DE69218955T2 - Steuerschaltung für einen Gleichstrommotor - Google Patents
Steuerschaltung für einen GleichstrommotorInfo
- Publication number
- DE69218955T2 DE69218955T2 DE69218955T DE69218955T DE69218955T2 DE 69218955 T2 DE69218955 T2 DE 69218955T2 DE 69218955 T DE69218955 T DE 69218955T DE 69218955 T DE69218955 T DE 69218955T DE 69218955 T2 DE69218955 T2 DE 69218955T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- motor
- transistor
- terminal
- state
- driver transistor
- 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 - Fee Related
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 14
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 6
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
- H02H7/085—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load
- H02H7/0851—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load for motors actuating a movable member between two end positions, e.g. detecting an end position or obstruction by overload signal
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
- E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
- E05F15/60—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators
- E05F15/603—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors
- E05F15/665—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for vertically-sliding wings
- E05F15/689—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for vertically-sliding wings specially adapted for vehicle windows
- E05F15/695—Control circuits therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
- H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
- H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
- H02P7/285—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
- H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
- H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
- H02P7/285—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
- H02P7/288—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using variable impedance
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
- H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
- H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
- H02P7/285—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
- H02P7/288—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using variable impedance
- H02P7/2885—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using variable impedance whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
- E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
- E05F15/40—Safety devices, e.g. detection of obstructions or end positions
- E05F15/41—Detection by monitoring transmitted force or torque; Safety couplings with activation dependent upon torque or force, e.g. slip couplings
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
- E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
- E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
- E05Y2900/53—Type of wing
- E05Y2900/55—Windows
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für einen Gleichstrommotor, der geeignet ist, eine Fensterglasscheibe in einem leistungsbetriebenen Fenstersystem eines Fahrzeugs anzutreiben.
- Eine derartige Schaltung ist bereits aus der EP-A-0 345 914 bekannt. Sie enthält: einen Treibertransistor, der über einen Relaisanschluß mit einem Gleichstrommotor verbunden ist, wobei der Treibertransistor und der Motor zwischen Versorgungsleitungen in Serie geschaltet sind; einen Detektionstransistor, um eine in Abhängigkeit vom Zustand des Motors am Relaisanschluß erzeugte Spannung mit einer internen Schwellenspannung zu vergleichen und ein Ausgangssignal an den Treibertransistor zu liefern, welches den EIN-Zustand des Treibertransistors festlegt, falls die erzeugte Spannung die Schwellenspannung übersteigt, und die den Treibertransistor in seinen AUS-Zustand setzt, falls die erzeugte Spannung kleiner ist als die Schwellenspannung.
- Figur 1 zeigt eine bereits bekannte Steuerschaltung für einen Gleichstrommotor, die in der JP-A-1-31 1883 beschrieben ist. Darin ist zwischen einer Vcc Leitung und einer Masseleitung GND eine Gleichstromleistungsversorgung 1 geschaltet. Ferner ist ein Gleichstrommotor 2 am Drainanschluß eines N-Kanal MOSFET 3 zwischen der Vcc Leitung und einem Relaisanschluß 4 geschaltet, um den Gleichstrommotor 2 anzutreiben. Der Sourceanschluß des MOSFET 3 ist mit Masse und sein Gateanschluß mit dem Kollektor eines PNP-Transistors 5 verbunden. Der Emitteranschluß des PNP-Transistors 5 ist mit der Vcc Leitung und sein Basisanschluß über einen Widerstand 7 mit einem Eingangsanschluß 6 verbunden. Wird an den Eingangsanschluß 6 ein negativer Triggerimpuls P1 gelegt, so wird der PNP-Transistor 5 eingeschaltet, wodurch wiederum der MOSFET 3 eingeschaltet wird. In seinem EIN-Zustand liefert der MOSFET 3 einen Strom an den Gleichstrommotor 2, wodurch sich der Motor 2 solange dreht, solange ein negativer Triggerimpuls anliegt.
- Ein Komparator 8 zur Aufrechterhaltung der Rotation des Gleichstrommotors 2 ist über einen Versorgungsbus (nicht gezeigt) zwischen die Vcc Leitung und Masse geschaltet. Der invertierte Eingang des Komparators ist mit dem Relaisanschluß 4 oder dem Drainanschluß des MOSFET 3 verbunden, sein nicht-invertierter Eingang ist mit einem variablen Anschluß eines variablen Widerstandes 9 verbunden, der zwischen die Vcc Leitung und Masse geschaltet ist, und ferner ist ein Ausgang über einen Widerstand 10 mit dem Gateanschluß des MOSFET 3 verbunden. Der Komparator 8 vergleicht die Anschlußspannung VT des Relaisanschluß 4, die sich aus der Subtraktion der induzierten Spannung VI von Vcc ergibt, mit der Referenzspannung VR und liefert ein logisches "H" wenn VT (VR ist. Demzufolge wird der MOSFET 3 eingeschaltet, sobald der negative Triggerimpuls P1 am Triggeranschluß 6 anliegt, wobei die Drainspannung VT am Anschluß 4 zu einer Sättigungspannung wird, die kleiner ist als die Referenzspannung VR. Der Komparator liefert ein "H" an den Gateanschluß des MOSFET 3, um diesen zu sperren und die Rotation des Gleichstrommotors 2 aufrechtzuerhalten.
