JP2000023481A - Pwm制御回路装置 - Google Patents
Pwm制御回路装置Info
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- JP2000023481A JP2000023481A JP10184429A JP18442998A JP2000023481A JP 2000023481 A JP2000023481 A JP 2000023481A JP 10184429 A JP10184429 A JP 10184429A JP 18442998 A JP18442998 A JP 18442998A JP 2000023481 A JP2000023481 A JP 2000023481A
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- circuit
- pwm
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 外部からのクロック信号を必要とせず、小規
模回路であり、かつ、簡易な方式でモータMの回転周波
数とPWMキャリア周波数との同期をとり、どの転流タ
イミングでもオン時間とオフ時間の比を一定に保ちつ
つ、制御タイミングをも一定に保つことで、高精度・高
安定のジッタ特性を備えたPWM制御回路装置を得る。 【解決手段】 多相モータの回転位置を示す位置信号を
入力する位置検出回路と、前記位置検出回路の出力する
相信号を入力するキャリア信号リセット回路と、前記キ
ャリア信号リセット回路の出力するリセット信号に同期
したキャリア信号を出力するキャリア信号発生回路と、
前記キャリア信号と外部からの速度制御信号とを入力し
比較し、PWM信号を出力する比較器と、前記相信号と
前記PWM信号とを入力し、制御信号を出力する出力素
子制御回路と、前記制御信号を入力し、モータ制御信号
を出力するスイッチング素子とを備える。
模回路であり、かつ、簡易な方式でモータMの回転周波
数とPWMキャリア周波数との同期をとり、どの転流タ
イミングでもオン時間とオフ時間の比を一定に保ちつ
つ、制御タイミングをも一定に保つことで、高精度・高
安定のジッタ特性を備えたPWM制御回路装置を得る。 【解決手段】 多相モータの回転位置を示す位置信号を
入力する位置検出回路と、前記位置検出回路の出力する
相信号を入力するキャリア信号リセット回路と、前記キ
ャリア信号リセット回路の出力するリセット信号に同期
したキャリア信号を出力するキャリア信号発生回路と、
前記キャリア信号と外部からの速度制御信号とを入力し
比較し、PWM信号を出力する比較器と、前記相信号と
前記PWM信号とを入力し、制御信号を出力する出力素
子制御回路と、前記制御信号を入力し、モータ制御信号
を出力するスイッチング素子とを備える。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、被制御器(多相
モータ)をPWM制御方式により駆動するシステムにお
いて、制御タイミングの基準となる三角波キャリア信号
と多相モータの回転速度の加減を制御する制御信号とで
多相モータの回転数変動を減らし、精度よく安定化する
PWM制御回路装置に関するものである。
モータ)をPWM制御方式により駆動するシステムにお
いて、制御タイミングの基準となる三角波キャリア信号
と多相モータの回転速度の加減を制御する制御信号とで
多相モータの回転数変動を減らし、精度よく安定化する
PWM制御回路装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年のプリンタ、コピー機、FAX等の
OA機器では、感光ドラムやその他機械的に駆動する部
分は、多相モータが駆動源として用いられている。こう
したOA機器のうち、特に高級機として位置づけて販売
しているものは、印刷品質の高いレーザー方式を採用す
るものが多くを占めている。これらの高級OA機器に内
蔵されるレーザー走査用のスキャナーモータ(多相モー
タ)は、毎分5000〜数万回転という高い回転数で駆
動している。このため、モータの速度制御には高い精度
が求められ、回転のムラ特性が0.01%以下を要求す
るものもある。また近年、モータの回転速度が高速化し
ている他に、半導体集積回路装置の小型化(設計パター
ンの微細化)の需要が高まるに伴い、ICの高耐圧化お
よび大電流化を実現する必要が生じている。高耐圧化に
対応するため、高い電圧の印加される部分の構造を強化
した。また、大電流化に対応するため、ICでの消費電
力を低減する構造およびモータの速度制御方式に特徴を
持たせている。ここで、モータの速度制御方式には、大
きく分けて電流による制御方式と電圧による制御方式と
があり、大電流化にはICの消費電力の少ない電圧制御
の方が都合が良く、PWM出力制御による速度制御方式
を採用する。
OA機器では、感光ドラムやその他機械的に駆動する部
分は、多相モータが駆動源として用いられている。こう
したOA機器のうち、特に高級機として位置づけて販売
しているものは、印刷品質の高いレーザー方式を採用す
るものが多くを占めている。これらの高級OA機器に内
蔵されるレーザー走査用のスキャナーモータ(多相モー
タ)は、毎分5000〜数万回転という高い回転数で駆
動している。このため、モータの速度制御には高い精度
が求められ、回転のムラ特性が0.01%以下を要求す
るものもある。また近年、モータの回転速度が高速化し
ている他に、半導体集積回路装置の小型化(設計パター
ンの微細化)の需要が高まるに伴い、ICの高耐圧化お
よび大電流化を実現する必要が生じている。高耐圧化に
対応するため、高い電圧の印加される部分の構造を強化
した。また、大電流化に対応するため、ICでの消費電
力を低減する構造およびモータの速度制御方式に特徴を
持たせている。ここで、モータの速度制御方式には、大
きく分けて電流による制御方式と電圧による制御方式と
があり、大電流化にはICの消費電力の少ない電圧制御
の方が都合が良く、PWM出力制御による速度制御方式
を採用する。
【0003】大電流化の観点からモータの駆動制御方式
としてPWM制御方式を採用している訳であるが、反面
PWM制御方式で高い精度を得ようとする際には、様々
な工夫が必要である。すなわち、外部から精度の高い制
御信号(外部クロック)を入力することで精度よくPWM
出力周波数の同期をとる方法が採用されており、この例
としては、(1)正確な基準クロック信号を外部から与
え、この基準クロック信号を分周した信号をPWMキャ
リア信号として用い、この基準信号を基にしてモータの
回転数を正確に決定する方法、(2)PWMキャリア信号
の周波数とモータの回転角周波数とをPLL制御回路に
て周波数の同期をとる方法、(3)モータの回転数をセン
スしてPWMキャリア周波数を発生する発振器に帰還を
かけ同期をとる方法、などの方法があり、その際は特別
に回路を設ける必要があった。こうした回路は精度は高
いが、回路規模としては大きなものとなっている。特に
(3)のように帰還回路を設けた場合、制御信号が発振し
やすくなるという別の課題も生じる。後述する本願発明
では、このような高精度・大規模のハードウェアを設け
ずに、回路規模が大きくない中程度の精度のハードウェ
アでもって高精度の制御を実現する。
としてPWM制御方式を採用している訳であるが、反面
PWM制御方式で高い精度を得ようとする際には、様々
な工夫が必要である。すなわち、外部から精度の高い制
御信号(外部クロック)を入力することで精度よくPWM
出力周波数の同期をとる方法が採用されており、この例
としては、(1)正確な基準クロック信号を外部から与
え、この基準クロック信号を分周した信号をPWMキャ
リア信号として用い、この基準信号を基にしてモータの
回転数を正確に決定する方法、(2)PWMキャリア信号
の周波数とモータの回転角周波数とをPLL制御回路に
て周波数の同期をとる方法、(3)モータの回転数をセン
スしてPWMキャリア周波数を発生する発振器に帰還を
