’になっているとき、すなわ
ち、全波駆動のときにはトランジスタ1333がオン状態と
なってcf端子にのみ電流が供給され、反対に、md端
子のレベルが‘0’になっているときには前記トランジ
スタ1333はオフ状態となり、代わりにトランジスタ1334
がオン状態となって、sf1端子とsf端子に電流が供
給される。
Now, in FIG. 12, resistors 1304, 1305, transistors
1306, 1307, 1308, resistor 1309, transistor 1310, 131
1, the resistors 1312 and 1313, the diodes 1314 and 1315 constitute an absolute value amplifier, and the resistance ratio of the input dividing resistors 1304 and 1305 is set to 19 to realize a wide input dynamic range. The output current of this absolute value amplifier is the diode
Transistors 1316, 1317, 1318, 13 through 1314, 1315
19 and resistors 1320, 1321, 1322 are supplied to the first current mirror circuit, and the output current of the transistor 1318 is further supplied to the transistors 1323, 1324, 1325, 13
26, and is supplied to a second current mirror circuit composed of resistors 1327, 1328 and 1329, and the output current of the transistor 1319 is supplied to a third current mirror circuit composed of transistors 1330, 1331 and 1332. . The output currents of the transistors 1325, 1326, 1332 are supplied to the sf1 terminal, the sf terminal, and the cf terminal, respectively.
When the level of the d terminal is "1", that is, in the case of full-wave driving, the transistor 1333 is turned on and current is supplied only to the cf terminal, and conversely, the level of the md terminal is "0". , The transistor 1333 is turned off, and the transistor 1334 is turned on instead.
Is turned on, and current is supplied to the sf1 terminal and the sf terminal.

したがって、3相全波用の出力電流が供給されるcf1
端子からはmd端子のレベルが‘1’のときにE端子の
電位に応じた電流が吸い込まれ、3相準全波用の出力電
流が供給されるsf1端子およびsf端子からmd端子
のレベルが‘0’のときにE端子の電位に応じた電流が
吸い込まれる。
Therefore, cf1 to which the output current for the three-phase full wave is supplied
When the level of the md terminal is '1', the current corresponding to the potential of the E terminal is absorbed from the terminal, and the output current for the three-phase quasi full wave is supplied. When it is "0", the current corresponding to the potential of the E terminal is absorbed.

また、トランジスタ1335,1336,1337,1338,1339,13
40,1341,抵抗1342,1343はコンパレータを構成してお
り、E端子の電位が前記抵抗1301,1302によって与えら
れる電位よりも低くなったときにdn端子のレベルは
‘1’になり、反対に高くなったときには‘0’となる
が、この出力はモータの加速あるいは減速の指令信号と
して利用される。
In addition, transistors 1335, 1336, 1337, 1338, 1339, 13
40, 1341 and resistors 1342, 1343 form a comparator, and when the potential of the E terminal becomes lower than the potential given by the resistors 1301, 1302, the level of the dn terminal becomes "1", and vice versa. It becomes "0" when it becomes higher, but this output is used as a command signal for accelerating or decelerating the motor.

つぎに、第13図は第1図に示された準全波相切換回路 9
00,ステップ電流発生回路1200,スロープ発生回路140
0,スロープ合成回路1500,回転停止検出器2100の具体
的な構成例を示した回路結線図であり、各入出力端子に
ついては第7図に示された入出力端子と同じ箇所に接続
されるものは同一記号で示されている。
Next, FIG. 13 shows the quasi-full-wave phase switching circuit 9 shown in FIG.
00, step current generation circuit 1200, slope generation circuit 140
FIG. 9 is a circuit connection diagram showing a specific configuration example of 0, the slope synthesis circuit 1500, and the rotation stop detector 2100. Each input / output terminal is connected to the same place as the input / output terminal shown in FIG. Things are indicated by the same symbols.

まず、スロープ発生回路1400は、鋸歯状波を発生させる
ためのコンデンサ1401と定電流トランジスタ1402および
放電トランジスタ1403によって構成された充放電回路
と、トランジスタ1404,1405,1406,1407,ダイオード
1408を中心とする第1のコンパレータと、トランジスタ
1409,ダイオード1410,トランジスタ1411,1412,141
3,1414,抵抗1415を中心とする第2のコンパレータ
と、トランジスタ1416,1417,抵抗1418によって構成さ
れた出力バッファ段からなり、x1端子の出力を第7図
の同期トリガ回路 600に供給し、x2端子には前記同期
トリガ回路 600の出力を供給することによって、前記コ
ンデンサ1401が接続されたSC端子には最低電位が前記
ダイオード1408の順方向電圧に等しく、振幅がほぼ前記
抵抗1415の両端の電圧の2倍に等しく鋸歯状波電圧が現
れ、この鋸歯状波の繰り返し周期は準全波駆動のときに
は第5図E,F,Gに示された位置検出信号のリーディ
ングエッジの到来周期に等しく、全波駆動のときにはF
G信号のリーディングエッジとトレイリングエッジの到
来周期に等しい。すなわち、第7図の同期トリガ回路 6
00は、NANDゲート 601,604 ,610 に供給される入
力信号のリーディングエッジが到来するとx2端子のレ
ベルを‘1’に移行させるが、これによってスロープ発
生回路1400を構成するトランジスタ1403がオン状態とな
り、それまでにコンデンサ1401に蓄積されていた電荷が
急速に放電される。この放電によってSC端子の電位が
ダイオード1408の順方向電圧よりも低くなると、トラン
ジスタ1406にベース電流が供給されなくなってx1端子
のレベルが‘1’となる。一方、同期トリガ回路 600は
x1端子のレベルが‘1’に移行したときに3個のRS
フリップフロップがリセットされるように構成されてい
るので、この時点においてx2端子のレベルは‘0’に
戻り、その結果、前記トランジスタ1403がオフ状態とな
って、前記コンデンサ1401には充電が開始される。この
ようにして、前記コンデンサ1401の充放電が繰り返され
るので、SC端子には鋸歯状波電圧が現れる。また、こ
の鋸歯状波電圧は抵抗1419とコンデンサ1420によって平
滑化されたうえで第2のコンパレータによって抵抗1415
の両端の電圧と比較され、VC端子の電位が常に前記抵
抗1415の両端の電圧にダイオード1410の順方向電圧を加
えたものに等しくなるようにトランジスタ1413が前記コ
ンデンサ1401の充電電流を調節する。したがって、SC
端子に現れる鋸歯状波電圧の振幅はx2端子に供給され
るパルス列の繰り返し周期には依存せずに前記抵抗1415
の両端の電圧のほぼ2倍となる。これは第11図Jの信号
波形に第11図Iの鋸歯状波を合成して第11図Mの信号波
形を作りだす際に、モータの回転速度の変化とは無関係
に常に相似な信号波形を得るうえで重要な機能である。
First, the slope generation circuit 1400 includes a charge / discharge circuit including a capacitor 1401 for generating a sawtooth wave, a constant current transistor 1402, and a discharge transistor 1403, transistors 1404, 1405, 1406, 1407, and a diode.
First comparator centered on 1408 and transistor
1409, diode 1410, transistors 1411, 1412, 141
A second comparator centered on 3, 1414 and a resistor 1415, and an output buffer stage constituted by transistors 1416, 1417 and a resistor 1418, supplies the output of the x1 terminal to the synchronous trigger circuit 600 of FIG. By supplying the output of the synchronous trigger circuit 600 to the x2 terminal, the lowest potential is equal to the forward voltage of the diode 1408 at the SC terminal to which the capacitor 1401 is connected, and the amplitude is approximately across the resistor 1415. A sawtooth voltage equal to twice the voltage appears, and the repetition period of this sawtooth wave is equal to the arrival period of the leading edge of the position detection signal shown in FIGS. , F for full-wave drive
It is equal to the arrival period of the leading edge and the trailing edge of the G signal. That is, the synchronous trigger circuit 6 of FIG.
00 shifts the level of the x2 terminal to "1" when the leading edge of the input signal supplied to the NAND gates 601, 604, and 610 arrives, which turns on the transistor 1403 that configures the slope generation circuit 1400. , The electric charge accumulated in the capacitor 1401 up to that point is rapidly discharged. When the potential of the SC terminal becomes lower than the forward voltage of the diode 1408 due to this discharge, the base current is not supplied to the transistor 1406, and the level of the x1 terminal becomes “1”. On the other hand, the synchronous trigger circuit 600 has three RSs when the level of the x1 terminal shifts to "1".
Since the flip-flop is configured to be reset, the level of the x2 terminal returns to "0" at this point, as a result, the transistor 1403 is turned off, and the capacitor 1401 is charged. It In this way, the charging and discharging of the capacitor 1401 is repeated, so that a sawtooth voltage appears at the SC terminal. Further, the sawtooth voltage is smoothed by the resistor 1419 and the capacitor 1420, and then is smoothed by the second comparator 1415.
Transistor 1413 regulates the charging current of the capacitor 1401 so that the potential at the VC terminal is always equal to the voltage across the resistor 1415 plus the forward voltage of the diode 1410, compared to the voltage across the capacitor 1401. Therefore, SC
The amplitude of the sawtooth wave voltage appearing at the terminal does not depend on the repetition period of the pulse train supplied to the x2 terminal, and
It is almost twice the voltage across both ends. This is because when the sawtooth wave of FIG. 11I is combined with the signal waveform of FIG. 11J to create the signal waveform of FIG. 11M, a similar signal waveform is always produced regardless of the change in the rotation speed of the motor. This is an important function to obtain.

