JPS61164483A - 小型直流モ−タの駆動回路 - Google Patents
小型直流モ−タの駆動回路Info
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- JPS61164483A JPS61164483A JP60003011A JP301185A JPS61164483A JP S61164483 A JPS61164483 A JP S61164483A JP 60003011 A JP60003011 A JP 60003011A JP 301185 A JP301185 A JP 301185A JP S61164483 A JPS61164483 A JP S61164483A
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- JP
- Japan
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- motor
- transistor
- voltage
- drive circuit
- small
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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
- H02P7/2885—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 whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value
-
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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
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/12—Monitoring commutation; Providing indication of commutation failure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は小型直流モータの駆動回路に関するもので、フ
ロッピーディスクドライブ装置、その細小型直流モータ
を用いて定速回転を得ることを必要とする装置のモータ
速度制御回路に用いられる。
ロッピーディスクドライブ装置、その細小型直流モータ
を用いて定速回転を得ることを必要とする装置のモータ
速度制御回路に用いられる。
従来の小型直流モータの駆動回路の典型的な１例を第２
図に示す、同図中２１はモータηの回転速度コントロー
ル回路、２３はモータに付属して回転数に比例した周波
数ｆを発生するタコジエネであり周波数信号はコントロ
ール回路２１に入力する。
図に示す、同図中２１はモータηの回転速度コントロー
ル回路、２３はモータに付属して回転数に比例した周波
数ｆを発生するタコジエネであり周波数信号はコントロ
ール回路２１に入力する。
コントロール回路の出力電圧ｖ８は電流を制限するため
の抵抗２５ヲ介してＭＰＨのパワートランジスタ冴のベ
イスに入力する。第１図による小型直流モータηの速度
制御は通例、電流制御方式と呼ばれている。その理由は
５次のことによっている。
の抵抗２５ヲ介してＭＰＨのパワートランジスタ冴のベ
イスに入力する。第１図による小型直流モータηの速度
制御は通例、電流制御方式と呼ばれている。その理由は
５次のことによっている。
モータｎの回転数Ｒ（ｒｐｍ ）の増加はタコジエネの
出力周波数ｆ （Ｈ２）の増大となり、とのｆによりコ
ントロール回路ηはＶ−ｆｏ Ｉ （但しｆｏは特定の
基準周波数である。）に負に比例した出力電圧ｖ８＜Ｖ
Ｂ＝−Ｋ ｌ ｆ−ｆｏ Ｉ １但しＫ〉０）を発生す
る。さらにｖ８は抵抗５とトランジスタのペイスーエミ
ツタ間ダイオード特性で決る電流ＩＢを発生し、よりの
ｈｆｅ電流増幅率倍がモータの駆動電流工Ｍとなる。
出力周波数ｆ （Ｈ２）の増大となり、とのｆによりコ
ントロール回路ηはＶ−ｆｏ Ｉ （但しｆｏは特定の
基準周波数である。）に負に比例した出力電圧ｖ８＜Ｖ
