JPS6024680B2 - 時計用ステツプモ−タの駆動回路 - Google Patents
時計用ステツプモ−タの駆動回路Info
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- JPS6024680B2 JPS6024680B2 JP2610273A JP2610273A JPS6024680B2 JP S6024680 B2 JPS6024680 B2 JP S6024680B2 JP 2610273 A JP2610273 A JP 2610273A JP 2610273 A JP2610273 A JP 2610273A JP S6024680 B2 JPS6024680 B2 JP S6024680B2
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- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
- G04C3/00—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
- G04C3/16—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means incorporating an electro-dynamic continuously rotating motor
-
- G—PHYSICS
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- G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
- G04C3/00—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
- G04C3/14—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means incorporating a stepping motor
- G04C3/143—Means to reduce power consumption by reducing pulse width or amplitude and related problems, e.g. detection of unwanted or missing step
-
- 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
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/14—Arrangements for controlling speed or speed and torque
- H02P8/16—Reducing energy dissipated or supplied
-
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- 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
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/32—Reducing overshoot or oscillation, e.g. damping
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
- Electromechanical Clocks (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は時計用駆動モータに用いて好適なステップモ
ータの駆動回路に関し、さらに詳しくはステップ動作終
了後のロータの無用な振動を速かに停止させる。
ータの駆動回路に関し、さらに詳しくはステップ動作終
了後のロータの無用な振動を速かに停止させる。
また少し、消費電流で効率よく動作するモータの駆動回
路を得ることを目的としている。従来のこの種のステッ
プモータの駆動手段として駆動コイルにパルスを供給し
た直後は全てのトランジスタがオフ状態になるためにモ
ータのコイル端はオープン状態になりロー外ま自由振動
し易く静止位置に停止する時間を要し、誤動作等の原因
ともなった。
路を得ることを目的としている。従来のこの種のステッ
プモータの駆動手段として駆動コイルにパルスを供給し
た直後は全てのトランジスタがオフ状態になるためにモ
ータのコイル端はオープン状態になりロー外ま自由振動
し易く静止位置に停止する時間を要し、誤動作等の原因
ともなった。
そこでこの発明では前記従来例の欠点を除去するために
開発されたもので、本発明の目的はタイミングパルス発
生器、このタイミングパルス発生器に接続するステップ
モータの駆動コイルに互いに位相の異なる第１および第
２の駆動パルスを発生する駆動パルス発生手段、この駆
動パルス発生手段の２個の出力端に接続された一対の相
補接続された第１の電界効果トランジスタおよび一対の
相補接続された第２の電界効果トランジスタを備え、前
記駆動コイルを前記第１電界効果トランジスタと前記第
２電界効果トランジスタの出力端間に接続するよう構成
し、前記駆動パルス発生手段の一方の出力端に第１の出
力信号を発生したとき前記ステップモータを１ステップ
