JPS5893308A - 直流モータ駆動回路 - Google Patents

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】 本発明は誘導性負荷の駆動装置に係り、特に、誘導性負
荷を直流で駆動する駆動装置に関する。

一般にハンマーソレノイドや直流モータ等の誘導性の負
荷を直流で駆動する駆動装置において、誘導性負荷の駆
動用トランジスタがオン状態からオフ状態に切換わり誘
導性負荷に流れる直流電流が遮断されると誘導性負荷の
逆誘導起電力により出力レベルが異常高圧化し、これに
基づく突入電流か前記駆動用トランジスタに入力するこ
とにより、そのトランジスタを破壊する場合があるとい
うことはよく知られている。

しかして、かかる駆動装置の従来例として、第１図に示
すように誘導性負荷２にクランプダイオード１６を並列
に接続し、このクランプダイオード１６を介して前記突
入電流を低インピーダンスの電源回路に吸収することに
よりＡ点に表われる異常島圧をクランプし、もって駆動
用トランジスタ、４．６の破壊を防止するような手段が
採られている。

しかしながら、誘導性負荷の逆誘導起電力に基づく突入
電流は、一般にその通流時間は短いが、その電流値は極
めて大きいものである。

従って、従来の誘導性負荷の駆動装置では、大容量のク
ランプダイオードを必要とする結果、前記駆動装置を集
積回路で実現する場合において、前記クランプダイオー
ドが占有する素子面積が大る。

前記従来装置におけるもう一つの欠点として、電源回路
に電流の引き込み能力かない場合、例えば電源回路にエ
ミッタホロク形式が採用されている場合には、クランプ
ダイオードのクランプ効果が生じないという欠点がある
。

本発明は上記欠点を除去するためになされたもので、大
容量のクランプダイオードを使用する必要のない誘導性
負荷の駆動装置を提供することを目的とする。

また、本発明の他の目的は、電源回路に電流の引き込み
能力がない場合にあっても、突入電流の吸収を確実に行
い得る誘導性負荷の駆動装置を提供することにある。

以下、本発明に係る誘導性負荷の駆動装置の実施例につ
いて図面とともに説明する。

第２図は本発明に係る誘導性負荷の駆動装置の一実施例
を示すブロック図である。

ｓ２図において、誘導性負荷２６の両端に駆動回鞘２３
．２５か接続されている。駆動回路２３．２５はそれぞ
れ入力端子１８より入力される制御信号により制？＋１
１１され、誘導性負荷２６を駆動する。比較回路列は制
御信号の電位及び誘導性負荷２６の一端の電位を比較し
、その出力は駆動回路２５を制御している。

入力端子１８より入力された制御信号のレベルが「１目
Ｇｌ（Ｊの場合、駆動回路お、怒は誘導性負荷２６を駆
動する。制御信号レベルが［ＬＯＷＪに切換ると、駆動
回路２３．５は共に誘導性負荷２６の駆動を停止する。

この停止した瞬間に負荷２６が誘導性であるため、Ａ点
には逆誘導起電力が発生し、Ａ点の電位は電源電圧より
もはるかに高い電位に同って上昇しようとする。この時
比較回路ＵはＡ点の電位と制御信号の電位とを比較し、
Ａ点が異常本位となったことを検出する。比較回路澗の
検出出力により駆動回路δが制御−されるのでこの異部
電位により生じる突入電流はグランド（ＧＮＤ）へ吸収
される。

＄３図は他の実施例を示すブロック図である。

第。３図において入力端子１８に入力された制御信号は
、ＷｉＪ段駆動回路加に入力するとともに、比較回路別
の一方入力として与えられる。前段駆動回路２０の出力
は後段駆動回路ｎに入力され、さらに混合器（資）の一
方入力として入力される。また、後段駆動回路２２の出
力は誘導性負荷部に入力される。