Ｂ＝−Ｋ ｌ ｆ−ｆｏ Ｉ １但しＫ〉０）を発生す
る。さらにｖ８は抵抗５とトランジスタのペイスーエミ
ツタ間ダイオード特性で決る電流ＩＢを発生し、よりの
ｈｆｅ電流増幅率倍がモータの駆動電流工Ｍとなる。
しかし、前述の電流制御を用いた従来技術では次の点に
問題がある。（１）としては、第２図のトランジスタ冴
が作る電流源は出力インピーダンスが高く、モータコイ
ルに流れる電流が整流器によって転流する際に発生する
ノイズ電圧を吸収できずに電磁ノイズとなり他信号回路
に悪影響を与える。
問題がある。（１）としては、第２図のトランジスタ冴
が作る電流源は出力インピーダンスが高く、モータコイ
ルに流れる電流が整流器によって転流する際に発生する
ノイズ電圧を吸収できずに電磁ノイズとなり他信号回路
に悪影響を与える。
（２）としては、使用するモータが←）電源とトランジ
スタ冴のコレクタ間に位置し接続されるために、ブラシ
レス直流モータの場合に使用できない電圧制御型のモー
タドライバ回路が発生する。さらに（３）として、第２
図による電流制御方式はモータの駆動電流がトランジス
タあのダイオード特性と該トランジスタのｈｆｔｔで決
まるために、ゲイン定数η” ”／’８ （？”７ｍｔ
／’ ）が、モータの負荷トルクによりて大きく変化す
る。このためモータの速度制御系が不安定となり発振状
態に落込む危険性があった。
スタ冴のコレクタ間に位置し接続されるために、ブラシ
レス直流モータの場合に使用できない電圧制御型のモー
タドライバ回路が発生する。さらに（３）として、第２
図による電流制御方式はモータの駆動電流がトランジス
タあのダイオード特性と該トランジスタのｈｆｔｔで決
まるために、ゲイン定数η” ”／’８ （？”７ｍｔ
／’ ）が、モータの負荷トルクによりて大きく変化す
る。このためモータの速度制御系が不安定となり発振状
態に落込む危険性があった。
Ｃ問題点を解決するための手段〕
本発明は前述の問題点を全て解決する手段を提供するも
ので、下記の通りである。
ので、下記の通りである。
本発明の小型直流モータの駆動回路は、小型直流モータ
の回転速度の増減を検出し差分をモータの駆動電圧にフ
ィードバックして回転゛速度を一定にする速度制御回路
に於て、前記回転速度の増減を検出するコントロール回
路の出力電圧を第１のＮＰＮ トランジスタのベイスに
入力し、該トランジスタのエミッタは接地するｉｌの抵
抗に接続し、又該トランジスタのコレクタは第２のＰＮ
Ｐ トランジスタのペースに接続しており、該第２のト
ランジスタのエミッタは電源に、又コレクタはモータの
駆動電源端子に接続し、さらに第２のトランジスタのコ
レクタと第１のトランジスタのエミッタとは第２の抵抗
で接続したことを特徴とする。
の回転速度の増減を検出し差分をモータの駆動電圧にフ
ィードバックして回転゛速度を一定にする速度制御回路
に於て、前記回転速度の増減を検出するコントロール回
路の出力電圧を第１のＮＰＮ トランジスタのベイスに
入力し、該トランジスタのエミッタは接地するｉｌの抵
抗に接続し、又該トランジスタのコレクタは第２のＰＮ
Ｐ トランジスタのペースに接続しており、該第２のト
ランジスタのエミッタは電源に、又コレクタはモータの
駆動電源端子に接続し、さらに第２のトランジスタのコ
レクタと第１のトランジスタのエミッタとは第２の抵抗
で接続したことを特徴とする。
本発明による駆動回路を用いることにより従来例による
問題点（１）は従来の電流源から本発明の電圧源に変更
されることにより解決される。この理由として、電圧源
の出力インピーダンスは負荷に対して充分小さく、転流
により発生する電圧を低インピーダンスで短絡できるた
めである０次に問題点（２）に対しては本発明による具
体的実施例に示す如く実現可能となる。さらに問題点（
８）に対しては、抵抗で出力側より入力側に帰還するこ
とによりη＝ Ｒ／ＶＢ がほぼ抵抗値とモータの固
有定数で決ることより実現できる８本発明によるモータ
の駆動回路はモータの電圧制御方式を基本としている。
問題点（１）は従来の電流源から本発明の電圧源に変更
されることにより解決される。この理由として、電圧源
の出力インピーダンスは負荷に対して充分小さく、転流
により発生する電圧を低インピーダンスで短絡できるた
めである０次に問題点（２）に対しては本発明による具
