JPH07170784A - Pulse width modulation driver - Google Patents

Pulse width modulation driver

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JPH07170784A
JPH07170784A JP5314810A JP31481093A JPH07170784A JP H07170784 A JPH07170784 A JP H07170784A JP 5314810 A JP5314810 A JP 5314810A JP 31481093 A JP31481093 A JP 31481093A JP H07170784 A JPH07170784 A JP H07170784A
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JP
Japan
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circuit
clock signal
frequency
pulse width
signal
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Application number
JP5314810A
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Japanese (ja)
Inventor
Momoyo Sekiya
百代 関谷
Tetsuo Suzuki
徹夫 鈴木
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To prevent the heat generation of switching devices and a servo motor by performing PWM control with a highest possible frequency. CONSTITUTION:Heat generated in each switching device 1-4 of a FOR/REV motor control circuit is detected by a temperature sensor 11, and from a frequency converter circuit 17 in accordance with this detected temperature a reference clock signal of its frequency is generated. Receiving this reference clock signal, a pulse width modulated signal of a frequency according to the reference clock signal and having a constant duty ratio is supplied to each switching device 1-4 from a pulse generator circuit 18. Consequently, each switching device 1-4 is turned on or off, and current is supplied to a servo motor 5 to drive it.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ロボットに使用される
サーボモータ等を駆動する正逆転モータ制御回路に係わ
り、この正逆転モータ制御回路の各スイッチング素子を
パルス幅変調信号によりオン・オフしてサーボモータを
駆動するパルス幅変調駆動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a forward / reverse rotation motor control circuit for driving a servo motor or the like used in a robot. Each switching element of the forward / reverse rotation motor control circuit is turned on / off by a pulse width modulation signal. And a pulse width modulation driving device for driving a servo motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5はロボット等のサーボモータ駆動に
適用される正逆転モータ制御回路の構成図である。MO
SFET等の各スイッチング素子1、2及び3、4はそ
れぞれ直列に接続され、かつこれらスイッチング素子
1、2と3、4とによる回路が並列接続されている。な
お、これらスイッチング素子1〜4には、各リカバリダ
イオードd1〜d4が形成されている。そして、各スイ
ッチング素子1及び2の接続点、3及び4の接続点には
サーボモータ5が接続されている。又、各スイッチング
素子1、3には電源Vsが接続され、各スイッチング素
子2、4はアースに接続されている。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a block diagram of a forward / reverse rotation motor control circuit applied to drive a servomotor of a robot or the like. MO
The switching elements 1, 2 and 3, 4 such as SFETs are respectively connected in series, and the circuits formed by these switching elements 1, 2, 3 and 4 are connected in parallel. In addition, recovery diodes d1 to d4 are formed in the switching elements 1 to 4, respectively. A servo motor 5 is connected to the connection points of the switching elements 1 and 2 and the connection points of 3 and 4. A power supply Vs is connected to each switching element 1 and 3, and each switching element 2 and 4 is connected to the ground.

【0003】かかる構成であれば、各スイッチング素子
1〜4には、パルス発生回路で発生した図6に示す各パ
ルス幅変調(PWM)信号cw、ccwが供給される。
これらPWM信号cw、ccwが供給されると、各スイ
ッチング素子1〜4は、そのハイレベル期間にオンとな
り、ローレベル期間にオフとなる。従って、PWM信号
cwにより各スイッチング素子1、4が同時にオンとな
ってサーボモータ5に電流i1 が流れ、又PWM信号c
cwにより各スイッチング素子2、3が同時にオンとな
ってサーボモータ5に電流i2 が流れる。しかるに、こ
れら電流i1 、i2 の差によりサーボモータ5は駆動す
る。
With such a configuration, the pulse width modulation (PWM) signals cw and ccw shown in FIG. 6 generated by the pulse generating circuit are supplied to the switching elements 1 to 4, respectively.
When the PWM signals cw and ccw are supplied, the switching elements 1 to 4 are turned on during the high level period and turned off during the low level period. Therefore, the switching elements 1 and 4 are simultaneously turned on by the PWM signal cw, the current i1 flows through the servo motor 5, and the PWM signal c
The switching elements 2 and 3 are simultaneously turned on by cw, and a current i2 flows through the servo motor 5. However, the servo motor 5 is driven by the difference between the currents i1 and i2.

【0004】ところで、上記回路では各PWM信号c
w、ccwの周波数が低くなると、各スイッチング素子
1〜4のオフ期間は長くなり、その結果、各スイッチン
グ素子1〜4はロスが増大して発熱する。
By the way, in the above circuit, each PWM signal c
When the frequencies of w and ccw become low, the OFF period of each switching element 1 to 4 becomes long, and as a result, each switching element 1 to 4 increases loss and generates heat.

【0005】一方、各PWM信号cw、ccwの周波数
が高くなると、各スイッチング素子1〜4のロスは減少
して発熱を抑えることができるが、その反面、サーボモ
ータ5の消費電力は増大し、サーボモータ5は発熱す
る。
On the other hand, when the frequency of each PWM signal cw, ccw becomes high, the loss of each switching element 1 to 4 can be reduced and heat generation can be suppressed, but on the other hand, the power consumption of the servo motor 5 increases, The servo motor 5 generates heat.

