JPS586087A - 小型直流モ−タの速度制御回路 - Google Patents

小型直流モ−タの速度制御回路

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JPS586087A
JPS586087A JP56102846A JP10284681A JPS586087A JP S586087 A JPS586087 A JP S586087A JP 56102846 A JP56102846 A JP 56102846A JP 10284681 A JP10284681 A JP 10284681A JP S586087 A JPS586087 A JP S586087A
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JP
Japan
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motor
transistor
voltage
terminal
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP56102846A
Other languages
English (en)
Inventor
Misao Furuya
操 古谷
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.)
Mitsumi Electric Co Ltd
Original Assignee
Mitsumi Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsumi Electric Co Ltd filed Critical Mitsumi Electric Co Ltd
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Publication of JPS586087A publication Critical patent/JPS586087A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/24Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P7/28Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H02P7/285Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
    • H02P7/288Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using variable impedance
    • H02P7/2885Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using variable impedance whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は小型直流モータの速度制御回路に係り、基準電
圧を利用して定電流源を作シ、この電流による抵抗の電
圧降下と直流モータの逆起電圧を比較することによりモ
ータの逆起電圧が低くとも充分に速度制御を行なえる小
型直流モータの速度制御回路を提供することを目的とす
る。
従来の直流モータの速度制御回路の1例を第1図に示す
。同図中、破線で囲んだ部分は半導体集積回路化された
部分であシ、1〜4けその外部導出端子である。端子1
,2の間には抵抗i1が接続され、端子2,3の間には
速度調整用の可変抵抗vR1が接続され、端子1.3の
間に直流モータ5が接続されている。また、端子4は接
地され、端子1.4の間に直流電源6が接続されている
一方、集積回路内には、コレクタを端子2に接続されエ
ミッタが抵抗R3を介して端子4に接続されたトランジ
スタTr1と、このトランジスタTr1とベースを共通
接続され、かつコレクタを端子3に接続されエミッタが
抵抗R4を介して端子4に接続されたトランジスタTr
2が設けられている。また、端子7aを端子IK接続さ
れ端子7bを端子4に接続された演算増幅器Tが設けら
れ、この非反転入力端子は端子3に接続され、反転入力
端子は基3]!!電圧源8を介して端子2に接続される
と共に定電流源9を介して端子4Ki1続されて走動増
幅器’tm成しており、出力端子はトランジスタTr1
.  Tr2のペースと接続されている。
この回路において、演算増幅器Tは基準電圧源8により
発生された基準電圧と直流モータ5の逆起電圧及びモー
タの内部抵抗による電圧降下とを差動増幅し、この出力
となる差電圧によってトランジスタTr1を含む直流モ
ータを駆動するためのトランジスタTr2を駆動し、直
