JPH0819291A - 直流モータ駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発熱量が少なく、回路効率が高く、しかも直
流モータを逆回転させることができる直流モータ駆動回
路を提供することである。 【構成】 直流モータ１０の一方の端子Ｎ１は直流電源
１６の正極に接続され、他方の端子Ｎ２はＦＥＴ１３を
介して直流電源１６の負極に接続される。端子Ｎ１，Ｎ
２間にはＦＥＴ１２、コイル１７およびダイオード１８
が直列に接続され、コイル１７とダイオード１８との間
のノードＮ１０はＦＥＴ１１を介して直流電源１６の負
極に接続される。正回転時には、ＦＥＴ１３がオンし、
電流が直流電源１６の正極から直流モータ１０およびＦ
ＥＴ１３を介して直流電源１６の負極に流れる。逆回転
時には、コイル１７の充電動作およびコイル１７からの
放電動作が交互に繰り返し行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、直流モータを正回転お
よび逆回転させるための直流モータ駆動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】電動ラジオコントロールカーのような玩
具の自動車には直流モータを正回転および逆回転させる
直流モータ駆動回路が使用されている。図１３に従来の
直流モータ駆動回路の回路図を示す。

【０００３】図１３の直流モータ駆動回路は、電界効果
トランジスタ（以下、ＦＥＴと呼ぶ）１，２，３，４お
よび直流電源５からなる。直流モータ１０の端子Ｎ１，
Ｎ２と直流電源５の正極との間にそれぞれＦＥＴ１，３
が接続され、直流モータ１０の端子Ｎ１，Ｎ２と直流電
源５の負極との間にそれぞれＦＥＴ２，４が接続されて
いる。ＦＥＴ１，２，３，４のゲート電極にはそれぞれ
制御信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が与えられる。

【０００４】次に、図１４を参照しながら図１３の直流
モータ駆動回路の動作を説明する。正回転時には、制御
信号Ｓ１，Ｓ４が“１”となり、制御信号Ｓ２，Ｓ３が
“０”となる。それにより、ＦＥＴ１，４がオンし、Ｆ
ＥＴ２，３がオフする。その結果、電流が直流電源５の
正極からＦＥＴ１を介して直流モータ１０に流れ、さら
にＦＥＴ４を介して直流電源５の負極に流れ、直流モー
タ１０が正回転する。

【０００５】逆回転時には、制御信号Ｓ２，Ｓ３が
“１”となり、制御信号Ｓ１，Ｓ４が“０”となる。そ
れにより、ＦＥＴ２，３がオンし、ＦＥＴ１，４がオフ
する。その結果、電流が直流電源５の正極からＦＥＴ３
を介して直流モータ５に流れ、さらにＦＥＴ２を介して
直流電源５の負極に流れ、直流モータ１０が逆回転す
る。

【０００６】制動時には、制御信号Ｓ２，Ｓ４が“１”
となり、制御信号Ｓ１，Ｓ３が“０”となる。それによ
り、ＦＥＴ２，４がオンし、ＦＥＴ１，３がオフする。
その結果、直流モータ１０の両端子Ｎ１，Ｎ２間が短絡
され、発電制動が行われる。

【０００７】直流モータ１０の速度制御を行う場合に
は、正回転時にはＦＥＴ１，４を周期的にオンオフさ
せ、逆回転時にはＦＥＴ２，３を周期的にオンオフさせ
る。例えば、正回転時には、図１５に示すように、制御
信号Ｓ２，Ｓ３を“０”に保った状態で制御信号Ｓ１，
Ｓ４を周期Ｔで交互に“１”および“０”に変化させ
る。その場合、制御信号Ｓ１，Ｓ４を“１”にする期間
Ｔ１の長さを変化させることにより直流モータ１０の回
転速度を制御することができる。

【０００８】逆回転時にも、同様にして、制御信号Ｓ
２，Ｓ３を“１”にする期間の長さを変化させることに
より直流モータ１０の回転速度を制御することができ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、図１３
に示した従来の直流モータ制御回路を用いると、直流モ
ータ１０を正回転および逆回転させることができる。し
かしながら、正回転時に電流が２つのＦＥＴ１，４を流
れる。ＦＥＴはオン抵抗を有するので、ＦＥＴ１，４の
オン時には、直列に接続された２つのオン抵抗に電流が
流れることになる。そのため、、発熱量が多く、回路の
駆動効率も低いという問題がある。一方、オン抵抗を下
げるために直流電源５から直流モータ１０への電流経路
内に１つのＦＥＴのみを設けると、直流モータ１０を逆
回転させることができないという問題が生じる。

【００１０】本発明の目的は、発熱量が少なく、回路効
率が高く、しかも直流モータを逆回転させることが可能
な直流モータ駆動回路を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

