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JPH0216673B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0216673B2
JPH0216673B2 JP56165839A JP16583981A JPH0216673B2 JP H0216673 B2 JPH0216673 B2 JP H0216673B2 JP 56165839 A JP56165839 A JP 56165839A JP 16583981 A JP16583981 A JP 16583981A JP H0216673 B2 JPH0216673 B2 JP H0216673B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
trapezoidal wave
motor
transistor
capacitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP56165839A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5869490A (en
Inventor
Takayasu Ito
Hideo Nishijima
Isao Fukushima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP56165839A priority Critical patent/JPS5869490A/en
Publication of JPS5869490A publication Critical patent/JPS5869490A/en
Publication of JPH0216673B2 publication Critical patent/JPH0216673B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/34Modelling or simulation for control purposes
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2209/00Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the waveform of the supplied voltage or current
    • H02P2209/07Trapezoidal waveform

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直流モータの駆動回路に関するもので
あり、更に詳しくは、該駆動回路に用いられてい
るパワートランジスタの耐圧保護に好適な駆動回
路に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a drive circuit for a DC motor, and more particularly to a drive circuit suitable for voltage protection of a power transistor used in the drive circuit.

さて、少なくも二つの通電コイルと、N極領域
とS極領域を有する磁石板と、前記二つの通電コ
イルへ交互に切り換えて直流電流を通電する通電
切換手段とを備え、通電コイルに流れる電流と磁
石板において発生する磁束との相互作用により磁
石板が回転子として通電コイルに対して相対的に
回転し、該磁石板の通電コイルに対する相対的回
転位置に従つて前記通電切換手段による通電切換
動作を制御することにより、磁石板の回転子とし
ての回転動作を継続するようにした直流モータ
が、例えば磁気録画再生装置(VTR)における
シリンダ駆動用モータなどとして知られている。
Now, it is equipped with at least two current-carrying coils, a magnetic plate having an N-pole region and a S-pole region, and a current-carrying switching means for alternately switching the two current-carrying coils to supply DC current, and the current flowing through the current-carrying coils. The magnetic plate rotates as a rotor relative to the current-carrying coil due to the interaction between the magnetic flux and the magnetic flux generated in the magnetic plate, and the current flow is switched by the current-carrying switching means according to the relative rotational position of the magnetic plate with respect to the current-carrying coil. 2. Description of the Related Art A DC motor whose operation is controlled so that a magnet plate continues to rotate as a rotor is known as, for example, a cylinder drive motor in a magnetic recording/reproducing device (VTR).

第1図イはかかる従来の直流モータの原理的構
成を示す側面図、第1図ロは同じく上面図であ
る。
FIG. 1A is a side view showing the basic structure of such a conventional DC motor, and FIG. 1B is a top view of the same.

これらの図において、1は円板状のヨーク、2
は円板状の磁石、3A,3B,4Aおよび4Bは
それぞれ第1A図にその斜視図を示した如き、通
電コイルであり、5は軸である。第1図ロは、磁
石板2を上から見た図であるが、もしこの磁石板
2が透明体であるとすると、点線で示した如き、
通電コイル3A,3Bと4A,4Bがヨーク1上
に載置されているのが見える筈である。各通電コ
イルは、第1A図に見られる如く、例えば三角形
状の小さなプラスチツク製コアKを芯としてコイ
ルを三角形状に巻回したものから成つている。
In these figures, 1 is a disk-shaped yoke, 2
1A is a disc-shaped magnet, 3A, 3B, 4A and 4B are current-carrying coils as shown in a perspective view in FIG. 1A, and 5 is a shaft. FIG. 1B is a top view of the magnet plate 2. If the magnet plate 2 is a transparent body, as shown by the dotted line,
It should be seen that the energizing coils 3A, 3B and 4A, 4B are placed on the yoke 1. Each energizing coil, as shown in FIG. 1A, consists of a coil wound in a triangular shape around a small plastic core K, for example, having a triangular shape.

円板状の磁石板2における磁化領域は、第1B
図に示す如く、中心点のまわりに、60度の角度で
N、S、零、N、S、零の各領域が存在してい
る。なお零領域というのは、無磁化領域である
が、実際は、点線で示す如く分割された弱い
(S)領域と弱い(N)領域とから成つている。
The magnetized region in the disc-shaped magnet plate 2 is the 1st B
As shown in the figure, there are N, S, zero, N, S, and zero areas around the center point at angles of 60 degrees. Note that the zero region is a non-magnetized region, but it actually consists of a weak (S) region and a weak (N) region divided as shown by dotted lines.

コイル3Aと3Bが一組となり、コイル4Aと
4Bが他の一組となり、それぞれ組ごとに直流電
流が切り換えて通電される。磁石板2からヨーク
1を経て閉磁路が構成されるので、この磁束と、
通電コイル(例えば3Aと3B)に流れる直流電
流との相互作用によりトルクが発生し、この場
合、ヨーク1上の通電コイルが固定されているの
で、磁石板2が軸5と共に回転する。磁石板2の
回転位置により、例えばそれまで通電コイル3A
と3Bの組に流していた直流を、通電コイル4A
と4Bの組に切り換えて流すことにより、磁石板
2の回転子としての回転動作が継続されるが、こ
の回転動作については後にも説明する。
Coils 3A and 3B form one set, coils 4A and 4B form another set, and DC current is switched and energized for each set. A closed magnetic path is constructed from the magnet plate 2 through the yoke 1, so this magnetic flux and
Interaction with the direct current flowing through the current-carrying coils (for example 3A and 3B) generates a torque, and in this case, since the current-carrying coils on the yoke 1 are fixed, the magnet plate 2 rotates together with the shaft 5. Depending on the rotational position of the magnet plate 2, for example, the energized coil 3A
The direct current that was flowing through the set of coils 4A and 3B is
By switching to the set 4B and 4B, the rotation operation of the magnet plate 2 as a rotor is continued, and this rotation operation will be explained later.

第1B図において、磁石板2を矢印方向に回転
させたときに、磁石板2の周辺上の固定点Pにお
いて観測される磁束密度の変化を示せば、第2図
イに示す如くなる。すなわちN領域では正の磁束
密度が、S領域では負の磁束密度が観測され、零
領域では、弱い正と負の磁束密度が観測される。
第2図イに示す波形を模式的に示すと第2図ロに
示す如くなる。磁界の強さ(磁束密度)を電気量
に変換するホール素子をP点に配置して、その出
力波形(第2図イまたはロ)を観測すれば逆に回
転子(磁石板2)の回転位置を知ることができる
ので、かかるホール素子を回転子の回転位置検出
器として用いることができる。
In FIG. 1B, when the magnet plate 2 is rotated in the direction of the arrow, the change in magnetic flux density observed at a fixed point P on the periphery of the magnet plate 2 is shown in FIG. 2A. That is, a positive magnetic flux density is observed in the N region, a negative magnetic flux density is observed in the S region, and weak positive and negative magnetic flux densities are observed in the zero region.
The waveform shown in FIG. 2A is schematically shown in FIG. 2B. If we place a Hall element that converts the strength of the magnetic field (magnetic flux density) into an electrical quantity at point P and observe its output waveform (a or b in Figure 2), we can conversely determine the rotation of the rotor (magnetic plate 2). Since the position can be known, such a Hall element can be used as a rotational position detector of the rotor.