- Der Gleichstrommotor 2 generiert während der Rotation Impulse mitjeweils einer absoluten induzierten Spannung VI, die von der Rotationsrate abhängt. Jeder Impuls weist ein Paar von negativen und positiven Pulskomponenten auf, falls sich ein Rotor des Gleichstrommotors 2 während der Rotation in einem vorbestimmten Winkel relativ zu einem Stator befindet. Selbst wenn der MOSFET 3 für einen Moment keine Leistung an den rotierenden Gleichstrommotor 2 liefert, rotiert aufgrund der Trägheit der Rotor des Gleichstrommotors 2 weiter und generiert diese Impulse.
- Ein NPN-Transistor 11 schaltet den MOSFET 3 periodisch aus, um eine Überprüfung der Rotation des Gleichstrommotors 2 mit dem Komparator 8 zu ermöglichen. Der Kollektor des NPN-Transistors 11 ist mit dem Gateanschluß des MOSFET 3, sein Emitter mit Masse und seine Basis über einen Widerstand 13 mit einem Taktanschluß 12 verbunden. An den Taktanschluß 12 werden periodisch positive Taktimpulse P2 angelegt, um Vergleichsperioden zu schaffen, wobei der NPN-Transistor 11 eingeschaltet wird, um den MOSFET 3 periodisch auszuschalten.
- Wenn ein positiver Taktimpuls anliegt kann der Komparator 8 die Anschluß spannung VT mit der Referenzspannung VR vergleichen. Falls VT kleiner ist als VR liefert der Komparator 8 während der Vergleichsperiode einen "H"-Pegel an den Gateanschluß des MOSFET 3, wodurch der MOSFET 3 In seinen Sperrzustand zurückkehrt. Falls VT größer ist als VR liefert der Komparator 8 während der Vergleichsperiode einen "L"-Pegel an den Gateanschluß des MOSFET 3, wodurch der MOSFET 3 ausgeschaltet bleibt. Angenommen der durch den MOSFET 3 gesteuerte Gleichstrommotor 2 treibt ein Fensterglas an, um ein Türfenster des Fahrzeugs zu schließen, so bewegt sich das Fensterglas in Antwort auf den Triggerimpuls nach oben, um das Fenster zu schließen. Aufgrund der Trägheit rotiert der Gleichstrommotor 2 kontinuierlich weiter, unabhängig davon, ob periodisch positive Taktimpulse anliegen, bis das Fensterglas auf ein Hindernis, z.B. gegen den Rahmen des Fenster, stößt.
- Falls die periodischen Takte nicht am Anschluß 12 anliegen und das Fensterglas auf ein Hindernis, z. B. gegen den Rahmen, trifft, so erhält der Gleichstrommotor 2 weiter Leistung und könnte das Hindernis beschädigen. Desweiteren könnten aufgrund des Stroms durch den Gleichstrommotor 2 die Spulen des Gleichstrommotors 2 durchbrennen.
- Falls die periodischen Takte am Anschluß 12 anliegen, generiert der Gleichstrommotor 2, falls er gestoppt wird, keine induzierte Spannung, wobei der Sperrzustand zwischen dem Komparator 8 und dem MOSFET 3 zur Lieferung der Leistung aufgehoben wird.
- Bezugnehmend auf Figur 2 wird eine zweite bereits bekannte Steuerschaltung eines Gleichstrommotors gezeigt. In Figur 2 haben die mit der Figur 1 korrespondierenden Komponenten weweils die gleichen Bezugsziffern, ferner werden diese Komponenten im folgenden nicht weiter beschrieben. Zwischen dem Relaisanschluß 4 und dem invertiertem Eingang des Komparators 8 ist ein Widerstand 14 geschaltet. Zwei Widerstände 15 und 16, jeweils mit einem der festen Anschlüsse des variablen Widerstands 9 verbunden, sind zwischen der Vcc Leitung und Masse geschalten, um jeweils eine feine Regulierung der Referenzspannung VR zu ermöglichen, wobei diese feiner ist als in der Figur 1. Die durch den Widerstand 10 und den NPN-Transistor 11 gebildete UND-Funktion in Figur 1 wird durch ein UND-Gatter 17 mit zwei Eingängen ersetzt. Der Ausgang des UND-Gatters 17 ist mit dem Gateanschluß des MOSFET 3, ein Eingang mit dem Ausgang des Komparators 8, und der andere Eingang mit einem Oszillator 18 verbunden, um einen negativen periodischen Takt zur Verfügung zu stellen. Der PNP-Transistor 5, in der Figur 2 nicht gezeigt, könnte hinzugefügt werden, wobei sein Kollektor mit dem Gateanschluß des MOSFET3, sein Emitter mit der Vcc Leitung und seine Basis über den Widerstand 7 mit dem Eingangsanschluß 6 verbunden ist, wie in der Figur 1 gezeigt.
