JPH0340791A - 直流モータ制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は直流モータ制御回路に係り、特に直流モータが
拘束されたときに駆動電圧をオフにして拘束電流が流れ
ないようにした直流モータ制御回路に用いて好適なもの
である。

〔発明の概要〕

直流モータの極性切換点で発生するモータパルスを検出
し、その発生間隔に基いて上記直流モータのオン・オフ
制御を行うようにして、上記直流モータが拘束されたと
きに電源の性能が低下していても、その拘束を確実に検
出して駆動回路を遮断できるようにするとともに、回路
の発熱や電気エネルギーの損失を少なくした直流モータ
制御回路である。

〔従来の技術〕

モータが拘束されたときに拘束電流が流れると電気エネ
ルギーが無駄に消費されるばかりでなく、モータが発熱
したり損傷したりする。このような不都合を防止するた
めに、モータに流れる電流の大きさを監視し、電流値が
所定値よりも大きくなったらモータが拘束状態であると
判定してモータの駆動を停止させるようにした直流モー
タ制御回路が知られている。このような直流モータ制御
回路では、電流感知用の抵抗器をモータと直列に接続し
て拘束電流を検出するようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

電源の性能が低下するとモータに供給する電流が減少す
る。したがって、電源の性能が低下しているときに拘束
停止した場合は、拘束電流の大きさが拘束検出用の設定
値に満たないことがある。

このため、モータに流れる電流の大きさに基いて拘束検
出を行なっている従来の直流モータ制御回路は、電源性
能が低下しているときには拘束を検出することができず
、したがって駆動回路を確実に自動遮断することができ
なかった。

また、拘束電流感知用の抵抗器にモータ駆動電流が流れ
るので、発熱や電気エネルギーの浪費が大きい問題があ
った。

本発明は上述の問題点にかんがみ、モータが拘束された
ときに電源の性能が低下していても駆動回路を確実に遮
断できるようにするとともに、回路の発熱や電気エネル
ギーの損失を少なくすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の直流モータ制御回路は、直流モータＭに駆動電
圧を供給するためのモータ駆動素子Ｑと、上記直流モー
タＭの極性切換点で発生するモータパルスＰを検出する
パルス検出回路３と、上記パルス検出回路３によって検
出される上記モータパルスＰの発生間隔に基いて上記モ
ータ駆動素子Ｑ、をオン・オフ制御するドライブ回路（
ドライブ期間可変回路４、駆動電圧発生回路ｌ）とを具
備している。

〔作用〕

モータパルスＰは直流モータＭの回転速度に対応する間
隔で発生し、直流モータＭの回転速度が拘束停止に近い
速度まで低下したときは電源の性能に係わりなく長くな
る。したがって、モータパルスＰの発生間隔に基いて直
流モータＭの拘束を検出すると、その検出結果は電源の
性能に影響されなくなる。

このように、モータパルスＰの発生間隔に基いて直流モ
ータＭをオン・オフ制御する場合は、望ましくは上記直
流モータＭと直ダψにインダクタＬを接続し、上記モー
タパルスＰを発生しやすくする。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示す直流モータ制御回路の
回路図、第２図は各部の動作波形図である。

直流モータＭが回転していないときは、駆動電圧発生回
路１を構成するナンド回路１０の一方及び他方の入力端
子１０ａ、１０ｂにはそれぞれ高レベルの電圧が与えら
れていて、その出力端子の電圧は低レベルである。この
ナンド回路１０の出力電圧がオン・オフ制御信号Ｓｔｌ
として駆動用トランジスタＱ、のゲート電極Ｇに与えら
れる。

駆動用トランジスタＱ１は、直流モータＭに供給する駆
動電圧を制御するために直流モータＭの端子Ｔ２と接地
との間に設けられた電界効果型トランジスタであり、オ
ン・オフ制御信号ＳＤが低レベルのときにオフとなり、
高レベルのときにオンとなる。したがって、この場合は
オフとなり、電源Ｅから直流モータＭに駆動電圧が印加
されない。