【0006】なお、各PWM信号cw、ccwの周波数
を高くする場合、各リカバリダイオードd1〜d4によ
るリカバリ期間により限度がある。例えば、各スイッチ
ング素子1、4がオフとなったとき、電流i1 は各リカ
バリダイオードd1、d4に流れてリカバリされるが、
各スイッチング素子1、4のオフ期間が各リカバリダイ
オードd1、d4のリカバリ期間よりも短くなると、電
流i1 はリカバリされず、この結果、各スイッチング素
子1、4は発熱する。
When increasing the frequencies of the PWM signals cw and ccw, there is a limit due to the recovery period of the recovery diodes d1 to d4. For example, when the switching elements 1 and 4 are turned off, the current i1 flows through the recovery diodes d1 and d4 to be recovered.
When the OFF period of each switching element 1, 4 becomes shorter than the recovery period of each recovery diode d1, d4, the current i1 is not recovered, and as a result, each switching element 1, 4 generates heat.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上のように各PWM
信号cw、ccwの周波数が低くなると、各スイッチン
グ素子1〜4は発熱し、又PWM信号cw、ccwの周
波数が高くなると、サーボモータ5は発熱する。
As described above, each PWM is
When the frequencies of the signals cw and ccw decrease, the switching elements 1 to 4 generate heat, and when the frequencies of the PWM signals cw and ccw increase, the servo motor 5 generates heat.

【0008】そこで本発明は、PWM制御をできるだけ
高い周波数で行い、かつスイッチング素子及びサーボモ
ータの発熱を防止できるパルス幅変調駆動装置を提供す
ることを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a pulse width modulation driving device which can perform PWM control at a frequency as high as possible and can prevent heat generation of a switching element and a servomotor.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1によれば、各ス
イッチング素子をブリッジ接続しその中間点にサーボモ
ータを接続した正逆転モータ制御回路の各スイッチング
素子に各パルス幅変調信号を供給してサーボモータを駆
動するパルス幅変調駆動装置において、各スイッチング
素子の発熱量を検出する温度センサと、この温度センサ
からの検出結果に応じた周波数の基準クロック信号を発
生する周波数変換回路と、この周波数変換回路からの基
準クロック信号に応じた周波数でかつデューティ比が一
定となるパルス幅変調信号を発生するパルス幅発生回路
とを備えて上記目的を達成しようとするパルス幅変調駆
動装置である。
According to a first aspect of the present invention, each pulse width modulation signal is supplied to each switching element of a forward / reverse rotation motor control circuit in which each switching element is bridge-connected and a servomotor is connected to an intermediate point thereof. In a pulse width modulation drive device for driving a servo motor by a temperature sensor, a temperature sensor that detects the heat generation amount of each switching element, a frequency conversion circuit that generates a reference clock signal of a frequency according to the detection result from the temperature sensor, A pulse width modulation driving device, which is provided with a pulse width modulation circuit that generates a pulse width modulation signal having a frequency corresponding to a reference clock signal from the frequency conversion circuit and a constant duty ratio, and a pulse width modulation driving device.

【0010】請求項2によれば、各スイッチング素子を
ブリッジ接続しその中間点にサーボモータを接続した正
逆転モータ制御回路の各スイッチング素子に各パルス幅
変調信号を供給してサーボモータを駆動するパルス幅変
調駆動装置において、各スイッチング素子の発熱量を検
出する温度センサと、基準となる信号を発生する基準信
号発生回路と、温度センサの検出結果と基準信号発生回
路からの基準信号とを比較する比較回路と、この比較回
路での比較結果に応じた周波数の基準クロック信号を発
生する周波数変換回路と、この周波数変換回路からの基
準クロック信号に応じた周波数でかつデューティ比が一
定となるパルス幅変調信号を発生するパルス幅発生回路
とを備えて上記目的を達成しようとするパルス幅変調駆
動装置である。
According to the second aspect of the present invention, the servo motor is driven by supplying each pulse width modulation signal to each switching element of the forward / reverse rotation motor control circuit in which each switching element is bridge-connected and the servo motor is connected to the intermediate point thereof. In a pulse width modulation drive device, a temperature sensor that detects the amount of heat generated by each switching element, a reference signal generation circuit that generates a reference signal, and the detection result of the temperature sensor and the reference signal from the reference signal generation circuit are compared. A comparison circuit, a frequency conversion circuit that generates a reference clock signal having a frequency according to the comparison result of this comparison circuit, and a pulse that has a constant duty ratio and a frequency according to the reference clock signal from this frequency conversion circuit. A pulse width modulation driving device, which includes a pulse width generation circuit for generating a width modulation signal, and which is intended to achieve the above object.

