JPH0690596A - モータ駆動回路及びその駆動方法 - Google Patents

モータ駆動回路及びその駆動方法

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JPH0690596A
JPH0690596A JP4240428A JP24042892A JPH0690596A JP H0690596 A JPH0690596 A JP H0690596A JP 4240428 A JP4240428 A JP 4240428A JP 24042892 A JP24042892 A JP 24042892A JP H0690596 A JPH0690596 A JP H0690596A
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power supply
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寿美男 渡辺
Katsuhiro Maeda
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Hideyuki Yamaji
秀幸 山路
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はモータ駆動回路及びその方法に関
し、モータ駆動電流波形の立ち上がり特性及び周波数特
性を改善しつつ、消費電力を抑えるモータ駆動回路を提
供することを目的としている。 【構成】 所定の電源電圧を供給する標準電源1と、該
標準電源1から供給される電源電圧を昇圧する昇圧手段
2と、外部から入力される電圧選択信号に基づいて該標
準電源1から出力される電源電圧、または、該昇圧手段
2から出力される電源電圧の何れか一つを選択する選択
手段3と、該選択手段3によって選択された電源電圧を
モータMの駆動電圧とし、外部から入力される駆動信号
に基づいてモータMを駆動する駆動手段4と、該駆動手
段4に流れる電流信号及び外部から入力されるモータ駆
動信号に基づいて該駆動手段4に駆動信号を出力すると
ともに、該選択手段3に電圧選択信号を出力して動作状
態を切り換える切換手段)5とを備えるように構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、モータ駆動回路に係
り、詳しくは、バッテリ駆動携帯端末機器等に内蔵され
るプリンタのモータを駆動するモータ駆動回路に関す
る。 [発明の背景]近年、バッテリ駆動による携帯端末機器
として、例えば、POS(Point Of Sales)端末等のよ
うにプリンタを内蔵したものがあり、このプリンタの駆
動源であるモータを駆動するためのモータ駆動回路が種
々提案されている。
【0002】しかし、このような携帯端末機器において
は、その電源にバッテリ、すなわち、低電圧電源を用い
ており、一般に、駆動電源が低電圧になるとモータ駆動
時におけるモータ駆動電流波形の立ち上がり特性がなま
り、モータの高速駆動が困難になる。これを詳しく説明
する。
【0003】モータは、その励磁方式としてユニポー
ラ、バイポーラ等の方式があり、また、励磁としては、
通常、1相励磁、1−2相励磁、2相励磁等がある。図
20は各励磁方式における波形図であり、同図(a)は
1相励磁、同図(b)は1−2相励磁、同図(c)は2
相励磁である。ここで、モータ駆動電流波形の立ち上が
り特性が問題となるのは、図20中、矢印↑で示す部分
であり、立ち上がった後は問題とならない。
【0004】つまり、実際にモータ駆動電流波形の立ち
上がり特性が問題となるのは、低電位電圧から高電位電
圧(図20の場合、電圧オフ状態から電圧オン状態)に
切り替わる場合であり、また、電流を段階的に増加させ
るような、例えば、図B(a)に示すようなモータ駆動
電流波形を印加する場合にも問題となる。通常、モータ
駆動電流波形は、供給電圧がI1 >I2 >I3 >I4 の
順に高いものとすると、図21(b)に示すような立ち
上がり特性を有する。
【0005】すなわち、供給電圧が高いと立ち上がり特
性も急峻で、所定値までの立ち上がり時間も短いが、供
給電圧が低くなるにつれて立ち上がり特性がなまり、所
定値までの立ち上がり時間が長くなる。したがって、供
給電圧が低いときのモータ駆動電流波形は立ち上がり時