動作させ、前記駆動パルス発生手段の他方の出力端に前
記第１の出力信号と位相の異なる第２の出力信号を発生
したとき前記ステップモータを他の１ステップ動作させ
、前記駆動パルス発生手段から第１および第２の出力信
号を発生しないとき前記第１および第２の電界効果トラ
ンジスタならびに前記駆動コイルが閉ループ接続構成し
ていることを特徴とする時計用ステップモータの駆動回
路を提供することＺにある。
開発されたもので、本発明の目的はタイミングパルス発
生器、このタイミングパルス発生器に接続するステップ
モータの駆動コイルに互いに位相の異なる第１および第
２の駆動パルスを発生する駆動パルス発生手段、この駆
動パルス発生手段の２個の出力端に接続された一対の相
補接続された第１の電界効果トランジスタおよび一対の
相補接続された第２の電界効果トランジスタを備え、前
記駆動コイルを前記第１電界効果トランジスタと前記第
２電界効果トランジスタの出力端間に接続するよう構成
し、前記駆動パルス発生手段の一方の出力端に第１の出
力信号を発生したとき前記ステップモータを１ステップ
動作させ、前記駆動パルス発生手段の他方の出力端に前
記第１の出力信号と位相の異なる第２の出力信号を発生
したとき前記ステップモータを他の１ステップ動作させ
、前記駆動パルス発生手段から第１および第２の出力信
号を発生しないとき前記第１および第２の電界効果トラ
ンジスタならびに前記駆動コイルが閉ループ接続構成し
ていることを特徴とする時計用ステップモータの駆動回
路を提供することＺにある。
次にこの発明を図示の実施例について詳細に説明する。
第１図において、Ｔ，，Ｔ２はステップモータＭの駆動
コイルに駆動パルスを印奴するための駆動Ｚパルス発生
手段の一部を構成するフリップフロップ回路Ｆ，，Ｆ２
のクロツク入力端子で、これらの端子には互いに逆相の
タイミングパルス（第２図Ａ，Ｂ）が時間基準信号を発
生する周知のクロッパルス発生器ＣＰから加えられる。
そして各フリップフロップＦ，，Ｆ２の出力端子Ｑ，，
Ｑ２にはそれぞれコンブリメンタリー（相補）接続され
た２個のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）のゲートが共
通的に接続されるとともに、これら２個のＦＥＴ組の各
端はそれぞれ電源＋ＶＤＤとＶＳＳに接続され、各ＦＥ
Ｔの共通接続点ａ，ｂ間にはステップモータＭを構成す
る駆動コイルが接続されている。そして電源十ＶＤＤと
ＦＥＴの間には抵抗Ｒを設け、この接続点の電位変化を
駆動パルス発生回路の一部を構成するアンプＡ，、微分
回路１およびィンバータＩＮを介して処理し、この処理
信号を前記各フリツプフロツプＦ，，Ｆ２のリセット端
子Ｒｅに供給印加するようになされている。この発明は
以上のような構成のもので、次にその作用効果を説明す
る。
コイルに駆動パルスを印奴するための駆動Ｚパルス発生
手段の一部を構成するフリップフロップ回路Ｆ，，Ｆ２
のクロツク入力端子で、これらの端子には互いに逆相の
タイミングパルス（第２図Ａ，Ｂ）が時間基準信号を発
生する周知のクロッパルス発生器ＣＰから加えられる。
そして各フリップフロップＦ，，Ｆ２の出力端子Ｑ，，
Ｑ２にはそれぞれコンブリメンタリー（相補）接続され
た２個のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）のゲートが共
通的に接続されるとともに、これら２個のＦＥＴ組の各
端はそれぞれ電源＋ＶＤＤとＶＳＳに接続され、各ＦＥ
Ｔの共通接続点ａ，ｂ間にはステップモータＭを構成す
る駆動コイルが接続されている。そして電源十ＶＤＤと
ＦＥＴの間には抵抗Ｒを設け、この接続点の電位変化を
駆動パルス発生回路の一部を構成するアンプＡ，、微分
回路１およびィンバータＩＮを介して処理し、この処理
信号を前記各フリツプフロツプＦ，，Ｆ２のリセット端
子Ｒｅに供給印加するようになされている。この発明は
以上のような構成のもので、次にその作用効果を説明す
る。
フリップフロップＦ，の入力端子Ｔ，は第２図Ａで示さ
れるようなクロツクパルスが印加さるとＦＥＴ，とＦＥ
Ｔ２に一端を接続し、他端をＦＥＴ３とＦＥＴ４に接続
するモータＭの駆動コイルに電源十ＶＤＤから抵抗Ｒ，
ＦＥＴ３、ステップモータＭの駆動コイルおよびＦＥＴ
２を介して電源ＶＳＳへ達するループを通る電流が流れ
そのロータは回転駆動される。
れるようなクロツクパルスが印加さるとＦＥＴ，とＦＥ
Ｔ２に一端を接続し、他端をＦＥＴ３とＦＥＴ４に接続
するモータＭの駆動コイルに電源十ＶＤＤから抵抗Ｒ，
ＦＥＴ３、ステップモータＭの駆動コイルおよびＦＥＴ
２を介して電源ＶＳＳへ達するループを通る電流が流れ
そのロータは回転駆動される。
このとき第１図のＣ点の電位変化は第２図の波形Ｃのよ
うに変化する。すなわちロータの動き始めでＣ点電位は
少し落ち込みロー夕の回転とともに少し復帰し、ロータ
の１ステップ動作（ここで、ｏ−夕の１ステップ動作と
は、ロータの磁気的安定点から次の磁気的安定点への移
動する動作をいう。）終了後再び復帰するものである。
１秒後に同様に、ロー夕の他のステップ動作が生じる。
うに変化する。すなわちロータの動き始めでＣ点電位は
少し落ち込みロー夕の回転とともに少し復帰し、ロータ
の１ステップ動作（ここで、ｏ−夕の１ステップ動作と
は、ロータの磁気的安定点から次の磁気的安定点への移
動する動作をいう。）終了後再び復帰するものである。
１秒後に同様に、ロー夕の他のステップ動作が生じる。