さて、上記に概略説明した如き従来の直流モー
タでは、回転子の回転位置検出器(例えばホール
素子)からの矩形波出力(厳密には第2図ロに示
した如き歪み波形であるが、これを増幅すると矩
形波になつてしまうので、矩形波出力とする)を
用いて、二組の通電コイルの間での通電切換を行
なつていた。このことを具体的に第3図に参照し
て説明する。
Now, in the conventional DC motor as outlined above, the rectangular wave output (strictly speaking, it is a distorted waveform as shown in Figure 2 B) from the rotational position detector (for example, a Hall element) of the rotor, When amplified, it becomes a rectangular wave, so the rectangular wave output was used to switch the current between the two sets of current-carrying coils. This will be specifically explained with reference to FIG.

第3図は従来の直流モータ駆動回路を示す回路
図である。同図において、6はホール素子の如き
回転子の回転位置検出器、7は通電切換手段、8
aと8bはそれぞれ駆動トランジスタ、9aと9
bはそれぞれコンデンサ、3と4はそれぞれ通電
コイル、10はモータ用電圧である。また制御電
流発生回路11は、通電切換手段7の切換作用に
よりコイル3または4に流れる電流を、モータの
回転速度が一定になるように制御する回路であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional DC motor drive circuit. In the figure, 6 is a rotor rotational position detector such as a Hall element, 7 is an energization switching means, and 8 is a rotor rotational position detector such as a Hall element.
a and 8b are drive transistors, 9a and 9
b is a capacitor, 3 and 4 are energizing coils, and 10 is a motor voltage. The control current generation circuit 11 is a circuit that controls the current flowing through the coil 3 or 4 by the switching action of the energization switching means 7 so that the rotational speed of the motor is constant.

第3図において、位置検出器6からの矩形波出
力でコイル3,4の順次切換通電手段7を働かせ
て、駆動トランジスタ8a,8bで制御電流発生
回路11からの電流を電流増幅し、コイル3,4
に順次矩形波電流として通電する。第4図イに示
す12は、駆動トランジスタ8a,8bのベース
電圧波形、同図ロに示す13は、コレクタ電圧波
形(コンデンサ9a,9bなしの時)をそれぞれ
示している。該コレクタ電圧波形13からわかる
ように、コイル3,4への通電を急激にしや断、
すなわち急激に駆動トランジスタ8a,8bをし
や断させた時、コイル3,4に発生する逆起電力
とモータ用電圧10との和の電圧により前記トラ
ンジスタ8a,8bに供給される電流により、該
トランジスタ8a,8bのオフ抵抗に生ずる電圧
降下のために、コレクタ電位が第4図ロの13に
示す如く急激に上昇する。
In FIG. 3, the rectangular wave output from the position detector 6 activates the energizing means 7 that sequentially switches the coils 3 and 4, and the drive transistors 8a and 8b amplify the current from the control current generation circuit 11. ,4
energized sequentially as a rectangular wave current. Reference numeral 12 shown in FIG. 4A indicates the base voltage waveform of the driving transistors 8a and 8b, and reference numeral 13 shown in FIG. As can be seen from the collector voltage waveform 13, the energization to the coils 3 and 4 is abruptly cut off.
That is, when the drive transistors 8a, 8b are abruptly turned off, the current supplied to the transistors 8a, 8b due to the voltage of the sum of the back electromotive force generated in the coils 3, 4 and the motor voltage 10 causes the Due to the voltage drop occurring in the off-resistances of the transistors 8a and 8b, the collector potential rises rapidly as shown at 13 in FIG.

この電位上昇で上記駆動トランジスタ8a,8
bのコレクタ−エミツタ耐圧限度を越えて電位が
上昇してしまい、上記駆動トランジスタ8a,8
bが破壊してしまう可能性がある。それを防止す
るために、第3図に示す回路例では、コレクタ−
エミツタ間に大容量コンデンサ9a,9bが付け
てある。別の例では、コレクタ−エミツタ間の容
量の他にコレクタ−ベース間にも比較的小容量の
コンデンサを付けたものである。そこで、直流モ
ータの駆動回路のIC化を考えた場合、大容量の
コンデンサは、IC化に不向きという欠点がある。
With this potential increase, the drive transistors 8a, 8
The potential rises beyond the collector-emitter withstand voltage limit of the drive transistors 8a, 8.
b may destroy it. In order to prevent this, in the circuit example shown in Fig. 3, the collector
Large capacity capacitors 9a and 9b are attached between the emitters. In another example, in addition to the collector-emitter capacitor, a relatively small capacitor is provided between the collector and the base. Therefore, when considering the use of ICs for DC motor drive circuits, large capacitance capacitors have the disadvantage of being unsuitable for use with ICs.

このような欠点を改善するために、コイルの順
次切換え通電を、徐々に開始してゆつくりしや断
することにより、コイル端に発生する逆起電力を
低減させて、出力段に設けられた容量を削除、あ
るいは容量値を小さくすることのできる直流モー
タ駆動回路を本発明者等は別途提案し、特許出構
をしているので、以下、これについて概略を説明
する。
In order to improve these shortcomings, the coils are sequentially switched and energized by gradually starting and slowly cutting off the current, thereby reducing the back electromotive force generated at the end of the coil. The inventors of the present invention have separately proposed a DC motor drive circuit that can eliminate the capacitance or reduce the capacitance value, and have filed a patent for it, so an outline of this will be explained below.

本発明者等の別途提案にかかる駆動回路では、
回転子の位置検出器からの、立上り、立下りの急
峻な矩形波出力を、直接コイルの順次通電切換手
段に入力するのではなくて、上記矩形波出力よ
り、台形波を発生させる手段を設け、上記台形波
でコイルの順次通電切換手段を働かせ、制御電流
をコイルに順次台形波電流で通電して上記欠点を
改善するようにしたものである。
In the drive circuit separately proposed by the present inventors,
Instead of directly inputting the rectangular wave output with steep rises and falls from the rotor position detector to the coil sequential energization switching means, means is provided to generate a trapezoidal wave from the rectangular wave output. , the above-mentioned drawbacks are improved by operating the coil sequential energization switching means using the trapezoidal wave, and sequentially energizing the coils with the control current in the trapezoidal waveform.

