JPS589589A - 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Info
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- JPS589589A JPS589589A JP56107514A JP10751481A JPS589589A JP S589589 A JPS589589 A JP S589589A JP 56107514 A JP56107514 A JP 56107514A JP 10751481 A JP10751481 A JP 10751481A JP S589589 A JPS589589 A JP S589589A
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- Japan
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- transistor
- current
- current mirror
- resistor
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements 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
- H02P7/18—Arrangements 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
- H02P7/24—Arrangements 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
- H02P7/28—Arrangements 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
- H02P7/285—Arrangements 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
- H02P7/288—Arrangements 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
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はカレントミラ一方式により、直流モータを駆動
する小型直流モータの速度制御回路に係り、第１のカレ
ントミラー回路と第２のカレントミラー回路との間に抵
抗を接続する事により、第１のカレントミラー回路の夫
々のトランジスタのコレクタ、エミッタ電圧が飽和領域
イ」近に達した時に、夫々のトランジスタ間のエミッタ
面積の大小に起因する特性のバラツキによる電流比の変
動を小さく抑えて直流モータのハンチングを防止する事
を目的とする。
する小型直流モータの速度制御回路に係り、第１のカレ
ントミラー回路と第２のカレントミラー回路との間に抵
抗を接続する事により、第１のカレントミラー回路の夫
々のトランジスタのコレクタ、エミッタ電圧が飽和領域
イ」近に達した時に、夫々のトランジスタ間のエミッタ
面積の大小に起因する特性のバラツキによる電流比の変
動を小さく抑えて直流モータのハンチングを防止する事
を目的とする。
従来の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モノリシックＩＣ化された部分
であり、１〜５ばその外部導出端子である。端子１．２
間、２．３間及び３．４間には夫々抵抗Ｒ＋、Ｒ２及び
ボリュームＶＲが接続されている。このボリュームｖｎ
、Ｈ速度調整用である。又、端子５はアース端子であり
、電源ＶＣＣは端子１．５間に接続されている。モータ
Ｍに端子１．４間に接続されている。
図中破線で囲んだ部分はモノリシックＩＣ化された部分
であり、１〜５ばその外部導出端子である。端子１．２
間、２．３間及び３．４間には夫々抵抗Ｒ＋、Ｒ２及び
ボリュームＶＲが接続されている。このボリュームｖｎ
、Ｈ速度調整用である。又、端子５はアース端子であり
、電源ＶＣＣは端子１．５間に接続されている。モータ
Ｍに端子１．４間に接続されている。
一方モノリシックＩＣ内には、第１のカレントミラーを
構成するベースを共通接続されたトランジスタＱ１１Ｑ
２のエミッタが抵抗１’（、＋、Ｒ２を介して夫々アー
スされている。これらのトランジスタＱｌ、Ｑ２のコレ
クタは、第２のカレントミラーを構成するトランジスタ
