JPH0646240Y2 - Motor drive circuit - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「考案の目的」 （産業上の利用分野） 本考案はモーター駆動回路に係り、特に永久磁石の極性
を検出すべき複数の位置検出素子からの各出力電圧を基
礎として駆動コイルへの電流供給量が制御されるように
なっているモーター駆動回路に関する。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial field of application) The present invention relates to a motor drive circuit, and in particular, is based on each output voltage from a plurality of position detection elements that should detect the polarity of a permanent magnet. The present invention relates to a motor drive circuit in which the amount of current supplied to a drive coil is controlled.

（従来技術） 一般にフォノモーター等のように円滑な回転が要求され
るモーターとしては多極の固定コイルを有するブラシレ
ス型のものが用いられている。この種のモーターは第３
図に平面図として示すように磁極が交互に配置されたロ
ーター20の下面側に駆動コイルL1〜L6を配置し、該駆動
コイルへ駆動電流を適当なタイミングで供給することに
よりローター20が回転するように構成されている。ロー
ター20の速度制御はローター20に近接して配置されたホ
ール素子H1,H2により磁極の極性及び位置を検出し、第
４図にブロック図として示すように駆動回路21,22を介
して駆動コイルL1〜L6への供給電流を制御せしめること
によりなされる。(Prior Art) In general, a brushless type motor having a multipolar fixed coil is used as a motor such as a phonomotor which requires smooth rotation. This kind of motor is the third
As shown as a plan view in the figure, the drive coils L1 to L6 are arranged on the lower surface side of the rotor 20 in which magnetic poles are alternately arranged, and the rotor 20 is rotated by supplying a drive current to the drive coils at appropriate timings. Is configured. The speed of the rotor 20 is controlled by detecting the polarities and positions of the magnetic poles by Hall elements H1 and H2 arranged close to the rotor 20, and driving coils through driving circuits 21 and 22 as shown in a block diagram in FIG. This is done by controlling the current supplied to L1 to L6.

上記駆動コイルL1,L3,L5はホール素子H1からの出力電圧
に基づいて制御され、一方、駆動コイルL2,L4,L6はホー
ル素子H2からの出力電圧に基づいて制御されるようにな
っており、駆動コイルL1〜L6の極性を交互に制御するこ
とによってローター20を定速で回転せしめるように構成
されている。The drive coils L1, L3, L5 are controlled based on the output voltage from the Hall element H1, while the drive coils L2, L4, L6 are controlled based on the output voltage from the Hall element H2. , The rotor 20 is rotated at a constant speed by alternately controlling the polarities of the drive coils L1 to L6.

（考案が解決しようとする問題点） ところが、上記した従来のモーター駆動回路においては
夫々独立して配置したホール素子H1、H2からの信号に基
づいて駆動コイルL1〜L6を駆動するものであるため、ホ
ール素子H1、H2間に特性上の差異があると、その差成分
がそのまま各駆動コイルL1〜L6に影響を与えローター20
の回転にワウ・フラッター（トルクムラ）を生じせしめ
る原因となっていた。(Problems to be solved by the device) However, in the above-mentioned conventional motor drive circuit, the drive coils L1 to L6 are driven based on signals from the Hall elements H1 and H2 which are independently arranged. , If there is a difference in characteristics between the Hall elements H1 and H2, the difference component directly affects the drive coils L1 to L6 and the rotor 20
Was causing wow and flutter (torque unevenness) in the rotation of the.