流モータSK流れる電流を制御することによシ直流モー
タ5の回転を一定となるよう制御する。
ここで、この基準電圧源8としては通常バンドギャップ
による電圧が用いられ、この電圧は略1.2svである
。 しかし、直流モータ5がマイクロカセットテープレ
コーダ等に用いられる小型のものであシ、1.2 s 
v以下の逆起電力で回転動作を行なう場合はその回転制
御を行なうことができないという欠点があった。
本発明は上記の欠点を除去17t(ものであり、第2図
以下と共にその各実施例につbて説明する。
第2図は本発明になる小型直流モータの速度制御回路の
1実施例の回路図を示す。同図中、破線で囲まれた部分
は半導I4.梨槓回路化された部分であり、jo、12
〜15打その外部導出端子である。端子10.11の間
には抵抗R5が接続され、端子11.12の間には抵抗
R6が接続され、端子12.j3の間には抵抗R7が接
続され、端子13.14の間には直流モータ16の回転
速度調整用の可変抵抗VR2が接続されており、端子1
1゜14の間に直流モータ16が接続されで込る。また
、端子15は接地され、端子11.15の間には直流電
源11が接続されている。
次に集積回路内には、コレクタを端子12Vζ接続され
エミッタか抵抗Rs k介して端子15に接続されたト
ランジスタTr5と、このトランジスタTr3とペース
が共通接続づれ、かつコレクタを端子14に接続されエ
ミッタが抵抗R9を介して端子15KM!続されなトラ
ンジスタTr4が設けられている。[Lこのトランジス
タTry、  Tr4のペースr(その出力端子1ie
を接続された演算増幅器1Bが設けられ、その端子jl
aけ端子1(1’接続され、さらにこの端子10よシ直
流電源1Tを逆接続しtとき牛導体集積回路に過電流が
流れて回路を破壊しないよう保護する抵抗R5f介して
端子11に接続されて動作電流を供給されている。
端子181)ij端子15に接続されてアースされてい
る。この演算増幅器18の非反転入力端子111cは端
子13に接続され、反転入力端子111d#−t*述す
る定電流回路を構成するトランジスタTr5のコレクタ
に接続されている。
次1C足を流回路は演算増幅器19とトランジスタTr
5及び抵抗R10によシ構成されている。演算増幅器1
8の端子19aけ端子1or接続されて動作電流を供給
さね、端子tabは端子15と接続されてアー7さhて
いる。演算増幅器19の出力端子19θはトランジスタ
Tr5のペースト接続され、反転入力端子19dit抵
抗RjOを介して端子15に接続古111)ランジスタ
Tr5のエミッタに接続官tでおり、非反転入力端子1
110は後述する抵抗R11、R12の接続点に接続さ
ねている。オtトランジスタTr5のコレクタilt択
抗R13を介t7て端子12に接続されでいる。まt、
端子10Km絣さ?1六定電妃源2oの他端けt準ヤ電
源27の一端に接Vさ引、基準電圧源21の他端tit
娼子15に接続されでいろ。この基準市゛電源21と並
列に直列接続さt1fr抵抗R11、Ft12が接続は
れてbる。
」7記の構成の回路にお(/−1で、トランジスタTr
s。
Tr4のエミッタ面積の比けj:K(Kは正整数)とさ
れている。このため直流モータ16の逆起電圧をEg、
内部抵抗をRg、直流モータ16に流れる電流をIMと
し、抵抗R15を流れる電流をTz。
トランジスタTr5のコレクタ油流をIk、抵抗R7及
び可変抵抗VB2f流れる電流を16.抵抗R6の両端
笛FEをV6とり、、7tとλげ抵抗F6の抵抗値はR
6と表わすとする。ここで演算項@I#1畠の入力fン
ビーダンスに非常に高いので端子13よりこの演算増幅
器18には電流は流れないものとする。このと自火式の
関係が成立する。
E g 十RgJ M:= (R6+R7+VR2) 
・工a+R6(工2+工k)  ・il+ここで、 この(21、+31式を(1)式に代入して次式を得る
ng+Rg−工IJ”(R6+R7+VR2)−+R6
・工z+R6・T・・・(4)7 ブリッジのバランス条件よシこの141式の左辺第1項
と右辺の第1.第2項、また左辺第2項と右辺第3項よ
シ次式が成立する。
(6)式よシR6= K Rgが導かれる。
第2図示の回路において、基準電圧源に発生した電圧が
抵抗R11,1R12#cよシ分圧されて、演算増幅器
19に基準電圧として供給され、演算増幅器19はこの
基準電圧とトランジスタTr5のエミッタ電流による抵
抗RIOの電圧降下とを比較し、これカ―シくなるよう
に動作してトランジスタTr5のコレクタ電流を一定に
保つ。すなわち、これらは定電流回路を構成してbる。
このコレクタ電流による抵抗R13の電圧降下が演算増
幅器18に基準電圧として供給される。演算増幅器18
Uこの基準電圧と端子13よp供給される直流モータ1
@の逆起電圧及びモータの内部抵抗による電圧降下と全
差動増幅し、その差電圧によってトランジスタTr5.
