JPS63217989A - Ｄｃモ−タ駆動制御装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、パワートランジスタのスイッチング制−に
よってＤＣモータを回転制御するＤＣモータ駆動制御装
置に関する。

（従来の技術） 従来、この種のＤＣモータ駆動制御装置としては、第３
図に示すものが知られている。これは直流電源１にＮＰ
Ｎ形パワートランジスタ２を介してＤＣモータ３を接続
し、そのトランジスタ２のエミッタ側に電流検出用抵抗
４を直列に接続している。なお、ＤＣモータ３にはフラ
イホイールダイオード５が並列に接続されている。

前記パワートランジスタ２は制御回路６によって例えば
ＰＷＭ　（パルス幅変調）方式でスイッチング制御され
るようになっている。すなわち、ＤＣモータ３の回転数
をエンコーダ７によって検出し、制御回路６はそのエン
コーダ７の出力に応動してパワートランジスタ２のスイ
ッチングデュ−ティ比を制御し、ＤＣモータ３が一定速
度で回転するよう制御ｌｌ　している。

一方、前記電流検出用抵抗４の両端に発生する電圧と比
較電圧源８からの比較電圧を比較器９で比較し、両端電
圧が比較電圧を越えると比較器９の出力によってスイッ
チングトランジスタ１０をオン制御するようにしている
。

この従来回路ではＤＣモータ３に過電流が流れると抵抗
４に発生する両端電圧が比較電圧を越え、スイッチング
トランジスタ１０が比較器９の出力によってオン動作さ
れる。しかしてパワートランジスタ２がオフ制御され、
過電流によってパワートランジスタ２が破壊されるのが
防止される。

しかしこの従来回路ではパワートランジスタ２がオン動
作した直後に流れる大きなサージ電流に対する対策を何
等考えていないため、サージ電流を検出する毎にパワー
トランジスタ２がオフ制御されてしまい、この結果モー
タ電流が制限されて始動トルク不足になる問題があった
。

この問題を解決するため、従来は第４図に示すように電
流検出用抵抗４に抵抗１１とコンデンサ１２からなるサ
ージ吸収用のローパスフィルタ１３を並列に接続し、抵
抗４の両端電圧をこのローパスフィルタ１３を介して比
較器９に入力させるもので知られている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしこのようにサージ吸収のためにローパスフィルタ
１３を使用するものでは、コンデンサ１２として容量が
かなり大きいものが要求され、このため過電流検出に大
きな遅れが生じ、パワートランジスタ２を過電流から確
実に保護できない問題があった。

この本発明はこのような点に鑑みて為されたも′ので、
サージ電流のためにパワートランジスタがオフ制御され
る虞れがなく、しかもパワートランジスタを過電流から
確実に保護できるＤＣモータ駆動制御装置を提供しよう
とするものである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は、直流Ｎ源にパワートランジスタを介してＤ
Ｃモータを接続し、トランジスタを制御回路出力により
スイッチング制御してＤＣモータの回転制御を行なうＤ
Ｃモータ駆動ｌ１ｌＩｌ］装置において、パワートラン
ジスタに直列に接続された電流検出用抵抗と、この抵抗
にスイッチング素子を介して並列に接続されたサンプリ
ングコンデンサと、このコンデンサ出力と比較電圧を比
較し、コンデンサ出力が比較電圧を越えるとパワートラ
ンジスタをオフＩＩＩ　ｉｌｌする比較副部手段と、ｉ
ｉｌ　ｍ回路出力に応動し、パワートランジスタのオン
動作により発生するサージ電流の発生期間だけスイッチ
ング素子をオフ制御するスイッチング素子制御手段を設
けたものである。

（作用） このような構成の本発明においては、制御回路によっ′
でパワートランジスタがオン制御されると、その当初に
おいては大きなサージ電流が電流検出用抵抗を介して流
れる。しかしこのときにはスイッチング素子はオフ制御
されているので抵抗の両ｒａ電圧は比較電圧と比較され
ることはない。

しかしてパワートランジスタはオン状態を保持する。

またサージ電流発生期間以外においては電流検出用抵抗
の両端電圧がスイッチング素子を介してサンプリングコ
ンデンサにサンプリングされ、比較電圧と比較される。

そして両端電圧が比較電圧以下ではパワートランジスタ
は制御回路出力に基づいてスイッチング制御される。ま
た電流検出用抵抗に過電流が流れると両端電圧が比較電
圧を越えるのでパワートランジスタは強制的にオフ制御
される。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面を寺照して説明する。

直流７！！１ｌｉ２１にＮＰＮ形パワートランジスタ２
２を介してＤＣモータ２３を接続し、そのトランジスタ
２２のエミッタ側に電流検出用抵抗２４を直列に接続し
ている。なお、ＤＣモータ２３にはフライホイールダイ
オード２５が並列に接続されている。

前記パワートランジスタ２２は制御回路２６によって例
えばＰＷＭ（パルス幅変調）方式でスイッチング制御さ
れるようになっている。すなわち、ＤＣモータ２３の回
転数をエンコーダ２７によって検出し、制御回路２６は
そのエンコーダ２７の出力に応動してパワートランジス
タ２２のスイッチングデユーティ比を制御し、ＤＣモー
タ２３が一定速度で回転するよう制御している。