間が遅く、モータを高速域で使用する場合(図21
(c)中、破線部参照)、低速域で使用する場合(図2
1(c)中、実線部参照)のように十分な立ち上がり時
間がないため、高速域で使用する場合のモータ駆動電流
の最大値IP'は、低速域で使用する場合の最大電流IP
よりもかなり小さな値となり、高トルクを出せなくな
る。
【0006】そこで、低電圧電源を使用しつつ、モータ
駆動電流波形の立ち上がり特性を改善することが必要と
なる。
【0007】
【従来の技術】従来のこの種のモータ駆動回路として
は、図22に示すようなモータ駆動回路がある。なお、
図22中、101は制御部、102は標準電源、103
は昇圧回路、104はモータ駆動部、105はモータで
ある。
【0008】制御部101は、モータ駆動回路全体の制
御を行うものである。標準電源102は、モータ駆動部
104を含めた回路全体の電源であり、この場合はバッ
テリである。昇圧回路103は、標準電源102からの
電源電圧を昇圧し、モータ駆動部104に供給するもの
である。
【0009】モータ駆動部104は、昇圧回路103か
ら供給される電源電圧に基づいてモータ105にモータ
駆動電流(励磁電流)を送るものである。以上の構成に
おいて、モータ105を駆動する場合、昇圧回路103
により昇圧された電圧がモータ駆動部104に供給さ
れ、モータ105の動作期間中は、この昇圧されたモー
タ駆動電流が供給される。
【0010】これによってモータ駆動電流波形の立ち上
がり特性が改善される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のモータ駆動回路にあっては、モータの動作期
間中は電源電圧を昇圧して供給するという構成となって
いたため、消費電力が増大するという問題点があった。
バッテリ駆動の携帯端末機器においる消費電力の増大
は、バッテリ駆動時間の短縮化につながるため、使用す
る時間が短くなるとともに、最悪の場合は、モータの動
作中に動作が停止するようなことも起こり得る。
【0012】そこで、電源電圧を昇圧する代わりに、モ
ータ駆動電流波形のなまりに対して、追随する範囲まで
モータの回転周波数を落として加速するという、加速制
御を行うものも提供されている。しかし、加速制御を行
うことは実効回転速度を落とすことになり、例えば、プ
リンタによる印字を例に採ると、印字の高速化が望めな
いという新たな問題が生じる。
【0013】実効的回転速度を上げるためには、加速な
しに追随する回転周波数を高め、周波数特性を改善する
ことが必要となる。 [目的]そこで本発明は、モータ駆動電流波形の立ち上
がり特性及び周波数特性を改善しつつ、消費電力を抑え
るモータ駆動回路を提供することを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明によるモータ駆動
回路は上記目的達成のため、その原理図を図1に示すよ
うに、モータを駆動すべき電源電圧を供給する標準電源
1と、該標準電源1から供給される電源電圧を所定電圧
に昇圧する昇圧手段(昇圧回路)2と、外部から入力さ
れる電圧選択信号に基づいて該標準電源1から出力され
る電源電圧、または、該昇圧手段2から出力される電源
電圧の何れか一つを選択する選択手段(電圧選択回路)
3と、該選択手段3によって選択された電源電圧をモー
タMの駆動電圧とし、外部から入力される駆動信号に基
づいてモータMを駆動する駆動手段(モータ駆動部)4
と、該駆動手段4に流れる電流信号及び外部から入力さ
れるモータ駆動信号に基づいて該駆動手段4に駆動信号
を出力するとともに、該選択手段3に電圧選択信号を出
力して動作状態を切り換える切換手段(切換信号生成
部)5とを備えるように構成している。
【0015】そして、前記切換手段は、前記駆動手段か
ら出力されるモータ電流を電流信号として電流量を検出
する電流検出部と、基準電圧となる所定電圧を発生する
基準電圧発生部と、該電流検出部により検出される電流
信号、及び該基準電圧発生部により発生される基準電圧
に基づいてモータを駆動するための前記駆動信号及び前
記電圧選択信号を出力する信号出力部とを有するように
構成している。
【0016】この場合、モータ励磁相の個別の立ち上が
り波形を検出し、該立ち上がり波形の立ち上がりエッジ
のタイミングに基づいて、またはモータ励磁相の個別の
立ち上がり波形として相エッジ信号をファームウェアに
