JPH07287029A - モータ制御回路 - Google Patents

モータ制御回路

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Publication number
JPH07287029A
JPH07287029A JP7834894A JP7834894A JPH07287029A JP H07287029 A JPH07287029 A JP H07287029A JP 7834894 A JP7834894 A JP 7834894A JP 7834894 A JP7834894 A JP 7834894A JP H07287029 A JPH07287029 A JP H07287029A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
resistors
low side
control circuit
ground
Prior art date
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Pending
Application number
JP7834894A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukihiro Ashizaki
幸弘 芦崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP7834894A priority Critical patent/JPH07287029A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転センサ信号が1相式の場合の回転方向信
号検出回路を提供する。 【構成】 ホイートストンブリッジを用いたモータ制御
回路の2つのLOWサイド接点とグランドとの間にそれ
ぞれ抵抗を挿入し、それら2つの抵抗のLOWサイド接
点側の電位を電圧比較手段によって比較することにより
モータの回転方向を判定し、その回転方向判定はモータ
を正逆転制御している時と、モータを停止制御するため
に2つのHIGHサイド接点をOFFし、2つのLOW
サイド接点をONしてモータが短絡状態になっている時
とでは判定を逆にする。また、前記2つの抵抗にそれぞ
れカソードをLOWサイド接点側に、アノードをグラン
ド側にして並列にダイオードを接続し、前記電圧比較手
段の動作保護が可能である。さらに、前記2つの抵抗に
発生する電圧降下によってモータの電流測定および監視
を行うことにより、方向を含めたモータのロック検出も
可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、産業界で広く利用され
ているモータの回転方向を検出するためのモータ制御回
路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、モータは産業界で広く利用されて
いることはいうまでもないが、その中でも直流モータは
その制御の容易さやコストの安さから主流を占めてい
る。特に自動車分野では、パワーウインドモータやワイ
パーモータなど多用されている。
【0003】従来、多くのモータは主としてパワーを取
り出すために使用されていたが、近年、パワー制御のみ
ならず位置制御も必要とされるようになってきた。その
ためには、モータに位置を検出するための回転センサを
取り付ける必要がある。
【0004】回転センサには、ポテンショメータに代表
されるアナログ式とパルスを発生するディジタル式があ
るが、近年のマイコンによる制御の発展から主としてデ
ィジタル式が使用されることが多い。
【0005】ディジタル式にも絶対位置を検出するアブ
ソリュート式と、相対位置を検出するインクリメンタル
式があるが、コストの安いインクリメンタル式が一般的
である。回転センサ出力の相数は、モータの回転に伴う
パルスの変化をそれぞれ90゜位相差を持たせた2相式
が一般的である。
【0006】2相式は一方の相の立ち上がりまたは立ち
下がりエッジのタイミングで、もう一方の相がHIGH
またはLOWレベルかどうかを判断することにより回転
方向を判定することができる。よって、モータの回転セ
ンサとしては2相インクリメンタル式を使用するのが一
般的である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のモー
タの回転センサでは、2相のパルス信号をマイコンに読
み込み、一方の相の立ち上がりまたは立ち下がりエッジ
のタイミングで、もう一方の相がHIGHまたはLOW
レベルかどうかを判断することにより回転方向を簡単に
判定することができる。
【0008】しかしながらセンサの実現方法によって
は、2相式はコストや工数の増大につながり、1相式で
設計せざるを得ないことがある。この場合は、回転方向
を他の手段で検出しなければならない。
【0009】本発明は上記課題を解決するもので、回転
センサとして1相のパルス信号しかない場合でも回転方
向を検出し、モータの位置制御を可能にするものであ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、モータを正逆転および停止制御するために
構成されたホイートストンブリッジを用いたモータ制御
回路に2つのLOWサイド接点とグランドとの間にそれ
ぞれ抵抗を挿入し、それら2つの抵抗のLOWサイド接
点側の電位を電圧比較手段によって比較するように構成
したものである。
【0011】
【作用】本発明は上記した構成により、モータに付加す
る回転センサが1相式でよく、センサの低コスト化が可
能になる。
【0012】また、従来のリレーを使用した駆動回路に
原理的には2つの抵抗と電圧比較手段(例えばコンパレ
ータまたはオペアンプ)を追加すればよく、駆動回路の
コスト上昇をおさえることができる。
【0013】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図1および
図2を参照しながら説明する。
【0014】図1は本発明の一実施例における直流モー
タの正逆回転可能なドライブ回路を示したものである。
図1において1はモータ、2はリレー、3は回転セン
サ、4,6は抵抗、5,7はダイオード、8はコンパレ
ータを表している。
【0015】モータ1はリレー2を使用したホイートス
トンブリッジに組み込まれている。モータが接続されて
いるリレー2の端子は、ノーマル状態では図中のbおよ
びd接点に接続されておりモータは短絡される。
【0016】モータには回転センサ3が機械的に連結さ
れており、モータの回転に伴うパルスを発生する。本実
施例では相数は1相である。
【0017】抵抗4,6およびダイオード5,7はホイ
ートストンブリッジのLOWサイド接点であるbまたは
dとグランドの間に挿入されている。
【0018】抵抗4,6のLOWサイド接点側の電位は
(A点,B点)、電圧比較手段であるコンパレータ8に
よって比較される。
