JPH0795799A - 電流駆動ステッピングモータ駆動装置 - Google Patents

電流駆動ステッピングモータ駆動装置

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JPH0795799A
JPH0795799A JP23663093A JP23663093A JPH0795799A JP H0795799 A JPH0795799 A JP H0795799A JP 23663093 A JP23663093 A JP 23663093A JP 23663093 A JP23663093 A JP 23663093A JP H0795799 A JPH0795799 A JP H0795799A
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JP
Japan
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current
signal
motor
time
circuit
Prior art date
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Withdrawn
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JP23663093A
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English (en)
Inventor
Shogo Imada
昭吾 今田
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Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステッピングモータの駆動装置において、モ
ータ電流の放電時間を早め、モータ駆動の高速性をあ
げ、さらに、高速性の向上を簡単な手段により達成す
る。 【構成】 直流電源間に、スイッチング素子およびダイ
オードの並列接続体をH型ブリッジ回路として接続し、
このブリッジ回路出力端子間にステッピングモータの巻
線を接続した駆動回路、およびステッピングモータの駆
動時に電源に対して巻線と直列に接続されるスイッチン
グ素子の一方に電流制御信号を与え、他方のスイッチン
グ素子に相切替信号を与える制御回路11を具備した電流
駆動ステッピングモータの駆動装置において、電流制御
信号としてパターン切替時のオフ固定信号を出力する時
に、相切替信号をオフとする手段15,19を前記制御回路
に設けたことを特徴とする電流駆動ステッピングモータ
駆動装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電流駆動ステッピング
モータの駆動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の電流駆動ステッピングモータの駆
動回路を図4に示す。直流電源2とグランドGNDの間
に、トランジスタFET1〜FET4(以下、トランジ
スタについては単に「FET」と略称する。)とダイオ
ードD1〜D4の並列接続体をH型ブリッジ回路として
接続し、ブリッジ回路の出力端子間にステッピングモー
タの巻線1を接続する。なお、図においては、巻線1は
1相分のみを示して、他の相の回路の図示は省略してい
る。
【0003】図5に各トランジスタFET1〜FET4
のゲートに印加される電流制御信号、相切替信号、およ
び巻線1に流れるモータ電流のタイムチャートを示す。
図5において、巻線1に図示左側から右側に電流を流す
場合、FET1のゲートに図5bに示す電流制御信号が
印加され、FET4のゲートに図5cに示す相切替信号
が印加される。この間、FET2とFET3のゲートに
は信号は印加されない。
【0004】時点t1 において、相切替信号と電流制御
信号がオンとされる。電流制御信号は、電流パターン切
替タイミングの最初の時点t1 から時点t2 までは、モ
ータ電流を急速に所望の値に立ち上げるためオンのまま
とされる。この時点t1 〜t 2 のオン信号をオン固定信
号という。モータ電流が所定値に達すると、電流制御信
号は時点t2 から、オン・オフを繰り返すデューティ信
号に切り換えられ、モータ電流を一定値に保つ。この
間、相切替信号はオンのままである。
【0005】時点t3 において、モータ電流の電流パタ
ーンをより大きい電流値に切替えるため、電流制御信号
は時点t4 までオン固定信号とされ、時点t4 において
デューティ信号に切り換えられる。時点t5 では、より
低いモータ電流の電流パターンに切り換えるため、電流
制御信号はモータ電流が所定値になる時点t6 までオフ
のままとされる。これをオフ固定信号という。時点t6
からデューティ信号に切り換えられて、モータ電流を所
定値に保つ。この間も相切替信号はオンのままである。
【0006】モータ電流の電流パターンを0にする時点
7 において、電流制御信号および相切替信号はオフと
される。以上説明した動作において、電流制御信号がオ