【0011】請求項3によれば、各スイッチング素子を
ブリッジ接続しその中間点にサーボモータを接続した正
逆転モータ制御回路の各スイッチング素子に各パルス幅
変調信号を供給してサーボモータを駆動するパルス幅変
調駆動装置において、各スイッチング素子の発熱量を検
出する温度センサと、基準となる信号を発生する基準信
号発生回路と、温度センサの検出結果と基準信号発生回
路からの基準信号とを比較する比較回路と、基準となる
周波数のクロック信号を発振する基準発振回路と、この
基準発振回路からの基準クロック信号を分周して分周ク
ロック信号を出力すると共に基準クロック信号をそのま
ま出力する分周回路と、比較回路での比較結果に基づき
分周クロック信号或いは基準クロック信号を選択する周
波数変換回路と、この周波数変換回路で選択されたクロ
ック信号に応じた周波数でかつデューティ比が一定とな
るパルス幅変調信号を発生するパルス幅発生回路とを備
えて上記目的を達成しようとするパルス幅変調駆動装置
である。
According to the third aspect of the present invention, the servo motor is driven by supplying each pulse width modulation signal to each switching element of the forward / reverse rotation motor control circuit in which each switching element is bridge-connected and the servo motor is connected to the intermediate point thereof. In a pulse width modulation drive device, a temperature sensor that detects the amount of heat generated by each switching element, a reference signal generation circuit that generates a reference signal, and the detection result of the temperature sensor and the reference signal from the reference signal generation circuit are compared. A comparison circuit, a reference oscillating circuit that oscillates a clock signal of a reference frequency, a reference clock signal from the reference oscillating circuit, and outputs a divided clock signal and outputs the reference clock signal as it is. A frequency conversion circuit that selects a frequency-divided clock signal or a reference clock signal based on the comparison result of the frequency division circuit and the frequency comparison circuit; And a pulse width generation circuit for generating a pulse width modulation signal having a frequency corresponding to a clock signal selected by the frequency conversion circuit and having a constant duty ratio. is there.

【0012】請求項4によれば、周波数変換回路は、温
度センサの検出結果が低下した場合は基準クロック信号
の周波数を低下させ、検出結果が上昇した場合は基準ク
ロック信号の周波数を上昇させるものである。
According to a fourth aspect of the present invention, the frequency conversion circuit lowers the frequency of the reference clock signal when the detection result of the temperature sensor decreases, and increases the frequency of the reference clock signal when the detection result increases. Is.

【0013】[0013]

【作用】請求項1によれば、正逆転モータ制御回路にお
ける各スイッチング素子の発熱量が温度センサにより検
出され、この検出温度に応じて周波数変換回路からその
周波数の基準クロック信号が発生する。この基準クロッ
ク信号を受けてパルス発生回路から基準クロック信号に
応じた周波数でかつデューティ比が一定となるパルス幅
変調信号が各スイッチング素子に供給される。これによ
り、各スイッチング素子はオン・オフしてサーボモータ
に電流が供給され、このサーボモータは駆動する。
According to the first aspect, the heat generation amount of each switching element in the forward / reverse rotation motor control circuit is detected by the temperature sensor, and the frequency conversion circuit generates the reference clock signal of that frequency in accordance with the detected temperature. Upon receiving this reference clock signal, the pulse generation circuit supplies a pulse width modulation signal having a frequency corresponding to the reference clock signal and a constant duty ratio to each switching element. As a result, each switching element is turned on / off to supply current to the servo motor, and the servo motor is driven.

【0014】請求項2によれば、温度センサの検出結果
と基準信号発生回路からの基準信号とを比較し、この比
較結果に応じた周波数の基準クロック信号を発生する。
そして、この基準クロック信号に応じた周波数でかつデ
ューティ比が一定となるパルス幅変調信号をパルス幅発
生回路により発生する。
According to the present invention, the detection result of the temperature sensor is compared with the reference signal from the reference signal generating circuit, and the reference clock signal having the frequency corresponding to the comparison result is generated.
Then, the pulse width modulation circuit generates a pulse width modulation signal having a frequency corresponding to the reference clock signal and a constant duty ratio.

【0015】請求項3によれば、温度センサの検出結果
と基準信号発生回路からの基準信号とを比較し、かつ基
準クロック信号を分周して分周クロック信号を出力する
と共に基準クロック信号をそのまま出力する。そして、
上記比較結果に基づき分周クロック信号或いは基準クロ
ック信号を選択し、この選択されたクロック信号に応じ
た周波数でかつデューティ比が一定となるパルス幅変調
信号を発生する。
According to the present invention, the detection result of the temperature sensor is compared with the reference signal from the reference signal generating circuit, and the reference clock signal is divided to output a divided clock signal and the reference clock signal is generated. Output as is. And
Based on the comparison result, the divided clock signal or the reference clock signal is selected, and a pulse width modulation signal having a frequency corresponding to the selected clock signal and a constant duty ratio is generated.

