JPS62296784A - モ−タ制御回路 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は電子機器に用いられる直流モータの制御回路に
関する。

く口）従来の技術 テープレコーダ等の電子機器において直流モータが多く
使用されており、これら直流モータの回転数を制御する
ガバナーとして特開昭５６−２５３９２号公報に記載き
れているように比例電流制御方式と、実公昭４８−１５
２８８号公報に記載されているようにブリッジ制御方式
とがある。比例電流制御方式は誤差検出回路で回転数に
比例した電圧と基準電圧とを比較し、比較して得られた
前記誤差検出回路よりの出力信号をモータに直列接続さ
れた駆動トランジスタのベースに加え、該駆動トランジ
スタを制御しモータに流れるＷ、流を負荷に応じて増減
させ、モータの回転数を一定にしている。一方ブリッジ
制御方式はブリッジ回路の検出端子間の不平衡電圧を被
制御トランジスタにて検出し、検出して得た制御電圧で
もってモータに直列接続された制御トランジスタを制御
しモータの回転数を制御している。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 前述のようにモータの回転数を制御するガバナーとして
、比例電流制御方式とブリッジ制御方式とがありそれぞ
れの方式を集積化した集積回路が販売されている。とこ
ろで光学式ディスク再生装置においてはターンテーブル
を回転させるスピンドルモータにガバナーが用いられる
ほか、ディスクを前記ターンテーブルに着脱させるため
のトレイを摺動させるモータにもガバナーが用いられる
。特にディスクを一度に多数収容しておいて、それら収
容されたうちの各ディスクの任意の曲を選択的に演奏出
来るようにしたオートチェンジャータイプ光学ディスク
再生装置では、前記ディスクが収容されたトレイを左右
あるいは上下方向に移動させるので、前記トレイを移動
させるモータは正逆両方向に回転させる必要がある。し
かし従来の比例電流制御方式あるいはブリッジ制御方式
いずれのガバナー用集積回路では、それ自体正逆両方向
にモータを回転させることは不可能であったので、正逆
ドライバー用の集積回路を組合せて使用していた。その
ため回路が複雑となり価格も高騰した。

本発明は斯る欠点を除去したモータ制御回路を提供する
もので、制御回路のみでモータの正逆両方向に回転させ
ることが出来るようにするとともに制御回路構成自体を
非常にシンプルにすることを目的とする。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明のモータ制御回路は被制御モータを一辺に含めて
第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２及び第３抵抗Ｒ３にて構成
されたブリッジ回路と、第１入力端子が第４抵抗Ｒ４を
介し前記ブリッジ回路の第１検出端子に接続され出力端
子がブリッジ回路の給電端子に接続された演算増幅回路
と、該演算増幅回路の第１及び第２入力端子に夫々一端
が接続された第５抵抗Ｒ６及び第６抵抗Ｒ５と、演算増
幅回路の第２入力端子とブリッジ回路の第２検出端子間
に接続された第７抵抗Ｒ７と、前記第５抵抗Ｒ６及び第
６抵抗Ｒ８を介し演算増幅回路の第１及び第２入力端子
に正又は負の基準電圧を選択的に加える切換スイッチと
よりなり、前記各抵抗の抵抗値が 但し　Ｒｍ・・・モータの直流抵抗 を満足するように構成してなる。

（＊）作用 本発明のモータ制御回路は上述の如き構成をなすので、
モータの回転数を制御回路の入力電圧に比例し一定に出
来、又演算増幅回路の第１入力端子と第２入力端子に加
える入力電圧を正負逆極性にすることに正逆両方向に回
転きせることができる。

（へ）実施例 本発明のモータ制御回路の実施例を図面に従って説明す
る。

り１）はブリッジ回路で、−辺に直流モータ（２）を含
み、他辺に第１抵抗Ｒ１３第２抵抗Ｒ８、及び第３抵抗
Ｒ８を有する。（３）は第１入力端子（４）、第２入力
端子（５）及び出力端子（６）を有する演算増幅回路、
（Ｒ４）はモータ（２）と第３抵抗Ｒ１とが結合きれた
ブリッジ回路（１）の第１検出端子（７）及び演算増幅
回路（３）の前記第１入力端子（４）間に接続された第
４抵抗、（Ｒ，＞（Ｒ１）は第１入力端子（４）と第２
入力端子（５）とに夫々接続された第５抵抗及び第６抵
抗、（Ｒ７）は第７抵抗１、演算増幅回路（３）の第２
入力端子（５）及び第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ６とを結
合したブリッジ回路（３）の第２検出端子（５）間に接
続きれている。（Ｃ０）はコンデンサで、ブリッジ回路
（３）が正確にバランスしないとき特に高周波域で正帰
還がかかるのを吸収するもので、ブリッジ回路（３）の
第１検出端子（７）と第２検出端子（８）間に接続きれ
ている。（１０）（１１）は夫々連励する切換スイッチ
で、演算増幅回路（３）の第１入力端子（４）及び第２
入力端子（５）に正又は負の基準電圧を選択的に供給す
る。（１２）＜１３）は夫々逆導電型を有する制御トラ
ンジスタで、ベースは結合され前記演算増幅回路（３）
の出力端子（６）に接ｆｆＲ芒れ、フレフタ・エミッタ
は夫々直列接続され正負の電源間に結合きれ、且つ制御
トランジスタ（１２）（１３）の接続点（１４）はブリ
ッジ回路（１）の給電端子（９）に結合されている。