より出力し、該相エッジ信号に基づいて前記昇圧手段に
より昇圧した電圧を前記駆動手段の対応する相に印加す
る駆動方法や、モータ励磁相のA, ̄A相、及びB, ̄
B相の個別の立ち上がり波形を検出し、該立ち上がり波
形の立ち上がりエッジのタイミングに基づいて、または
モータ励磁相のA, ̄A相、及びB, ̄B相の個別の立
ち上がり波形として相エッジ信号をファームウェアによ
り出力し、該相エッジ信号に基づいて前記昇圧手段によ
り昇圧した電圧を前記駆動手段のA, ̄A相のコモン、
及びB, ̄B相のコモン端子に印加する駆動方法や、モ
ータ励磁相のA, ̄A,B, ̄B相の立ち上がり波形を
検出し、該立ち上がり波形の立ち上がりエッジのタイミ
ングに基づいて、またはモータ励磁相のA, ̄A,B,
 ̄B相の立ち上がり波形として相エッジ信号をファーム
ウェアにより出力し、前記昇圧手段により昇圧した電圧
を前記駆動手段のA, ̄A,B, ̄B相のコモン端子に
印加する駆動方法等が考えられる。
【0017】また、前記立ち上がり波形のエッジを検出
してから所定期間だけ“H”の値となるエッジフラグレ
ジスタを設け、該エッジフラグレジスタの値が“L”で
ある期間だけ前記昇圧手段として昇圧電源または降圧負
電源を動作させるようにすることは有効である。
【0018】
【作用】本発明では、低電圧電源でのモータ駆動時にお
いて一番問題となるモータ駆動電流波形の立ち上がり特
性及び周波数特性に対して、モータ駆動電流波形の立ち
上がり時に昇圧された電圧が供給されるため、モータ駆
動電流波形の立ち上がり特性及び周波数特性が改善され
る。
【0019】この場合、昇圧された電圧はモータ駆動電
流波形の立ち上がり時にのみ供給されるので、消費電力
の増大が抑えられる。
【0020】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
2は本発明に係るモータ駆動回路の一実施例を示す図で
あり、その要部構成を示すブロック図である。まず、構
成を説明する。
【0021】なお、図2において、図1に示す原理図に
付された番号と同一番号は同一部分を示す。 本実施例
のモータ駆動回路は、大別して、標準電源1、昇圧手段
である昇圧回路2、選択手段である電圧選択回路3、駆
動手段であるモータ駆動部4、切換手段である切換信号
生成部5、制御部6から構成されている。標準電源1
は、本実施例ではバッテリであり、バッテリから直接供
給される電源である。
【0022】昇圧回路2は、昇圧電源スイッチ7、昇圧
電源8、昇圧電源供給ゲート9から構成されている。昇
圧電源スイッチ7は、昇圧電源8への供給電圧の制御を
行うものであり、トランジスタによるスイッチングを行
うブロックである。昇圧電源8は、電源用ICを用いバ
ッテリ、もしくは安定化電源より供給される低電圧電源
を所定の高圧に持ち上げるものであり、エッジ部分での
み電源供給することにより低容量化を図るものである。
【0023】昇圧電源供給ゲート9は、昇圧された電圧
の供給のゲートを行うものであり、例えば、トランジス
タ等により構成される。電圧選択回路3は、標準電源1
と昇圧回路2により昇圧された昇圧電源との切り換えを
行うものであり、例えば、ダイオード等により構成され
る。モータ駆動部4は、例えば、トランジスタ等により
構成され、励磁電流の制御を行うものである。
【0024】切換信号生成部5は、Vref(基準電
圧)制御回路10、レベル変換部11よりなる基準電源
発生回路、相エッジ検出部12、定電流チョッパ回路1
3、電流立ち上がり検出部14よりなる帰還回路、電流
検出部15から構成されている。Vref制御回路10
は、後述するVref設定用信号をデコードし、所定の
基準電圧を発生する回路ブロックである。
【0025】レベル変換部11は、Vref制御回路1
0により生成された信号を、定電流チョッパ回路13及
び電流立ち上がり検出部14の制御信号に成形する回路
ブロックである。相エッジ検出部12は、励磁タイミン
グ信号からハードウェアを介してエッジ信号を発生した
り、エッジ信号(図示しないCPUより発生)をスルー
に出力することにより昇圧電源供給ゲート9を制御する
ものである。
【0026】定電流チョッパ回路13は、コンパレータ
等による基準電圧との比較によって制御信号を発生し、
モータ駆動部4のトランジスタをオン・オフすることに
より帰還制御を行うものである。電流立ち上がり検出部