体的実施例に示す如く実現可能となる。さらに問題点（
８）に対しては、抵抗で出力側より入力側に帰還するこ
とによりη＝ Ｒ／ＶＢ がほぼ抵抗値とモータの固
有定数で決ることより実現できる８本発明によるモータ
の駆動回路はモータの電圧制御方式を基本としている。
本発明の具体的実施例を第１図、第８図に示す。
第１図中のモータ１２はブラシ付又はブラシレスどちら
でも良く同図は一般的な使用例を示す。一方第３図は第
１図中のモータ１２として電子ブラシによるホールモー
タを用いた具体例である。まず第１図の構成より詳しく
説明すると、１１；コントロール回路、１２；小型直流
そ一タ、１３；タコジエネｊ１４；第１のトランジスタ
、１５；第２のトランジスタ、 １６ ； ’Ｉｔ １
の抵抗、１７；第２の抵抗である。
でも良く同図は一般的な使用例を示す。一方第３図は第
１図中のモータ１２として電子ブラシによるホールモー
タを用いた具体例である。まず第１図の構成より詳しく
説明すると、１１；コントロール回路、１２；小型直流
そ一タ、１３；タコジエネｊ１４；第１のトランジスタ
、１５；第２のトランジスタ、 １６ ； ’Ｉｔ １
の抵抗、１７；第２の抵抗である。
本回路例に示す如く、モータを電圧制御素子（この場合
トランジスタ１５）と接地との間に配置することが可能
となる９次にトランジスタ１４ 、１５と抵抗１６（Ｒ
１）、１７（Ｒ２）よりなる本発明の駆動回路の動作原
理を、説明する。第１のトランジスタのベイスＢとエミ
ッタ８間の電圧ＶＢＦｆは、１４のトランジスタがコレ
クタ接地型で使用されているために入力電圧ｖ８とエミ
ッタ電圧ＶＺの比（電圧増幅率） ’ｊｌＲ／ＶＢ中１
が成立つことからほぼ１個ダイオードによる電圧降下分
である０、６７の一定値となる。即ち ＶＢＩ ＝ Ｖａ −Ｖｆ ＝ ｃｖｔｔｓｔａ
（１）一方第２のトランジスタ乃の出力電圧をＶＭとす
れば＠１のトランジスタのエミッタ電圧ＶＥは抵抗Ｒ１
，Ｒ２を用いて、 ｖｘ ＝−二−ＶＭ （２）Ｒ１＋１２ となる。従って（１）、（２）式より、となる、この時
の駆動回路の電圧層＠率Ｇは。
トランジスタ１５）と接地との間に配置することが可能
となる９次にトランジスタ１４ 、１５と抵抗１６（Ｒ
１）、１７（Ｒ２）よりなる本発明の駆動回路の動作原
理を、説明する。第１のトランジスタのベイスＢとエミ
ッタ８間の電圧ＶＢＦｆは、１４のトランジスタがコレ
クタ接地型で使用されているために入力電圧ｖ８とエミ
ッタ電圧ＶＺの比（電圧増幅率） ’ｊｌＲ／ＶＢ中１
が成立つことからほぼ１個ダイオードによる電圧降下分
である０、６７の一定値となる。即ち ＶＢＩ ＝ Ｖａ −Ｖｆ ＝ ｃｖｔｔｓｔａ
（１）一方第２のトランジスタ乃の出力電圧をＶＭとす
れば＠１のトランジスタのエミッタ電圧ＶＥは抵抗Ｒ１
，Ｒ２を用いて、 ｖｘ ＝−二−ＶＭ （２）Ｒ１＋１２ となる。従って（１）、（２）式より、となる、この時
の駆動回路の電圧層＠率Ｇは。
となり、トランジスタの電流増幅率五ｆｅに依存せず、
受動素子である抵抗値のみで決るから、誕めて周囲温度
に対して安定にすることができる１本発明になる駆動回
路のｖＢ対Ｖｗの実測例′ｆｒ：第４図（ロ）（こ示し
た。Ｖｗの”１ｇ：３ｖ近辺からの平担化は電源電圧と
してＶ Ｂ ： ５７を選択した仁とによる飽和現象に
もとすいている。本発明になる駆動回路は、モータの回
転数の増減に伴って発生するモータ電流の増減に際して
もトランジスタ１５の出力電圧ＶＭｆ一定にする様にフ
ィードバックが働くことより電圧源とみなすことができ
る。さらに本発生になる駆動回路はモータ電圧ＶＭに対
して電圧リミッタの機能も有している。但しこれが成立
するのは、コントロール回路１１の出力電圧ｖ８が電源
電圧ＷＥ以下で、特定の最高電圧ｍＡＸ（ｖ５）を有す
る場合である。この場合のＶＭの最高電圧（リミット電
圧ンＭｈＸ（Ｖりは（８）式より次式となることは明ら
かである。
受動素子である抵抗値のみで決るから、誕めて周囲温度
に対して安定にすることができる１本発明になる駆動回
路のｖＢ対Ｖｗの実測例′ｆｒ：第４図（ロ）（こ示し
た。Ｖｗの”１ｇ：３ｖ近辺からの平担化は電源電圧と
してＶ Ｂ ： ５７を選択した仁とによる飽和現象に
もとすいている。本発明になる駆動回路は、モータの回
転数の増減に伴って発生するモータ電流の増減に際して