更に詳説すると、ホール素子は印加電流と与えられる磁
界密度とに応じ出力電圧が変化する素子であるが、無磁
界空間におけオフセット電圧や磁界中における出力電圧
特性は各素子毎に異なっている。このため各ホール素子
H1、H2の夫々の各相の出力φ１、φ２には位相−電圧特
性図として第５図に示すように両出力間にｖなる電位差
が生じ、駆動コイルL1,L3,L5とL2,L4,L6の各駆動電流に
同様の差異が生ずることとなる。したがって駆動コイル
L1〜L6によって誘起される合成トルクは第６図に位相−
トルク特性図として示すように波状の変動を示し、特
に、低慣性モーターにおいてはモーターサーボループの
開特性におけるカットオフ周波数が高域化するため、機
械的なトルクリップルを充分に減衰させることができ
ず、ワウ・フラッター特性が著しく低下することとなっ
ていた。一般に、ワウ・フラッター特性は、第７図に開
特性図として示すようにトルクリップルの固有周波数f1
とローパスフィルタのカットオフ周波数fC1との比によ
り決定され、リップル率をＲとするとワウ・フラッター
Ｗは、 として示される。このため第８図に開特性図として示す
ようにカットオフ周波数（fC2）を充分に低くすること
によりリップルを低減させることができるが、モーター
やターンテーブルの慣性質量を大巾に増加させたり、或
いはホール素子の利得を厳密に調整する等の処置が必要
となるため、コストアップを招き容易に採用することは
できなかった。More specifically, the Hall element is an element whose output voltage changes according to the applied current and the applied magnetic field density, but the offset voltage in the non-magnetic space and the output voltage characteristic in the magnetic field are different for each element. Therefore, each Hall element
A potential difference of v occurs between the outputs φ1 and φ2 of each phase of H1 and H2 as shown in FIG. 5 as a phase-voltage characteristic diagram, and drive coils L1, L3, L5 and L2, L4, A similar difference will occur in each drive current of L6. Therefore the drive coil
The combined torque induced by L1 to L6 is shown in FIG.
As shown in the torque characteristic diagram, it shows wavy fluctuations.In particular, in a low inertia motor, the cutoff frequency in the open characteristic of the motor servo loop becomes high, so mechanical torque ripple can be attenuated sufficiently. Instead, the wow and flutter characteristics were significantly reduced. Generally, the wow and flutter characteristic is as shown in FIG. 7 as an open characteristic diagram, and the natural frequency f1 of the torque ripple is
And the cutoff frequency fC1 of the low-pass filter, the wow and flutter W is Indicated as. Therefore, as shown in Fig. 8 as an open characteristic diagram, the ripple can be reduced by sufficiently lowering the cutoff frequency (fC2), but the inertial mass of the motor and turntable can be greatly increased, Alternatively, since it is necessary to take measures such as strictly adjusting the gain of the Hall element, the cost is increased and it cannot be easily adopted.

そこで、各ホール素子H1、H2の直流オフセット電圧分を
除去するために各ホール素子H1、H2と駆動回路21,22と
の間に直流除去用のコンデンサを介挿することも考えら
れるが、斯る構成とした場合においては起動時に充分な
トルクが獲られず、所謂立ち上がり特性が悪化する虞が
ある。なぜなら、起動時には各ホール素子H1、H2からの
出力が極低周波となるため、駆動回路21,22へ入力され
るべき信号がカットされてしまうからである。Therefore, in order to remove the DC offset voltage component of each Hall element H1, H2, it is also conceivable to insert a DC removing capacitor between each Hall element H1, H2 and the drive circuit 21, 22. In the case of such a configuration, sufficient torque may not be obtained at the time of startup, and so-called rising characteristics may deteriorate. This is because the output from each of the Hall elements H1 and H2 has an extremely low frequency at the time of start-up, so that the signals to be input to the drive circuits 21 and 22 are cut.

本考案は上記した点に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、ホール素子等の調整が不要である
と共に慣性質量等を増加させることなく極めて優れたワ
ウ・フラッター特性を得ることができるようにしたモー
ター駆動回路を提供することにある。The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to obtain an extremely excellent wow and flutter characteristic without adjusting the Hall element and the like and without increasing the inertial mass and the like. It is to provide a motor drive circuit capable of performing.

「考案の構成」 （問題点を解決するための手段） 本考案に係るモーター駆動回路は、永久磁石の極性を検
出すべき少なくとも２個の位置検出素子と、該少なくと
も２個の位置検出素子からの出力電圧をそれぞれ増幅す
る少なくとも２つの増幅手段と、前記少なくとも２つの
増幅手段の出力によりそれぞれ駆動電流が供給される複
数の駆動コイルとからなるモーター駆動回路において、 上記少なくとも２つの増幅手段の出力間の振幅誤差を検
出する振幅誤差検出手段と、ローターの回転数が或る範
囲内にあるか否かを検出するための検出手段と、上記位
置検出素子と上記増幅手段の間に配置され、上記位置検
出素子の出力信号中の交流分のみを通過させるようにし
た容量結合部と、上記検出手段からの検出信号により制
御され、上記位置検出素子からの出力信号を上記増幅手
段へ直接通過させるか上記容量結合部を介して通過させ
るかを選択切り換えするための切り換え部と、上記振幅
誤差検出手段の検出信号を所定の前記位置検出素子の出
力信号に加算する加算手段とを備え、前記増幅手段の各
出力の振幅が一致するべく制御されるようにすると共
に、ローターの回転数が或る範囲内以下であるときには
上記位置検出素子からの出力信号を直接上記増幅手段へ
通過させ、ローターの回転数が或る範囲内にあるときに
は上記位置検出素子からの出力信号を上記容量結合部を
介して上記増幅手段に出力させるように構成されてい
る。[Configuration of Device] (Means for Solving Problems) A motor drive circuit according to the present invention includes at least two position detecting elements for detecting the polarity of a permanent magnet, and at least two position detecting elements. Of at least two amplifying means for respectively amplifying the output voltages of the at least two amplifying means, and a plurality of driving coils to which driving currents are respectively supplied by the outputs of the at least two amplifying means. Amplitude error detection means for detecting an amplitude error between, a detection means for detecting whether the rotational speed of the rotor is within a certain range, disposed between the position detection element and the amplification means, The position detection is controlled by a capacitive coupling part that allows only an alternating current component of the output signal of the position detection element to pass therethrough and a detection signal from the detection means. A switching unit for selectively switching between passing the output signal from the child directly to the amplifying unit or passing through the capacitive coupling unit; and a detection signal of the amplitude error detecting unit of the predetermined position detecting element. And an addition means for adding to the output signal so that the amplitudes of the outputs of the amplification means are controlled so as to match, and when the rotation speed of the rotor is within a certain range or less, the position detection element The output signal is directly passed to the amplification means, and when the rotation speed of the rotor is within a certain range, the output signal from the position detection element is output to the amplification means via the capacitive coupling section. There is.