【0016】この場合、請求項4によれば、周波数変換
回路は、温度センサの検出結果が低下した場合は基準ク
ロック信号の周波数を低下させ、検出結果が上昇した場
合は基準クロック信号の周波数を上昇させている。
In this case, according to the fourth aspect, the frequency conversion circuit lowers the frequency of the reference clock signal when the detection result of the temperature sensor decreases, and changes the frequency of the reference clock signal when the detection result increases. It is rising.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の第1実施例について図面を参
照して説明する。なお、図5と同一部分には同一符号を
付してその詳しい説明は省略する。図1はパルス幅変調
駆動回路の構成図である。各スイッチング素子1〜4は
放熱板10に取り付けられている。なお、スイッチング
素子1は、構成を明確にするために重複してその外観図
を示してある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 5 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. FIG. 1 is a configuration diagram of a pulse width modulation drive circuit. The switching elements 1 to 4 are attached to the heat dissipation plate 10. The external appearance of the switching element 1 is shown in duplicate for the sake of clarity.

【0018】この放熱板10には、スイッチング素子1
の発熱量を検出するための温度センサ11が設けられて
いる。この温度センサ11は、温度に応じて抵抗値が変
化するもので、検出回路12に接続されている。この検
出回路12は、温度センサ11の抵抗変化に応じた電圧
レベルの温度信号vに変換する機能を有している。
The heat radiating plate 10 includes a switching element 1
A temperature sensor 11 is provided to detect the amount of heat generated by. The temperature sensor 11 has a resistance value that changes according to the temperature, and is connected to the detection circuit 12. The detection circuit 12 has a function of converting the temperature signal v into a temperature signal v having a voltage level corresponding to a resistance change of the temperature sensor 11.

【0019】コンパレータ13には検出回路12及び基
準信号発生回路である基準電圧回路14が接続されてい
る。このコンパレータ13は、温度信号vと基準電圧回
路14からの基準電圧信号vo とを比較し、この比較結
果、 v<vo 又はv>vo を出力するものとなっている。
A detection circuit 12 and a reference voltage circuit 14 which is a reference signal generation circuit are connected to the comparator 13. The comparator 13 compares the temperature signal v with the reference voltage signal vo from the reference voltage circuit 14, and outputs the comparison result, v <vo or v> vo.

【0020】一方、水晶発振子から成る基準発振回路1
5が設けられ、この基準発振回路15から周波数fの基
準クロック信号が出力されるものとなっている。この基
準発振回路15には分周比nを有する分周器16が接続
されている。この分周器16は、基準クロック信号を入
力し、この基準クロック信号を分周せずにそのまま出力
すると共に、基準クロック信号を分周比nで分周した分
周出力を得るようになっている。
On the other hand, a reference oscillator circuit 1 including a crystal oscillator
5 is provided, and a reference clock signal of frequency f is output from the reference oscillation circuit 15. A frequency divider 16 having a frequency division ratio n is connected to the reference oscillation circuit 15. The frequency divider 16 receives the reference clock signal, outputs the reference clock signal as it is without dividing it, and obtains a divided output obtained by dividing the reference clock signal by a division ratio n. There is.

【0021】又、周波数変換回路17は、比較回路であ
るコンパレータ13の比較結果を受け、v<vo の場合
に分周器16の各分周出力のうち周波数fの基準クロッ
ク信号を選択出力し、又v>vo の場合に基準クロック
信号の分周出力を選択出力する機能を有している。
Further, the frequency conversion circuit 17 receives the comparison result of the comparator 13 which is a comparison circuit, and when v <vo, selects and outputs the reference clock signal of the frequency f among the divided outputs of the frequency divider 16. Also, it has a function of selectively outputting the divided output of the reference clock signal when v> vo.

【0022】パルス発生回路18は、周波数変換回路1
7により選択された基準クロック信号を受け、この基準
クロック信号の周波数に応じ、かつデューティ比が一定
の各PWM信号cw、ccwを出力する機能を有してい
る。このパルス発生回路18には、各スイッチング素子
1〜4が接続されており、このうち各スイッチング素子
1、4にPWM信号cwが供給され、各スイッチング素
子2、3にPWM信号ccwが供給されている。
The pulse generation circuit 18 is the frequency conversion circuit 1
It has a function of receiving the reference clock signal selected by 7 and outputting the PWM signals cw and ccw according to the frequency of the reference clock signal and having a constant duty ratio. Each of the switching elements 1 to 4 is connected to the pulse generating circuit 18, of which the PWM signal cw is supplied to each of the switching elements 1 and 4, and the PWM signal ccw is supplied to each of the switching elements 2 and 3. There is.

【0023】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。基準発振回路15は周波数fの基準クロ
ック信号を出力し、分周器16はこの基準クロック信号
及びn倍に分周した各分周信号を出力する。
Next, the operation of the apparatus configured as described above will be described. The reference oscillating circuit 15 outputs a reference clock signal having a frequency f, and the frequency divider 16 outputs the reference clock signal and each frequency-divided signal divided by n.

【0024】一方、温度センサ11は放熱板10の温度
に応じた抵抗値を示し、検出回路12はこの温度センサ
11の抵抗値を電圧レベルの温度信号vに変換して出力
する。
On the other hand, the temperature sensor 11 shows a resistance value according to the temperature of the heat sink 10, and the detection circuit 12 converts the resistance value of the temperature sensor 11 into a temperature signal v of a voltage level and outputs it.