もトランジスタ１５の出力電圧ＶＭｆ一定にする様にフ
ィードバックが働くことより電圧源とみなすことができ
る。さらに本発生になる駆動回路はモータ電圧ＶＭに対
して電圧リミッタの機能も有している。但しこれが成立
するのは、コントロール回路１１の出力電圧ｖ８が電源
電圧ＷＥ以下で、特定の最高電圧ｍＡＸ（ｖ５）を有す
る場合である。この場合のＶＭの最高電圧（リミット電
圧ンＭｈＸ（Ｖりは（８）式より次式となることは明ら
かである。
例Ｌ ｉｆ ｈ ＭＡ”（Ｉ’ｓ ） ＝ ８ （ｖ）
ｅ Ｒ１＝ ２２０ （Ｑｌ ｔ Ｒ２＝ ８８０（
０） ＃ ＶＢ］ｅ ＝ ０．６ Ｖ（７）場合にはＭ
ＡＸ（Ｖす＝ ６．０ （’７）となる、第４図（６）
は、電源電圧ＶＢを増加した際のモータ電圧ＶＭ（７）
特性であり、ＭＡＸ（ＶＭ） ＝ ５ （ｖ）程度のリ
ミット電圧が得られていることがわかる。
ｅ Ｒ１＝ ２２０ （Ｑｌ ｔ Ｒ２＝ ８８０（
０） ＃ ＶＢ］ｅ ＝ ０．６ Ｖ（７）場合にはＭ
ＡＸ（Ｖす＝ ６．０ （’７）となる、第４図（６）
は、電源電圧ＶＢを増加した際のモータ電圧ＶＭ（７）
特性であり、ＭＡＸ（ＶＭ） ＝ ５ （ｖ）程度のリ
ミット電圧が得られていることがわかる。
次に第３図は本発明になる小型直流モータの駆動回路の
他の具体的実施例を示す図である１図中各部の構成は、
８０１：コントロール回路、第１のトランジスタ８０８
と第２のトランジスタ８０９と第１の抵抗８１９及びｇ
ｌｃ２の抵抗８２０全体で本発明になる駆動回路を構成
する。３０２はブラシレスモータ８０６のドライバー回
路、８２１．８２２はホール素子である３０８，８０４
，８０５に電圧を供給するための抵抗、８１０，３１１
．８１２，８１８，８１４．ｆ３１５のＰＮＰ及びＮＰ
Ｎ トランジスタ群は前記モータ８０６’に全波駆動す
るための転流用トランジスタである。トランジスタ３１
８，８１４，８１５のコレクタとエミッタ間に接続する
ダイオードは転流時にモータのコイル８６１〜３６８の
両端に発生する誘起電圧を短絡して該トランジスタを電
圧破壊より守るため保護ダイオードである。抵抗８２８
，８２４．３２５は電流制限用抵抗、３１６，８１７゜
８１８は平滑用コンデンサ、さらに８０７はタコジエネ
でモータの回転数に比例した周波数信号十を発生する。
他の具体的実施例を示す図である１図中各部の構成は、
８０１：コントロール回路、第１のトランジスタ８０８
と第２のトランジスタ８０９と第１の抵抗８１９及びｇ
ｌｃ２の抵抗８２０全体で本発明になる駆動回路を構成
する。３０２はブラシレスモータ８０６のドライバー回
路、８２１．８２２はホール素子である３０８，８０４
，８０５に電圧を供給するための抵抗、８１０，３１１
．８１２，８１８，８１４．ｆ３１５のＰＮＰ及びＮＰ
Ｎ トランジスタ群は前記モータ８０６’に全波駆動す
るための転流用トランジスタである。トランジスタ３１
８，８１４，８１５のコレクタとエミッタ間に接続する
ダイオードは転流時にモータのコイル８６１〜３６８の
両端に発生する誘起電圧を短絡して該トランジスタを電
圧破壊より守るため保護ダイオードである。抵抗８２８
，８２４．３２５は電流制限用抵抗、３１６，８１７゜
８１８は平滑用コンデンサ、さらに８０７はタコジエネ
でモータの回転数に比例した周波数信号十を発生する。
第３図によるモータの速度制御動作はすでシこ説明した
第１図の例と同様である。
第１図の例と同様である。
以上に説明した通り本発明による小型直流モータの駆動
回路は、該駆動回路が電圧源を構成するためにモータの
発生する転流ノイズを低減できる他％温度特性に優れモ
ータの速度制御系を安定化でき、さらにモータの駆動電
圧に上限値を設定する機能を簡単かつわずかな素子数で
実現でき、７０ツピデイスクドライブ装置等の民生装置
のコスト低減と品質向上をはかることができ今後多大の
メリットが期待できる。
回路は、該駆動回路が電圧源を構成するためにモータの
発生する転流ノイズを低減できる他％温度特性に優れモ
ータの速度制御系を安定化でき、さらにモータの駆動電
圧に上限値を設定する機能を簡単かつわずかな素子数で
実現でき、７０ツピデイスクドライブ装置等の民生装置
のコスト低減と品質向上をはかることができ今後多大の
メリットが期待できる。
第１図は本発明の小型直流モータの駆動回路の一実施例