14は、基準電圧及び検出電圧との比較により、昇圧電
源供給停止のタイミング信号を発生する回路ブロックで
ある。
【0027】電流検出部15は、励磁電流に比例した電
圧を生成する回路ブロックである。制御部6は、電源制
御判定部16、相励磁ドライバ17から構成されてい
る。電源制御判定部16は、励磁タイミング信号等によ
り昇圧電源へ電源供給の制御を行うものである。相励磁
ドライバ17は、CPU等からの励磁信号を次段の制御
ブロック入力信号レベルに変換するものであり、ロジッ
クIC、またはコンパレータ等により構成される。
【0028】なお、図2中、(1)は昇圧電源スイッチ
信号、(2)は相エッジ信号、(3)は電源制御判定部
制御信号、(4)はモータ励磁信号、(5)はVref
設定信号、(6)は昇圧電源入力信号、(7)は昇圧電
源出力信号、(8)は昇圧電源供給信号、(9)は相同
期電源制御信号、(10)は相同期昇圧電源供給ゲート
制御信号、(11)はモータ励磁信号、(12)はモー
タ駆動回路チョッピング入力信号、(13)は基準電圧
信号、(14)はチョッパ基準電圧信号、(15)は電
流立ち上がり検出用基準電圧信号、(16)は電流検出
信号、(17)は波形立ち上がり応答による昇圧電源供
給信号、(18)はモータ駆動部供給電源信号、(1
9)はモータ電流信号である。
【0029】昇圧電源スイッチ信号(1)は、昇圧回路
2の起動・非起動の制御を行うものであり、供給電圧が
十分高く、昇圧電圧を供給する必要のない場合、また
は、低速駆動で励磁電流の立ち上がり特性を改善する必
要性の無い場合には、本信号によって昇圧回路2への電
圧供給を停止することにより省電力化を図ることができ
る。
【0030】相エッジ信号(2)は、ファームウェア等
により発生するエッジ信号である。電源制御判定部制御
信号(3)は、励磁相の休止期間等に昇圧回路2をオン
し、コンデンサ等に電荷を蓄積するための電源制御判定
部16を制御するための信号である。モータ励磁信号
(4)は、CPU等によりステップに応じてモータ励磁
を行うための駆動信号である。
【0031】Vref設定信号(5)は、設定電流値に
関して電流検出部15から得られる検出電流に基づく電
圧値と比較するための電圧値を設定するための信号であ
る。昇圧電源入力信号(6)は、昇圧電源スイッチ7に
より出力される昇圧電源8への入力信号である。昇圧電
源出力信号(7)は、昇圧電源8からの出力信号であ
る。
【0032】昇圧電源供給信号(8)は、昇圧電源供給
ゲート9により開閉制御され、モータ駆動部4に供給さ
れる電源信号である。相同期電源制御信号(9)は、モ
ータ励磁信号(11)に同期し、昇圧電源8のオン・オ
フを行う相同期の電源制御信号である。相同期昇圧電源
供給ゲート制御信号(10)は、モータ励磁信号(1
1)に同期し、毛励磁電流の立ち上がり部分で昇圧され
た電源をモータ駆動回路部分に供給するためのゲート制
御信号である。
【0033】モータ励磁信号(11)は、モータMのス
テップ動作に応じた励磁信号である。モータ駆動回路チ
ョッピング入力信号(12)は、Vref制御回路10
により生成された電圧と電流検出部15により生成され
た電圧との比較によりモータ駆動部4への供給信号のチ
ョッピングを行い、励磁電流安定化を行うものである。
【0034】基準電圧信号(13)は、Vref制御回
路10によりコイル電流設定値に応じて出力される基準
電圧である。チョッパ基準電圧信号(14)は、定電流
チョッパ回路13に供給される基準電圧信号である。電
流立ち上がり検出用基準電圧信号(15)は、励磁電流
が所定値まで立ち上がった場合に昇圧電源の供給をオフ
し、昇圧電源の低容量化を図るための基準電圧信号であ
る。
【0035】電流検出信号(16)は、励磁電流に応じ
て基準電圧との比較電圧を発生する信号である。波形立
ち上がり応答による昇圧電源供給信号(17)は、電流
立ち上がりが所定量に達していない期間中に昇圧電源供
給ゲート9を開き、所定量に達した時点で昇圧電源供給
ゲート9を閉じる制御信号である。
【0036】モータ駆動部供給電源信号(18)は、モ
ータ駆動部4への供給電源(バッテリ、もしくは安定化
電源からの電圧、または昇圧電源による昇圧電圧)であ
り、励磁タイミングに応じて切り換えが行われる。モー
タ電流信号(19)は、モータ励磁電流であり、A, ̄
A,B, ̄Bの各相をまとめた信号、または個別の信号
である。