前記各抵抗は以下の式を満足するように抵抗値を定めて
いる。

ｆ＝　ｕ−・・・・・・・・・・・・（１）Ｒｍ＋　Ｒ
ｓ　　　Ｒｔ　＋　Ｒ１ 但し　Ｒｍ・・・直流モータ（２）の直流抵抗本発明の
モータ制御回路は上述の如き構成をなすので励作時には
以下の式が成立する。

先ず切換スイッチ＜１０）（１１）を図示の状態に切換
えたときの等価回路を第２図に示す。゛今ブリッジ回路
（１）の給電端子（９）（９）間の電圧を■。、直流モ
ータ＜２）の逆起電圧をＥｏとすれば、Ｖａ＝Ｉｍ（Ｒ
ｍ＋Ｒｓ”）＋Ｅｏ　　　　・”””・・・・’（４）
但し　Ｉｎ・・・直流モータ（２）に流れる電流又、■
。＝（Ｖ、−Ｖ−＞Ａ これを変形し　１＝−立■仁」乙上−・・・・・・・・
・・・・（５）Ａ　　　　　Ｖ。

但しくＶや一■−）・・・演算増幅回路（３）の入力電
圧 Ａ・・・演算増幅回路（３）のオーブンループゲイン Ａが無限大に近ければ （■。−Ｖ−＞＝　Ｏ・・・川・旧・・（６）となる。

演算増幅回路（３）の第１入力端子（４）の入力電圧Ｖ
＋は Ｖ＋＝（ＩｍＲ，−Ｅｒｅｆ）　　　ＲｔＥｒｅｆ−（
７）Ｒ，＋Ｒ。

但しＲ，＝Ｒ汁」当− Ｒｍ＋Ｒｓ 一方演算増幅回路り３）の第２入力端子（５）の入力電
圧Ｖ−は ｖ−＝ｖ。・　　６　　・−」Ｌ−・・・・・・・・・
（８〉Ｒｔ　＋　Ｒｔ　　　　Ｒａ　＋Ｒ＋。

但しＲ＋ｏ＝Ｒｙ＋　−又」！− Ｒ，＋　Ｒ。

（８）式に（１）式及びり３）式を代入すると、ｖ−＝
ｖ。・　２　　・　　１　　　・・・・・・・・・（９
）Ｒｍ＋　Ｒｓ　　　Ｒｅ　＋　Ｒｅ （６）式に（７）式及び（９）式を代入し整理すると（
ＩｍＲ，−Ｅｒｅｆ　）　　　”　　　＋　ＥｒｅｆＲ
ｅ＋Ｒａ ＝　ｙ　、　−」Ｌ−、−ｈ−、、、、、、（Ｉ　Ｑ　
）Ｒｍ　＋　Ｒｓ　　Ｒｇ　＋Ｒａ （１０）式をさらに変形し整理すると、ＲｔＲＲ （ＩｍＲ，−Ｅｒｅｆ　）　＋　　　　　Ｅｒｅｆ　＝
　Ｖ。Ｒｍ　＋　ＲｓＲ５ ・・・・・・・・・（１１） （１１）式に（４）式を代入し変形する。

ｌｍＲ５＋Ｅｒｅｆ（”　”’　　１）＝Ｉｍ（Ｒｓ　
＋　Ｒｍ）　・＋　Ｅ、　　　Ｒｇ Ｒｍ＋Ｒｓ　　　　Ｒｍ＋Ｒｓ この式を整理する。

Ｅｒｅｆ（”　土肛１）＝Ｅｏ　　　Ｒ””（１２）Ｒ
ｓ　　　　　　　Ｒｍ＋Ｒｓ （１２）式より　Ｅｏ＝Ｅｒｅｆ（１）　　Ｒｍ＋ＲＲ
＋Ｒ Ｒ＝　　　　　　Ｒ５ −Ｅｒｅｆ　−ＬＬ−、」１」Ｌ Ｒｓ　　　　Ｒ＝ ・・・・・・・・・（１３） となり、（１３）式より分るように直流モータ（２）の
逆起電圧Ｅ、は基準電圧Ｅ　ｒｅｆと抵抗値によって決
定しモータ電流Ｉｍ、ブリッジ回路（１）の給電端子（
９）（９）間の電圧Ｖ０と無関係となりガバナー動作、
即ち直流モータ（２）の回転数は一定にきれることが分
る。