先ず第5図は、先に概略説明した直流モータの
回転原理を改めて正確に説明するための説明図で
ある。同図においては、磁石板2と二組の通電コ
イル3A,3Bと4A,4Bの相対的位置関係を
分り易くするために、中心部に磁石板2を、そし
て周辺に通電コイルを配置して示した。
First, FIG. 5 is an explanatory diagram for accurately explaining once again the principle of rotation of the DC motor which has been briefly explained above. In the figure, in order to make it easier to understand the relative positional relationship between the magnet plate 2 and the two sets of energizing coils 3A, 3B and 4A, 4B, the magnet plate 2 is placed in the center and the energizing coils are placed around the periphery. Indicated.

第5図において、6は回転子の回転位置検出器
(例えばホール素子)、磁石板2における着磁状況
は先に第1B図を参照して詳述したとおりであ
り、各コイル3A,,3B,4A,4Bの巻かれ
ている角度は60度、コイルとコイルの隣り合う間
隔は30度、となつており、磁石板2が回転子とな
る。
In FIG. 5, reference numeral 6 denotes a rotational position detector (for example, a Hall element) of the rotor, and the magnetization state of the magnet plate 2 is as previously described in detail with reference to FIG. 1B. , 4A, 4B are wound at an angle of 60 degrees, and the interval between adjacent coils is 30 degrees, and the magnet plate 2 serves as a rotor.

先ず第5図aに示すように、コイル4Aに矢印
で示すように電流が流れたときに、外向きの電
流、中心向きの電流の流れるコイル部分に、フレ
ミングの左手の法則より、それぞれ右回りの回転
トルクが発生する。しかし、コイル3(A,B),
4(A,B)は固定されているので、磁石板2が
左回りの回転することになる。位置角で磁石板2
が30度だけ動いたときに、第5図bに示すような
位置関係になる。ここで、コイル3Bに矢印で示
すように通電すれば、外向きの電流の流れるコイ
ル部分にトルクが発生し、回転運動が維持される
ことになる。更に、位置角で90度回転した第5図
cでは、コイル3Bに通電することにより、中心
向きの電流の流れるコイル部分に、トルクが発生
し、回転運動は維持される。これを、電気角360
度、即ち、位置角180度について見れば、常に左
回りに磁石板2が回転することがわかる。ここ
で、コイル3,4がそれぞれA,Bと2個づつあ
るのは、回転効率を上げるためである。
First, as shown in Figure 5a, when a current flows through the coil 4A as shown by the arrow, the outward current and the central current flow in the coil parts, respectively, according to Fleming's left-hand rule. rotational torque is generated. However, coil 3 (A, B),
4 (A, B) are fixed, so the magnet plate 2 will rotate counterclockwise. Magnet plate 2 at position angle
When it moves by 30 degrees, the positional relationship will be as shown in Figure 5b. Here, if the coil 3B is energized as shown by the arrow, torque will be generated in the portion of the coil through which the outward current flows, and the rotational motion will be maintained. Furthermore, in FIG. 5c, where the position angle is rotated by 90 degrees, by energizing the coil 3B, torque is generated in the coil portion where the current flows toward the center, and the rotational motion is maintained. This is electrical angle 360
degree, that is, the position angle of 180 degrees, it can be seen that the magnet plate 2 always rotates counterclockwise. Here, the reason why there are two coils 3 and 4, A and B, respectively, is to increase rotational efficiency.

第6図イに示す33は、第5図における位置検
出器6の出力波形を示す波形図であるが、これに
ついては先に第2図を参照して説明した。磁石板
2における零領域は、“N”領域から“S”領域
に磁束密度が、急峻でなく滑らかに変化するよう
に弱くSとNが着磁してあることも先にも説明し
た。上記磁石板2に、上記出力波形33でわかる
ように磁束歪手段(零領域の存在)を設けること
により、電気角360度で合成回転トルクが零にな
る点はなくなるが、この出力波形33より直接立
上り、立下りで同一の傾きを持つ台形波を作るこ
とは技術的に困難であるので、一度、第6図ロの
34に示すような矩形波に変換した後、第6図ハ
に示すような台形波35を作るとよい。
Reference numeral 33 shown in FIG. 6A is a waveform diagram showing the output waveform of the position detector 6 in FIG. 5, which was previously explained with reference to FIG. 2. As previously explained, the zero region of the magnet plate 2 is weakly magnetized by S and N so that the magnetic flux density changes smoothly from the "N" region to the "S" region rather than steeply. As can be seen from the output waveform 33, by providing the magnet plate 2 with a magnetic flux distortion means (existence of a zero region), there is no point where the resultant rotational torque becomes zero in 360 electrical degrees; however, from this output waveform 33, Since it is technically difficult to directly create a trapezoidal wave with the same slope at the rising and falling edges, it is first converted into a rectangular wave as shown at 34 in Figure 6(b), and then the waveform is shown in Figure 6(c). It is better to create a trapezoidal wave 35 like this.

第7図は本発明者等の別途提案にかかる直流モ
ータ駆動回路を示すブロツク図である。同図にお
いて、第3図におけるのと同一物には同一符号を
付してあるが、そのほか、14は台形波発生回
路、15a,15bはそれぞれ電流増幅器であ
る。
FIG. 7 is a block diagram showing a DC motor drive circuit separately proposed by the present inventors. In the figure, the same components as in FIG. 3 are given the same reference numerals, except that 14 is a trapezoidal wave generating circuit, and 15a and 15b are current amplifiers, respectively.

第7図において、回転子の回転位置検出器6か
らの矩形波出力を入力された台形波発生回路14
は、台形波を作成して出力し、これによつて通電
切換手段7を働かせることにより、電流増幅器1
5a,15bで交互に、制御電流発生回路11か
らの電流を増幅してコイル3と4へそれぞれ台形
波電流として供給する。
In FIG. 7, a trapezoidal wave generating circuit 14 receives the rectangular wave output from the rotor rotational position detector 6.
creates and outputs a trapezoidal wave, and activates the energization switching means 7, thereby controlling the current amplifier 1.
5a and 15b alternately amplify the current from the control current generation circuit 11 and supply it to the coils 3 and 4 as trapezoidal wave currents, respectively.

第8図、本発明者等の別途提案にかかる直流モ
ータ駆動回路の具体的回路図である。同図におい
ては、回転子の回転位置検出器としてホール素子
6Aを用いている。そのほか、16は差動増幅
器、17は定電流源(定電流の電流値I0)、18,
19,20はそれぞれトランジスタ、21はエミ
ツタホロワ回路、23,24はそれぞれトランジ
スタ、25は電源である。
FIG. 8 is a specific circuit diagram of a DC motor drive circuit separately proposed by the inventors. In the figure, a Hall element 6A is used as a rotational position detector of the rotor. In addition, 16 is a differential amplifier, 17 is a constant current source (current value I 0 of constant current), 18,
19 and 20 are transistors, 21 is an emitter follower circuit, 23 and 24 are transistors, and 25 is a power supply.

