JPH06303795A - Motor driver - Google Patents
Motor driverInfo
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- JPH06303795A JPH06303795A JP5083552A JP8355293A JPH06303795A JP H06303795 A JPH06303795 A JP H06303795A JP 5083552 A JP5083552 A JP 5083552A JP 8355293 A JP8355293 A JP 8355293A JP H06303795 A JPH06303795 A JP H06303795A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、低い電源電圧で駆動す
るモータや抵抗成分が大きいモータを駆動するのに適し
たモータ駆動装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor drive device suitable for driving a motor driven by a low power supply voltage or a motor having a large resistance component.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、モータの回転数の制御や負荷特性
の改善のために、モータの必要なトルクに対応する電圧
が与えられ該電圧を電流に変換してモータに供給するモ
ータ駆動装置が利用されるようになってきた。2. Description of the Related Art In recent years, in order to control the number of rotations of a motor and to improve load characteristics, a motor drive device has been provided with a voltage corresponding to a required torque of the motor, converting the voltage into a current and supplying the current to the motor. It has come to be used.
【０００３】以下、三相半波モータに適用された従来の
モータ駆動装置を図面に基づいて説明する。A conventional motor drive device applied to a three-phase half-wave motor will be described below with reference to the drawings.
【０００４】初めに、上記従来のモータ駆動装置の構成
について説明する。First, the structure of the conventional motor drive device will be described.
【０００５】図３は上記従来のモータ駆動装置５０の構
成を示しており、図３において、５１は比較器、５２は
通電切替回路、５３，５４，５５はモータの位置検出素
子としてのホール素子、５６は電流検出用抵抗、５７は
電源電圧端子、５８はトルク指令入力端子、５９，６
０，６１はモータ用巻線、６２，６３，６４は出力トラ
ンジスタである。また、Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗはホール素子
５３，５４，５５がそれぞれ生成するホール素子信号、
Ｕｄ，Ｖｄ，Ｗｄは通電切替回路５２が出力トランジス
タ６２，６３，６４にそれぞれ出力する出力トランジス
タ動作信号、Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗはモータ用巻線５９，６
０，６１をそれぞれ流れる巻線電流、ＩRC S は電流検出
用抵抗５６を流れる抵抗電流である。FIG. 3 shows the configuration of the above-mentioned conventional motor drive device 50. In FIG. 3, reference numeral 51 is a comparator, 52 is an energization switching circuit, and 53, 54 and 55 are hall elements as motor position detecting elements. , 56 is a resistance for current detection, 57 is a power supply voltage terminal, 58 is a torque command input terminal, 59, 6
Reference numerals 0, 61 are motor windings, and 62, 63, 64 are output transistors. Further, Hu, Hv, and Hw are Hall element signals generated by the Hall elements 53, 54, and 55,
Ud, Vd, and Wd are output transistor operation signals that the energization switching circuit 52 outputs to the output transistors 62, 63, and 64, and Iu, Iv, and Iw are motor windings 59 and 6.
Winding current flowing 0,61 respectively, I RC S is a resistor current flowing through the current detection resistor 56.
【０００６】次に、以上のように構成されたモータ駆動
装置５０の動作について説明する。Next, the operation of the motor drive device 50 configured as described above will be described.
【０００７】図４はモータ駆動装置５０の各信号の信号
波形を示しており、図４において、Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗは
ホール素子５３，５４，５５がそれぞれ生成するホール
素子信号、Ｕｄ，Ｖｄ，Ｗｄは通電切替回路５２が出力
トランジスタ６２，６３，６４にそれぞれ出力する出力
トランジスタ動作信号、Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗはモータ用巻
線５９，６０，６１をそれぞれ流れる巻線電流、ＩRCS
は電流検出用抵抗５６を流れる抵抗電流である。FIG. 4 shows the signal waveform of each signal of the motor drive device 50. In FIG. 4, Hu, Hv, and Hw are Hall element signals generated by the Hall elements 53, 54, and 55, Ud, Vd, and Hd. Wd is an output transistor operating signal output from the energization switching circuit 52 to the output transistors 62, 63, 64, Iu, Iv, Iw are winding currents flowing in the motor windings 59, 60, 61, respectively, I RCS
Is a resistance current flowing through the current detection resistor 56.
【０００８】まず、三相半波モータの界磁極のモータ用
巻線に流す所望の電流に応じた電圧がトルク指令入力端
子５８に入力され、比較器５１の非反転入力端子に入力
電圧が設定される。次に、通電切替回路５２は、比較器
５１の出力電圧を入力し、ホール素子５３，５４，５５
のホール素子信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗに応じて出力トラン
ジスタ６２，６３，６４のベースに出力トランジスタ動
作信号Ｕｄ，Ｖｄ，Ｗｄをそれぞれ出力し、出力トラン
ジスタ６２，６３，６４を動作させる。そして、モータ
用巻線５９，６０，６１と電流検出用抵抗５６とに電流
が流れる。First, a voltage according to a desired current flowing through the motor winding of the field pole of the three-phase half-wave motor is input to the torque command input terminal 58, and the input voltage is set to the non-inverting input terminal of the comparator 51. To be done. Next, the energization switching circuit 52 inputs the output voltage of the comparator 51 and outputs the Hall elements 53, 54, 55.
The output transistor operating signals Ud, Vd, Wd are output to the bases of the output transistors 62, 63, 64 in accordance with the Hall element signals Hu, Hv, Hw, respectively, and the output transistors 62, 63, 64 are operated. Then, a current flows through the motor windings 59, 60, 61 and the current detection resistor 56.
【０００９】このとき、電流検出用抵抗５６を流れる抵
抗電流ＩRCS は、巻線電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを加算した
合成電流となり、巻線電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗの順に切り
替わっていく。電流検出用抵抗５６は抵抗電流ＩRCS に
応じた抵抗電圧を発生し、該抵抗電圧が比較器５１に負
帰還される。比較器５１はトルク指令信号としての入力
電圧と上記抵抗電圧とを比較し、両者が同じになるよう
に出力トランジスタ６２，６３，６４が動作する。この
結果、比較器５１のトルク指令信号としての入力電圧に
応じた電流がモータ用巻線５９，６０，６１を流れるこ
とになる。At this time, the resistance current I RCS flowing through the current detecting resistor 56 becomes a combined current obtained by adding the winding currents Iu, Iv, Iw, and the winding currents Iu, Iv, Iw are switched in this order. The current detection resistor 56 generates a resistance voltage according to the resistance current I RCS , and the resistance voltage is negatively fed back to the comparator 51. The comparator 51 compares the input voltage as the torque command signal with the resistance voltage, and the output transistors 62, 63 and 64 operate so that they are the same. As a result, a current corresponding to the input voltage as the torque command signal of the comparator 51 flows through the motor windings 59, 60, 61.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のモータ駆動装置５０においては、電流検出用抵抗５
６に抵抗電圧が発生するため、電源電圧が一定とする
と、モータ用巻線５９，６０，６１で使用できる有効な
負荷電圧は上記抵抗電圧分だけ減損するという問題点が
ある。このことは、近年、ヘッドホンステレオやフロッ
ピーディスク装置等に用いられるモータの小型化及び低
電圧化の障害となっており、モータの小型化及び低電圧
化に対応できるモータ駆動装置が望まれている。However, in the above-mentioned conventional motor drive device 50, the current detecting resistor 5 is used.
