JPH0191688A - 直流モータの制御回路 - 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、テープレコーダ等のポータプル機器に使用さ
れる低電圧動作の小型直流モータを正逆転切替及び回転
制御する直流モータの制御回路に関するものである。

従来の技術 近年、ボータプルタイプのテープレコーダは小型軽量化
が進み、単３電池１本で使用する様な低電圧動作が可能
な装置が増加している。したがって内部に使用される直
流モータ及びその制御回路も低電圧で確実に動作するこ
とが要求されている。

また上記テープレコーダの小型軽量化のため、内部のメ
カニズムの機構を簡素化するため、直流モータを正逆転
切替えて回転制御する直流モータの制御回路が必要とさ
れてきた。

以下図面を参照しながら従来の直流モータの制御回路の
一例について説明する。

第２図は従来の直流モータの制御回路の回路図である。

第２図において、１は直流モータ、２及４はＰＮＰ　）
ランジスタ、３及び６はＮＰＮ　）ランジスタ、７及び
８はコンパレータ、６及び９は基準電圧発生回路、１ｏ
は正転スイッチ、１１は逆転スイッチ、Ｒ１からＲ８は
抵抗である。以上のように構成されたモータ制御回路に
ついて、以下その動作について説明する。正転スイッチ
１ｏを閉じるとＰＮＰトランジスタ２がＯＮし、直流モ
ータ１のプラス端子へ正の電圧が印加され、基準電圧発
生回路８及びコンパレータ７が動作してトランジスタ３
がＯＮＬ、直流モータ１は正回転を開始する。回転開始
後は、直流モータ１．抵抗Ｒ１，Ｒ３及びＲ４で構成さ
れるブリッジ回路及び基準電圧発生回路６及びコンパレ
ータ７によシ、いわゆるブリッジサーボ制御をトランジ
スタ３のベースを制御して行う。また正転スイッチを開
いて、反転スイッチ１１を閉じると、ＰＮＰ）ランジス
タ４がＯＮして直流モータ１のマイナス端子へ正電圧が
印加され、基準電圧回路９．コンパレータ８が動作して
トランジスタ６をＯＮさせ直流モータ１は逆回転を開始
する。逆回転開始後は、直流モータ１．抵抗Ｒ２，Ｒ５
，Ｒ６で構成されるブリッジ回路、基準電圧発生回路９
及びコンパレータ８によりトランジスタ５を制御して、
回転数を安定化させる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、電源ラインをスイ
ッチしているＰＮＰ　）ランジスタ２のベースエミッタ
間電圧だけモータへの供給電圧が低下するため、トラン
ジスタ２のベース電流を充分流し、ペースエミッタ間電
圧（以下ｖｃＥと称す）が飽和するように設定せねばな
らない。ところが、電源電圧が低下してくるとトランジ
スタ２のベース電流が低下し、ｖｃＥは増加する。また
、直流モータ１の機械的負荷が増大するとトランジスタ
２のコレクタ電流が増加するからｖｃＥは増加する。

上記のととくモータ起動時や電源減電圧、大負荷時にお
いてもｖｃＥが飽和するように抵抗Ｒ７の値を小さく設
定するため、定格電圧・定格負荷時の消費電流が増大す
るという問題点を有していた。

トランジスタ２を廃止して、スイッチ１ｏで直接電圧を
印加すれば上記問題点は解決するが、その場合大電流ス
イッチが必要となシ装置の小型化ができない。また正転
スイッチ１０及び反転スイッチ１１は、マイコン等の出
力信号に置換わる場合が多いので、その際トランジスタ
２及び４による電子スイッチは廃止できない。

本発明は上記問題点に鑑み、電源電圧変動及び負荷変動
に対しても回転数を安定にし、かつ定格電圧及び定格負
荷時の消費電流を軽減できる正逆転切替機能を有する直
流モータの制御回路を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のモータの制御回路
は、電源正極端子とモータ正極端子間に接続された第１
のトランジスタと、モータ負極端子と接地端子間に接続
された第２のトランジスタと、電源正極端子とモータ負
極端子間に接続された第３のトランジスタと、モータ正
極端子と接地端子間に接続された第４のトランジスタと
、正転用サーボ回路と、逆転用サーボ回路とを備え、モ
ータ正転時は上記正転用サーボ回路の出力て比例するよ
うに第１及び第２のトランジスタの各々のベース電流を
同時に増減させて正回転制御し、モータ逆転時は上記逆
転用サーボ回路の出力に比例するように第３及び第４の
トランジスタの各々のペース電流を同時に増減させて逆
回転制御するように構成したものである。