（１）第１の発明 第１の発明に係る直流モータ駆動回路は、スイッチング
素子、電力蓄積手段および電流経路切り換え手段を備え
る。スイッチング素子は、直流電源から直流モータに第
１の方向に電流を供給する電流経路内に介挿され、正回
転時にオンオフ制御される。電力蓄積手段は、直流電源
からの電力を蓄積する。電流経路切り換え手段は、逆回
転時に、直流電源から電力蓄積手段に電流を供給する第
１の動作および電力蓄積手段から直流モータに第１の方
向と逆の第２の方向に電流を供給する第２の動作を交互
に行うように電流経路を切り換える。

【００１２】（２）第２の発明 第２の発明に係る直流モータ駆動回路は、第１の発明に
係る直流モータ駆動回路の構成において、スイッチング
素子のオフ時に、直流モータによる逆起電圧を打ち消す
ように直流モータの両端子間を短絡する逆起電圧吸収手
段をさらに備えたことを特徴とする。

【００１３】（３）第３の発明 第３の発明に係る直流モータ駆動回路は、第１の発明に
係る直流モータ駆動回路の構成において、電力蓄積手段
がインダクタンス手段からなることを特徴とする。

【００１４】（４）第４の発明 第４の発明に係る直流モータ駆動回路は、第１の発明に
係る直流モータ駆動回路の構成において、電力蓄積手段
が容量手段からなることを特徴とする。

【００１５】（５）第５の発明 第５の発明に係る直流モータ駆動回路は、第１の電流経
路、第１のスイッチング素子、第２の電流経路および第
２のスイッチング素子を備える。第１の電流経路は、第
１の直流電源から直流モータに第１の方向に電流を供給
する。第１のスイッチング素子は、第１の電流経路内に
介挿され、正回転時にオンオフ制御される。第２の電流
経路は、第２の直流電源から直流モータに第１の方向と
逆の第２の方向に電流を供給する。第２のスイッチング
素子は、第２の電流経路内に介挿され、逆回転時にオン
オフ制御される。

【００１６】

【作用】第１〜第４の発明に係る直流モータ駆動回路に
おいては、正回転時には、スイッチング素子をオンオフ
制御することにより直流電源からスイッチング素子を介
して直流モータに第１の方向に電流が供給される。それ
により、直流モータが正回転する。

【００１７】逆回転時には、電流経路を切り換えること
により第１の動作および第２の動作が交互に行われる。
第１の動作時には、直流電源から電力蓄積手段に電流が
供給され、電力蓄積手段に電力が蓄積される。第２の動
作時には、電力蓄積手段に蓄積された電力により直流モ
ータに第２の方向に電流が供給される。それにより、直
流モータが逆回転する。

【００１８】このように、正回転時には、電流が１つの
スイッチング素子のみを通過するので電流経路の抵抗が
低くなる。したがって、スイッチング素子の発熱量が少
なくなり、回路の効率が高くなる。

【００１９】特に、第２の発明に係る直流モータ駆動回
路においては、スイッチング素子のオフ時に直流モータ
により発生される逆起電圧が打ち消されるので、正回転
時の直流モータの回転が円滑に行われる。

【００２０】第５の発明に係る直流モータ駆動回路にお
いては、正回転時に、第１のスイッチング素子をオンオ
フ制御することにより第１の電流経路を介して第１の直
流電源から直流モータに第１の方向に電流が供給され
る。それにより、直流モータが正回転する。

【００２１】逆回転時には、第２のスイッチング素子を
オンオフ制御することにより、第２の電流経路を介して
第２の直流電源から直流モータに第２の方向に電流が供
給される。それにより、直流モータが逆回転する。

【００２２】このように、電流が１つのスイッチング素
子のみを通過するので、電流経路の抵抗が低くなる。し
たがって、スイッチング素子の発熱量が少なく、回路の
効率が高くなる。

【００２３】

【実施例】

（１）第１の実施例 図１は本発明の第１の実施例による直流モータ駆動回路
の回路図である。図１の直流モータ駆動回路は、ＦＥＴ
１１，１２，１３，１４，１５、直流電源１６、コイル
１７およびダイオード１８を含む。

【００２４】直流モータ１０の一方の端子Ｎ１は例えば
電池からなる直流電源１６の正極に接続され、他方の端
子Ｎ２はＦＥＴ１３を介して直流電源１６の負極に接続
されている。端子Ｎ１，Ｎ２間にはＦＥＴ１４，１５が
直列に接続されている。また、端子Ｎ１，Ｎ２間には、
ＦＥＴ１２、コイル１７およびダイオード１８が直列に
接続されている。コイル１７とダイオード１８との間の
ノードＮ１０はＦＥＴ１１を介して直流電源１６の負極
に接続されている。ＦＥＴ１１，１２，１３，１４，１
５のゲート電極には、それぞれ制御信号Ｓ１１，Ｓ１
２，Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１５が与えられる。