- Die Arbeitsweise der zweiten herkömmlichen Steuerschaltung für einen Gleichstrommotor, wie in der Figur 2 gezeigt, ist mit der aus Figur 1 identisch, weshalb keine detaillierte Beschreibung mehr gegeben wird.
- Diese Steuerschaltungen weisen im Vergleich zu herkömmlichen Schaltungen mit einem Serienwiderstand, der einen Versorgungsstrom an einen Gleichstrommotor liefert, Vorteile auf, da der Serienwiderstand bei der Überwachung des Gleichstrommotorstroms erhebliche Stromverluste verursacht, was die Effizienz verringert.
- Ein derartiger Motor 2 wird im allgemeinen als Treibermittel für ein angetriebenes oder automatisches Fenster eingesetzt, wobei eine zweite Batterie, wie etwa die Gleichstromleistungsversorgung eines Fahrzeugs verwendet wird. Diese Batterie weist viele elektrische Verbindungen zu im Fahrzeug installierten Einrichtungen auf, wie etwa einer Kühleinrichtung einer Lichtmaschine, Vorderlichtern, einem Autoradio, etc.. Die Spannung der Vcc Leitung, die mit der Batterie verbunden ist, ändert sich unerwünscht falls irgendeine Einrichtung ein- oder ausgeschaltet wird. Diese Änderung der Vcc verursacht eine Änderung des Verzögerungsdrehmoments eines Gleichstrommotors, wobei eine höhere Leistungsversorgungsspannung ein Anwachsen und eine niedrigere Leistungsversorgungsspannung eine Verringerung des Verzögerungsdrehmoments des Motors verursacht.
- In den Figuren 1 und 2 ist ein kritischer oder minimaler Strom Imin für die Rotation des Gleichstrommotors 2 gegeben durch:
- Imin = (Vcc - VI) /Rm = VR / Rm
- wobei Vcc für eine Leistungsversorgungsspannung, VI für eine induzierte Spannung und Rm für einen internen Widerstand des Gleichstrommotors 2 stehen. Demzufolge hängt das Verzögerungsdrehmoment von dem kritischen Strom Imin ab, der sich mit einer Änderung der Spannung VR und demzufolge mit einer Änderung der Leistungsversorgungsspannung Vcc ändert.
- Der herkömmliche Gleichstrommotor 2 in den Figuren 1 oder 2 benötigt im allgemeinen eine Gleichstromleistungsversorgung (DC). In einem Fahrzeug wie etwas einem Automobil könnte die Gleichstromleistungsversorgung aus einer Wechselstromleistungsversorgung gewonnen werden, wie etwa einem Wechselstromgenerator oder einer Lichtmaschine mit einer Gleichrichterschaltung, die von der Wechselstromleistungsversorgung eine pulsierende Leistungsversorgung zur Verfügung stellt, die mit einem Glättungskondensator oder einer Batterie geglättet wird. Der Oszillator 18 enthält eine astabile Kippschaltung, wobei die Verwendung eines 555 von Signetics (eingetragenes Warenzeichen) oder eines Schwingquarzes und von Taktteilern, die Schaltung komplexmacht. Falls der Oszillator 18 weggelassen wird, würde sich die mittlere Zeit zwischen Ausfällen erhöhen. Der Leistungsverbrauch in der Steuerschaltung durch den Pulsoszillator und den Komparator ist nicht vernachlässigbar.
- Aufgabe der Erfindung ist es, ohne einen Pulsoszillator eine Steuerschaltung für einen Gleichstrommotor zur Verfügung zu stellen, die einen Treibertransistor für den Gleichstrommotor periodisch ausschaltet.