【0025】コンパレーヘタ13はこれら温度信号vと
基準電圧回路14からの基準電圧信号vo とを比較し、
この比較結果、 v<vo 又はv>vo を周波数変換回路17に送る。
The comparator 13 compares the temperature signal v with the reference voltage signal vo from the reference voltage circuit 14,
As a result of this comparison, v <vo or v> vo is sent to the frequency conversion circuit 17.

【0026】この周波数変換回路17は、コンパレータ
13の比較結果を受け、温度信号vが基準電圧信号vo
よりも電圧レベルが低ければ(v<vo )、分周器16
の分周出力のうち周波数fの基準クロック信号を選択し
てパルス発生回路18に送出する。
The frequency conversion circuit 17 receives the comparison result of the comparator 13 and outputs the temperature signal v as the reference voltage signal vo.
If the voltage level is lower than (v <vo), the frequency divider 16
The reference clock signal of frequency f is selected from the divided output of and is sent to the pulse generation circuit 18.

【0027】このパルス発生回路18は、周波数fの基
準クロック信号を受けると、この基準クロック信号に基
づいて図2(a)(b)に示す各PWM信号cw、ccwを出
力する。かくして、これらPWM信号cw、ccwのう
ちPWM信号cwが各スイッチング素子1、4に供給さ
れ、PWM信号ccwが各スイッチング素子2、3に供
給される。これらPWM信号cw、ccwが供給される
と、各スイッチング素子1〜4は、そのハイレベル期間
にオンとなり、ローレベル期間にオフとなる。従って、
PWM信号cwにより各スイッチング素子1、4が同時
にオンとなってサーボモータ5に電流i1 が流れ、PW
M信号ccwにより各スイッチング素子2、3が同時に
オンとなってサーボモータ5に電流i2 が流れる。しか
るに、これら電流i1 、i2 の差によりサーボモータ5
は駆動する。
When the pulse generating circuit 18 receives the reference clock signal of the frequency f, it outputs the PWM signals cw and ccw shown in FIGS. 2A and 2B based on the reference clock signal. Thus, of these PWM signals cw, ccw, the PWM signal cw is supplied to the switching elements 1 and 4, and the PWM signal ccw is supplied to the switching elements 2 and 3. When the PWM signals cw and ccw are supplied, the switching elements 1 to 4 are turned on during the high level period and turned off during the low level period. Therefore,
The switching elements 1 and 4 are simultaneously turned on by the PWM signal cw, and a current i1 flows through the servo motor 5 to cause PW.
The switching elements 2 and 3 are simultaneously turned on by the M signal ccw, and a current i2 flows through the servo motor 5. However, due to the difference between these currents i1 and i2, the servomotor 5
Drive.

【0028】ところで、各スイッチング素子1〜4が発
熱し、放熱板10の温度が上昇し、温度信号vが基準電
圧信号vo の電圧レベルよりも高くなると、コンパレー
タ13は比較結果v>vo を周波数変換回路17に送出
する。
When the switching elements 1 to 4 generate heat, the temperature of the heat sink 10 rises, and the temperature signal v becomes higher than the voltage level of the reference voltage signal vo, the comparator 13 outputs the comparison result v> vo as a frequency. It is sent to the conversion circuit 17.

【0029】この場合、周波数変換回路17は分周器1
6の各出力のうち基準クロック信号を分周比nで分周し
た分周出力、例えば2倍に分周した分周出力を選択して
パルス発生回路18に送出する。
In this case, the frequency conversion circuit 17 includes the frequency divider 1
Among the outputs of 6, the reference clock signal is divided by the division ratio n, and the divided output, for example, the divided output by 2 is selected and sent to the pulse generation circuit 18.

【0030】このパルス発生回路18は、分周された基
準クロック信号を受けると、この基準クロック信号に基
づいて図2(c)(d)に示す各PWM信号cw、ccwを出
力する。これらPWM信号cw、ccwは、先の同図
(a)(b)に示す各PWM信号cw、ccwの周波数を2倍
した周波数2・fで、かつそのデューティ比が一定とな
っている。かくして、これらPWM信号cw、ccwの
うちPWM信号cwが各スイッチング素子1、4に供給
され、PWM信号ccwが各スイッチング素子2、3に
供給され、サーボモータ5は駆動する。
Upon receiving the divided reference clock signal, the pulse generation circuit 18 outputs the PWM signals cw and ccw shown in FIGS. 2C and 2D based on the reference clock signal. These PWM signals cw and ccw are the same as those in FIG.
The frequencies of the PWM signals cw and ccw shown in (a) and (b) are doubled, and the duty ratio is constant. Thus, of these PWM signals cw, ccw, the PWM signal cw is supplied to the switching elements 1 and 4, the PWM signal ccw is supplied to the switching elements 2 and 3, and the servo motor 5 is driven.

【0031】このように各スイッチング素子1〜4が発
熱した場合、各PWM信号cw、ccwの周波数を高く
し、かつデューティ比を一定とするように変更する。従
って、効率は一定となり、サーボモータ5の発熱は防止
される。
When the switching elements 1 to 4 generate heat in this manner, the frequencies of the PWM signals cw and ccw are increased and the duty ratio is changed to be constant. Therefore, the efficiency is constant and the heat generation of the servomotor 5 is prevented.