つぎに、回転停止検出器2100はコンデンサ2101と定電流
トランジスタ2102および放電トランジスタ2103によって
構成された充放電回路と、トランジスタ2104,2105を中
心に構成された検出回路よりなる。モータが回転してい
るときにはx2端子にはパルス列が現れるからコンデン
サ2101の充放電が繰り返され、QC端子の電位は十分に
低い値に維持されて、トランジスタ2104にはベース電流
が流れ続けるが、モータが回転を停止すると、トランジ
スタ2102が飽和状態になってトランジスタ2104にはベー
ス電流が流れなくなる。このとき、トランジスタ2105は
オフ状態となって、qt端子のレベルは‘1’となる。
Next, the rotation stop detector 2100 comprises a charge / discharge circuit composed of a capacitor 2101, a constant current transistor 2102 and a discharge transistor 2103, and a detection circuit composed mainly of the transistors 2104 and 2105. When the motor is rotating, a pulse train appears at the x2 terminal, so charging and discharging of the capacitor 2101 are repeated, the potential at the QC terminal is maintained at a sufficiently low value, and the base current continues to flow to the transistor 2104. When the transistor stops rotating, the transistor 2102 is saturated and the base current stops flowing in the transistor 2104. At this time, the transistor 2105 is turned off, and the level of the qt terminal becomes "1".

第7図に示されたモード切換回路 700を構成するNAN
Dゲート 706の一方の入力端子には回転停止検出器2100
の出力信号が供給されるが、qt端子のレベルが‘1’
であって、しかも準全波駆動と全波駆動とを切り換える
Dフリップフロップ701 がリセットされていれば、前記
NANDゲート 706の出力レベルが‘0’に移行するの
で、前記Dフリップフロップ 701はセットされる。この
ように、回転停止検出器2100はモード切換回路700を初
期化するので、モータの起動や回転中に急激な外力が加
わった際の再起動を確実に行わせることができる。な
お、回転停止検出器2100は、J端子を介しての初期化設
定を行うならば必ずしも必要ではない。例えば、J端子
のレベルを一時的に‘1’に移行させることによって第
7図の初期化回路2000を構成するNANDゲート2002が
前記Dフリップフロップのセット信号を発生するので、
ビデオテープレコーダなどのようにマイクロコンピュー
タによるシステムコントロールを採用している機器では
電源投入時やモータの回転停止時に一時的にJ端子のレ
ベルを‘1’に移行させればよい。
NAN constituting the mode switching circuit 700 shown in FIG.
The rotation stop detector 2100 is connected to one input terminal of the D gate 706.
Output signal is supplied, but the level of the qt terminal is "1"
If the D flip-flop 701 for switching between the quasi full-wave drive and the full-wave drive is reset, the output level of the NAND gate 706 shifts to "0", so that the D flip-flop 701 is set. To be done. In this way, the rotation stop detector 2100 initializes the mode switching circuit 700, so that the motor can be reliably started and restarted when a sudden external force is applied during rotation. The rotation stop detector 2100 is not always necessary if initialization setting is made via the J terminal. For example, since the NAND gate 2002 constituting the initialization circuit 2000 of FIG. 7 generates the set signal of the D flip-flop by temporarily shifting the level of the J terminal to '1',
In a device such as a video tape recorder that employs system control by a microcomputer, the level of the J terminal may be temporarily shifted to "1" when the power is turned on or the rotation of the motor is stopped.

つぎに、ステップ電流発生回路1200の動作を第11図の信
号波形図を参照しながら説明する。
Next, the operation of the step current generation circuit 1200 will be described with reference to the signal waveform diagram of FIG.

第13図において、トランジスタ1201,1202,1203,120
4,1205,1206,1207,1208,抵抗1209,1210,1211,1
212,1213,1214,1215,トランジスタ1216,1217,121
8,1219,1220,抵抗1221,1222,1223,1224,1225,
トランジスタ1226,抵抗1227は、cf端子を受電端子と
し、5系統の電流出力を送出するカレントミラー回路を
構成しており、前記トランジスタ1203〜1208が第11図J
およびNのステップ電流波形を発生し、前記トランジス
タ1216〜1220が第11図KおよびOのステップ電流波形を
発生し、前記トランジスタ1226の出力電流はスロープ発
生回路1400において発生される鋸歯状波の振幅をコント
ロールする。
In FIG. 13, transistors 1201, 1202, 1203, 120
4,1205,1206,1207,1208, Resistance 1209,1210,1211,1
212, 1213, 1214, 1215, transistors 1216, 1217, 121
8, 1219, 1220, resistors 1221, 1222, 1223, 1224, 1225,
The transistor 1226 and the resistor 1227 form a current mirror circuit that sends out five systems of current output by using the cf terminal as a power receiving terminal. The transistors 1203 to 1208 are shown in FIG.
And N step current waveforms are generated, the transistors 1216-1220 generate the step current waveforms of K and O in FIG. 11, and the output current of the transistor 1226 is the amplitude of the sawtooth wave generated in the slope generation circuit 1400. Control.

いま、前記トランジスタ1203,1204,1205,1206,120
7,1208の各スプリットコレクタからの出力電流比が
5:5:4:3:2:1となり、前記トランジスタ121
6,1217,1218,1219,1220の各スプリットコレクタか
らの出力電流比が1:1:1:1:1となり、しかも前
記トランジスタ1226のコレクタ電流と、前記トランジス
タ1203の各スプリットコレクタからの出力電流が、cf
端子に供給される電流の4分の1となり、前記トランジ
スタ1216の各スプリットコレクタからの出力電流がcf
端子に供給される電流の20分の1となるように各トラン
ジスタのエミッタ面積と前記抵抗1209,1210,1211,12
12,1213,1214,1221,1222,1223,1224,1225,1227
の抵抗値が設定されているものとすると、第13図のum
0〜um5端子,us1〜us4端子,wm0〜wm5
端子,ws1〜ws4端子にそれぞれ第10図に示された
区間信号が供給されたとき、ステップ電流発生回路1200
によって第13図のu0端子とw0端子に送出される出力
電流波形はそれぞれ第11図J,Nの如くなり、また、ス
テップ電流発生回路1200から第7図のスロープ合成回路
1500に送出される出力電流波形はそれぞれ第11図K,O
の如くなる。
Now, the transistors 1203, 1204, 1205, 1206, 120
The output current ratio from each of the split collectors 7 and 1208 is 5: 5: 4: 3: 2: 1, and the transistor 121
The output current ratio from each split collector of 6, 1217, 1218, 1219, 1220 is 1: 1: 1: 1: 1, and the collector current of the transistor 1226 and the output current from each split collector of the transistor 1203. But cf
It becomes one-fourth of the current supplied to the terminal, and the output current from each split collector of the transistor 1216 is cf.
The emitter area of each transistor and the resistances 1209, 1210, 1211, 12 are set to be 1/20 of the current supplied to the terminals.
12, 1213, 1214, 1221, 1222, 1223, 1224, 1225, 1227
Assuming that the resistance value of is set, um in Fig. 13
0-um5 terminal, us1-us4 terminal, wm0-wm5
When the section signals shown in FIG. 10 are supplied to the terminals ws1 to ws4, respectively, the step current generation circuit 1200
The output current waveforms sent to the u0 terminal and w0 terminal of FIG. 13 are as shown in FIGS. 11J and N, respectively, and the step current generation circuit 1200 to the slope synthesis circuit of FIG.
The output current waveforms sent to 1500 are shown in Fig. 11 K and O, respectively.
It becomes like.

スロープ合成回路1500は、第13図のua端子,wa端子
に供給される加減算指令回路 800の出力信号と、スロー
プ発生回路1400から供給される鋸歯状波と、ステップ電
流発生回路1200から供給される合成電流のリミット用の
ステップ電流をもとにして第11図Mあるいは第11図Qの
駆動電流波形を作りだす。
The slope synthesis circuit 1500 is supplied from the output signal of the addition / subtraction command circuit 800 supplied to the ua terminal and wa terminal of FIG. 13, the sawtooth wave supplied from the slope generation circuit 1400, and the step current generation circuit 1200. The drive current waveform of FIG. 11M or FIG. 11Q is created based on the step current for limiting the combined current.

スロープ発生回路1400を構成するトランジスタ1417のエ
ミッタには第11図Iに示される鋸歯状波が現れるが、こ
の電圧波形はすでに説明したようにダイオード1408の順
方向電圧に相当する正のオフセット電圧を有している。
スロープ合成回路1500を構成するトランジスタ1501,15
02はいずれもスロープ発生回路1400の出力電圧を電流に
変換するとともに前記オフセット電圧をそのベース・エ
ミッタ間電圧によって吸収する。また、前記トランジス
タ1501,1502のベースにはそれぞれコレクタが接地され
たPNP型のトランジスタ1503,1504のエミッタが接続
され、前記トランジスタ1503,1504のベースに接続され
た抵抗1505,1506にはそれぞれ第11図K,Oに示したス
テップ電流発生回路1200の出力電流が供給される。前記
トランジスタ1503,1504のベース・エミッタ間電圧は前
記トランジスタ1501,1502のそれらとそれぞれ相殺し合
うので、前記トランジスタ1503,1504は前記トランジス
タ1501,1502の最高エミッタ電位を前記トランジスタ15
03,1504のベース側電位に制限する働きをする。その結
果、前記トランジスタ1501,1502のコレクタ電流は第11
図L,Pに示したように変化する。
A sawtooth wave shown in FIG. 11I appears at the emitter of the transistor 1417 that constitutes the slope generation circuit 1400. This voltage waveform has a positive offset voltage corresponding to the forward voltage of the diode 1408 as described above. Have
Transistors 1501 and 15 that make up the slope synthesis circuit 1500
Both 02 convert the output voltage of the slope generation circuit 1400 into a current and absorb the offset voltage by its base-emitter voltage. The bases of the transistors 1501 and 1502 are connected to the emitters of PNP-type transistors 1503 and 1504 whose collectors are grounded, and the resistors 1505 and 1506 connected to the bases of the transistors 1503 and 1504 are connected to the eleventh electrodes, respectively. The output current of the step current generation circuit 1200 shown in FIGS. Since the base-emitter voltage of the transistors 1503 and 1504 cancels out those of the transistors 1501 and 1502, respectively, the transistors 1503 and 1504 set the maximum emitter potential of the transistors 1501 and 1502 to the transistor 15
It works to limit the potential on the base side of 03,1504. As a result, the collector currents of the transistors 1501 and 1502 are
It changes as shown in FIGS.