前述のように直流モータ（２）の逆起電圧Ｅ、は演算増
幅回路（３）の第１及び第２入力端子（４）＜５）への
基準電圧Ｅ　ｒｅｆの関数となり、前記第１及び第２入
力端子（４）（５）に印加される基＄電ＥＥＥ　ｒｅｆ
の極性を反転することにより直流モータ（２）の回転方
向を逆転出来る。このときの等価回路を第３図に示す。

演算増幅回路＜３）の第１入力端子（４）の入力電圧■
。は ■、＝１ｍＲ８・Ｒ・・・・・・・・・（１５）Ｒ１＋
　Ｒ３ 又第２入力端子（５）の入力電圧■−は■−−ｖ６」Ｌ
−・−１Ｌ−十Ｅｒｅｆ−＆Ｊ−Ｒｒ”Ｒｓ　　　Ｒｓ
＋Ｒ＋。　　　　　　Ｒ，＋Ｒ，。

一■。−Ｌ−・」Ｌ−＋Ｅｒｅｆ−ｈ−−Ｒｍ＋Ｒａ　
　　Ｒ＊＋Ｒｓ　　　　　　　　Ｒｓ”Ｒｓ・・・・・
・・・・（１６） （１５）式及び（１６）式を（６）式に代入すると、Ｉ
ｍＲ，、ｉ　ｙ４．−ニーＥｒｅｆ　”Ｒｓ”Ｒｓ　　
　　　ＲＩ”Ｒｘ　　　　Ｒ＊＋Ｒｓ　　　　　　　　
Ｒｓ＋Ｒ６＝０　　　　　　　　　　　・・・・・・・
・・（１７）（１７）式を変形し且つ（４）式を代入す
ると、ｌｍＲ５Ｅｒｅｆ　”　　＝　　’　　（Ｉｎ（
Ｒｓ＋Ｒｍ）　＋　Ｅｏ　）Ｒｓ　　　Ｒｍ＋Ｒ。

・・・・・・・・・（１８） （１８）式を整理すると Ｅ０＝−Ｅｒｅｆ」動ｈ・」Ｌ Ｒｓ　　　Ｒｉ となり、前述（１３）式と電圧の極性が変っている以外
同一である。このことより基準電圧の極性を変えること
により同一回転数で回転方向のみ逆転出来ることが分る
。

次に第１図に従っ℃実際の力作を説明する。直流モータ
（２）を正回転させるには切換スイッチ（１０）（１１
）を図示の状態に切換えると、演算増幅回路（３）の第
１入力端子（４）には基準電源（１５）よりの正の基準
電圧Ｖ　ｒｅｆが供給され、第２入力端子（５）はアー
ス電位にされるので、演算増幅回路（３）の出力端子に
は正の制御電圧を生じ、制御トランジスタ（１２）をオ
ンし制御トランジスタ（１３）をオフさせる。従ってブ
リッジ回路（１）の給電端子（９）には制御トランジス
タ（１２）を通し正電源よりの正電圧が供給され、直流
モータ（２）には矢印Ａ方向に電流が流れ正方向に回転
し、例えば光学式ディスク再生装置のトレイをディスク
装着方向の第１方向に摺動させる。この間にディスクに
加わる負が増加すると、第４図に示すように直流モータ
（２）の回転数が低下し逆起電圧が減少きれる傾向にあ
る。

しかし逆起電圧が減少すると第４抵抗Ｒ４を介し演算増
幅回路（３）の第１入力端子（４）に加わっている正電
圧が増加し、出力端子（６）に生じる正の制御電圧は高
まり制御トランジスタ（１２）を増々正方向に追い込む
ので、直流モータ（２）に加えられる電流を増加し第５
図に示すようにトルクを大きくし回転数が一定ときれる
ので逆起電圧は一定となる。

逆に負荷が軽く直流モータ（２）の回転数が増加したと
きには逆起電圧が増加されるが、演算増幅回路（３）の
第１入力端子り４）の正電圧が低下するため、出力端子
（６）の正の制御電圧が減少し制御トランジスタ（１３
）のコレクタ・エミッタ間のインピーダンスを高めるの
で、直流モータ（２）への電流を減少し、直流モータ（
２）の回転数が低下され逆起電圧は一定になる。

