JPH03500360A - 交流電源を利用して直流モータを両方向に駆動するための装置 - 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】 交流電源を利用して直流モータを両方向に駆動するための装置 肢歪り立立 この発明は一般にモータ（電動機）制御に、更に明確には、交流電源を利用して 直流モータ（１Ｍ機）を両方間に駆動するための装置に関係している。

青量立技血 多くの交ｔＬ電源式装置においては、直流モータの回転を両方向的に制御するこ とが望ましい。一つのそのような例は写真スライド映写機であって、これにおい ては映写レンズ焦点合せのために直流モータが使用されている。そのような映写 機においては、直流モータは映写レンズの焦点を適当に合わせるために両方向の 回転が可能でなければならない。

主亙企笠足 図１は交流電源１２を使用して直流モータ１４０回転を両方向的に制御するため の既知−の回路１０を示している。モータ１４は、例えば、印加される電流の極 性に依存して二方向のうちの一つにおける回転が可能な永久磁石形直流モータを 構成している。回路１０は、例えば、写真スライド映写機（図示されていない） において、人間の観察者（やはり図示されていない）による赤外線送信器１６の 操作に応答して映写レンズ（図示されていない）れた符号化赤外線情報１８は赤 外線受信器２０によって受信されて複合化される。

赤外線送信器１６及び受信器２０は標準的な構成部分からなっており、受信器は 、例えばｌ’Ｒ（赤外線）センサ２２、前置増幅器２４、複合器２６、及びイン タフェース論理回路２８が概して順次接続されで構成されている。論理回路２８ は典型的にはＣＭＯ５論理回路からなっていて、この場合論理的低電圧は典型的 には約Ｏボルトの範囲にあり且つ論理的高電圧は典型的には約５〜１５ボルトの 範囲にある。しかしながら、論理回路２８は任意の形式の二状態正論理回路から なることができるであろう。受信器２０の出力はモーフ制御器回路３０を制御し てモータ１４の回転の方向及び量を制御するようにするために使用される。

図１の説明を続けると、電源１２は交流電力のＢ３２、例えば米国において一般 的に使用されている形式の１２０ボルト線路電圧、を含んでいる。源３２は変圧 器３４の一次巻線３４Ａに接続されている。変圧器３４の二次巻線３４Ｂはモー タ１４の第１端子と回路共通接続部との間に接続されている。

回路３０にはシリコン制御整流器（ＳＣＩ？）４１を含むシリコン制御整流器回 路４０があって、５ＣＩＩ　４１のカソードはモータ１４の第２端子４２に接続 され且つそれのアノードは共通接続部３８に接続されている。発光ダイオード（ ＬＥＤ）　４３はＳＣＲを選択的に可能化するためＬこ５ＣＩＩＩ　４１に光学 的に結合されるように配置されており、且つ受信器２０の出力Ａと共通接続部３ ８との間に接続されている。抵抗Ｒ，はＬＥＤ　４３を流れる電流を制限するた めにＬＥＤ　４３のアノードと直列に接続されており、又抵抗Ｒ２はＳＣＩ？　 ４１のゲートの感度を制御するためにそれのカソードとゲートとの間に接続され ている。

第２の光学的に結合されたシリコン制御整流器回路４４にはモータ端子４２と共 通接続部３８との間に逆極性に接続された第２のＳＣＲ４５がある。第２のＬＥ Ｄ　４６はＳＣＲ４４と光学的に結合されるように配置されており、且つ受信器 ２０の出力Ｂと共通接続部３８との間に接続されている。抵抗Ｒ３はＬＥＤ　４ ６を流れる電流を制限するためにＬＥＤ　４６のアノードと直列に接続されてお り、又抵抗Ｒ４はＳＣＲ４５のトリガに対する感度を調整するためにＳＣＲ４５ のゲートとカソードとの間に接続されている。

動作の際、受信器１６によって発射された選択可能な符号に応答して、受信器２ ０の出力Ａ又はＢが高論理レベルに選択的に駆動されて、二方向の一つにおける モータ１４の回転を可能にする。

この動作を更に詳細に考察すると、出力Ａが論理的高レベルに駆動された場合、 抵抗Ｒ７及びＬＥＤ　４３を通って共通接続部３８に至る電流路が発生されて、 ＬＥＤを活動化し、整流器４１を可能化する。変圧器３４の二次巻線３４Ｂに現 れる負の交流パルスはそれでの電力を供給するように動作する。整流器４５は可 能化されていないので、正の交流パルスは阻止される。