第8図において、ホール素子6Aの出力を差動
増幅器16で増幅し矩形波にして台形波発生回路
14へ送る。該発生回路14からの台形波でもつ
て通電切換手段7(本例では、上記台形波出力を
ベース入力としたトランジスタ23,24から成
る差動スイツチング回路)を働かせ、制御電流発
生回路11からの電流を交互に切り換えて電流増
幅器15aと15bへ供給する(ここではダーリ
ントン接続したトランジスタのベース電流)。こ
のようにして、台形波入力電流を増幅して得られ
る電流がコイル3と4へ通電されることになる。
In FIG. 8, the output of the Hall element 6A is amplified by a differential amplifier 16, converted into a rectangular wave, and sent to a trapezoidal wave generation circuit 14. The trapezoidal wave from the control current generating circuit 14 causes the current switching means 7 (in this example, a differential switching circuit consisting of transistors 23 and 24 whose base input is the trapezoidal wave output) to control the current from the control current generating circuit 11. is alternately switched and supplied to current amplifiers 15a and 15b (here, the base current of a Darlington-connected transistor). In this way, the current obtained by amplifying the trapezoidal input current is applied to the coils 3 and 4.

次に台形波発生回路14の詳細を説明する。差
動増幅器16からの2出力を高利得差動増幅器を
構成するトランジスタ18,19のベースに入力
する。17は定電流源(電流値I0)、D1はダイオ
ード、R1,R2はそれぞれ抵抗、20はトランジ
スタである。上記高利得差動増幅器の出力は、ト
ランジスタ20と19の各コレクタを付き合わせ
にした点Qから取り出す。そのために、高出力イ
ンピーダンスとなつている。トランジスタ19の
オン、オフに従つて、コンデンサCにIC端子2
2を介して充電・放電がなされる。IC端子22
というのは、コンデンサCを外付けするのに必要
な端子であり、本提案と直接関係があるわけでは
ない。
Next, details of the trapezoidal wave generating circuit 14 will be explained. Two outputs from the differential amplifier 16 are input to the bases of transistors 18 and 19 forming a high gain differential amplifier. 17 is a constant current source (current value I 0 ), D 1 is a diode, R 1 and R 2 are each a resistor, and 20 is a transistor. The output of the high-gain differential amplifier is taken out from a point Q where the collectors of transistors 20 and 19 meet. Therefore, it has a high output impedance. As the transistor 19 turns on and off, the IC terminal 2 is connected to the capacitor C.
Charging and discharging are performed via 2. IC terminal 22
This is a terminal necessary for externally connecting capacitor C, and is not directly related to this proposal.

コンデンサCへの充放電経路を分り易く説明す
ると次の如くである。先ずトランジスタ18がオ
ンしているとき、ダイオードD1と抵抗R1に電流
が流れるのでトランジスタ20もオンし、トラン
ジスタ20、抵抗R2にも電流が流れる。このと
きの電流はコンデンサCの放電により得られる電
流である。逆にトランジスタ19がオンしている
ときは、トランジスタ18はオフする。すると、
ダイオードD1、抵抗R1には電流が流れなくなる
からトランジスタ20もオフする。そこで定電流
源17からトランジスタ19を通つた電流はコン
デンサCに流れ込んでその充電を行なう。この
時、上記差動増幅器の出力インピーダンスが大き
いために、等価的に電流源を通しての充放電と考
えられる。電流源を通してのコンデンサCへの充
放電では、時間と充放電される電荷量は比例す
る。すなわち、コンデンサCの容量をC0とし、
コンデンサに蓄えられた電荷量をQとし、コンデ
ンサの両端電圧をVとすると、次の式が成立す
る。
The charging and discharging path to the capacitor C is explained in an easy-to-understand manner as follows. First, when the transistor 18 is on, current flows through the diode D1 and the resistor R1 , so the transistor 20 is also turned on, and current also flows through the transistor 20 and the resistor R2 . The current at this time is the current obtained by discharging the capacitor C. Conversely, when transistor 19 is on, transistor 18 is off. Then,
Since no current flows through the diode D 1 and the resistor R 1 , the transistor 20 is also turned off. Therefore, the current flowing from the constant current source 17 through the transistor 19 flows into the capacitor C to charge it. At this time, since the output impedance of the differential amplifier is large, it can be considered that charging and discharging occurs equivalently through a current source. When charging and discharging the capacitor C through a current source, the time and the amount of charge charged and discharged are proportional. That is, let the capacitance of capacitor C be C 0 ,
When the amount of charge stored in the capacitor is Q and the voltage across the capacitor is V, the following equation holds true.

Q=C0V ………(1) 従つて、これを変形して次の式を得る。 Q=C 0 V (1) Therefore, by transforming this, we obtain the following equation.

V=Q/C0=∫idt/C0 ………(2) 但し、iはコンデンサに流入する電流である
が、この場合、定電流I0であるから、上記(2)式を
書き直すと次の如くなる。
V=Q/C 0 =∫idt/C 0 ………(2) However, i is the current flowing into the capacitor, but in this case, it is a constant current I 0 , so rewriting the above equation (2) It will look like this:

V=I0・t/C0 ………(3) 但し、tは時間である。 V=I 0・t/C 0 (3) where t is time.

上記(3)式から、コンデンサCの両端電圧Vは、
コンデンサの充電時には、I0/C0なる傾きで上昇 し、放電時には−I0/C0なる傾きで下降することが 分かる。他方、バイアス抵抗R4,R3で分割され
た電圧で、エミツタホロワ24を働かせて基準電
圧源を作る。そして、リミツタ用ダイオードD2
D3で、コンデンサCの他端電圧が上昇または下
降して基準電圧±VF(但しVFはダイオードD2
D3による電圧降下)となるところでリミツタを
かける。以上で、台形波ができる。
From the above equation (3), the voltage V across capacitor C is:
It can be seen that when the capacitor is charged, it rises with a slope of I 0 /C 0 , and when it is discharged, it falls with a slope of -I 0 /C 0 . On the other hand, the emitter follower 24 is operated with the voltage divided by the bias resistors R 4 and R 3 to create a reference voltage source. And the limiter diode D 2 ,
At D 3 , the voltage at the other end of capacitor C rises or falls to the reference voltage ±V F (however, V F is connected to diode D 2 ,
Apply a limiter at the point where the voltage drops due to D 3 ). This creates a trapezoidal wave.

第9図イに示す36は発生した台形波を示す波
形図である。その振幅37は2VFで、その中心電
位はエミツタホロワ21の出力電位である。第9
図ロ,ハに示す38,39は、それぞれコイル
3,4を流れる電流、第9図ニ,ホに示す40,
41は、それぞれ速度制御をかけたときコイル
3,4の他端に生じる電位(本実施例では、ダー
リントン接続したトランジスタのコレクタ電位)
を示している。急激な電位上昇は生じないことが
わかる。更に、定電流源17からの電流値I0を小
さくすれば、IC回路の外に端子22から付ける
コンデンサCの容量値も小さくできて都合が良
い。
Reference numeral 36 shown in FIG. 9A is a waveform diagram showing the generated trapezoidal wave. Its amplitude 37 is 2V F , and its center potential is the output potential of the emitter follower 21. 9th
38 and 39 shown in Figures B and C are currents flowing through the coils 3 and 4, respectively, and 40 and 39 shown in Figures 9D and E respectively
41 is the potential generated at the other ends of the coils 3 and 4 when speed control is applied (in this example, the collector potential of the Darlington-connected transistor)
It shows. It can be seen that no sudden potential rise occurs. Furthermore, if the current value I 0 from the constant current source 17 is made small, the capacitance value of the capacitor C connected from the terminal 22 outside the IC circuit can also be made small, which is convenient.