【００２５】次に、図２を参照しながら図１の直流モー
タ駆動回路の動作を説明する。正回転時には、モータ回
転動作および逆起電圧吸収動作を交互に繰り返し行う。
モータ回転動作時には、制御信号Ｓ１３が“１”とな
り、制御信号Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１５が“０”
となる。それにより、ＦＥＴ１３がオンし、ＦＥＴ１
１，１２，１４，１５がオフする。その結果、電流が直
流電源１６の正極から直流モータ１０に流れ、さらにＦ
ＥＴ１３を介して直流電源１６の負極に流れ、直流モー
タ１０が正回転する。

【００２６】逆起電圧吸収動作時には、制御信号Ｓ１３
が“０”となってＦＥＴ１３がオフする。それにより、
直流電源１６から直流モータ１０への電流経路が遮断さ
れる。この場合、直流モータ１０の回転により端子Ｎ
１，Ｎ２間に逆起電圧が発生し、端子Ｎ２の電圧が上昇
しようとする。この逆起電圧により直流モータ１０に逆
向きに電流が流れると制動がかかるので、この逆起電圧
を吸収する必要がある。そこで、同時に、制御信号Ｓ１
４，Ｓ１５を“１”とし、ＦＥＴ１４，１５をオンにす
る。それにより、直流モータ１０の端子Ｎ１，Ｎ２間が
短絡されて逆起電圧が吸収され、直流モータ１０の回転
が円滑になる。

【００２７】モータ回転動作の期間および逆起電圧吸収
動作の期間の比を変化させることにより直流モータ１０
の回転速度を制御することができる。逆回転時には、コ
イル１７の充電動作およびコイル１７からの放電動作を
交互に繰り返し行う。

【００２８】充電動作時には、制御信号Ｓ１１，Ｓ１２
が“１”となり、制御信号Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１５が
“０”となる。それにより、ＦＥＴ１１，１２がオン
し、ＦＥＴ１３，１４，１５がオフする。その結果、電
流が直流電源１６の正極からＦＥＴ１２を介してコイル
１７に流れ、さらにＦＥＴ１１を介して直流電源１６の
負極に流れ、コイル１７が充電される。

【００２９】放電動作時には、制御信号Ｓ１２，Ｓ１５
が“１”となり、制御信号Ｓ１１，Ｓ１３，Ｓ１４が
“０”となる。それにより、ＦＥＴ１２，１５がオン
し、ＦＥＴ１１，１３，１４がオフする。その結果、コ
イル１７が放電され、電流がダイオード１８を介して直
流モータ１０に流れ、さらにＦＥＴ１２を介してコイル
１７に流れ、直流モータ１０が逆回転する。

【００３０】コイル１７が完全に放電されると直流モー
タ１０に電流が供給されないので、直流モータ１０によ
り端子Ｎ１，Ｎ２間に逆起電圧が発生し、端子Ｎ１の電
圧が上昇しようとする。しかし、ＦＥＴ１５がオンして
いるので、端子Ｎ１からＦＥＴ１４の寄生ダイオードお
よびＦＥＴ１５を介して端子Ｎ２に電流が流れ、逆起電
圧が吸収される。

【００３１】制動時には、制御信号Ｓ１４，Ｓ１５が
“１”となり、制御信号Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３が
“０”となる。それにより、ＦＥＴ１４，１５がオン
し、ＦＥＴ１１，１２，１３がオフする。その結果、直
流モータ１０の端子Ｎ１，Ｎ２間が短絡され、発電制動
が行われる。

【００３２】このように、第１の実施例では、正回転時
に電流が１つのＦＥＴ１３のみを通過するので、電流経
路のオン抵抗が低くなる。したがって、発熱量が少なく
なり、回路の効率が高くなり、直流モータ１０の駆動効
率も上昇する。

【００３３】（２）第２の実施例 図３は本発明の第２の実施例による直流モータ駆動回路
の回路図である。図３の直流モータ駆動回路は、ＦＥＴ
２１，２２，２３，２４，２５、直流電源２６およびコ
ンデンサ２７を含む。

【００３４】直流モータ１０の一方の端子Ｎ１は直流電
源２６の正極に接続され、他方の端子Ｎ２はＦＥＴ２３
を介して直流電源２６の負極に接続されている。端子Ｎ
１，Ｎ２間にはＦＥＴ２４，２１が直列に接続されてい
る。また、端子Ｎ１とノードＮ２０との間にＦＥＴ２５
が接続され、ＦＥＴ２１，２４間のノードＮ２１とノー
ドＮ２０との間にコンデンサ２７が接続されている。ノ
ードＮ２０はＦＥＴ２２を介して直流電源２６の負極に
接続されている。ＦＥＴ２１，２２，２３，２４，２５
のゲート電極には、それぞれ制御信号Ｓ２１，Ｓ２２，
Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２５が与えられる。