前記トランジスタ1501のコレクタ電流はトランジスタ15
07,1508,1509,抵抗1510,1511によって構成された電
流流出型のカレントミラー回路に供給され、上記トラン
ジスタ1509の2個のスプリットコレクタの一方の出力電
流はu0端子に供給され、他方の出力電流はトランジス
タ1512,1513によって構成された電流流入型のカレント
ミラー回路に供給され、前記トランジスタ1513のコレク
タもu0端子に接続されている。なお、ここでは前記ト
ランジスタ1513は前記トランジスタ1512の2倍のエミッ
タ面積を有しているものとする。前記トランジスタ151
2,1513の共通ベースにはエミッタが接地されたトラン
ジスタ1514のコレクタが接続され、前記トランジスタ15
14のベースには、ua端子を介して、全波駆動時には第
11図Gの信号波形が供給される。
The collector current of the transistor 1501 is the transistor 15
07, 1508, 1509 and resistors 1510, 1511 are supplied to the current outflow type current mirror circuit, one output current of the two split collectors of the transistor 1509 is supplied to the u0 terminal, and the other output current. Is supplied to a current inflow type current mirror circuit composed of transistors 1512 and 1513, and the collector of the transistor 1513 is also connected to the u0 terminal. It is assumed here that the transistor 1513 has an emitter area twice as large as that of the transistor 1512. The transistor 151
The collector of a transistor 1514, whose emitter is grounded, is connected to the common bases of 2 and 1513.
14 base, via the ua terminal, when the full wave drive
The signal waveform of FIG. 11G is supplied.

前記トランジスタ1514がオン状態にあるときには前記ト
ランジスタ1513のコレクタ電流は流れず、ステップ電流
発生回路1200からu0端子に供給される電流に前記トラ
ンジスタ1509の一方のスプリットコレクタの出力電流が
加算されるが、前記トランジスタ1514がオフ状態になる
と、ステップ電流発生回路1200からu0端子に供給され
る電流から前記トランジスタ1509の他方のスプリットコ
レクタの出力電流に相当する電流が差し引かれる。した
がって、u0端子を介して第1図のU相駆動回路1600に
供給される電流は第11図Mのように変化する。なお、ト
ランジスタ1515は準全波駆動時にオン状態となって前記
トランジスタ1501による電圧−電流変換比を増加せしめ
る。
When the transistor 1514 is in the ON state, the collector current of the transistor 1513 does not flow, and the output current of one split collector of the transistor 1509 is added to the current supplied from the step current generation circuit 1200 to the u0 terminal. When the transistor 1514 is turned off, a current corresponding to the output current of the other split collector of the transistor 1509 is subtracted from the current supplied from the step current generation circuit 1200 to the u0 terminal. Therefore, the current supplied to the U-phase drive circuit 1600 of FIG. 1 via the u0 terminal changes as shown in FIG. 11M. The transistor 1515 is turned on during the quasi-full-wave driving to increase the voltage-current conversion ratio of the transistor 1501.

一方、前記トランジスタ1502,1504と前記抵抗1506,ト
ランジスタ1516,1517,1518,抵抗1519,1520,トラン
ジスタ1521,1522,1523,1524によって構成されたW相
のスロープ合成回路も同様に動作し、その結果、w0端
子を介して第1図のW相駆動回路1700に供給される電流
は第11図Qのように変化する。
On the other hand, the W-phase slope combining circuit composed of the transistors 1502 and 1504, the resistor 1506, the transistors 1516, 1517 and 1518, the resistors 1519 and 1520, and the transistors 1521, 1522, 1523 and 1524 also operates in the same manner, and as a result, , Q0, the current supplied to the W-phase drive circuit 1700 of FIG. 1 changes as shown in FIG. 11Q.

つぎに、準全波相切換回路 900は準全波駆動時の動作の
ために用意されたものであるが、その動作を第14図に示
した信号波形図を参照しながら説明し、併せて準全波駆
動時の駆動信号の生成過程についても説明する。第14図
A,Bはそれぞれ第13図のn2端子,z2端子に供給さ
れる信号波形を示したものであり、第14図Cは準全波駆
動時におけるスロープ発生回路1400の出力信号波形であ
り、第14図のD,E,F,Gはそれぞれ準全波相切換回
路 900を構成するトランジスタ 906, 905,904 ,903
の出力電流波形であり、第14図H,Iはそれぞれ第13図
のua端子,wa端子を介してスロープ合成回路1500に
供給される加減算指令回路 800の出力信号波形であり、
第14図J,Kはそれぞれスロープ合成回路1500を構成す
るトランジスタ1501,1502のエミッタ電流波形であり、
第14図L,Mはそれぞれu0端子,w0端子を介して通
電方向切変回路1100に送出される出力電流波形であり、
第14図N,O,P,Qはいずれも通電方向切換回路1100
からU相駆動回路1600およびW相駆動回路1700に供給さ
れる電流波形であり、第14図R,Sはいずれも第1図の
電流加算回路1800からV相駆動回路1900に供給される電
流波形である。
Next, the quasi-full-wave phase switching circuit 900 is prepared for operation during quasi-full-wave driving, and its operation will be described with reference to the signal waveform diagram shown in FIG. The process of generating the drive signal during the quasi full-wave drive will also be described. 14A and 14B show the signal waveforms supplied to the n2 terminal and z2 terminal of FIG. 13, respectively, and FIG. 14C shows the output signal waveform of the slope generation circuit 1400 during quasi-full-wave driving. Yes, D, E, F, and G in FIG. 14 are transistors 906, 905, 904, and 903 constituting the quasi-full-wave phase switching circuit 900, respectively.
14H and I are output signal waveforms of the addition / subtraction command circuit 800 supplied to the slope synthesis circuit 1500 via the ua terminal and the wa terminal of FIG. 13, respectively.
14J and K are the emitter current waveforms of the transistors 1501 and 1502 that form the slope synthesis circuit 1500, respectively.
14 L and M are output current waveforms sent to the conduction direction switching circuit 1100 via the u0 terminal and the w0 terminal, respectively,
Fig. 14 N, O, P and Q are all energization direction switching circuits 1100
Is a current waveform supplied to the U-phase drive circuit 1600 and the W-phase drive circuit 1700 from FIG. 14, both R and S of FIG. 14 are current waveforms supplied from the current addition circuit 1800 of FIG. 1 to the V-phase drive circuit 1900. Is.

準全波相切換回路 900は、トランジスタ 901, 902, 9
03, 904, 905, 906, 907,抵抗 908, 909, 910,
911, 912, 913によって構成され、sf端子を受電端
子とするカレントミラー回路と、トランジスタ 914, 9
15, 916, 917, 918, 919を中心とするスイッチング
回路によって構成されており、全波駆動時のステップ電
流発生回路1200に相当する動作を行う。
The quasi-full-wave phase switching circuit 900 includes transistors 901, 902, 9
03, 904, 905, 906, 907, resistance 908, 909, 910,
A current mirror circuit composed of 911, 912, and 913, which uses the sf terminal as a power receiving terminal, and transistors 914 and 9
It is composed of a switching circuit centering on 15, 916, 917, 918, and 919, and performs an operation corresponding to the step current generation circuit 1200 at the time of full-wave drive.

すなわち、準全波相切換回路 900は準全波駆動時に第14
図E,F,G,Hの電流信号をスロープ合成回路1500に
送出し、一方、スロープ合成回路1500は全波駆動時と同
様の動作によって第14図Lの駆動電流信号と第14図Mの
駆動電流信号を作りだす。つぎに説明する通電方向切換
回路1100はこれらの駆動電流信号から第14図N,O,
P,Qに示す2組ずつの駆動信号を作りだしてU相駆動
回路1600およびW相駆動回路1700に供給する。
That is, the quasi-full-wave phase switching circuit 900 operates in the 14th phase during quasi-full-wave driving.
The current signals of FIGS. E, F, G, and H are sent to the slope synthesizing circuit 1500, while the slope synthesizing circuit 1500 operates in the same manner as during full-wave driving, and the driving current signals of FIG. Create a drive current signal. The energizing direction switching circuit 1100, which will be described next, uses the drive current signals from N, O, and FIG.
Two sets of drive signals shown by P and Q are created and supplied to the U-phase drive circuit 1600 and the W-phase drive circuit 1700.