上記に説明した本発明者等の別途提案にかかる
駆動回路においては、回転子位置検出器からの矩
形波出力を台形波に変えて通電切換手段に入力す
るものであるが、その台形波の傾きは常に一定で
あつたから、モータ電流が大きくなると、等価的
に通電切換が急激になされたことになるという欠
点があつた。以下、第10図を参照してこのこと
を分り易く説明する。
In the drive circuit separately proposed by the inventors as described above, the rectangular wave output from the rotor position detector is converted into a trapezoidal wave and inputted to the energization switching means, but the slope of the trapezoidal wave is was always constant, so when the motor current became large, it equivalently meant that the energization was abruptly switched. This will be explained below in an easy-to-understand manner with reference to FIG.

第10図イは、通電切換手段に入力される台形
波出力の波形図である。すなわち、通電切換手段
においては、時間Δtの間に通電切換を完了する。
その波形の傾きθは常に一定であつた。モータ電
流が定常値I1にあつたとすると、第10図ロに示
す如く、電流値I1は通電切換手段によつて時間Δt
の間に零からI1まで(またはその逆に)変化しな
ければならないので、傾き角はθ1となる。次にモ
ータの起動時などにおいて、大きな起動電流I2
流れているときは、第10図ハに示す如く、やは
り通電切換手段の働きにより、起動電流I2はΔt時
間の間に零からI2まで(またはその逆に)変化し
なければならないので、傾き角はθ2となり、θ2
θ1となる。傾き角θ2が大きいということは、電流
の切換が急峻に行なわれたことと等価であり、駆
動トランジスタの破壊につながる。
FIG. 10A is a waveform diagram of the trapezoidal wave output input to the energization switching means. That is, in the energization switching means, energization switching is completed during the time Δt.
The slope θ of the waveform was always constant. Assuming that the motor current reaches a steady value I1 , the current value I1 is changed over time Δt by the energization switching means, as shown in FIG. 10B.
Since it must change from zero to I 1 (or vice versa) during that time, the tilt angle becomes θ 1 . Next, when a large starting current I2 is flowing when starting the motor, as shown in Figure 10C, the starting current I2 changes from zero to I during the time Δt due to the function of the energization switching means. 2 (or vice versa), so the tilt angle becomes θ 2 and θ 2 >
θ 1 . A large inclination angle θ 2 is equivalent to steep current switching, which leads to destruction of the drive transistor.

すなわち、本発明者等の別途提案にかかる駆動
回路は、台形波の傾きθが常に一定であつたか
ら、直流モータの定常時回転においては有効であ
つても、起動時などのように、回転速度が遅く、
大きな起動電流が流れる場合には、必ずしも有効
ではないという欠点があつた。
In other words, in the drive circuit separately proposed by the present inventors, the slope θ of the trapezoidal wave is always constant, so even though it is effective during steady rotation of the DC motor, the rotation speed may change during startup, etc. is slow,
This method has the disadvantage that it is not necessarily effective when a large starting current flows.

本発明は上述のような、別途提案にかかる直流
モータ駆動回路の欠点を除去するためになされた
ものであり、従つて本発明の目的は、起動時など
においてモータ電流の大きいときは、通電切換手
段に入力される台形波出力の傾きθを小さくして
切換に要する時間Δtを長くし、モータ電流が定
常時で比較的小さいときは、台形波出力の傾きθ
を大きくして切換に要する時間Δtを短くし、モ
ータ電流の大小にかかわらずコイルの逆起電力に
より生じる駆動トランジスタのコレクタ電位の上
昇を一定限度内に収めることのできる直流モータ
駆動回路を提供することにある。
The present invention has been made to eliminate the drawbacks of the separately proposed DC motor drive circuit as described above, and therefore, an object of the present invention is to switch energization when the motor current is large, such as during startup. The time Δt required for switching is increased by decreasing the slope θ of the trapezoidal wave output input to the means, and when the motor current is steady and relatively small, the slope θ of the trapezoidal wave output is
To provide a DC motor drive circuit which can shorten the time Δt required for switching by increasing Δt, and can keep the rise in the collector potential of a drive transistor caused by the back electromotive force of a coil within a certain limit regardless of the magnitude of the motor current. There is a particular thing.

本発明では、各コイルに順次切換え通電する通
電切換手段を働かせる台形波入力の傾きを、モー
タの速度制御回路の出力に応じて可変することに
より上記目的を達成するものである。
The present invention achieves the above object by varying the slope of the trapezoidal wave input that activates the energization switching means that sequentially energizes each coil in accordance with the output of the motor speed control circuit.

次に図を参照して本発明の一実施例を説明す
る。第11図は本発明の一実施例を示すブロツク
図である。同図において、14Aが本発明による
台形波発生回路である。そのほか、42は回路電
源、43はコンデンサ47の充電用の電流量可変
の定電流源、45はコンデンサ47の放電用の電
流量可変の定電流源(但し、両電流源とも同一電
流値で使用する)、44はコンデンサ47の充放
電切換手段、46はコンデンサ47を外付けする
ためのIC端子である。48は制御入力端子であ
るが、この端子48には、図示せざるモータ速度
検出手段からの速度制御電圧が入力される。つま
り、モータ起動時のような、モータ速度が低く
て、大きなモータ電流(起動電流)を要するとき
は、端子48に入力される制御電圧は高くなり、
モータ速度が定常速度に達し、モータ電流が小さ
くてよいときは、制御電圧は低くなる。49は基
準電圧、50は制御アンプ、である。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. In the figure, 14A is a trapezoidal wave generating circuit according to the present invention. In addition, 42 is a circuit power supply, 43 is a constant current source with a variable current amount for charging the capacitor 47, and 45 is a constant current source with a variable current amount for discharging the capacitor 47 (however, both current sources are used at the same current value). ), 44 is a charging/discharging switching means for the capacitor 47, and 46 is an IC terminal for externally connecting the capacitor 47. A control input terminal 48 receives a speed control voltage from a motor speed detection means (not shown). In other words, when the motor speed is low and a large motor current (starting current) is required, such as when starting the motor, the control voltage input to the terminal 48 becomes high.
When the motor speed reaches steady speed and the motor current can be small, the control voltage will be low. 49 is a reference voltage, and 50 is a control amplifier.

