JPS61240892A - 定電流駆動回路 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は定電流駆動回路に係夛％特にステッピングモー
タを定電流駆動する回路に関する。

〔発明の背景〕

従来のパルスモータ定電流駆動回路は、電流制御回路に
、電流検知器からの信号に三角波信号をコンデンサカッ
プリングにより重畳し、この重畳信号と基準電圧信号と
をコンパレータによシ比較してＯＮ１０　Ｆ　Ｆのデユ
ーチー比を励磁電流に対応して制御するＰＷＭ方式を用
いていた。しかし三角波信号の精度が励磁電流にそのま
まきいてくる、ステッピングモータ励磁巻線の時定数、
三角波信号の電圧・周波数により、カップリングコンデ
ンサ及び抵抗の設定が困難、カップリングコンデンサ及
び抵抗の精度が励磁電流の精度に影響する問題点があっ
た。

第４図を参照して、従来技術について説明する。

定電圧電源１はステッピングモータの設定電流以上の電
流２流すことのできる電圧を持った直流電源であり、ス
テッピングモータの励磁巻線の直流抵抗分の値をＴａｂ
設定電流をＩｓとすると、定電圧電源１の電圧Ｅは Ｅ　＞　Ｉ　ｓ・ｒＢ を満足する値である。この定電圧電源工に、ステッピン
グモータ２０の励磁電流をスイッチングシ、定電流制御
するための半導体スイッチング素子２、直流抵抗分４、
リアクタンス分５を持ったステンピングモータ励磁巻線
２０、相切変え信号１３によってステッピングモータの
励磁相を切変える相切変えスイッチング素子６、ステッ
ピングモータ励磁電流検出器７を直列に接続し、定電圧
電源１からステッピングモータ励磁巻線２０に励磁電流
を流し込むメインループを作る。励磁電流検出器７から
の励磁屯流信号に、三角波発振器１０からの三角波信号
をカップリングコンデンサ９を介し七重畳し、この合成
信号と励磁電流を設定するための基準電圧発生器１１か
らの基準電圧信号とをコンパレータ１２に入力する。

ここでコンパレータ１２の出力信号は、励磁電流に対応
したデユーチー比を持ったパルスとなり、半導体スイッ
チング素子２をＯＮ１０　Ｆ　Ｆ制御し、励磁電流を定
電流制御する。ここで半導体スイッチング素子２がＯＮ
状態の時は、定電圧電源１からステッピングモータ励磁
巻線２０に電流が流れ、ＯＦＦ状態の時は、ステッピン
グモータ励磁巻線の逆起電力により、フライバック用ダ
イオード３を通で電流が流れ、０Ｎ１０ＦＦ制御である
がステッピングモータ励磁巻線には一定の電流が流れる
。

しかしこの回路では、三角波発振器ｌＯの出力が’＆ｍ
した場合、コンパレータ１２に入力される信号は励磁電
流が一定であっても変動し１、この変動を補正する方向
にフィードバックがかかるため、励磁電流が変動してし
まう。同様に、カップリングコンデンサ９、抵抗８の変
動に対しても励磁電流が変動する。又カップリングコン
デンサ９と抵抗８により三角波信号と励磁直流検出信号
を重畳させるため、そのインピーダンスの精度により、
励磁電流が変動する。このため三角波発振器１０の周波
数精度・カップリングコンデンサ９、抵抗８の精度が問
題になりその値の設定も複雑になる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ステッピングモータｅ定電流駆動する
場合に、ステッピングモータの時定数によらず、任意の
一定周波数によりステッピングモータの相電流をスイッ
チングし、安定な定電流駆動を行なわせることを提供す
ることにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、ステッピングモータの相電流検出信号
と基準電圧とを誤差増幅器により比較増幅し、この誤差
増幅器の出力とステッピングモータの相電流スイッチン
グ周波数を決める三角波発振器の出力と’ｒＰＷＭコン
パレータに入力し、ステッピングモータの相電流に比例
したパルス福を持つスイッチング信号を作り、これによ
りステッピングモータの相電流をスイッチングし、定電
流制御する点にある。従って電流制御ループのループゲ
インが大きくとれ、基準電圧に比例した安定な定電流特
性が得られる。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。

この実施例では、励磁電流の変動要因をなくし、安定な
定電流駆動回路を簡単な回路により実現している。第４
図と同一の部分は同一の番号？付して説明を省略しであ
る。またスイッチング半導体素子２と相切変えスイッチ
ング素子６けバイポーラ回路の例を示しであるが、これ
らはユニポーラ回路とすることもできる。