第14図Cの信号波形と第11図Iの信号波形はいずれもス
ロープ発生回路1400の出力信号波形であり、前者が準全
波駆動時において作りだされるのに対して、後者は全波
駆動時において作りだされる。また、前者の繰り返し周
期は第14図A,Bに示された位置検出信号のリーディン
グエッジあるいはトレイリングエッジの到来周期に等し
くなるのに対して、後者の繰り返し周期は第11図Bに示
されたFG信号のリーディングエッジおよびトレイリン
グエッジの到来周期に等しくなる。一方、第14図L,M
に示された駆動電流波形のスロープ部分の期間は第14図
J,Kに示されたトランジスタ1501,1502のエミッタ電
流波形のそれに依存するので、トランジスタ 904, 903
のコレクタ電流に対するトランジスタ 906, 905のコレ
クタ電流の比率がスロープ部分の期間を決定することに
なる。なお、トランジスタ1515および1524のコレクタに
接続された抵抗の抵抗値は、スロープ合成回路1500から
u0端子ならびにw0端子に供給される電流の最大値
(台形波の尖頭値)がトランジスタ 904および 903から
u0端子,w0端子に供給される電流値に等しくなるよ
うに選定される。
Both the signal waveform of FIG. 14C and the signal waveform of FIG. 11I are output signal waveforms of the slope generation circuit 1400. The former is generated during quasi-full-wave driving, while the latter is full-wave. Created when driving. The former repeating cycle is equal to the arrival cycle of the leading edge or trailing edge of the position detection signal shown in FIGS. 14A and 14B, while the latter repeating cycle is shown in FIG. 11B. It becomes equal to the arrival period of the leading edge and trailing edge of the FG signal. On the other hand, FIG.
Since the period of the slope portion of the drive current waveform shown in FIG. 14 depends on that of the emitter current waveform of the transistors 1501 and 1502 shown in FIGS.
The ratio of the collector currents of the transistors 906 and 905 to the collector current of 1 determines the slope period. The resistance value of the resistors connected to the collectors of the transistors 1515 and 1524 is the maximum value of the current supplied to the u0 terminal and the w0 terminal from the slope synthesis circuit 1500 (the peak value of the trapezoidal wave) from the transistors 904 and 903. It is selected to be equal to the current value supplied to the u0 terminal and the w0 terminal.

つぎに、第15図は、第1図の通電方向切換回路1100,U
相駆動回路1600,W相駆動回路1700,電流加算回路180
0,V相駆動回路1900の具体的な構成例を示した回路結
線図である。
Next, FIG. 15 shows the energizing direction switching circuit 1100, U of FIG.
Phase drive circuit 1600, W phase drive circuit 1700, current addition circuit 180
3 is a circuit connection diagram showing a specific configuration example of a 0, V-phase drive circuit 1900. FIG.

通電方向切換回路1100は、dr端子を介して第7図の回
転方向判別回路 300から供給される回転方向判別信号に
応じて、u0端子を介して供給されるU相の駆動電流信
号とw0端子を介して供給されるw相の駆動電流信号と
を入れ換える機能と、これらの駆動電流信号の極性をu
1端子,w1端子のレベルに応じて切り換える機能なら
びにbk端子を介して第7図のモード切換回路 700から
の停止信号が供給されているときにはU相駆動回路160
0,W相駆動回路1700,V相駆動回路1900に片方向のみ
の通電を行わせる機能を有している。
The energization direction switching circuit 1100 responds to the rotation direction discrimination signal supplied from the rotation direction discrimination circuit 300 of FIG. 7 via the dr terminal and the U-phase drive current signal supplied via the u0 terminal and the w0 terminal. The function of exchanging the w-phase drive current signal supplied via the and the polarity of these drive current signals.
When the stop signal is supplied from the mode switching circuit 700 of FIG. 7 via the bk terminal and the function of switching according to the level of the 1 terminal and the w1 terminal, the U-phase drive circuit 160
It has a function of causing the 0, W-phase drive circuit 1700, and V-phase drive circuit 1900 to be energized in only one direction.

いま、モータが正方向に回転していてdr端子のレベル
が‘0’になっているものとすると、通電方向切換回路
1100を構成するトランジスタ1101とトランジスタ1102が
オフ状態で、トランジスタ1103がオン状態となってい
る。したがって、u0端子に供給される駆動電流はトラ
ンジスタ1104を介して、トランジスタ1105,1106,110
7,1108,1109,抵抗1110,1111,1112,1113によって
構成された電流流出型のカレントミラー回路に供給さ
れ、w0端子に供給される駆動電流はトランジスタ1114
を介して、トランジスタ1115,1116,1117,1118,111
9,抵抗1120,1121,1122,1123によって構成された電
流流出型のカレントミラー回路に供給される。さらに、
前記トランジスタ1109のコレクタ電流は、トランジスタ
1124,1125,1126,1127,抵抗1128,1129,1130によっ
て構成された電流流入型のカレントミラー回路に供給さ
れ、前記トランジスタ1119のコレクタ電流は、トランジ
スタ1131,1132,1133,1134,抵抗1135,1136,1137に
よって構成された電流流入型のカレントミラー回路に供
給されている。一方、準全波駆動時には、sf1端子を
介して誤差信号増幅器1300からの出力電流がトランジス
タ1138,1139,1140,1141,1142,1143,抵抗1144,11
45,1146,1147,1148によって構成された電流流出型の
カレントミラー回路に供給される。
Now, assuming that the motor is rotating in the forward direction and the level of the dr terminal is "0", the energizing direction switching circuit
The transistors 1101 and 1102 included in 1100 are off, and the transistor 1103 is on. Therefore, the driving current supplied to the u0 terminal passes through the transistor 1104 and is transmitted to the transistors 1105, 1106, 110.
7, 1108, 1109 and resistors 1110, 1111, 1112, 1113 are supplied to the current outflow type current mirror circuit, and the drive current supplied to the w0 terminal is the transistor 1114.
Through the transistors 1115, 1116, 1117, 1118, 111
9 and the resistors 1120, 1121, 1122 and 1123 are supplied to the current outflow type current mirror circuit. further,
The collector current of the transistor 1109 is
1124, 1125, 1126, 1127 and resistors 1128, 1129, 1130 are supplied to a current inflow type current mirror circuit. , 1137 to the current inflow type current mirror circuit. On the other hand, during the quasi-full-wave drive, the output current from the error signal amplifier 1300 is transferred through the sf1 terminal to the transistors 1138, 1139, 1140, 1141, 1142, 1143, and the resistors 1144, 11.
It is supplied to the current outflow type current mirror circuit composed of 45, 1146, 1147 and 1148.

まず、全波駆動時において、u1端子のレベルが‘1’
になっているときにはトランジスタ1149がオン状態で、
トランジスタ1150とトランジスタ1151はオフ状態とな
る。このとき、トランジスタ1107のコレクタ電流はダイ
オード1152を介してU相駆動回路1600を構成する上側駆
動回路に供給されるが、トランジスタ1108のコレクタ電
流はダイオード1153を介してトランジスタ1149に吸収さ
れ、また、sf1端子を介しての電流供給は行われない
ので、U相駆動回路1600を構成する下側駆動回路には電
流が供給されない。反対に、u1端子のレベルが‘0’
になっているときにはトランジスタ1149がオフ状態で、
トランジスタ1150とトランジスタ1151はオン状態とな
る。このとき、トランジスタ1108のコレクタ電流はダイ
オード1154を介してU相駆動回路1600を構成する下側駆
動回路に供給されるが、トランジスタ1107のコレクタ電
流はトランジスタ1150に吸収されるので、U相駆動回路
1600を構成する上側駆動回路には電流が供給されない。
First, the level of the u1 terminal is "1" during full-wave driving.
, The transistor 1149 is on,
The transistors 1150 and 1151 are turned off. At this time, the collector current of the transistor 1107 is supplied to the upper drive circuit that constitutes the U-phase drive circuit 1600 via the diode 1152, but the collector current of the transistor 1108 is absorbed by the transistor 1149 via the diode 1153, and Since current is not supplied through the sf1 terminal, no current is supplied to the lower drive circuit that constitutes the U-phase drive circuit 1600. On the contrary, the level of the u1 terminal is "0".
, The transistor 1149 is off,
The transistors 1150 and 1151 are turned on. At this time, the collector current of the transistor 1108 is supplied to the lower drive circuit that constitutes the U-phase drive circuit 1600 via the diode 1154, but the collector current of the transistor 1107 is absorbed by the transistor 1150.
No current is supplied to the upper drive circuit that constitutes the 1600.

W相の回路ブロックもU相の場合と同様に動作し、w1
端子のレベルが‘1’になっているときにはトランジス
タ1117とダイオード1155を介してW相駆動回路1700を構
成する上側駆動回路に駆動電流が供給され、w1端子の
レベルが‘0’になっているときにはトランジスタ1118
とダイオード1156を介して下側駆動回路に駆動電流が供
給される。
The W-phase circuit block operates in the same manner as in the U-phase, and w1
When the level of the terminal is "1", the drive current is supplied to the upper side drive circuit constituting the W-phase drive circuit 1700 via the transistor 1117 and the diode 1155, and the level of the w1 terminal is "0". Sometimes transistor 1118
A drive current is supplied to the lower drive circuit via the diode 1156 and the diode.

このようにして、第11図MおよびQに示された駆動電流
波形は第11図RおよびSに示された信号のレベルに応じ
てU相とW相のそれぞれの上側駆動回路と下側駆動回路
に分配される。
In this way, the drive current waveforms shown in FIGS. 11M and Q correspond to the upper drive circuits and the lower drive circuits of the U-phase and the W-phase, respectively, according to the levels of the signals shown in FIGS. Distributed to the circuit.

準全波駆動時においてはsf1端子から誤差信号増幅器
1300の出力電流が供給されるので、トランジスタ1138〜
1143と抵抗1144〜1148によって構成されたカレントミラ
ー回路が活性状態となり、第14図N,O,P,Qに示さ
れたように各相の上側駆動回路に駆動電流が供給されな
い期間は代わりに下側駆動回路に駆動電流が供給され
る。すなわち、第14図の時刻tの時点では第14図Lに
示すようにu0端子を介して供給される電流が零である
ため、u1端子のレベルが‘1’であってもダイオード
1152を介してU相の上側駆動回路に供給される電流は零
となるが、下側駆動回路にはトランジスタ1140のコレク
タ電流がダイオード1157を介して供給される。なお、こ
のトランジスタ1140のコレクタ電流はsf1端子を介し
て供給される電流の2分の1になるようにカレントミラ
ー比が設定されているものとする。時刻t10になるとu
0端子を介して供給される電流が最大値に達し、同じ値
の電流がダイオード1152を介してU相の上側駆動回路に
供給されるとともに、トランジスタ1140のコレクタ電流
のすべてがトランジスタ1127に吸収されるので、ダイオ
ード1157を介してU相の下側駆動回路に供給される電流
は零となる。これらの動作はW相についても同様であ
る。
Error signal amplifier from sf1 terminal during quasi-full-wave drive
Since the output current of 1300 is supplied,
The current mirror circuit constituted by 1143 and resistors 1144-1148 becomes active, and as shown in N, O, P, and Q of FIG. A drive current is supplied to the lower drive circuit. That is, at time t 9 in FIG. 14, the current supplied through the u0 terminal is zero as shown in FIG. 14L, so that even if the level of the u1 terminal is '1', the diode
The current supplied to the U-phase upper drive circuit via 1152 becomes zero, but the collector current of the transistor 1140 is supplied to the lower drive circuit via the diode 1157. The current mirror ratio is set so that the collector current of the transistor 1140 becomes one half of the current supplied through the sf1 terminal. U at time t 10.
The current supplied through the 0 terminal reaches the maximum value, the same value current is supplied to the U-phase upper side driving circuit through the diode 1152, and all the collector current of the transistor 1140 is absorbed by the transistor 1127. Therefore, the current supplied to the lower drive circuit of the U phase via the diode 1157 becomes zero. These operations are the same for the W phase.