次に動作を説明する。回転子の回転位置検出器
6からの矩形波出力を受け、台形波発生回路14
Aで台形波を作る。この台形波でもつて、コイル
3,4の順次切換通電手段7を働かせて、電流増
幅器15a,15bで制御電流発生回路11から
の出力を電流増幅し、コイル3,4の順次切換通
電を台形波電流で行なう。ここで台形波発生回路
14Aにおいては、回転位置検出器6からの矩形
波出力に応じて、切換手段44が切換動作を行な
い、端子a,bが接続されているときは、定電流
源43からコンデンサ47に定電流充電を行な
い、端子a,cが接続されたら定電流源45を用
いてコンデンサ47の定電流放電を行なう。かか
るコンデンサの充放電作用によつて台形波が作成
されることは、すでに第8図を参照して説明した
とおりである。
Next, the operation will be explained. Receiving the rectangular wave output from the rotor rotational position detector 6, the trapezoidal wave generating circuit 14
Create a trapezoidal wave with A. Even with this trapezoidal wave, the sequential switching energization means 7 of the coils 3 and 4 is operated to amplify the output from the control current generation circuit 11 with the current amplifiers 15a and 15b, and the sequential switching energization of the coils 3 and 4 is performed in the trapezoidal wave. It is done with electric current. Here, in the trapezoidal wave generation circuit 14A, the switching means 44 performs a switching operation according to the rectangular wave output from the rotational position detector 6, and when the terminals a and b are connected, the constant current source 43 The capacitor 47 is charged with a constant current, and when the terminals a and c are connected, the constant current source 45 is used to discharge the capacitor 47 with a constant current. As already explained with reference to FIG. 8, the trapezoidal wave is created by the charging and discharging action of the capacitor.

所で、制御入力端子48に入力される制御電圧
が上昇し、モータ電流が大きいことを示すと、台
形波発生回路14Aでは、そのことにより電流可
変の定電流源43と45の定電流値を可変制御し
て小さくする。すると、前記(3)式により、台形波
の傾きを小さくすることができるので、通電切換
手段7において、モータ電流が大きいにもかかわ
らず、急峻なしや断、切換を避けることができ
る。制御入力端子48に入力された制御電圧と基
準電圧49との誤差電圧は制御アンプ50から出
力されて制御電流発生回路11に至り、モータ電
流を制御する。
By the way, when the control voltage input to the control input terminal 48 increases, indicating that the motor current is large, the trapezoidal wave generating circuit 14A accordingly changes the constant current values of the variable current constant current sources 43 and 45. Make it smaller with variable control. Then, according to equation (3), the slope of the trapezoidal wave can be made small, so that the energization switching means 7 can avoid abrupt changes, interruptions, and switching even though the motor current is large. An error voltage between the control voltage input to the control input terminal 48 and the reference voltage 49 is output from the control amplifier 50 and reaches the control current generation circuit 11 to control the motor current.

モータの起動がすむと、制御入力端子48に入
力される電圧は下降し、モータ電流は減少してく
るが、それに応じて定電流源43,45における
定電流値を大きくして台形波の傾きをもとに戻
す。
When the motor is started, the voltage input to the control input terminal 48 drops and the motor current decreases, but the constant current values in the constant current sources 43 and 45 are increased accordingly to change the slope of the trapezoidal wave. Return to original.

第12図は、第11図の回路における各部電
流・電圧波形を示す。53,54は台形波発生回
路14Aの出力波形で、54はコイルに大電流を
流す時の波形であり、波形53から54へはリニ
アに傾きが変化する。55,56は、それぞれ5
3,54の台形波により通電切換手段7を働かせ
たときにコイル3または4に流れる電流波形であ
る。すなわちこの台形波55,56の傾きは常に
一定になる。これにより57に示す電流増幅器1
5aまたは15bの出力電圧波形は、モータ電流
が大電流時にも、大きな逆起電圧を発生させない
ものとなる。
FIG. 12 shows current and voltage waveforms at various parts in the circuit of FIG. 11. 53 and 54 are output waveforms of the trapezoidal wave generating circuit 14A, 54 is a waveform when a large current is passed through the coil, and the slope changes linearly from waveform 53 to 54. 55 and 56 are 5 each
This is the waveform of the current flowing through the coil 3 or 4 when the energization switching means 7 is activated by the trapezoidal waves No. 3 and 54. That is, the slopes of the trapezoidal waves 55 and 56 are always constant. As a result, the current amplifier 1 shown in 57
The output voltage waveform of 5a or 15b does not generate a large back electromotive voltage even when the motor current is large.

第13図は本発明の一実施例を示す具体的回路
図である。同図において、14Aは台形波発生回
路、50は制御アンプ、7は通電切換手段、11
は制御電流発生回路、6Aは回転子位置検出器と
してのホール素子、16は差動増幅器、である。
FIG. 13 is a specific circuit diagram showing one embodiment of the present invention. In the same figure, 14A is a trapezoidal wave generation circuit, 50 is a control amplifier, 7 is energization switching means, and 11
6A is a Hall element as a rotor position detector, and 16 is a differential amplifier.

さて第13図において、回転子位置検出器とし
てのホール素子6Aの出力を差動増幅器16で増
幅し矩形波にして台形波発生回路14Aに送る。
該発生回路14Aからの台形波でもつて通電切換
手段7(本実施例では、上記台形波出力をベース
入力とした差動スイツチング回路73,74)を
働かせ、制御電流発生回路11の出力電流を電流
増幅器15a,15bに順次切り換えて供給す
る。増幅器15a,15bで増幅された電流がコ
イル3,4に通電される。
Now, in FIG. 13, the output of the Hall element 6A serving as a rotor position detector is amplified by a differential amplifier 16, converted into a rectangular wave, and sent to a trapezoidal wave generation circuit 14A.
The trapezoidal wave from the generation circuit 14A causes the energization switching means 7 (in this embodiment, differential switching circuits 73 and 74 with the trapezoidal wave output as the base input) to change the output current of the control current generation circuit 11 into a current. The signal is sequentially switched and supplied to amplifiers 15a and 15b. The currents amplified by the amplifiers 15a and 15b are applied to the coils 3 and 4.