かけ同期をとる方法、などの方法があり、その際は特別
に回路を設ける必要があった。こうした回路は精度は高
いが、回路規模としては大きなものとなっている。特に
(3)のように帰還回路を設けた場合、制御信号が発振し
やすくなるという別の課題も生じる。後述する本願発明
では、このような高精度・大規模のハードウェアを設け
ずに、回路規模が大きくない中程度の精度のハードウェ
アでもって高精度の制御を実現する。
【0004】また、PWM制御にて多相モータを駆動す
る場合、モータ制御タイミングの基準周波数であるPW
Mキャリア周波数と、モータの回転角周波数とを整数比
で構成することが望ましい。が、整数比をとれていない
場合、多相モータの速度制御が各相において微妙に異な
ることになり、回転速度のバラツキとなって現れる。そ
の原因として例えば、(1)ある相をON(アクティブ)に
して加速している時間と、別の相をONにして加速して
いる時間とが異なってしまう駆動時間の偏差による原
因、(2)各相を同じ時間ONしていても、ある相では相
区間の初めの期間を駆動し、別の相では相区間の終わり
の期間を駆動するような駆動期間の偏差による原因、が
生じるようでは、時代の要求する更なる高精度のモータ
制御を実現することはできない。特に、レーザー走査用
のスキャナモータ等の様に高精度の回転ムラ特性(0.0
1%以下)が要求されるシステムにPWM制御方式を適
用する場合、この偏差の影響は回転ムラ特性に顕著に現
れる。
る場合、モータ制御タイミングの基準周波数であるPW
Mキャリア周波数と、モータの回転角周波数とを整数比
で構成することが望ましい。が、整数比をとれていない
場合、多相モータの速度制御が各相において微妙に異な
ることになり、回転速度のバラツキとなって現れる。そ
の原因として例えば、(1)ある相をON(アクティブ)に
して加速している時間と、別の相をONにして加速して
いる時間とが異なってしまう駆動時間の偏差による原
因、(2)各相を同じ時間ONしていても、ある相では相
区間の初めの期間を駆動し、別の相では相区間の終わり
の期間を駆動するような駆動期間の偏差による原因、が
生じるようでは、時代の要求する更なる高精度のモータ
制御を実現することはできない。特に、レーザー走査用
のスキャナモータ等の様に高精度の回転ムラ特性(0.0
1%以下)が要求されるシステムにPWM制御方式を適
用する場合、この偏差の影響は回転ムラ特性に顕著に現
れる。
【0005】図9は、簡略化した従来例のPWM制御回
路の一例を示す図である。多相モータとして、ここでは
3相のスピンドルモータM(以下、モータMと称す)を駆
動する場合を説明する。100はPWM制御回路装置で
ある。101は速度制御回路であり、制御基準電圧信号
S12を出力する。この制御基準電圧信号S12は、P
WM制御回路装置100の外部端子VCTLから入力さ
れる。102は三角波発生回路であり、定電流を発生す
る定電流源である。C1はコンデンサであり、三角波発
生回路102と接地電位との間に設けられる。三角波発
生回路102は、コンデンサC1の充電方向および放電
方向に定電流を供給することによりPWM制御のキャリ
ア信号となる三角波信号S11を出力する。コンデンサ
C1の容量はモータMの回転数範囲に合わせて適宜設定
する。106は比較器であり、三角波信号S11と端子
VCTLから入力される制御基準電圧信号S12とを入
力し比較し、PWM信号S13を出力する。H1〜H3
はホール素子であり、モータMの回転角に応じた位置信
号S1〜S6を出力する。R2およびR3は、ホール素
子H1〜H3に流れる電流を制限するための制限抵抗で
ある。104は位置検出回路であり、位置信号S1〜S
6を入力し、モータMのどの相に電流を流すべきかを決
定する相信号S7〜S9を出力する。105は出力素子
制御回路であり、相信号S7〜S9およびPWM信号S
13を入力し、スイッチング素子制御信号G1〜G6を
出力する。111〜113はソースが電源Vccに接続
されたスイッチング素子であり、スイッチング素子制御
信号G1〜G3が各スイッチング素子111〜113の
ゲートに入力されている。114〜116はドレインが
RS端子に接続されたスイッチング素子であり、そのソ
ースは各々スイッチング素子111〜113のドレイン
に接続されており、スイッチング素子制御信号G4〜G
6が各スイッチング素子114〜116のゲートに入力
されている。スイッチング素子111〜113のドレイ
ンは、各々外部端子OUT1〜OUT3に接続され、モ
ータMの各相の励磁制御を行う。外部端子RSには、接
地電位との間に電流検出用抵抗R1を設けている。
路の一例を示す図である。多相モータとして、ここでは
3相のスピンドルモータM(以下、モータMと称す)を駆
動する場合を説明する。100はPWM制御回路装置で
ある。101は速度制御回路であり、制御基準電圧信号
S12を出力する。この制御基準電圧信号S12は、P
WM制御回路装置100の外部端子VCTLから入力さ
れる。102は三角波発生回路であり、定電流を発生す
る定電流源である。C1はコンデンサであり、三角波発
生回路102と接地電位との間に設けられる。三角波発
生回路102は、コンデンサC1の充電方向および放電
方向に定電流を供給することによりPWM制御のキャリ
ア信号となる三角波信号S11を出力する。コンデンサ
C1の容量はモータMの回転数範囲に合わせて適宜設定
する。106は比較器であり、三角波信号S11と端子
VCTLから入力される制御基準電圧信号S12とを入
力し比較し、PWM信号S13を出力する。H1〜H3
はホール素子であり、モータMの回転角に応じた位置信
号S1〜S6を出力する。R2およびR3は、ホール素
子H1〜H3に流れる電流を制限するための制限抵抗で
ある。104は位置検出回路であり、位置信号S1〜S
6を入力し、モータMのどの相に電流を流すべきかを決
定する相信号S7〜S9を出力する。105は出力素子
制御回路であり、相信号S7〜S9およびPWM信号S
13を入力し、スイッチング素子制御信号G1〜G6を
出力する。111〜113はソースが電源Vccに接続
されたスイッチング素子であり、スイッチング素子制御
信号G1〜G3が各スイッチング素子111〜113の
ゲートに入力されている。114〜116はドレインが
RS端子に接続されたスイッチング素子であり、そのソ
ースは各々スイッチング素子111〜113のドレイン
に接続されており、スイッチング素子制御信号G4〜G
6が各スイッチング素子114〜116のゲートに入力
されている。スイッチング素子111〜113のドレイ
ンは、各々外部端子OUT1〜OUT3に接続され、モ
ータMの各相の励磁制御を行う。外部端子RSには、接
地電位との間に電流検出用抵抗R1を設けている。
【0006】図9に示す従来例のPWM制御回路の動作
について説明する。比較器106は、速度制御回路10
1からの制御基準電圧信号S12が与えられると、この
制御基準電圧信号S12と三角波信号S11とを比較
し、S11<S12の条件の時は、PWM信号S13と
して高レベル“Hi”を出力する。この状態を“PWM
オン”の状態とする。“PWMオン”の状態では、PW
M信号S13の“Hi”が入力された出力素子制御回路
105は、相信号S7〜S9を基にしてスイッチング素
子111〜113のいずれか1つとスイッチング素子1
14〜116のいずれか1つとを“オン”させるように
スイッチング素子制御信号G1〜G3のいずれかとスイ
ッチング素子制御信号G4〜G6のいずれかに“Hi”
を出力する。ただし、スイッチング素子111と11
4、または112と115、または113と116が同
時に“オン”(所謂“貫通”)することはない。
について説明する。比較器106は、速度制御回路10
1からの制御基準電圧信号S12が与えられると、この
制御基準電圧信号S12と三角波信号S11とを比較
し、S11<S12の条件の時は、PWM信号S13と
して高レベル“Hi”を出力する。この状態を“PWM
オン”の状態とする。“PWMオン”の状態では、PW
M信号S13の“Hi”が入力された出力素子制御回路