を示す図。 第２図は従来の小型直流モータの駆動回路の典型的な例
を示す図 第８図は本発明の小型直流モータの駆動回路の具体的な
他の実施例を示す図。 第４図（ｃＬ）（ｂ）は本発明になる第１図又は第２図
の駆動回路が実現する特性図である。 １１・−・コントロール回路 １４ 、１５−−第１及び第２のトランジスタ１６ 、
１７・畢第１及び第２の抵抗 工２・・小型直流モータ １３・・タコジエネ 以 上
を示す図。 第２図は従来の小型直流モータの駆動回路の典型的な例
を示す図 第８図は本発明の小型直流モータの駆動回路の具体的な
他の実施例を示す図。 第４図（ｃＬ）（ｂ）は本発明になる第１図又は第２図
の駆動回路が実現する特性図である。 １１・−・コントロール回路 １４ 、１５−−第１及び第２のトランジスタ１６ 、
１７・畢第１及び第２の抵抗 工２・・小型直流モータ １３・・タコジエネ 以 上
Claims (1)
- 小型直流モータの回転速度の増減を検出し差分をモータ
の駆動電圧にフィードバックして回転速度を一定にする
速度制御回路に於て、前記回転速度の増減を検出するコ
ントロール回路の出力電圧を第１のＮＰＮトランジスタ
のベイスに入力し、該トランジスタのエミッタは接地す
る第１の抵抗に接続し、又該トランジスタのコレクタは
第２のＰＮＰトランジスタのベースに接続しており、該
第２のトランジスタのエミッタは電源に、又コレクタは
モータの駆動電源端子に接続し、さらに第２のトランジ
スタのコレクタと第１のトランジスタのエミッタとを第
２の抵抗で接続したことを特徴とする小型直流モータの
駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60003011A JPS61164483A (ja) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | 小型直流モ−タの駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60003011A JPS61164483A (ja) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | 小型直流モ−タの駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61164483A true JPS61164483A (ja) | 1986-07-25 |
Family
ID=11545399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60003011A Pending JPS61164483A (ja) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | 小型直流モ−タの駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61164483A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03107391A (ja) * | 1989-09-20 | 1991-05-07 | Mitsubishi Electric Corp | プラシレスモータの駆動装置 |
| JPH03107390A (ja) * | 1989-09-19 | 1991-05-07 | Mitsubishi Electric Corp | 高電圧駆動ブラシレスモータ |
-
1985
- 1985-01-11 JP JP60003011A patent/JPS61164483A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03107390A (ja) * | 1989-09-19 | 1991-05-07 | Mitsubishi Electric Corp | 高電圧駆動ブラシレスモータ |
| JPH03107391A (ja) * | 1989-09-20 | 1991-05-07 | Mitsubishi Electric Corp | プラシレスモータの駆動装置 |
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