さらに、誘導性負荷部の出力はスイッチング回路３２に
入力されるととも番こ比較群別の他方入力として与えら
れる。スイッチング回路３２は混合器間の出力により制
御され、Ａ点を接地する。一方、定電流回路２７の出力
は比較器スに入力され、Ａ点の電位に比較して入力端子
１８の電位が高い場合は接地側に出力し、入力端子１８
の電位に比較してＡ点の電位が高い場合は混合器Ｉの他
方入力として与えられる。一方、前段駆動回路２０、後
段駆動回路２２及び定電流回路２７には電源電圧Ｖｃｃ
が印加されている。次に前記誘導性負荷駆動装置の動作
について説明する。入力端子１８に入力した制御信号に
基づいて前段駆動回路２０及び後段駆動回路２２が動作
するとともに、前記前段駆動回路２０の出力に基づいて
混合器頷は、スイッチング回路３２を制御し、スイッチ
ング回路３２はオンとなる結果、誘導性負荷２６が駆動
される。

このとき比較回路Ｕは入力端子１８に入力した制御信号
の電位とＡ点における電位を比較する。Ａ点電位は、制
御信号の電位より前段駆動回路加、後段駆動回路２２に
おける電圧降下分だけ低いため定電流回路２７の出力電
流は比較器２４を介してグランドに流されている。

かかる動作をしている誘導性の負荷駆動装置において、
制御信号を変化せしめ、前段駆動回路加及び後段駆動回
路ｎの動作を停止させた場合、これに伴って混合器（９
）の出力が変化することにより、スイッチング回路３２
はオフとなる。その結果誘導性負荷２６に逆誘導起電力
が生じることによ′す、Ａ点の電位は電源電圧よりもは
るかに高い電位に向って上昇しようとする。このとき、
比較回路瀕は前記上昇しようとするＡ点、の電位と、一
方の入力端子番こ入力している制御信号の電位とを比較
する回路３２は混合器３０の出力によりオンとなりＡ点
を接地する。

その結果、誘導性負荷謳に発生した逆誘導起電力に基づ
く突入電流がスイッチング回路３２を介してグランドに
流れこむため、Ａ点の電位が著しい高圧にまで達するこ
とはない。

第４図は第３図に示すブロック図の具体的実施例を示す
。

入力端子あに入力した制御信号は、トランジスタ４０及
びトランジスタ材のベースにそれぞれ入力される。また
、トランジスタ材のエミッタ出力はトランジスタ都のベ
ースに入力されるとともに、抵抗器間を介してグランド
に入力する。一方トランジスタ都のエミッタ出力は誘導
性負荷５０１こ入力され、誘導性負荷（資）の出力は、
トランジスタ５２及び団のコレクタにそれぞれ入力され
る。またトランジスタ５２のエミッタ出力はトランジス
タ団のベースに入力し、トランジスタ５６のエミッタは
接地されている。一方、定電流回路あの出力電流はトラ
ンジスタ菊及び４２のエミッタに入力され、さらにトラ
ンジスタ切のコレクタ出力はトランジスタ５２のベース
に入力される。また前記トランジスタ４２のコレクタは
接地されている。さらにトランジスタ４２のベースは直
流負荷（資）の一端に接続される。

ここで、定電流回路あの一方の端子及びトランジスタ材
及び４６のコレクタ端子には電源電圧Ｖｃｃが印加され
ている。

次に前記駆動装置の動作について説明する。入力端子３
６に入力した制御信号のレベルか［）ｉＩＧＨＪの場合
、トランジスタ劇及び槌がオン状態になるとともに、ト
ランジスタ聞がオン状態になることにより、誘導性負荷
（資）が駆動される。このときＡ点の電位は前記制御信
号の電位より２Ｖ　Ｆ　（ＶＦ−はトランジスタのベー
ス、エミッタ間電位−）低いことから、トランジスタ４
２はオン状態になる。

よって定電流回路あの出力電流はトランジスタ４２を介
してグランドに流れ込む。一方トランジスタ切はそのベ
ースに制御信号レベル「ＨＩＧＨ」が入力することによ
り、オフ状態になっている結果、゛トランジスタ５２も
オフ状態になっている。。

