JPH04355698A - Stepping motor drive circuit - Google Patents
Stepping motor drive circuitInfo
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- JPH04355698A JPH04355698A JP12931591A JP12931591A JPH04355698A JP H04355698 A JPH04355698 A JP H04355698A JP 12931591 A JP12931591 A JP 12931591A JP 12931591 A JP12931591 A JP 12931591A JP H04355698 A JPH04355698 A JP H04355698A
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- excitation coil
- switch element
- drive
- step motor
- drive circuit
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】この発明はステップモーター駆動
回路に関するものであり、たとえば、磁気ディスク等の
位置決めに用いられるステップモーターの駆動方式に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a step motor drive circuit, and, for example, to a drive system for a step motor used for positioning a magnetic disk or the like.
【0002】0002
【従来の技術】図6、図8は例えば高橋昇司著、CQ出
版社「フロッピ・ディスク装置のすべて」、82ページ
に示された従来のステップモーターの巻線と駆動回路を
示す図であり、図6はモノファイラ巻とバイポーラ駆動
方式について、図8はバイファイラ巻とユニポーラ駆動
方式について模式的に描いたものである。図7は図6の
バイポーラ駆動方式の励磁コイル1相分を示したもの、
図9は図8のユニポーラ駆動方式の励磁コイル1相分を
示したもので、図において、1は励磁コイル、2、3は
接地側に接続されたスイッチ素子、4、5は正電源側に
接続されたスイッチ素子である。2. Description of the Related Art FIGS. 6 and 8 are diagrams showing the windings and drive circuit of a conventional step motor, as shown in, for example, "All About Floppy Disk Devices" by Shoji Takahashi, published by CQ Publishing, page 82. FIG. 6 schematically depicts monofilar winding and bipolar drive system, and FIG. 8 schematically depicts bifilar winding and unipolar drive system. Figure 7 shows one phase of the excitation coil of the bipolar drive system in Figure 6.
Figure 9 shows one phase of the excitation coil of the unipolar drive system in Figure 8. In the figure, 1 is the excitation coil, 2 and 3 are switch elements connected to the ground side, and 4 and 5 are connected to the positive power supply side. are connected switch elements.
【0003】次に動作について説明する。図7における
バイポーラ駆動では、正電源側に接続されたスイッチ素
子4と接地側に接続されたスイッチ素子3が同時にオン
し、このとき、正電源側に接続されたスイッチ素子5と
接地側に接続されたスイッチ素子2はオフであった場合
、電流は励磁コイル1のX側からY側に流れる。このと
きを仮に正電流と呼び、X側がS極、Y側がN極となる
よう磁界が発生するとする。逆に、正電源側に接続され
たスイッチ素子4と接地側に接続されたスイッチ素子3
をオフし、このとき、正電源側に接続されたスイッチ素
子5と接地側に接続されたスイッチ素子2はオンとする
と、電流は励磁コイル1のY側からX側に流れる。この
ときは励磁コイル1に負電流が流れ、X側がN極、Y側
がS極となるよう磁界が発生する。この駆動回路を2組
ならべて図7のように接続し、励磁コイルA、Bに流す
電流をまず、正、正。次に、正、負。次に、負、負。
さらに、負、正。と順次切り替えることによってステッ
プモーターは移動、回転する。このモノファイラ巻とバ
イポーラ駆動方式との組合わせは励磁コイルの利用効率
が高く、小型で高出力のモーターに応用される。Next, the operation will be explained. In the bipolar drive shown in FIG. 7, the switch element 4 connected to the positive power supply side and the switch element 3 connected to the ground side are turned on simultaneously, and at this time, the switch element 5 connected to the positive power supply side and the switch element 3 connected to the ground side are turned on. When the switch element 2 is off, current flows from the X side to the Y side of the exciting coil 1. This time is temporarily called a positive current, and a magnetic field is generated so that the X side becomes the S pole and the Y side becomes the N pole. Conversely, the switch element 4 connected to the positive power supply side and the switch element 3 connected to the ground side
When the switch element 5 connected to the positive power supply side and the switch element 2 connected to the ground side are turned on at this time, current flows from the Y side to the X side of the exciting coil 1. At this time, a negative current flows through the exciting coil 1, and a magnetic field is generated such that the X side becomes the north pole and the Y side becomes the south pole. Two sets of these drive circuits are arranged and connected as shown in Figure 7, and the currents flowing through the excitation coils A and B are first positive and then positive. Next, positive and negative. Then negative, negative. Furthermore, negative and positive. The step motor moves and rotates by switching sequentially. This combination of monofilar winding and bipolar drive system has high excitation coil utilization efficiency and is applied to small, high-output motors.