【００３５】次に、図４を参照しながら図３の直流モー
タ駆動回路の動作を説明する。正回転時には、モータ回
転動作および逆起電圧吸収動作を交互に繰り返し行う。
モータ回転動作時には、制御信号Ｓ２３が“１”とな
り、制御信号Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２４，Ｓ２５が“０”
となる。それにより、ＦＥＴ２３がオンし、ＦＥＴ２
１，２２，２４，２５がオフする。その結果、電流が直
流電源２６の正極から直流モータ１０に流れ、さらにＦ
ＥＴ２３を介して直流電源２６の負極に流れ、直流モー
タ１０が正回転する。

【００３６】逆起電圧吸収動作時には、制御信号Ｓ２３
が“０”となってＦＥＴ２３がオフする。それにより、
直流電源２６から直流モータ１０への電流経路が遮断さ
れる。同時に、制御信号Ｓ２１，Ｓ２４が“１”とな
り、ＦＥＴ２１，２４がオンする。それにより、直流モ
ータ１０の端子Ｎ１，Ｎ２間に発生する逆起電圧が吸収
される。

【００３７】逆回転時には、コンデンサ２７の充電動作
およびコンデンサ２７からの放電動作を交互に繰り返し
行う。充電動作時には、制御信号Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２
４が“１”となり、制御信号Ｓ２３，Ｓ２５が“０”と
なる。それにより、ＦＥＴ２１，２２，２４がオンし、
ＦＥＴ２３，２５がオフする。その結果、電源が直流電
源２６の正極からＦＥＴ２４を介してコンデンサ２７の
一方の電極に流れ、コンデンサ２７の他方の電極からＦ
ＥＴ２２を介して直流電源２６の負極に電流が流れ、コ
ンデンサ２７が充電される。

【００３８】放電動作時には、制御信号Ｓ２１，Ｓ２５
が“１”となり、制御信号Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４が
“０”となる。それにより、ＦＥＴ２１，２５がオン
し、ＦＥＴ２２，２３，２４がオフする。その結果、コ
ンデンサ２７が放電され、電流がコンデンサ２７の一方
の電極からＦＥＴ２１を介して直流モータ１０に流れ、
さらにＦＥＴ２５を介してコンデンサ２７の他方の電極
に流れ、直流モータ１０が逆回転する。

【００３９】コンデンサ２７が完全に放電されると直流
モータ１０に電流が供給されないので、直流モータ１０
の回転により端子Ｎ１，Ｎ２間に逆起電圧が発生し、端
子Ｎ１の電圧が上昇しようとする。しかし、ＦＥＴ２１
がオンしているので、端子Ｎ１からＦＥＴ２４の寄生ダ
イオードおよびＦＥＴ２１を介して端子Ｎ２に電流が流
れ、逆起電圧が吸収される。

【００４０】制動時には、制御信号Ｓ２１，Ｓ２４，Ｓ
２５が“１”となり、制御信号Ｓ２２，Ｓ２３が“０”
となる。それにより、ＦＥＴ２１，２４，２５がオン
し、ＦＥＴ２２，２３がオフする。その結果、直流モー
タ１０の端子Ｎ１，Ｎ２間が短絡され、発電制動が行わ
れる。この場合、瞬間的に端子Ｎ２の電圧が上昇してコ
ンデンサ２７の耐電圧を越えることがないように、ＦＥ
Ｔ２５をオンさせてコンデンサ２７の両端を短絡させて
いる。

【００４１】このように、第２の実施例では、正回転時
に電流が１つのＦＥＴ２３のみを通過するので、電流経
路のオン抵抗が低くなる。したがって、発熱量が少なく
なり、回路の効率が高くなり、直流モータ１０の駆動効
率も上昇する。

【００４２】（３）第３の実施例 図５は本発明の第３の実施例による直流モータ駆動回路
の回路図である。図５の直流モータ駆動回路はＦＥＴ３
１，３２，３３，３４、直流電源３５および逆回転用電
池３６を含む。

【００４３】直流モータ１０の一方の端子Ｎ１は直流電
源３５の正極に接続され、他方の端子Ｎ２はＦＥＴ３２
を介して直流電源３５の負極に接続されている。また、
端子Ｎ１，Ｎ２間にはＦＥＴ３３，３４が直列に接続さ
れている。さらに、端子Ｎ１には端子Ｎ３０が接続さ
れ、端子Ｎ２にはＦＥＴ３１を介して端子Ｎ３１が接続
されている。端子Ｎ３０，Ｎ３１間に逆回転用電池２６
が取外し可能に接続される。ＦＥＴ３１，３２，３３，
３４のゲート電極には、それぞれ制御信号Ｓ３１，Ｓ３
２，Ｓ３３，Ｓ３４が与えられる。

【００４４】次に、図６を参照しながら図５の直流モー
タ駆動回路の動作を説明する。正回転時には、モータ回
転動作および逆起電圧吸収動作を交互に繰り返し行う。
モータ回転動作時には、制御信号Ｓ３２が“１”とな
り、制御信号Ｓ３１，Ｓ３３，Ｓ３４が“０”となる。
それにより、ＦＥＴ３２がオンし、ＦＥＴ３１，３３，
３４がオフする。その結果、電流が直流電源３５の正極
から直流モータ１０に流れ、さらにＦＥＴ３２を介して
直流電源３５の負極に流れ、直流モータ１０が正回転す
る。