また、振幅誤差検出手段は、上記増幅手段の内の第１の
増幅手段の一方の極性の出力電圧のみを取り出す第１の
手段と、第２の増幅手段の他方の極性の出力電圧を取り
出す第２の手段と、前記第１及び第２の手段の出力が供
給されるコンデンサと、該コンデンサの出力電圧の低域
成分を通過させるためのローパスフィルタとを備え、該
ローパスフィルタの出力電圧を特定の位置検出素子の出
力信号に加算して、前記増幅手段の各出力の振幅が一致
するべく制御されるように構成されている。The amplitude error detection means includes a first means for extracting only the output voltage of one polarity of the first amplification means of the amplification means and a first means for extracting the output voltage of the other polarity of the second amplification means. 2 means, a capacitor to which the outputs of the first and second means are supplied, and a low-pass filter for passing a low-frequency component of the output voltage of the capacitor, and the output voltage of the low-pass filter is specified. Is added to the output signal of the position detecting element, and the amplitude of each output of the amplifying means is controlled so as to match.

（作用） コンデンサは、２つの位置検出素子からの各出力電圧を
増幅する２つの増幅手段の内の第１の増幅手段の正の出
力電圧と第２の増幅手段の負の出力電圧により充放電さ
れるため、各増幅手段の出力電圧の振幅が等しい場合に
は各電圧が相殺され充電はなされないが、各増幅手段の
出力電圧の振幅に差がある場合には当該差分の充電がな
される。この差分はローパスフィルタを介して特定の位
置検出素子の出力信号に加算されるため、結果的に各位
置検出素子の出力信号は等価となり、駆動コイルへの電
流供給量も等しくなる。(Operation) The capacitor is charged and discharged by the positive output voltage of the first amplifying means and the negative output voltage of the second amplifying means of the two amplifying means for amplifying the respective output voltages from the two position detecting elements. Therefore, when the amplitudes of the output voltages of the respective amplifying means are equal, the respective voltages cancel each other and are not charged, but when there is a difference in the amplitudes of the output voltages of the respective amplifying means, the difference is charged. . Since this difference is added to the output signal of the specific position detecting element through the low-pass filter, the output signals of the respective position detecting elements become equivalent and the current supply amount to the drive coil becomes equal.

しかも、ローターの起動時には上記位置検出手段からの
信号を直接通過させることにより、立ち上り特性を良好
ならしめると共に、ローターの回転数が所定範囲内に至
ったときには位置検出素子からの信号を容量結合部を介
して出力させることにより、各位置検出素子におけるオ
フセット電圧等の直流分を除去することができる。Moreover, when the rotor is started, the signal from the position detecting means is directly passed to improve the start-up characteristics, and when the rotational speed of the rotor is within a predetermined range, the signal from the position detecting element is capacitively coupled. It is possible to remove a direct current component such as an offset voltage in each position detection element by outputting the voltage through the.

したがってリップル成分は大巾に低減されモーターのワ
ウ・フラッター特性は良好なものとなる。Therefore, the ripple component is greatly reduced and the motor wow and flutter characteristics are improved.

（実施例） 本考案に係るモーター駆動回路の実施例を第１図及び第
２図に基づいて説明する。(Embodiment) An embodiment of the motor drive circuit according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

なお、第１図は全体の回路図、第２図は位相−トルク特
性を示すグラフ図である。Note that FIG. 1 is an overall circuit diagram, and FIG. 2 is a graph diagram showing phase-torque characteristics.