Ｑ３、Ｑ４の夫々のエミッタと接続されて、これらのカ
レントミラー回路は縦続接続されている。トランジスタ
Ｑ３及びＱ４のコレクタは端子２及び定電流源６を介し
て端１と夫々接続されている。トランジスタＱ３、Ｑ４
のベースは互いに接続され、トランジスタＱ４のベース
とコレクタは接続されている。トランジスタＱ２のコレ
クタは端子４へ接続されている。
構成するベースを共通接続されたトランジスタＱ１１Ｑ
２のエミッタが抵抗１’（、＋、Ｒ２を介して夫々アー
スされている。これらのトランジスタＱｌ、Ｑ２のコレ
クタは、第２のカレントミラーを構成するトランジスタ
Ｑ３、Ｑ４の夫々のエミッタと接続されて、これらのカ
レントミラー回路は縦続接続されている。トランジスタ
Ｑ３及びＱ４のコレクタは端子２及び定電流源６を介し
て端１と夫々接続されている。トランジスタＱ３、Ｑ４
のベースは互いに接続され、トランジスタＱ４のベース
とコレクタは接続されている。トランジスタＱ２のコレ
クタは端子４へ接続されている。
端子７ａ及び７ｂが端子１及び端子５へ接続された比較
器（演算増巾器）７が設けられ、この非反転入力端子は
端子３と接続され、反転入力端子は、端子２．５間に直
列に接続された、ツェナーダイオード８と定電流源９と
の接続点に接結される。
器（演算増巾器）７が設けられ、この非反転入力端子は
端子３と接続され、反転入力端子は、端子２．５間に直
列に接続された、ツェナーダイオード８と定電流源９と
の接続点に接結される。
トランジスタＱ３、Ｑ４の夫々のベース、エミッタ間電
圧Ｖ ＢＦ３及びＶ ＢＦ２はほぼ等しく、従ってトラ
ンジスタＱＩＸＱ２のコレクタ電圧はほぼ等しい電圧に
保持されている０ 上記の回路構成において、トランジスタＱ ｌ。
圧Ｖ ＢＦ３及びＶ ＢＦ２はほぼ等しく、従ってトラ
ンジスタＱＩＸＱ２のコレクタ電圧はほぼ等しい電圧に
保持されている０ 上記の回路構成において、トランジスタＱ ｌ。
Ｑ２のエミッタ面積の比は１： Ｋ （ｆ（は正の整数
）とされている。ここでモータＭの内部抵抗をＲｇ、モ
ータを流れる電流をＩＭ、）ランジスタＱ３及びＱ４の
コレクタ電流は共にほぼ等しり、トランジスタＱ１のコ
レクタに流れる電流をＩＫとし、抵抗Ｒ２［流れる電流
をＩｓ、その両端に発生する電圧をＶｓ、ツェナーダイ
オードに流れる電流をＩｚ、ボリュームＶＲ，の抵抗値
をｒｔυとする。
）とされている。ここでモータＭの内部抵抗をＲｇ、モ
ータを流れる電流をＩＭ、）ランジスタＱ３及びＱ４の
コレクタ電流は共にほぼ等しり、トランジスタＱ１のコ
レクタに流れる電流をＩＫとし、抵抗Ｒ２［流れる電流
をＩｓ、その両端に発生する電圧をＶｓ、ツェナーダイ
オードに流れる電流をＩｚ、ボリュームＶＲ，の抵抗値
をｒｔυとする。
又、比較回路７の夫々の入力インピーダンスは非常に高
くそれらに流入する電流は無視すると、次式の関係が成
立する。
くそれらに流入する電流は無視すると、次式の関係が成
立する。
Ｅｇ＋ＩｕＲｇ 二 Ｉ ｓ （Ｒ，＋−４−Ｒｚ＋
１（、ｕ）＋（Ｉ Ｋ＋Ｉ Ｚ ） Ｒ，１・・・・・
・・・・・（１） ここで この（２）、（３）式を（１）式に代入して次式を得る
。
１（、ｕ）＋（Ｉ Ｋ＋Ｉ Ｚ ） Ｒ，１・・・・・
・・・・・（１） ここで この（２）、（３）式を（１）式に代入して次式を得る
。
・・・・・・・・・（４）
ブリッジのバランス条件より、４式の左辺第１項と右辺
の第１項、第２項、又左辺第２項と右辺第２項より次式
が成立する。
の第１項、第２項、又左辺第２項と右辺第２項より次式
が成立する。
６式よシ、Ｒ１＝ ＫＲｇ ・・・・・・
・・−・・（力が導びかれる。
・・−・・（力が導びかれる。
通常（方式における抵抗Ｒ１の値は、Ｋを少し太き目に
選定して右辺のＫＲｇＯ値よりも少し小さ目に設定され
て過制御とならない様に（］・ンチング防止の為）され
ている。
選定して右辺のＫＲｇＯ値よりも少し小さ目に設定され
て過制御とならない様に（］・ンチング防止の為）され
ている。
この回路において比較器７は基準電圧となるツェナーダ
イオード８の電圧Ｖ、ｚと直流モータＭの逆起電圧及び
モータの内部抵抗Ｒｇによる電圧降下とを差動増巾し、
この出力となる差電圧によってトランジスタＱｌを含む
直流モータを駆動する為のトランジスタＱ２を駆動し、
モータＭに流れる電流を制御する事により、直流モータ
Ｍの回転が一定となる様に制御される。
イオード８の電圧Ｖ、ｚと直流モータＭの逆起電圧及び
モータの内部抵抗Ｒｇによる電圧降下とを差動増巾し、
この出力となる差電圧によってトランジスタＱｌを含む