【００４５】逆起電圧吸収動作時には、制御信号Ｓ３
３，Ｓ３４が“１”となり、制御信号Ｓ３１，Ｓ３２が
“０”となる。それにより、ＦＥＴ３３，３４がオン
し、ＦＥＴ３１，３２がオフする。その結果、直流モー
タ１０の端子Ｎ１，Ｎ２間が短絡され、直流モータ１０
の回転により発生する逆起電圧が吸収される。

【００４６】逆回転時には、モータ回転動作および逆起
電圧吸収動作を交互に繰り返し行う。モータ回転動作時
には、制御信号Ｓ３１が“１”となり、制御信号Ｓ３
２，Ｓ３３，Ｓ３４が“０”となる。それにより、ＦＥ
Ｔ３１がオンし、ＦＥＴ３２，３３，３４がオフする。
その結果、電流が逆回転用電池３６の正極からＦＥＴ３
１を介して直流モータ１０に流れ、さらに逆回転用電池
３６の負極に流れ、直流モータ１０が逆回転する。

【００４７】逆起電圧吸収動作時には、制御信号Ｓ３
３，Ｓ３４が“１”となり、制御信号Ｓ３１，Ｓ３２が
“０”となる。それにより、ＦＥＴ３３，３４がオン
し、ＦＥＴ３１，３２がオフする。その結果、直流モー
タ１０の端子Ｎ１，Ｎ２間が短絡がされ、直流モータ１
０により発生する逆起電圧が吸収される。

【００４８】制動時には、制御信号Ｓ３３，Ｓ３４が
“１”となり、制御信号Ｓ３１，Ｓ３２が“０”とな
る。それにより、ＦＥＴ３３，３４がオンし、ＦＥＴ３
１，３２がオフする。その結果、直流モータ１０の端子
Ｎ１，Ｎ２間が短絡され、発電制動が行われる。

【００４９】このように、第３の実施例では、正回転時
に電流が１つのＦＥＴ３２のみを通過するので、電流経
路のオン抵抗が低くなる。したがって、発熱量が少なく
なり、回路の効率が高くなり、直流モータ１０の駆動効
率も上昇する。

【００５０】なお、端子Ｎ３０，Ｎ３１間に逆回転用電
池３６の代わりに短絡用コネクタ３７を接続すると、正
回転のみが可能な直流モータ駆動回路が構成される。こ
の場合、逆起電圧吸収動作時および制動時にＦＥＴ３１
をオンさせると、逆起電圧吸収動作および制動動作を強
化することができる。

【００５１】図５の直流モータ駆動回路を電動ラジオコ
ントロールカーに搭載した場合、端子Ｎ３０，Ｎ３１間
に短絡用コネクタ３７を接続することにより、後進機能
付きの直流モータ駆動回路が禁止されているレースにも
出場することができる。

【００５２】（４）第４の実施例 図７は本発明の第４の実施例による直流モータ駆動回路
の回路図である。図７の直流モータ駆動回路は、バイポ
ーラトランジスタ（以下、トランジスタと略記する）４
１，４２，４３，４４，４５、直流電源４６、コイル４
７およびダイオード４８を含む。

【００５３】直流モータ１０の一方の端子Ｎ１は直流電
源４６の正極に接続され、他方の端子Ｎ２はトランジス
タ４３を介して直流電源４６の負極に接続されている。
端子Ｎ１，Ｎ２間にはトランジスタ４４，４５が互いに
逆向きに並列に接続されている。また、端子Ｎ１，Ｎ２
間にはトランジスタ４２、コイル４７およびダイオード
４８が直列に接続されている。コイル４７とダイオード
４８との間のノードＮ４０はトランジスタ４１を介して
直流電源４６の負極に接続されている。トランジスタ４
１，４２，４３，４４，４５のベース電極には、それぞ
れ制御信号Ｓ４１，Ｓ４２，Ｓ４３，Ｓ４４，Ｓ４５が
与えられる。

【００５４】次に、図８を参照しながら図７の直流モー
タ駆動回路の動作を説明する。正回転時には、モータ回
転動作および逆起電圧吸収動作を交互に繰り返し行う。
モータ回転動作時には、制御信号Ｓ４３が“１”とな
り、制御信号Ｓ４１，Ｓ４２，Ｓ４３，Ｓ４４，Ｓ４５
が“０”となる。それにより、トランジスタ４３がオン
し、トランジスタ４１，４２，４３，４４，４５がオフ
する。その結果、電流が直流電源４６の正極から直流モ
ータ１０に流れ、さらにトランジスタ４３を介して直流
電源４６の負極に流れ、直流モータ１０が正回転する。