  Tr4を駆動して直流モータ16に流れる電流を制
御する。
たとえば、直流モータ16の回転数が増すような変動が
おこると直流モータ16の逆起電圧1gが高くなシ、こ
の六め端子13の電圧が低下する。
このため演算増幅器18の出力電流は減少し、これによ
)トランジスタTrs、  Tr4のコレクタ電流が減
少し、直流モータ1@のモータ電流が減少してその回転
数が低下する方向に速度制御が行なわれる。tた、回転
数が減るような変動の場合は上記と逆の動作により速度
制御が行なわれる。
ここで演算増幅111sK供給される基準電圧は、前記
し食通シ、基準電圧源21よシの電圧を基準とする定電
流源を作り、この定電流による抵抗R11Sの電圧降下
を用すているため、従来のようにバンドギャップによる
電圧路1.25Vに制限されることがなく、直流モータ
16の逆起電圧等による被比較重圧が1.25 V以下
であって吃充分に比較することができ、抵抗R15の抵
抗値をかえることによシ基準電圧を任意の値とすること
ができる。
ここで、演算増幅器1a、tsは夫々第3図体)4ω)
に示す回路構成である。第3図(4)におりで、端子1
11aは抵抗R15を介して差動増幅第1段を構成する
IJpN型トランジスタQ1.G2のコレクタに接続さ
れると共に定電流源をなす抵抗R16,トランジスタQ
3を介して差動増幅第2段を構成するPNP型トランジ
スタG14.G5のコレクタに接続されている。トラン
ジスタQ1のペースは反転入力端子111(iと接続さ
れ、エミッタはトランジスタQ4のヘース及びトランジ
スタQ6のコレクタと接続されておシ、トランジスタQ
2のベースH非反転入力端子leaと接続され、エミッ
タはトランジスタQ5のペース及びトランジスタQ7の
コレクタと接続されている。トランジスタQ4のコレク
タは出力端子18θと接続されると共にトランジスタQ
8のコレクタに接続されている。 またトランジスタQ
5のコレクタはトランジスタQ9のコレクタに接続され
ている。トランジスタQ8.Q9)ペースは接続され、
更にこの接続点にトランジスタQ9のコレクタが接続さ
れてカレントミラー回路を構成している。このトランジ
スタQ、8.Q9のエミッタは共に端子tabK接続さ
れ、トランジスタQ6゜G7のエミッタは接続された後
抵抗R17を介して端子111bK接続されている。
この演算増幅器18においては、直流モータ16の逆起
電圧が低すため端子18(!、  18(lの電位は端
子111aの首位より略07〜0.8−J低り8i度で
ある。しかし、トランジスタQ1.Q2はIJPN型の
トランジスタであるため、トランジスタQ4.Q5のペ
ース電位は端子1111Lよシ略1.3〜1.4v低く
なる・。また、抵抗R16による電圧降下は略0.5〜
G、 6 VであるのでトランジスタQ4 、 Qsの
ペース−エミッタ間電圧は略06v以上となり、トラン
ジスタQ4.Q5は正常な増幅動作を行なうことが出来
る。
次に第3図(至)におりて、端子19aは抵抗R18゜
トランジスタQ+oよシなる定電流源を介して差動増幅
器を構成するトランジスタQ12 、 Ql5のエミッ
タに接続されると共に、抵抗R19,)ランジスタQ1
1よりなる定電流源を介してトランジスタGL14のコ
レクタに接続されている。トランジスタQ120ベース
は非反転入力端子19cに接続され、コレクタはトラン
ジスタQ15のコレクタ及びトランジスタQ14のベー
スに接続されており、トランジスタQ1i5のコレクタ
はトランジスタGL16のコレクタに接続されてbる。
トランジスタGL14のコレクターベース関はコンデン
サ01によシ接続され、エミッタは端子19bに接続さ
れている。トランジスタQ1s 、  Ql6のペース
は接続され、この接続点はトランジスタQ16のコレク
タに接続されてカレントミラー回路を構成して−る。こ
れらのトランジスタQ15.Q16のエミッタは端子1
sbK接続されている。
この演算増幅器19の端子1!IC,18(1は端子1
1bすなわちアースレベルより略0.2 V高いだけで
あり、トランジスタQ15.Q16の動作時のトランジ
スタQ12 、  Ql5のコレクタ電位は略了−スレ
ベルであり、トランジスタQ12 、  Q13tjN
 P N型では動作しないためPNP型のトランジスタ
が用いられてbる。
第4図に示す回路は本発明回路の第2実施例を示す。第
4図中、第2図と同一部分には同一符号を付し、その説