【0019】図2は、図1の回路の動作説明図である。
図2(a)はモータがCW方向に動作している時の状態
を表している。
【0020】モータをCW方向に制御するために接点d
は接点cに接続される。その時モータ電流Iaは、Vc
c→接点c→モータ→接点b→R1→Gndの経路で流
れる(図中、実線矢印)。
【0021】また、誘起電圧Eaは接点bから接点cの
方向に発生する(図中、点線矢印)。図中のA点,B点
は、電圧比較手段で電圧を比較するポイントを示す。A
点はモータ電流の電圧降下により、グランドに対して+
(R1Ia)の電位を持つ。B点はR2に電流が流れな
いため電位はグランドである。よって、B点から見たA
点の電圧は+(R1Ia)となる。
【0022】図2(b)はモータがCCW方向に動作し
ている時の状態を表している。モータをCCW方向に制
御するために接点bは接点aに接続される。その時モー
タ電流Iaは、Vcc→接点a→モータ→接点d→R2
→Gndの経路で流れる(図中、実線矢印)。
【0023】また、誘起電圧Eaは接点dから接点aの
方向に発生する(図中、点線矢印)。図中のA点,B点
は、電圧比較手段で電圧を比較するポイントを示す。B
点はモータ電流の電圧降下により、グランドに対して+
(R2Ia)の電位を持つ。A点はR1に電流が流れな
いため電位はグランドである。よって、B点から見たA
点の電圧は−(R2Ia)となる。
【0024】図2(c)はモータは停止制御されている
が、モータはCW方向に回転し誘起電圧が発生している
状態を表している。
【0025】モータを停止制御するために、接点bおよ
び接点dによってモータは短絡されている。しかしモー
タはCW方向に回転しているため、誘起電圧Eaは接点
bから接点dの方向に発生し(図中、点線矢印)その結
果短絡電流Iasは、モータ→接点d→R2→グランド
→R1またはD1→接点bの経路で流れる(図中、実線
矢印)。
【0026】図中のA点,B点は、電圧比較手段で電圧
を比較するポイントを示す。B点は短絡電流の電圧降下
によりグランドに対して+(R2Ias)の電位を持
つ。A点は短絡電流の電圧降下によりグランドに対して
−(R1Ias)の電位を持つが、ダイオードD1によ
り−0.7Vは越えない。よって、B点から見たA点の
電圧は−(R2Ias+0.7)となる。
【0027】図2(d)はモータは停止制御されている
が、モータはCCW方向に回転し誘起電圧が発生してい
る状態を表している。
【0028】モータを停止制御するために、接点bおよ
び接点dによってモータは短絡されている。しかしモー
タはCCW方向に回転しているため、誘起電圧Eaは接
点dから接点bの方向に発生し(図中、点線矢印)その
結果短絡電流Iasは、モータ→接点b→R1→グラン
ド→R2またはD2→接点dの経路で流れる(図中、実
線矢印)。
【0029】図中のA点,B点は、電圧比較手段で電圧
を比較するポイントを示す。A点は短絡電流の電圧降下
によりグランドに対して+(R1Ias)の電位を持
つ。B点は短絡電流の電圧降下によりグランドに対して
−(R2Ias)の電位を持つが、ダイオードD2によ
り−0.7Vは越えない。よって、B点から見たA点の
電圧は+(R1Ias+0.7)となる。
【0030】上記の考察からわかるように、図1の回路
で得られる方向検出信号は、モータがCWまたはCCW
方向に制御されている時と、停止制御されている時では
逆になる。
【0031】図3は本実施例の回路を制御するマイコン
における方向判定のためのフローチャートである。パワ
ー部制御状態読み込み31の後方向検出信号読み込み3
2を行いパワー部停止制御状態33の判定を行う。YE
Sであれば方向検出信号読み込み値反転34を行い、N
OであればカウントUP方向かの確認を行う。YESで
あればカウントUP36を行い、NOであればカウント
DOWN37を行う。よって、方向検出信号を判定する
時は図3のフローチャートに示すように、まずリレーの
制御状態を読み取り、停止制御であればCWおよびCC
W制御の時と方向判定極性を逆にすることが必要とな
る。
【0032】また、図1におけるダイオード5,7は短
絡電流が流れる時にA,B点の電位がグランドより0.
7V以上低下しないようにするものである。原理的には
必ずしも必要でないが、電圧比較手段にコンパレータま
たはオペアンプ等の半導体IC素子が使用される時、そ
の入力電位がグランドレベルより0.7V以上低くなる
とIC素子内の各素子の分離ができなくなり、誤動作の
原因となるので実用上は必要となる。
【0033】図4は本発明の他の実施例における直流モ
ータの正逆回転可能なドライブ回路を示したものであ
る。
【0034】9,10,11,12はスイッチング素子
を表している。これらの素子をホイートストンブリッジ
に組みモータ1を接続する。
【0035】スイッチング素子はマイコンからの指令に
よりプリドライブ回路を介して駆動される。図1のリレ
ーをこのようにスイッチング素子に置き換えてもよい。
【0036】また、抵抗4,6はモータ電流検出を兼ね
ることができる。
【0037】A,B点の電圧をそれぞれオペアンプ等で
増幅し、制御用マイコンのA/Dコンバータで読み込め
ばロック電流等を検出することが可能で、A点のロック
電流かB点のロック電流かが判別できるため、例えば自
動車のパワーウインドモータに使用した時、窓ガラスが
上死点にあるか下死点にあるかを判定することができ
る。
【0038】このように本発明の実施例によれば、モー
タ電流による検出抵抗の電圧降下や、誘起電圧に起因す
る電流による検出抵抗の電圧降下を検出して回転方向を
判定するので、回転センサ信号が1相式でも2相式と同
様の位置制御をかけることが可能となる。
【0039】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、2つのLOWサイド接点とグランドとの間に
それぞれ抵抗を挿入し、それら2つの抵抗のLOWサイ
ド接点側の電位を電圧比較手段によって比較することに
よりモータの回転方向を判定しているので、回転センサ
信号が1相式でも方向判定が可能となり安価なモータシ
ステムを提供することができる。
【0040】また、前記2つの抵抗にそれぞれカソード
をLOWサイド接点側に、アノードをグランド側にして
並列にダイオードを接続しているので、前記電圧比較手
段の動作保護が可能である。さらに、前記2つの抵抗に
発生する電圧降下によってモータの電流測定および監視
を行うことにより、方向を含めたモータのロック検出も
可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のモータ制御回路図
【図2】本発明の実施例における方向判定原理説明図
【図3】本発明の実施例の回路を制御するマイコンにお
ける方向判定のためのフローチャート
【図4】本発明の他の実施例のモータ制御回路図
【符号の説明】
1 モータ 2 リレー 3 回転センサ 4,6 抵抗 5,7 ダイオード 8 コンパレータ(電圧比較手段) 9,10,11,12 スイッチング素子