台形波発生回路14Aの詳細を説明する。差動
増幅器16からの2出力を、差動増幅器を構成す
るトランジスタ65,66のベースに入力する。
60は定電流源(電流値I0)である。上記差動増
幅器の出力は、トランジスタ66と68の各コレ
クタを接続して出来る接続点Qから取り出す。そ
のために、高出力インピーダンスとなつている。
トランジスタ66のオン、オフに従つて、コンデ
ンサC(容量値C0)に充電・放電がなされる。こ
の充放電経路は、先に第8図の説明においても述
べたとおり、トランジスタ65がオンしていると
き、トランジスタ68もオンし、コンデンサCは
トランジスタ68を通して放電する。またトラン
ジスタ66がオンしているときは、トランジスタ
65,68はオフしているので、定電流源60か
らトランジスタ66を通つてコンデンサCに充電
がなされる。以下、台形波の発生する動作手順
は、第8図に関して説明した所と変わらないので
説明を繰り返えさない。
Details of the trapezoidal wave generation circuit 14A will be explained. Two outputs from the differential amplifier 16 are input to the bases of transistors 65 and 66 forming the differential amplifier.
60 is a constant current source (current value I 0 ). The output of the differential amplifier is taken out from a connection point Q formed by connecting the collectors of transistors 66 and 68. Therefore, it has a high output impedance.
As the transistor 66 turns on and off, the capacitor C (capacitance value C 0 ) is charged and discharged. In this charging/discharging path, as described above in the explanation of FIG. 8, when the transistor 65 is on, the transistor 68 is also on, and the capacitor C is discharged through the transistor 68. Further, when the transistor 66 is on, the transistors 65 and 68 are off, so that the capacitor C is charged from the constant current source 60 through the transistor 66. Hereinafter, the operation procedure for generating the trapezoidal wave is the same as that described with reference to FIG. 8, so the description will not be repeated.

さて制御アンプ50において、トランジスタ7
9と80が図示の如く接続されているが、トラン
ジスタ80のベースは定電位E2にある。そこで
トランジスタ79のベース電位の方が定電位E2
より高くなると、トランジスタ79の方に余計電
流が流れる。トランジスタ83のコレクタとトラ
ンジスタ80のコレクタとの接続点は制御電流発
生回路11へ接続されている。今、トランジスタ
79のベース電位が高くなつてトランジスタ79
に電流が多く流れトランジスタ80の方には電流
が流れなくなつたとする。するとダイオードD4
に電流が流れてトランジスタ83の方にも同じ電
流量が流れる。この電流は矢印Y方向に流れて制
御電流発生回路11へ供給される。逆にトランジ
スタ79のベース電位が低下し、基準電位E2
ほゞ等しいか、それ以下に低下すると、トランジ
スタ79はオフし、ダイオードD4にも電流が流
れなくなる。するとトランジスタ83にも電流が
流れない。するとトランジスタ80に流れる電流
は、制御電流発生回路11から逆に矢印Sで示す
如く流れてくる形になる。トランジスタ79のベ
ース電位は、制御入力端子48に入力される制御
電圧の大小(トランジスタ75のオン、オフ)に
より決まるので、結局、モータ速度の大小に従つ
て制御電流発生回路11から供給する電流を制御
していることになる。
Now, in the control amplifier 50, the transistor 7
9 and 80 are connected as shown, the base of transistor 80 is at constant potential E2 . Therefore, the base potential of the transistor 79 has a constant potential E 2
If it becomes higher, extra current will flow towards transistor 79. A connection point between the collector of transistor 83 and the collector of transistor 80 is connected to control current generation circuit 11 . Now, the base potential of the transistor 79 becomes high and the transistor 79
Assume that a large amount of current flows through the transistor 80 and no current flows through the transistor 80. Then diode D 4
A current flows through the transistor 83, and the same amount of current flows through the transistor 83 as well. This current flows in the direction of arrow Y and is supplied to the control current generation circuit 11. Conversely, when the base potential of the transistor 79 decreases to approximately equal to or lower than the reference potential E2 , the transistor 79 is turned off and no current flows through the diode D4 either. Then, no current flows through the transistor 83 either. Then, the current flowing through the transistor 80 flows from the control current generating circuit 11 in the opposite direction as indicated by the arrow S. Since the base potential of the transistor 79 is determined by the magnitude of the control voltage input to the control input terminal 48 (turning the transistor 75 on or off), the current supplied from the control current generation circuit 11 can be adjusted depending on the magnitude of the motor speed. It means you are in control.

次に台形波発生回路14Aから出力される台形
波の傾きを変える働きについて説明する。今、制
御入力端子48に入力される制御電圧が高くな
り、モータにおいて大電流が要求されているもの
とする。するとトランジスタ75がオンし、その
ため電源25から抵抗R2を介して流れてくる電
流が増し、抵抗R2における電圧降下が大きくな
る。するとトランジスタ62において、エミツタ
電位の方がベース電位より低くなり、トランジス
タ62がオフしてしまう。すると、コンデンサC
の充放電に資する電流源は定電流源60だけとな
るので、充放電々流の値が小さくなり、前記(3)式
により台形波の傾きが小さくなる。
Next, the function of changing the slope of the trapezoidal wave output from the trapezoidal wave generating circuit 14A will be explained. It is now assumed that the control voltage input to the control input terminal 48 has become high, and a large current is required in the motor. Then, the transistor 75 turns on, so that the current flowing from the power supply 25 through the resistor R 2 increases, and the voltage drop across the resistor R 2 increases. Then, in the transistor 62, the emitter potential becomes lower than the base potential, and the transistor 62 is turned off. Then, capacitor C
Since the constant current source 60 is the only current source that contributes to charging and discharging, the value of the charging and discharging current becomes small, and the slope of the trapezoidal wave becomes small according to the above equation (3).

他方、制御入力端子48に入力される制御電圧
が低下し、モータにおいて大電流が要求されてい
ないときには、トランジスタ75はオフする。す
ると抵抗R2を通つてトランジスタ75へ流れる
電流もなくなるので、トランジスタ62のエミツ
タ電位が上昇しトランジスタ62はオンする。す
るとトランジスタ62のベースに印加されている
基準電位E1と電源25とによつて抵抗R2,R1
流れる電流が定まる。すなわちコンデンサCの充
放電々流は、定電流源60による電流のほか、ト
ランジスタ62を流れる電流が加わるため、電流
値が増大し、その結果、回路14Aから出力され
る台形波の傾きが大きくなる。
On the other hand, when the control voltage input to the control input terminal 48 decreases and a large current is not required in the motor, the transistor 75 is turned off. Then, the current flowing to the transistor 75 through the resistor R 2 also disappears, so the emitter potential of the transistor 62 rises and the transistor 62 is turned on. Then, the current flowing through the resistors R 2 and R 1 is determined by the reference potential E 1 applied to the base of the transistor 62 and the power supply 25. That is, in addition to the current from the constant current source 60, the current flowing through the transistor 62 is added to the charging/discharging current of the capacitor C, so the current value increases, and as a result, the slope of the trapezoidal wave output from the circuit 14A increases. .

以上、本発明は二つのコイルを持つモータにつ
いて説明したが、2つ以上のコイルを持ち、モー
タ回転に応じ順次各コイルへの通電を切り換えて
行く他のモータについても、本発明を適用できる
ことは明らかである。
Although the present invention has been described above with respect to a motor having two coils, the present invention can also be applied to other motors having two or more coils, in which the energization of each coil is sequentially switched according to the rotation of the motor. it is obvious.