しカルで制御信号レベルがｌ”ＬＯＷＪになった　　　
　゛場合、トランジスタ材、４６及び聞がオフ状態にな
ることに基づき誘導性負荷間道誘導起電力が生じること
によりＡ点の電位は電源電圧Ｖｃｃよりはるかに高い電
位に向って上昇しようとする。このときトランジスタ４
０はベースに制御信号レベル［ＬＯＷＪが入力すること
によりオン状態になるか収電電流回路あの出力電流はト
ランジスタ菊を介してトランジスタ５２のベースに入力
する。よってトランジスタ５２はオン状態になるととも
にトランジスタ関をオン状態にさせる。これによりトラ
ンジスタ５２、団は誘導性負荷（資）から前記誘導起電
力に基づく突入電流を瞬時に引き込みグランドに流すた
め、Ａ点の電位が著しい高圧にまで達することはない。

第５図は本発明をモータの正逆転切換装置に応用した実
施例である。

第５図において正入力端子あに入力した制御信号はトラ
ンジスタｄ及びトランジスタ材のベースにそれぞれ入力
される。また、トランジスタ材のエミッタ出力はトラン
ジスタ妬のベースに入力されるとともに抵抗器おを介し
てトランジスタ団のベースに入力され、さらに抵抗器間
を介してグランドに入力する。一方トランジスタ４６の
エミッタ゛出力はモータ（資）に入力され、モータ（資
）の出力はトランジスタ５２及び団のコレクタにそれぞ
れ入力される。またトランジスタ５２のエミッタ出力は
トランジスタ団のベースに入力し、トランジスタ団のエ
ミッタは接地されている。一方、定電流回路あの出力電
流はトランジスタ菊及び４２のエミツ幻こ入力され、さ
らにトランジスタωのコレクタ出力はトランジスタ５２
のベースに入力し、トランジスタ４２のコレクタは接地
されている。さらにトランジスタ４２９ベースはモータ
５０に接続される。ここで定電流回路あの一方の端子及
びトランジスタ４４／及び４６’のコレクタ端子には電
源電圧Ｖｃｃが印加されている。

また逆入力端子３６／に入力した制御信号はトランジス
タ（社）及びトランジスタ４４ｂベースにそれぞれ入力
される。またトランジスタ４４’のエミッタ出力はトラ
ンジスタ拐′のベースに入力されるとともに抵抗Ｗを介
してトランジスタ謁′のベースに入力され　さらに抵抗
器篩を介してグランドに入力する。一方トランジスタＣ
エミッタ出力はモータ（資）に入力されモータ関の出力
はトランジスタ５２′及び邪′のコレクタにそれぞれ入
力される。またトランジスタ５２′のエミッタ出力はト
ランジスタ５６’のベースに入力し、トランジスタ邪′
のエミッタは接地されている。−１定電流回路（′の出
力電流はトランジスタ４０′及び４２′のエミッタに入
力され、さらにトランジスタ４０’のコレクタ出力はト
ランジスタ５′２′のベースに入力される。また前記ト
ランジスタ４′２′のコレクタは接地されている。さら
にトランジスタ４２′のベースはモータ（資）に接続さ
れる。ここで定電流回路あの一方の端子及びトランジス
タ弱及び槌のコレクタ端子には電源電圧Ｖｃｃが印加さ
れている。次にモータの正転時における動作について説
明する。正入力端子３６に火力した制御信号のレベルが
「）ｉ　Ｉ　ＧＨＪ、また逆入力端子３げのレベルが［
ＬＯＷＪの場合トランジスター及び栃がオン状態になる
とともにトランジスタ団かオン状態になることにより、
モータ５０が正転する。このとき、都のエミッタ電位は
前記制御信号の電位より２ＶＦ（ＶＦはトランジスタの
ベース、エミッタ間電位差）低いことから、トランジス
タ４２′はオン状態になる。よって定電流回路あ′の出
力電流は、トランジスタ４２′を介してグランドに流れ
込む。一方、トランジスタ４０′はそのベースに正入力
端子あの制御信号レベル［ＨＩＧＨＪが入力することに
よりオフ状態になっている結果、トランジスタ５２′も
オフ状態になっている。