作　　用 本発明は上記した構成によって、モータ両極端子に供給
する電圧の極性反転切替のために設けられたモータ両極
のトランジスタを回転数安定化のためのサーボ回路の出
力により同時にドライブすることにより、電源の減電圧
時にモータ両極のトランジスタのペース電流が低下した
場合やモータの機械負荷増大時にモータ電流が増加した
場合にモータ両極のトランジスタのコレクタ・エミッタ
間電圧が増加してモータ回転数が低下し不安定にならな
いようにモータ両極のトランジスタ、すなわち従来例で
モータ正転時に第１のトランジスタ及び第２のトランジ
スタの各ベース電極をサーボ回路の出力で同時に制御す
ることにより、また従来例でモータ逆転時に第３のトラ
ンジスタ及び第４のトランジスタの各ベース電極をサー
ボ回路の出力で同時に制御することによシ、各トランジ
スタのペース電流を増加し、コレクタ・エミッタ間電圧
を下げてモータに所要の電流を流し回転数を安定化させ
得る。またモータ負荷が軽い場合には各トランジスタの
ペース電流を下げることができるから、定格電源電圧・
モータ定格負荷時の消費電流を従来例のモータ制御回路
よシ減少させることができる。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の一実施例における直流モータの制御回
路図を示すものである。第１図において、１は直流モー
タ、２はＰＮＰ　）ランジスタ、３はＮＰＮ　）ランジ
スタ、４はＰＮＰ　）ランジスタ、６はＮＰＮ　トラン
ジスタ、６は正転用基準電圧発生回路、７及び８はコン
パレータ、９は逆転用基準電圧発生回路、１０は正転指
令スイッチ、１１け逆転指令スイッチ、１２は正転用ド
ライブ回路、１３は逆転用ドライブ回路、Ｒ１からＲ６
は抵抗である。正転指令スイッチ１０を閉じるとコンパ
レータ７よシモータ起動出力が発生して、ＰＮＰトラン
ジヌタ２及びＮＰＮ　）ランジスタ３をＯＮさせモータ
１を正転始動させる。モータ１の始動後は、モータ１の
逆起電圧を、モータ１を含む抵抗Ｒ１，Ｒｓ及びＲ４よ
シなるブリッジ回路にて検出し、正転用基準電圧回路６
の設定電圧とコンパレータ７で比較増幅するよう構成し
た正転用サーボ回路の出力を正転用ドライブ回路１２に
入力し、上記サーボ回路の出力に比例するようにトラン
ジスタ２及びトランジスタ３の各々のペース電流を同時
に増減して、モータ１の正回転を制御する。

正転指令スイッチ１０を開き、逆転指令スイッチ１１を
閉じると、コンパレータ８よシモータ起動出力が発生し
てＰＮＰＩ−ランジスタ４及びＮＰＮトランジスタ５を
ＯＮさせモータ１を逆転始動させる。モータ始動後は、
モータ１の逆起電圧を、モータ１を含む抵抗Ｒ２，Ｒｓ
及びＲ６よシ構成するブリッジ回路にて検出し、逆転用
基準電圧発生回路９の設定電圧と上記逆起電圧をコンパ
レータ８で比較増幅するよう構成した逆転用サーボ回路
の出力を逆転用ドライブ回路１３に入力し、上記サーボ
回路の出力に比例するようにトランジスタ４及びトラン
ジスタ６の各々のペース電流を同時に増減して、モータ
１を逆回転制御する。

尚、正回転及び逆回転が安定し制御されている状態では
、正回転時のトランジスタ３及び逆回転時のトランジス
タ６の各々のコレクターエミッタ間電圧はほぼ飽和状態
に入るべく設定しておけば、上記した正転及び反転時に
構成されるブリッジ回路への影響は小さくできる。