本発明によれば、モータ・コイルに流れる電流
量が変化した時にも、コイルに流れる台形波電流
の傾きを一定にして、コイルの逆起電力により生
じる駆動トランジスタのコレクタ電位の上昇を一
定限度に押えることができるので、比較的低耐圧
のトランジスタを駆動トランジスタとして使用す
ることができる。このためIC化に適した回路構
成が得られる。
According to the present invention, even when the amount of current flowing through the motor coil changes, the slope of the trapezoidal wave current flowing through the coil is kept constant, and the rise in the collector potential of the drive transistor caused by the back electromotive force of the coil is kept within a certain limit. Since the voltage can be suppressed, a transistor with a relatively low breakdown voltage can be used as a drive transistor. Therefore, a circuit configuration suitable for IC implementation can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図イは従来の直流モータの原理的構成を示
す側面図、第1図ロは同じく上面図、第1A図は
通電コイルの斜視図、第1B図は磁石板における
磁化領域の説明図、第2図イは、第1B図におい
て磁石板2を矢印方向に回転させたとき、周辺の
固定点Pにて観測される磁束密度の変化を示す波
形図、第2図ロはそれを模式的に示した波形図、
第3図は従来の直流モータ駆動回路を示す回路
図、第4図は第3図の回路における要部の信号波
形図、第5図は直流モータの回転原理説明図、第
6図は第5図における回転位置検出器6の出力波
形図、第7図は本発明者等の別途提案にかかる直
流モータ駆動回路を示すブロツク図、第8図は本
発明者等の別途提案にかかる直流モータ駆動回路
の具体的回路図、第9図は第8図の回路における
各部信号の波形図、第10図は本発明者等の別途
提案にかかる直流モータ駆動回路の欠点を説明す
るための波形図、第11図は本発明の一実施例を
示すブロツク図、第12図は第11図における各
部信号の波形図、第13図は本発明の一実施例を
示す具体的回路図、である。 符号説明、1……ヨーク、2……磁石板、3,
4……コイル、5……軸、6……回転位置検出
器、7……通電切換手段、10……モータ用電
圧、11……制御電流発生回路、14……台形波
発生回路、15……電流増幅器、16……差動増
幅器、17……定電流源、21……エミツタホロ
ワ、25……電源、42……回路電源、43,4
5……電流可変の定電流源、44……充放電切換
手段、48……制御入力端子、49……基準電
圧、50……制御アンプ。
FIG. 1A is a side view showing the basic structure of a conventional DC motor, FIG. 1B is a top view, FIG. 1A is a perspective view of the energizing coil, and FIG. Figure 2A is a waveform diagram showing the change in magnetic flux density observed at surrounding fixed points P when the magnet plate 2 is rotated in the direction of the arrow in Figure 1B, and Figure 2B is a schematic diagram showing the change in magnetic flux density. The waveform diagram shown in
FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional DC motor drive circuit, FIG. 7 is a block diagram showing a DC motor drive circuit separately proposed by the present inventors, and FIG. 8 is a DC motor drive circuit separately proposed by the present inventors. A specific circuit diagram of the circuit, FIG. 9 is a waveform diagram of various signals in the circuit of FIG. 8, and FIG. 10 is a waveform diagram for explaining the drawbacks of the DC motor drive circuit separately proposed by the present inventors. FIG. 11 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, FIG. 12 is a waveform diagram of various signals in FIG. 11, and FIG. 13 is a specific circuit diagram showing one embodiment of the present invention. Description of symbols, 1...Yoke, 2...Magnetic plate, 3,
4... Coil, 5... Axis, 6... Rotation position detector, 7... Energization switching means, 10... Motor voltage, 11... Control current generation circuit, 14... Trapezoidal wave generation circuit, 15... ... Current amplifier, 16 ... Differential amplifier, 17 ... Constant current source, 21 ... Emitter follower, 25 ... Power supply, 42 ... Circuit power supply, 43, 4
5... Constant current source with variable current, 44... Charge/discharge switching means, 48... Control input terminal, 49... Reference voltage, 50... Control amplifier.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 少なくとも二つの通電コイルと、N極領域と
S極領域を有する磁石板と、前記二つの通電コイ
ルへ制御電流発生回路からの直流電流を交互に切
り換えて通電する通電切換手段と、前記通電切換
手段へ切り換えのタイミングを台形波の発生によ
り指示すると共に、その台形波の傾きによつて切
換速度をも指示する台形波発生手段と、を有して
成り、通電コイルに流れる電流と磁石板において
発生する磁束との相互作用により磁石板が回転子
として通電コイルに対して相対的に回転し、該磁
石板の通電コイルに対する相対的回転位置の検出
器から得られる位置検出信号を前記台形波発生手
段に入力しそれと同期して該台形波発生手段から
得られる台形波に従つて前記通電切換手段による
通電切換動作を制御することにより、磁石板の回
転子としての回転動作を継続すると共に、その回
転速度に従つて前記制御電流発生回路から発生す
る直流電流の大きさを制御するようにした直流モ
ータにおいて、 前記モータの回転速度の大小に従つて前記台形
波発生手段を制御してそこから発生する台形波の
傾きを調節する傾き調節手段を具備したことを特
徴とする直流モータ駆動回路。 2 特許請求の範囲第1項記載の直流モータ駆動
回路において、前記台形波発生手段がコンデンサ
と該コンデンサへの定電流充放電回路から成り、
前記傾き調節手段が前記定電流充放電するその定
電流値をモータ回転速度に応じて可変する手段か
ら成ることを特徴とする直流モータ駆動回路。
[Scope of Claims] 1. At least two current-carrying coils, a magnetic plate having an N-pole region and a S-pole region, and energization switching that alternately switches and energizes the two current-carrying coils with direct current from a control current generation circuit. and trapezoidal wave generating means for instructing the switching timing to the energization switching means by generating a trapezoidal wave, and also instructing the switching speed by the slope of the trapezoidal wave, Due to the interaction between the flowing current and the magnetic flux generated in the magnetic plate, the magnetic plate rotates as a rotor relative to the current-carrying coil, and position detection is obtained from a detector of the relative rotational position of the magnetic plate with respect to the current-carrying coil. By inputting a signal to the trapezoidal wave generating means and controlling the energization switching operation by the energization switching means in accordance with the trapezoidal wave obtained from the trapezoidal wave generating means in synchronization with the signal, the rotating operation of the magnet plate as a rotor is achieved. In the DC motor, the magnitude of the DC current generated from the control current generation circuit is controlled according to the rotation speed of the DC motor, and the trapezoidal wave generation means is controlled according to the rotation speed of the motor. 1. A DC motor drive circuit comprising a slope adjusting means for controlling and adjusting the slope of a trapezoidal wave generated therefrom. 2. In the DC motor drive circuit according to claim 1, the trapezoidal wave generating means comprises a capacitor and a constant current charging/discharging circuit for the capacitor,
A DC motor drive circuit characterized in that the slope adjusting means comprises means for varying the constant current value for charging and discharging the constant current according to the motor rotation speed.
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