Since a resistance voltage is generated at 6, if the power supply voltage is constant, there is a problem that the effective load voltage that can be used in the motor windings 59, 60, 61 is reduced by the resistance voltage. This has been an obstacle to the downsizing and voltage reduction of motors used in headphone stereos, floppy disk devices, etc. in recent years, and a motor drive device capable of coping with downsizing and voltage reduction of motors is desired. .
【００１１】また、電流検出用抵抗５６の抵抗値は通常
１Ω程度とかなり小さくしかも高精度を要求されるた
め、半導体集積回路において配線の抵抗成分が無視でき
ず太くて短い配線により結線しなければならないという
制約があり、さらに、電流検出用抵抗を半導体集積回路
内に形成する場合には上記電流検出用抵抗の面積を大き
くする必要があるので、半導体集積回路の集積度が悪化
するという問題点がある。Further, since the resistance value of the current detecting resistor 56 is usually as small as about 1Ω and high precision is required, the resistance component of the wiring cannot be ignored in the semiconductor integrated circuit and must be connected by a thick and short wiring. However, when the current detection resistor is formed in the semiconductor integrated circuit, it is necessary to increase the area of the current detection resistor, so that the integration degree of the semiconductor integrated circuit is deteriorated. There is.
【００１２】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あって、モータの小型化及び低電圧化に対応できるモー
タ駆動装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a motor drive device which can cope with a reduction in size and a reduction in voltage of a motor.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、出力トランジスタからモータ用巻線に供
給される駆動電流を帰還する代わりに上記出力トランジ
スタと電流ミラー結合されたセンサー用トランジスタか
ら出力される検出電流を帰還することによって、トルク
指令信号に対応する駆動電流を決定するものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a sensor for a current mirror coupled to the output transistor instead of feeding back the drive current supplied from the output transistor to the motor winding. The drive current corresponding to the torque command signal is determined by feeding back the detected current output from the transistor.
【００１４】具体的に本発明が講じた解決手段は、モー
タに設けられ一端同士が接続されたｎ（ｎは２以上の自
然数）相のモータ用巻線に駆動電流を供給することによ
って上記モータを駆動するモータ駆動装置を対象とし、
上記ｎ相のモータ用巻線の他端にそれぞれのコレクタが
接続されており対応するモータ用巻線に駆動電流を供給
するｎ個の第１の出力トランジスタと、上記ｎ相のモー
タ用巻線の他端にそれぞれのコレクタが接続されている
ｎ個の第２の出力トランジスタと、上記ｎ個の第１の出
力トランジスタにそれぞれ電流ミラー結合されており対
応する第１の出力トランジスタの駆動電流に応じた検出
電流を出力するｎ個のセンサー用トランジスタと、それ
ぞれのコレクタが上記ｎ個の第１の出力トランジスタの
ベース及び上記ｎ個のセンサー用トランジスタのベース
に接続されており対応する第１の出力トランジスタの駆
動電流及びセンサー用トランジスタの検出電流を制御す
るｎ個の制御用トランジスタと、上記ｎ個のセンサー用
トランジスタのコレクタのすべてに接続されており上記
ｎ個のセンサー用トランジスタの各検出電流ごとに当該
検出電流に応じた両端間電圧を生じる電流検出用抵抗
と、該電流検出用抵抗の各両端間電圧ごとに当該両端間
電圧と所定の入力電圧とを比較し当該両端間電圧の上記
所定の入力電圧に対する差に応じた出力電圧を出力する
比較手段と、上記モータの回転磁界の変化に応じて上記
比較手段の出力電圧に応じた第１のトランジスタ動作電
流を対応する上記ｎ個の制御用トランジスタのベースに
切り替えながら供給すると共に上記モータの回転磁界の
変化に応じて第２のトランジスタ動作電流を対応する上
記ｎ個の第２の出力トランジスタのベースに切り替えな
がら供給する通電切替手段とを備えている構成とするも
のである。Specifically, the means for solving the problems according to the present invention is to supply a drive current to an n-phase (n is a natural number of 2 or more) phase motor winding provided at the motor and having one ends connected to each other. For motor drive devices that drive
N collector coils connected to the other ends of the n-phase motor windings to supply drive current to the corresponding motor windings, and the n-phase motor windings Of n second output transistors whose respective collectors are connected to the other end of each of the first and second n-th output transistors are current mirror-coupled to the n first output transistors, respectively. N sensor transistors that output corresponding detection currents, and collectors of the n sensor transistors are connected to the bases of the n first output transistors and the bases of the n sensor transistors, respectively. N control transistors that control the drive current of the output transistor and the detection current of the sensor transistor, and the n sensor transistors For each of the detection currents of the n sensor transistors, which is connected to all the current detecting resistors, and generates a voltage between both ends according to the detection current, and for each voltage between both ends of the current detection resistor. Comparing means for comparing the voltage between both ends and a predetermined input voltage and outputting an output voltage corresponding to a difference of the voltage between both ends with respect to the predetermined input voltage; and the comparing means according to a change of a rotating magnetic field of the motor. Of the first transistor operating current corresponding to the output voltage of the second transistor is supplied to the bases of the corresponding n control transistors while being switched, and the second transistor operating current corresponding to the change of the rotating magnetic field of the motor. An energization switching unit that supplies power while switching to the bases of the n second output transistors is provided.
【００１５】[0015]
【作用】上記の構成により、モータ用巻線に駆動電流を
供給する第１の出力トランジスタと電流ミラー結合され
たセンサー用トランジスタは検出電流を電流検出用抵抗
に出力する。これにより、電流検出用抵抗の両端間に両
端間電圧が発生し、比較手段が該両端間電圧とトルク指
令信号としての入力電圧とを比較し上記両端間電圧の上
記入力電圧に対する差に応じた出力電圧を通電切替手段
に出力する。そして、通電切替手段によって上記比較手
段の出力電圧に応じた第１のトランジスタ動作電流が制
御用トランジスタのベースに供給され、制御用トランジ
スタによって上記第１の出力トランジスタの駆動電流及
び上記センサー用トランジスタの検出電流が制御され
る。With the above structure, the first output transistor for supplying the drive current to the motor winding and the sensor transistor, which is current-mirror-coupled, output the detection current to the current detection resistor. As a result, a voltage across both ends of the current detecting resistor is generated, and the comparing means compares the voltage across the resistor and the input voltage as the torque command signal, and determines the difference between the voltage across the terminal and the input voltage. The output voltage is output to the energization switching means. Then, the energization switching means supplies the first transistor operating current corresponding to the output voltage of the comparing means to the base of the controlling transistor, and the controlling transistor causes the driving current of the first output transistor and the sensor transistor to operate. The detected current is controlled.
【００１６】このように、第１の出力トランジスタと電
流ミラー結合されたセンサー用トランジスタが出力する
検出電流を帰還することによって、トルク指令信号に対
応する駆動電流を決定することができる。As described above, the drive current corresponding to the torque command signal can be determined by feeding back the detection current output from the sensor transistor which is current-mirror coupled to the first output transistor.