【0004】次に図9を用いてユニポーラ駆動方式につ
いて説明する。図においてスイッチ素子3がオンし、ス
イッチ素子2がオフとなった場合、電流は励磁コイル1
bを流れる。このとき、励磁コイル1のY側にはN極、
同一磁心(図示せず)に巻付けてある励磁コイル1のX
側にはS極になるように磁界が発生する。逆に、スイッ
チ素子3がオフし、スイッチ素子2がオンとなった場合
、電流は励磁コイル1aを流れる。このとき、励磁コイ
ル1のX側にはN極、同一磁心(図示せず)に巻付けて
ある励磁コイル1のY側にはS極になるように磁界が発
生する。この駆動回路を2組ならべて図8のように接続
し、励磁コイルA1、A2とB1、B2に流す電流を順
次切り替えることによってステップモーターを移動、回
転させることができる。このバイファイラ巻とユニポー
ラ駆動方式の組合わせは駆動回路が簡単でコストダウン
が期待できる。Next, the unipolar drive system will be explained using FIG. 9. In the figure, when switch element 3 is turned on and switch element 2 is turned off, the current flows through the exciting coil 1
flows through b. At this time, the N pole is on the Y side of the excitation coil 1,
X of excitation coil 1 wound around the same magnetic core (not shown)
A magnetic field is generated on the side so that it becomes the south pole. Conversely, when the switch element 3 is turned off and the switch element 2 is turned on, the current flows through the exciting coil 1a. At this time, a magnetic field is generated such that the N pole is on the X side of the exciting coil 1 and the S pole is on the Y side of the exciting coil 1 wound around the same magnetic core (not shown). The step motor can be moved and rotated by arranging two sets of these drive circuits and connecting them as shown in FIG. 8, and sequentially switching the currents flowing through the excitation coils A1, A2 and B1, B2. This combination of bifilar winding and unipolar drive system has a simple drive circuit and can be expected to reduce costs.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来のステッチプモー
ター駆動回路は以上のように構成されているので、例え
ばバイポーラ駆動のときに高速移動、回転させようとし
た場合は励磁コイルの電流切り替えを高速に切り替えな
ければならない。ところが、励磁コイルのインダクタン
ス成分のため電流の切り替えが高速にできなくなってし
まう。図10はあるステップモーターを使用したときの
電流切り替え時の電流変化を測定した図である。図にお
いて、(a)は電源電圧を通常使用状態にしたときで電
流変化が緩い。これを解決するために、電源電圧を通常
の2倍にした状態が(b)で、電流変化が高速になって
いる。しかし、装置として2倍の電圧を使用することは
仕様から好ましくない。これに対して、モノファイラ巻
とユニポーラ駆動方式の組合わせは励磁コイルを半分ず
つ使用するため、インダクタンスはコイルを全部使用す
るときの4分の1程度になるため電流の変化は高速にな
る。この為、高速移動、回転には有利となる。しかし、
モーター駆動時に使用するコイルは半分づつのためコイ
ルのスペースの割には出力がとれない。この為、駆動後
停止時の振動の減衰性もやや悪いなどの問題点があった
。[Problems to be Solved by the Invention] Since the conventional stitch motor drive circuit is configured as described above, for example, when attempting to move or rotate at high speed in bipolar drive, the current switching of the excitation coil must be done at high speed. must be switched to. However, due to the inductance component of the excitation coil, the current cannot be switched quickly. FIG. 10 is a diagram showing measurements of current changes during current switching when using a certain step motor. In the figure, (a) shows when the power supply voltage is in the normal operating state, and the current changes slowly. In order to solve this problem, the power supply voltage is doubled to the normal value (b), and the current changes quickly. However, it is not preferable to use twice the voltage for the device due to specifications. On the other hand, since the combination of monofilar winding and unipolar drive method uses half of the excitation coils, the inductance is about one-fourth of that when all the coils are used, so the current changes quickly. Therefore, it is advantageous for high-speed movement and rotation. but,
Since the coils used to drive the motor are divided into halves, the output cannot be obtained considering the coil space. For this reason, there was a problem in that the damping performance of vibrations when stopping after driving was also somewhat poor.