ンのとき、つまりオン固定信号またはデューティ信号の
オン期間は、モータ電流は図4において実線矢印で示す
ように電源2からの充電電流が流れる。また、電流制御
信号がオフのときつまりオフ固定信号またはデューティ
信号のオフ期間は、モータ電流は破線矢印で示すように
FET4とダイオードD2の経路を放電電流が流れる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
モータ電流をより高い電流値からより低い電流値の電流
パターンに切り替えようとする時、電流制御信号は時点
5 〜t6 に示すようにオフ固定信号とされる。このよ
うに電流制御信号がオフ固定信号とされると、モータ電
流は図4の破線矢印に示すように、巻線1、FET4、
ダイオードD2により形成される放電経路を流れる。こ
のモータ電流は放電経路の時定数により図5aの時点t
5 〜t6 に示す曲線を描いて減衰をしていく。
【0008】この減衰曲線は、電流制御信号がオン固定
信号とされた時のモータ電流の上昇する曲線すなわち時
点t1 〜t2 、時点t3 〜t4 に示す曲線と比較して緩
やかに減衰するものとなる。このため、モータを高速駆
動しようとする場合、モータ電流を低い値に切り替える
動作に遅れが生じるため、モータ駆動の高速化に限界が
生じる。
【0009】これに対して、モータ電流を急速に放電さ
せるために、駆動回路に急速放電回路を付加することが
行われるが、これはコストアップの原因となる。本発明
は、ステッピングモータの駆動装置において、モータ電
流の放電時間を早め、モータ駆動の高速性をあげること
を目的とする。さらに本発明は、高速性の向上を簡単な
手段により達成することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、直流電源間に、スイッチング素子および
ダイオードの並列接続体をH型ブリッジ回路として接続
し、このブリッジ回路出力端子間にステッピングモータ
の巻線を接続した駆動回路、およびステッピングモータ
の駆動時に電源に対して巻線と直列に接続されるスイッ
チング素子の一方に電流制御信号を与え、スイッチング
素子の他方に相切替信号を与える制御回路を具備した電
流駆動ステッピングモータの駆動装置において、電流制
御信号としてパターン切替時のオフ固定信号を出力する
時に、同時に相切替信号をオフとする手段を前記制御回
路に設ける。
【0011】
【作用】上記手段によれば、電流制御信号としてオフ固
定信号を発するとき、同時に相切替信号もオフとされ
る。これにより、駆動回路のFETは全てオフとなるた
め、モータ電流はブリッジ回路を構成するダイオードか
ら電源に到る放電経路を通って流れることとなる。この
ため、モータ電流は急速に減衰をして、より低い電流パ
ターンに速やかに切り替わる。これにより、モータ駆動
の高速化に容易に対応できることとなる。
【0012】
【実施例】本発明の実施例について図面を用いて説明す
る。本実施例の電流駆動ステッピングモータの駆動回路
を図2に示す。直流電源2とグランドGNDの間に、F
ET1〜FET4とダイオードD1〜D4の並列接続体
をH型ブリッジ回路として接続し、ブリッジ回路の出力
端子間にステッピングモータの巻線1を接続する。な
お、図においては、巻線1は1相分のみを示して、他の
相の回路の図示は省略している。図中、実線矢印および
破線矢印で示した巻線1に流れる充電電流および放電電
流の詳細については後述する。
【0013】図1に各FET1〜FET4のゲートに印
加される電流制御信号および相切替信号を発生する制御
回路を示す。制御回路11は、高速マイコンにより構成
され、デューティ信号発生手段13、オン固定信号発生
手段14、オフ固定信号発生手段15、相切替信号発生
手段16を含む。これら各発生手段の信号の発生タイミ
ング、停止タイミング、デューティ比等は制御手段12
により制御される。
【0014】デューティ信号発生手段13の出力とオン
固定信号発生手段14の出力がオア回路17に入力され
る。このオア回路17の出力と、オフ固定信号発生手段
15の出力がアンド回路18に入力される。オフ固定信
号発生手段15の出力信号は、モータ電流をオフに固定
しようとする期間オフとなり、その他の期間はオンとな
る信号である。このアンド回路18の出力が電流制御信
号としてFET1またはFET3のゲートに印加され
る。
【0015】相切替信号発生手段16の出力はアンド回
路19の一方の端子に入力される。このアンド回路19
の他方の端子には、前記のオフ固定信号発生手段15の
出力が入力される。この制御回路11により発生される
電流制御信号を図3bに示し、相切替信号を図3cに示
す。この電流制御信号が図2の駆動回路のFET1のゲ
ートに印加され、相切替信号がFET4のゲートに印加
された場合について以下に説明する。この時、モータ電
流の充電電流は図2に実線矢印で示すように流れ、放電
電流は破線矢印で示すように流れる。
【0016】時点t1 において、相切替信号がオンとさ
れ、電流制御信号としてオン固定信号がオンされる。こ
れにより、モータ電流は急速に立ち上がる。モータ電流
が第1の所定値となった時点t2 において、オン固定信