【００１７】ここでは、モータ用巻線に供給される駆動
電流を検出する代わりに該駆動電流に対応する検出電流
を検出する。このため、上記検出電流を検出するための
電流検出用抵抗はセンサー用トランジスタのコレクタと
接続されており、上記電流検出用抵抗の両端間電圧はモ
ータ用巻線に印加される電圧を低減する要因とならない
ので、モータ用巻線に印加される電圧を増大させること
ができる。これにより、モータ用巻線を流れる巻線電流
を増大させることができるため、モータのトルクを高め
ることが可能であり、低い電源電圧でもモータは充分に
大きなトルクを得ることができる。また、モータ用巻線
の巻線抵抗を大きくしても充分に大きな巻線電流を得る
ことができるため、モータ用巻線を細くしてモータの小
型化を図ることができる。Here, instead of detecting the drive current supplied to the motor winding, a detection current corresponding to the drive current is detected. Therefore, the current detection resistor for detecting the detection current is connected to the collector of the sensor transistor, and the voltage across the current detection resistor is a factor that reduces the voltage applied to the motor winding. Therefore, the voltage applied to the motor winding can be increased. As a result, the winding current flowing through the motor winding can be increased, so that the torque of the motor can be increased and the motor can obtain a sufficiently large torque even with a low power supply voltage. Further, a sufficiently large winding current can be obtained even if the winding resistance of the motor winding is increased, so that the motor winding can be made thin and the motor can be miniaturized.
【００１８】また、第１の出力トランジスタと該第１の
出力トランジスタと電流ミラー結合されたセンサー用ト
ランジスタとのミラー比を大きくすることによって電流
検出用抵抗の抵抗値を大きくすることができる。このた
め、半導体集積回路に上記電流検出用抵抗を形成する場
合に上記電流検出用抵抗の面積を縮小することができる
ので、上記電流検出用抵抗を半導体集積回路に内蔵する
ことが可能となる。Further, the resistance value of the current detecting resistor can be increased by increasing the mirror ratio between the first output transistor and the sensor transistor which is current-mirror coupled to the first output transistor. Therefore, the area of the current detecting resistor can be reduced when the current detecting resistor is formed in the semiconductor integrated circuit, and thus the current detecting resistor can be built in the semiconductor integrated circuit.
【００１９】さらに、第２の出力トランジスタの電流密
度と制御用トランジスタの電流密度とを等しくすること
によって、モータ用巻線を流れる巻線電流の電流量に関
係なく第２の出力トランジスタの電流増幅率と制御用ト
ランジスタの電流増幅率とは等しくなるため、第２の出
力トランジスタのベースに供給される第２のトランジス
タ動作電流を制御用トランジスタのベースに供給される
第１のトランジスタ動作電流よりも大きくすることによ
り、第２のトランジスタ動作電流と第１のトランジスタ
動作電流との比に応じた一定の度合で第２のトランジス
タは安定に飽和するので良好なモータ特性を得ることが
できる。Furthermore, by equalizing the current density of the second output transistor and the current density of the control transistor, the current amplification of the second output transistor is performed regardless of the amount of winding current flowing through the motor winding. Since the rate is equal to the current amplification factor of the control transistor, the second transistor operating current supplied to the base of the second output transistor is smaller than the first transistor operating current supplied to the base of the control transistor. By increasing the value, the second transistor is stably saturated to a certain degree according to the ratio of the second transistor operating current and the first transistor operating current, so that good motor characteristics can be obtained.
【００２０】[0020]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２１】初めに、上記実施例に係るモータ駆動装置
の構成について説明する。First, the configuration of the motor drive device according to the above embodiment will be described.
【００２２】図１は上記実施例に係るモータ駆動装置１
０の構成を示しており、モータ駆動装置１０は三相全波
モータを駆動するものである。図１において、１１は比
較器、１２は通電切替回路、１３，１４，１５は三相全
波モータの回転子の回転によって発生する回転磁界を検
出するホール素子、１６は電流検出用抵抗、１７は電源
電圧端子、１８はトルク指令入力端子、１９，２０，２
１は三相全波モータに設けられたモータ用巻線、２２，
２３，２４は電流流入側出力トランジスタ、２５，２
６，２７は電流流出側出力トランジスタ、２８，２９，
３０は制御用トランジスタ、３１，３２，３３はセンサ
ー用トランジスタ、３４，３５，３６は動作用トランジ
スタである。FIG. 1 shows a motor drive device 1 according to the above embodiment.
0, and the motor driving device 10 drives a three-phase full-wave motor. In FIG. 1, 11 is a comparator, 12 is an energization switching circuit, 13, 14 and 15 are Hall elements for detecting a rotating magnetic field generated by the rotation of a rotor of a three-phase full-wave motor, 16 is a resistance for current detection, 17 Is a power supply voltage terminal, 18 is a torque command input terminal, 19, 20, 2
1 is a motor winding provided in a three-phase full-wave motor, 22,
23 and 24 are output transistors on the current inflow side, and 25 and 2
6, 27 are output transistors on the current outflow side, 28, 29,
Reference numeral 30 is a control transistor, 31, 32 and 33 are sensor transistors, and 34, 35 and 36 are operating transistors.
【００２３】電流流出側出力トランジスタ２５，２６，
２７はモータ用巻線１９，２０，２１に一方向の駆動電
流をそれぞれ与える一方、電流流入側出力トランジスタ
２２，２３，２４はモータ用巻線１９，２０，２１に逆
方向の駆動電流をそれぞれ与える。Output transistors 25, 26,
The reference numeral 27 gives a driving current in one direction to the motor windings 19, 20 and 21, respectively, while the current inflow side output transistors 22, 23 and 24 give a driving current in opposite directions to the motor windings 19, 20 and 21, respectively. give.
【００２４】電流流出側出力トランジスタ２５のベース
とセンサー用トランジスタ３１のベースとが共通に接続
され電流流出側出力トランジスタ２５のエミッタとセン
サー用トランジスタ３１のエミッタとが共通に接続され
ることによって電流流出側出力トランジスタ２５とセン
サー用トランジスタ３１とは電流ミラー結合されてお
り、同様に、電流流出側出力トランジスタ２６とセンサ
ー用トランジスタ３２とは電流ミラー結合され、電流流
出側出力トランジスタ２７とセンサー用トランジスタ３
３とは電流ミラー結合されている。The base of the current output side output transistor 25 and the base of the sensor transistor 31 are connected in common, and the emitter of the current output side output transistor 25 and the emitter of the sensor transistor 31 are connected in common. The side output transistor 25 and the sensor transistor 31 are current-mirror coupled, and similarly, the current outflow side output transistor 26 and the sensor transistor 32 are current mirror coupled, and the current outflow side output transistor 27 and the sensor transistor 3 are similarly coupled.
3 is current-mirror coupled.
【００２５】動作用トランジスタ３４は電流流出側出力
トランジスタ２５及びセンサー用トランジスタ３１を動
作させるためのトランジスタであり、同様に、動作用ト
ランジスタ３５は電流流出側出力トランジスタ２６及び
センサー用トランジスタ３２を動作させるためのトラン
ジスタであり、動作用トランジスタ３６は電流流出側出
力トランジスタ２７及びセンサー用トランジスタ３３を
動作させるためのトランジスタである。The operating transistor 34 is a transistor for operating the current output side output transistor 25 and the sensor transistor 31, and similarly, the operating transistor 35 operates the current output side output transistor 26 and the sensor transistor 32. The operating transistor 36 is a transistor for operating the current output side output transistor 27 and the sensor transistor 33.