図中、１及び２は位置検出素子であって、実施例では夫
々ホール素子が用いられており、ローター（図示しな
い）の極性を検出することにより磁極の位置を検出する
ことができるようになっている。３は位置検出素子１、
２からの出力電圧により充放電されるように接続された
コンデンサ、４は該コンデンサ３の出力電圧の低域成分
を通過させるためのローパスフィルタであって、該ロー
パスフィルタ４の出力電圧５は特定の位置検出素子、図
示例では位置検出素子１の出力電圧に加算されるように
なっている。位置検出素子1,2の後段には容量結合部と
してのコンデンサCa,Cb,とCc,Cdとが夫々配置されてお
り、これらコンデンサCa〜Cdには切り換え部SW1〜SW4が
並列に夫々接続されている。切り換え部SW1〜SW4は、検
出手段Ｐからの信号により開閉制御されるようになって
いる。検出手段Ｐは、ローター20の回転数が或る範囲内
にあるか否かを検出するためのものであり、ローター20
の回転数が所定範囲内のときには切り換え部SW1〜SW4を
開状態に動作せしめ、一方、ローター20の回転数が所定
範囲以下である場合には切り換え部SW1〜SW4を閉状態に
動作せしめるように作用する。したがって、ローター20
の回転数が所定範囲以下、即ち、起動時においては位置
検出素子1,2は次段以降の回路に対して直結状態とな
り、定常回転時においてはコンデンサCa〜Cdを介在させ
結合させることとなる。In the figure, reference numerals 1 and 2 are position detecting elements, and Hall elements are used in the embodiments, respectively, and the position of the magnetic pole can be detected by detecting the polarity of a rotor (not shown). ing. 3 is the position detecting element 1,
A capacitor 4 connected so as to be charged and discharged by the output voltage from 2 is a low-pass filter for passing the low-frequency component of the output voltage of the capacitor 3, and the output voltage 5 of the low-pass filter 4 is specified. The position detection element, in the illustrated example, is added to the output voltage of the position detection element 1. Capacitors Ca, Cb, and Cc, Cd as capacitive coupling units are respectively arranged in the subsequent stages of the position detection elements 1, 2, and switching units SW1 to SW4 are connected in parallel to these capacitors Ca to Cd, respectively. ing. The switching units SW1 to SW4 are controlled to be opened / closed by a signal from the detection means P. The detection means P is for detecting whether or not the rotation speed of the rotor 20 is within a certain range.
When the rotation speed of the rotor 20 is within the predetermined range, the switching units SW1 to SW4 are operated in the open state, while when the rotation speed of the rotor 20 is within the predetermined range, the switching units SW1 to SW4 are operated in the closed state. To work. Therefore, rotor 20
When the rotation speed of is less than a predetermined range, that is, at the time of startup, the position detection elements 1 and 2 are directly connected to the circuits of the next stage and thereafter, and at the time of steady rotation, the capacitors Ca to Cd are interposed and coupled. .

以上述べたように、位置検出素子１の出力電圧により制
御される駆動コイル６と、位置検出素子２の出力電圧に
より制御される駆動コイル７には夫々等価な駆動電流が
与えられる。As described above, the drive coil 6 controlled by the output voltage of the position detection element 1 and the drive coil 7 controlled by the output voltage of the position detection element 2 are supplied with equivalent drive currents.

また、定常回転時には位置検出素子1,2の後段にコンデ
ンサCa〜Cdが接続され、各位置検出素子1,2間のオフセ
ット電圧の不揃い分は除去される。Further, at the time of steady rotation, the capacitors Ca to Cd are connected in the subsequent stage of the position detecting elements 1 and 2, and the nonuniformity of the offset voltage between the position detecting elements 1 and 2 is removed.

一方、起動時には位置検出素子1,2は次段以降に直接接
続されることとなるから、信号が減衰することはなく良
好な立ち上り特性を得ることができる。On the other hand, at the time of start-up, the position detection elements 1 and 2 are directly connected to the next stage and thereafter, so that a good rising characteristic can be obtained without signal attenuation.

以下その動作例を具体的回路構成例と共に説明する。The operation example will be described below together with a specific circuit configuration example.

ブーストトランジスタQ1で制御される位置検出素子１の
出力電圧は、オペアンプA1及び相補接続されたトランジ
スタQ2、Q3で構成された増幅手段で増幅され、駆動コイ
ル６に供給される。駆動コイル６の出力端は抵抗R1、コ
ンデンサC1、ダイオードD1を介してオペアンプA3（反転
増幅器）に接続されているので、駆動コイル６の出力端
に表われる増幅手段の出力電圧の正の電圧のみが、オペ
アンプA3の反転入力端と出力端との間に接続されたコン
デンサ３には脈流として充電される。The output voltage of the position detecting element 1 controlled by the boost transistor Q1 is amplified by the amplifying means composed of the operational amplifier A1 and the complementary connected transistors Q2 and Q3, and is supplied to the drive coil 6. Since the output end of the drive coil 6 is connected to the operational amplifier A3 (inverting amplifier) via the resistor R1, the capacitor C1, and the diode D1, only the positive output voltage of the amplification means appearing at the output end of the drive coil 6 However, the capacitor 3 connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier A3 is charged as a pulsating current.