直流モータを駆動する為のトランジスタＱ２を駆動し、
モータＭに流れる電流を制御する事により、直流モータ
Ｍの回転が一定となる様に制御される。
この様な従来の回路では、電源電圧が低下した場合、過
負荷時及び起動時等の際に、第１のカレントミラー回路
を構成するトランジスタＱＩＸＱ２のコレクタ、エミッ
タ間電圧（以下単にＶＧＥという）が飽和付近又は飽和
領域に達すると、第２図のＶｃＥ−ＩＣ（Ｉｃはコレク
タ電流）特性図で示す様に、トランジスタＱ２のコレク
タ電流ＩＣ２（このＩＣ２はＩＭとほぼ等しいものとす
る）はトランジスタＱｌのコレクタ電流ＩＫよりも減少
率が大きく、その結果、（３）式で示したＫが小さくな
り、そして（６）式の右辺が左辺に対して大きくなる為
、補正が過大となってモータＭがハンティングを起す事
になる。
負荷時及び起動時等の際に、第１のカレントミラー回路
を構成するトランジスタＱＩＸＱ２のコレクタ、エミッ
タ間電圧（以下単にＶＧＥという）が飽和付近又は飽和
領域に達すると、第２図のＶｃＥ−ＩＣ（Ｉｃはコレク
タ電流）特性図で示す様に、トランジスタＱ２のコレク
タ電流ＩＣ２（このＩＣ２はＩＭとほぼ等しいものとす
る）はトランジスタＱｌのコレクタ電流ＩＫよりも減少
率が大きく、その結果、（３）式で示したＫが小さくな
り、そして（６）式の右辺が左辺に対して大きくなる為
、補正が過大となってモータＭがハンティングを起す事
になる。
本発明は係る従来の問題点を一掃したもので以下図面と
共にその実施例について説明する。第３図は本発明の一
実施例になる速度制御回路を示す。
共にその実施例について説明する。第３図は本発明の一
実施例になる速度制御回路を示す。
第１図と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は
省略する。
省略する。
トランジスタＱ１のコレクタとトランジスタＱ３のエミ
ッタとの間に抵抗Ｒが接続されている。この実施例にお
けるトランジスタＱ１１Ｑ２のコレクタ電流のＩＫ、Ｉ
Ｃ２は１：５０の比即ちＫは５０に選定されている。こ
こで何らかの原因でトランジスタＱ１、Ｑ２の各々のＶ
ｃＥが飽和領域付近に達すると、前記従来例の如く夫々
のコレクタ電流ＩＫ、ＩＣ２は減少し始めてＩＯ２の減
少率が大きい為、Ｋが小さくなる方向に変化するが、然
しこの場合コレクタ電流の小さいトランジスタＱＩのコ
レクタとトランジスタＱ３のエミッタとの間に抵抗Ｒが
接続されている為、飽和領域付近では、この抵抗による
電流ドロップが発生し、そのＩＫの電流の勾配は第４図
に示すＶ ｃ Ｅ −Ｉ ｃ特性で示すＩＫ曲線の様に
なる。即ち飽和領域付近では抵抗Ｒによシトランジスタ
Ｑ１のコレクタ電流ＩＫも減少する為、ＩＫとＩｃ２（
Ｉｃ２鴇ＩＭ）の比は殆んど変らず、従って過大制御と
ならずハンチング現象は発生せず安定なモータの速度制
御が可能となるものである。
ッタとの間に抵抗Ｒが接続されている。この実施例にお
けるトランジスタＱ１１Ｑ２のコレクタ電流のＩＫ、Ｉ
Ｃ２は１：５０の比即ちＫは５０に選定されている。こ
こで何らかの原因でトランジスタＱ１、Ｑ２の各々のＶ
ｃＥが飽和領域付近に達すると、前記従来例の如く夫々
のコレクタ電流ＩＫ、ＩＣ２は減少し始めてＩＯ２の減
少率が大きい為、Ｋが小さくなる方向に変化するが、然
しこの場合コレクタ電流の小さいトランジスタＱＩのコ
レクタとトランジスタＱ３のエミッタとの間に抵抗Ｒが
接続されている為、飽和領域付近では、この抵抗による
電流ドロップが発生し、そのＩＫの電流の勾配は第４図
に示すＶ ｃ Ｅ −Ｉ ｃ特性で示すＩＫ曲線の様に
なる。即ち飽和領域付近では抵抗Ｒによシトランジスタ
Ｑ１のコレクタ電流ＩＫも減少する為、ＩＫとＩｃ２（
Ｉｃ２鴇ＩＭ）の比は殆んど変らず、従って過大制御と
ならずハンチング現象は発生せず安定なモータの速度制
御が可能となるものである。
第５図はトランジスタＱ ＋ 、 Ｑ ２のＶｃＥの変
化に対するＫの変化を示す図で、点線■ぐは従来の速度
制御回路によるものであり、実線Ｋ ｉ本発明の実施例
おけるＫの変化示すもので、点線に′の方がＶＣＥの比
較的大きい所から小さくなり始めている事を示すもので
ある。
化に対するＫの変化を示す図で、点線■ぐは従来の速度
制御回路によるものであり、実線Ｋ ｉ本発明の実施例
おけるＫの変化示すもので、点線に′の方がＶＣＥの比
較的大きい所から小さくなり始めている事を示すもので
ある。
尚、抵抗Ｒの値は回路の定数、Ｋの大きさ或いはトラン
ジスタの電流容量等で決定されるが、本実施例では３０
０に選定されている。
