JPS63305795A

JPS63305795A - ステッピングモ−タ駆動回路

Info

Publication number: JPS63305795A
Application number: JP13999187A
Authority: JP
Inventors: Akiteru Furukawa; 古川　明照
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-06-05
Filing date: 1987-06-05
Publication date: 1988-12-13

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】〔産業上の利用分野〕本発明はステッピングモータ駆動回路に関するものであ
る。

（従来の技術）ステッピングモータは、プリンタのキャリッジを駆動す
るのに用いられているが、従来、プリンタのキャリッジ
を駆動するステッピングモータの定電流回路としては、
各種の回路が用いられている。

その−例を第４図に示す。

第４図において、６はコンパレータ、１４はトランジス
タ１６のベースに接続された入力端子、１５はトランジ
スタ１６のエミッタに接続された抵抗値Ｒ５の電流検出
抵抗、１７はステッピングモータコイル１８を駆動する
ための駆動トランジスタ、１９はモータ用電源、２０は
Ｖｃｃ用電源、２１〜２３は抵抗、２４．２５は保護用
ダイオード、２６はツェナーダイオード、３５はコンパ
レータ６に対する基準電圧ｖＯの電源である。

第４図示の回路の動作について簡単に説明すると、入力
端子１４よりトランジスタ１６に通電パルスが入力され
ると、電源１９→トランジスタ１７→コイル１８→トラ
ンジスタ１６−電流検出抵抗Ｉｓ　（Ｒ５）−電源１９
のループを通って電流が流れ始める。その結果、抵抗１
５の両端の電位は徐々に増加していき、コンパレータ６
の負側入力端子に印加されている基準電圧Ｖｏより大き
くなると（ＶＨ５＞ＶＯ）　、コンパレータ６の出力は
Ｈ（ハイレベル）となり、駆動トランジスタ１７はしゃ
断される。すると、コイル１８の巻線電流は減少し、再
びＶＢ２　＜ＶＯとなると、トランジスタ１７は導通し
、巻線電流が流れる。このような動作を繰り返していく
ことにより、コイル１８を流れる巻線電流を一定電流に
するように定電流制御がなされる。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上記従来例では、モータ周囲の温度が変
化しても、巻線電流は一定の電流値であるために、次の
ような欠点があった。

（１）周囲温度が高くなると、ステッピングモータのコ
イル１８の巻線抵抗値が大きくなり、しかもインダクタ
ンスも大きくなるので、千−タを流れる巻線電流の立ち
上がりが悪くなる。これに起因して、モータのトルクは
減少し、脱調しやすくなる。この様子を第５図に示す、
第５図において、通電パルスＡでモータを通電すると、
その電流波形はＡのようになる。しかし、周囲温度が高
くなると、電流波形はＢのようになり、斜線を引いた部
分に相当するだけトルクが減少したことになる、モータ
は脱調しやすくなる。

（２）逆に、周囲温度が低くなると、ステッピングモー
タのコイル１８の巻線抵抗値は小さくなり、しかもイン
ダクタンスも小さくなるので、モータを流れる巻線電流
の立ち上がりが急峻になる。そのために、モータのトル
クは増加し、発熱は大きくなり、音も大きくなってしま
う、この様子を第６図に示す。第６図において、通電パ
ルスＡでモータを通電すると、その電流波形はＡのよう
になる。しかし、周囲温度が低くなると、電流波形はＢ
のようになり、斜線を引いた部分に相当するだけトルク
が増加し、その結果、発熱は大きくなり、かつ音も大き
くなってしまう。

そこで、本発明の目的は、モータ自体の温度あるいは千
−夕の周囲温度を検出することにより、その検出温度に
応じて、モータ電流を制御し、以てモータのトルクが一
定になるようにしたステッピングモータ駆動回路を提供
することにある。

（問題点を解決するための手段〕このような目的を達成するために、本発明は、ステッピ
ングモータを定電流で駆動する手段と、ステッピングモ
ータに関連する温度を検出する手段と、検出された温度
と基準温度とを比較する手段と、その比較結果に応じて
、駆動手段における定電流の値を制御する手段とを具え
たことを特徴とする。