【００２６】制御用トランジスタ２８は動作用トランジ
スタ３４を介して電流流出側出力トランジスタ２５及び
センサー用トランジスタ３１を制御するトランジスタで
あり、同様に、制御用トランジスタ２９は動作用トラン
ジスタ３５を介して電流流出側出力トランジスタ２６及
びセンサー用トランジスタ３２を制御するトランジスタ
であり、制御用トランジスタ３０は動作用トランジスタ
３６を介して電流流出側出力トランジスタ２７及びセン
サー用トランジスタ３３を制御するトランジスタであ
る。The control transistor 28 is a transistor for controlling the current-outflow-side output transistor 25 and the sensor transistor 31 via the operation transistor 34, and similarly, the control transistor 29 flows out the current via the operation transistor 35. The control transistor 30 controls the side output transistor 26 and the sensor transistor 32, and the control transistor 30 controls the current outflow side output transistor 27 and the sensor transistor 33 via the operation transistor 36.
【００２７】また、Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗはホール素子１
３，１４，１５がそれぞれ生成するホール素子信号、Ｕ
ｕ，Ｖｕ，Ｗｕは通電切替回路１２が制御用トランジス
タ２８，２９，３０にそれぞれ出力する制御用トランジ
スタ動作信号、Ｕｄ，Ｖｄ，Ｗｄは通電切替回路１２が
電流流入側出力トランジスタ２２，２３，２４にそれぞ
れ出力する出力トランジスタ動作信号、Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉ
ｗはモータ用巻線１９，２０，２１をそれぞれ流れる巻
線電流、Ｉｕ0 ，Ｉｖ0 ，Ｉｗ0 はセンサー用トランジ
スタ３１，３２，３３のコレクタをそれぞれ流れる検出
電流、ＩRCS は電流検出用抵抗１６を流れる抵抗電流で
ある。Hu, Hv, and Hw are Hall elements 1
Hall element signals generated by 3, 14, and 15 respectively, U
u, Vu, and Wu are control transistor operation signals that the energization switching circuit 12 outputs to the control transistors 28, 29, and 30, respectively. Ud, Vd, and Wd are current inflow side output transistors 22, 23, and 24 that the energization switching circuit 12 outputs. Output transistor operating signals, Iu, Iv, I
w is a winding current flowing through each of the motor windings 19, 20, and 21, Iu 0 , Iv 0 , and Iw 0 are detection currents flowing through the collectors of the sensor transistors 31, 32, and 33, and I RCS is a current detection resistor. 16 is the resistance current flowing through it.
【００２８】比較器１１の反転入力端子にはトルク指令
入力端子１８からモータ用巻線に流す所望の電流に応じ
た入力電圧が与えられ、比較器１１の非反転入力端子に
は電流検出用抵抗１６の両端間に発生する抵抗電圧が与
えられ、比較器１１は上記抵抗電圧とトルク指令信号と
しての上記入力電圧とを比較し上記抵抗電圧の上記入力
電圧に対する差を増幅して誤差信号を出力する。The inverting input terminal of the comparator 11 is supplied with an input voltage from the torque command input terminal 18 according to a desired current flowing through the motor winding, and the non-inverting input terminal of the comparator 11 is supplied with a current detecting resistor. A resistance voltage generated across both ends of 16 is applied, and the comparator 11 compares the resistance voltage with the input voltage as a torque command signal, amplifies the difference between the resistance voltage and the input voltage, and outputs an error signal. To do.
【００２９】ホール素子１３，１４，１５はモータの回
転軸を中心に互いに１２０度の電気角を持つように配置
されモータの回転磁界の変化を検出しホール素子信号Ｈ
ｕ，Ｈｖ，Ｈｗをそれぞれ生成する。The hall elements 13, 14, 15 are arranged so as to have an electrical angle of 120 degrees with each other about the rotation axis of the motor, and detect changes in the rotating magnetic field of the motor to detect the hall element signal H.
u, Hv, and Hw are generated, respectively.
【００３０】通電切替回路１２は、比較器１１からの誤
差信号を入力し、ホール素子１３，１４，１５からのホ
ール素子信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗに応じて、電流流入側出
力トランジスタ２２，２３，２４のベースに互いに１２
０度の位相差を持つ出力トランジスタ動作信号Ｕｄ，Ｖ
ｄ，Ｗｄをそれぞれ出力すると共に制御用トランジスタ
２８，２９，３０のベースに互いに１２０度の位相差を
持つ制御用トランジスタ動作信号Ｕｕ，Ｖｕ，Ｗｕをそ
れぞれ出力する。これにより、モータ用巻線１９，２
０，２１には、電流流出側出力トランジスタ２５，２
６，２７により互いに１２０度の位相差を持つ一方向の
駆動電流がそれぞれ供給されると共に、電流流入側側出
力トランジスタ２２，２３，２４により互いに１２０度
の位相差を持つ逆方向の駆動電流がそれぞれ供給され
る。The energization switching circuit 12 receives the error signal from the comparator 11 and outputs the current inflow side output transistors 22, 23, and 23 in response to the Hall element signals Hu, Hv, and Hw from the Hall elements 13, 14, and 15. 12 to each other on the base of 24
Output transistor operating signals Ud, V having a phase difference of 0 degree
The control transistor operating signals Uu, Vu, Wu having a phase difference of 120 degrees from each other are output to the bases of the control transistors 28, 29, 30 respectively. As a result, the motor windings 19, 2
The current output side output transistors 25 and 2 are connected to 0 and 21.
6 and 27 respectively supply driving currents in one direction having a phase difference of 120 degrees to each other, and the current inflow side output transistors 22, 23 and 24 generate driving currents in opposite directions having a phase difference of 120 degrees from each other. Each is supplied.
【００３１】センサー用トランジスタ３１，３２，３３
は電流流出側出力トランジスタ２５，２６，２７とそれ
ぞれ電流ミラー結合されており電流流出側出力トランジ
スタ２５，２６，２７とそれぞれ同時に動作し、センサ
ー用トランジスタ３１，３２，３３はその動作時に電流
流出側出力トランジスタ２５，２６，２７の駆動電流に
比例する検査電流Ｉｕ0 ，Ｉｖ0 ，Ｉｗ0 をそれぞれ出
力し、センサー用トランジスタ３１，３２，３３のコレ
クタは電流検出用抵抗１６に共通に接続されている。Sensor transistors 31, 32, 33
Are connected to the current output side output transistors 25, 26, 27 by current mirrors, respectively, and operate simultaneously with the current output side output transistors 25, 26, 27, respectively. Test currents Iu 0 , Iv 0 , Iw 0 proportional to the drive currents of the output transistors 25, 26, 27 are output, and the collectors of the sensor transistors 31, 32, 33 are commonly connected to the current detection resistor 16. There is.