- Gemäß der Erfindung wird eine Steuerschaltung für einen Gleichstrommotor zur Verfügung gestellt mit:
- - einer Wechselstromleistungsversorgung;
- - mit der Wechselstromleistungsversorgung verbundenen Gleichrichtermitteln, die ein Versorgungsausgangsleitungspaar aufweisen, um pulsierende, gleichgerichtete Leistung zu liefern;
- - einem über einen Relaisanschluß mit einem Gleichstrommotor verbundenen bipolaren Treibertransistor, der zwischen den Versorgungsleitungen mit dem Motor in Serie geschaltet ist;
- - Mittel zur Lieferung eines Startsignals an den bipolaren Treibertransistor, um einen EIN-Zustand des bipolaren Treibertransistors festzulegen; und
- - einem mit dem Relaisanschluß gekoppelten bipolaren Detektionstransistor, um eine in Abhängigkeit vom Zustand des Motors erzeugte Spannung zwischen den Pulsen der gleichgerichteten Leistung mit einer internen Schwellenspannung zu vergleichen und ein Ausgangssignal für den bipolaren Treibertransistor zur Verfügung zu stellen, das den EIN-Zustand des bipolaren Treibertransistors aufrechterhält falls die erzeugte Spannung die Schwellenspannung überschreitet und den bipolaren Treibertransistor in seinen AUS-Zustand setzt, falls die erzeugte Spannung kleiner als die Schwellenspannung ist, wobei die Mittel zur Lieferung eines Startsignals einen Schalter mit einem AUS-Zustand enthalten, bei dem der Schalter den bipolaren Detektionstransistor in seinen AUS-Zustand setzt.
- Die Erfindung wird nun anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
- Figuren 1 und 2 schematische Diagramme von herkömmlichen Steuerschaltungen für Gleichstrommotoren;
- Figur 3 ein schematisches Diagramm einer Steuerschaltung für einen Gleichstrommotor in Übereinstimmung mit der Erfindung; und
- Figur 4 ein Zeitdiagramm der Steuerschaltung nach Figur 3.
- Bezugnehmend auf Figur 3 wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Steuerung eines Gleichstrommotors 2 mit einer Wechselstromleistungsversorgung 50 gezeigt, etwa einer Lichtmaschine. Durch das Gleichrichten des Ausgangssignals der Wechselstromleistungsversorgung 50 wird ein pulsierender Strom, wie in der Figur 4 gezeigt, erzeugt, der dem Gleichstrommotor 2 zugeführt wird. Während einer Periode, in der die Spannung des pulsierenden Stroms annähend 0 ist, wird eine Detektionsperiode zur Verfügung gestellt, um periodisch eine Rotationsgeschwindigkeit oder ein Verzögerungsdrehmoment des Gleichstrommotors 2 zu detektieren. Dadurch wird durch das Weglassen des herkömmlichen Oszillators, Komparators und des UND-Gatters eine vereinfachte Schaltung zur Verfügung gestellt.
- In Figur 3 weist die Steuerschaltung eine Gleichrichterschaltung 51 auf, die mit der Wechselstromleistungsversorgung 50 verbunden ist, um einen pulsierenden Strom an den Gleichstrommotor 2 zu liefern, einen NPN-Leistungstreibertransistor 3, um den Gleichstrommotor 2 anzutreiben, und einen PNP-Detektionstransistor 54, um eine induzierte Spannung des Gleichstrommotor 2 zu detektieren und den Treibertransistor 3 zu schalten.
- Die Wechselstromleistungsversorgung so ist als Wechselstromgenerator, z.B. eine Lichtmaschine im Falle eines Fahrzeugs, ausgebildet. Beide Leitungen der Wechselstromversorgung 50 sind mit den Eingängen A und C der Ganzwellen- Gleichrichterschaltung 51 verbunden, die 4 Gleichrichter in Form von Leistungsdioden 55-58 aufweist. Die Gleichrichterschaltung 51 hat eine positiv gepulste Ausgangsleitung P, die mit einer gemeinsamen Kathode der Leistungsdioden 55 und 57, und eine negativ gepulste Ausgangsleitung G, die mit einer gemeinsamen Anode der Leistungsdioden 56 und 58 verbunden ist. Die Anode der Diode 55 und die Kathode der Diode 56 sind miteinander verbunden, um einen Eingang A zur Verfügung zu stellen, während die Anode der Diode 57 und die Kathode der Diode 58 miteinander verbunden sind, um den Eingang C zur Verfügung zu stellen. Alternativ könnte aus Kostengründen für die Gleichrichterschaltung 51 nur eine Leistungsdiode verwendet werden.
- Die positiv gepulste Ausgangsleitung P ist mit einem Anschluß des Gleichstrommotors 2, dem Emitter des detektierenden PNP-Transistors 54 und einem bewegbaren Kontakt eines Schalters 59 verbunden. Die negativ gepulste Ausgangsleitung G ist mit dem Emitter des Treibertransistors 3 und einem Ende eines Widerstandes 60 verbunden. Zwischen der Basis des Transistors 3 und dem Kollektor des Transistors 54 ist ein Widerstand 61 und zwischen der Basis des Transistors 54 und dem Kollektor des Transistors 3 ist ein Widerstand 62 geschaltet. Ebenso ist der Kollektor des Leistungstransistors 3 mit dem anderen Anschluß des Gleichstrommotors 2 verbunden.