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ホイートストンブリッジを用いてモータの
    正逆転および停止制御を行うモータ制御回路において、
    2つのLOWサイド接点とグランドとの間にそれぞれ抵
    抗を挿入し、前記2つの抵抗のLOWサイド接点側の電
    位を電圧比較手段によって比較することによりモータの
    回転方向を判定することを特徴とするモータ制御回路。
  2. 【請求項2】モータを正逆転制御している時と、モータ
    を停止制御するために2つのHIGHサイド接点をOF
    Fし、2つのLOWサイド接点をONしてモータが短絡
    状態になっている時とで判定を逆にすることを特徴とす
    る請求項1記載のモータ制御回路。
  3. 【請求項3】2つの抵抗にそれぞれカソードをLOWサ
    イド接点側に、アノードをグランド側にして並列にダイ
    オードを接続することを特徴とする請求項1記載のモー
    タ制御回路。
  4. 【請求項4】2つの抵抗に発生する電圧降下によってモ
    ータの電流測定を行うことを特徴とする請求項1記載の
    モータ制御回路。
JP7834894A 1994-04-18 1994-04-18 モータ制御回路 Pending JPH07287029A (ja)

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JP7834894A JPH07287029A (ja) 1994-04-18 1994-04-18 モータ制御回路

Applications Claiming Priority (1)

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JP7834894A JPH07287029A (ja) 1994-04-18 1994-04-18 モータ制御回路

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JPH07287029A true JPH07287029A (ja) 1995-10-31

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ID=13659491

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JP7834894A Pending JPH07287029A (ja) 1994-04-18 1994-04-18 モータ制御回路

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