【００３２】次に、以上のように構成されたモータ駆動
装置１０の動作について説明する。図２はモータ駆動装
置１０の各信号の信号波形を示しており、図２におい
て、Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗはホール素子１３，１４，１５が
それぞれ生成するホール素子信号、Ｕｕ，Ｖｕ，Ｗｕは
通電切替回路１２が制御用トランジスタ２８，２９，３
０にそれぞれ出力する制御用トランジスタ動作信号、Ｕ
ｄ，Ｖｄ，Ｗｄは通電切替回路１２が電流流入側出力ト
ランジスタ２２，２３，２４にそれぞれ出力する出力ト
ランジスタ動作信号、Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗはモータ用巻線
１９，２０，２１をそれぞれ流れる巻線電流、Ｉｕ0 ，
Ｉｖ0 ，Ｉｗ0 はセンサー用トランジスタ３１，３２，
３３のコレクタをそれぞれ流れる検出電流、ＩRCS は電
流検出用抵抗１６を流れる抵抗電流である。Next, the operation of the motor driving device 10 configured as described above will be described. FIG. 2 shows the signal waveform of each signal of the motor drive device 10. In FIG. 2, Hu, Hv, and Hw are Hall element signals generated by the Hall elements 13, 14, and 15, and Uu, Vu, and Wu are energized. The switching circuit 12 uses the control transistors 28, 29, 3
Control transistor operating signal output to 0, U
d, Vd, and Wd are output transistor operation signals output from the energization switching circuit 12 to the current inflow side output transistors 22, 23, and 24, and Iu, Iv, and Iw are windings that flow through the motor windings 19, 20 and 21, respectively. Current, Iu 0 ,
Iv 0 and Iw 0 are transistor transistors 31, 32,
Detecting current flowing through the collectors of 33, I RCS is a resistance current flowing through the current detecting resistor 16.
【００３３】まず、三相全波モータのモータ用巻線に流
す所望の電流に応じた電圧をトルク指令入力端子１８か
ら比較器１１の反転入力端子に入力すると、比較器１１
はその電圧を増幅して出力電圧を出力する。次に、通電
切替回路１２は、比較器１１の出力電圧を入力し、ホー
ル素子１３，１４，１５で生成されたホール素子信号Ｈ
ｕ，Ｈｖ，Ｈｗに応じて、電流流入側出力トランジスタ
２２，２３，２４に出力トランジスタ動作信号Ｕｄ，Ｖ
ｄ，Ｗｄをそれぞれ与えると共に、制御用トランジスタ
２８，２９，３０に制御用トランジスタ動作信号Ｕｕ，
Ｖｕ，Ｗｕをそれぞれ与える。そして、制御用トランジ
スタ２８，２９，３０は電流流出側出力トランジスタ２
５，２６，２７をそれぞれ動作させ、電流流出側出力ト
ランジスタ２５，２６，２７はモータ用巻線１９，２
０，２１に一方向の駆動電流をそれぞれ供給する。一
方、電流流入側出力トランジスタ２２，２３，２４はモ
ータ用巻線１９，２０，２１に逆方向の駆動電流をそれ
ぞれ供給する。このとき、センサー用トランジスタ３
１，３２，３３は、電流流出側出力トランジスタ２５，
２６，２７とそれぞれ電流ミラー結合しているので電流
流出側出力トランジスタ２５，２６，２７の駆動電流に
比例した検出電流Ｉｕ0 ，Ｉｖ0 ，Ｉｗ0 をそれぞれ出
力する。電流検出用抵抗１６はセンサー用トランジスタ
３１，３２，３３のコレクタとそれぞれ接続されている
ため、電流検出用抵抗１６の抵抗電流ＩRCSは検出電流
Ｉｕ0 、Ｉｖ0 、Ｉｗ0 の順に切り替わっていく。電流
検出用抵抗１６は抵抗電流ＩRCS に応じた抵抗電圧を発
生し、該抵抗電圧が比較器１１に帰還する。比較器１１
はトルク指令信号としての入力電圧と上記抵抗電圧とを
比較し、両者が同じになるように電流流出側出力トラン
ジスタ２５，２６，２７及び電流流入側出力トランジス
タ２２，２３，２４が動作する。この結果、比較器１１
のトルク指令信号としての入力電圧に応じた電流がモー
タ用巻線１９，２０，２１を流れることになる。First, when a voltage corresponding to a desired current flowing through the motor winding of the three-phase full-wave motor is input from the torque command input terminal 18 to the inverting input terminal of the comparator 11, the comparator 11
Amplifies the voltage and outputs an output voltage. Next, the energization switching circuit 12 receives the output voltage of the comparator 11 and receives the Hall element signal H generated by the Hall elements 13, 14, and 15.
Output transistor operation signals Ud, V are supplied to the current inflow side output transistors 22, 23, 24 according to u, Hv, Hw.
d and Wd, respectively, and control transistor operating signals Uu,
Vu and Wu are given respectively. The control transistors 28, 29, 30 are the current output side output transistors 2
5, 26, 27 are operated respectively, and the current output side output transistors 25, 26, 27 are connected to the motor windings 19, 2
A driving current in one direction is supplied to each of 0 and 21. On the other hand, the current inflow side output transistors 22, 23, 24 supply reverse drive currents to the motor windings 19, 20, 21, respectively. At this time, the sensor transistor 3
1, 32, and 33 are output transistors 25 on the current outflow side,
Since they are respectively connected to the current mirrors 26 and 27 by the current mirror, the detection currents Iu 0 , Iv 0 and Iw 0 proportional to the drive currents of the current output side output transistors 25, 26 and 27 are output. Since the current detection resistor 16 is connected to the collectors of the sensor transistors 31, 32 and 33, respectively, the resistance current I RCS of the current detection resistor 16 switches in the order of the detection currents Iu 0 , Iv 0 and Iw 0. . The current detection resistor 16 generates a resistance voltage according to the resistance current I RCS , and the resistance voltage is fed back to the comparator 11. Comparator 11
Compares the input voltage as the torque command signal with the resistance voltage, and the current outflow side output transistors 25, 26, 27 and the current inflow side output transistors 22, 23, 24 operate so that they are the same. As a result, the comparator 11
A current corresponding to the input voltage as the torque command signal of (4) flows through the motor windings 19, 20, 21.
【００３４】ところで、ここで図２に示すＰの時点にお
けるモータ駆動装置１０の動作について考えてみると、
Ｕ相の電流流出側出力トランジスタ２５が動作し、Ｗ相
の電流流入側出力トランジスタ２４が動作している。Now, considering the operation of the motor drive device 10 at the time point P shown in FIG. 2,
The U-phase current output side output transistor 25 is operating, and the W-phase current input side output transistor 24 is operating.
【００３５】このとき、制御用トランジスタ２８の活性
時の電流増幅率をｈFE1 とし、動作用トランジスタ３４
とセンサー用トランジスタ３１と電流流出側出力トラン
ジスタ２５とから構成されるカレントミラー回路のミラ
ー比をＭ1 とすると、電流流出側出力トランジスタ２５
のコレクタ電流ＩC1は、 ＩC1＝Ｕｕ×ｈFE1 ×Ｍ1 …（１） となる。ただし、Ｕｕは制御用トランジスタ２８のベー
スに入力される制御用トランジスタ動作信号としての電
流である。At this time, the current amplification factor when the control transistor 28 is active is set to h FE1 , and the operating transistor 34 is used.
If the mirror ratio of the current mirror circuit constituted by the sensor transistor 31 and the current output side output transistor 25 is M 1 , the current output side output transistor 25
The collector current I C1 of the above is I C1 = Uu × h FE1 × M 1 (1) However, Uu is a current as a control transistor operation signal input to the base of the control transistor 28.