さて、モータが逆方向に回転していてdr端子のレベル
が‘1’になっている場合にはトランジスタ1102がオン
状態となり、トランジスタ1103がオフ状態となる。この
とき、u0端子から供給される電流はトランジスタ1158
を介してW相側のカレントミラー回路に供給され、w0
端子から供給される電流はトランジスタ1159を介してU
相側のカレントミラー回路に供給されるので、U相の駆
動信号とW相の駆動信号の入れ換えが行われたことにな
る。この駆動信号の入れ換えは順序回路200における位
置検出信号の入れ換えに対応している。
Now, when the motor is rotating in the reverse direction and the level of the dr terminal is "1", the transistor 1102 is turned on and the transistor 1103 is turned off. At this time, the current supplied from the u0 terminal is the transistor 1158.
Is supplied to the current mirror circuit on the W phase side via
The current supplied from the terminal is U via the transistor 1159.
Since it is supplied to the current mirror circuit on the phase side, the U-phase drive signal and the W-phase drive signal have been exchanged. The replacement of the drive signals corresponds to the replacement of the position detection signals in the sequential circuit 200.

bk端子のレベルが‘0’になると、トランジスタ1260
がオフ状態となり、その結果、トランジスタ1261,126
2,1263がオン状態となって各相の下側駆動回路に供給
される駆動電流を吸収するので、各相の上側駆動回路の
みが活性状態となり、第1図の固定子巻線1〜3にはホ
ールIC6の回路電流のみが流れる。したがって、モー
タは回転トルクを生じないが、ホールIC6はモータの
停止時も位置検出が行える状況にある。
When the level of the bk terminal becomes "0", the transistor 1260
Is turned off, and as a result, the transistors 1261 and 126
2, 1263 is turned on to absorb the drive current supplied to the lower drive circuit of each phase, so that only the upper drive circuit of each phase is activated and the stator windings 1 to 3 of FIG. Only the circuit current of the Hall IC 6 flows through the circuit. Therefore, although the motor does not generate rotational torque, the Hall IC 6 is still in a position to detect the position even when the motor is stopped.

つぎに、U相駆動回路1600,W相駆動回路1700,V相駆
動回路1900は、いずれもカレントミラー回路を組み合わ
せて構成された単なる電流増幅器であるので、動作の説
明は省略するが、各相の上側駆動回路の最終段はNPN
型のパワートランジスタを使い、しかも固定子巻線1〜
3への最大電流供給時における残留電圧を最小にするた
めに、特別な構成としているので、U相駆動回路1600を
例にとって説明する。
Next, since the U-phase drive circuit 1600, the W-phase drive circuit 1700, and the V-phase drive circuit 1900 are all simple current amplifiers configured by combining current mirror circuits, description of the operation is omitted, but each phase is omitted. The last stage of the upper drive circuit of NPN
Type power transistor is used, and the stator winding 1 ~
3 has a special structure in order to minimize the residual voltage at the time of supplying the maximum current, the description will be given using the U-phase drive circuit 1600 as an example.

U相駆動回路1600の下側駆動回路の最終段を構成するト
ランジスタ1601と1602ならびにトランジスタ1603による
カレントミラー回路の構成をそのまま上側の最終段にも
利用した場合には、トランジスタ1602のコレクタ・エミ
ッタ間電圧はトランジスタ1601のベース・エミッタ間電
圧とトランジスタ1602のベース・エミッタ間電圧との和
に前段のPNPトランジスタの飽和電圧を加えた値より
も小さくならず、最小値で 1.8V程度となる。
If the configuration of the current mirror circuit consisting of the transistors 1601 and 1602 and the transistor 1603 that form the final stage of the lower drive circuit of the U-phase drive circuit 1600 is used for the upper final stage as it is, between the collector and emitter of the transistor 1602 The voltage is not less than the sum of the base-emitter voltage of the transistor 1601 and the base-emitter voltage of the transistor 1602 plus the saturation voltage of the PNP transistor in the preceding stage, and is about 1.8 V in minimum value.

これに対して上側の最終段を構成するトランジスタ1604
のコレクタ・エミッタ間電圧は自身のベース・エミッタ
間電圧に前段のトランジスタ1605の飽和電圧を加えた値
にまで到達でき、最小値で1.1 V程度になる。
On the other hand, the transistor 1604 that constitutes the uppermost final stage
The collector-emitter voltage of can reach the value obtained by adding the saturation voltage of the transistor 1605 in the preceding stage to its own base-emitter voltage, and its minimum value is about 1.1V.

さて、電流加算回路1800は、U相駆動回路1600の上側駆
動回路に供給された駆動電流に等しい電流を取りだすト
ランジスタ1801,1802と、下柄駆動回路に供給された駆
動電流に等しい電流を取りだすトランジスタ1803,1804
と、W相駆動回路1700の上側駆動回路に供給された駆動
電流に等しい電流を取りだすトランジスタ1805,1806
と、下側駆動回路に供給された駆動電流に等しい電流を
取りだすトランジスタ1807,1808と、ダイオード1809,
1810,1811,1812によって構成され、前記トランジスタ
1801のコレクタと前記トランジスタ1807のコレクタが接
続されてその接続点には前記ダイオード1809のアノード
が接続され、前記トランジスタ1806のコレクタと前記ト
ランジスタ1804のコレクタが接続されてその接続点には
前記ダイオード1812のアノードが接続され、前記ダイオ
ード1812のカソードは前記ダイオード1809のカソードに
接続され、前記トランジスタ1802のコレクタと前記トラ
ンジスタ1808のコレクタが接続されてその接続点には前
記ダイオード1810のカソードが接続され、前記トランジ
スタ1805のコレクタと前記トランジスタ1803のコレクタ
が接続されてその接続点には前記ダイオード1811のカソ
ードが接続され、前記ダイオード1811のアノードは前記
ダイオード1810のカソードに接続されている。さらに、
前記ダイオード1810,1811のアノードはV相駆動回路19
00の上側駆動回路の駆動電流の受電点vpに接続され、
前記ダイオード1809,1812のカソードはV相駆動回路19
00の下側駆動回路の駆動電流の受電点vnに接続されて
いる。
Now, the current adding circuit 1800 has transistors 1801 and 1802 that output a current equal to the drive current supplied to the upper drive circuit of the U-phase drive circuit 1600 and a transistor that outputs a current equal to the drive current supplied to the lower drive circuit. 1803, 1804
And transistors 1805 and 1806 that take out a current equal to the drive current supplied to the upper drive circuit of the W-phase drive circuit 1700.
And transistors 1807 and 1808 which take out a current equal to the drive current supplied to the lower drive circuit, and a diode 1809,
1810, 1811, 1812, and the transistor
The collector of 1801 and the collector of the transistor 1807 are connected to each other, and the anode of the diode 1809 is connected to the connection point between them, and the collector of the transistor 1806 and the collector of the transistor 1804 are connected to each other and the diode 1812 is connected to the connection point. , The cathode of the diode 1812 is connected to the cathode of the diode 1809, the collector of the transistor 1802 and the collector of the transistor 1808 are connected, the cathode of the diode 1810 is connected to the connection point, The collector of the transistor 1805 and the collector of the transistor 1803 are connected, the cathode of the diode 1811 is connected to the connection point, and the anode of the diode 1811 is connected to the cathode of the diode 1810. further,
The anodes of the diodes 1810 and 1811 are V-phase drive circuits 19
00 is connected to the receiving point vp of the drive current of the upper drive circuit,
The cathodes of the diodes 1809 and 1812 are V-phase drive circuits 19
00 is connected to the power receiving point vn of the drive current of the lower drive circuit.

ここで、U相駆動回路1600の上側駆動回路の駆動電流の
受電点upに供給される電流の大きさをIup とし、下側
駆動回路の駆動電流の受電点unに供給される電流の大
きさを Iunとし、W相駆動回路1700の上側駆動回路の駆
動電流の受電点wpに供給される電流の大きさを Iwpと
し、下側駆動回路の駆動電流の受電点wnに供給される
電流の大きさをIwnとすると、前記トランジスタ1801,1
802のコレクタからは、それぞれ Iupの大きさの電流が
流し出され、前記トランジスタ1803,1804のコレクタに
は、それぞれ Iunの大きさの電流が吸収され、また、前
記トランジスタ1805,1806のコレクタからは、それぞれ
Iwpの大きさの電流が流し出され、前記トランジスタ18
07,1808のコレクタには、それぞれ Iwnの大きさの電流
が吸収される。
Here, the magnitude of the current supplied to the power receiving point up of the drive current of the upper drive circuit of the U-phase drive circuit 1600 is Iup, and the magnitude of the current supplied to the power receiving point un of the drive current of the lower drive circuit Is Iun, and Iwp is the magnitude of the current supplied to the drive current of the upper drive circuit of the W-phase drive circuit 1700, and Iwp is the magnitude of the current supplied to the power reception point wn of the drive current of the lower drive circuit. Let Iwn be the transistor 1801, 1
A current of magnitude Iup flows out of the collector of 802, a current of magnitude Iun is absorbed in the collectors of the transistors 1803 and 1804, and a current of magnitude Iup is absorbed from the collectors of the transistors 1805 and 1806. ,Each
A current of the magnitude Iwp is drained and the transistor 18
Currents of magnitude Iwn are absorbed by the collectors of 07 and 1808, respectively.