号がオフとされ、デューティ信号がオンとされる。デュ
ーティ信号はオンとオフを所定のデューティ比で繰り返
すことによりモータ電流を所定値に保つ。
【0017】次に、時点t3 において、モータ電流をさ
らに高い電流パターンに切り替える時、電流制御信号と
してオン固定信号がオンとされ、モータ電流は急速に立
ち上がる。モータ電流が第2の所定値となった時点t4
において、オン固定信号がオフとされ、デューティ信号
がオンとされ、モータ電流が所定値に保たれる。この
間、相切替信号はオンのままである。
【0018】時点t5 において、モータ電流をより低い
電流パターンに切り替えるとき、電流制御信号はオフ固
定信号とされる。この信号は、オフ固定信号発生手段1
5の出力がオフとなってアンド回路18の出力がオフと
なることにより電流制御信号が0とされるものである
が、同時にアンド回路19の出力もオフとされるため、
図3b,cに示すように電流制御信号および相切替信号
の両方がオフとなる。
【0019】この結果、図2の駆動回路において、全て
のFET1〜4がオフとされるため、モータ電流の放電
電流は、図2に破線矢印で示すように、ダイオードD
2,D3を通って電源2とグランドGNDを流れること
となる。したがって、モータ電流の放電電流は、電源電
圧の影響により、急速に減衰をしてより低い第3の所定
値に速やかに移行する。
【0020】モータ電流が第3の所定値になった時点t
6 でオフ固定信号発生手段15の出力信号がオンとさ
れ、2つのアンド回路18,19はゲートオンとなるた
め、電流制御信号と相切替信号が出力される。電流制御
信号としてはデューティ信号が出力される。モータ電流
の電流パターンを0に切り替えようとする時点t7 にお
いて、電流制御信号および相切替信号はオフとされモー
タ電流が0となる。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、電流駆動ステッピング
モータの駆動装置において、モータ電流の放電時間を早
めて、モータ駆動の高速性をあげることができ、さらに
高速性の向上を簡単な手段により達成することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における制御回路を示すブロッ
ク図。
【図2】本発明の実施例における駆動回路を示す回路
図。
【図3】図1および図2の回路の動作を説明するための
タイムチャート。
【図4】従来のステッピングモータの駆動回路を示す回
路図。
【図5】図5の回路の動作を説明するためのタイムチャ
ート。
【符号の説明】
1…巻線 FET1〜FET4…トランジスタ D1〜D4…ダイオード 11…制御回路 12…制御手段 13…デューティ信号発生手段 14…オン固定信号発生手段 15…オフ固定信号発生手段 16…相切替信号発生手段 17…オア回路 18,19…アンド回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流電源間に、スイッチング素子および
    ダイオードの並列接続体をH型ブリッジ回路として接続
    し、このブリッジ回路出力端子間にステッピングモータ
    の巻線を接続した駆動回路、およびステッピングモータ
    の駆動時に電源に対して巻線と直列に接続される前記ス
    イッチング素子の一方に電流制御信号を与え、前記スイ
    ッチング素子の他方に相切替信号を与える制御回路を具
    備した電流駆動ステッピングモータの駆動装置におい
    て、電流制御信号として電流パターン切替時にオフ固定
    信号を出力する時に、同時に相切替信号をオフとする手
    段を前記制御回路に設けたことを特徴とする電流駆動ス
    テッピングモータ駆動装置。
JP23663093A 1993-09-22 1993-09-22 電流駆動ステッピングモータ駆動装置 Withdrawn JPH0795799A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1327607C (zh) * 2003-03-07 2007-07-18 松下电器产业株式会社 步进电动机驱动装置和方法
DE102017118837A1 (de) * 2017-08-17 2019-02-21 Trinamic Motion Control Gmbh & Co. Kg Verfahren und Schaltungsanordnung zur Resonanzdämpfung bei Schrittmotoren

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US11437943B2 (en) 2017-08-17 2022-09-06 Maxim Integrated Products, Inc. Method and circuit assembly for the resonance damping of stepper motors

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Effective date: 20001128