（作用）本発明によれば、モータ自体の温度あるいはモータの周
囲温度を検出する回路を設けることにより、その検出温
度によって電流値を切り換えるなどして制御し、それに
より、モータのトルクを一定にすることができる。

〔実施例Ｊ以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例の回路配置を示す。

ここで、第４図と同様の個所には同一符号を付す。

第１図において、ｌはモータ自体またはその周囲など、
モータに関連する温度を検出するためのサーミスタであ
る。２．３はコンパレータ、４゜５はトランジスタ、６
はコンパレータ、７，８は基準電圧Ｖ＋、Ｖ２　（７）
電源である。９〜１２，１３．２１〜２３、２７〜３２
は抵抗、１４は通電パルス入力端子、１５はモータの巻
線電流検出用抵抗、１６．１７はトランジスタである。

　１８はモータのコイル、１９はモータ駆動用の電源、
２０はロジック回路の電源（Ｖｃｃ）である。３３．３
４はインバータである。第１図において、点線で囲まれ
た部分の回路は従来例と共通のものである。

電源２０と共通電位との間に、サーミスタと抵抗１３と
の直列回路を接続し、両者の接続点の電圧Ｖｘをコンパ
レータ２．３の各負側入力端子に印加する。コンパレー
タ２．３の各正側入力端子には基準電圧７．８の各基準
電圧Ｖ、、Ｖ、を印加する−。コンパレータ２，３の各
出力をインバータ３３．３４を介してトランジスタ４．
５の各ベースに供給する。

トランジスタ４と５は互いに逆の導電型の構造のものと
なし、トランジスタ４のエミッタとコレクタとの間に抵
抗９を接続し、トランジスタ５のコレクタとエミッタと
の間に抵抗１２を接続し、さらに電源２０と共通電位と
の間に抵抗９，１０．１１および１２をこの順序で直列
に接続する。抵抗ｌＯと１１との接続点の電圧をコンパ
レータ６の負側入力端子に基準電圧Ｖｒｅｆとして印加
する。

なお、抵抗９．１０，１１．１２および１５の各抵抗値
を、それぞれ、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４およびＲ５とす
る。

第１図に示した回路の動作原理を第２図および第３図を
参照して説明する。

まず、第１図において、Ｖｘは抵抗１３とサーミスタ１
とによって分圧された電位であり、コンパレータ２，３
の各負側入力端子に印加されている。コンパレータ２．
３の各正側入力端子には基準電位Ｖｌ、Ｖ２がそれぞれ
印加されており、常温において、Ｖｘ、Ｖ、　、Ｖ、は
、Ｖ、＜Ｖｘ＜Ｖ。

の関係となるように設定されている。

ここで、（ｉ）　　常温　（Ｖｌ　＜ＶＸ＜Ｖｔ）（ｉｆ）高温
　（ＶＸ　＜Ｖｌ＜Ｖｌ）（ｉｆｆ）低温　（Ｖａ　＜
　Ｖ　＋　＜　Ｖｘ）の３状態に分けて各々の場合の動
作について説明する。

（ｉ）　　常温の場合　（Ｖｌ　＜Ｖｘ＜Ｖｔ）Ｖ、＜
Ｖｘ＜Ｖ、の場合、コンパレータ２の出力はＨ（ハイレ
ベル）、コンパレータ３の出力はＬ（ローレベル）とな
るので、トランジスタ４および５は共に導通している。

そのため、コンパレータ６の負側入力端子に与えられる
基準電圧Ｖｒ＠ｆは抵抗１０（Ｒ２）と１１　（Ｒ３）
とによって分圧された値ｖｒｓｒ＝Ｖｃｃ　　・□ Ｒ２＋Ｒ３になる、これにより、コイル１８に流れる巻線電流ＩＮ
は、ＩＮ＝Ｖｒａｆ÷（検出抵抗１５　（Ｒ５）　）より、Ｒ３Ｖｃｃ−Ｒ３１、＝Ｖｃｃ　　・−／Ｒ５−− Ｒ２＋　Ｒ３Ｒ５（Ｒ２◆Ｒ３）となる。