【0032】このように上記第1実施例においては、各
スイッチング素子1〜4の発熱量を温度センサ11によ
り検出し、この検出温度に応じてパルス発生回路18へ
送る基準クロック信号の周波数を変化させるので、各P
WM信号cw、ccwの変化は相対的で同一であり、か
つデューティ比は一定で変わらない。従って、各スイッ
チング素子1〜4及びサーボモータ5の発熱を防止で
き、しかもPWM制御を高速にできる。
As described above, in the first embodiment, the heat generation amount of each of the switching elements 1 to 4 is detected by the temperature sensor 11, and the frequency of the reference clock signal sent to the pulse generating circuit 18 is changed according to the detected temperature. So each P
The changes of the WM signals cw and ccw are relatively the same, and the duty ratio is constant and does not change. Therefore, it is possible to prevent the switching elements 1 to 4 and the servo motor 5 from generating heat, and the PWM control can be performed at high speed.

【0033】次に本発明の第2実施例について図3を参
照してその異なる部分のみ説明する。検出回路12に
は、周波数変換回路としてのV/F(電圧/周波数)コ
ンバータ20を介してパルス発生回路18に接続されて
いる。このV/Fコンバータ20は、検出回路12から
の温度信号vをその電圧レベルに応じた周波数の基準ク
ロック信号に変換してパルス発生回路18に送出する機
能を有している。
Next, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The detection circuit 12 is connected to the pulse generation circuit 18 via a V / F (voltage / frequency) converter 20 as a frequency conversion circuit. The V / F converter 20 has a function of converting the temperature signal v from the detection circuit 12 into a reference clock signal having a frequency corresponding to the voltage level and sending the reference clock signal to the pulse generation circuit 18.

【0034】かかる構成であれば、各スイッチング素子
1〜4の取り付けられた放熱板10の温度に応じた温度
信号vがV/Fコンバータ20に送られる。ここで、放
熱板10の温度が上昇し、温度信号vの電圧レベルが高
くなれば、V/Fコンバータ20は、温度信号vの高く
なった電圧分だけ高い周波数の基準クロック信号を送出
する。又、温度信号vの電圧レベルが低くなれば、V/
Fコンバータ20は、その低くなった電圧分だけ低下し
た周波数の基準クロック信号を送出する。
With such a configuration, the temperature signal v corresponding to the temperature of the radiator plate 10 to which the switching elements 1 to 4 are attached is sent to the V / F converter 20. Here, if the temperature of the heat sink 10 rises and the voltage level of the temperature signal v rises, the V / F converter 20 sends out a reference clock signal having a frequency higher by the increased voltage of the temperature signal v. If the voltage level of the temperature signal v becomes low, V /
The F converter 20 sends out a reference clock signal having a frequency lowered by the lowered voltage.

【0035】そして、パルス発生回路18は、V/Fコ
ンバータ20からの基準クロック信号の周波数に従って
デューティ比一定の各PWM信号cw、ccwを出力す
る。このように上記第2実施例においては、各スイッチ
ング素子1〜4の発熱量に応じた周波数の基準クロック
信号をパルス発生回路18に送るようにしたので、上記
第1実施例と同様に各PWM信号cw、ccwの変化は
相対的で同一となり、かつデューティ比を一定にでき、
各スイッチング素子1〜4及びサーボモータ5の発熱を
防止でき、しかもPWM制御を高速でできる。
The pulse generating circuit 18 outputs the PWM signals cw and ccw having a constant duty ratio according to the frequency of the reference clock signal from the V / F converter 20. As described above, in the second embodiment, since the reference clock signal having the frequency corresponding to the heat generation amount of each of the switching elements 1 to 4 is sent to the pulse generating circuit 18, each PWM is similar to the first embodiment. The changes in the signals cw and ccw are relatively the same, and the duty ratio can be constant.
It is possible to prevent the switching elements 1 to 4 and the servomotor 5 from generating heat, and to perform PWM control at high speed.

【0036】次に本発明の第3実施例について図4を参
照して説明する。基準発振回路15には1/n倍の各分
周出力を得る分周器21が接続されている。又、コンパ
レータ13とパルス発生回路18との間には周波数変換
回路としてのセレクタ22が接続されている。このセレ
クタ22は、比較回路であるコンパレータ13の比較結
果に応じて分周器21の各分周出力(基準クロック信
号)を選択出力するもので、コンパレータ13の比較結
果がv<vo の場合には各分周出力のうち低い周波数の
基準クロック信号を選択出力し、又比較結果がv>vo
の場合には各分周出力のうち高い周波数の基準クロック
信号を選択出力する機能を有している。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The reference oscillator circuit 15 is connected to a frequency divider 21 that obtains each frequency-divided output of 1 / n times. Further, a selector 22 as a frequency conversion circuit is connected between the comparator 13 and the pulse generation circuit 18. The selector 22 selectively outputs each divided output (reference clock signal) of the frequency divider 21 according to the comparison result of the comparator 13 which is a comparison circuit. When the comparison result of the comparator 13 is v <vo. Selects and outputs a low-frequency reference clock signal from each divided output, and the comparison result is v> vo
In this case, it has a function of selectively outputting a high-frequency reference clock signal of each divided output.