このような駆動回路のオフ状態において、ナンド回路１
０の他方の端子１ｂに低レベルの起動信号Ｓ、を印加す
ると、ナンド回路１０から出力されるオン・オフ制御信
号Ｓ、が高レベルに反転する。したがって、駆動用トラ
ンジスタＱ、はゲート電極Ｇの電位が高レベルになるの
でオンとなり、直流モータＭに電源Ｅから駆動電圧が与
えられる。

これにより直流モータＭが回転し、極性切換時に電機予
巻ｖＡ（図示せず）に発生するモータパルスＰがモータ
端子Ｔ、に現われる。

モータパルスＰは第２図Ａに示すように、正方向及び負
方向に急峻に瞬時発生する。実施例ではモータ端子Ｔ、
と電源Ｅとの間に、高周波に対して高抵抗を呈するイン
ダクタＬを挿入してモータパルスＰが発生しやすくして
いる。

モータパルスＰは、モータ端子Ｔ、とインダクタＬとの
接続点２から取り出されてパルス検出回路３に与えられ
る。パルス検出回路３は、パルス検出用として設けられ
たトランジスタＱｚと、このトランジスタＱ２のベース
に接続されたバイアス用抵抗器Ｒ＋　−Ｒｚと、コレク
タに接続された抵抗器Ｒ３と、アンド回路１１とからな
る。接続点２から取り出されるパルスＰはコンデンサＣ
３を通して抵抗器Ｒ，とＲ２との接続点に与えられ、抵
抗器Ｒ２を介してトランジスタＱ２のベースに加えられ
る。トランジスタＱ２はＮＰＮ型トランジスタである。

したがって、トランジスタＱ、はモータパルスＰの負パ
ルスが与えられるごとに瞬時オンとなり、モータパルス
Ｐの発生間隔に対応する正のパルス電圧がそのコレクタ
に発生する。

このコレクタ電圧Ｓ２がアンド回路１１の一方の入力端
子１１ａに与えられる。アンド回路１１の他方の入力端
子１１ｂにはナンド回路１ｏからオン・オフ制御信号Ｓ
、が与えられていて、この場合はオン・オフ制御信号Ｓ
、が高レベルである。

したがって、第２図Ｂに示すようにモータパルスＰ、　
、Ｐ、　、Ｒ３−・−・・・・・・・・・−・・−Ｐｎ
に対応する正極性のモータパルス検出信号Ｓ３がアンド
回路１１の出力端子から導出され、この信号Ｓ３がドラ
イブ期間可変回路４に供給される。

ドライブ期間可変回路４はリセット用のトランジスタＱ
３と、トランジスタＱ３のコレクタに接続された時定数
回路５とからなり、モータパルス検出信号Ｓ、はトラン
ジスタＱ、のベースに与えられる。したがって、トラン
ジスタＱ３はモータパルス検出信号Ｓ、が与えられるご
とに瞬時オンとなる。このトランジスタＱ３が瞬時オン
することにより、時定数回路５の出力端子５ａの電圧レ
ベルが低レベルとなるとともに、コンデンサＣ２が充電
される。この充電によってコンデンサＣ２に蓄えられた
電荷は、リセット用トランジスタＱ３がオフした後で放
電される。したがって、時定数回路５の出力端子５ａの
電位は、トランジスタＱ３のオフ後コンデンサＣ２、抵
抗器ＲＳおよび可変抵抗器ＶＲによって定まる時定数で
次第に上昇する。

出力端子５ａから出力される電圧がドライブ制御信号Ｓ
４としてナンド回路ｌＯの一方の端子１０ａに与えられ
る。したがって、第２図Ｃに示すように、ナンド回路ｌ
Ｏの一方の端子１０ａの電位はモータパルスＰが発生す
ると０ボルト（グランドレベル）に下がり、その後０ボ
ルトから電源Ｅの電圧Ｅ０ボルトに向かって立上がるパ
ターンを繰り返す。

このように、モータパルスＰの発生ごとにドライブ制御
信号Ｓ４をＯボルトにリセットしているので、直流モー
タＭが所定の速度以上で回転していればドライブ制御信
号Ｓ、は高低レベルのしきい値電圧６を越えることはな
い。したがって、通常の駆動状態ではナンド回路１０か
ら出力されるオン・オフ制御信号ＳＤが高レベルに保持
される。