トレイがディスクの装着位置まで摺動許れると、そのこ
とを検出しＴｉ源スイッチ（図示せず）かオフされると
ともに、切換スイッチ（１０）（１１）を図示と反対側
に切換える。

ディスクを取出すとき等直流モータ（２）を逆方向に回
転させるには、前述の如く切換スイッチ（１０）（１１
）を図示の如く切換えておいてイソエツト類（図示せず
）を押圧する等電源スィッチをオンする。すると演算増
幅回路（３）の第２入力端子（５）に基準電源（１５）
の正の基準電圧が加わり、第１入力端子（４）はアース
電位にされるので、演算増幅回路（３）の出力端子（６
）は負の制御電圧を生じる。

従って制御トランジスタ（１３）がオンし制御トランジ
スタ（１２）がオフされる。従って直流モータ（２）に
前述とは逆に矢印Ｂ方向の電流が流れるため該直流モー
タ（２）は逆方向に回転きれ、トレイをディスク装着方
向と逆の第２方向に摺動許せる。

そしてトレイの摺動中に直流モータ＜２）に加わる負荷
が変動すれば、その負荷の変動に応じ直流モータ（２）
に流れる電流を変えトルクの調整を行う。例えば直流モ
ータ（２〉に加わり回転数が低下し、逆起電圧が減少す
ると、演算増幅回路（３）の第２入力端子（５〉に加え
られる正の基準電圧は増加され出力端子（６）の負制御
電圧を増加させるので、制御トランジスタ（１３）のコ
レクタ・エミッタ間のインピーダンスが減少し直流モー
タ（２）に流れる電流を増加させトルクを増大し、逆に
直流モータ（２）に加わる負荷が減少し回転数が高まり
、逆起電圧が増加すると演算増幅回路（３）の第２入力
端子（５）の正の基準電圧が減少し、出力端子（６）の
制御電圧を増加し制御トランジスタ（１３）のコレクタ
・エミッタ間のインピーダンスを増加し、直流モータ（
２）への電流を抑え逆起１圧を一定にする。

尚演算増幅回路（３）の第１及び第２入力端子（４）（
５）に加えられる基準入力電圧をともにＯｖとすると、
演奏増幅回路（３）の出力端子（６）はＯｖととなり、
制御トランジスタ（１２）（１３）はいずれもオフされ
直流モータ（２）に電圧が供給されないので回転を停止
するサーボ動作を行う。

（ト）発明の効果 本発明のモータ制御回路は上述した如き構成をなすので
、演算増幅回路の第１又は第２入力端子に印加される基
準電圧に応じてモータの回転数を一定に出来、又第１又
は第２入力端子の基準電圧の極性を逆にすることにより
回転方向を逆転出来、従来の如く正逆ドライバー用集積
回路を必要としないので回路構成が極めて簡単となる。

また基準λ力電圧をＯＶにすることによりモータの回転
を停止させるブレーキ動作が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のモータ制御回路図、第２図及び第３図
は第１図の等価回路図、第４図は本発明の直流モータの
特性図、第５図は本発明のモータ制御回路の特性図であ
る。 （１）・・・ブリッジ回路、　（２）・・・直流モータ
、（３）・・・演算増幅回路、　（４）・・・第１入力
端子、　（６）・・・第２入力端子、　（１０）（１１
）・・・切換スイッチ。 出願人　三洋電機株式会社外１名 代理人　弁理士　西野卓嗣　外１名 Ｑ−臥ヤゼ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被制御モータを一辺に含めて第１抵抗Ｒ＿１第２
   抵抗Ｒ＿２及び第３抵抗Ｒ＿３にて構成されたブリッジ
   回路と、第１入力端子が第４抵抗Ｒ＿４を介し前記ブリ
   ッジ回路の第１検出端子に接続され出力端子がブリッジ
   回路の給電端子に接続された演算増幅回路と、該演算増
   幅回路の第１及び第２入力端子に夫々一端が接続された
   第５抵抗Ｒ＿５及び第６抵抗Ｒ＿６と、演算増幅回路の
   第２入力端子とブリッジ回路の第２検出端子間に接続さ
   れた第７抵抗Ｒ＿７と、前記第５抵抗Ｒ＿５及び第６抵
   抗Ｒ＿６を介し演算増幅回路の第１及び第２入力端子に
   正又は負の基準電圧を選択的に加える切換スイッチとよ
   りなり、前記各抵抗の抵抗値が ▲数式、化学式、表等があります▼ 但しＲｍ・・・モータの直流抵抗 を満足するように定めたことを特徴とするモータ制御回
   路。