【００３６】また、電流流入側出力トランジスタ２４の
活性時の電流増幅率をｈFE2 とすると、電流流入側出力
トランジスタ２４のコレクタ電流ＩC2は、 ＩC2＝Ｗｄ×ｈFE2 …（２） となる。ただし、Ｗｄは電流流入側出力トランジスタ２
４のベースに入力される出力トランジスタ動作信号とし
ての電流である。When the current amplification factor of the current inflow side output transistor 24 is h FE2 , the collector current I C2 of the current inflow side output transistor 24 is I C2 = Wd × h FE2 (2) . However, Wd is the current inflow side output transistor 2
4 is a current as an output transistor operation signal input to the base of No. 4.
【００３７】電流流出側出力トランジスタ２５のコレク
タ電流ＩC1と電流流入側出力トランジスタ２４のコレク
タ電流ＩC2との大小関係によって何れかの出力トランジ
スタが飽和するが、予め、電流流入側出力トランジスタ
２４が飽和するようにＵｕとＷｄとに所定の比を設けて
おく。Depending on the magnitude relation between the collector current I C1 of the current output side output transistor 25 and the collector current I C2 of the current input side output transistor 24, one of the output transistors is saturated. A predetermined ratio is set for Uu and Wd so as to saturate.
【００３８】電流流入側出力トランジスタ２４の飽和の
度合は、（１）式に示す電流流出側トランジスタ２５の
コレクタ電流ＩC1と（２）式に示す電流流入側出力トラ
ンジスタ２４のコレクタ電流ＩC2との比、即ち、 ＩC1／ＩC2＝（Ｕｕ×ｈFE1 ×Ｍ1 ）／（Ｗｄ×ｈFE2 ） …（３） により決まる。なお、上記カレントミラー回路のミラー
比Ｍ1 は個々のトランジスタの電流増幅率にバラツキが
あっても精度よく定めることができる。The degree of saturation of the current inflow side output transistor 24 depends on the collector current I C1 of the current outflow side transistor 25 shown in the equation (1) and the collector current I C2 of the current inflow side output transistor 24 shown in the equation (2). Ratio, that is, I C1 / I C2 = (Uu × h FE1 × M 1 ) / (Wd × h FE2 ) ... (3) The mirror ratio M 1 of the current mirror circuit can be accurately determined even if the current amplification factor of each transistor varies.
【００３９】ここで、電流流出側出力トランジスタ２５
のエミッタの面積をＡ1 、制御用トランジスタ２８のエ
ミッタの面積をＡ2 とし、Ａ1 ＝Ｍ2 ×Ａ2 とすると、
電流流出側出力トランジスタ２５のエミッタの単位面積
当たりに流れる電流Ｉ1 は、 Ｉ1 ＝Ｉｕ／Ａ1 ＝Ｉｕ／（Ｍ2 ×Ａ2 ） …（４） となり、また、制御用トランジスタ２８のエミッタの単
位面積当たりに流れる電流Ｉ2 は、 Ｉ2 ＝Ｉｕ／（Ｍ1 ×Ａ2 ） …（５） となる。Here, the current source side output transistor 25
If the area of the emitter of A is A 1 and the area of the emitter of the control transistor 28 is A 2, and A 1 = M 2 × A 2 ,
The current I 1 flowing per unit area of the emitter of the current output side output transistor 25 is I 1 = Iu / A 1 = Iu / (M 2 × A 2 ) ... (4), and the emitter of the control transistor 28 is The current I 2 flowing per unit area of is I 2 = Iu / (M 1 × A 2 ) ... (5)
【００４０】（４）式及び（５）式により、制御用トラ
ンジスタ２８に対する電流流出側出力トランジスタ２５
のエミッタの面積比Ｍ2 を上記カレントミラー回路のミ
ラー比Ｍ1 と等しくしておくことによって、電流流出側
出力トランジスタ２５のエミッタの単位面積当たりに流
れる電流Ｉ1 を制御用トランジスタ２８のエミッタの単
位面積当たりに流れる電流Ｉ2 と等しくすることができ
る。従って、電流流入側出力トランジスタ２４のエミッ
タの単位面積当たりに流れる電流と制御用トランジスタ
２８のエミッタの単位面積当たりに流れる電流とはモー
タ用巻線を流れる巻線電流が変動しても常に等しくな
り、電流流入側出力トランジスタ２４の活性時の電流増
幅率ｈFE2 と制御用トランジスタ２８の活性時の電流増
幅率ｈFE1とはモータ用巻線を流れる巻線電流の変動に
伴ない同様に変動するため、（３）式に示すＩC1／ＩC2
の値は常に一定の値に保たれる。According to the equations (4) and (5), the current output side output transistor 25 for the control transistor 28 is output.
By making the area ratio M 2 of the emitter of the current mirror circuit equal to the mirror ratio M 1 of the current mirror circuit, the current I 1 flowing per unit area of the emitter of the current output side output transistor 25 is It can be made equal to the current I 2 flowing per unit area. Therefore, the current flowing per unit area of the emitter of the current inflow side output transistor 24 and the current flowing per unit area of the emitter of the control transistor 28 are always equal even if the winding current flowing through the motor winding changes. , The current amplification factor h FE2 when the current inflow side output transistor 24 is active and the current amplification factor h FE1 when the control transistor 28 is active fluctuate similarly as the winding current flowing through the motor winding varies. Therefore, I C1 / I C2 shown in equation (3)
The value of is always kept constant.
【００４１】その結果、電流流入側出力トランジスタ２
４の飽和の度合はモータ用巻線に流れる巻線電流に関係
なく常に一定となり安定したモータ特性を得ることがで
きる。As a result, the current inflow side output transistor 2
The saturation degree of 4 is always constant regardless of the winding current flowing through the motor winding, and stable motor characteristics can be obtained.
【００４２】以上のように、本実施例に係るモータ駆動
装置１０においては、三相全波モータのモータ用巻線１
９，２０，２１に駆動電流を供給する電流流出側出力ト
ランジスタ２５，２６，２７とそれぞれ電流ミラー結合
されたセンサー用トランジスタ３１，３２，３３は検出
電流Ｉｕ0 ，Ｉｖ0 ，Ｉｗ0 を電流検出用抵抗１６にそ
れぞれ出力する。これにより、電流検出用抵抗１６に抵
抗電圧が発生し、比較器１１が該抵抗電圧とトルク指令
信号としての入力電圧とを比較し上記抵抗電圧の上記入
力電圧に対する差に応じた出力電圧を通電切替回路１２
に出力する。そして、通電切替回路１２によって比較器
１１の出力電圧に応じた制御用トランジスタ動作信号Ｕ
ｕ，Ｖｕ，Ｗｕが制御用トランジスタ２８，２９，３０
のベースにそれぞれ供給され、制御用トランジスタ２
８，２９，３０によって電流流出側出力トランジスタ２
５，２６，２７の駆動電流及びセンサー用トランジスタ
３１，３２，３３の検出電流が制御される。As described above, in the motor drive device 10 according to this embodiment, the motor winding 1 of the three-phase full-wave motor is used.
The sensor transistors 31, 32, and 33, which are current-mirror-coupled with the current-outflow-side output transistors 25, 26, and 27 for supplying drive currents to 9, 20, and 21, detect the detection currents Iu 0 , Iv 0 , and Iw 0. It outputs to each resistance 16 for. As a result, a resistance voltage is generated in the current detection resistor 16, the comparator 11 compares the resistance voltage with the input voltage as the torque command signal, and supplies an output voltage corresponding to the difference between the resistance voltage and the input voltage. Switching circuit 12
Output to. Then, the energization switching circuit 12 controls the transistor operating signal U according to the output voltage of the comparator 11.
u, Vu, Wu are control transistors 28, 29, 30
Is supplied to each base of the control transistor 2
8, 29, 30 to output current side output transistor 2
The drive currents of 5, 26, 27 and the detection currents of the sensor transistors 31, 32, 33 are controlled.
【００４３】このように、電流流出側出力トランジスタ
２５，２６，２７とそれぞれ電流ミラー結合されたセン
サー用トランジスタ３１，３２，３３が出力する検出電
流Ｉｕ0 ，Ｉｖ0 ，Ｉｗ0 を帰還することによって、ト
ルク指令信号に対応する巻線電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを決
定することができる。In this way, by feeding back the detection currents Iu 0 , Iv 0 , Iw 0 output from the current-output side output transistors 25, 26, 27 and the sensor transistors 31, 32, 33 respectively coupled to the current mirrors, , Winding currents Iu, Iv, Iw corresponding to the torque command signal can be determined.
【００４４】ここでは、三相全波モータのモータ用巻線
１９，２０，２１に供給される駆動電流を検出する代わ
りに該駆動電流に対応する検出電流Ｉｕ0 ，Ｉｖ0 ，Ｉ
ｗ0を検出する。このため、検出電流Ｉｕ0 ，Ｉｖ0 ，
Ｉｗ0 を検出するための電流検出用抵抗１６はセンサー
用トランジスタ３１，３２，３３のコレクタとそれぞれ
接続されており、電流検出用抵抗１６の抵抗電圧はモー
タ用巻線１９，２０，２１に印加される電圧を低減する
要因とならないので、モータ用巻線１９，２０，２１に
印加される電圧を増大させることができる。これによ
り、モータ用巻線１９，２０，２１に流れる巻線電流Ｉ
ｕ，Ｉｖ，Ｉｗを増大させることができるため、三相全
波モータのトルクを高めることが可能であり、低い電源
電圧でも三相全波モータは充分に大きなトルクを得るこ
とができる。また、モータ用巻線１９，２０，２１の巻
線抵抗を大きくしても充分に大きな駆動電流を得ること
ができるため、モータ用巻線１９，２０，２１を細くし
て三相全波モータの小型化を図ることができる。Here, instead of detecting the drive current supplied to the motor windings 19, 20, 21 of the three-phase full-wave motor, the detection currents Iu 0 , Iv 0 , I corresponding to the drive currents are detected.
Detect w 0 . Therefore, the detection currents Iu 0 , Iv 0 ,
The current detection resistor 16 for detecting Iw 0 is connected to the collectors of the sensor transistors 31, 32, 33, respectively, and the resistance voltage of the current detection resistor 16 is applied to the motor windings 19, 20, 21. The voltage applied to the motor windings 19, 20 and 21 can be increased because it does not cause a decrease in the applied voltage. As a result, the winding current I flowing through the motor windings 19, 20, 21
Since u, Iv, and Iw can be increased, the torque of the three-phase full-wave motor can be increased, and the three-phase full-wave motor can obtain a sufficiently large torque even at a low power supply voltage. Further, even if the winding resistance of the motor windings 19, 20, 21 is increased, a sufficiently large drive current can be obtained. Therefore, the motor windings 19, 20, 21 are made thin to make a three-phase full-wave motor. Can be miniaturized.
【００４５】また、電流流出側出力トランジスタ２５，
２６，２７と該電流流出側出力トランジスタ２５，２
６，２７とそれぞれ電流ミラー結合されたセンサー用ト
ランジスタ３１，３２，３３とのミラー比を大きくする
ことによって電流検出用抵抗１６の抵抗値を数百Ω〜数
ｋΩと大きくすることができる。このため、半導体集積
回路に電流検出用抵抗１６を形成する場合に電流検出用
抵抗１６の面積を縮小することができるので、電流検出
用抵抗１６を半導体集積回路に内蔵することが可能とな
る。In addition, the output transistor 25 on the current outflow side,
26, 27 and the output transistors 25, 2 of the current outflow side
The resistance value of the current detection resistor 16 can be increased to several hundreds Ω to several kΩ by increasing the mirror ratio between the sensor transistors 31, 32 and 33, which are coupled to the current mirrors 6 and 27, respectively. Therefore, when the current detection resistor 16 is formed in the semiconductor integrated circuit, the area of the current detection resistor 16 can be reduced, so that the current detection resistor 16 can be built in the semiconductor integrated circuit.
【００４６】さらに、電流流出側出力トランジスタ２
５，２６，２７の電流密度と制御用トランジスタ２８，
２９，３０の電流密度とを等しくすることによって、巻
線電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに関係なく電流流入側出力トラ
ンジスタ２２，２３，２４の電流増幅率と制御用トラン
ジスタ２８，２９，３０の電流増幅率とは等しくなるた
め、電流流入側出力トランジスタ２２，２３，２４のベ
ースに供給される電流を制御用トランジスタ２８，２
９，３０のベースに供給される電流よりも大きくするこ
とにより、ベース電流比に応じた一定の度合で電流流入
側出力トランジスタ２２，２３，２４は安定に飽和する
ので良好なモータ特性を得ることができる。Further, the current source side output transistor 2
5, 26, 27 current density and control transistor 28,
By making the current densities of 29 and 30 equal, the current amplification factors of the current inflow side output transistors 22, 23 and 24 and the current amplification of the control transistors 28, 29 and 30 are independent of the winding currents Iu, Iv and Iw. Therefore, the current supplied to the bases of the current inflow side output transistors 22, 23, 24 is controlled by the control transistors 28, 2
By making the current supplied to the bases of 9 and 30 larger than the current supplied to the bases, the current inflow side output transistors 22, 23 and 24 are stably saturated to a certain degree according to the base current ratio, so that good motor characteristics can be obtained. You can
【００４７】[0047]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るモー
タ駆動装置によると、第１の出力トランジスタと電流ミ
ラー結合されたセンサー用トランジスタが出力する検出
電流を帰還することによってトルク指令信号と対応する
駆動電流を決定することができる。電流検出用抵抗は上
記検出電流を検出するためにセンサー用トランジスタの
コレクタと接続されており、上記電流検出用抵抗の両端
間電圧はモータ用巻線に印加される電圧を低減する要因
とならないので、モータ用巻線に印加される電圧を増大
させることができる。これにより、モータ用巻線を流れ
る巻線電流を増大させることができるため、モータのト
ルクを高めることが可能であり、低い電源電圧でもモー
タは充分に大きなトルクを得ることができる。また、モ
ータ用巻線の巻線抵抗を大きくしても充分に大きな巻線
電流を得ることができるため、モータ用巻線を細くして
モータの小型化を図ることができる。As described above, according to the motor drive device of the present invention, the detected current output from the sensor transistor, which is current-mirror coupled to the first output transistor, is fed back to correspond to the torque command signal. The drive current to be applied can be determined. The current detection resistor is connected to the collector of the sensor transistor to detect the detection current, and the voltage across the current detection resistor does not reduce the voltage applied to the motor winding. , The voltage applied to the motor winding can be increased. As a result, the winding current flowing through the motor winding can be increased, so that the torque of the motor can be increased and the motor can obtain a sufficiently large torque even with a low power supply voltage. Further, a sufficiently large winding current can be obtained even if the winding resistance of the motor winding is increased, so that the motor winding can be made thin and the motor can be miniaturized.