しかし、直流モータＭの回転が下がりモータパルスＰの
発生間隔が第３図のＲ７とＲ７゜１との間隔ＴＸのよう
に長くなると、ドライブ制御電圧＄４の電圧値がしきい
値６を越えて高レベルになる。

これにより、ナンド回路１０の出力Ｓｎは低レベルに転
じるので駆動用トランジスタＱ１はオフとなり直流モー
タＭへの給電は中止される。したがって、直流モータＭ
が拘束されたときに拘束電流が流れるのを確実に防止す
ることができる。

なお、駆動用トランジスタＱ、がオフした瞬間にノイズ
が発生するが、このときにアンド回路１１の他方の入力
端子１１ｂに与えられているオン・オフ制御信号Ｓ、は
低レベルである。したがって、駆動用トランジスタＱｌ
がオフしたときにノイズが発生しても、アンド回路１１
からはモータパルス検出信号Ｓ、が出力されることはな
く、駆動回路のオフ状態は保持される。

実施例の直流モータ制御回路は、このようにモ−タパル
スＰの発生間隔に基いて拘束検出を行なっているので、
電源電圧の大きさに影響されない拘束検出を行うことが
できる。したがって、電流監視型のモータ制御回路と異
なり、電源の性能が低下しても起動や自動停止に関して
誤動作が生じることがなく、極めて精度の高い制御を行
うことができる。

また、電流検知用の抵抗器がないので、回路の発熱や電
気エネルギーの損失を最小限に抑えることができる。

また、可変抵抗器ＶＲで時定数を変えることにより、駆
動用トランジスタＱ１のオン状態が継続可能なパルスＰ
の最長間隔を任意に設定できる。

したがって、可変抵抗器ＶＲの抵抗値を変えることによ
り停止直前の直流モータＭの回転速度を任意に制御する
ことができ、直流モータＭのトルクコントロールが可能
になる。

〔発明の効果〕

本発明は上述したように、直流モータの極性切換点で発
生するモータパルスの間隔に基いて上記直流モータに駆
動電圧を供給するモータ駆動素子をオン・オフ制御する
ようにしたので、電源の性能に影響されない拘束検出を
行うことができる。

したがって、直流モータが拘束されたときに電源の性能
が低下していても駆動回路を確実に遮断することができ
、拘束電流が流れないようにする制御をきわめて高精度
に行うことができる。また、拘束電流を検知するための
抵抗器を不要にできるので、回路の発熱や電気エネル°
ギーの損失を少なくすることができる。また、上記モー
タパルスに対して高抵抗となるインダクタを上記直流モ
ータと直列に接続することにより、上記モータパルスを
発生しやすくすることができ、上記拘束検出を更に確実
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す直流モータ制御回路の
回路図、第２図は各部の動作波形図である。 なお図面に用いた符号において、 １・・−・・・−・−・・・・−・・・駆動電圧発生回
路３・・−・・−−−−−・−・・・・−パルス検出回
路４・・−・−・・・・・−・・−・・−ドライブ期間
可変回路５・・−・−・・−・−・−・−時定数回路１
０−・−一−−−−・・−・ナンド回路１１・・−・・
・・・・・−・・・・アンド回路Ｑ、・−・−・・−・
・・−・駆動用トランジスタＱ２−・−・・・−・−・
・パルス検出用トランジスタにｈ−・−−−一−−−−
−−リセット用トランジスタＳ０・・・・・・・・−・
−・・・オン・オフ制御信号Ｍ・−・−・−一−−−−
−−−−−・−直流モータＬ・−・・−−−一・・・・
・・・−インダクタＰ−・−−一一−・−・・・・−・
・・モータパルスである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、直流モータに駆動電圧を供給するためのモータ駆動
   素子と、 上記直流モータの極性切換点で発生するモータパルスを
   検出するパルス検出回路と、 上記パルス検出回路によって検出される上記モータパル
   スの発生間隔に基いて上記モータ駆動素子をオン・オフ
   制御するドライブ回路とを具備する直流モータ制御回路
   。 ２、上記モータパルスに対して高抵抗となるインダクタ
   を上記直流モータと直列に接続したことを特徴とする請
   求項１に記載の直流モータ制御回路。