JP4914591B2 - モータ速度制御回路 - Google Patents
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Description
図2〜図9を適宜参照しつつ、図1をもとに、本発明に係るモータ速度制御システムの一構成例を説明する。
CTL端子は、モータ速度制御システム全体を統括制御するCPU400と通信可能に接続される場合である。CTL端子には、CPU400において設定されたPWM(Pulse Width Modulation)信号が速度指令信号として入力される。尚、PWM信号とは、そのデューティ比によってモータ100の回転速度を設定するものである。また、RC端子には、平滑用コンデンサC1が接続されて、抵抗素子R3とともにRCフィルタ回路を構成する。
下側クランプ回路311は、基準電圧VR1の下限レベルを、比較回路340の同相入力電圧範囲の下限以上に制限する。
下側クランプ回路311は、バイアス電圧VREGと接地電圧GNDとの間に、抵抗素子R50と、ダイオード接続(コレクタ電極とベース電極の短絡)されたNPN型トランジスタQ50と、抵抗素子R51とによる直列接続体が設けられる。ここで、この直列接続体全体にはバイアス電圧VREGが印加されており、この結果、抵抗素子R50、R51それぞれに各抵抗値に基づいたバイアス電圧VREGの分圧電圧が発生し、また、NPN型トランジスタQ50にはエミッタ電極(カソード)からコレクタ電極(アノード)の向きに順方向電圧VFが発生する。ここで、抵抗素子R50とNPN型トランジスタQ50のコレクタ電極の接続点313の電圧のことを、下側クランプ電圧VLと呼ぶこととする。
上側クランプ回路312は、バイアス電圧VREGと接地電圧GNDとの間に、抵抗素子R52と、ダイオード接続(コレクタ電極とベース電極の短絡)されたPNP型トランジスタQ52と、抵抗素子R53とによる直列接続体が設けられる。ここで、この直列接続体全体にはバイアス電圧VREGが印加されており、この結果、抵抗素子R50、R51それぞれに各抵抗値に基づいたバイアス電圧VREGの分圧電圧が発生し、また、PNP型トランジスタQ52にはコレクタ電極(カソード)からエミッタ電極(アノード)の向きに順方向電圧VFが発生する。ここで、PNP型トランジスタQ52のコレクタ電極と抵抗素子R53の接続点315の電圧のことを、上側クランプ電圧VHと呼ぶこととする。
バイアス電圧VREGが印加される抵抗素子R21とコンデンサC21の直列接続体に対して、エミッタ接地されたNPN型トランジスタQ20がコンデンサC21と並列接続される。NPN型トランジスタQ20のベース電極にはエッジ信号EDが供給される。
NPN型トランジスタQ40、Q41のトランジスタ対は、双方のエミッタ電極が共通接続され且つそれらのエミッタ電極に電流源I40が接続される。尚、NPN型トランジスタQ40のベース電極(比較回路340の反転入力)には速度電圧回路330から速度電圧VVが印加され、NPN型トランジスタQ41のベース電極(比較回路340の非反転入力)には下側クランプ回路311及び上側クランプ回路312からのクランプ電圧VR2が印加される。尚、NPN型トランジスタQ40のベース電極に印加される速度電圧VVは、VO端子とFB端子間に接続されたコンデンサC2によって積分された直流電圧とする。
いま、CPU400が、モータ100を完全に停止させるべく、デューティ比“0%”のPWM信号を設定して、当該PWM信号をモータ速度制御IC300のCTL端子へと供給した場合とする。この場合、基準電圧回路310において生成される基準電圧VR1は、前述したように、バイアス電圧VREG(論理的にHレベル)近傍となる。一方、このときの基準電圧VR1は、比較回路340の非反転入力へと印加される前に、上側クランプ回路312によって、比較回路340の同相入力範囲の上限以下に設定された上側クランプ電圧VHを超えることのないように制限を受ける。ゆえに、モータ駆動IC200が、モータ100の停止指令を受けているにも関わらず、モータ100を加速するような不具合が確実に解消されることになる。すなわち、上側クランプ回路312を設けたことによって、モータ100を停止させる方向の制御の精度を向上できる。
いま、CPU400が、モータ100を全速運転させるべく、デューティ比“100%”のPWM信号を設定して、当該PWM信号をモータ速度制御IC300のCTL端子へと供給した場合とする。この場合、基準電圧回路310において生成される基準電圧VR1は、前述したように、接地電圧GND(論理的にLレベル)近傍となる。一方、このときの基準電圧VR1は、比較回路340の非反転入力へと印加される前に、下側クランプ回路311によって、比較回路340の同相入力範囲の下限以上に設定された下側クランプ電圧VLよりも下回ることのないように制限を受ける。ゆえに、モータ駆動IC200が、モータ100の全速運転指令を受けているにも関わらず、モータ100を減速するような不具合が確実に解消されることになる。すなわち、下側クランプ回路311を設けたことによって、モータ100を全速運転させる方向の制御の精度を向上できる。