【0037】以上の構成において、本実施例の処理の概
要を図3に基づいて説明する。今、A、または ̄A相に
電流iが流れる場合、この電流iにより検出電圧として
iR/2の電圧が発生する。ここで、この電圧とVre
f(基準電圧)との比較よりコンパレータの出力は、図
4に示すような波形となる。
【0038】通常、電流の立ち上がりでは低→高に遷移
するから立ち上がり部分でコンパレータ出力は“L”と
なる。すなわち、本実施例の構成であれば、図5に示す
ような波形が得られる。なお、図5中、矢線部分は電流
波形が立ち上がるまでコンパレータA・B出力は“L”
であり、立ち上がった後“H”に移ることを示す。
【0039】この部分は、図6に示すような回路構成に
よりコンパレータ出力が“L”のとき、MOSトランジ
スタQがオン動作し、昇圧した電圧VB がVout として
出力される。なお、この場合、ダイオードDにより標準
電圧に対し逆バイアスとなるようにしているため、通電
初期では高圧がかかり、電流が急速に立ち上がるように
なり、電圧がVrefを越えるとコンパレータ出力が
“H”となりMOSトランジスタQがオフし、標準電圧
に切り換わる。
【0040】まず、モータ相エッジ検出方法について説
明する。今、Aを現在の相励磁状態、’Aを一つの過去
の相励磁状態とし、この時の立ち上がりエッジをU1と
すると、
【0041】
【数1】
【0042】
【表1】
【0043】となり、この時のA,’A,U1は図7に
示すようなタイミングとなる。次に、実際のモータ励磁
におけるエッジフラグの変化を説明する。A, ̄A相、
及びB, ̄B相は、1相励磁の場合は[表2]に、1−
2相励磁の場合は[表3]に、2相励磁の場合は[表
4]に示すような状態をとる。
【0044】
【表2】
【0045】
【表3】
【0046】
【表4】
【0047】図8に1相励磁の場合のタイミング、図9
に1−2相励磁の場合のタイミング、図10に2相励磁
の場合のタイミングを示す。なお、図8〜図10中、
A, ̄A相、およびB, ̄B相はまとめて電流検出を行
うので、A OR  ̄Aと、B OR  ̄Bも図中に示
す。次に、モータ相の励磁出力タイミング前にフラグを
出力するものとして、各励磁方式におけるフラグ出力タ
イミングを示す。
【0048】図11は1相励磁の場合のフラグ出力のタ
イミング、図12は1−2相励磁の場合のフラグ出力タ
イミング、図13は2相励磁の場合のフラグ出力タイミ
ングである。次に、本実施例でのモータ励磁電流立ち上
がり特性の改善策を説明する。電流の立ち上がりを早く
する方法として最も簡単な方法は駆動電圧を高くするこ
とである。
【0049】しかし、高い駆動電圧を全時間で印加する
と昇圧電源の消費電力が大きくなってしまう。そこで、
消費電力の増大を防止するため、必要時間だけゲートす
る。この場合、ゲート時間の設定はファームウェア、ま
たはハードウェアで実現する。
【0050】ちなみに、ファームウェアで実現する場
合、処理速度が速くなると、ゲート設定時間が無視でき
なくなるが、ハードウェアで対応する場合、励磁相波形
から立ち上がりの検出を行うことになり、この場合、信
号的には相信号に対し遅れるが、ゲートディレイ時間は
極めて短いので問題ない。以下、その実現方法を1−2
相励磁を例に採り説明する。
【0051】まず、A OR  ̄Aの合成信号の“L”
で昇圧電源をオンし、U1A ORU1B の“H”で昇
圧電源供給ゲートをオンする。昇圧電源をオンした状態
で、出力のコンデンサに電荷を蓄積しておく。この後、
ゲートをオンして励磁信号を出力するから、励磁電流が
急速に立ち上がる。そして、励磁電流が充分立ち上がっ
た後、昇圧電源供給ゲートをオフすればよい。
【0052】B, ̄Bについても同様に行うことがで
き、また、両信号の論理和により両方の相を制御しても
よい。図14に本実施例におけるモータ励磁電流の波形
を示す。この場合、電源の立ち上がりはモータの1ステ
ップの期間内である必要があり、これが可能であれば、
供給電源の消費を最小限に抑えられる。
【0053】立ち上がりが遅い場合には昇圧電源は常に
オンしておく必要がある。しかし、エッジ手前でゲート
オンし、電流が基準以上に立ち上がった時点でゲートオ
フすれば、極めて短い時間だけオンすることになり、コ
ンデンサ等を用いて電流供給することにより昇圧電源の
消費電力を抑えることができる。以上説明した回路の構