【００４８】また、第１の出力トランジスタとセンサー
用トランジスタとのミラー比を大きくすることによって
電流検出用抵抗の抵抗値を大きくすることができるた
め、半導体集積回路に上記電流検出用抵抗を形成する場
合に上記電流検出用抵抗の面積を縮小することができる
ので上記電流検出用抵抗を半導体集積回路に内蔵するこ
とが可能となる。Since the resistance value of the current detecting resistor can be increased by increasing the mirror ratio between the first output transistor and the sensor transistor, the current detecting resistor is formed in the semiconductor integrated circuit. In this case, since the area of the current detecting resistor can be reduced, the current detecting resistor can be built in the semiconductor integrated circuit.
【００４９】さらに、第２の出力トランジスタの飽和の
度合が他のトランジスタの電流増幅率の変動の影響を受
けることなく決まるため、モータ用巻線に供給する駆動
電流の切り替えを安定して行なうことができるのでモー
タのトルクの変動及びトルクの低下を抑制することがで
きる。Furthermore, since the degree of saturation of the second output transistor is determined without being affected by the fluctuation of the current amplification factor of other transistors, the switching of the drive current supplied to the motor winding can be performed stably. Therefore, it is possible to suppress the fluctuation of the torque of the motor and the decrease of the torque.
【００５０】従って、本発明によると、モータの小型化
及び低電圧化に対応できるモータ駆動装置を提供するこ
とができ、また、電流検出用抵抗を半導体集積回路に内
蔵することが可能となり、さらに、良好なモータ特性を
得ることができる。Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a motor drive device capable of coping with miniaturization and low voltage of the motor, and also it is possible to incorporate a current detection resistor in the semiconductor integrated circuit, and further Thus, good motor characteristics can be obtained.
【図１】本発明の一実施例に係るモータ駆動装置を示す
回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a motor drive device according to an embodiment of the present invention.
【図２】上記モータ駆動装置の動作を示すタイミングチ
ャート図である。FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the motor drive device.
【図３】従来のモータ駆動装置を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional motor drive device.
【図４】上記従来のモータ装置の動作を示すタイミング
チャート図である。FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the conventional motor device.
１０ モータ駆動装置 １１ 比較器（比較手段） １２ 通電切替回路（通電切替手段） １６ 電流検出用抵抗 １９，２０，２１ モータ用巻線 ２２，２３，２４ 電流流入側出力トランジスタ（第２
のトランジスタ） ２５，２６，２７ 電流流出側出力トランジスタ（第１
のトランジスタ） ２８，２９，３０ 制御用トランジスタ ３１，３２，３３ センサー用トランジスタ10 Motor Drive Device 11 Comparator (Comparison Means) 12 Energization Switching Circuit (Energization Switching Means) 16 Current Detection Resistor 19, 20, 21 Motor Winding 22, 23, 24 Current Inflow Side Output Transistor (Second)
Transistors) 25, 26, 27 Current output side output transistors (first
Transistor) 28,29,30 Control transistor 31,32,33 Sensor transistor
Claims (1)
ｎ（ｎは２以上の自然数）相のモータ用巻線に駆動電流
を供給することによって上記モータを駆動するモータ駆
動装置であって、 上記ｎ相のモータ用巻線の他端にそれぞれのコレクタが
接続されており対応するモータ用巻線に駆動電流を供給
するｎ個の第１の出力トランジスタと、上記ｎ相のモー
タ用巻線の他端にそれぞれのコレクタが接続されている
ｎ個の第２の出力トランジスタと、上記ｎ個の第１の出
力トランジスタにそれぞれ電流ミラー結合されており対
応する第１の出力トランジスタの駆動電流に応じた検出
電流を出力するｎ個のセンサー用トランジスタと、それ
ぞれのコレクタが上記ｎ個の第１の出力トランジスタの
ベース及び上記ｎ個のセンサー用トランジスタのベース
に接続されており対応する第１の出力トランジスタの駆
動電流及びセンサー用トランジスタの検出電流を制御す
るｎ個の制御用トランジスタと、上記ｎ個のセンサー用
トランジスタのコレクタのすべてに接続されており上記
ｎ個のセンサー用トランジスタの各検出電流ごとに当該
検出電流に応じた両端間電圧を生じる電流検出用抵抗
と、該電流検出用抵抗の各両端間電圧ごとに当該両端間
電圧と所定の入力電圧とを比較し当該両端間電圧の上記
所定の入力電圧に対する差に応じた出力電圧を出力する
比較手段と、上記モータの回転磁界の変化に応じて上記
比較手段の出力電圧に応じた第１のトランジスタ動作電
流を対応する上記ｎ個の制御用トランジスタのベースに
切り替えながら供給すると共に上記モータの回転磁界の
変化に応じて第２のトランジスタ動作電流を対応する上
記ｎ個の第２の出力トランジスタのベースに切り替えな
がら供給する通電切替手段とを備えていることを特徴と
するモータ駆動装置。1. A motor drive device for driving a motor by supplying a drive current to an n-phase (n is a natural number of 2 or more) phase motor winding provided on the motor and having one end connected to each other. N collector coils connected to the other ends of the n-phase motor windings to supply drive current to the corresponding motor windings, and the n-phase motor windings Of n second output transistors whose respective collectors are connected to the other end of each of the first and second n-th output transistors are current mirror-coupled to the n first output transistors, respectively. N sensor transistors that output corresponding detection currents, and the collectors of the n sensor transistors are the bases of the n first output transistors and the n sensor transistors are the bases. N control transistors that are connected and control the driving current of the corresponding first output transistor and the detection current of the sensor transistor, and are connected to all of the collectors of the n sensor transistors. A current detection resistor that generates a voltage between both ends of each of the sensor transistors for each detection current, and a voltage between both ends and a predetermined input voltage for each voltage between both ends of the current detection resistor. Comparing means for outputting an output voltage according to the difference between the voltage across the terminal and the predetermined input voltage, and a first transistor corresponding to the output voltage of the comparing means according to the change of the rotating magnetic field of the motor. The operating current is supplied while being switched to the bases of the corresponding n control transistors, and the second transistor is supplied in response to a change in the rotating magnetic field of the motor. A motor drive device, comprising: an energization switching unit that supplies the transistor operating current to the bases of the corresponding n second output transistors while switching it.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5083552A JPH06303795A (en) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | Motor driver |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5083552A JPH06303795A (en) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | Motor driver |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06303795A true JPH06303795A (en) | 1994-10-28 |
Family
ID=13805679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5083552A Pending JPH06303795A (en) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | Motor driver |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06303795A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3208923A1 (en) * | 2016-02-17 | 2017-08-23 | ams AG | Sensor arrangement and method for operating a sensor arrangement |
-
1993
- 1993-04-09 JP JP5083552A patent/JPH06303795A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3208923A1 (en) * | 2016-02-17 | 2017-08-23 | ams AG | Sensor arrangement and method for operating a sensor arrangement |
| WO2017140619A1 (en) * | 2016-02-17 | 2017-08-24 | Ams Ag | Sensor arrangement and method for operating a sensor arrangement |
| US11125586B2 (en) | 2016-02-17 | 2021-09-21 | Ams Ag | Sensor arrangement and method for operating a sensor arrangement |
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