明を省略する。第4図中、演算増幅61aの反転入力端
子18dUlランジスタTrsのコレクタに接続され、
その接続点は端子13に接続されている。端子12.1
3の間には抵抗値が第2図示の抵抗R115と略等しい
可変抵抗RV5が接続さh%端子13.14の聞は開放
されている。
また演算増幅器19の反転入力端子19dijトランジ
スタTr5のエミッタに接続され、その接続点は外部導
出端子22に接続され、端子15.22の間には抵抗R
20が接続されて込る。この回路は第2図示の回路の抵
抗Fj1o 、  RISを抵抗R2o、 RV5とし
て集積回路の外部に設けたもので、その動作は第2図示
回路と同様であり説明を省略する。
また、この第4図示の回路におりて直流モータ16が負
の温度特性を持つ場合抵抗R20に温11+特性が負の
ものを用い、直流モータ16が正の温度特性の場合は可
変抵抗VR5に正の温f:特性のものを用すて温度変化
の影響をうけない制御回路を得ることができる。
上述の如く、本発明になる小型直流モータの速度制御回
路は、定電流回路により発生された定電流が徒定電流回
路に接続された抵抗を流れることによシ発生する電圧と
直流モータの回転によって生じる逆起電圧とを比較回路
によシ比較して速度制御を行なうため、逆起電圧が低す
小型の直流モータであってもその速度制御が可能であシ
、逆起電圧と比較する基準電圧を任意な値に選ぶことが
でき、基準電圧を発生させるため基準電圧源に供給され
る電流の変化がモータ速度の変化として現われず、また
、定電流回路はPNP型トランジスタを入力段とする差
動増幅器によシ構成され、比較回路はレベルシフトを行
なうNpN型トランジスタを入力段とする差動増幅器に
より構成されてしるため、上記比較する電圧が小さくと
も夫々の比較回路を構成するトランジスタは充分に正常
な動作を行なう等の特長を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の直流モータの速度制御回路の1(功は第
2図示回路の一部の回路図、第4図は本発明回路の第2
実施例の回路図である、 10〜15.22・・・端子、16・・・直流モータ、
1T・・・直流電源、18,111・・・演算増幅器、
20・・・定電流源、21・・・基準電圧源、R1−R
20・・・抵抗、VRl、 VR396,可変抵抗、T
r1〜Trs、  Ql 〜Ctu・・・トランジスタ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 +11  直流モータの回転によって生じる逆起電圧と
    基準電圧とを比較し、該比較によシ検出された差電圧に
    よって該モータの駆動電流を制御して該モータの回転数
    を一定とする小型直流モータの速度制御回路において、
    定電流回路により発生された定電流が咳定電流回路に接
    続された抵抗を流れることによシ発生する電圧と該逆起
    電圧とを比較回路によシ比較して速度制御を行なうこと
    を特徴とする小型直流モータの速度制御回路。 (21該定電流回路はPNP型トランジスタを入力段と
    する差動増幅器により構成され、該比較回路はレベルシ
    フトを行なうNPN型トランジスタを入力段とする差動
    増幅器によ多構成されたことを特徴とする特許請求の範
    囲#!1項記載の小型直流モータの速度制御回路。
JP56102846A 1981-07-01 1981-07-01 小型直流モ−タの速度制御回路 Pending JPS586087A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6335185A (ja) * 1986-07-29 1988-02-15 Rohm Co Ltd 電子ガバナ
JPH01113597U (ja) * 1988-01-21 1989-07-31

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JPS55136887A (en) * 1979-04-10 1980-10-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Speed-controlling device of dc motor

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