【0037】かかる構成であれば、各スイッチング素子
1〜4の発熱量が少なく、コンパレータ13の比較結果
がv<vo であれば、セレクタ22は各分周出力のうち
低い周波数の基準クロック信号を選択出力する。又、各
スイッチング素子1〜4の発熱量が多くなり、コンパレ
ータ13の比較結果がv>vo であれば、セレクタ22
は各分周出力のうち高い周波数の基準クロック信号を選
択出力する。
With such a configuration, when the amount of heat generated by each of the switching elements 1 to 4 is small and the comparison result of the comparator 13 is v <vo, the selector 22 outputs the reference clock signal of the lower frequency among the divided outputs. Select and output. Further, if the amount of heat generated by each of the switching elements 1 to 4 increases and the comparison result of the comparator 13 is v> vo, the selector 22
Selects and outputs a high-frequency reference clock signal of each divided output.

【0038】従って、上記各実施例と同様の効果を奏す
ることは言うまでもない。なお、本発明は上記各実施例
に限定されるものでなくその要旨を変更しない範囲で変
形してもよい。例えば、各スイッチング素子1〜4はM
OSFETに限らず、他のトランジスタでもよい。又、
温度センサ11は、サーミスタ、熱電対、抵抗温度計な
どであってもよい。
Therefore, it goes without saying that the same effects as those of the above-mentioned respective embodiments can be obtained. The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and may be modified within the scope of the invention. For example, each switching element 1 to 4 is M
The transistor is not limited to the OSFET and may be another transistor. or,
The temperature sensor 11 may be a thermistor, a thermocouple, a resistance thermometer, or the like.

【0039】さらに、コンパレータ13に供給する基準
電圧信号vo は複数とし、かつ分周出力を複数として各
PWM信号cw、ccwの周波数を複数に変更するよう
にしてもよい。
Further, the reference voltage signal vo supplied to the comparator 13 may be plural, and the frequency division outputs may be plural to change the frequency of each PWM signal cw, ccw to plural.

【0040】又、周波数変換回路17又はセレクタ22
に送る基準周波数は、PLLICなどにより、例えば周
波数f(5MHz)の基準クロック信号の周波数を2
倍、3倍…した複数の基準クロック信号してもよい。
In addition, the frequency conversion circuit 17 or the selector 22
As the reference frequency to be sent to, the frequency of the reference clock signal of frequency f (5 MHz) is set to 2 by PLLIC or the like.
A plurality of doubled, tripled ...

【0041】[0041]

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、P
WM制御をできるだけ高い周波数で行い、かつスイッチ
ング素子及びサーボモータの発熱を防止できるパルス幅
変調駆動装置を提供できる。
As described above in detail, according to the present invention, P
It is possible to provide a pulse width modulation driving device that can perform WM control at a frequency as high as possible and can prevent heat generation of a switching element and a servo motor.

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

【図1】本発明に係わるパルス幅変調駆動装置の第1実
施例を示す構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a pulse width modulation driving device according to the present invention.

【図2】同装置におけるPWM信号の周波数変化を示す
波形図。
FIG. 2 is a waveform diagram showing a frequency change of a PWM signal in the same device.

【図3】本発明装置の第2実施例を示す構成図。FIG. 3 is a configuration diagram showing a second embodiment of the device of the present invention.

【図4】本発明装置の第3実施例を示す構成図。FIG. 4 is a configuration diagram showing a third embodiment of the device of the present invention.

【図5】正逆転モータ制御回路の構成図。FIG. 5 is a configuration diagram of a forward / reverse rotation motor control circuit.