- Der Schalter 59 hat drei feste Kontakte, nämlich einen "EIN"-Positionkontakt, der mit dem Kollektor des Transistors 54 verbunden ist, um den Treibertransistor 3 zu triggern, einen "D"-Positionskontakt, der keine Verbindung aufweist, und einen "AUS"-Positionskontakt, der mit der Basis des Transistors 54 verbunden ist, um den Betrieb des Motors 2 zu beenden.
- Obwohl in diesem Ausführungsbeispiel als Treibertransistor 3 ein NPN-Leistungstransistor verwendet wird, könnte dieser durch einen N-Kanal Leistungs- MOSFET ersetzt werden, der in seinem EIN-Zustand eine niedrige Gatespannung z. B. 1 Volt aufweist. Bei Verwendung des N-Kanal MOSFET ist sein Drainanschluß mit dem besagten anderen Anschluß des Gleichstrommotors 2, sein Gateanschluß mit dem Widerstand 61 und sein Sourceanschluß mit Masse verbunden.
- In einem alternativen Ausführungsbeispiel bei dem der eine Anschluß des Gleichstrommotors 2 mit der negativ gepulsten Ausgangsleitung G verbunden ist, könnte ein PNP-Leistungstransistor oder ein J-Kanal Leistungs-MOSFET verwendet werden mit einem NPN- oder N-Kanal Detektionstransistor.
- Im folgenden wird die Arbeitsweise des gezeigten Ausführungsbeispiels beschrieben.
- In seinem statischen Zustand generiert der Gleichstrommotor 2 keine induzierte Spannung VI, z. B. VI = 0 V. Der Detektionstransistor 54 verbleibt in seinem AUS- Zustand, da die erforderliche Spannung VBE zwischen der Basis und dem Emitter größer ist als VI. Der Transistor 54 schaltet in seinen AUS-Zu stand, wenn z. B. die Spannung VBE < 0.65 V ist, wobei dann der Treibertransistor 3 in seinem AUS- Zustand verbleibt.
- Wenn sich aufgrund des Setzens des bewegbaren Kontakts des Schalters 59 auf die "EIN" - Position der Gleichstrommotor 2 dreht, wird eine induzierte Spannung VI erzeugt, so daß das Potential VP der Leitung P größer ist als das Potential VT am Punkt N. Falls VT kleiner ist als VP oder falls bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit des Gleichstrommotors 2 VI > VBE ist, schaltet der Detektionstransistor 54 in seinen EIN-Zustand, wobei dann der Treibertransistor 3 in seinen EIN-Zustand gehalten wird, um die Rotation des Gleichstrommotors 2 aufrechtzuerhalten, indem er Treiberstrom an diesen liefert. Falls die Leistungsversorgungsspannung zwischen den Leitungen P und G periodisch Null wird, wie in der Figur 4 gezeigt, wird der Treibertransistor 3 periodisch und momentan ausgeschaltet, um während einer Periode die Rotation zu überprüfen, in der die Versorgungsspannung z. B. zwischen 0 und 0,65 V liegt.
- Der Gleichstrommotor 2 kann als Ergebnis der Rotation des Gleichstrommotors mit dem pulsierenden Strom versorgt werden, falls VI größer ist als VBE. Dies verursacht ein Einschalten der Transistoren 54 und 3 in der darauffolgenden Stromversorgungsperiode. Falls sich der Gleichstrommotor 2 in einem Verzögerungszustand befindet, weil das Fensterglas gegen ein Hindernis, z. B. gegen den Rahmen des Fensters trifft, dann ist VI gleich oder kleiner als VBE des Detektionstransistors 54 und demzufolge fließt zwischen der Basis und dem Emitter des Detektionstransistors 54 nicht genügend Strom, um den Treibertransistor 3 in seinem EIN- Zustand zu halten. Folglich wird der pulsierende Strom nicht an den Gleichstrommotor 2 geliefert, und weder der Gleichstrommotor 2 noch das Hindernis zwischen dem Rahmen und dem Fensterglas, welches vom Gleichstrommotor 2 angetrieben wird, sind einer übermäßigen Last ausgesetzt.
- Die Steuerungsschaltung des Gleichstrommotors wird getriggert, wenn der Schalter 59 auf die EIN-Position gesetzt wird, desweiteren wird der Gleichstrommotor 2 abgeschaltet, wenn sich der Schalter In der AUS-Position befindet. Befindet sich der Schalter 59 in der "D"- Position, so schaltet die Steuerungsschaltung den Gleichstrommotor 2 ab, wenn dieser durch ein Hindernis verzögert wird.