しかして正入力端子あの制御信号レベルが［ＬＯＷＪに
なった場合、トランジスタ勾、お及び５６がオフ状態に
なることに基づきモータ５０に逆誘導起電力が生じるこ
とによりＡ点の電位は電源電圧Ｖｃｃよりはるかに高い
電位に向って上昇しようとする。このときトランジスタ
切はベースに制御信号レベル「ＬＯＷＪが入力している
ことによりオン状態であるから定電流回路田の出力電流
はトランジスタ菊を介してトランジスタ５２のベースに
入力されているわけである。よってトランジスタ５２は
オン状態になっていると同時にトランジスタ団をオン状
態にさせている。これによりトランジスタ５２．５６は
モータ５０から前記逆誘導起電力番こ基づく突入電流を
瞬時に引き込みグランド番こ流すため、Ａ点の電位が著
しい高圧にまで達することはなＩｚ％また、上記した如
き動作はモータの逆転時におし）ても同様である。

以上の実施例の説明より明らかなように、本発明に係る
誘導性負荷の駆動装置によれば負荷番ζ発生する逆誘導
起電力に基づく突入電流をグランドに流し込むことがで
きるので従来のように大容量のクランプダイオードを使
用するという必要がない。従って、かかる誘導性負荷の
駆動装置を集積回路で実現する場合、素子面積か大きく
なるクランプダイオードを使用する必要力可いので前記
集積回路のコストダウンが可能である。

さらに、本発明によれば突入電流をグランドに流し込む
ため、電源回路の電流の引き込み能力の有無にかかわら
ず突入電流を確実に吸収できるの・　　で、電源回路に
電流の引き込み能力がない場合であ−でも、前記突入電
流が駆動用トランジスタに人力することによって駆動用
トランジスタが破壊されるということはないと、いう効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の直流負荷駆動装置の例、第２図は本発明
に係る直流負荷駆動装置の一実施例を示すブロック図、
第３図は本発明に係る直流負荷駆動装置の他の実施例を
示すブロック図、第４図は第３図に示すブロック図の具
体的実施例、第５図は本発明の他の実施例である。 ２０・・・前段駆動回路、２２・・・後段駆動回路、２
４・・・比較回路、２６・・・誘導性負荷、ｎ・・・定
電、流口路、加・・・混合器、３２・・・スイッチング
回路。 特許出願人　ローム株式会社 代珪人弁理士大西孝治 第１図 ＮＤ 第２図 第３図 らＮｎ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 −（１）誘導性負荷の一端に接続され制御信号により制
   御される第１の駆動回路と、制御信号の電位と誘導性負
   荷の他端の電位を比較する比較回路と、比較回路の出力
   又は制御信号に応動して制御される第２の駆動回路が誘
   導性負荷の他端に接続されたことを特徴とする誘導性負
   荷駆動装置。 （２）比較回路は差動回路である特許請求の範囲第１項
   記載の誘導性負荷駆動装置。 （３）比較回路の出力は定電流である特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載の誘導性負荷駆動装置。 ＋４１　　Ｍｅ性負負荷一端に接続され制御信号により
   制御される駆動回路と制御信号の電位と誘導性負荷の他
   端の電位とを比較する比較回路と、比較回路の出力によ
   って制御されるスイッチング回路と、スイッチング回路
   によりスイッチングされる定電流源と、スイッチング回
   路よりの定電流出力又は制御信号に基づいてスイッチン
   グされるスイッチング回路が誘導性負荷の他端に接続さ
   れていることを特徴とする誘導性負荷駆動装置。 （５）一対の入力端子と誘導性負荷の一端に接続され、
   一方の入力端子より入力された制御信号により制御され
   る第１の駆動回路と他方の入力端子より入力される制御
   入力の電位と誘導性負荷の他端の電位を比較する比較回
   路の出力又は一方の入力端子より入力される制御信号に
   応動して駆動される第２の駆動回路が誘導性負荷の他端
   に接続されたことを特徴とする誘導性負荷駆動回路。 （６）誘導性負荷が電動機である特許請求の範囲第５項
   記載の誘導性負荷駆動回路。