以上のように本実施例によれば、正転時、トランジスタ
２及びトランジスタ３の各々のペース電流をコンパレー
タ７の出力に比例するように同時に制御することにより
、また、逆転時トランジスタ４及びトランジスタ５の各
々のペース電流をコンパレータ８の出力に比例するよう
に同時に制御して、モータの機械負荷増大時にモータ電
流が増加したシ、電源電圧が低下した場合でも、ペース
電流を増加して各々のトランジスタのコレクタ・エミッ
タ間電圧を下げ、コレクタ電流すなわちモータ電流を充
分ドライブできるよう制御をかけて回転を安定化するこ
とができ、またモータが軽負荷時は各々のトランジスタ
ペース電流を減小させることができるから、定格負荷・
定格電圧時のモータ制御回路電流を減少させることがで
きる。また、モータ正転逆転の切替えをサーボ回路内の
微少電流レベルで行うことができるから、正逆転切替ス
イッチの電流容量の小さいものが使用可能となるし、マ
イコン等により容易に電子切替することも可能となるな
ど実用上きわめて有効な直流モータ制御回路を実現する
ことができるものである。

発明の効果 以上のように本発明は、電源正極端子とモータ正極端子
間に接続された第１のトランジスタと、モータ負極端子
と接地端子間に接続された第２のトランジスタと、電源
正極端子とモータ負極端子間に接続された第３のトラン
ジスタと、モータ正極端子と接地端子間に接続された第
４のトランジスタと、モータ正転時に回転数を検出し安
定制御する正転用サーボ回路と、モータ逆転時に回転数
を検出し安定制御する逆転用サーボ回路とを備え、モー
タ正転指令時に上記正転用サーボ回路の出力に依り上記
第１及び第２の双方のトランジスタのベースを制御しモ
ータを正転動作させ、またモータ逆転指令時に上記逆転
用サーボ回路の出力に依り上記第３及び第４の双方のト
ランジスタのべ一ヌを制御しモータを逆転動作させるよ
うに構成した直流モータの制御回路であって、モータ正
転時は上記正転用サーボ回路の出力に比例するように第
１のトランジスタ及び第２のトランジスタの各々のベー
ス電流を同時に増減させて正回転制御し、またモータ逆
転時は上記逆転用サーボ回路の出力に比例するように第
３のトランジスタ及び第４のトランジスタの各々のベー
ス電流を同時に増減すせて逆回転制御するよう構成する
ことにより、電源電圧の変動及びモータ機械的負荷の変
動に対しても安定な正逆回転の制御が可能な直流モータ
の制御回路を実現できるものである。また定格負荷・定
格電圧時の制御回路の消費電流を下げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における直流モータの制御回
路の回路図、第２図は従来の直流モータの制御回路の回
路図である。 １・・・・・・直流モータ、２，４・・・・・・ＰＮＰ
　トランジスタ、３，６・・・・・・ＮＰＮ　）ランジ
スタ、６．９・・・・・・基準電圧発生回路、７，８・
・・・・・コンパレータ、１０・・・・・・正転指令ヌ
イッテ、１１・・・・・・逆転指令スイッチ、１２・・
・・・・正転用ドライブ回路、１３・・自・・逆転用ド
ライブ回路、Ｒ１−Ｒ６・・す・・抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　電源正極端子とモータ正極端子間に接続された第１の
   トランジスタと、モータ負極端子と接地端子間に接続さ
   れた第２のトランジスタと、電源正極端子とモータ負極
   端子間に接続された第３のトランジスタと、モータ正極
   端子と接地端子間に接続された第４のトランジスタと、
   モータ正転時に回転数を検出し安定制御する正転用サー
   ボ回路と、モータ逆転時に回転数を検出し安定制御する
   逆転用サーボ回路とを備え、モータ正転指令時に上記正
   転用サーボ回路の出力に依り上記第１及び第２の双方の
   トランジスタのベースを制御しモータを正転動作させ、
   またモータ逆転指令時に上記逆転用サーボ回路の出力に
   依り上記第３及び第４の双方のトランジスタのベースを
   制御しモータを逆転動作させるように構成した直流モー
   タの制御回路であつて、モータ正転時は上記正転用サー
   ボ回路の出力に比例するように第１のトランジスタ及び
   第２のトランジスタの各々のベース電流を同時に増減さ
   せて正回転制御し、またモータ逆転時は上記逆転用サー
   ボ回路の出力に比例するように第３のトランジスタ及び
   第４のトランジスタの各々のベース電流を同時に増減さ
   せて逆回転制御するように構成したことを特徴とする直
   流モータの制御回路。