JPH04127389A - モータ駆動回路のｐｉ演算回路 - 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】 〔概要〕 Ｐ■副制御行うためのＰＩ演算回路を簡易化したモータ
駆動回路のＰＩ演算回路に関し、演算増幅器と抵抗の使
用量を大幅に減少させることを目的とし、 演算増幅器の子端子に第１の抵抗を経て信号を入力させ
、該＋端子を第１のコンデンサと、該第１のコンデンサ
に直列に接続された第２のコンデンサを経て地気に接続
すると共に、該第２のコンデンサには並列に第２の抵抗
を接続し、該演算増幅器の出力側を一端子に接続するこ
とにより、比例動作と積分動作を行わせる構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明はモータを一定速度で回転させるため、ＰＩ（比
例、積分）制御を行うモータ駆動回路に係り、特にＰＩ
開制御行うためのＰＩ演算回路を簡易化したモータ駆動
回路のＰＩ演算回路に関する。

磁気ディスク装置等のスピンドルモータは、定速度で回
転する必要があり、このためモータ１動回路は、目標と
する速度と、実際のモータ速ｒとを比較し、この比較結
果に対し、ＰＩ演算を１つてモータ電流を決定している
。

ところで、ＰＩ演算を行うＰＩ演算回路は、上側と積分
動作を行うため、多くの演算増幅器をｄ要とし、このた
め多くの抵抗やコンデンサが使月されるが、装置に実装
するスペースが少なく、峯済的であることが望まれてい
る。

〔従来の技術〕

第３図はモータ駆動回路の一例を示すブロック図である
。

速度比較器１は図示省略したスピンドルモータのホール
素子が送出する信号に基づき、スピンドルモータの回転
速度を検出し、目標速度と比較して、スピンドルモータ
の回転速度に比例した時間だけ、ＩＮＣ信号又はＤＥＣ
信号をＰＩ演算回路２に送出する。

例えば、目標速度が一回転に要する時間で２ＯＳである
とし、スピンドルモータの一回転する時間が２２ｍ５で
あるとすると、２妬の間【ＮＣ信号が送出され、ＰＩ演
算回路２で定電流回路３に電流を増加させるように指示
する電流指令が作成される。

又、逆に、スピンドルモータの一回転する時間が１８Ｉ
Ｉｓであるとすると、２ｍｓの間ＤＥＣ信号が送出され
、ＰＩ演算回路２で定電流回路３に電流を減少させるよ
うに指示する電流指令が作成される。

従って、定電流回路３は、この電流指令に基づき、スピ
ンドルモータに供給する電流を加減して、スピンドルモ
ータの一回転する時間が２０＋ｍｓとなるように制御す
る。

第４図はＰＩ演算回路の一例を示すブロック図である。

端子ｖ１には、ＩＮＣ信号として＋１２Ｖが供給され、
ＤＥＣ信号として一１２Ｖが供給される。

演算増幅器４は＋１２Ｖが抵抗Ｒ１を経てコンデンサＣ
８を充電する過渡応答が十端子に入り、演算増幅器４の
出力が一端子に入るため、積分動作を行って、スピンド
ルモータの定常回転での偏差を無くす役割を果たす。

又、演算増幅器５は演算増幅器４が送出する電圧■１が
、コンデンサＣ２と抵抗Ｒ２を経て一端子に入ると共に
演算増幅器５の出力が抵抗Ｒ１を経て入り、十端子は地
気に接続されているため、比例動作を行って、スピンド
ルモータの回転変動を無くす役割を果たす。

そして、演算増幅器６は演算増幅器５が送出する電圧■
、が、抵抗Ｒ３とＲ６で分割されて十端子に入り、電圧
ｖＩが抵抗Ｒ４を経て一端子に入ると共に、演算増幅器
６の出力ｖ０が抵抗Ｒ２を経て一端子に入るため、積分
動作と比例動作とを加算合成して電流指令■。を送出す
る。

〔発明が解決しようとする課題］ 上記の如く、従来は３個の演算増幅器４〜６を使用し、
７個の抵抗Ｒ０〜Ｒ７と、２個のコンデンサＣＩ、Ｃｍ
を使用するため、回路が複雑で経済的では無く、実装ス
ペースも多く必要とするという問題がある。

本発明はこのような問題点に鑑み、演算増幅器と抵抗の
使用量を大幅に減少させることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は第１図に示されるように、１個の演算増幅器
７の十端子に、第１の抵抗Ｒ６を経て信号を入力させ、
該十端子を第１のコンデンサＣ１と、該第１のコンデン
サＣ３に直列に接続された第２のコンデンサＣ１を経て
地気に接続すると共に、該第２のコンデンサＣ４には並
列に第２の抵抗Ｒ９を接続し、該演算増幅器７の出力側
を一端子に接続することにより、比例動作と積分動作を
行わせることで達成される。