【００５５】逆起電圧吸収動作時には、制御信号Ｓ４
４，Ｓ４５が“１”となり、制御信号Ｓ４１，Ｓ４２，
Ｓ４３が“０”となる。それにより、トランジスタ４
４，４５がオンし、トランジスタ４１，４２，４３がオ
フする。その結果、直流モータ１０の端子Ｎ１，Ｎ２間
が短絡され、直流モータ１０の回転により発生する逆起
電圧が吸収される。

【００５６】逆回転時には、コイル４７の充電動作およ
びコイル４７からの放電動作を交互に繰り返し行う。充
電動作時には、制御信号Ｓ４１，Ｓ４２が“１”とな
り、制御信号Ｓ４３，Ｓ４４，Ｓ４５が“０”となる。
それにより、トランジスタ４１，４２がオンし、トラン
ジスタ４３，４４，４５がオフする。その結果、電流が
直流電源４６の正極からトランジスタ４２を介してコイ
ル４７に流れ、さらにトランジスタ４１を介して直流電
源４６の負極に流れ、コイル４７が充電される。

【００５７】放電動作時には、制御信号Ｓ４２，Ｓ４４
が“１”となり、制御信号Ｓ４１，Ｓ４３，Ｓ４５が
“０”となる。それにより，トランジスタ４２，４４が
オンし、トランジスタ４１，４３，４５がオフする。そ
の結果、コイル４７が放電され、電流がコイル４７から
ダイオード４８を介して直流モータ１０に流れ、さらに
トランジスタ４２を介してコイル４７に流れ、直流モー
タ１０が逆回転する。

【００５８】コイル４７が完全に放電されると、直流モ
ータ１０により端子Ｎ１，Ｎ２間に逆起電圧が発生し、
端子Ｎ１の電圧が上昇する。しかし、トランジスタ４４
がオンしているので直流モータ１０により発生する逆起
電圧が吸収される。

【００５９】制動時には、制御信号Ｓ４４，Ｓ４５が
“１”となり、制御信号Ｓ４１，Ｓ４２，Ｓ４３が
“０”となる。それにより、トランジスタ４４，４５が
オンし、トランジスタ４１，４２，４３がオフする。そ
の結果、直流モータ１０の端子Ｎ１，Ｎ２間が短絡さ
れ、発電制動が行われる。

【００６０】このように、第４の実施例では、正回転時
に電流が１つのＦＥＴ４３のみを通過するので、電流経
路のオン抵抗が低くなる。したがって、発熱量が少なく
なり、回路の効率が高くなり、直流モータ１０の駆動効
率も上昇する。

【００６１】（５）第５の実施例 図９は本発明の第５の実施例による直流モータ駆動回路
の回路図である。図９の直流モータ駆動回路は、トラン
ジスタ５１，５２，５３，５４，５５、直流電源５６お
よびコンデンサ５７を含む。

【００６２】直流モータ１０の一方の端子Ｎ１は直流電
源５６の正極に接続され、他方の端子Ｎ２はトランジス
タ５３を介して直流電源５６の負極に接続されている。
端子Ｎ１，Ｎ２間にはトランジスタ５１，５４が並列に
接続されている。また、端子Ｎ１，Ｎ２間にはトランジ
スタ５５およびコンデンサ５７が直列に接続されてい
る。トランジスタ５５とコンデンサ５７との間のノード
Ｎ５０はトランジスタ５２を介して直流電源５６の負極
に接続されている。トランジスタ５１，５２，５３，５
４，５５のベース電極には、それぞれ制御信号Ｓ５１，
Ｓ５２，Ｓ５３，Ｓ５４，Ｓ５５が与えられる。

【００６３】次に、図１０を参照しながら図９の直流モ
ータ駆動回路の動作を説明する。正回転時には、モータ
回転動作および逆起電圧吸収動作を交互に繰り返し行
う。モータ回転動作時には、制御信号Ｓ５３が“１”と
なり、制御信号Ｓ５１，Ｓ５２，Ｓ５４，Ｓ５５が
“０”となる。それにより、トランジスタ５３がオン
し、トランジスタ５１，５２，５４，５５がオフする。
その結果、電流が直流電源５６の正極から直流モータ１
０に流れ、さらにトランジスタ５３を介して直流電源５
６の負極に流れ、直流モータ１０が正回転する。

【００６４】逆起電圧吸収動作時には、制御信号Ｓ５
１，Ｓ５４，Ｓ５５が“１”となり、制御信号Ｓ５２，
Ｓ５３が“０”となる。それにより、トランジスタ５
１，５４，５５がオンし、トランジスタ５２，５３がオ
フする。その結果、直流モータ１０の端子Ｎ１，Ｎ２間
が短絡され、直流モータ１０により発生する逆起電圧が
吸収される。