一方、ブーストトランジスタQ4で制御される位置検出素
子２の出力電圧は、オペアンプA2及び相補接続されたト
ランジスタQ5、Q6で構成された増幅手段で増幅され、駆
動コイル７に供給される。駆動トルク７の出力端は抵抗
R2、コンデンサC2、ダイオードD3を介してオペアンプA3
に接続されているので、駆動コイル７の出力端に表われ
る増幅手段の出力電圧の負の電圧のみがコンデンサ３に
脈流として充電されるようになっている。On the other hand, the output voltage of the position detecting element 2 controlled by the boost transistor Q4 is amplified by the amplifying means composed of the operational amplifier A2 and the complementary connected transistors Q5 and Q6, and is supplied to the drive coil 7. Output end of drive torque 7 is resistance
Operational amplifier A3 via R2, capacitor C2 and diode D3
Therefore, only the negative voltage of the output voltage of the amplifying means appearing at the output end of the drive coil 7 is charged into the capacitor 3 as a pulsating current.

スイッチSW1〜SW4としてはリードリレー等の機械的スイ
ッチを用いることもできるが、FETスイッチやCMOSアナ
ログスイッチ等も用いることができる。検出手段Ｐはロ
ーター20の回転速度が或る範囲内にあるか否かを判別し
てスイッチSW1〜SW4を制御するが、具体的にはローター
20から出力されるパルスの周波数を周波数−電圧変換
し、この出力電圧が所定値内にあるか否かをウインドコ
ンパレーターで判別させる等のプロセスを経てスイッチ
SW1〜SW4の制御がなされるように構成されている。A mechanical switch such as a reed relay can be used as the switches SW1 to SW4, but a FET switch, a CMOS analog switch, or the like can also be used. The detection means P determines whether or not the rotation speed of the rotor 20 is within a certain range and controls the switches SW1 to SW4.
The frequency of the pulse output from 20 is frequency-voltage converted, and the switch is passed through a process such as determining whether this output voltage is within a specified value with a window comparator.
It is configured to control SW1 to SW4.

コンデンサ３に蓄積される電荷は、駆動コイル６の出力
端に表われる増幅手段の出力電圧の振幅が駆動コイル７
の出力端に表われる増幅手段の出力電圧の振幅に等しい
場合には相殺されることとなるが、仮に、駆動コイル６
の出力端に表われる増幅手段の出力電圧の振幅が駆動コ
イル７の出力端に表われる増幅手段の出力電圧の振幅よ
り大きい場合にはオペアンプA3の出力は負電圧となる。
この負の出力電圧は、抵抗R4、R5、R6、コンデンサC5、
C6、及びオペアンプA4により構成されたローパスフィル
タ４を介してオペアンプA5の反転入力端に入力される。The charge accumulated in the capacitor 3 has the amplitude of the output voltage of the amplifying means, which appears at the output end of the drive coil 6, and the amplitude of the output voltage of the drive coil 7.
If it is equal to the amplitude of the output voltage of the amplifying means appearing at the output end of the drive coil 6, the drive coil 6 is canceled.
When the amplitude of the output voltage of the amplifying means appearing at the output end of the above is larger than the amplitude of the output voltage of the amplifying means appearing at the output end of the drive coil 7, the output of the operational amplifier A3 becomes a negative voltage.
This negative output voltage is generated by resistors R4, R5, R6, capacitor C5,
It is input to the inverting input terminal of the operational amplifier A5 via the low-pass filter 4 composed of C6 and the operational amplifier A4.

ところで、位置検出素子２を流れる電流は、別に入力さ
れる速度検出信号Ｓにより制御される電流ブーストトラ
ンジスタQ4によって制御されているが、位置検出素子１
を制御するための電流ブーストトランジスタQ1のベース
には、オペアンプA5からの出力信号が入力されるように
なっている。By the way, the current flowing through the position detecting element 2 is controlled by the current boost transistor Q4 which is controlled by the speed detection signal S which is separately input.
The output signal from the operational amplifier A5 is input to the base of the current boost transistor Q1 for controlling the.

オペアンプA5の非反転入力端は、抵抗R7を介してトラン
ジスタQ4のエミッタに接続され、上記速度検出信号Ｓに
相当する信号が入力されるており、トランジスタQ1は速
度検出信号Ｓのタイミングに応じて制御されるようにな
っている。上記出力電圧５は、抵抗R9、R10を介してト
ランジスタQ1のエミッタに接続されており、位置検出素
子１への電流を制御するように作用する。従って、位置
検出素子１の出力電圧は降下せしめられ位置検出素子２
と同一の出力電圧となるように制御され、結果的に駆動
コイル６、７に供給される電流量を平衡させることがで
きる。The non-inverting input terminal of the operational amplifier A5 is connected to the emitter of the transistor Q4 via the resistor R7, and the signal corresponding to the speed detection signal S is input to the transistor Q1. It is controlled. The output voltage 5 is connected to the emitter of the transistor Q1 via the resistors R9 and R10 and acts so as to control the current to the position detecting element 1. Therefore, the output voltage of the position detecting element 1 is lowered and the position detecting element 2
The output voltage is controlled to be the same as, and as a result, the amount of current supplied to the drive coils 6 and 7 can be balanced.

以上、位置検出素子１の出力電圧を増幅した電圧が位置
検出素子２の出力電圧を増幅した電圧より大きい場合に
ついて説明したが、前記両電圧の大小関係が逆の場合も
上記と同様の回路動作により駆動コイル6,7に供給され
る電流量は平衡する。The case where the voltage obtained by amplifying the output voltage of the position detection element 1 is higher than the voltage obtained by amplifying the output voltage of the position detection element 2 has been described above. However, when the magnitude relationship between the two voltages is opposite, the same circuit operation as above is performed. Thus, the amounts of current supplied to the drive coils 6 and 7 are balanced.

したがって、上記本考案にモーター駆動回路の位相−ト
ルク特性は、図２に示すようになり、合成トルクは平坦
となる。Therefore, the phase-torque characteristic of the motor drive circuit according to the present invention is as shown in FIG. 2, and the combined torque is flat.

一般にブラシレスモーターの駆動力は、 Ｆ∝Ｎ・Ｂ・Ｉ・ｌ＝Ｋ・Ｂ・Ｉ （ただしN:コイルターン数、B:磁束密度、I:電流、l:有
効長、K:定数である） で示されるが、実施例の如き２相型のモーターにおいて
は、 F2＝Ｋ′・B₀ ²cos²θ となるから、総合駆動力Ｆは、 Ｆ＝F1＋F2＝Ｋ′B₀ ²(sin²θ＋cos²θ）＝Ｋ′B₀ ² となる。Generally, the driving force of a brushless motor is F∝N ・ B ・ I ・ l = K ・ B ・ I (N: number of coil turns, B: magnetic flux density, I: current, l: effective length, K: constant) ), The two-phase motor as in the embodiment, F2 = K '· B ₀ ² cos ² θ Therefore, the total driving force F is F = F1 + F2 = K′B ₀ ² (sin ² θ + cos ² θ) = K′B ₀ ² .

一方、位置検出素子には、入力抵抗及び出力特性にバラ
ツキがあり、これらのパラメータを定数α１、α２とす
ると、 上記駆動コイル６、７により誘起される駆動力F1、F2
は、 F1＝α₁B₀ ²sin²θ F2＝α₂B₀ ²cos²θ Ｆ＝B₀ ²（α₁sin²θ＋α₂cos²θ） となるが、リップル分をゼロにするためには、（α₁sin
²＋α₂cos²θ）が定数となれば良い。本考案により位置
検出素子１及び位置検出素子２の出力特性を揃えること
によって、α１＝α２とすることができるから、sin²θ
＋cos²θ＝１より上記（ ）内の数値を定数とすること
ができる。On the other hand, the position detection element has variations in input resistance and output characteristics. If these parameters are constants α1 and α2, driving forces F1 and F2 induced by the driving coils 6 and 7 are obtained.
Is F1 = α ₁ B ₀ ² sin ² θ F2 = α ₂ B ₀ ² cos ² θ F = B ₀ ² (α ₁ sin ² θ + α ₂ cos ² θ), but in order to make the ripple component zero Is (α ₁ sin
² + α ₂ cos ² θ) should be a constant. According to the present invention, by making the output characteristics of the position detecting element 1 and the position detecting element 2 uniform, it is possible to set α1 = α2, so sin ² θ
From + cos ² θ = 1, the numerical value in the above () can be made a constant.

以上述べたように、合成トルクを平坦なものとすること
ができると共に、定速回転時には各位置検出素子1,2に
おけるオフセット電圧を無視することができるからモー
ターのワウ・フラッターを大巾に改善することができ
る。また、起動時においては各位置検出素子を次段に直
接接続することができるから、立ち上がり特性は何等悪
化することはない。As described above, the combined torque can be made flat and the offset voltage in each position detection element 1 and 2 can be ignored during constant speed rotation, so the motor wow and flutter can be greatly improved. can do. Moreover, since each position detecting element can be directly connected to the next stage at the time of start-up, the rising characteristics are not deteriorated at all.

「考案の効果」 本考案に係るモーター駆動回路によれば、永久磁石の極
性を検出すべき少なくとも２個の位置検出素子と、該少
なくとも２個の位置検出素子からの出力電圧をそれぞれ
増幅する少なくとも２つの増幅手段と、前記少なくとも
２つの増幅手段の出力によりそれぞれ駆動電流が供給さ
れる複数の駆動コイルとからなるモーター駆動回路にお
いて、上記少なくとも２つの増幅手段の出力間の振幅誤
差を検出する振幅誤差検出手段と、ローターの回転数が
或る範囲内にあるか否かを検出するための検出手段と、
上記位置検出素子と上記増幅手段の間に配置され、上記
位置検出素子の出力信号中の交流分のみを通過させるよ
うにした容量結合部と、上記検出手段からの検出信号に
より制御され、上記位置検出素子からの出力信号を上記
増幅手段へ直接通過させるか上記容量結合部を介して通
過させるかを選択切り換えするための切り換え部と、上
記振幅誤差検出手段の検出信号を所定の前記位置検出素
子の出力信号に加算する加算手段とを備え、前記増幅手
段の各出力の振幅が一致するべく制御されるようにする
と共に、ローターの回転数が或る範囲内以下であるとき
には上記位置検出素子からの出力信号を直接上記増幅手
段へ通過させ、ローターの回転数が或る範囲内にあると
きには上記位置検出素子からの出力信号を上記容量結合
部を介して上記増幅手段に出力させるように構成されて
いるから、位置検出素子の出力電圧のバラツキは完全に
補償されると共に定速回転時には各位置検出素子のオフ
セット電圧を除去することができ各駆動コイルに同一量
の電流を供給することができる。[Advantage of the Invention] According to the motor drive circuit of the present invention, at least two position detecting elements for detecting the polarities of the permanent magnets and at least amplifying the output voltages from the at least two position detecting elements, respectively. In a motor drive circuit comprising two amplification means and a plurality of drive coils to which drive currents are respectively supplied by the outputs of the at least two amplification means, an amplitude for detecting an amplitude error between the outputs of the at least two amplification means. Error detecting means, and detecting means for detecting whether or not the rotation speed of the rotor is within a certain range,
The position is controlled between the position detecting element and the amplifying means and is controlled by a detection signal from the detecting means, and a capacitive coupling portion that allows only the AC component in the output signal of the position detecting element to pass through, and the position A switching section for selectively switching whether the output signal from the detection element is passed directly to the amplification means or through the capacitive coupling section, and the detection signal of the amplitude error detection means is a predetermined position detection element. And adding means for adding to the output signal of (1) so that the amplitudes of the outputs of the amplifying means are controlled to match, and when the rotation speed of the rotor is within a certain range or less, Output signal from the position detecting element is directly passed to the amplifying means, and when the rotation speed of the rotor is within a certain range, the output signal from the position detecting element is increased via the capacitive coupling section. The output voltage of the position detection element is completely compensated for, and the offset voltage of each position detection element can be removed at the time of constant speed rotation. Can be supplied with current.

したがって、低慣性型モーターであってもワウ・フラッ
ターを大巾に低減することができまたターンテーブル等
低慣性モーメントのものを用いることができるから大巾
なコストダウンを図ることができる。Therefore, wow and flutter can be greatly reduced even with a low inertia type motor, and a low moment of inertia such as a turntable can be used, so that a large cost reduction can be achieved.

しかも、起動時には位置検出素子からの出力信号を直接
次段に入力させるように切り換わるから立ち上り特性は
何等悪化することがない。Moreover, since the output signal from the position detection element is switched to be directly input to the next stage at the time of start-up, the rising characteristic is not deteriorated at all.

このため、位置検出素子の調整は不要となり生産性も良
好となる。更に位置検出素子に特性上の経年変化が生じ
ても自動的にこれを補償するように作用するから長期に
且って信頼性を維持することができる等の優れた特長が
ある。Therefore, no adjustment of the position detection element is required, and the productivity is good. Further, even if the position detecting element changes over time due to its characteristics, it automatically compensates for it, so that it has an excellent feature that the reliability can be maintained for a long period of time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図及び第２図は本考案に係るモーター駆動回路の実
施例を示し、第１図は全体の回路図、第２図は位相−ト
ルク特性を示すグラフ図である。第３図乃至第８図は従
来のモーター駆動回路を示し、第３図はモーターの平面
図、第４図はブロック図、第５図は位相−電圧特性図、
第６図は移相−トルク特性図、第７図及び第８図は開特
性図である。 １、2:位置検出素子、3:コンデンサ、4:ローパスフィル
タ、６、7:駆動コイル20:ローター、Ca〜Cd:容量結合部
としてのコンデンサSW1〜SW4:切り換え部、P:検出手段1 and 2 show an embodiment of a motor drive circuit according to the present invention, FIG. 1 is an overall circuit diagram, and FIG. 2 is a graph diagram showing a phase-torque characteristic. 3 to 8 show a conventional motor drive circuit, FIG. 3 is a plan view of a motor, FIG. 4 is a block diagram, FIG. 5 is a phase-voltage characteristic diagram,
FIG. 6 is a phase shift-torque characteristic diagram, and FIGS. 7 and 8 are open characteristic diagrams. 1, 2: Position detection element, 3: Capacitor, 4: Low pass filter, 6, 7: Drive coil 20: Rotor, Ca-Cd: Capacitors SW1 to SW4 as capacitive coupling section: Switching section, P: Detection means

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】永久磁石の極性を検出すべき少なくとも２
個の位置検出素子と、該少なくとも２個の位置検出素子
からの出力電圧をそれぞれ増幅する少なくとも２つの増
幅手段と、前記少なくとも２つの増幅手段の出力により
それぞれ駆動電流が供給される複数の駆動コイルとから
なるモーター駆動回路において、 上記少なくとも２つの増幅手段の出力間の振幅誤差を検
出する振幅誤差検出手段と、ローターの回転数が或る範
囲内にあるか否かを検出するための検出手段と、上記位
置検出素子と上記増幅手段の間に配置され、上記位置検
出素子の出力信号中の交流分のみを通過させるようにし
た容量結合部と、上記検出手段からの検出信号により制
御され、上記位置検出素子からの出力信号を上記増幅手
段へ直接通過させるか上記容量結合部を介して通過させ
るかを選択切り換えするための切り換え部と、上記振幅
誤差検出手段の検出信号を所定の前記位置検出素子の出
力信号に加算する加算手段とを備え、前記増幅手段の各
出力の振幅が一致するべく制御されるようにすると共
に、ローターの回転数が或る範囲内以下であるときには
上記位置検出素子からの出力信号を直接上記増幅手段へ
通過させ、ローターの回転数が或る範囲内にあるときに
は上記位置検出素子からの出力信号を上記容量結合部を
介して上記増幅手段に出力させるように構成されている
ことを特徴とするモーター駆動回路。1. At least two for detecting the polarity of a permanent magnet.
Position detecting elements, at least two amplifying means for respectively amplifying output voltages from the at least two position detecting elements, and a plurality of drive coils to which drive currents are respectively supplied by outputs of the at least two amplifying means. And a detection means for detecting whether or not the rotation speed of the rotor is within a certain range. And a capacitive coupling portion arranged between the position detecting element and the amplifying means and configured to pass only an AC component in the output signal of the position detecting element, and controlled by the detection signal from the detecting means, Switching for selectively switching between passing the output signal from the position detecting element directly to the amplifying means or passing through the capacitive coupling section. And an adding means for adding the detection signal of the amplitude error detecting means to a predetermined output signal of the position detecting element, so that the amplitudes of the outputs of the amplifying means are controlled to match each other, When the rotational speed of the rotor is within a certain range or less, the output signal from the position detecting element is directly passed to the amplifying means, and when the rotational speed of the rotor is within a certain range, the output signal from the position detecting element. Is configured to be output to the amplifying means via the capacitive coupling section. 【請求項２】振幅誤差検出手段は、上記増幅手段の内の
第１の増幅手段の一方の極性の出力電圧のみを取り出す
第１の手段と、第２の増幅手段の他方の極性の出力電圧
を取り出す第２の手段と、前記第１及び第２の手段の出
力が供給されるコンデンサと、該コンデンサの出力電圧
の低域成分を通過させるためのローパスフィルタとを備
え、該ローパスフィルタの出力電圧を特定の位置検出素
子の出力信号に加算して、前記増幅手段の各出力の振幅
が一致するべく制御されるように構成されていることを
特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載のモータ
ー駆動回路。2. The amplitude error detection means includes a first means for extracting only an output voltage of one polarity of the first amplification means of the amplification means and an output voltage of the other polarity of the second amplification means. The output of the first and second means, and a low-pass filter for passing the low-pass component of the output voltage of the capacitor, the output of the low-pass filter A utility model registration claim 1 characterized in that the voltage is added to the output signal of a specific position detecting element so that the amplitudes of the outputs of the amplifying means are controlled so as to match each other. The described motor drive circuit.