さらに詳しく説明すれば、いまロータの静止位置がステ
ータ長手方向に対し８度倭いた角度で初期静止している
とする。０１ロータの動き始めにおいては、ロータ回転
角度が小さいため、ロータから発生し駆動コイルを通る
磁束の童変化は少なく（逆起電圧が小さい）ほぼ駆動コ
イルの時定数：ｕ会岸直タ菱ク抵タ抗言ス）によって決
まる曲線に沿って電位が落ち込む（駆動コイルに電流が
流れる）。
ータ長手方向に対し８度倭いた角度で初期静止している
とする。０１ロータの動き始めにおいては、ロータ回転
角度が小さいため、ロータから発生し駆動コイルを通る
磁束の童変化は少なく（逆起電圧が小さい）ほぼ駆動コ
イルの時定数：ｕ会岸直タ菱ク抵タ抗言ス）によって決
まる曲線に沿って電位が落ち込む（駆動コイルに電流が
流れる）。
｛２） ロータの磁極がステータ長手方向に対し垂直と
なる位置をこえ回転角速度が増加しようとしたとき、ロ
ータから発生しコイルを遮る磁束は方向が反転するうえ
ロ−夕の角速度も大きいので、駆動コイルのィンダクタ
ンスによる逆起電圧は非常に大きくなり、Ｃ点の電位復
帰する（駆動コイル電流は減少する）。
なる位置をこえ回転角速度が増加しようとしたとき、ロ
ータから発生しコイルを遮る磁束は方向が反転するうえ
ロ−夕の角速度も大きいので、駆動コイルのィンダクタ
ンスによる逆起電圧は非常に大きくなり、Ｃ点の電位復
帰する（駆動コイル電流は減少する）。
‘３’ ロータの磁極がステータ長手方向の位置を通り
越してロータが１８０度回転したロータの１ステップ位
置を越々る直前に、駆動コイルに流れ電流の微分係数は
最高値に達する。
越してロータが１８０度回転したロータの１ステップ位
置を越々る直前に、駆動コイルに流れ電流の微分係数は
最高値に達する。
ィンバー夕ＩＮによってこれを検出し、駆動コイルに印
加されるパルスが断たれる。
加されるパルスが断たれる。
その後ロータの回転を止めようとする（戻る方向の）制
動電流が駆動コイル内に発生する。すなわち。ロータは
駆動コイル両端がＦＥＴ，およびＦＥＴ３を介して十Ｖ
ＤＤにシヤントされることにより大きな制動力を受けて
速やかに、初期的静止位置より１８０度回転したロー夕
の静止位置（磁気的安定点）に停止する。■ １秒経過
後に、フリップフロップＦ２の入力端子Ｔ２に第２図Ｂ
で示されるクロックパルスが印加されると、モータＭの
駆動コイルに電源＋ＶＤＤから抵抗Ｒ、ＦＥＴ１、ステ
ップモータＭの駆動コイルおよびＦＥＴ４を介して電源
ＶＳＳへ達するループを通る。
動電流が駆動コイル内に発生する。すなわち。ロータは
駆動コイル両端がＦＥＴ，およびＦＥＴ３を介して十Ｖ
ＤＤにシヤントされることにより大きな制動力を受けて
速やかに、初期的静止位置より１８０度回転したロー夕
の静止位置（磁気的安定点）に停止する。■ １秒経過
後に、フリップフロップＦ２の入力端子Ｔ２に第２図Ｂ
で示されるクロックパルスが印加されると、モータＭの
駆動コイルに電源＋ＶＤＤから抵抗Ｒ、ＦＥＴ１、ステ
ップモータＭの駆動コイルおよびＦＥＴ４を介して電源
ＶＳＳへ達するループを通る。
駆動コイルに流れる印加電流により再びロータは、現在
の静止位置から１８０度回転した初期的静止位置に復帰
すべき回転速度をはじめ上述した｛１｝，■および｛３
ｌと同様な経過を経て初期静止位置に停止する。次に、
Ｃ点の電位変化を微分回路１で微分した波形について述
べると、この微分波形は、第２図Ｄで示すような波形と
なり。
の静止位置から１８０度回転した初期的静止位置に復帰
すべき回転速度をはじめ上述した｛１｝，■および｛３
ｌと同様な経過を経て初期静止位置に停止する。次に、
Ｃ点の電位変化を微分回路１で微分した波形について述
べると、この微分波形は、第２図Ｄで示すような波形と
なり。
ータの１ステップ終了後における落ち込み点Ｐ，でィン
バータｍの出力点Ｅで示すような微分パルスが得られる
。そしてこのパルスを前記フリツプフロップＦ，，Ｆ２
の各リセット端子Ｒｅｓｅｔ‘こ加えると各出力端子Ｆ
，Ｇで示されるようなタイミングパルスが得られるから
モータＭの駆動コイルには同図日で示されるような正負
のパルスが供給されることになり、従ってロータがほぼ
１ステップ動作したとき、すなわち磁気的安定点に達し
たときパルスが断たれるのでパルス幅の制御が完全で無
駄な電力が不要となし得る。
バータｍの出力点Ｅで示すような微分パルスが得られる
。そしてこのパルスを前記フリツプフロップＦ，，Ｆ２
の各リセット端子Ｒｅｓｅｔ‘こ加えると各出力端子Ｆ
，Ｇで示されるようなタイミングパルスが得られるから
モータＭの駆動コイルには同図日で示されるような正負
のパルスが供給されることになり、従ってロータがほぼ
１ステップ動作したとき、すなわち磁気的安定点に達し
たときパルスが断たれるのでパルス幅の制御が完全で無
駄な電力が不要となし得る。
そして特にこの発明ではモータの駆動回路はロータ静止
時にも駆動コイル端は電源＋ＶＤＤまたはＶＳＳ電位に
シャントされているため、換言すれば、駆動コイル、Ｆ
ＥＴ．およびＦＥＴ３で閉ループ構成されているため、
ロータの駆動コイルへの駆動による動作はパルス駆動動
作終了毎の減衰振動を遠く静止させることができ、従っ
て消費電流を増さないで出力トルクを可及的に増大させ
得て高効率なものとなすことができる。さらにこの発明
におけるステップモータのロータの静止時においても瞬
間的外乱に対してロータのインデックストルクが大きく
とれるので安定した運針を計ることができる等多くの利