【００６５】逆回転時には、コンデンサ５７の充電動作
およびコンデンサ５７からの放電動作を交互に繰り返し
行う。充電動作時には、制御信号Ｓ５１，Ｓ５２，Ｓ５
４が“１”となり、制御信号Ｓ５３，Ｓ５５が“０”と
なる。それにより、トランジスタ５１，５２，５４がオ
ンし、トランジスタ５３，５５がオフする。その結果、
電流が直流電源５６の正極からトランジスタ５４を介し
てコンデンサ５７の一方の電極に流れ、さらにコンデン
サ５７の他方の電極からトランジスタ５２を介して直流
電源５６の他方の電極に流れ、コンデンサ５７が充電さ
れる。

【００６６】放電動作時には、制御信号Ｓ５４，Ｓ５５
が“１”となり、制御信号Ｓ５１，Ｓ５２，Ｓ５３が
“０”となる。それにより、トランジスタ５４，５５が
オンする。その結果、コンデンサ５７が放電され、電流
がコンデンサ５７の一方の電極から直流モータ１０に流
れ、さらにトランジスタ５５を介してコンデンサ５７の
他方の電極に流れ、直流モータ１０が逆回転する。

【００６７】コンデンサ５７が完全に放電されると直流
モータ１０に電流が供給されないので、直流モータ１０
の回転により端子Ｎ１，Ｎ２間に逆起電圧が発生し、端
子Ｎ１の電圧が上昇しようとする。しかし、トランジス
タ５４がオンしているので直流モータ１０により発生す
る逆起電圧が吸収される。

【００６８】制動時には、制御信号Ｓ５１，Ｓ５４，Ｓ
５５が“１”となり、制御信号Ｓ５２，Ｓ５３が“０”
となる。それにより、トランジスタ５１，５４，５５が
オンし、トランジスタ５２，５３がオフする。その結
果、直流モータ１０の端子Ｎ１，Ｎ２間が短絡され、発
電制動が行われる。この場合、瞬間的に端子Ｎ２の電圧
が上昇してコンデンサ５７の耐電圧を越えないように、
トランジスタ５５がオンしてコンデンサ５７の両端が短
絡される。

【００６９】このように、第５の実施例では、正回転時
に電流が１つのＦＥＴ５３のみを通過するので、電流経
路のオン抵抗が低くなる。したがって、発熱量が少なく
なり、回路の効率が高くなり、直流モータ１０の駆動効
率も上昇する。

【００７０】（６）第６の実施例 図１１は本発明の第６の実施例による直流モータ駆動回
路の回路図である。図１１の直流モータ駆動回路は、ト
ランジスタ６１，６２，６３，６４、直流電源６５およ
び逆回転用電池６６を含む。

【００７１】直流モータ１０の一方の端子Ｎ１は直流電
源６５の正極に接続され、他方の端子Ｎ２はトランジス
タ６２を介して直流電源６５の負極に接続されている。
端子Ｎ１，Ｎ２間にはトランジスタ６３，６４が互いに
逆向きに並列に接続されている。端子Ｎ１には端子Ｎ６
０が接続され、端子Ｎ２にはトランジスタ６１を介して
端子Ｎ６１が接続されている。端子Ｎ６０，Ｎ６１間に
は逆回転用電池６６が取外し可能に接続される。トラン
ジスタ６１，６２，６３，６４のベース電極には、それ
ぞれ制御信号Ｓ６１，Ｓ６２，Ｓ６３，Ｓ６４が与えら
れる。

【００７２】図１１の直流モータ駆動回路においても、
図５の直流モータ駆動回路と同様に、端子Ｎ６０，Ｎ６
１間に逆回転用電池６６の代わりに短絡用コネクタ６７
を接続することができる。

【００７３】次に、図１２を参照しながら図１１の直流
モータ駆動回路の動作を説明する。正回転時には、モー
タ回転動作および逆起電圧吸収動作を交互に繰り返し行
う。モータ回転動作時には、制御信号Ｓ６２が“１”と
なり、制御信号Ｓ６１，Ｓ６３，Ｓ６４が“０”とな
る。それにより、トランジスタ６２がオンし、トランジ
スタ６１，６３，６４がオフする。その結果、電流が直
流電源６５の正極から直流モータ１０に流れ、さらにト
ランジスタ６２を介して直流電源６５の負極に流れ、直
流モータ１０が正回転する。

【００７４】逆起電圧吸収動作時には、制御信号Ｓ６
３，Ｓ６４が“１”となり、制御信号Ｓ６１，Ｓ６２が
“０”となる。それにより、トランジスタ６３，６４が
オンし、トランジスタ６１，６２がオフする。その結
果、直流モータ１０の端子Ｎ１，Ｎ２間が短絡され、直
流モータ１０により発生する逆起電圧が吸収される。

【００７５】逆回転時には、モータ回転動作および逆起
電圧吸収動作を交互に繰り返し行う。回転動作時には、
制御信号Ｓ６１が“１”となり、制御信号Ｓ６２，Ｓ６
３，Ｓ６４が“０”となる。それにより、トランジスタ
６１がオンし、トランジスタ６２，６３，６４がオフす
る。その結果、電流が逆回転用電池６６の正極からトラ
ンジスタ６１を介して直流モータ１０に流れ、さらに逆
回転用電池６６の負極に流れ、直流モータ１０が逆回転
する。