したがって、 Iupの値が Iwnの値よりも大きくなったと
きにその差電流がダイオード1809を介してvn点に供給
され、 Iwpの差が Iunの値よりも大きくなったときにそ
の差電流がダイオード1812を介してvn点に供給され、
また、 Iunの値がIwpの値よりも大きくなったときにそ
の差電流がダイオード1811を介してvp点に供給され、
Iwnの値が Iupの値よりも大きくなったときにその差電
流がダイオード1810を介してvp点に供給されることに
なる。
Therefore, when the value of Iup becomes larger than the value of Iwn, the difference current is supplied to the vn point through the diode 1809, and when the difference of Iwp becomes larger than the value of Iun, the difference current becomes Is supplied to the vn point via 1812,
When the value of Iun becomes larger than the value of Iwp, the difference current is supplied to the point vp through the diode 1811,
When the value of Iwn becomes larger than the value of Iup, the difference current is supplied to the point vp via the diode 1810.

すなわち、電流加算回路1800からV相駆動回路1900の上
側駆動回路に供給される駆動電流の値Ivp と、下側駆動
回路に供給される駆動電流の値Ivn は次式によって与え
られる。
That is, the value Ivp of the drive current supplied from the current addition circuit 1800 to the upper drive circuit of the V-phase drive circuit 1900 and the value Ivn of the drive current supplied to the lower drive circuit are given by the following equations.

このようにして、トランジスタ1802とトランジスタ1808
のペアとトランジスタ1803とトランジスタ1805のペアが
U相またはW相に流入する電流とW相またはU相から流
出する電流の差電流をV相に流入させ、トランジスタ18
01とトランジスタ1807のペアとトランジスタ1804とトラ
ンジスタ1806のペアがU相またはW相から流出する電流
とW相またはU相に流入する電流の差電流をV相から流
出させるように動作する。
In this way, transistors 1802 and 1808
And a pair of the transistor 1803 and the transistor 1805 cause a difference current between a current flowing into the U phase or the W phase and a current flowing out of the W phase or the U phase to flow into the V phase,
The pair of 01 and the transistor 1807 and the pair of the transistor 1804 and the transistor 1806 operate so as to cause the difference current between the current flowing out from the U phase or the W phase and the current flowing into the W phase or the U phase to flow out from the V phase.

第14図R,Sに示された電流波形は第14図N,O,
P,Qに示された電流波形から得られる各電流値に基づ
いてそれぞれ上記第7式および第8式から得られた結果
をプロットしたものであり、第11図T,Uの電流波形
も同様にして求めたものである。もちろん、計算のみな
らず、第15図に示した実際の回路においても同じ電流
波形が得られることが確認されている。
The current waveforms shown in FIG. 14 R and S are shown in FIG. 14 N, O,
The results obtained from the above equations 7 and 8 are plotted based on the respective current values obtained from the current waveforms shown in P and Q, and the current waveforms in FIGS. 11 and 12 are also the same. It is what I asked for. Of course, it has been confirmed that the same current waveform can be obtained not only in the calculation but also in the actual circuit shown in FIG.

さて、第1図に戻って、これまでに説明した動作の概要
をまとめると次のようになる。
Now, returning to FIG. 1, the outline of the operation described so far is summarized as follows.

まず、J端子のレベルが‘0’になっていて、モータの
回転子が停止している状態においては、U端子,V端
子,W端子のうち少なくともひとつは高い電位にあり、
固定子巻線1〜3のいずれかと電流制限抵抗8を介して
ホールIC6に電流が供給されて回転子の静止位置の検
出が行われ、ホールIC6が回転子の静止位置に応じて
高電位,中間電位,低電位の出力を発生する。ホールI
C6の出力レベルに応じて分配器 100によって位置検出
信号の分配が行われ、この位置検出情報は順序回路 200
を経由して準全波相切換回路 900に供給されるが、J端
子のレベルが‘0’になっている間は順序回路 200は単
なるバッファとして動作し、また、U相駆動回路1600,
W相駆動回路1700,V相駆動回路1900から固定子巻線1
〜3への給電も行われない。
First, when the level of the J terminal is '0' and the rotor of the motor is stopped, at least one of the U terminal, V terminal, and W terminal is at a high potential,
A current is supplied to the Hall IC 6 through one of the stator windings 1 to 3 and the current limiting resistor 8 to detect the stationary position of the rotor, and the Hall IC 6 has a high potential according to the stationary position of the rotor. Generates intermediate and low potential outputs. Hall i
The position detection signal is distributed by the distributor 100 according to the output level of C6.
Although it is supplied to the quasi-full-wave phase switching circuit 900 via, the sequential circuit 200 operates as a mere buffer while the level of the J terminal is "0", and the U-phase drive circuit 1600,
W phase drive circuit 1700, V phase drive circuit 1900 to stator winding 1
Power is not supplied to ~ 3.

J端子のレベルが‘1’に移行すると、各相の駆動回路
は、準全波相切換回路 900に供給された位置検出情報に
基づいて、U端子,V端子,W端子のうちのいずれかの
端子から電流を吸収して回転子に回転トルクを発生させ
る。なお、このときホールIC6が第3図の回転電気角
が60゜の位置、すなわち識別帯5のN極とS極の境界部
や、回転電気角が 390゜の位置に偶然に停止していたと
すると、いずれの場合にもホールIC6は識別帯5の無
着磁部分に対向したときと同じ出力を発生し、その情報
に基づいて固定子巻線1〜3に通電されるので、第3図
Bの特性曲線からもわかるように、回転子は逆方向の回
転トルクを発生することになる。しかし、ごくわずかだ
け回転子が動くことによって正規の位置検出情報が得ら
れ、それ以後は順序回路 200によって位置検出信号の受
け付け順序が規制されるため円滑な回転を持続させるこ
とができる。
When the level of the J terminal shifts to “1”, the drive circuit of each phase selects one of the U terminal, the V terminal, and the W terminal based on the position detection information supplied to the quasi-full-wave phase switching circuit 900. The current is absorbed from the terminal of to generate a rotation torque in the rotor. At this time, the Hall IC 6 was accidentally stopped at the position where the rotating electrical angle in FIG. 3 was 60 °, that is, at the boundary between the N pole and the S pole of the identification band 5, or at the position where the rotating electrical angle was 390 °. Then, in any case, the Hall IC 6 generates the same output as when facing the non-magnetized portion of the identification band 5, and the stator windings 1 to 3 are energized based on the information, so that FIG. As can be seen from the characteristic curve of B, the rotor will generate rotational torque in the opposite direction. However, since the normal position detection information is obtained by moving the rotor only slightly, and thereafter, the order circuit 200 regulates the order in which the position detection signals are received, so that the smooth rotation can be maintained.

回転子が回転を開始すると、発電巻線7からのFG信号
が現れるので、モード切換回路 700を構成するDフリッ
プフロップ 701(第7図)は所定のタイミングでその出
力レベルが‘0’に移行して固定子巻線1〜3への通電
モードを3相全波駆動に切り換え、モータのトルク特性
は第3図Cに示した特性曲線の包絡線の如くなる。
When the rotor starts rotating, the FG signal from the generator winding 7 appears, so that the output level of the D flip-flop 701 (Fig. 7) that constitutes the mode switching circuit 700 shifts to "0" at a predetermined timing. Then, the energization mode to the stator windings 1 to 3 is switched to the three-phase full-wave drive, and the torque characteristic of the motor becomes like the envelope of the characteristic curve shown in FIG. 3C.

通電モードが3相全波駆動に移行してからも、急激な負
荷変動などによって、FG信号が消滅するまでモータの
回転速度が低下すると、Dフリップフロップ 701の出力
レベルが‘1’に戻るので、通電モードは再び3相準全
波駆動となる。
Even after the energization mode shifts to three-phase full-wave drive, the output level of the D flip-flop 701 returns to '1' if the motor speed decreases until the FG signal disappears due to a sudden load change or the like. The current-carrying mode is again three-phase quasi-full-wave drive.

これに対して、通電モードが3相全波駆動になっている
状態でJ端子のレベルが‘0’に移行した場合には、D
フリップフロップの出力レベルが‘0’にある限り、第
15のbk端子のレベルは‘1’に保持されて固定子巻線
1〜3への通電は続けられる。このときJ端子のレベル
は‘0’になっているので、第1表に示したように通電
方向設定回路1000を構成するNANDゲート1015(第7
図)の出力レベルは‘1’となり、通電方向設定回路10
00から通電方向切換回路1100に送出される出力信号の位
相が反転して固定子巻線1〜3への通電方向が逆転し、
モータは急速に減速される。モータの回転速度が零近く
になって、FG信号が消滅するかあるいは回転停止検出
器2100が出力信号を発生すると、Dフリップフロップ 7
01の出力レベルが‘1’に移行するので、bk端子のレ
ベルも‘0’に移行して固定子巻線1〜3への通電は停
止する。
On the other hand, if the J terminal level shifts to "0" while the energization mode is three-phase full-wave drive, D
As long as the output level of the flip-flop is "0",
The level of the 15 bk terminals is held at "1" and the energization to the stator windings 1 to 3 is continued. At this time, since the level of the J terminal is "0", as shown in Table 1, the NAND gate 1015 (7th
The output level shown in the figure is "1", and the energizing direction setting circuit 10
The phase of the output signal sent from 00 to the energization direction switching circuit 1100 is reversed, and the energization direction to the stator windings 1 to 3 is reversed,
The motor is decelerated rapidly. When the rotation speed of the motor becomes close to zero and the FG signal disappears or the rotation stop detector 2100 generates an output signal, the D flip-flop 7
Since the output level of 01 shifts to "1", the level of the bk terminal also shifts to "0" and the energization to the stator windings 1 to 3 is stopped.