点があり、その工業的効果は大きいものである。
時にも駆動コイル端は電源＋ＶＤＤまたはＶＳＳ電位に
シャントされているため、換言すれば、駆動コイル、Ｆ
ＥＴ．およびＦＥＴ３で閉ループ構成されているため、
ロータの駆動コイルへの駆動による動作はパルス駆動動
作終了毎の減衰振動を遠く静止させることができ、従っ
て消費電流を増さないで出力トルクを可及的に増大させ
得て高効率なものとなすことができる。さらにこの発明
におけるステップモータのロータの静止時においても瞬
間的外乱に対してロータのインデックストルクが大きく
とれるので安定した運針を計ることができる等多くの利
点があり、その工業的効果は大きいものである。
第１図はこの発明の実施例を示す系統的回路図、第２図
は同上の作用説明に供する波形図である。 ＣＰ・・・・・・クロツクパルス発生器、Ｆ，，Ｆ２・
・…・フリツプフロツプ、Ｔ，，Ｔ２……フリツプフロ
ツプの入力端子、ＶＤＤ，ＶＳＳ・・・・・・電源、Ｆ
ＥＴ・・・・・・電界効果トランジスタ、Ｒ…・・・抵
抗、Ａ，……アンプ、１……微分回路、ＩＮ・・・…ィ
ンバータ、Ｍ……ステップモータ。 図 【 船 第２図
は同上の作用説明に供する波形図である。 ＣＰ・・・・・・クロツクパルス発生器、Ｆ，，Ｆ２・
・…・フリツプフロツプ、Ｔ，，Ｔ２……フリツプフロ
ツプの入力端子、ＶＤＤ，ＶＳＳ・・・・・・電源、Ｆ
ＥＴ・・・・・・電界効果トランジスタ、Ｒ…・・・抵
抗、Ａ，……アンプ、１……微分回路、ＩＮ・・・…ィ
ンバータ、Ｍ……ステップモータ。 図 【 船 第２図
Claims (1)
- １ クロツクパルス発生器からのタイミングパルスを入
力とし、ステツプモータの駆動パルスを発生する駆動パ
ルス発生手段、前記駆動パルス発生手段の一方の出力端
にゲート端子を接続する一対の相補接続された第１の電
界効果トランジスおよび前記駆動パルス発生手段の他方
の出力端にゲート端子を接続する一対の相補接続された
第２の電界効果トランジスタとを備え、ステツプモータ
の駆動コイルを前記第１および第２の電界効果トランジ
スタの出力端間に接続するように構成し、前記駆動パル
ス発生手段の一方の出力端に発生する出力信号と他方の
出力端に発生する出力信号とは互に重ならず、所定の休
止期間経過後に交互に発生する構成とし、前記駆動パル
ス発生手段の一方の出力端に出力信号を発生したとき前
記ステツプモータを１ステツプ動作させ、前記駆動パル
ス発生手段の他方の出力端に出力信号を発生したとき前
記ステツプモータを他の１ステツプ動作させ、前記駆動
パルス発生手段から前記駆動コイルに駆動パルスを発生
させる出力信号が発生しないとき前記第１および第２電
界効果トランジスタならびに前記駆動コイルが閉ループ
接続構成していることを特徴とする時計用ステツプモー
タの駆動回路。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2610273A JPS6024680B2 (ja) | 1973-03-07 | 1973-03-07 | 時計用ステツプモ−タの駆動回路 |
| GB823574A GB1434682A (en) | 1973-03-07 | 1974-02-22 | Driving circuit for a stepping motor of a timepiece |
| DE19742409925 DE2409925C2 (de) | 1973-03-07 | 1974-03-01 | Antriebsschaltung für einen Schrittschaltmotor |
| FR7407068A FR2220919B1 (ja) | 1973-03-07 | 1974-03-01 | |
| CH323674A CH576164B5 (ja) | 1973-03-07 | 1974-03-07 | |
| CH323674D CH323674A4 (ja) | 1973-03-07 | 1974-03-07 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2610273A JPS6024680B2 (ja) | 1973-03-07 | 1973-03-07 | 時計用ステツプモ−タの駆動回路 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6299578A Division JPS5442613A (en) | 1978-05-26 | 1978-05-26 | Drive circuit for step motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS49114020A JPS49114020A (ja) | 1974-10-31 |
| JPS6024680B2 true JPS6024680B2 (ja) | 1985-06-14 |
Family
ID=12184218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2610273A Expired JPS6024680B2 (ja) | 1973-03-07 | 1973-03-07 | 時計用ステツプモ−タの駆動回路 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6024680B2 (ja) |