（ｉ　ｉ）高温の場合　（ＶＸ　＜Ｖｌ＜Ｖｌ）第２図
よりわかるように、モータの周囲温度が高くなってくる
と、サーミスタｌの抵抗値が下がり、Ｖｘの値は低下し
てくる。そして、ＶＸ＜Ｖｌになると、コンパレータ３
の出力もまたＨとなり、トランジスタ５はしゃ断される
。トランジスタ４は導通状態のままである。この状態で
、Ｖｒ＠ｆの値はＲ２，Ｒ３，Ｒ４によって、Ｖｃｃを
分圧した値となるため、となる。これにより、コイル１８に流れる巻線電流ＩＮ
は、（ｉｉｉ）　　低温の場合　（Ｖｌ　＜　Ｖ　ｒ　＜　
Ｖｘ）第２図よりわかるように、モータの周囲温度が低
くなってくると、サーミスタ１の抵抗値が上がり、ＶＸ
の値は高くなってくる。そして、Ｖｘ＞Ｖｌどなると、
コンパレータ２．３の各出力はＬとなり、トラジスタ４
はしゃ断され、トランジスタ５は導通する。この場合に
はＶｒａｆの値は、旧、Ｒ２゜８３によってＶｃｃを分
圧した値となるため、ν、。、＝νｃｃ　・□ Ｒ１◆Ｒ２＋Ｒ３となる、これにより、コイル１８に流れる巻線電流■、
は、となる。

以上の３状態（ｉ）　（ｉｉ）　（ｉＮ）をまとめると
、次のようになることがわかる。

ＩＬ＜　ＩＮ＜　Ｉ）ｌとなる。

これらの様子を示したものが第２図であり、第２図より
わかるように、モータの周囲温度が高くなると、コイル
１８の電流値が増加し、逆にモータ周囲温度が低くなる
と、コイル１８の電流値が減少する。

ここで、第３図に、モータの実際の電流波形を示す。

第３図において、（Ａ）は巻線への通電パルスであり、
従来の技術では（Ｂ）のようにモータ周囲温度が変化し
ても定電流値は変化しなかった。これに対して、本発明
の回路構成によると、（Ｃ）のように、常温の時は（Ｂ
）と変わらないが、高温の時には定電流値が上がり、低
温の時には定電流値が下がる。

なお、上記実施例では、３つの状態　（ｉ）〜（ｉ　ｉ
　ｉ）に応じて定電流値を変化させるようにしたが、こ
れらのうちの２つの状態（ｉ）　と（ｉｆ）　、　（ｉ
ｆ）と（ｉ　ｉ　ｉ）のみを対象として温度制御を行う
ようにしてもよいこともちろんである。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、モータの周囲温
度を検出し、その検出温度が高くなった時には、巻線電
流を増加させることによりトルクを増してモータの脱調
を防ぐことができ、他方、検出温度が低くなった時には
、巻線電流を減少させることによりモータの発熱および
音の発生を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の回路図、第２図はその動作説明用の各部信号波形図、第３図は従
来例および第１図示の実施例の動作を対比して示す説明
図、第４図は従来例の回路図、第５図は従来例におけるモータトルク減少の説明図、第６図は従来例におけるモータトルク増加の説明図であ
る。１・・・サーミスタ、２．３．６−・・コンパレータ、４．５．１６．１７・・・トランジスタ、７．８・・・
基準電圧Ｖ、、Ｖ２用電源、９〜１２　””　Ｖ　ｒ　
ｓ　ｆ用分圧抵抗、１３−・・温度検知用分圧抵抗、１４・・・通電パルス入力端子、１５・・・電流検出抵抗、１８・・・モータコイル、１９・・・モータ用電源、２０・・・ｖＣｃ用電源、２１〜２３．２７〜３２・・・抵抗、２４．２５　・・・ダイオード、２ト・・ツェナーダイオード、３３．３４・・・インバータ。第２図従采イ列の回路図第４図第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】ステッピングモータを定電流で駆動する手段と、前記ステッピングモータに関連する温度を検出する手段
と、検出された温度と基準温度とを比較する手段と、その比較結果に応じて、前記駆動手段における前記定電
流の値を制御する手段とを具えたことを特徴とするステッピングモータ駆動回路
。