成例としては図15に示すようなものとなる。
【0054】なお、図15において図2と同一部分には
同一の符号を付してその説明を省略する。図15中、モ
ータ駆動部4は、ユニポーラ、バイポーラ駆動等に応じ
た駆動回路部分であり、A, ̄A,B, ̄B信号を受け
てトランジスタのオン・オフを行い、コイルに励磁電流
を供給するものである。
【0055】ゲート回路(昇圧電源スイッチ)7は、昇
圧電源ゲート信号により電圧低下した場合の励磁電流立
ち上がり特性の改善のために、昇圧電源に電圧供給を行
い、昇圧電圧を発生させるゲート部分である。ゲート回
路9’は、昇圧された電圧を励磁のエッジ部分でモータ
駆動部4に供給するためのゲート回路であり、通常はオ
フで、ゲート制御回路9”からの制御信号に基づいてエ
ッジ部分のみでゲートを開く。
【0056】昇圧電源8は、入力電圧レベルをスイッチ
ング回路により所定の電圧値まで昇圧する電源回路部分
である。Vref制御回路10は、励磁電流設定用の基
準電圧発生回路であり、電流検出抵抗の両端に発生する
電圧との比較により、次段のコンパレータによってモー
タ駆動部4内のトランジスタをオン・オフし、励磁電流
を一定化するものである。ちなみに、基準電圧は複数段
階に切り換えが可能であり、駆動周波数等に応じて出力
トルク安定化を可能とすることで、イレギュラーオペレ
ーション時のメカの保護等の役割を果たす。
【0057】電流検出抵抗15は、励磁電流に応じて基
準電圧との比較電圧を発生するための検出抵抗である。
以上の構成において、図16,図17に基づいて作用を
説明する。図16は本実施例の制御フローチャート、図
17は本実施例の動作フローチャートである。
【0058】まず、昇圧電源ゲート信号が入力される
と、ゲート回路7により昇圧電源8が動作する。しか
し、この時点ではまだゲート回路9’は動作しておら
ず、よって、この状態ではダイオードD1,D2によっ
て供給電源がスルーで出力される。ここで、エッジ信号
が入力されると、モータ駆動部4が動作し、電流検出抵
抗15に電流が流れはじめる。
【0059】通電初期では、Vref制御回路10よっ
て出力される基準電圧に対し、検出電圧の方が低いた
め、ゲート制御回路が働き、ゲート回路9’が動作する
ため、昇圧電圧がモータ駆動部4に印加される。この
後、励磁信号が入力され、モータコイルに電流が流れる
と、電圧が高い状態で通電されるため、コイル電流が急
激に立ち上がる。
【0060】そして、コイル電流が立ち上がって基準電
圧より高くなると、ゲート回路9’がオフし、その後、
チョッピング回路の基準電圧に達し、定電流に安定化さ
せられ、この時、チョッピングの基準電圧と、ゲートス
イッチの基準電圧とにより、例えば、チョッピングの基
準電圧>ゲートスイッチ基準電圧というように設定して
おけば、電流が立ち上がった後はゲート回路9’がオフ
となり、昇圧回路の消費電力が抑えられる。
【0061】図18に電流値変更の場合の電流波形を示
す。上記の状態でモータコイル電流を変化させる場合、
電流値をアップすることは基準電圧を上げることであ
る。つまり、基準電圧が高くなると、ゲート回路9’の
制御信号が働いて昇圧電源が印加されるため、電流が急
激に立ち上がり、次に、チョッピング回路の基準電圧に
なってチョッピングが動作する。
【0062】但し、この場合、電流を低減する方向には
制御できず、昇圧電源の立ち上がりが早い場合には、図
19に示すような制御となる。次に、他の立ち上がり特
性の改善方法を説明する。前述した方法では、昇圧電源
をオンする時間が少ないため、オンボード電源のように
立ち上がりが遅い場合には、電源が昇圧しきれない状態
でゲートが開くこととなり、電流立ち上げがうまくいか
ない場合があり得る。
【0063】このような場合、まず、A OR  ̄A、
または、B OR  ̄Bの反転をとり、次に、これとU
A OR U1B との論理積をとり、この間のみゲー
トを開き、電源自体は常にオンしておく。このように制
御すると、実際に昇圧電源を消費する期間が短縮でき、
低電力の電源ですむ。この場合、電源オンは個別の制御
信号を用意して制御する。
【0064】ちなみに、2相励磁の場合は、UA
“H”で昇圧電源供給ゲートをオンし、A、または ̄A
相の電流が十分立ち上がった状態でゲートをオフする。
B, ̄B相の場合にはUB を用いて、同様に行うことで
実現できる。また、2相励磁の場合、同一の制御信号に
よりゲートすることも可能である。すなわち、相Aの立
ち上がりを ̄(A OR  ̄B AND UA によっ
て、相Bの立ち上がりを ̄(A OR B AND U
A によって、相 ̄Aの立ち上がりを ̄( ̄A OR B
AND UA によって、相 ̄Bの立ち上がりを ̄( ̄
A OR  ̄B AND UA によって昇圧電源のゲー
トを開くようにすればよい。
【0065】これを単純化するには、4つの制御信号の
論理和により1つのゲートを制御してもよい。すなわ
ち、( ̄(A OR  ̄B) AND UA ) OR
( ̄(A ORB AND UB ) OR ( ̄( ̄A
OR B AND UA ) OR( ̄( ̄A OR
 ̄B AND UB )によって昇圧電源のゲートを開く
ようにすればよい。
【0066】このように本実施例では、低電圧電源での
モータ駆動時において一番問題となるモータ駆動電流波
形の立ち上がり特性及び周波数特性に対して、モータ駆
動電流波形の立ち上がり時に昇圧した電圧を供給するた
め、モータ駆動電流波形の立ち上がり特性及び周波数特
性を改善することができ、昇圧された電圧はモータ駆動
電流波形の立ち上がり時にのみ供給するため、消費電力
の増大を抑えることができる。
【0067】したがって、モータ駆動電流波形の立ち上
がり特性及び周波数特性を改善しつつ、消費電力を抑え
ることができる。これによって、バッテリ駆動プリンタ
のように変動する供給電圧であっても、モータコイル電
流の立ち上がり特性の補正を行うことができ、安定した
周波数応答性とトルク出力特性を得て、高速なモータ駆
動、すなわち、高速印字を可能とすることができる。
【0068】
【発明の効果】本発明では、低電圧電源でのモータ駆動
時において一番問題となるモータ駆動電流波形の立ち上
がり特性及び周波数特性に対して、モータ駆動電流波形
の立ち上がり時に昇圧した電圧を供給するため、モータ
駆動電流波形の立ち上がり特性及び周波数特性を改善す
ることができる。
【0069】またこの場合、昇圧された電圧はモータ駆
動電流波形の立ち上がり時にのみ供給するため、消費電
力の増大を抑えることができる。したがって、モータ駆
動電流波形の立ち上がり特性及び周波数特性を改善しつ
つ、消費電力を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のモータ駆動回路の原理図である。
【図2】本実施例の要部構成を示すブロック図である。
【図3】本実施例の動作例を説明するための要部回路図
である。
【図4】本実施例の動作例を説明するための波形図であ
る。
【図5】本実施例の動作例を説明するための波形図であ
る。
【図6】波形のエッジタイミングを検出するための回路
例を示す図である。
【図7】エッジタイミング検出のタイミングを示す図で
ある。
【図8】1相励磁の場合のタイミングを示す図である。
【図9】1−2相励磁の場合のタイミングを示す図であ
る。
【図10】2相励磁の場合のタイミングを示す図であ
る。
【図11】1相励磁の場合のフラグ出力タイミングを示
す図である。
【図12】1−2相励磁の場合のフラグ出力タイミング
を示す図である。
【図13】2相励磁の場合のフラグ出力タイミングを示
す図である。
【図14】本実施例におけるモータ励磁電流の波形を示
す図である。
【図15】本実施例の回路構成例を示すブロック図であ
る。
【図16】本実施例の制御フローチャートである。
【図17】本実施例の動作フローチャートである。
【図18】電流値変更の場合の電流波形を示す図であ
る。
【図19】制御例を説明するための波形図である。
【図20】各励磁方式における波形図である。
【図21】立ち上がり特性を示す図である。
【図22】従来のモータ駆動回路の要部構成を示すブロ
ック図である。
【符号の説明】
1 標準電源 2 昇圧回路(昇圧手段) 3 電圧選択回路(選択手段) 4 モータ駆動部(駆動手段) 5 切換信号生成部(切換手段) 6 制御部 7 昇圧電源スイッチ 8 昇圧電源 9 昇圧電源供給ゲート 10 Vref制御回路 11 レベル変換部 12 相エッジ検出部 13 定電流チョッパ回路 14 電流立ち上がり検出部 15 電流検出部 16 電源制御判定部 17 相励磁ドライバ 101 制御部 102 標準電源 103 昇圧回路 104 モータ駆動部 105 モータ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】モータを駆動すべき電源電圧を供給する標