- Obwohl die Kollektor- und Basisströme der Transistoren 3 und 54 gemäß dem Potential der Leitung P verändert werden, wird der EIN-Zustand der Transistoren 3 und 54 nicht geändert, solange das Potential der Leitung P größer ist als 0,65 V. Z. B. wird der Basisstrom und dann der Kollektorstrom des Treibertransistors 3 erhöht, falls das Potential der Leitung P sich erhöht, oder umgekehrt. Desweiteren könnte ein Schwungrad an einer Welle des Gleichstrommotors 2 befestigt sein, um Gleichlaufschwankungen der Rotation zu reduzieren.
- Die Steuerungsschaltung des Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von den Schaltungen aus den Figuren 1 und 2 dadurch, daß eine pulsierende Stromleistungsversorgung durch eine Wechselstromleistungsversorgung zur Verfügung gestellt wird. Desweiteren sind der Pulsoszillator, der Komparator und das UND- Gatter aus Figur 2 sowie Glättungsmittel für die pulsierende Leistungsversorgung nicht notwendig. Demzufolge gibt es viele Vorteile: So hat sich die Zuverlässigkeit trotz eines vereinfachten Aufbaus der Steuerungsschaltung erhöht und der Kostenaufwand im Vergleich zu vorher verringert. Ferner ist kein serieller Widerstand mehr notwendig, der den Versorgungsstrom für den Gleichstrommotor durchläßt.
Claims (3)
1. Steuerschaltung für einen Gleichstrommotor mit:
einer Wechselstromleistungsversorgung (50);
mit der Wechselstromleistungsversorgung (50) verbundene
Gleichrichtermittel (51), die ein Versorgungsausgangsleitungspaar (P,G) aufweisen, um
pulsierende, gleichgerichtete Leistung zu liefern;
einem über einen Relaisanschluß (N) mit einem Gleichstrommotor (2)
verbundenen bipolaren Treibertransistor (3), der zwischen den
Versorgungsleitungen (P,G) mit dem Motor (2) in Serie geschaltet ist;
Mitteln (59) zur Lieferung eines Startsignals an den bipolaren
Treibertransistor (3), um einen EIN-Zustand des bipolaren Treibertransistors (3) festzulegen;
und
einem mit dem Relaisanschluß (N) gekoppelten bipolaren
Detektionstransistor (54), um eine in Abhängigkeit vom Zustand des Motors (2) erzeugte
Spannung (V&sub1;) zwischen den Pulsen der gleichgerichteten Leistung mit einer internen
Schwellenspannung (VBE) zu vergleichen und ein Ausgangssignal für den
bipolaren Treibertransistor (3) zur Verfügung zu stellen, das den EIN-Zustand des
bipolaren Teibertransistors (3) festlegt, falls die erzeugte Spannung (V&sub1;) die
Schwellenspannung (VBE) überschreitet und den bipolaren Treibertransistor (3) in
seinen AUS-Zustand setzt, falls die erzeugte Spannung (V&sub1;) kleiner als die
Schwellenspannung (VBE) ist, wobei die Mittel zur Lieferung eines Startsignals einen
Schalter (59) mit einem AUS-Zustand enthalten, bei dem der Schalter (59) den
bipolaren Detektionstransistor (54) in seinen AUS-Zustand setzt.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Gleichstrommotor (2) einen Anschluß aufweist, der mit einem positiven Anschluß (P) der
Versorgungsleitungen verbunden ist; der Treibertransistor (3) als NPN-Transistor
ausgebildet ist, dessen Emitter mit einem negativen Anschluß (G) der
Versorgungsleitungen und dessen Kollektor mit dem anderen Anschluß des
Gleichstrommotors (2) verbunden ist; der Detektionstransistor (54) als PNP-Transistor
ausgebildet ist, dessen Emitter mit der positiven Leitung (P) , dessen Basis über
einen Widerstand (62) mit dem besagten anderen Anschluß des
Gleichstrommotors (2), und dessen Kollektor über einen zweiten Widerstand (60) mit der
negativen Leitung (G) und über einen dritten Widerstand (61) mit der Basis des NPN-
Treibertransistors (3) verbunden ist, wobei die Basis des Detektionstransistors
(54) ebenfalls direkt mit einem AUS-Kontakt des Schalters (59) verbunden ist.