ジスタの電流容量等で決定されるが、本実施例では３０
０に選定されている。
次に第６図に第３図の変形例になる速度制御回路を示す
。第１図及び第３図と同一部分ニハ同一符号を付し、そ
の説明は省略する。
。第１図及び第３図と同一部分ニハ同一符号を付し、そ
の説明は省略する。
第２のカレントミラー回路は、トランジスタＱ３Ｑ５で
構成され、Ｑ３のベースへＰＮＰ ）ランジスタＱ５の
エミッタが接続され、その接続点は定電流源６を介して
端子ｌへ接続される。Ｑ５のベースはＱ２のコレクタと
端子４へ接続され、コレクタは端子５へ接続される。こ
の回路ではトランジスタＱ５のコレクタは端子５へ接続
されており、トランジスタＱ２のコレクタ・＼流れ込む
電流はそのベース電流のみであり、このベース電流は非
常に小さく、従って第１図、第２図に示す様にそのコレ
クタ電流（このコレクタ電流は負荷変動に比例して変化
する）が流れない為、Ｋ（ＩＧ２／ＩＫ）が他の変動要
因を受けず一定とする事ができ、安定なモータの回転速
度の制御を行う事ができる。
構成され、Ｑ３のベースへＰＮＰ ）ランジスタＱ５の
エミッタが接続され、その接続点は定電流源６を介して
端子ｌへ接続される。Ｑ５のベースはＱ２のコレクタと
端子４へ接続され、コレクタは端子５へ接続される。こ
の回路ではトランジスタＱ５のコレクタは端子５へ接続
されており、トランジスタＱ２のコレクタ・＼流れ込む
電流はそのベース電流のみであり、このベース電流は非
常に小さく、従って第１図、第２図に示す様にそのコレ
クタ電流（このコレクタ電流は負荷変動に比例して変化
する）が流れない為、Ｋ（ＩＧ２／ＩＫ）が他の変動要
因を受けず一定とする事ができ、安定なモータの回転速
度の制御を行う事ができる。
上述した様に本考案では、エミッタ面積の異なる複数の
トランジスタで構成した第１のカレントミラー回路と、
第２のカレントミラー回路を縦続接続した直流モータＭ
の駆動回路において、第１のカレントミラー回路のエミ
ッタが小面積のトランジスタのコレクタに抵抗を接続す
る構成とした為、トランジスタの特性の相違に基ずくＶ
ＯＥの飽和又はその付近でのＫ （Ｉ ｃｉ ２ ／
Ｉ ｘ ）の値をほぼ一定とするか又は太き目とする事
ができ、例えば低電源電圧での速度制御（運転）、過負
荷時及び起動時等におけるハンチングの発生を防止する
事ができ、安定に直流モータの回転速度を制御（９） できるものである。
トランジスタで構成した第１のカレントミラー回路と、
第２のカレントミラー回路を縦続接続した直流モータＭ
の駆動回路において、第１のカレントミラー回路のエミ
ッタが小面積のトランジスタのコレクタに抵抗を接続す
る構成とした為、トランジスタの特性の相違に基ずくＶ
ＯＥの飽和又はその付近でのＫ （Ｉ ｃｉ ２ ／
Ｉ ｘ ）の値をほぼ一定とするか又は太き目とする事
ができ、例えば低電源電圧での速度制御（運転）、過負
荷時及び起動時等におけるハンチングの発生を防止する
事ができ、安定に直流モータの回転速度を制御（９） できるものである。
第１図は従来例のモータ速度制御回路図、第２図は従来
回路における第１０カレントミラー回路のトランジスタ
のＶｃＥ−Ｉｃ特性図、第３図は本発明の一実施例にな
るモータ速度制御回路図、第４図は本発明実施例の回路
における第１のカレントミラー回路のトランジスタのＶ
ｃ Ｅ−Ｉ Ｃ特性図、第５図ＨＶｃＥ、−にの特性図
、第６図は本発明の実施例の他の変形例を示すモータの
速度制御回路図を夫々示す。゛ １〜５ 端子、７・・比較回路、８ ツェナーダイオー
ド、Ｍ 直流モータ、Ｑｌ−Ｑ５・・トランジスタ、Ｒ
１−Ｒ４、Ｉｔ、・抵抗、ＶＲ・ボリューム０ 特許出願人 ミツミ電機株式会社 代表者 森 部 − 第３図 第４図 ｅｒ１７１ 第５図 ７ｃε［１７］ 第６１１
回路における第１０カレントミラー回路のトランジスタ
のＶｃＥ−Ｉｃ特性図、第３図は本発明の一実施例にな
るモータ速度制御回路図、第４図は本発明実施例の回路
における第１のカレントミラー回路のトランジスタのＶ
ｃ Ｅ−Ｉ Ｃ特性図、第５図ＨＶｃＥ、−にの特性図
、第６図は本発明の実施例の他の変形例を示すモータの
速度制御回路図を夫々示す。゛ １〜５ 端子、７・・比較回路、８ ツェナーダイオー
ド、Ｍ 直流モータ、Ｑｌ−Ｑ５・・トランジスタ、Ｒ
１−Ｒ４、Ｉｔ、・抵抗、ＶＲ・ボリューム０ 特許出願人 ミツミ電機株式会社 代表者 森 部 − 第３図 第４図 ｅｒ１７１ 第５図 ７ｃε［１７］ 第６１１
Claims (1)
- 直流モータの逆起電圧と基準電圧とを比較する比較回路