    準電源と、 該標準電源から供給される電源電圧を所定電圧に昇圧す
    る昇圧手段と、 外部から入力される電圧選択信号に基づいて該標準電源
    から出力される電源電圧、または、該昇圧手段から出力
    される電源電圧の何れか一つを選択する選択手段と、 該選択手段によって選択された電源電圧をモータの駆動
    電圧とし、外部から入力される駆動信号に基づいてモー
    タを駆動する駆動手段と、 該駆動手段に流れる電流信号及び外部から入力されるモ
    ータ駆動信号に基づいて該駆動手段に駆動信号を出力す
    るとともに、該選択手段に電圧選択信号を出力して動作
    状態を切り換える切換手段と、 を備えることを特徴とするモータ駆動回路。
  2. 【請求項2】前記切換手段は、 前記駆動手段から出力されるモータ電流を電流信号とし
    て電流量を検出する電流検出部と、 基準電圧となる所定電圧を発生する基準電圧発生部と、 該電流検出部により検出される電流信号、及び該基準電
    圧発生部により発生される基準電圧に基づいてモータを
    駆動するための前記駆動信号及び前記電圧選択信号を出
    力する信号出力部と、 を有することを特徴とする請求項1記載のモータ駆動回
    路。
  3. 【請求項3】モータ励磁相の個別の立ち上がり波形を検
    出し、該立ち上がり波形の立ち上がりエッジのタイミン
    グに基づいて前記昇圧手段により昇圧した電圧を前記駆
    動手段の対応する相に印加することによって励磁電流の
    立ち上がり特性を改善することを特徴とするモータ駆動
    方法。
  4. 【請求項4】モータ励磁相の個別の立ち上がり波形とし
    て相エッジ信号をファームウェアにより出力し、該相エ
    ッジ信号に基づいて前記昇圧手段により昇圧した電圧を
    モータ駆動回路の対応する相に印加することによって励
    磁電流の立ち上がり特性を改善することを特徴とするモ
    ータ駆動方法。
  5. 【請求項5】モータ励磁相のA, ̄A相(以下、 ̄はト
    ップバーを示す)、及びB, ̄B相の個別の立ち上がり
    波形を検出し、該立ち上がり波形の立ち上がりエッジの
    タイミングに基づいて前記昇圧手段により昇圧した電圧
    を前記駆動手段のA, ̄A相のコモン、及びB, ̄B相
    のコモン端子に印加することによって励磁電流の立ち上
    がり特性を改善することを特徴とするモータ駆動方法。
  6. 【請求項6】モータ励磁相のA, ̄A相、及びB, ̄B
    相の個別の立ち上がり波形として相エッジ信号をファー
    ムウェアにより出力し、該相エッジ信号に基づいて前記
    昇圧手段により昇圧した電圧をモータ駆動回路のA, ̄
    A相のコモン、及びB, ̄B相のコモン端子に印加する
    ことによって励磁電流の立ち上がり特性を改善すること
    を特徴とするモータ駆動方法。
  7. 【請求項7】モータ励磁相のA, ̄A,B, ̄B相の立
    ち上がり波形を検出し、該立ち上がり波形の立ち上がり
    エッジのタイミングに基づいて前記昇圧手段により昇圧
    した電圧を前記駆動手段のA, ̄A,B, ̄B相のコモ
    ン端子に印加することによって励磁電流の立ち上がり特
    性を改善することを特徴とするモータ駆動方法。
  8. 【請求項8】モータ励磁相のA, ̄A,B, ̄B相の立
    ち上がり波形として相エッジ信号をファームウェアによ
    り出力し、前記昇圧手段により昇圧した電圧を前記駆動
    手段のA, ̄A,B, ̄B相のコモン端子に印加するこ
    とによって励磁電流の立ち上がり特性を改善することを
    特徴とするモータ駆動方法。
  9. 【請求項9】前記立ち上がり波形のエッジを検出してか
    ら所定期間だけ“1”の値となるエッジフラグレジスタ
    を設け、該エッジフラグレジスタの値が“L”である期
    間だけ前記昇圧手段として昇圧電源または降圧負電源を
    動作させることを特徴とする請求項1、または2記載の
    モータ駆動回路。
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