そして、上記第１の抵抗Ｒ６の値は１ＫΩであり、上記
第１のコンデンサＣ５の容量は１μＦであり、上記第２
の抵抗Ｒ９の値は２００〜５００にΩであり、上記第２
のコンデンサＣ４の容量は０．０５６〜０．１　ｕ　Ｆ
である。

〔作用］ 上記の如く構成することにより、演算増幅器７は１個で
良く、抵抗も２個で良いため、回路が簡易化されて経済
的であり、実装スペースも少なくすることが出来る。

図である。

第１図の端子Ｖｉには、第４図の場合と同様に、ＩＮＣ
信号として＋１２Ｖが供給され、ＤＥＣ信号として一１
２Ｖが供給される。そして、このようにすると、第１図
に示す回路は第４図と同様に動作させることが出来る。

第２図は伝達関数を説明する図である。

第４図の■、からＶ、への伝達関数をＧ１とし、■１か
ら■２への伝達関数をＧ２とし、■２から■。

への伝達関数をＧ。

とすると、 第４図は第２ 図に示すブロック図で表される。

そして、 演算子をＳとすると Ｉ Ｒ１＋１ ｓＣ。

Ｒ２＋１ となる。

従って、 Ｖ、、Ｖ。

は次の値になる。

■ ＧＩ ＸＧ。

ＸＶ。

又、 Ｇ。

の部分に関しては、 次の関係が成り立 つ。

５ｆＲ６ ■と■の式を■の式に代入して、 ■。

から■。

の伝達関数Ｇを求めると、 ｓＣ。

＋　１ Ｒ５＋Ｒ。

ｓＣ，Ｒ，＋１ ｓＣｚＲｚ　＋１ Ｒ４Ｒ５＋Ｒ１゜ とすれば、０式は次のようになる。

ＳＣ，Ｒ１＋１　　　　（ＳＣＩＲ，＋１）（ＳＣ，Ｒ
２＋１）ｓ（ＣＪｚＫ＋　＋ＣｚＲＪｚ）　　十に＋ｓ
２ｃ＋ｃＪ＋Ｒ２＋Ｓ（Ｃ＋Ｒ１＋ＣｚＲｚ）＋１ここ
で、Ｋ、〜１、即ち、Ｒ７−Ｒ４とすればに２＝０とな
るため、 となる。

一方、第１図のＶ、から■。への伝達関数はとなる。従
って、Ｋ、−１、即ち、Ｒ７＝　Ｒａとなる条件の場合
、■の式は■の式と置き換えが可能となる。即ち、第１
図の回路は第３図の回路と同様の動作をさせることが出
来る。

第１図の抵抗Ｒ８の値を１ＫΩとし、抵抗Ｒ９の値を２
００〜５００にΩとし、コンデンサＣ１の容量を１μＦ
とし、コンデンサＣ４の容量を０゜０５６〜０．１μＦ
とすると、演算増幅器７が一般に使用される性能を備え
ていれば、実際に磁気ディスク装置のスピンドルモータ
駆動回路に使用した場合、ＰＩ演算回路として従来の回
路と同様に使用可能である。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明はモータ駆動回路のＰＩ演算
回路を１個の演算増幅器と２個のコンデンサと２個の抵
抗で構成し、回路を簡易化するため、経済的で、実装ス
ペースを少なくすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路のブロック図、 第２図は伝達関数を説明する図、 第３図はモータ駆動回路の一例を示すブロック図、第４
図はＰＩ演算回路の一例を示すブロック図である。 図において、 １は速度比較器、　２はＰＩ演算回路、３は定電流回路
、　４〜７は演算増幅器である。 本発明カー実施例Ｅ示す回踊のフロ１．フ間第　ＩＩ２
］ 伝博聞数Σ説明する図 ％２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）演算増幅器（７）の＋端子に第１の抵抗（Ｒ＿８）
   を経て信号を入力させ、該＋端子を第１のコンデンサ（
   Ｃ＿３）と、該第１のコンデンサ（Ｃ＿３）に直列に接
   続された第２のコンデンサ（Ｃ＿４）を経て地気に接続
   すると共に、該第２のコンデンサ（Ｃ＿４）には並列に
   第２の抵抗（Ｒ＿９）を接続し、該演算増幅器（７）の
   出力側を一端子に接続することにより、比例動作と積分
   動作を行わせることを特徴とするモータ駆動回路のＰＩ
   演算回路。 ２）上記第１の抵抗（Ｒ＿８）の値は１ＫΩであり、上
   記第１のコンデンサ（Ｃ＿３）の容量は１μＦであり、
   上記第２の抵抗（Ｒ＿９）の値は２００〜５００ＫΩで
   あり、上記第２のコンデンサ（Ｃ＿４）の容量は０．０
   ５６〜０．１μＦであることを特徴とする請求項１記載
   のモータ駆動回路のＰＩ演算回路。