出力Ａが低論理レベルに保持され且つ出力Ｂが高論理レベルに駆動されると、抵 抗Ｒ１及びＬＥＤ　４６を通って電流が流れて、ＬＥＤを点灯させ、整流器４５ を可能化する。このモードの動作においては、変圧器二次巻線３４Ｂに発生した 正の交流パルスは整流器４５によって通過させられ、且つ負のパルスは整流器４ １によって阻止される。このような環境下では、モータ１４は反対方向に回転す るように給電される。モータ１４はこのように交流電源１２によって供給される 電力を用いて両方向的に制御される。もちろん、出力Ａ及びＢを同時に高論理レ ベルに駆動することは望ましくなく、送信器１日及び受信器２０の動作はそのよ うな発生を防止するように設計されている。

上述の回路は、モータ１４を駆動するために適切に動作するが、比較的高価であ るという欠点を提供する。更に詳細には、光結合の整流器４０及び４４は、特に 量産装置に使用されるとき、高価な装置である。

それゆえ、比較的安価で、構成が簡単であり且つ量産に容易に適応できる、交流 電源での直流モータの回転を両方向的に制御するだめの装置を提供することがこ の発明の主要な目的である。

この発明に従って、上述の光結合形シリコン制御整流器回路は実質上より安価な 構成部分で置き換えられる。更に明確には、この発明は交流電源を利用して直流 モータを両方向に駆動するための装置であって、交：／Ｘ電源が直流モータの第 １端子に接続されているものからなっている。シリコン制御整流器はカソードが 直流モータの第２端子に接続され且つアノードが回路共通接合部に接続されて準 備されている。第２のシリコン制御整流器が準備されていて、そのアノードが第 ２モータ端子に接続され且つそのカソードが回路共通接続部に接続されている。

前記の第１シリコン制御整流器を選択的に可能化し又は不能化するために第１シ リコン制御整流器のゲートと回路共通接続部との間に接続された、共通ベース形 態で接続されたトランジスタ増幅器を含むゲート制御装置が！１！備されている 。このゲート制御装置に信号を選択的に加えて第１シリコン制御整流器を可能化 し、これにより前記の直流モータの第１方向での回転のための電力を与えるよう にするために第１装置が準備されている。第２シリコン制御整流器のゲートに信 号を選択的に加えて第２シリコン制御整流器を可能化し、これにより前記の直流 モータの反対方向における回転のための電力を与えるようにするために第２装置 が準備されている。

二皿支呈巣星翌皿 この明細書は新規であるとみなされるこの発明の諸特徴を特徴する請求項で終わ るが、この発明はこれの更なる目的と共に、諸図面に関連した次の説明の考察か ら一層よく理解されるであろうと考えられ、その諸図面中、 図１は上に詳細に説明されたような、従来技術に従って構成されたモータ制御回 路の概略図であり、又図２はこの発明に従って構成されたモータ制御回路の概略 図である。

日　μする畳 今度は図２に言及すると、モータ制御回路コ３０が概略図で示されている。上で 図１に記述されたものと同じ素子は２００だけ増分された同様の参照数字で示さ れている。

図１及び２の考察から明らかなように、光結合形シリコン制御整流器回路４０． ４４（図１）はそれぞれ通常のシリコン制御整流器１５０．１５２で置き換えら れている。１５２Ａで示された整流器１５２のゲートは受信器２０（図２には示 、されていない）の出力Ｂに直接電気的に接続されている。感度調整用抵抗Ｒ５ はＳＣＲ１５２のゲートとカソードとの間に接続されている。１５０Ａで示され た整流器１５０のゲートは中間増幅器回路１５４を通して受信器２０の出力Ａに 接続されている。下で更に詳細に説明される方法で受信器２０の出力Ｂは整流器 １５２のゲーＨ５２Ａを直接制御するが、受信器出力Ｂは増幅器回路１５４を介 してゲー）１５０Ａを制御する。

今度は増幅器回路１５４に言及すると、トランジスタ１５６は共通ベース（ベー ス接地）増幅器形態で接続されていて、ベース１５６Ａが共通接続部１３８に接 続されている。１５６Ｂで示されたトランジスタコレクタ Ｃで示されたトランジスタコレクタはモータ端子１４２にバイアス抵抗Ｒ６、ダ イオードＤ、及び感度調整用抵抗Ｒ１を通して接続されており、後者の三つの構 成部品は直列に接続されでいる。整流器１５０のゲー）１．５ＯＡはダイオード Ｄ、のカソード及び抵抗Ｒ１の接続部に接続されており、従ってこの抵抗はＳＣ Ｒのゲートとカソードとの間に接続されている。ＳＣＲ１５０，１５２は例えば モトローラ（Ｍｏｔｏｒｏｌａ）ＭＣＲ−２２からなっている。