と、エミッタ面積の異なる複数のトランジスタを有し該
比較回路に接続された第１のカレントミラー回路と、該
第１のカレントミラー回路に縦続接続された第２のカレ
ントミラー回路トカらなり、該第１のカレントミラー回
路出力により該直流モータが駆動される直流モータ速度
制御回路において、該第１のカレントミラー回路のエミ
ッタ面積の小なるトランジスタと、第２のカレントミラ
ー回路の一方のトランジスタとの間に抵抗を接続した事
を特徴とする小型直流モータの速度制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56107514A JPS589589A (ja) | 1981-07-09 | 1981-07-09 | 小型直流モ−タの速度制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56107514A JPS589589A (ja) | 1981-07-09 | 1981-07-09 | 小型直流モ−タの速度制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS589589A true JPS589589A (ja) | 1983-01-19 |
| JPH0241276B2 JPH0241276B2 (ja) | 1990-09-17 |
Family
ID=14461127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56107514A Granted JPS589589A (ja) | 1981-07-09 | 1981-07-09 | 小型直流モ−タの速度制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS589589A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6018692U (ja) * | 1983-07-14 | 1985-02-08 | 三洋電機株式会社 | モ−タ回路 |
| JPS61231886A (ja) * | 1985-04-05 | 1986-10-16 | Rohm Co Ltd | 電子ガバナ |
| JPS61258692A (ja) * | 1985-05-07 | 1986-11-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 直流モ−タの速度制御装置 |
| JPS6440296U (ja) * | 1987-09-02 | 1989-03-10 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5681089A (en) * | 1979-11-30 | 1981-07-02 | Hitachi Ltd | Speed controlling circuit for dc motor |
-
1981
- 1981-07-09 JP JP56107514A patent/JPS589589A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5681089A (en) * | 1979-11-30 | 1981-07-02 | Hitachi Ltd | Speed controlling circuit for dc motor |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6018692U (ja) * | 1983-07-14 | 1985-02-08 | 三洋電機株式会社 | モ−タ回路 |
| JPS61231886A (ja) * | 1985-04-05 | 1986-10-16 | Rohm Co Ltd | 電子ガバナ |
| JPS61258692A (ja) * | 1985-05-07 | 1986-11-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 直流モ−タの速度制御装置 |
| JPS6440296U (ja) * | 1987-09-02 | 1989-03-10 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0241276B2 (ja) | 1990-09-17 |
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