5、400 CPU
6、7 オペアンプ
9 コンパレータ
11、20 モータ駆動回路
13、110 ホール素子
200 モータ駆動IC
210 制御回路
220 プリドライバ
230 ホールアンプ
240 FG出力回路
300 モータ速度制御IC
310 基準電圧回路
311 下側クランプ回路
312 上側クランプ回路
313、314、315、316 接続点
317 印加ライン
320 エッジ検出回路
330 速度電圧回路
340 比較回路
350 制御信号生成回路
Claims (6)
- モータの駆動コイルに流れる電流量を制御することで前記モータの回転速度を制御するモータ速度制御回路において、
前記モータの回転速度を指令する速度指令信号が入力され、当該速度指令信号に応じた基準電圧を生成する基準電圧回路と、
前記基準電圧回路において生成された前記基準電圧のレベルを制限するクランプ回路と、
前記モータの実際の回転速度に応じた速度電圧と前記クランプ回路においてレベルを制限された前記基準電圧とが印加され両者を比較する比較回路と、
前記比較回路における比較結果に基づいて、前記駆動コイルに流れる電流量を制御するための制御信号を生成出力する制御信号生成回路と、
を有し、
前記クランプ回路は、
バイアス電圧が印加される複数の抵抗素子の直列接続体と、
ベース電極に前記直列接続体における前記バイアス電圧の分圧電圧が印加され、エミッタ電極に前記基準電圧が印加され、コレクタ電極に前記バイアス電圧が印加されるNPN型トランジスタと、
を有しており、前記基準電圧の下限レベルが前記比較回路の同相入力電圧範囲の下限以上となるように、前記基準電圧の下限レベルを前記分圧電圧に基づいて制限すること、
を特徴とするモータ速度制御回路。 - 前記クランプ回路は、
前記基準電圧の上限レベルを前記同相入力電圧範囲の上限以下に制限した上側クランプ回路
を有することを特徴とする請求項1に記載のモータ速度制御回路。 - モータの駆動コイルに流れる電流量を制御することで前記モータの回転速度を制御するモータ速度制御回路において、
前記モータの回転速度を指令する速度指令信号が入力され、当該速度指令信号に応じた基準電圧を生成する基準電圧回路と、
前記基準電圧回路において生成された前記基準電圧のレベルを制限するクランプ回路と、
前記モータの実際の回転速度に応じた速度電圧と前記クランプ回路においてレベルを制限された前記基準電圧とが印加され両者を比較する比較回路と、
前記比較回路における比較結果に基づいて、前記駆動コイルに流れる電流量を制御するための制御信号を生成出力する制御信号生成回路と、
を有し、
前記クランプ回路は、
バイアス電圧が印加される複数の抵抗素子の直列接続体と、
ベース電極に前記直列接続体における前記バイアス電圧の分圧電圧が印加され、エミッタ電極に前記基準電圧が印加され、コレクタ電極が接地されるPNP型トランジスタと、
を有しており、前記基準電圧の上限レベルが前記比較回路の同相入力電圧範囲の上限以下となるように、前記基準電圧の上限レベルを前記分圧電圧に基づいて制限すること、
を特徴とするモータ速度制御回路。 - 前記クランプ回路は、
前記基準電圧の下限レベルを前記同相入力電圧範囲の下限以上に制限した下側クランプ回路
を有することを特徴とする請求項3に記載のモータ速度制御回路 - 前記モータ速度制御回路は、
前記モータの駆動コイルを通電させて前記モータを駆動する第1の回路と、
前記基準電圧回路と、前記クランプ回路と、前記比較回路と、前記制御信号生成回路と、を有しており、前記制御信号生成回路において生成出力された前記制御信号に基づいて、前記第1の回路を介して前記モータの駆動コイルに流れる電流量を制御することで前記モータの回転速度を制御する第2の回路と、
をそれぞれ1チップに集積化した2チップ構成としたこと、を特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のモータ速度制御回路。 - 前記モータ速度制御回路は、
前記モータの駆動コイルを通電させて前記モータを駆動する第1の回路と、
前記基準電圧回路と、前記クランプ回路と、前記比較回路と、前記制御信号生成回路と、を有しており、前記制御信号生成回路において生成出力された前記制御信号に基づいて、前記第1の回路を介して前記モータの駆動コイルに流れる電流量を制御することで前記モータの回転速度を制御する第2の回路と、
を1チップに集積化したこと、を特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のモータ速度制御回路。
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