【図6】同回路に供給するPWM信号の波形図。FIG. 6 is a waveform diagram of a PWM signal supplied to the circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1〜4…スイッチング素子、5…サーボモータ、10…
放熱板、11…温度センサ、12…検出回路、13…コ
ンパレータ、14…基準電圧回路、15…基準発振回
路、16,21…分周器、17…周波数変換回路、18
…パルス発生回路、20…V/Fコンバータ、22…セ
レクタ。
1 to 4 ... Switching element, 5 ... Servo motor, 10 ...
Heat sink, 11 ... Temperature sensor, 12 ... Detection circuit, 13 ... Comparator, 14 ... Reference voltage circuit, 15 ... Reference oscillation circuit, 16, 21 ... Divider, 17 ... Frequency conversion circuit, 18
... pulse generator circuit, 20 ... V / F converter, 22 ... selector.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 各スイッチング素子をブリッジ接続しそ
の中間点にサーボモータを接続した正逆転モータ制御回
路の前記各スイッチング素子に各パルス幅変調信号を供
給して前記サーボモータを駆動するパルス幅変調駆動装
置において、 前記各スイッチング素子の発熱量を検出する温度センサ
と、この温度センサからの検出結果に応じた周波数の基
準クロック信号を発生する周波数変換回路と、この周波
数変換回路からの基準クロック信号に応じた周波数でか
つデューティ比が一定となる前記パルス幅変調信号を発
生するパルス幅発生回路とを具備したことを特徴とする
パルス幅変調駆動装置。
1. A pulse width modulation for driving the servo motor by supplying each pulse width modulation signal to each switching element of a forward / reverse rotation motor control circuit in which each switching element is bridge-connected and a servo motor is connected at an intermediate point thereof. In the driving device, a temperature sensor that detects the heat generation amount of each of the switching elements, a frequency conversion circuit that generates a reference clock signal having a frequency according to the detection result from the temperature sensor, and a reference clock signal from the frequency conversion circuit. And a pulse width generation circuit for generating the pulse width modulation signal having a constant duty ratio and a pulse width modulation circuit.
【請求項2】 各スイッチング素子をブリッジ接続しそ
の中間点にサーボモータを接続した正逆転モータ制御回
路の前記各スイッチング素子に各パルス幅変調信号を供
給して前記サーボモータを駆動するパルス幅変調駆動装
置において、 前記各スイッチング素子の発熱量を検出する温度センサ
と、基準となる信号を発生する基準信号発生回路と、前
記温度センサの検出結果と前記基準信号発生回路からの
基準信号とを比較する比較回路と、この比較回路での比
較結果に応じた周波数の基準クロック信号を発生する周
波数変換回路と、この周波数変換回路からの基準クロッ
ク信号に応じた周波数でかつデューティ比が一定となる
前記パルス幅変調信号を発生するパルス幅発生回路とを
具備したことを特徴とするパルス幅変調駆動装置。
2. A pulse width modulation for driving the servo motor by supplying each pulse width modulation signal to each switching element of a forward / reverse rotation motor control circuit in which each switching element is bridge-connected and a servo motor is connected at an intermediate point thereof. In the drive device, a temperature sensor that detects the amount of heat generated by each of the switching elements, a reference signal generation circuit that generates a reference signal, and a detection result of the temperature sensor and a reference signal from the reference signal generation circuit are compared. A comparison circuit, a frequency conversion circuit that generates a reference clock signal having a frequency corresponding to a comparison result in the comparison circuit, and a frequency that corresponds to the reference clock signal from the frequency conversion circuit and a constant duty ratio. A pulse width modulation drive device, comprising: a pulse width generation circuit for generating a pulse width modulation signal.
【請求項3】 各スイッチング素子をブリッジ接続しそ
の中間点にサーボモータを接続した正逆転モータ制御回
路の前記各スイッチング素子に各パルス幅変調信号を供
給して前記サーボモータを駆動するパルス幅変調駆動装
置において、 前記各スイッチング素子の発熱量を検出する温度センサ
と、基準となる信号を発生する基準信号発生回路と、前
記温度センサの検出結果と前記基準信号発生回路からの
基準信号とを比較する比較回路と、基準となる周波数の
クロック信号を発振する基準発振回路と、この基準発振
回路からの基準クロック信号を分周して分周クロック信
号を出力すると共に前記基準クロック信号をそのまま出
力する分周回路と、前記比較回路での比較結果に基づき
分周クロック信号或いは基準クロック信号を選択する周
波数変換回路と、この周波数変換回路で選択されたクロ
ック信号に応じた周波数でかつデューティ比が一定とな
る前記パルス幅変調信号を発生するパルス幅発生回路と
を具備したことを特徴とするパルス幅変調駆動装置。
3. A pulse width modulation for driving the servo motor by supplying each pulse width modulation signal to each switching element of a forward / reverse rotation motor control circuit in which each switching element is bridge-connected and a servo motor is connected at an intermediate point thereof. In the drive device, a temperature sensor that detects the amount of heat generated by each of the switching elements, a reference signal generation circuit that generates a reference signal, and a detection result of the temperature sensor and a reference signal from the reference signal generation circuit are compared. Comparing circuit, a reference oscillating circuit that oscillates a clock signal having a reference frequency, a reference clock signal from the reference oscillating circuit is frequency-divided to output a divided clock signal, and the reference clock signal is output as it is. Frequency that selects the divided clock signal or the reference clock signal based on the comparison result of the divider circuit and the comparison circuit A pulse width modulation circuit for generating the pulse width modulation signal having a constant duty ratio and a frequency corresponding to the clock signal selected by the frequency conversion circuit. Drive.
【請求項4】 周波数変換回路は、温度センサの検出結
果が低下した場合は基準クロック信号の周波数を低下さ
せ、検出結果が上昇した場合は基準クロック信号の周波
数を上昇させることを特徴とする請求項1、2又は3記
載のパルス幅変調駆動装置。
4. The frequency conversion circuit lowers the frequency of the reference clock signal when the detection result of the temperature sensor decreases, and increases the frequency of the reference clock signal when the detection result increases. The pulse width modulation driving device according to item 1, 2 or 3.
JP5314810A 1993-12-15 1993-12-15 Pulse width modulation driver Pending JPH07170784A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006346098A (en) * 2005-06-15 2006-12-28 Toshiba Tec Corp Electric cleaner

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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