第１図において、ステッピングモータ励磁電流検出器７
からの信号と基準電圧発生器１１からの信号を誤差増幅
器１４に入力し、比較増幅し、この出力信号と三角波発
振器１０の三角波信号とをＰＷＭコンパレータ１５に入
カシ、ステッピングモータの励磁電流に対応したデユー
ティ−比を持ったパルスのスイッチング信号を作り、半
導体スイッチング素子を０Ｎ１０ＦＦ制御し、励磁電流
を定電流制御する。ここで、誤差増幅器１４の増幅率は
十分大きくとれるため、三角波発振器１０の三角波信号
が変動してＰＷＭコンパレータ１５からのスイッチング
信号のデユーティ−比が変動し励磁通流が変化しようと
しても、励磁電流検出信号と基準電圧信号とを誤差増幅
器１４により比較増幅するため、励磁電流は基準電圧に
対して一定となり、誤差増幅器１４の出力が三角波信号
の変動を除去する方向に働き、ＰＷＭコンパレータ１５
の出力は変化しない。このように回路の変動要因を大き
くループゲインを持つ制御ループの内に入れ、励磁電流
の安定性が向上されるのである。

なお、上記説明においてはステッピングモータの一相分
について説明しであるが、第２図のようにステッピング
モータの相数第１図の回路を並べて使用する。まｆｃ４
相ステッピングモータにおいては、１−２相励磁・２相
励磁共に１相と３相・２相と４相が同時に励磁されるこ
とがないため、第３図のように１相と３相・２相と４相
を同一制御回路で制御することもできる。ここで、第２
図。

第３図の定電流制御回路２１は、三角波発振器１０、基
準電圧器１１、誤差増幅器１４、ＰＷＭコンパレータ１
５による回路を略したものである。

上述の例は、直流電源の出力を制御する半導体スイッチ
ング素子と、この半導体スイッチング素子を制御する制
御回路を備え、励磁相切変え半導体スイッチ回路とステ
ッピングモータの励磁巻線と電流検知回路と、上記半導
体スイッチング素子を直列に接続し、電流検知回路にお
いて検知したステッピングモータ励磁巻線電流を、基準
値との比較し、上記制御回路により上記半導体スイッチ
ング素子を０Ｎ１０ＦＦＬ定電流化するステッピングモ
ータ定電流駆動回路を有する。電流検知回路の信号と、
基準電圧発生器の信号とを比較・増幅する誤差増幅器と
、この誤差増幅器の出力信号と三角波発振器の出力信号
とを比較し、パルス幅変調Ｃ以下ＰＷＭと略す）するコ
ンパレータ２有し、ステッピングモータの励磁巻線のり
アクタンス分と直流抵抗分によって定まる時定数にまっ
たく関係なく、三角波発振器の出力信号の周波数により
スイッチングされる、安定なスイッチングによる定電流
制御を行なえる。

〔発明の効果〕

本発明の回路構成及び動作は以上の如くであるので、本
回路を採用した場合、誤差増幅器の追加という比較的簡
単な回路変更により、変動の少ない安定したステッピン
グモータの定電流駆動が行なえることから、ステッピン
グモータの励磁電流の変動により発生する撮動を嫌う機
構へ、定電流駆動方式のステッピングモータを使用する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図および
第３図は本発明の他の実施例を示す回路図、第４図は従
来の定電流駆動回路を説明するための図である。 １・・・定電圧電源、２・・・半導体スイッチング素子
、３・・・フライバック用ダイオード、６・・・相切変
えスイッチング素子、７・・・ステッピングモータ励磁
電流検出器、１０・・・三角波発振器、１１・・・基準
電圧器、１４・・・誤差増幅器、１５・・・ＰＷＭコン
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Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ステッピングモータの相電流検出信号と基準電圧と
   を誤差増幅器により比較増幅し、この誤差増幅器の出力
   と上記ステッピングモータの相電流スイッチング周波数
   を決める三角波発振器出力とをＰＷＭコンパレータに入
   力し、上記ステッピングモータの相電流に比例したパル
   ス幅を持つスイッチング信号を作り、このスイッチング
   信号により上記ステッピングモータの相電流を制御する
   ように構成したことを特徴とする定電流駆動回路。