| CH (2) | CH576164B5 (ja) |
| DE (1) | DE2409925C2 (ja) |
| FR (1) | FR2220919B1 (ja) |
| GB (1) | GB1434682A (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5345575A (en) * | 1976-10-06 | 1978-04-24 | Seiko Epson Corp | Electronic wristwatch |
| JPS5370876A (en) * | 1976-12-07 | 1978-06-23 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Electronic wristwatch |
| JPS53114467A (en) * | 1977-03-16 | 1978-10-05 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Electronic watch |
| JPS53132381A (en) * | 1977-04-23 | 1978-11-18 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Electronic watch |
| JPS53132386A (en) * | 1977-04-23 | 1978-11-18 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Electronic watch |
| JPS53132385A (en) * | 1977-04-23 | 1978-11-18 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Electronic watch |
| JPS53132383A (en) * | 1977-04-23 | 1978-11-18 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Electronic watch circuit |
| JPS53132384A (en) * | 1977-04-23 | 1978-11-18 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Electronic watch |
| JPS53136870A (en) * | 1977-04-23 | 1978-11-29 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Electronic watch |
| JPS53132382A (en) * | 1977-04-23 | 1978-11-18 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Electronic watch |
| JPS5477169A (en) * | 1977-12-02 | 1979-06-20 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Electronic watch |
| JPS55147381A (en) * | 1979-05-04 | 1980-11-17 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Detector for electronic watch |
| FR2459579A1 (fr) * | 1979-06-21 | 1981-01-09 | Suisse Horlogerie | Detecteur d'avance d'un moteur pas a pas |
| CH640999B (fr) * | 1980-08-25 | Ebauchesfabrik Eta Ag | Procede et dispositif de commande d'une moteur pas a pas de piece d'horlogerie electronique. | |
| DE3043634A1 (de) * | 1980-11-19 | 1982-06-03 | Eurosil GmbH, 8000 München | Polwender-treiberschaltung, fuer einen schrittmotor, insbesondere fuer uhren |
| CH644989GA3 (ja) * | 1981-03-18 | 1984-09-14 |
-
1973
- 1973-03-07 JP JP2610273A patent/JPS6024680B2/ja not_active Expired
-
1974
- 1974-02-22 GB GB823574A patent/GB1434682A/en not_active Expired
- 1974-03-01 FR FR7407068A patent/FR2220919B1/fr not_active Expired
- 1974-03-01 DE DE19742409925 patent/DE2409925C2/de not_active Expired
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