JPS62285684A - 直流モ−トルの電流制限回路 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、直流モートルの制御回路に係り、特に低電圧
にて駆動される場合、駆動効率が良く。

安価な電流制限回路に関する。

〔従来の技術〕

従来の電流制限回路に於いては、第４図に例を示す如く
、電流検出用抵抗ｒｓ（０，１〜１Ω程度）を直列に入
れ電流そのものを検出していたので、定常運転時に於い
ても、ｒｓによる電圧ロス（ｒｓＸＩ）と発熱（Ｉ２Ｘ
ｒｓに比例した）が発生すると共に、大きな容量の抵抗
が必要となり、基板実装面精が大となると共に、ｒｓ部
品代が必要となり、高価とならざるを得なかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の電流制限回路に用いていた、電流検出用抵抗によ
る電流検出をやめ（抵抗を使用しない）スイッチングト
ランジスタのオン、オフ信号を使−用し、効率の良い、
安価な直流モートルの電流側を 限を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

駆動効率のアップ、抵抗ｒｓでのロス発生は。

抵抗ｒｓにて電流検出を行っている為であり、直接電流
を検出しなくとも目標の電流値にて制限がかかれば良い
、モートルの制御は、スイッチング素子をオン、オフす
ることにより行っており、このオン、オフのｄｕｔｙを
変えて、モートルへの流す電流を制御している。従って
、　ｄｕｔｙと流れる電流の間には一定の関係があり、
今回の発明は、この点に着目し、ｄｕｔｙには間接的に
電流を検出する様にしたものである。

〔作用〕

スイッチング素子のｄｕｔｙを直流電圧に変換し、この
電圧をあらかじめ設定された一定基準電圧Ｖｒと比較し
、変換電圧が基準電圧をこえた場合、ＩＣＩ出力はＬど
なる。ＩＣＩ出力がＬになるとＩＣ２の（−）入力は、
ＩＣ２（＋）基準電圧Ｖｘより低くなるので、ＩＣ２出
力はＨとなりＱｌがＯＮする。Ｑｚのコレクタは、スイ
ッチング素子のベースに接続されているから、スイッチ
ング素子はオフとなる。又ＩＣＩの出力はＲｚ。

６６時定数に従い、Ｖｃｃに向って上昇して行き。

この電圧がＶｘをこえるとＩＣ２の出力は、ＬとなりＱ
ｌはオフする。この様にして一定時間スイツチング素子
をオフし、電流制限がかかる。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図により説明する。

直流モートルは、スイッチング素子Ｑをオン。

オフし、そのｄｕｔｙを変えることにより定速制御され
る。ｄｕｔｙは、直流モートルに取付られたエンコーダ
信号をＦ／Ｖ変更した直流電圧Ｖｆと、指令電圧Ｖｉを
比較、増幅し、三角波発振電圧と比較することにより得
られる。つまり、ＶｆがＶｉにほぼ同一となる様、　ｄ
ｕｔｙを変え、定速制御する。

ところで、モートルの起動時等に於いてはモートルは回
転しておらず（Ｖｆ＝Ｏ）、この場合には、ｖｉがその
まま増幅され、比較されるのでｄｕｔｙは１００％とな
り、Ｑｌはオンの状態となりモートルを直接電源に接続
した場合と同じとなり、極めて大きな電流工が流れ、ス
イッチング素子Ｑを破壊してしまう。又はこの電流でも
破壊しない大きな容量のスイッチング素子が必要となる
。例えばモートルの抵抗が０．５　Ω、電源１２Ｖとす
ると１２Ｖ÷０．５Ω＝２４Ａの電流が流れることにな
る。そこで、本実施例に示す如＜　ｄｕｔｙを積分した
電圧Ｖｃと基準電圧Ｖｒを比較し、一定時間間スイツチ
ング素子をオフすることにより電流を制限することが出
来る。以下、具体的な回路側を第２図に、又第３図には
各部の動作タイミング図を示す。

第２図、第３図により動作を説明する。

起動時に於いてはｄｕｔｙは１００％（Ｈ）となるので
、積分出力Ｖｃは上昇していくが、このＶｃがＶｒより
高くなるとＩＣＩの出力はＬとなる。

ＩＣＩの出力がＬとなると、ＩＣ２の（＋）入力Ｖｘよ
り（−）入力が低くなるので、ＩＣ２の出力はＨとなり
ＱｌがオンしＬとなる。ＱｚがＬとなるのでｄｕｔｙは
Ｌとなり、Ｖｃも下がるのでＩＣ１出力はＨとなる。こ
こでＩＣＩの出力は、オープンコレクタを使用するので
、ＩＣＩの出力は、Ｒ５，Ｃｚの時定数に従い上昇して
いき、ＶｘをこえるとＩＣ２の出力はＬとなりＱｚがオ
フする。

この様に、基準電圧ＶｒはｄｕｔｙがＬとなる値。

つまり電流の最大値を決定し、基準電圧Ｖｘはｄｕｔｙ
がＬとなる時間を決定する。この値は、使用するモート
ルの電気的時定数、抵抗値、及び制限をかけたい最大電
流値により決定する。

この様に本発明によれば、スイッチング素子のｄｕｔｙ
を使用して電流制限を行うので、従来使用していた検出
用抵抗が不要となり（検出用抵抗は、０．１〜１Ω、５
〜ＩＯＷ程度となる）、定常運転中の電圧ロスがなく、
抵抗による発熱もなく。

基板実装面積が少くなる等、効率の良い安価な電流制限
回路が実現出来る。

尚第３図に定常時の動作タイミング図も示すが、定常時
に於いてはｄｕｔｙが小さいので、積分出力がＶｃより
低く、電流制限回路は動作しない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、電流検出用抵抗が不要となるので、 （１）定常時に於ける電圧ロスをなくすることが出来る
。例えば０．２　　Ωの抵抗を使用、　５Ａ定常電流と
するとＩＶのロスがなくなる。

（２）抵抗による発熱がなくなる。例えば０．２Ω、５
Ａとすると、０．２Ｘ５”＝５Ｗの発熱がなくなる。

（３）抵抗不要には、基板実装面積が少く出来。

又部品代も不要となり安価に出来る。例えば（２）の例
で５Ｗで発熱があるとすると１０Ｗ程度の抵抗が必要と
なる。０．２　Ω、１０Ｗの抵抗寸法例は、１０＋ｎｍ
　Ｘ　１０ｍｍ　（角）Ｘ４８ｏｎ（長さ）である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路ブロック図、第２図は
その具体的回路図、第３図は第２図回路例の動作タイミ
ング図、第４図は従来方法の電流検出回路図である。 ＰＳ・・・駆動電源、Ｍ・・・直流モートル、Ｅ・・・
エンコーダ、ＩＣＩ・・・コンパレータ、ＩＣ２・・・
コンパレータ、Ｑ・・・スイッチング素子、Ｑｌ・・・
トランジスタ、Ｒｚ〜Ｒ８・・・抵抗、ＣＩ　−Ｃ２・
・・コンデンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、直流モートルとスイッチング素子が直流電源にシリ
   ースに接続され、前記スイッチング素子をオン、オフに
   させて前記直流モートルの速度を制御する装置に於いて
   、前記スイッチング素子のオン、オフ信号をオン、オフ
   のデユテイに応じた電圧に変換する装置と、前記電圧を
   一定電圧値と比較する装置と、前記比較装置の出力変化
   によりあらかじめ定められた幅のパルスを発生する時定
   数装置を有し、前記パルス幅の間、スイッチング素子を
   オフとなるが如くしたことを特徴とする直流モートルの
   電流制限回路。