3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gleichrichtermittel als Diodenbrücke (51) ausgebildet sind, bei der die Dioden (55, 56, 57,
58) so angeordnet sind, daß von der negativen Leitung (G) zur positiven Leitung (P)
Strom fließen kann.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3018382A JP2889996B2 (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 直流モータの制御回路 |
JP3018384A JPH04281379A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | モータの拘束トルク制御回路 |
JP03044370A JP3121031B2 (ja) | 1991-02-16 | 1991-02-16 | 直流モータ制御回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69218955D1 DE69218955D1 (de) | 1997-05-15 |
DE69218955T2 true DE69218955T2 (de) | 1997-10-09 |
Family
ID=27282189
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69213962T Expired - Fee Related DE69213962T2 (de) | 1991-01-18 | 1992-01-10 | Steuerschaltung für einen Gleichstrommotor |
DE69218955T Expired - Fee Related DE69218955T2 (de) | 1991-01-18 | 1992-01-10 | Steuerschaltung für einen Gleichstrommotor |
DE69205014T Expired - Fee Related DE69205014T2 (de) | 1991-01-18 | 1992-01-10 | Steuerschaltung für einen Gleichstrommotor. |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69213962T Expired - Fee Related DE69213962T2 (de) | 1991-01-18 | 1992-01-10 | Steuerschaltung für einen Gleichstrommotor |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69205014T Expired - Fee Related DE69205014T2 (de) | 1991-01-18 | 1992-01-10 | Steuerschaltung für einen Gleichstrommotor. |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5220634A (de) |
EP (3) | EP0495601B1 (de) |
CA (1) | CA2059304A1 (de) |
DE (3) | DE69213962T2 (de) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2064213B1 (es) * | 1992-08-12 | 1997-02-16 | Dispositivos Acces Puertas Sa | Sistema de proteccion antipinzamiento para alzacristales y techos elevables y corredizos electricos de vehiculos automoviles. |
JPH06165571A (ja) * | 1992-11-18 | 1994-06-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ブラシレスモータの制御装置 |
US5414792A (en) * | 1994-01-27 | 1995-05-09 | Dax Industries, Inc. | Electric throttle and motor control circuitry |
JPH0995140A (ja) * | 1995-10-02 | 1997-04-08 | Oi Seisakusho Co Ltd | 車両用電動対象物の駆動制御装置 |
FR2771866B1 (fr) * | 1997-12-03 | 2000-02-11 | Ecia Equip Composants Ind Auto | Systeme de commande de l'alimentation d'un moteur electrique d'activation d'un organe fonctionnel de vehicule automobile |
JP4287070B2 (ja) * | 2001-04-02 | 2009-07-01 | 矢崎総業株式会社 | パワーウインド挟み込み防止装置 |
EP1375809A2 (de) * | 2002-06-18 | 2004-01-02 | Alps Electric Co., Ltd. | Motorantriebsschaltung |
DE10319557B4 (de) * | 2003-04-30 | 2010-02-18 | Fujitsu Siemens Computers Gmbh | Steuereinheit zur Drehzahlregelung mittels eines Regeltransistors einer Lüfteranordnung |
JP4375362B2 (ja) * | 2006-06-29 | 2009-12-02 | パナソニック電工株式会社 | 電動工具用スイッチ装置 |
US8605376B2 (en) * | 2010-01-20 | 2013-12-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Motor having pulse mode and brushless mode, and control method and apparatus of the motor |
DE102016208596A1 (de) * | 2016-05-19 | 2017-11-23 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Schließvorrichtung sowie eine Schließvorrichtung |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1390166A (fr) * | 1962-12-29 | 1965-02-26 | Texas Instruments Inc | Circuit de commande pour un moteur série |
FR1452353A (fr) * | 1965-10-21 | 1966-02-25 | Philips Nv | Circuit pour régler la vitesse d'un moteur alimenté par une batterie |
DE2251292C3 (de) * | 1972-10-19 | 1984-03-29 | Papst-Motoren GmbH & Co KG, 7742 St Georgen | Anordnung zur Drehzahlregelung eines kollektorlosen Gleichstrommotors |
US3913002A (en) * | 1974-01-02 | 1975-10-14 | Gen Electric | Power circuits for obtaining a high power factor electronically |
US4233549A (en) * | 1978-12-08 | 1980-11-11 | Baxter Travenol Laboratories, Inc. | Speed and torque control for fractional horsepower motors |
JPS5887494U (ja) * | 1981-12-05 | 1983-06-14 | 株式会社モリタ製作所 | 医療用小型モ−タの速度制御装置 |
DE3234171C2 (de) * | 1982-09-15 | 1987-05-07 | Pfaff Haushaltmaschinen Gmbh, 7500 Karlsruhe | Nähmaschine mit einem Universalmotor |
US4611154A (en) * | 1985-03-28 | 1986-09-09 | Gulf & Western Manufacturing Company | Method and apparatus for controlling the operation of a DC load |