105は、相信号S7〜S9を基にしてスイッチング素
子111〜113のいずれか1つとスイッチング素子1
14〜116のいずれか1つとを“オン”させるように
スイッチング素子制御信号G1〜G3のいずれかとスイ
ッチング素子制御信号G4〜G6のいずれかに“Hi”
を出力する。ただし、スイッチング素子111と11
4、または112と115、または113と116が同
時に“オン”(所謂“貫通”)することはない。
【0007】逆に、S11>S12の条件の時は、比較
器106はPWM信号S13として低レベル“Low”
を出力する。この状態を“PWMオフ”の状態とする。
“PWMオフ”の状態では、出力素子制御回路105
は、スイッチング素子114〜116が全て“オフ”す
るようなスイッチング素子制御信号G4〜G6を出力す
る。さらに、“PWMオフ”の状態になる直前に“オ
ン”していたある1つのスイッチング素子114〜11
6のソースと接続されるスイッチング素子111〜11
3をも“オン”させるようなスイッチング素子制御信号
G1〜G3を出力する。つまり、出力素子制御回路10
5は、スイッチング素子111〜113のうち2つを同
時に“オン”させ、他のスイッチング素子を全て“オ
フ”するようなスイッチング素子制御信号G1〜G6を
出力する。例えば、“PWMオフ”の状態の直前にOU
T1の相がアクティブでスイッチング素子111および
115が“オン”しているとすると、モータMの電流パ
スは、Vcc→スイッチング素子111→OUT1端子
→モータM→OUT2端子→スイッチング素子115→
RS端子→電流検出用抵抗R1→GNDである。これ
が、“PWMオフ”の状態になると、モータMの電流パ
スは、スイッチング素子111→OUT1端子→モータ
M→OUT2端子→スイッチング素子112→スイッチ
ング素子111とループ状に接続され、モータMに流れ
ていた電流は回生されることになる。そして、OUT1
の相がアクティブで再びS11<S12(“PWMオ
ン”の状態)となった時、再びVcc→スイッチング素
子111→OUT1端子→モータM→OUT2端子→ス
イッチング素子115→RS端子→電流検出用抵抗R1
→GNDの電流パスで電流が流れる様になる。なお、
“PWMオフ”の状態が継続すると、ループ状に流れる
電流は、モータMの自己損失により消費され、モータM
は次第にゆっくりと減速していき、最後には停止する。
器106はPWM信号S13として低レベル“Low”
を出力する。この状態を“PWMオフ”の状態とする。
“PWMオフ”の状態では、出力素子制御回路105
は、スイッチング素子114〜116が全て“オフ”す
るようなスイッチング素子制御信号G4〜G6を出力す
る。さらに、“PWMオフ”の状態になる直前に“オ
ン”していたある1つのスイッチング素子114〜11
6のソースと接続されるスイッチング素子111〜11
3をも“オン”させるようなスイッチング素子制御信号
G1〜G3を出力する。つまり、出力素子制御回路10
5は、スイッチング素子111〜113のうち2つを同
時に“オン”させ、他のスイッチング素子を全て“オ
フ”するようなスイッチング素子制御信号G1〜G6を
出力する。例えば、“PWMオフ”の状態の直前にOU
T1の相がアクティブでスイッチング素子111および
115が“オン”しているとすると、モータMの電流パ
スは、Vcc→スイッチング素子111→OUT1端子
→モータM→OUT2端子→スイッチング素子115→
RS端子→電流検出用抵抗R1→GNDである。これ
が、“PWMオフ”の状態になると、モータMの電流パ
スは、スイッチング素子111→OUT1端子→モータ
M→OUT2端子→スイッチング素子112→スイッチ
ング素子111とループ状に接続され、モータMに流れ
ていた電流は回生されることになる。そして、OUT1
の相がアクティブで再びS11<S12(“PWMオ
ン”の状態)となった時、再びVcc→スイッチング素
子111→OUT1端子→モータM→OUT2端子→ス
イッチング素子115→RS端子→電流検出用抵抗R1
→GNDの電流パスで電流が流れる様になる。なお、
“PWMオフ”の状態が継続すると、ループ状に流れる
電流は、モータMの自己損失により消費され、モータM
は次第にゆっくりと減速していき、最後には停止する。
【0008】ここで“PWMオン”の状態の電流パス
は、次の6通りの電流パスが形成される。 OUT1の相; (1)Vcc→スイッチング素子111→OUT1端子→
モータM→OUT2端子→スイッチング素子115→R
S端子→電流検出用抵抗R1→GND (2)Vcc→スイッチング素子111→OUT1端子→
モータM→OUT3端子→スイッチング素子116→R
S端子→電流検出用抵抗R1→GND OUT2の相; (3)Vcc→スイッチング素子112→OUT2端子→
モータM→OUT3端子→スイッチング素子116→R
S端子→電流検出用抵抗R1→GND (4)Vcc→スイッチング素子112→OUT2端子→
モータM→OUT1端子→スイッチング素子114→R
S端子→電流検出用抵抗R1→GND OUT3の相; (5)Vcc→スイッチング素子113→OUT3端子→
モータM→OUT1端子→スイッチング素子114→R
S端子→電流検出用抵抗R1→GND (6)Vcc→スイッチング素子113→OUT3端子→
モータM→OUT2端子→スイッチング素子115→R
S端子→電流検出用抵抗R1→GND
は、次の6通りの電流パスが形成される。 OUT1の相; (1)Vcc→スイッチング素子111→OUT1端子→
モータM→OUT2端子→スイッチング素子115→R
S端子→電流検出用抵抗R1→GND (2)Vcc→スイッチング素子111→OUT1端子→
モータM→OUT3端子→スイッチング素子116→R
S端子→電流検出用抵抗R1→GND OUT2の相; (3)Vcc→スイッチング素子112→OUT2端子→
モータM→OUT3端子→スイッチング素子116→R
S端子→電流検出用抵抗R1→GND (4)Vcc→スイッチング素子112→OUT2端子→
モータM→OUT1端子→スイッチング素子114→R
S端子→電流検出用抵抗R1→GND OUT3の相; (5)Vcc→スイッチング素子113→OUT3端子→
モータM→OUT1端子→スイッチング素子114→R
S端子→電流検出用抵抗R1→GND (6)Vcc→スイッチング素子113→OUT3端子→
モータM→OUT2端子→スイッチング素子115→R
S端子→電流検出用抵抗R1→GND
【0009】また、“PWMオフ”の状態の電流パス
は、次の6通りの電流パスが形成される。 OUT1の相; (1’)スイッチング素子111→OUT1端子→モータ
M→OUT2端子→スイッチング素子112→スイッチ
ング素子111 (2’)スイッチング素子111→OUT1端子→モータ
M→OUT3端子→スイッチング素子113→スイッチ
ング素子111 OUT2の相; (3’)スイッチング素子112→OUT2端子→モータ
M→OUT3端子→スイッチング素子113→スイッチ
ング素子112 (4’)スイッチング素子112→OUT2端子→モータ
M→OUT1端子→スイッチング素子111→スイッチ
ング素子112 OUT3の相; (5’)スイッチング素子113→OUT3端子→モータ
M→OUT1端子→スイッチング素子111→スイッチ
ング素子113 (6’)スイッチング素子113→OUT3端子→モータ
M→OUT2端子→スイッチング素子112→スイッチ
ング素子113
は、次の6通りの電流パスが形成される。 OUT1の相; (1’)スイッチング素子111→OUT1端子→モータ
M→OUT2端子→スイッチング素子112→スイッチ
ング素子111 (2’)スイッチング素子111→OUT1端子→モータ
M→OUT3端子→スイッチング素子113→スイッチ
ング素子111 OUT2の相; (3’)スイッチング素子112→OUT2端子→モータ
M→OUT3端子→スイッチング素子113→スイッチ
ング素子112 (4’)スイッチング素子112→OUT2端子→モータ
M→OUT1端子→スイッチング素子111→スイッチ
ング素子112 OUT3の相; (5’)スイッチング素子113→OUT3端子→モータ
M→OUT1端子→スイッチング素子111→スイッチ
ング素子113 (6’)スイッチング素子113→OUT3端子→モータ
M→OUT2端子→スイッチング素子112→スイッチ
ング素子113
【0010】一般に、このような電流パスが切り替わる
ことを“転流”という。なお、“PWMオフ”の状態の
回生電流パスは、スイッチング素子114〜116でル
ープを形成するようにしてもよい。電流検出用抵抗R1
に発生する電圧VR1がある一定値以上になると、出力
素子制御回路105は、モータMにそれ以上の電流が流
れないようにスイッチング素子111〜116を制御す
る。例えば、“PWMオフ”の状態にすれば良い。この
制御は、モータMの始動時や無負荷時にだけ必要なPW
M制御であるので、説明は省略する。この電流検出用抵
抗R1は、Vcc端子とスイッチング素子111〜11
3のソースの間に設けてもよい。
ことを“転流”という。なお、“PWMオフ”の状態の
回生電流パスは、スイッチング素子114〜116でル
ープを形成するようにしてもよい。電流検出用抵抗R1
に発生する電圧VR1がある一定値以上になると、出力
素子制御回路105は、モータMにそれ以上の電流が流
れないようにスイッチング素子111〜116を制御す
る。例えば、“PWMオフ”の状態にすれば良い。この
制御は、モータMの始動時や無負荷時にだけ必要なPW
M制御であるので、説明は省略する。この電流検出用抵
抗R1は、Vcc端子とスイッチング素子111〜11
3のソースの間に設けてもよい。
【0011】図10は、従来回路の動作を示す信号波形
図(タイミング図)である。ただし、モータMは一定回転
で動作させているものとする。相励磁電圧VOUT1〜
VOUT3は、OUT1〜OUT3端子の電位波形であ
り、Vcc、1/2Vcc、GNDの間を遷移する。相
励磁電圧VOUT1がVccの時、OUT1の相が励磁
されている(OUT1相が“アクティブ”である)。相信
号S7〜S9は、モータMの回転角を示す位置信号S1
〜S6を基に生成される位置検出回路104からの出力
信号であり、この相信号を用いてどの相を励磁するかが
わかる。例えば、OUT1の相は、/S7(相信号S7の
反転信号)と相信号S8をANDした値が“Hi”とな
る時に励磁される。図10に示した制御が行なわれる場
合、モータMは、OUT1→OUT2→OUT3→OU
T1方向に回転している。
図(タイミング図)である。ただし、モータMは一定回転
で動作させているものとする。相励磁電圧VOUT1〜
VOUT3は、OUT1〜OUT3端子の電位波形であ
り、Vcc、1/2Vcc、GNDの間を遷移する。相
励磁電圧VOUT1がVccの時、OUT1の相が励磁
されている(OUT1相が“アクティブ”である)。相信
号S7〜S9は、モータMの回転角を示す位置信号S1
〜S6を基に生成される位置検出回路104からの出力
信号であり、この相信号を用いてどの相を励磁するかが
わかる。例えば、OUT1の相は、/S7(相信号S7の
反転信号)と相信号S8をANDした値が“Hi”とな
る時に励磁される。図10に示した制御が行なわれる場
合、モータMは、OUT1→OUT2→OUT3→OU
T1方向に回転している。
【0012】出力素子制御回路105を“PWMオン”
の状態と“PWMオフ”の状態にするPWM信号S13
は、三角波信号S11と制御基準電圧信号S12とから
生成される。一定の周期と振幅を繰り返す三角波信号S
11が、外部の制御基準電圧信号S12に比較してレベ
ルが高い場合、PWM信号S13としては“Low”が
出力され、三角波信号S11が外部の制御基準電圧信号
S12に比較してレベルが低い場合、PWM信号S13
は“Hi”が出力される。モータMが一定回転速度に落
ち着いていれば、外部の制御基準電圧信号S12は変化
させないが、モータMの回転を速くしたい場合は外部の
制御基準電圧信号S12のレベルを上げ、遅くしたい場
合は外部の制御基準電圧信号S12のレベルを下げる。
これにより、PWM信号S13が変化して、前述の“P
WMオン”の状態と“PWMオフ”の状態を切り替える
ことができる。
の状態と“PWMオフ”の状態にするPWM信号S13
は、三角波信号S11と制御基準電圧信号S12とから
生成される。一定の周期と振幅を繰り返す三角波信号S
11が、外部の制御基準電圧信号S12に比較してレベ
ルが高い場合、PWM信号S13としては“Low”が
出力され、三角波信号S11が外部の制御基準電圧信号
S12に比較してレベルが低い場合、PWM信号S13
は“Hi”が出力される。モータMが一定回転速度に落
ち着いていれば、外部の制御基準電圧信号S12は変化
させないが、モータMの回転を速くしたい場合は外部の
制御基準電圧信号S12のレベルを上げ、遅くしたい場
合は外部の制御基準電圧信号S12のレベルを下げる。
これにより、PWM信号S13が変化して、前述の“P
WMオン”の状態と“PWMオフ”の状態を切り替える
ことができる。
【0013】ここで、区間Aの動作を説明をすると、区
間Aの前半はスイッチング素子111およびスイッチン
グ素子116が“オン”しており、区間Aの後半はスイ
ッチング素子112およびスイッチング素子116が
“オン”している。区間Bについても同様で、区間Bの
前半はスイッチング素子112およびスイッチング素子
114が“オン”しており、区間Bの後半はスイッチン
グ素子113およびスイッチング素子114が“オン”
している。
間Aの前半はスイッチング素子111およびスイッチン
グ素子116が“オン”しており、区間Aの後半はスイ
ッチング素子112およびスイッチング素子116が
“オン”している。区間Bについても同様で、区間Bの
前半はスイッチング素子112およびスイッチング素子
114が“オン”しており、区間Bの後半はスイッチン
グ素子113およびスイッチング素子114が“オン”
している。
【0014】しかしながら、モータMの動作制御に直接
的に関与するPWM信号S13は区間Aと区間Bとでは
異なった波形になっていることがわかる。つまり、モー
タMの回転周波数は制御基準電圧信号S12により速く
したり遅くしたりの制御を行うことができるが、三角波
信号S11は固定された周波数であるため、モータMが
一定の回転周波数で動作していても、この区間Aと区間
Bとを部分的に観察するとPWM信号S13によるPW
M制御(モータMのトルクの発生具合)は異なったものと
なっている。これは、回転数変動(ジッタ)の原因である (1)駆動時間の偏差、(2)駆動期間の偏差が生じてい
る、ということである。端的に言えば、区間Aでは“P
WMオフ”となるのが4回であるのに対し、区間Bでは
“PWMオフ”となるのは3回である。また、各区間内
における“オン”と“オフ”のタイミングも異なってい
る。以上が従来例のPWM制御回路装置の動作である。
的に関与するPWM信号S13は区間Aと区間Bとでは
異なった波形になっていることがわかる。つまり、モー
タMの回転周波数は制御基準電圧信号S12により速く
したり遅くしたりの制御を行うことができるが、三角波
信号S11は固定された周波数であるため、モータMが
一定の回転周波数で動作していても、この区間Aと区間
Bとを部分的に観察するとPWM信号S13によるPW
M制御(モータMのトルクの発生具合)は異なったものと
なっている。これは、回転数変動(ジッタ)の原因である (1)駆動時間の偏差、(2)駆動期間の偏差が生じてい
る、ということである。端的に言えば、区間Aでは“P
WMオフ”となるのが4回であるのに対し、区間Bでは
“PWMオフ”となるのは3回である。また、各区間内
における“オン”と“オフ”のタイミングも異なってい
る。以上が従来例のPWM制御回路装置の動作である。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来例の
PWM制御回路装置では、2相または3相以上の多相モ
ータを駆動する場合で、かつ、特に高回転でモータMを
駆動し高精度の回転数変動(ジッタ)が要求される機器に
おいては、各相の励磁が各相中および各転流時での制御
が安定(一定)しないために、モータMに与えられるエネ
ルギー(電流)も一定ではなくなり、モータMのジッタが
悪くなるという課題があったので、高精度・大規模のハ
ードウェアを設けて各転流ごとのエネルギーを一定に保
つべく、外部クロックを用いてモータMの回転数とキャ
リア周波数の同期をとるか、あるいはモータMの回転数
を検知して可変のキャリア周波数に帰還をかけて同期を
とる等して解決していた。しかし、外部信号入力端子と
多段分周器が必要となったり、帰還回路の規模が大きく
なってしまうという問題が生じていた。
PWM制御回路装置では、2相または3相以上の多相モ
ータを駆動する場合で、かつ、特に高回転でモータMを
駆動し高精度の回転数変動(ジッタ)が要求される機器に
おいては、各相の励磁が各相中および各転流時での制御
が安定(一定)しないために、モータMに与えられるエネ
ルギー(電流)も一定ではなくなり、モータMのジッタが
悪くなるという課題があったので、高精度・大規模のハ
ードウェアを設けて各転流ごとのエネルギーを一定に保
つべく、外部クロックを用いてモータMの回転数とキャ
リア周波数の同期をとるか、あるいはモータMの回転数
を検知して可変のキャリア周波数に帰還をかけて同期を
とる等して解決していた。しかし、外部信号入力端子と
多段分周器が必要となったり、帰還回路の規模が大きく
なってしまうという問題が生じていた。
【0016】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたものであり、外部からのクロック信号を必要
とせず、小規模回路であり、かつ、簡易な方式でモータ
Mの回転周波数とPWMキャリア周波数との同期をと
り、どの転流タイミングでもオン時間とオフ時間の比を
一定に保ちつつ、制御タイミングをも一定に保つこと
で、高精度・高安定のジッタ特性を実現することが可能
なPWM制御回路装置を提供するものである。
になされたものであり、外部からのクロック信号を必要
とせず、小規模回路であり、かつ、簡易な方式でモータ
Mの回転周波数とPWMキャリア周波数との同期をと
り、どの転流タイミングでもオン時間とオフ時間の比を
一定に保ちつつ、制御タイミングをも一定に保つこと
で、高精度・高安定のジッタ特性を実現することが可能
なPWM制御回路装置を提供するものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】第1の発明にかかるPW
M制御回路装置は、多相モータの回転位置を示す位置信
号を入力する位置検出回路と、前記位置検出回路の出力
する相信号を入力するキャリア信号リセット回路と、前
記キャリア信号リセット回路の出力するリセット信号に
同期したキャリア信号を出力するキャリア信号発生回路
と、前記キャリア信号と外部からの速度制御信号とを入
力し比較し、PWM信号を出力する比較器と、前記相信
号と前記PWM信号とを入力し、制御信号を出力する出
力素子制御回路と、前記制御信号を入力し、モータ制御
信号を出力するスイッチング素子とを備えたものであ
る。
M制御回路装置は、多相モータの回転位置を示す位置信
号を入力する位置検出回路と、前記位置検出回路の出力
する相信号を入力するキャリア信号リセット回路と、前
記キャリア信号リセット回路の出力するリセット信号に
同期したキャリア信号を出力するキャリア信号発生回路
と、前記キャリア信号と外部からの速度制御信号とを入
力し比較し、PWM信号を出力する比較器と、前記相信
号と前記PWM信号とを入力し、制御信号を出力する出
力素子制御回路と、前記制御信号を入力し、モータ制御
信号を出力するスイッチング素子とを備えたものであ
る。
【0018】第2の発明にかかるPWM制御回路装置
は、多相モータの回転位置を示す位置信号を入力する位
置検出回路と、前記位置検出回路の出力する相信号を入
力し、多相モータの全ての転流時に動作するキャリア信
号リセット回路と、前記キャリア信号リセット回路の出
力するリセット信号に同期したキャリア信号を出力する
キャリア信号発生回路と、前記キャリア信号と外部から
の速度制御信号とを入力し比較し、PWM信号を出力す
る比較器と、前記相信号と前記PWM信号とを入力し、
制御信号を出力する出力素子制御回路と、前記制御信号
を入力し、モータ制御信号を出力するスイッチング素子
とを備えたものである。
は、多相モータの回転位置を示す位置信号を入力する位
置検出回路と、前記位置検出回路の出力する相信号を入
力し、多相モータの全ての転流時に動作するキャリア信
号リセット回路と、前記キャリア信号リセット回路の出
力するリセット信号に同期したキャリア信号を出力する
キャリア信号発生回路と、前記キャリア信号と外部から
の速度制御信号とを入力し比較し、PWM信号を出力す
る比較器と、前記相信号と前記PWM信号とを入力し、
制御信号を出力する出力素子制御回路と、前記制御信号
を入力し、モータ制御信号を出力するスイッチング素子
とを備えたものである。
【0019】第3の発明にかかるPWM制御回路装置
は、キャリア信号発生回路とキャリア信号リセット回路
と比較回路を構成するトランジスタは、NPNトランジ
スタよりもPNPトランジスタを多用したものである。
は、キャリア信号発生回路とキャリア信号リセット回路
と比較回路を構成するトランジスタは、NPNトランジ
スタよりもPNPトランジスタを多用したものである。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、図1から図8を用いて、こ
の発明の実施の形態について説明する。
の発明の実施の形態について説明する。
【0021】実施の形態1.まず、図1から図5を用い
て、この発明の実施の形態1について説明する。
て、この発明の実施の形態1について説明する。
【0022】図1は、この発明の実施の形態1における
PWM制御回路装置を示す回路図である。図9に示した
従来回路と異なるのは、コンデンサC1と並列に接続さ
れるNPNトランジスタで構成したリセット回路121
と、このNPNトランジスタ121のゲート(ベース)を
制御する髭状パルス信号S10を出力するための三角波
リセット回路103とを設けた点にある。他の回路構成
は、置換可能な構成を含めて従来回路と同じである。図
3は、三角波発生回路102、比較器106、コンデン
サC1およびNPNトランジスタ121とを示した回路
図である。図4は、位置検出回路104と三角波リセッ
ト回路103の一例を示す回路図である。位置検出回路
104は、3つの比較器201〜203で構成され、位
置信号S1〜S6を入力して相信号S7〜S9の方形波
を出力している。三角波リセット回路103は、位置検
出回路104が出力する相信号S7〜S9のうち各々2
つの信号を入力するNANDゲート204〜206と、
NANDゲート204〜206の出力をその入力とする
NANDゲート207と、NANDゲート207の出力
信号S21を数百ns遅延させ信号反転する遅延回路20
8およびNOTゲート209と、このNOTゲート20
9の出力と出力信号S21とを入力とするNANDゲー
ト210と、このNANDゲート210の出力信号を反
転出力するNOTゲート211とからなり、髭状パルス
信号S10を出力する。
PWM制御回路装置を示す回路図である。図9に示した
従来回路と異なるのは、コンデンサC1と並列に接続さ
れるNPNトランジスタで構成したリセット回路121
と、このNPNトランジスタ121のゲート(ベース)を
制御する髭状パルス信号S10を出力するための三角波
リセット回路103とを設けた点にある。他の回路構成
は、置換可能な構成を含めて従来回路と同じである。図
3は、三角波発生回路102、比較器106、コンデン
サC1およびNPNトランジスタ121とを示した回路
図である。図4は、位置検出回路104と三角波リセッ
ト回路103の一例を示す回路図である。位置検出回路
104は、3つの比較器201〜203で構成され、位
置信号S1〜S6を入力して相信号S7〜S9の方形波
を出力している。三角波リセット回路103は、位置検
出回路104が出力する相信号S7〜S9のうち各々2
つの信号を入力するNANDゲート204〜206と、
NANDゲート204〜206の出力をその入力とする
NANDゲート207と、NANDゲート207の出力
信号S21を数百ns遅延させ信号反転する遅延回路20
8およびNOTゲート209と、このNOTゲート20
9の出力と出力信号S21とを入力とするNANDゲー
ト210と、このNANDゲート210の出力信号を反
転出力するNOTゲート211とからなり、髭状パルス
信号S10を出力する。
【0023】三角波発生回路102および比較器106
は、図3に示した一般的な定電流回路および比較回路で
実現できるので、動作の説明については省略する。ま
た、実施の形態1におけるPWM制御回路の動作はおお
まかに従来例のPWM制御回路の動作と同じであるの
で、新たに付加した三角波リセット回路103およびN
PNトランジスタ121の動作について説明する。図2
は、実施の形態1における信号波形図(タイミング図)で
ある。NANDゲート207の出力信号S21は、相信
号S7〜S9の立上がりに同期して立上がり、相信号S
7〜S9の立下がりに同期して立下がる信号で、相信号
S7〜S9の3分の1の周期の信号である。付言する
と、この出力信号S21の立上がりタイミングは、Lサ
イドのスイッチング素子114〜116の動作が切り替
るタイミングであり、また、出力信号S21の立ち下が
りタイミングは、Hサイドのスイッチング素子111〜
113の動作が切り替るタイミングである。髭状パルス
信号S10を発生させるタイミングは、出力信号S21
の立上がり時である。つまり、電流パス(2)、電流パス
(4)および電流パス(6)への切り替わり時である。その
パルス幅は遅延回路208で遅延させた時間である。髭
状パルス信号S10はNPNトランジスタ121のベー
スに入力されており、髭状パルス信号S10は、NPN
トランジスタ121を遅延時間の間“オン”させ、NP
Nトランジスタ121は“オン”している間にコンデン
サC1に蓄積している電荷を瞬時に放電(リセット)す
る。放電が完了した後、髭状パルス信号S10はNPN
トランジスタ121を再び“オフ”させる。
は、図3に示した一般的な定電流回路および比較回路で
実現できるので、動作の説明については省略する。ま
た、実施の形態1におけるPWM制御回路の動作はおお
まかに従来例のPWM制御回路の動作と同じであるの
で、新たに付加した三角波リセット回路103およびN
PNトランジスタ121の動作について説明する。図2
は、実施の形態1における信号波形図(タイミング図)で
ある。NANDゲート207の出力信号S21は、相信
号S7〜S9の立上がりに同期して立上がり、相信号S
7〜S9の立下がりに同期して立下がる信号で、相信号
S7〜S9の3分の1の周期の信号である。付言する
と、この出力信号S21の立上がりタイミングは、Lサ
イドのスイッチング素子114〜116の動作が切り替
るタイミングであり、また、出力信号S21の立ち下が
りタイミングは、Hサイドのスイッチング素子111〜
113の動作が切り替るタイミングである。髭状パルス
信号S10を発生させるタイミングは、出力信号S21
の立上がり時である。つまり、電流パス(2)、電流パス
(4)および電流パス(6)への切り替わり時である。その
パルス幅は遅延回路208で遅延させた時間である。髭
状パルス信号S10はNPNトランジスタ121のベー
スに入力されており、髭状パルス信号S10は、NPN
トランジスタ121を遅延時間の間“オン”させ、NP
Nトランジスタ121は“オン”している間にコンデン
サC1に蓄積している電荷を瞬時に放電(リセット)す
る。放電が完了した後、髭状パルス信号S10はNPN
トランジスタ121を再び“オフ”させる。
【0024】このようにNPNトランジスタ121を
“オン・オフ”制御すると、Lサイドのスイッチング素
子114〜116が切り替るタイミングT1、T2、T
3、T4毎にコンデンサC1が強制的に放電(リセット)
され、それから充電を繰返すような三角波信号S11を
三角波発生回路102から発生させることができる。こ
の三角波信号S11は相信号S7〜S9を基に生成した
出力信号S21に同期する。すなわち三角波信号S11
はモータMの回転周波数に同期したことになる。この結
果、区間Aと区間BのPWM信号S13を観察すると、
“PWMオン”の時間と“PWMオフ”の時間が一致
し、また、“PWMオン”するタイミングと“PWMオ
フ”するタイミングも一致させることができる。この区
間以外の他の転流タイミングでも同様に一致する。した
がって、どの転流タイミングにおいてもオンオフの時間
とオンオフのタイミングとを一致させることができるた
め、モータMの回転数変動(ジッタ)を極めて安定したも
のにできる。
“オン・オフ”制御すると、Lサイドのスイッチング素
子114〜116が切り替るタイミングT1、T2、T
3、T4毎にコンデンサC1が強制的に放電(リセット)
され、それから充電を繰返すような三角波信号S11を
三角波発生回路102から発生させることができる。こ
の三角波信号S11は相信号S7〜S9を基に生成した
出力信号S21に同期する。すなわち三角波信号S11
はモータMの回転周波数に同期したことになる。この結
果、区間Aと区間BのPWM信号S13を観察すると、
“PWMオン”の時間と“PWMオフ”の時間が一致
し、また、“PWMオン”するタイミングと“PWMオ
フ”するタイミングも一致させることができる。この区
間以外の他の転流タイミングでも同様に一致する。した
がって、どの転流タイミングにおいてもオンオフの時間
とオンオフのタイミングとを一致させることができるた
め、モータMの回転数変動(ジッタ)を極めて安定したも
のにできる。
【0025】以上説明したように、この実施の形態1に
おけるPWM制御回路装置によれば、外部からのクロッ
ク信号を必要としない小規模回路でもって、かつ、簡易
なキャリア信号リセット回路を動作させることでモータ
の駆動相の切り替わり時毎にモータ制御の基準となるP
WMキャリア信号をモータMの回転周波数に同期させる
ので、“PWMオン”の時間と“PWMオフ”の時間を
一致させ、“PWMオン”するタイミングと“PWMオ
フ”するタイミングをも一致させ、高精度・高安定のジ
ッタ特性を得ることができる。
おけるPWM制御回路装置によれば、外部からのクロッ
ク信号を必要としない小規模回路でもって、かつ、簡易
なキャリア信号リセット回路を動作させることでモータ
の駆動相の切り替わり時毎にモータ制御の基準となるP
WMキャリア信号をモータMの回転周波数に同期させる
ので、“PWMオン”の時間と“PWMオフ”の時間を
一致させ、“PWMオン”するタイミングと“PWMオ
フ”するタイミングをも一致させ、高精度・高安定のジ
ッタ特性を得ることができる。
【0026】また、上記実施の形態1では、相信号S7
〜S9を基にNANDゲート204〜207を用いて三
角波リセット回路103の内部の出力信号S21を生成
する場合について説明したが、出力信号S21に相当す
るFG信号をモータM自身が出力することのできるモー
タを使用しNANDゲート204〜207を削減しても
よく、上記実施の形態1と同様の効果を奏する。
〜S9を基にNANDゲート204〜207を用いて三
角波リセット回路103の内部の出力信号S21を生成
する場合について説明したが、出力信号S21に相当す
るFG信号をモータM自身が出力することのできるモー
タを使用しNANDゲート204〜207を削減しても
よく、上記実施の形態1と同様の効果を奏する。
【0027】また、上記実施の形態1では、ホール素子
H1〜H3を用いて位置信号S1〜S6を生成する場合
について説明したが、モータの逆起電力を読み出す機構
を備えたセンサレスドライブ方式のモータを用いてFG
信号から三角波リセット回路103の内部の出力信号S
21を生成してもよく、上記実施の形態1と同様の効果
を奏する。
H1〜H3を用いて位置信号S1〜S6を生成する場合
について説明したが、モータの逆起電力を読み出す機構
を備えたセンサレスドライブ方式のモータを用いてFG
信号から三角波リセット回路103の内部の出力信号S
21を生成してもよく、上記実施の形態1と同様の効果
を奏する。
【0028】また、上記実施の形態1では、スイッチン
グ素子としてMOSトランジスタを用いた場合について
説明したが、図5に示すように、出力素子制御回路10
5をバイポーラトランジスタをドライブできる回路に置
換え、スイッチング素子をバイポーラトランジスタに置
換えてもよく、上記実施の形態1と同様の効果を奏す
る。
グ素子としてMOSトランジスタを用いた場合について
説明したが、図5に示すように、出力素子制御回路10
5をバイポーラトランジスタをドライブできる回路に置
換え、スイッチング素子をバイポーラトランジスタに置
換えてもよく、上記実施の形態1と同様の効果を奏す
る。
【0029】また、上記実施の形態1では、3相モータ
の場合の三角波リセット回路103について説明した
が、相の切り替わり時に三角波リセット回路103を動
作させるようにして2相以上の多相モータで構成しても
よく、上記実施の形態1と同様の効果を奏する。
の場合の三角波リセット回路103について説明した
が、相の切り替わり時に三角波リセット回路103を動
作させるようにして2相以上の多相モータで構成しても
よく、上記実施の形態1と同様の効果を奏する。
【0030】実施の形態2.次に、図6および図7を用
いて、この発明の実施の形態2について説明する。
いて、この発明の実施の形態2について説明する。
【0031】図6は、この発明の実施の形態2における
三角波リセット回路103を示す回路図である。実施の
形態1で示した図4とは、三角波リセット回路103の
内部の出力信号S21を信号反転するNOTゲート21
2と、NOTゲート212の出力と遅延回路208の出
力とを入力するNANDゲート213と、NANDゲー
ト210とNOTゲート211の間に接続され、NAN
Dゲート210とNANDゲート213の出力をNAN
DするNANDゲート214を設けた点が異なる。図7
は、実施の形態3における信号波形図(タイミング図)を
示す図である。実施の形態1では、タイミングT1、T
2、T3で示される転流(2)、転流(4)および転流(6)
の時に髭状パルス信号S10を発生させるように構成し
たが、タイミングT1’、T2’、T3’で示される転
流(1)、転流(3)および転流(5)の時にも髭状パルス信
号S10を発生させるようにしてもよい。全ての転流時
に髭状パルス信号S10を発生させると、さらに精度が
高まるので、特に高速回転するモータMの制御に効果が
ある。
三角波リセット回路103を示す回路図である。実施の
形態1で示した図4とは、三角波リセット回路103の
内部の出力信号S21を信号反転するNOTゲート21
2と、NOTゲート212の出力と遅延回路208の出
力とを入力するNANDゲート213と、NANDゲー
ト210とNOTゲート211の間に接続され、NAN
Dゲート210とNANDゲート213の出力をNAN
DするNANDゲート214を設けた点が異なる。図7
は、実施の形態3における信号波形図(タイミング図)を
示す図である。実施の形態1では、タイミングT1、T
2、T3で示される転流(2)、転流(4)および転流(6)
の時に髭状パルス信号S10を発生させるように構成し
たが、タイミングT1’、T2’、T3’で示される転
流(1)、転流(3)および転流(5)の時にも髭状パルス信
号S10を発生させるようにしてもよい。全ての転流時
に髭状パルス信号S10を発生させると、さらに精度が
高まるので、特に高速回転するモータMの制御に効果が
ある。
【0032】以上説明したように、この実施の形態2に
おけるPWM制御回路装置によれば、前記実施の形態1
で述べた効果に加え、以下の諸効果を奏する。すなわ
ち、三角波リセット回路103が全ての転流時に髭状パ
ルス信号S10を発生させるようにしたので、キャリア
信号の時間とタイミングの同期をさらに細かい単位でと
ることができる。
おけるPWM制御回路装置によれば、前記実施の形態1
で述べた効果に加え、以下の諸効果を奏する。すなわ
ち、三角波リセット回路103が全ての転流時に髭状パ
ルス信号S10を発生させるようにしたので、キャリア
信号の時間とタイミングの同期をさらに細かい単位でと
ることができる。
【0033】実施の形態3.次に、図8を用いて、この
発明の実施の形態3について説明する。
発明の実施の形態3について説明する。
【0034】図3において、三角波発生回路102と、
コンデンサC1およびNPNトランジスタ121の接続
を逆にして、コンデンサC1およびトランジスタ121
をVcc側に接続することもできる。このように接続を
する場合には、図3に示した実施の形態1の三角波発生
回路102、リセット回路121、比較器106を構成
するNPNトランジスタとPNPトランジスタをトラン
ジスタ121を含めてPNPトランジスタとNPNトラ
ンジスタとに入れ替え、髭状パルス信号S10の極性を
逆に入力するように構成する。図8に実施の形態3にお
ける三角波発生回路102、リセット回路121、比較
器106を示す。実施の形態3における動作は、実施の
形態1における動作と同じであるので、説明は省略す
る。また、実施の形態3は、実施の形態2においても実
施することができる。
コンデンサC1およびNPNトランジスタ121の接続
を逆にして、コンデンサC1およびトランジスタ121
をVcc側に接続することもできる。このように接続を
する場合には、図3に示した実施の形態1の三角波発生
回路102、リセット回路121、比較器106を構成
するNPNトランジスタとPNPトランジスタをトラン
ジスタ121を含めてPNPトランジスタとNPNトラ
ンジスタとに入れ替え、髭状パルス信号S10の極性を
逆に入力するように構成する。図8に実施の形態3にお
ける三角波発生回路102、リセット回路121、比較
器106を示す。実施の形態3における動作は、実施の
形態1における動作と同じであるので、説明は省略す
る。また、実施の形態3は、実施の形態2においても実
施することができる。
【0035】以上説明したように、この実施の形態3に
おけるPWM制御回路装置によれば、前記実施の形態1
または前記実施の形態2で述べた効果に加え、以下の諸
効果を奏する。すなわち、三角波発生回路102、リセ
ット回路121、比較器106の構成においてNPNト
ランジスタよりもPNPトランジスタを多用したので、
パターンレイアウト面積をさらに縮小することができ
る。
おけるPWM制御回路装置によれば、前記実施の形態1
または前記実施の形態2で述べた効果に加え、以下の諸
効果を奏する。すなわち、三角波発生回路102、リセ
ット回路121、比較器106の構成においてNPNト
ランジスタよりもPNPトランジスタを多用したので、
パターンレイアウト面積をさらに縮小することができ
る。
【図1】 この発明の第一の実施の形態によるPWM制
御回路装置を示す回路図である。
御回路装置を示す回路図である。
【図2】 この発明の第一の実施の形態によるPWM制
御回路装置の動作を示すタイミングチャートである。
御回路装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図3】 この発明の第一の実施の形態によるPWM制
御回路装置のキャリア信号発生回路を示す回路図であ
る。
御回路装置のキャリア信号発生回路を示す回路図であ
る。
【図4】 この発明の第一の実施の形態によるPWM制
御回路装置のリセット制御回路を示す回路図である。
御回路装置のリセット制御回路を示す回路図である。
【図5】 この発明の第一の実施の形態によるPWM制
御回路装置の変形例を示す回路図である。
御回路装置の変形例を示す回路図である。
【図6】 この発明の第二の実施の形態によるPWM制
御回路装置のリセット制御回路を示す回路図である。
御回路装置のリセット制御回路を示す回路図である。
【図7】 この発明の第二の実施の形態によるPWM制
御回路装置の動作を示すタイミングチャートである。
御回路装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図8】 この発明の第三の実施の形態によるPWM制
御回路装置のキャリア信号発生回路を示す回路図であ
る。
御回路装置のキャリア信号発生回路を示す回路図であ
る。
【図9】 この発明の従来例によるPWM制御回路装置
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図10】 この発明の従来例によるPWM制御回路装
置の動作を示すタイミングチャートである。
置の動作を示すタイミングチャートである。
100はPWM制御回路装置、101は速度制御回路、
102は三角波発生回路、103は、三角波リセット回
路、104は位置検出回路、105は出力素子制御回
路、106は比較器、111〜116はスイッチング素
子、121はNPNトランジスタ、201〜203は比
較器、204〜207および210はNANDゲート、
208は遅延回路、209および211はNOTゲー
ト、C1はコンデンサ、G1〜G6はスイッチング素子
制御信号、H1〜H3はホール素子、R1は電流検出用
抵抗、R2およびR3は制限抵抗、S1〜S6は位置信
号、S7〜S9は相信号、S11は三角波信号、S12
は制御基準電圧信号、S13はPWM信号、S10は髭
状パルス信号、S21は出力信号
102は三角波発生回路、103は、三角波リセット回
路、104は位置検出回路、105は出力素子制御回
路、106は比較器、111〜116はスイッチング素
子、121はNPNトランジスタ、201〜203は比
較器、204〜207および210はNANDゲート、
208は遅延回路、209および211はNOTゲー
ト、C1はコンデンサ、G1〜G6はスイッチング素子
制御信号、H1〜H3はホール素子、R1は電流検出用
抵抗、R2およびR3は制限抵抗、S1〜S6は位置信
号、S7〜S9は相信号、S11は三角波信号、S12
は制御基準電圧信号、S13はPWM信号、S10は髭
状パルス信号、S21は出力信号
Claims (3)
- 【請求項1】 多相モータの回転位置を示す位置信号を
入力する位置検出回路と、前記位置検出回路の出力する
相信号を入力するキャリア信号リセット回路と、前記キ
ャリア信号リセット回路の出力するリセット信号に同期
したキャリア信号を出力するキャリア信号発生回路と、
前記キャリア信号と外部からの速度制御信号とを入力し
比較し、PWM信号を出力する比較器と、前記相信号と
前記PWM信号とを入力し、制御信号を出力する出力素
子制御回路と、前記制御信号を入力し、モータ制御信号
を出力するスイッチング素子とを備えたPWM制御回路
装置。 - 【請求項2】 多相モータの回転位置を示す位置信号を
入力する位置検出回路と、前記位置検出回路の出力する
相信号を入力し、多相モータの全ての転流時に動作する
キャリア信号リセット回路と、前記キャリア信号リセッ
ト回路の出力するリセット信号に同期したキャリア信号
を出力するキャリア信号発生回路と、前記キャリア信号
と外部からの速度制御信号とを入力し比較し、PWM信
号を出力する比較器と、前記相信号と前記PWM信号と
を入力し、制御信号を出力する出力素子制御回路と、前
記制御信号を入力し、モータ制御信号を出力するスイッ
チング素子とを備えたPWM制御回路装置。 - 【請求項3】 前記キャリア信号発生回路と前記キャリ
ア信号リセット回路と前記比較回路を構成するトランジ
スタは、NPNトランジスタよりもPNPトランジスタ
を多用したことを特徴とする請求項1または請求項2に
記載のPWM制御回路装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10184429A JP2000023481A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | Pwm制御回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10184429A JP2000023481A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | Pwm制御回路装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000023481A true JP2000023481A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16153006
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10184429A Pending JP2000023481A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | Pwm制御回路装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000023481A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008236843A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Rohm Co Ltd | モータ駆動回路、駆動方法ならびにそれらを用いたディスク装置 |
JP2009207261A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Denso Corp | 回転機の制御装置 |
JP2009225617A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Yaskawa Electric Corp | 3相交流モータの巻線切換装置および巻線切換方法 |
JP2018019496A (ja) * | 2016-07-27 | 2018-02-01 | 株式会社東芝 | モータ制御用デバイス |
-
1998
- 1998-06-30 JP JP10184429A patent/JP2000023481A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008236843A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Rohm Co Ltd | モータ駆動回路、駆動方法ならびにそれらを用いたディスク装置 |
JP2009207261A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Denso Corp | 回転機の制御装置 |
JP2009225617A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Yaskawa Electric Corp | 3相交流モータの巻線切換装置および巻線切換方法 |
JP2018019496A (ja) * | 2016-07-27 | 2018-02-01 | 株式会社東芝 | モータ制御用デバイス |
CN107666265A (zh) * | 2016-07-27 | 2018-02-06 | 株式会社东芝 | 马达控制用设备 |
US10630221B2 (en) | 2016-07-27 | 2020-04-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Motor control device |
CN107666265B (zh) * | 2016-07-27 | 2020-05-05 | 株式会社东芝 | 马达控制用设备 |
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