【００７６】逆起電圧吸収動作時には、制御信号Ｓ６
３，Ｓ６４が“１”となり、制御信号Ｓ６１，Ｓ６２が
“０”となる。それにより、トランジスタ６３，６４が
オンし、トランジスタ６１，６２がオフする。その結
果、直流モータ１０の端子Ｎ１，Ｎ２間が短絡され、直
流モータ１０の回転により発生する逆起電圧が吸収され
る。

【００７７】制動時には、制御信号Ｓ６３，Ｓ６４が
“１”となり、制御信号Ｓ６１，Ｓ６２が“０”とな
る。それにより、トランジスタ６３，６４がオンし、ト
ランジスタ６１，６２がオフする。その結果、直流モー
タ１０の端子Ｎ１，Ｎ２間が短絡され、発電制動が行わ
れる。

【００７８】このように、第６の実施例では、正回転時
に電流が１つのＦＥＴ６２のみを通過するので、オン抵
抗が低くなる。したがって、発熱量が少なくなり、回路
の効率が高くなり、直流モータ１０の駆動効率も上昇す
る。

【００７９】

【発明の効果】第１〜第５の発明によれば、正回転時に
電流が１つのスイッチング素子のみを通過するのでオン
抵抗が低くなる。したがって、発熱量が少なくなり、直
流モータ駆動回路の効率が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による直流モータ駆動回
路の回路図である。

【図２】図１の直流モータ駆動回路の動作を説明するた
めの図である。

【図３】本発明の第２の実施例による直流モータ駆動回
路の回路図である。

【図４】図３の直流モータ駆動回路の動作を説明するた
めの図である。

【図５】本発明の第３の実施例による直流モータ駆動回
路の回路図である。

【図６】図５の直流モータ駆動回路の動作を説明するた
めの図である。

【図７】本発明の第４の実施例による直流モータ駆動回
路の回路図である。

【図８】図７の直流モータ駆動回路の動作を説明するた
めの図である。

【図９】本発明の第５の実施例による直流モータ駆動回
路の回路図である。

【図１０】図９の直流モータ駆動回路の動作を説明する
ための図である。

【図１１】本発明の第６の実施例による直流モータ駆動
回路の回路図である。

【図１２】図１１の直流モータ駆動回路の動作を説明す
るための図である。

【図１３】従来の直流モータ駆動回路の回路図である。

【図１４】図１３の直流モータ駆動回路の動作を説明す
るための図である。

【図１５】直流モータ駆動回路による直流モータの速度
制御を説明するための信号波形図である。

【符号の説明】

１１〜１５，２１〜２５，３１〜３４ 電界効果トラン
ジスタ １６，２６，３５，４６，５６，６５ 直流電源 １７，４７ コイル ２７，５７ コンデンサ ３６，６６ 逆回転用電池 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流モータを正回転および逆回転させる
   ための直流モータ駆動回路であって、 直流電源から前記直流モータに第１の方向に電流を供給
   する電流経路内に介挿され、正回転時にオンオフ制御さ
   れるスイッチング素子と、 前記直流電源からの電力を蓄積するための電力蓄積手段
   と、 逆回転時に、前記直流電源から前記電力蓄積手段に電流
   を供給する第１の動作および前記電力蓄積手段から前記
   直流モータに前記第１の方向と逆の第２の方向に電流を
   供給する第２の動作を交互に行うように電流経路を切り
   換える電流経路切り換え手段とを備えた直流モータ駆動
   回路。
2. 【請求項２】 前記スイッチング素子のオフ時に、前記
   直流モータによる逆起電圧を打ち消すように前記直流モ
   ータの両端子間を短絡する逆起電圧吸収手段をさらに備
   えたことを特徴とする請求項１記載の直流モータ駆動回
   路。
3. 【請求項３】 前記電力蓄積手段はインダクタンス手段
   からなることを特徴とする請求項１記載の直流モータ駆
   動回路。
4. 【請求項４】 前記電力蓄積手段は容量手段からなるこ
   とを特徴とする請求項１記載の直流モータ駆動回路。
5. 【請求項５】 直流モータを正回転および逆回転させる
   ための直流モータ駆動回路であって、 第１の直流電源から前記直流モータに第１の方向に電流
   を供給する第１の電流経路と、 前記第１の電流経路内に介挿され、正回転時にオンオフ
   制御される第１のスイッチング素子と、 第２の直流電源から前記直流モータに前記第１の方向と
   逆の第２の方向に電流を供給する第２の電流経路と、 前記第２の電流経路内に介挿され、逆回転時にオンオフ
   制御される第２のスイッチング素子とを備えた直流モー
   タ駆動回路。