前記電流検出用抵抗２４にスイッチング素子としてのＰ
ＮＰ形トランジスタ２８を介してサンプリングコンデン
サ２９を並列に接続している。このコンデンサ２９には
放電抵抗３０が並列に接続されている。

前記サンプリングコンデンサ２９の両端電圧と比較電圧
１１１３１の比較電圧を比較器３２で比較している。こ
の比較器３２はコンデンサ２９の両端電圧が比較電圧を
越えるとハイレベルな信号を出力しＮＰＮ形トランジス
タ３３のベースに供給するようにしている。前記トラン
ジスタ３３は前記パワートランジスタ２２のベース・エ
ミッタ及び抵抗２４の直列回路に並列に接続されている
。前記比較器３２及びトランジスタ３３は比較制御手段
を構成している。

前記制御回路２６の出力はまた抵抗３４とコンデンサ３
５からなる積分回路を介し、さらにインバータ回路３６
を介して前記トランジスタ２８のベースに供給している
。前記積分回路及びインバータ回路３６はスイッチング
素子制御手段を構成している。

このような構成の本実施例においては、パワートランジ
スタ２２は制御回路２６によってスイッチング制御され
、ＤＣモータ２３に流れる電流を制御する。すなわち制
御回路２６はエンコーダ２７によって検出されるＤＣモ
ータ２３の回転数に応じてパワートランジスタ２２のス
イッチングデユーティ比を制御する。

今、制ｔ［１回路２６から第２図の（ａ＞に示す信号が
出力されてパワートランジスタ２２がスイッチング制御
されると、電流検出用抵抗２４にはトランジスタ２２が
ターンオンする当初においてサージ電流が流れる。しか
して抵抗２４の両端電圧は第２図の（ｂ）に示すように
当初においてサージ電流のため大きくなり、その後略一
定となる。

一方、制御回路２６の出力は積分回路の遅れ要素によっ
てサージ電流の発生期間だけ遅れてインバータ回路３６
に入力される。しかしてインバータ回路３６からは第２
図の（Ｃ）に示すように、サージ電流の発生期間だけハ
イレベルとなる信号が出力されてトランジスタ２８のベ
ースに供給され、この期間だけ１−ランジスタ２８はオ
フされる。

すなわちサージ電流によって発生する異常に高い電圧は
カットされる。従ってパワートランジスタ２２はサージ
電流のためにオフ制御される虞れは全くない。

こうしてサンプリングコンデンサ２９にはサージ電流の
発生期間を除く期間における抵抗２４の両端電圧がサン
プリングされ、その端子間電圧は第２図の（ｄ）に示す
ようになる。

しかしてサージ電流の発生期間以外においてＤＣモータ
２３に過電流が流れる現象が発生すると抵抗２４の両端
電圧が高くなり、サンプリングコンデンサ２９の両端電
圧が高くなって比較電圧源３１の比較電圧を越えるよう
になる。これにより比較器３２出力でトランジスタ３３
がオン動作され、パワートランジスタ２２がオフ制御さ
れる。

この回路において電圧サンプリングのために使用される
コンデンサ２９はサージ吸収機能は必要なり、甲に平Ｆ
ｆ４１１能のみを持てばよいので、その容量は小さくて
よい。従って過電流検出に対する比較器３２出力による
トランジスタ３３のオン制御は応答性よく行われ、パワ
ートランジスタ２２は迅速にオフ制御される。こうして
パワートランジスタ２２は過電流に対して確実に保護さ
れることになる。

なお、前記実施例はパワートランジスタをＰＷＭ方式で
スイッチング制御するものについて述べたが必ずしもこ
れに限定されるものではなく、要はパワートランジスタ
をスイッチング制御してＤＣモータの回転制御を行なう
ものであれば適用できるものである。

Ｌ発明の効果］ 以上詳ｊホしたようにこの発明によれば、サージ電流の
ためにパワートランジスタがオフ制御される虞れがなく
、しかもパワートランジスタを過電流から確実に保護で
きるＤＣモータ駆動制御装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す回路図、第２図は同実
施例における各部の出力波形図、第３図及び第４図は従
来例を示す回路図である。 ２１・・・直流電源、２２・・・パワートランジスタ、
２３・・・ＤＣモータ、２４・・・電流検出用抵抗、２
６・・・制御１１１回路、２８・・・ＰＮＰ形トランジ
スタ（スイッチング素子）、２９・・・サンプリングコ
ンデンサ、３１・・・比較電圧源、３２・・・比較器、
３３・・・ＮＰＮ形トランジスタ、３４・・・抵抗、３
５・・・コンデンサ、３６・・・インバータ回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直流電源にパワートランジスタを介してＤＣモータを接
   続し、前記トランジスタを制御回路出力によりスイッチ
   ング制御してＤＣモータの回転制御を行なうＤＣモータ
   駆動制御装置において、前記パワートランジスタに直列
   に接続された電流検出用抵抗と、この抵抗にスイッチン
   グ素子を介して並列に接続されたサンプリングコンデン
   サと、このコンデンサ出力と比較電圧を比較し、コンデ
   ンサ出力が比較電圧を越えると前記パワートランジスタ
   をオフ制御する比較制御手段と、前記制御回路出力に応
   動し、前記パワートランジスタのオン動作により発生す
   るサージ電流の発生期間だけ前記スイッチング素子をオ
   フ制御するスイッチング素子制御手段を設けたことを特
   徴とするＤＣモータ駆動制御装置。