モータ駆動器回路１３０の動作はまず受信器出力Ａが論理的低電圧にあり且つ出 力Ｂが論理的高電圧にある場合について考察される。出力Ａが低いと、トランジ スタ１５６はオフ状態になって、ゲー）　１５０Ａに電流が流れず、従って整流 器１５０は電流を導かない（すなわち、正の交流パルスを阻止し、且つ負の交流 パルスを通すように可能化されない）、ダイオードＤ、は増幅器回路１５４を通 る電流の流れを阻止する。出力Ｂが高いと、整流器１５４は負の交流パルスを導 いて、モータ１１４に第１方向に動くように給電する。

今度は逆状態の動作を考察すると、出力Ａが高く且つ出力Ｂが低い場合には整流 器１５２はどのような電流をも導かない。トランジスタ１５６は導通し、電流が ゲー）　１５０Ａへ導かれる。整流器１５０はそれゆえ可能化されて負の交流パ ルスを導き、これによリモータ】１４を反対方向に回転するように給電する。整 流器１５０及びダイオードＤ１は無論正の交流パルスを阻止し続ける。

説明の目的のために注記しておくと、整流器１５０のゲート１５０Ａが入力＾に 直接接続されたとすれば、入力角における論理的低レベルは共通接続部１３８に 対して正の電圧を表しているので、整流器はことごとくの負の交流パルスを導く ことになるであろう。

このように、交流を源を使用して直流モータを両方向的に制御するための装置が 提供された。この装置は従来技術において使用されたものよりも相対的に且つ実 質的に安価である。この装置は一般的に利用可能な構成部品からなっており、量 産に容易に適応させられる。この装置は特に、交流電源式装置に一般に使用され る形式の論理回路部と互換性がある。この発明は、例えば、写真スライド映写機 、及び両方向に制御可能な直流モータを使用した他の形式の交流を源式装置にお ける応用性を持っている。

この発明の採択実施例が図示され且つ説明されたが、この発明がそのように限定 されないことは明らかであろう。多くの変更、変化、変形、置換及び等価例が、 この発明の精神及び範囲から外れることな（技術に通じた者の心に浮かぶであろ う。

国際調査報告 国際調査報告 ビＳ８ε：ニュ２ｔ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．交流電源を利用して直流モータを両方向に駆動するための装置であって、前 記の交流電源が前記の直流モータの第１端子に接続されており、前記の装置が、 カソードが前記の直流モータの第２端子に接続され且つアノードが回路共通接続 部に接続されている第１シリコン制御整流器、 アノードが前記の第２モータ端子に接続され且つカソードが前記の回路共通接続 部に接続されている第２シリコン制御整流器、 前記の第１シリコン制御整流器を選択的に可能化し又は不能化するために前記の 第１シリコン制御整流器のゲートと前記の回路共通接続部との間に電気的に接続 され、共通ベース形態で接続されたトランジスタ増幅器を備えたゲート制御装置 、前記のゲート制御装置に信号を選択的に加えて前記の第１シリコン制御整流器 を可能化し、これにより前記の直流モータの第１方向における回転のための電力 を与えるようにするための第１装置、及び 前記の第２シリコン制御整流器のゲートに信号を選択的に加えて前記の第２シリ コン制御整流器を可能化し、これにより前記の直流モータの第２方向における回 転のための電力を与えるようにするための第２装置、 を備えている前記の交流電源を利用して直流モータを両方向に駆動するための装 置。
2. ２．前記のトランジスタ増幅器が、 前記の回路共通接続部に接続されたベース、信号を選択的に加えるための前記の 第１装置に接続されたエミッタ、及び バイアス抵抗を通して前記の第１シリコン制御整流器のゲートに接続されたコレ クタ、 を備えたＰＮＰトランジスタ、 を備えている、請求項１に記載の装置。
3. ３．前記のトランジスタ増幅器が更に、前記のバイアス抵抗と前記の第１シリコ ン制御整流器のゲートとの間に接続されたダイオードを備えている、請求項２に 記載の装置。
4. ４．前記の交流電源が、 交流電力の源、並びに 前記の交流電力の源に接続された一次巻線及び前記の直流モータの前記の第１端 子と前記の回路共通接続部との間に接続された二次巻線を備えた変圧器、 を備えている、請求項１に記載の装置。
5. ５．信号を加えるための前記の第１及び第２装置が、前記の直流モータのための 所望の回転方向を示す情報を含む符号化赤外線信号を受信し且つ復号化するため の装置を備えている、請求項１に記載の装置。