US4725765A (en) * | 1985-11-18 | 1988-02-16 | Ford Motor Company | Method and apparatus for the protection of D.C. motors under stalled conditions |
US4633153A (en) * | 1986-02-24 | 1986-12-30 | General Motors Corporation | Power window control with tape drive tension release |
US4905300A (en) * | 1987-05-21 | 1990-02-27 | Black & Decker Inc. | Motor control and power systems and methods of operation thereof |
JPH01311883A (ja) * | 1988-06-08 | 1989-12-15 | Riken Corp | モータの拘束トルク制御回路 |
DE68912411T2 (de) * | 1988-06-08 | 1994-08-25 | Riken Kk | Motorisch betriebene Öffnungs-/Schliessvorrichtung für ein Fenster oder eine Tür. |
JP2822074B2 (ja) * | 1990-01-12 | 1998-11-05 | 株式会社リケン | 直流モータ駆動回路 |
US5051672A (en) * | 1989-04-28 | 1991-09-24 | Kabushiki Kaisha Riken | Automatic window/door system |
JPH0354487U (de) * | 1989-09-27 | 1991-05-27 |
-
1992
- 1992-01-10 DE DE69213962T patent/DE69213962T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-01-10 DE DE69218955T patent/DE69218955T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-01-10 DE DE69205014T patent/DE69205014T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-01-10 EP EP92300257A patent/EP0495601B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-01-10 EP EP94101329A patent/EP0604394B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-01-10 EP EP94114795A patent/EP0633654B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-01-14 CA CA002059304A patent/CA2059304A1/en not_active Abandoned
- 1992-01-16 US US07/823,140 patent/US5220634A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0604394A1 (de) | 1994-06-29 |
US5220634A (en) | 1993-06-15 |
DE69205014T2 (de) | 1996-05-15 |
EP0495601A2 (de) | 1992-07-22 |
EP0604394B1 (de) | 1997-04-09 |
DE69213962T2 (de) | 1997-04-03 |
CA2059304A1 (en) | 1992-07-19 |
DE69205014D1 (de) | 1995-11-02 |
EP0633654B1 (de) | 1996-09-18 |
EP0633654A1 (de) | 1995-01-11 |
DE69218955D1 (de) | 1997-05-15 |
EP0495601A3 (en) | 1992-12-09 |
EP0495601B1 (de) | 1995-09-27 |
DE69213962D1 (de) | 1996-10-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3882890T2 (de) | Gleichstrommotorgeschwindigkeitsregelung. | |
DE69313170T2 (de) | Regeleinrichtung für einen bürstenlosen Motor | |
EP1413044B1 (de) | Verfahren zum betreiben eines elektronisch kommutierten motors, und motor zur durchführung eines solchen verfahrens | |
DE3783640T2 (de) | Ausgangstreiberschaltung. | |
DE69218955T2 (de) | Steuerschaltung für einen Gleichstrommotor | |
DE19839025C2 (de) | Hindernis-Nachweisverfahren für eine elektrische Fensterhebervorrichtung | |
DE102017103366A1 (de) | Motorantriebsvorrichtung mit einer Schutzfunktion für eine dynamischen Bremsschaltung | |
DE19950144A1 (de) | Motorantriebssteuervorrichtung und -Verfahren mit einer Motorstrombegrenzungsfunktion bei einer Motorblockierung | |
DE2703495A1 (de) | Drehmomentwerkzeugsystem | |
DE60009780T2 (de) | Motor-Startschaltung, insbesondere für Kühlschrankkompressoren | |
DE102008023857A1 (de) | Halbleiterelement-Treiberschaltung | |
DE4124240A1 (de) | Verfahren zur regelung des motorstroms eines buerstenlosen gleichstommotors | |
DE10024382A1 (de) | Scheibenheber-Steuervorrichtung | |
DE3529038A1 (de) | Automatischer fensterheber | |
DE60024165T2 (de) | Wischersteuervorrichtung | |
DE4138194C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung der Position und Bewegungsrichtung translatorisch und/oder rotatorisch bewegter Aggregate | |
DE69908691T2 (de) | Verfahren zur Erfassung des Einklemmens eines Objektes einer Fensterhebeantriebsvorrichtung | |
DE19639974A1 (de) | Kontroller zum Umsetzen von manuellem auf automatischen Betrieb einer Fahrzeugtür, die zwischen einer geöffneten und geschlossenen Position beweglich ist | |
DE19632235A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Verhindern eines übermäßigen Stromflusses in einem Motor | |
DE19936397B4 (de) | Lastantriebssteuervorrichtung | |
DE10147357A1 (de) | Anlasserschutzeinrichtung | |
DE69734053T2 (de) | Einrichtung zur Ladespannungssteuerung einer Kraftfahrzeugbatterie mittels eines Drehstromgenerators | |
DE10245141B4 (de) | Generatorsteuersystem für ein Fahrzeug mit einer Feldstromeinschränkungseinheit | |
EP2149974A2 (de) | Elektromotor | |
DE60113610T2 (de) | Wischersteuervorrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |