JP2008289256A - Stepping motor driving device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stepping motor driving device that controls driving of a stepping motor. <P>SOLUTION: The terminals VREF_A and VREF_B of a drive circuit 1 are connected to the point of junction between the other end of a resistor R1 whose one end is connected to a power supply VBB and the other end of a resistor R2 whose one end is connected to ground GND. The identical reference voltage is applied to the terminal VREF_A and the terminal VREF_B. When the voltage of an input signal on the A-phase side is applied to a terminal IN_A and the reference voltage is applied to the terminal VREF_A, the following takes place: an output signal on the A-phase side is outputted from a terminal OUT_A and an excitation current based on the voltage of the output signal outputted from the terminal OUT_A is applied to a coil on the A-phase side. When the voltage of an input signal on the B-phase side is applied to a terminal IN_B and the terminal VREF_B, the following takes place: an output signal on the B-phase side is outputted from a terminal OUT_B and an excitation current based on the voltage of the output signal outputted from the terminal OUT_B is applied to a coil on the B-phase side. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ステッピングモータの駆動を制御するステッピングモータ駆動装置に関する。   The present invention relates to a stepping motor driving apparatus that controls driving of a stepping motor.

複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等のように、画像データに基づいて画像を記録用紙に形成する画像形成装置を備えた機器は、記録用紙の搬送を行なうために、回転速度の変更が可能なステッピングモータを利用している。従って、処理対象の画像データに応じてステッピングモータの回転速度を変更することにより、形成される画像に応じた適切な速度で記録用紙を搬送できる。   An apparatus having an image forming apparatus for forming an image on recording paper based on image data, such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, etc., can change the rotation speed in order to carry the recording paper. A motor is used. Accordingly, by changing the rotation speed of the stepping motor according to the image data to be processed, the recording paper can be conveyed at an appropriate speed according to the image to be formed.

特許文献１には、２相ステッピングモータに設けられた２つのコイルのそれぞれに印加する励磁電流を基準電圧に基づいて決定するステッピングモータの駆動装置が開示されている。特許文献１に開示された駆動装置を用いた場合、コイルに印加される励磁電流の変化を滑らかにできるので回転速度の変化に対してモータが安定して回転できる。   Patent Document 1 discloses a driving device for a stepping motor that determines an exciting current to be applied to each of two coils provided in a two-phase stepping motor based on a reference voltage. When the driving device disclosed in Patent Document 1 is used, the excitation current applied to the coil can be smoothly changed, so that the motor can stably rotate with respect to the change in rotational speed.

特許文献１に開示された駆動装置のように、ステッピングモータの駆動装置は、基準電圧に基づいて励磁電流が決定されるように構成されている場合が一般的である。従って、このような駆動装置では、基準電圧を変更することによって励磁電流が変更され、励磁電流が変更されることによってモータの回転速度が変更されるので、基準電圧によってモータの回転速度を制御できる、とされている。
特開平９−９６８９号公報 As in the drive device disclosed in Patent Document 1, a drive device for a stepping motor is generally configured such that an excitation current is determined based on a reference voltage. Therefore, in such a drive device, the excitation current is changed by changing the reference voltage, and the rotation speed of the motor is changed by changing the excitation current. Therefore, the rotation speed of the motor can be controlled by the reference voltage. It is said that.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-9629

図２は従来の一般的な２相ステッピングモータの駆動回路及び周辺回路からなる駆動装置の構成例を示す回路図である。従来の２相ステッピングモータの駆動回路２は、図２に示すようにＩＣ（Integrated Circuit）化されており、入力端子として端子IN_A，IN_B，VREF_A，VREF_Bを備え、出力端子として端子OUT_A，OUT_Bを備えている。なお、駆動回路２はこれらの端子以外にも複数の入力端子及び出力端子を有しているが、説明の簡略化のため省略する。   FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a driving device including a driving circuit of a conventional general two-phase stepping motor and peripheral circuits. The conventional two-phase stepping motor drive circuit 2 is formed as an IC (Integrated Circuit) as shown in FIG. 2, and includes terminals IN_A, IN_B, VREF_A, and VREF_B as input terminals and terminals OUT_A and OUT_B as output terminals. I have. Although the drive circuit 2 has a plurality of input terminals and output terminals in addition to these terminals, it is omitted for the sake of simplicity.

従来の駆動回路２は、２相（Ａ相，Ｂ相）ステッピングモータに設けられた２つのコイルのそれぞれに印加する電流を決定するための回路（図示せず）を各別に内蔵している。端子IN_A及び端子VREF_AのそれぞれにＡ相側の入力信号の電圧が印加された場合、駆動回路２内の回路を介して端子OUT_AからＡ相側の出力信号が出力され、端子OUT_Aから出力された出力信号の電圧に基づく励磁電流がＡ相側のコイルに印加される。即ち、端子VREF_Aには、Ａ相側のコイルに印加される励磁電流を決定する基準電圧が印加される。   The conventional drive circuit 2 has built-in circuits (not shown) for determining currents applied to two coils provided in a two-phase (A-phase, B-phase) stepping motor. When the voltage of the A-phase side input signal is applied to each of the terminal IN_A and the terminal VREF_A, the A-phase side output signal is output from the terminal OUT_A via the circuit in the drive circuit 2 and output from the terminal OUT_A. An exciting current based on the voltage of the output signal is applied to the A-phase side coil. That is, a reference voltage that determines the excitation current applied to the A-phase side coil is applied to the terminal VREF_A.

同様に、端子IN_B及び端子VREF_BのそれぞれにＢ相側の入力信号の電圧が印加された場合、駆動回路２内の回路を介して端子OUT_BからＢ相側の出力信号が出力され、端子OUT_Bから出力された出力信号の電圧に基づく励磁電流がＢ相側のコイルに印加される。即ち、端子VREF_Bには、Ｂ相側のコイルに印加される励磁電流を決定する基準電圧が印加される。   Similarly, when the voltage of the B-phase side input signal is applied to each of the terminal IN_B and the terminal VREF_B, the B-phase side output signal is output from the terminal OUT_B via the circuit in the drive circuit 2, and the terminal OUT_B An exciting current based on the voltage of the outputted output signal is applied to the B-phase side coil. That is, a reference voltage that determines the excitation current applied to the B-phase side coil is applied to the terminal VREF_B.

ここで、図２に示すように、端子VREF_Aは、電源ＶＢＢに一端を接続された抵抗Ｒ１−Ａの他端と、グランドＧＮＤに一端を接続された抵抗Ｒ２−Ａの他端との接続点に接続されている。また、端子VREF_Bは、電源ＶＢＢに一端を接続された抵抗Ｒ１−Ｂの他端と、グランドＧＮＤに一端を接続された抵抗Ｒ２−Ｂの他端との接続点に接続されている。従って、端子VREF_A（端子VREF_B）に印加される電圧（基準電圧）は、電源電圧ＶＢＢを抵抗Ｒ１−Ａ及び抵抗Ｒ２−Ａ（抵抗Ｒ１−Ｂ及び抵抗Ｒ２−Ｂ）で分圧して生成される。   Here, as shown in FIG. 2, the terminal VREF_A is a connection point between the other end of the resistor R1-A having one end connected to the power supply VBB and the other end of the resistor R2-A having one end connected to the ground GND. It is connected to the. The terminal VREF_B is connected to a connection point between the other end of the resistor R1-B having one end connected to the power supply VBB and the other end of the resistor R2-B having one end connected to the ground GND. Therefore, the voltage (reference voltage) applied to the terminal VREF_A (terminal VREF_B) is generated by dividing the power supply voltage VBB by the resistors R1-A and R2-A (resistors R1-B and R2-B). .

抵抗Ｒ１−Ａ及び抵抗Ｒ１−Ｂ、抵抗Ｒ２−Ａ及び抵抗Ｒ２−Ｂはそれぞれ同一の抵抗値の抵抗を用いているが、それぞれの抵抗値に多少のばらつきがあることは免れないので、端子VREF_Aに印加される電圧と端子VREF_Bに印加される電圧とが全く同一になることは現実にはありえない。このように駆動回路２へ入力されるＡ相側の基準電圧（VREF_A）とＢ相側の基準電圧（VREF_B）との間に電位差が発生した場合、駆動回路２の端子OUT_Aからの出力信号により決定されるＡ相側の励磁電流と、端子OUT_Bからの出力信号により決定されるＢ相側の励磁電流とが異なることになる。この結果、Ａ相側のコイルに励磁電流が印加されているときのモータの回転トルクと、Ｂ相側のコイルに励磁電流が印加されているときのモータの回転トルクとが異なることになる。このようにモータの回転トルクが変動する場合、モータが回転に伴って振動し、モータの構成部材によっては異音が生じる場合がある。   The resistors R1-A, R1-B, R2-A, and R2-B use resistors having the same resistance value, but it is inevitable that there is some variation in the resistance values. In reality, it is impossible that the voltage applied to VREF_A and the voltage applied to the terminal VREF_B are exactly the same. When a potential difference occurs between the A-phase side reference voltage (VREF_A) and the B-phase side reference voltage (VREF_B) input to the drive circuit 2 in this way, the output signal from the terminal OUT_A of the drive circuit 2 The determined excitation current on the A phase side differs from the excitation current on the B phase side determined by the output signal from the terminal OUT_B. As a result, the rotational torque of the motor when the excitation current is applied to the A-phase side coil is different from the rotational torque of the motor when the excitation current is applied to the B-phase side coil. When the rotational torque of the motor fluctuates in this way, the motor vibrates with the rotation, and abnormal noise may occur depending on the constituent members of the motor.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされており、モータを振動させることなく、また異音を生じさせることなしに回転させることが可能なステッピングモータ駆動装置の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a stepping motor drive device that can be rotated without vibrating the motor and without generating abnormal noise.

本発明に係るステッピングモータ駆動装置は、複数相のステッピングモータに設けられた複数のコイルのそれぞれに対応して共通の電源から生成された同一の基準電圧が入力され、入力された同一の基準電圧に基づく電流を前記複数のコイルのそれぞれに印加することによって前記ステッピングモータの駆動を制御するステッピングモータ駆動装置において、前記同一の基準電圧は、単一の分圧回路によって前記共通の電源から生成されるように構成してあることを特徴とする。   In the stepping motor driving apparatus according to the present invention, the same reference voltage generated from a common power source corresponding to each of the plurality of coils provided in the multi-phase stepping motor is inputted, and the inputted same reference voltage In the stepping motor driving apparatus for controlling the driving of the stepping motor by applying a current based on each of the plurality of coils, the same reference voltage is generated from the common power source by a single voltage dividing circuit. It is comprised so that it may be comprised.

本発明に係るステッピングモータ駆動装置は、前記複数のコイルのそれぞれに対応する前記基準電圧が入力される複数の入力端子と、該入力端子のそれぞれから入力された基準電圧に基づいて前記複数のコイルのそれぞれに印加する電流を制御するための信号を出力する複数の出力端子とを備え、前記単一の分圧回路によって生成された基準電圧が前記複数の入力端子のそれぞれに入力される構成としてある駆動回路を備えることを特徴とする。   The stepping motor driving device according to the present invention includes a plurality of input terminals to which the reference voltage corresponding to each of the plurality of coils is input, and the plurality of coils based on the reference voltage input from each of the input terminals. A plurality of output terminals for outputting a signal for controlling a current applied to each of the plurality of input terminals, and a reference voltage generated by the single voltage dividing circuit is input to each of the plurality of input terminals. A drive circuit is provided.

本発明によれば、複数相のステッピングモータに設けられた複数のコイルのそれぞれに、全く同一の基準電圧に基づく電流が印加される。   According to the present invention, currents based on exactly the same reference voltage are applied to each of a plurality of coils provided in a multi-phase stepping motor.

本発明では、複数相のステッピングモータに設けられた複数のコイルのそれぞれに、全く同一の基準電圧に基づいて同一の電流が印加されるので、それぞれのコイルに電流が印加されるときのステッピングモータの回転トルクを同一にすることができる。これにより、回転中のモータの振動を抑制でき、モータの振動に伴う異音の発生も防止できる。   In the present invention, since the same current is applied to each of the plurality of coils provided in the multi-phase stepping motor based on the completely same reference voltage, the stepping motor when the current is applied to each coil. Can be made the same in rotational torque. Thereby, the vibration of the rotating motor can be suppressed, and the generation of abnormal noise accompanying the vibration of the motor can also be prevented.

以下に、本発明に係るステッピングモータ駆動装置を、その実施形態である２相ステッピングモータの駆動装置の構成例を示す図面に基づいて詳述する。図１は２相ステッピングモータの駆動回路及び周辺回路からなる駆動装置の構成例を示す回路図である。本実施形態の２相ステッピングモータの駆動回路１は、図１に示すようにＩＣ化されており、内部に、２相ステッピングモータに設けられたＡ相側及びＢ相側の２つのコイルのそれぞれに印加する電流を決定するための公知の回路（図示せず）を各別に有している。   Hereinafter, a stepping motor driving device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing a configuration example of a driving device for a two-phase stepping motor as an embodiment thereof. FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration example of a driving device including a driving circuit of a two-phase stepping motor and peripheral circuits. A drive circuit 1 for a two-phase stepping motor according to the present embodiment is formed as an IC as shown in FIG. 1, and each of two coils on the A-phase side and the B-phase side provided in the two-phase stepping motor is provided inside. Each has a known circuit (not shown) for determining the current applied to the.

本実施形態の駆動回路１も、図２に示した従来の駆動回路２と同様に、入力端子として端子IN_A，IN_B，VREF_A，VREF_Bを備え、出力端子として端子OUT_A，OUT_Bを備えている。なお、駆動回路１はこれらの端子以外にも複数の入力端子及び出力端子を有しているが、説明の簡略化のため省略する。   Similarly to the conventional drive circuit 2 shown in FIG. 2, the drive circuit 1 of this embodiment also includes terminals IN_A, IN_B, VREF_A, and VREF_B as input terminals, and terminals OUT_A and OUT_B as output terminals. The drive circuit 1 has a plurality of input terminals and output terminals in addition to these terminals.

駆動回路１の端子VREF_A及び端子VREF_Bは、電源ＶＢＢに一端を接続された抵抗Ｒ１の他端と、グランドＧＮＤに一端を接続された抵抗Ｒ２の他端との接続点にそれぞれ接続されており、端子VREF_A及び端子VREF_Bにはそれぞれ、Ａ相側のコイル及びＢ相側のコイルに印加される励磁電流を決定するための基準電圧が印加される。即ち、駆動回路１の端子VREF_A及び端子VREF_Bには、抵抗Ｒ１，Ｒ２からなる単一の分圧回路によって生成された同一の基準電圧が入力される。また、駆動回路１の端子IN_AにはＡ相側の入力信号の電圧が印加され、端子IN_BにはＢ相側の入力信号の電圧が印加される。   The terminal VREF_A and the terminal VREF_B of the drive circuit 1 are respectively connected to a connection point between the other end of the resistor R1 connected at one end to the power supply VBB and the other end of the resistor R2 connected at one end to the ground GND. A reference voltage for determining an excitation current applied to the A-phase side coil and the B-phase side coil is applied to the terminal VREF_A and the terminal VREF_B, respectively. That is, the same reference voltage generated by a single voltage dividing circuit including resistors R1 and R2 is input to the terminal VREF_A and the terminal VREF_B of the driving circuit 1. Further, the voltage of the A-phase side input signal is applied to the terminal IN_A of the driving circuit 1, and the voltage of the B-phase side input signal is applied to the terminal IN_B.

駆動回路１において、端子IN_AにＡ相側の入力信号の電圧が印加され、端子VREF_Aに基準電圧が印加された場合、駆動回路１内の回路を介して端子OUT_AからＡ相側の出力信号が出力され、端子OUT_Aから出力された出力信号の電圧に基づく励磁電流がＡ相側のコイルに印加される。同様に、端子IN_B及び端子VREF_BのそれぞれにＢ相側の入力信号の電圧が印加された場合、駆動回路２内の回路を介して端子OUT_BからＢ相側の出力信号が出力され、端子OUT_Bから出力された出力信号の電圧に基づく励磁電流がＢ相側のコイルに印加される。   In the drive circuit 1, when the voltage of the A phase side input signal is applied to the terminal IN_A and the reference voltage is applied to the terminal VREF_A, the output signal of the A phase side is output from the terminal OUT_A via the circuit in the drive circuit 1. The exciting current based on the voltage of the output signal output from the terminal OUT_A is applied to the A-phase side coil. Similarly, when the voltage of the B-phase side input signal is applied to each of the terminal IN_B and the terminal VREF_B, the B-phase side output signal is output from the terminal OUT_B via the circuit in the drive circuit 2, and the terminal OUT_B An exciting current based on the voltage of the outputted output signal is applied to the B-phase side coil.

上述したような構成とすることにより、駆動回路１の端子VREF_A及び端子VREF_Bには常に全く同一の基準電圧が印加されるので、駆動回路１の端子OUT_Aからの出力信号により決定されるＡ相側の励磁電流と、駆動回路１の端子OUT_Bからの出力信号により決定されるＢ相側の励磁電流とが常に同一の値となる。従って、Ａ相側のコイルに励磁電流が印加されているときのモータの回転トルクと、Ｂ相側のコイルに励磁電流が印加されているときのモータの回転トルクとが常に同一となる。これにより、ステッピングモータが振動することなく良好に回転できると共に、ステッピングモータの振動に伴う異音の発生を防止できる。   By adopting the above-described configuration, the same reference voltage is always applied to the terminal VREF_A and the terminal VREF_B of the drive circuit 1, and therefore the A phase side determined by the output signal from the terminal OUT_A of the drive circuit 1 And the B-phase side excitation current determined by the output signal from the terminal OUT_B of the drive circuit 1 always have the same value. Therefore, the rotational torque of the motor when the exciting current is applied to the A-phase side coil and the rotational torque of the motor when the exciting current is applied to the B-phase side coil are always the same. As a result, the stepping motor can be rotated satisfactorily without vibration, and the generation of noise due to the vibration of the stepping motor can be prevented.

なお、端子VREF_A及び端子VREF_Bが、駆動回路１における同一の側面に設けられていない場合は、ジャンパ線によって端子VREF_A及び端子VREF_Bを接続し、端子VREF_A及び端子VREF_Bのいずれかを、電源ＶＢＢに一端を接続された抵抗Ｒ１の他端と、グランドＧＮＤに一端を接続された抵抗Ｒ２の他端との接続点に接続すればよい。また、本実施形態では、２相ステッピングモータの駆動を制御する駆動回路１について説明したが、２相に限られない。例えば５相ステッピングモータの駆動を制御する駆動回路であれば、５つのコイルのそれぞれに印加される励磁電流を決定するための基準電圧を印加すべき５つの入力端子のそれぞれに全く同一の基準電圧が印加されるように構成すればよい。   Note that in the case where the terminal VREF_A and the terminal VREF_B are not provided on the same side surface in the driver circuit 1, the terminal VREF_A and the terminal VREF_B are connected by a jumper line, and either the terminal VREF_A or the terminal VREF_B is connected to the power supply VBB. And the other end of the resistor R1 connected to the ground GND and the other end of the resistor R2 connected to the ground GND. Moreover, although this embodiment demonstrated the drive circuit 1 which controls the drive of a two-phase stepping motor, it is not restricted to two phases. For example, in the case of a drive circuit that controls the drive of a five-phase stepping motor, exactly the same reference voltage is applied to each of the five input terminals to which a reference voltage for determining the excitation current applied to each of the five coils is to be applied. What is necessary is just to comprise so that may be applied.

２相ステッピングモータの駆動回路及び周辺回路からなる駆動装置の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of the drive device which consists of a drive circuit and peripheral circuit of a two-phase stepping motor. 従来の一般的な２相ステッピングモータの駆動回路及び周辺回路からなる駆動装置の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of the drive device which consists of the drive circuit of a conventional general two-phase stepping motor, and a peripheral circuit.

符号の説明Explanation of symbols

１ 駆動回路   1 Drive circuit

Claims (2)

複数相のステッピングモータに設けられた複数のコイルのそれぞれに対応して共通の電源から生成された同一の基準電圧が入力され、入力された同一の基準電圧に基づく電流を前記複数のコイルのそれぞれに印加することによって前記ステッピングモータの駆動を制御するステッピングモータ駆動装置において、
前記同一の基準電圧は、単一の分圧回路によって前記共通の電源から生成されるように構成してあることを特徴とするステッピングモータ駆動装置。 The same reference voltage generated from a common power source corresponding to each of the plurality of coils provided in the multi-phase stepping motor is input, and the current based on the input same reference voltage is input to each of the plurality of coils. In the stepping motor driving device that controls the driving of the stepping motor by applying to the stepping motor,
The stepping motor driving apparatus is characterized in that the same reference voltage is generated from the common power source by a single voltage dividing circuit. 前記複数のコイルのそれぞれに対応する前記基準電圧が入力される複数の入力端子と、該入力端子のそれぞれから入力された基準電圧に基づいて前記複数のコイルのそれぞれに印加する電流を制御するための信号を出力する複数の出力端子とを備え、前記単一の分圧回路によって生成された基準電圧が前記複数の入力端子のそれぞれに入力される構成としてある駆動回路を備えることを特徴とする請求項１に記載のステッピングモータ駆動装置。
In order to control a plurality of input terminals to which the reference voltage corresponding to each of the plurality of coils is input, and a current applied to each of the plurality of coils based on the reference voltage input from each of the input terminals. And a plurality of output terminals that output the above-described signal, and a drive circuit configured to input a reference voltage generated by the single voltage dividing circuit to each of the plurality of input terminals. The stepping motor drive device according to claim 1.

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