また、正逆転の切り換え動作時などにおいて、モータが
逆方向に回転を続けているときに、REV端子から正方
向の指令信号が印加されたとすると、指令された回転方
向と実際の回転方向が一致しないので、回転方向判別回
路 300から誤差信号増幅器1300と通電方向設定回路1000
に回転方向不一致信号が供給される。これによって第11
図のen端子のレベルが‘0’になると、それまではオ
フ状態であったトランジスタ1303がオン状態となって、
E端子の電位が零近くまで下降したのと同じことにな
り、誤差信号増幅器1300はcf端子を介して(全波駆動
時)最大出力電流をステップ電流発生回路1200に供給す
る。一方、通電方向設定回路1000に回転方向不一致信号
が供給されると、第1表からもわかるように第7図のN
ANDゲート1015の出力レベルexは‘1’に移行する
ので、固定子巻線1〜3への通電方向は逆転し、モータ
は急速に減速させられる。モータの回転速度が零を通り
越えて、正方向の回転を開始しだすと、第7図の回転方
向判別回路 300を構成するDフリップフロップ 301の出
力レベルは‘0’になり、dr端子のレベルが‘0’に
移行するとともにen端子のレベルは‘1’に移行し、
以後は停止状態からの起動時と同じようにモータは加速
される。
Further, when a forward direction command signal is applied from the REV terminal while the motor continues to rotate in the reverse direction at the time of forward / reverse switching operation, the commanded rotation direction and the actual rotation direction match. The error signal amplifier 1300 and energization direction setting circuit 1000
Is supplied with a rotation direction mismatch signal. This makes the eleventh
When the level of the en terminal in the figure becomes "0", the transistor 1303 that was in the off state until then becomes the on state,
This is the same as when the potential of the E terminal drops to near zero, and the error signal amplifier 1300 supplies the maximum output current to the step current generation circuit 1200 via the cf terminal (during full-wave driving). On the other hand, when the rotation direction mismatch signal is supplied to the energization direction setting circuit 1000, as can be seen from Table 1, N in FIG.
Since the output level ex of the AND gate 1015 shifts to "1", the energization direction to the stator windings 1 to 3 is reversed and the motor is rapidly decelerated. When the rotation speed of the motor exceeds zero and starts to rotate in the positive direction, the output level of the D flip-flop 301 which constitutes the rotation direction discrimination circuit 300 of FIG. 7 becomes "0", and the level of the dr terminal. Goes to '0' and the level of the en terminal goes to '1',
After that, the motor is accelerated in the same manner as when starting from the stopped state.

さて、第16図は振動や騒音の発生メカニズムを説明する
ために用意したモータのトルク発生部分の断面図であ
り、第16図A,Bにおいて、11は永久磁石4が固着され
た回転子ヨークであり、12はその上に固定子巻線1a,
1bが配置された固定子ヨークであり、矢印の付された
曲線はすべて磁力線を表している。
Now, FIG. 16 is a cross-sectional view of the torque generating portion of the motor prepared for explaining the mechanism of vibration and noise generation. In FIGS. 16A and 16B, 11 is a rotor yoke to which the permanent magnet 4 is fixed. And 12 is the stator winding 1a,
1b is a stator yoke in which the curved line with an arrow represents a magnetic field line.

第16図Aに示された回転子と固定子の相対位置において
は、固定子巻線1a,1bと鎖交する磁束の方向が永久
磁石4の着磁方向に対して垂直であるので、固定子巻線
1a,1bは着磁方向に平行な向きの力を発生して、そ
れがモータの回転トルクとなる。
At the relative position of the rotor and the stator shown in FIG. 16A, the direction of the magnetic flux interlinking with the stator windings 1a and 1b is perpendicular to the magnetization direction of the permanent magnet 4, so The child windings 1a and 1b generate a force in a direction parallel to the magnetizing direction, and this becomes the rotational torque of the motor.

ところが、第16図Bに示された回転子と固定子の相対位
置においては、固定子巻線1a,1bと鎖交する磁束の
方向が永久磁石4の着磁方向に対して平行となり、回転
トルクは零になるだけでなく、永久磁石4の着磁方向に
対して垂直な向きの力を発生する。第16図Bに示された
相対位置関係と、固定子巻線1a,1bへの通電方向で
は、各固定子巻線はいずれも回転子を持ち上げる反発力
を発生し、各固定子巻線への通電方向が逆になると、回
転子を固定子に吸引させる力を発生し、これらの反発吸
引の繰り返しがモータの振動の大きな要因となり、振動
の発生に伴って、同時に騒音も発生する。
However, at the relative position between the rotor and the stator shown in FIG. 16B, the direction of the magnetic flux interlinking with the stator windings 1a and 1b becomes parallel to the magnetization direction of the permanent magnet 4, and The torque not only becomes zero but also generates a force in a direction perpendicular to the magnetizing direction of the permanent magnet 4. With the relative positional relationship shown in FIG. 16B and the direction of energization of the stator windings 1a and 1b, each stator winding generates a repulsive force that lifts the rotor, and When the energization direction is reversed, a force for attracting the rotor to the stator is generated, and the repeated repulsive suction is a major factor in the vibration of the motor, and noise is also generated along with the vibration.

この反発力と吸引力の大きさは第16図Aの相対位置にお
いて極小となり、第16図Bの相対位置において極大とな
るが、これらの中間位置においては、その位置に応じて
徐々に増加あるいは減少していく。したがって、振動や
騒音を小さくするには、回転子の一回転あたりの反発・
吸引の変動を小さくすればよく、3相の直流無整流子モ
ータであれば電気角で 120゜ずつ異ならせて配置された
3組の固定子巻線を有しているから、各々の固定子巻線
による反発力と吸引力の総和が回転子の変動によっても
殆ど変化しないような駆動電流波形を作りだせばよい。
The magnitudes of the repulsive force and the suction force are minimal at the relative position in FIG. 16A and maximal at the relative position in FIG. 16B, but at intermediate positions between these, gradually increase or depending on the position. Will decrease. Therefore, in order to reduce vibration and noise, repulsion per rotation of the rotor
It is only necessary to reduce the fluctuation of the suction, and a three-phase DC non-commutator motor has three sets of stator windings arranged at different electrical angles of 120 °. It suffices to create a drive current waveform such that the total of the repulsive force and the attractive force due to the winding hardly changes even when the rotor changes.

具体的には、第11図Mの信号波形において、時刻t11
ら時刻t13までのスロープが振動および騒音に大きく寄
与し、時刻t11から直線的に電流を増加させた場合に
は、時刻t13以前に電流値が最大になるような電流波形
に設定すると、スロープを急峻にするにしたがって反発
力と吸引力の変動は急激に増大することが計算によって
確認されている。すなわち、 180゜通電の3相全波駆動
においてモータの回転軸方向の力を最小に押さえて振動
と騒音を減少させるには、通電開始から60゜までの区間
と、通電終了までの60゜の区間のスロープの管理が重要
なファクタになる。
Specifically, in the signal waveform of FIG. 11M, when the slope from time t 11 to time t 13 greatly contributes to vibration and noise and the current is increased linearly from time t 11 , It has been confirmed by calculation that, when the current waveform is set to maximize the current value before t 13, the fluctuations of the repulsive force and the attractive force increase sharply as the slope becomes steeper. In other words, in 3-phase full-wave drive with 180 ° energization, in order to minimize the force in the rotating shaft direction of the motor and reduce vibration and noise, the interval from the start of energization to 60 ° and the end of energization at 60 ° Managing the slope of the section will be an important factor.

一方、モータのトルク変動の基本周波数成分を少なくす
るには、第3図Aのトルク特性と第3図Cのトルク特性
を比較すれば明らかなように、個々の固定子巻線につい
て、通電開始から30゜までの区間と、通電終了までの30
゜の区間を除く区間における通電波形の形状の管理が重
要なファクタになる。
On the other hand, in order to reduce the fundamental frequency component of the torque fluctuation of the motor, as is apparent by comparing the torque characteristics of FIG. 3A and the torque characteristics of FIG. From 30 ° to 30 ° and 30 until the end of energization
An important factor is the management of the shape of the energization waveform in the section other than the section of °.

第1図に示された直流無整流子モータでは、第11図J,
Nの信号波形からも明らかなように、ステップコントロ
ーラ 500とステップ電流発生回路1200によって任意の駆
動電流波形を作りだすことができ、各相の駆動回路はス
テップ電流発生回路1200とスロープ合成回路1500によっ
て作りだされた駆動電流に比例した電流を固定子巻線1
〜3に供給する。このため、モータの回転時の振動や騒
音が最も小さくなるような電流波形を容易に作りだすこ
とができる。すなわち、全波駆動時は、第13図に示され
たステップ電流発生回路1200において、抵抗1209〜121
5,1221〜1224,1225,1227の抵抗値の比率を変えるこ
とによって第11図M,Qの駆動電流波形の形状を自由に
変更することができ、準全波駆動時には、第13図に示さ
れた準全波相切換回路 900において、抵抗 908〜 913の
抵抗値の比率を変えることによって第14図L,Mの駆動
電流波形のスロープを最適値に選定することができる。
In the DC non-commutator motor shown in FIG.
As is clear from the signal waveform of N, an arbitrary drive current waveform can be created by the step controller 500 and the step current generation circuit 1200, and the drive circuit of each phase is created by the step current generation circuit 1200 and the slope synthesis circuit 1500. Stator winding 1 produces a current proportional to the drive current
Supply to ~ 3. Therefore, it is possible to easily create a current waveform that minimizes vibration and noise during rotation of the motor. That is, during full-wave drive, the resistors 1209 to 121 in the step current generation circuit 1200 shown in FIG.
By changing the ratio of the resistance values of 5,1221 to 1224, 1225, and 1227, the shape of the drive current waveforms in FIGS. 11M and 11Q can be freely changed. In the quasi-full-wave phase switching circuit 900, the slope of the drive current waveform of FIGS. 14L and 14M can be selected to the optimum value by changing the ratio of the resistance values of the resistors 908 to 913.

ところで、第14図の信号波形から明らかなように、本
発明の直流無整流子モータでは、スロープ発生回路1400
によって、振幅が誤差信号振幅器1300からの駆動指令信
号に比例するとともに位置検出信号のエッジの到来周期
に依存した周期の鋸歯状波、すなわち第14図Cの信号
波形を発生させ、スロープ合成回路1500によって、前記
駆動指令電流に比例したレベルに振幅制限して得られる
第14図Jあるいは第14図Kの信号波形と第14図F
あるいは第14図Gの位置検出信号との加算あるいは減
算によって第14図Lあるいは第14図Mに示した台形
波状の駆動信号を作りだしている。
By the way, as is clear from the signal waveform of FIG. 14, in the DC non-rectifier motor of the present invention, the slope generation circuit 1400
Generates a sawtooth wave having a cycle whose amplitude is proportional to the drive command signal from the error signal amplitude unit 1300 and which depends on the arrival cycle of the edge of the position detection signal, that is, the signal waveform of FIG. 14C. The signal waveform of FIG. 14J or 14K obtained by limiting the amplitude to a level proportional to the drive command current by 1500 and FIG. 14F.
Alternatively, the trapezoidal drive signal shown in FIG. 14L or 14M is created by addition or subtraction with the position detection signal of FIG. 14G.

このため、普通の半波駆動と同じく 360゜の電気角あた
りに3通りの位置検出しか行わない準全波駆動時におい
ても、簡単なディジタル処理で、したがって比較的小規
模な回路構成で滑らかに増加あるいは減少する駆動電流
を作りだすことができる。
For this reason, even in the case of quasi-full-wave drive, in which only three types of position detection are performed per 360 ° electrical angle as in ordinary half-wave drive, simple digital processing is performed, and therefore a relatively small-scale circuit configuration enables smooth operation. It is possible to create an increasing or decreasing drive current.

なお、第1図の実施例においては3相の直流無整流子モ
ータを示したが、本発明は3相のモータのみならず2相
や単相のモータに適用しても十分な効果を奏するもので
ある。
Although the three-phase DC non-commutator motor is shown in the embodiment of FIG. 1, the present invention has a sufficient effect when applied to not only a three-phase motor but also a two-phase or single-phase motor. It is a thing.

発明の効果 本発明の直流無整流子モータは、以上の説明からも明ら
かなように、回転子の回転位置を検出して位置検出信号
を発生する位置検出手段(実施例では、ホールIC6と
分配器100,順序回路200が位置検出手段を構成してい
る。)と、外部から供給される電圧もしくは電流に依存
した駆動指令電流を発生する誤差信号振幅器1300と、前
記位置検出信号のエッジの到来周期に依存した周期の鋸
歯状波を発生するスロープ発生回路1400と、前記鋸歯状
波を前記駆動指令電流に比例したレベルに振幅制限して
得られる信号波形を前記位置検出信号に付加することに
よって台形波状の駆動信号を得るスロープ合成回路1500
と、前記駆動信号を増幅して前記固定子巻線に供給する
駆動回路(U相駆動回路1600,W相駆動回路1700,V相
駆動回路1900)を備えているので、比較的小規模な回路
構成で滑らかに増加あるいは減少する駆動電流を作りだ
すことができ、大なる効果を奏する。
As is apparent from the above description, the DC non-commutator motor of the present invention detects the rotational position of the rotor and generates the position detection signal (in the embodiment, the Hall IC 6 and the distribution unit). 100 and the sequential circuit 200 constitute position detecting means), an error signal amplitude unit 1300 for generating a drive command current depending on a voltage or current supplied from the outside, and an edge of the position detecting signal. A slope generation circuit 1400 that generates a sawtooth wave having a cycle that depends on the arrival cycle, and adding a signal waveform obtained by limiting the amplitude of the sawtooth wave to a level proportional to the drive command current to the position detection signal. Slope synthesis circuit 1500 that obtains a trapezoidal wave-shaped drive signal
And a drive circuit (U-phase drive circuit 1600, W-phase drive circuit 1700, V-phase drive circuit 1900) that amplifies the drive signal and supplies the amplified drive signal to the stator winding. With the configuration, a drive current that smoothly increases or decreases can be produced, and a great effect is achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例における直流無整流子モータ
のブロック構成図、第2図は本発明を実施するために構
成されたモータ部分の概略図、第3図はモータのトルク
特性と通電切り換えを説明するためのトルク特性図、第
4図はホールICの内部回路結線図、第5図は位置検出
信号の処理動作を説明するための、識別帯の着磁パター
ンに対応させた信号波形図、第6図は分配器の構成例を
示した回路結線図、第7図は順序回路,回転方向判別回
路,ステップコントローラ,同期トリガ回路,モード切
換回路,加減算指令回路,通電方向設定回路,初期化回
路の構成例を示した論理回路図、第8図,第9図,第10
図,第11図,第14図はいずれも第1図の各ブロックの動
作を説明するための信号波形図、第12図は誤差信号増幅
器の構成例を示した回路結線図、第13図は準全波相切換
回路,ステップ電流発生回路,スロープ発生回路,スロ
ープ合成回路,回転停止検出器の具体的な構成例を示し
た回路結線図、第15図は通電方向切換回路,U相駆動回
路,W相駆動回路,電流加算回路,V相駆動回路の具体
的な構成例を示した回路結線図、第16図はモータのトル
ク発生部分の断面図である。 1,2,3……固定子巻線、4……永久磁石、6……ホ
ールIC、 200……順序回路、 600……同期トリガ回
路、 900……準全波相切換回路、1300……誤差信号増幅
器、1400……スロープ発生回路、1500……スロープ合成
回路、1600……U相駆動回路、1700……W相駆動回路、
1900……V相駆動回路。
FIG. 1 is a block diagram of a DC non-commutator motor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of a motor portion configured to carry out the present invention, and FIG. 3 shows torque characteristics of the motor. FIG. 4 is a torque characteristic diagram for explaining energization switching, FIG. 4 is an internal circuit connection diagram of the Hall IC, and FIG. 5 is a signal corresponding to a magnetization pattern of an identification band for explaining a processing operation of a position detection signal. Waveform diagram, FIG. 6 is a circuit connection diagram showing a configuration example of a distributor, and FIG. 7 is a sequential circuit, a rotation direction determination circuit, a step controller, a synchronous trigger circuit, a mode switching circuit, an addition / subtraction command circuit, a conduction direction setting circuit. , A logic circuit diagram showing a configuration example of the initialization circuit, FIG. 8, FIG. 9, and FIG.
Figures 11, 11 and 14 are all signal waveform diagrams for explaining the operation of each block in Fig. 1, Fig. 12 is a circuit connection diagram showing a configuration example of an error signal amplifier, and Fig. 13 is Quasi full-wave phase switching circuit, step current generating circuit, slope generating circuit, slope synthesizing circuit, circuit connection diagram showing a specific configuration example of the rotation stop detector, Fig. 15 is a conduction direction switching circuit, U-phase drive circuit , W-phase drive circuit, current addition circuit, V-phase drive circuit showing a specific configuration example of the circuit, FIG. 16 is a sectional view of the motor torque generating portion. 1, 2, 3 ... Stator winding, 4 ... Permanent magnet, 6 ... Hall IC, 200 ... Sequential circuit, 600 ... Synchronous trigger circuit, 900 ... Quasi full-wave phase switching circuit, 1300 ... Error signal amplifier, 1400 ... Slope generation circuit, 1500 ... Slope synthesis circuit, 1600 ... U phase drive circuit, 1700 ... W phase drive circuit,
1900 ... V-phase drive circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】固定子巻線と、前記固定子巻線と対向する
着磁部を有する永久磁石を備えた回転子と、前記回転子
の回転位置を検出して位置検出信号を発生する位置検出
手段と、外部から供給される電圧もしくは電流に依存し
た駆動指令電流を発生する誤差信号増幅器と、前記位置
検出信号のエッジの到来周期に依存した周期の鋸歯状波
を発生するスロープ発生回路と、前記鋸歯状波を前記駆
動指令電流に比例したレベルに振幅制限して得られる信
号波形を前記位置検出信号に付加することによって台形
波状の駆動信号を得るスロープ合成回路と、前記駆動信
号を振幅して前記固定子巻線に供給する駆動回路を具備
してなる直流無整流子モータ。
1. A rotor provided with a stator winding, a permanent magnet having a magnetized portion facing the stator winding, and a position for detecting a rotational position of the rotor to generate a position detection signal. Detecting means, an error signal amplifier that generates a drive command current that depends on a voltage or current supplied from the outside, and a slope generation circuit that generates a sawtooth wave with a cycle that depends on the arrival cycle of the edge of the position detection signal. A slope synthesizing circuit for obtaining a trapezoidal drive signal by adding a signal waveform obtained by limiting the amplitude of the sawtooth wave to a level proportional to the drive command current, and an amplitude of the drive signal. A direct current non-commutator motor comprising a drive circuit for supplying the stator winding to the stator winding.
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