【0006】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、ステップモーターの高速移動、
回転ができ、かつ駆動後停止時の振動の減衰性や電源電
圧も通常の範囲内で押さえることを可能とすることを目
的とする。[0006] This invention was made to solve the above-mentioned problems.
The object of the present invention is to provide a motor that can rotate, and that can suppress vibration damping properties and power supply voltage within normal ranges when stopped after driving.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】第1の発明に係るステッ
プモーター駆動回路は以下の要素を有するものである。
(a)ステップモーターを駆動するため電流により磁界
を発生する励磁コイル、(b)励磁コイルの一方側から
他方側へ、あるいは、他方側から一方側へ電流を流すバ
イポーラ駆動回路、(c)上記バイポーラ駆動回路と一
部共用する部分を有し、励磁コイルの中間部分から、励
磁コイルの一方側へ、あるいは、励磁コイルの他方側へ
電流を流すユニポーラ駆動回路。(d)上記バイポーラ
駆動回路とユニポーラ駆動回路を切り替える制御回路。[Means for Solving the Problems] A step motor drive circuit according to a first aspect of the invention has the following elements. (a) An excitation coil that generates a magnetic field with current to drive a step motor; (b) a bipolar drive circuit that causes current to flow from one side of the excitation coil to the other, or from the other side to the other; (c) the above. A unipolar drive circuit that has a part that is shared with a bipolar drive circuit and that allows current to flow from the middle part of the excitation coil to one side of the excitation coil or to the other side of the excitation coil. (d) A control circuit that switches between the bipolar drive circuit and the unipolar drive circuit.
【0008】第2の発明に係るステップモーター駆動回
路は以下の要素を有するものである。(a)ステップモ
ーターを駆動するため磁界を発生する励磁コイル、(b
)磁界を発生させるために励磁コイルに電流を流す第1
の電源と第2の電源、(c)励磁コイルの両側から第1
と第2の電源にそれぞれ接続された2対のスイッチ素子
、(d)励磁コイルの中間部分から第1あるいは第2の
電源に接続されたスイッチ素子。The step motor drive circuit according to the second invention has the following elements. (a) An excitation coil that generates a magnetic field to drive a step motor, (b
) The first step is to apply current to the excitation coil to generate a magnetic field.
(c) the first power source from both sides of the excitation coil;
and (d) a switch element connected from the intermediate portion of the excitation coil to the first or second power source.
【0009】[0009]
【作用】第1の発明に係るステップモーター駆動回路に
おいては、バイポーラ駆動回路とユニポーラ駆動回路の
両方を有しており、制御回路は、ステップモーターが停
止あるいは低速で駆動され大きな出力が必要な場合はバ
イポーラ駆動回路を選択し、ステップモーターが高速で
駆動され電流の変化が高速になる場合はユニポーラ駆動
回路を選択するように制御するので、ステップモーター
の高速移動回転が可能になるとともに、停止時の振動の
減衰性や電圧も通常の範囲内のものが得られる。[Operation] The step motor drive circuit according to the first invention has both a bipolar drive circuit and a unipolar drive circuit, and the control circuit is used when the step motor is stopped or driven at low speed and a large output is required. When the step motor is driven at high speed and the current changes quickly, the control selects the bipolar drive circuit, and selects the unipolar drive circuit when the step motor is driven at high speed and the current changes quickly. It is possible to obtain vibration damping properties and voltage within normal ranges.
【0010】また、第2の発明に係るステップモーター
駆動回路は励磁コイルの両端と2つの電源にそれぞれ接
続された2組4個のスイッチ素子を接続し、さらに励磁
コイルの中間タップといずれかの電源をもう1個のスイ
ッチ素子で接続したものであり、これらのスイッチ素子
の切り替えにより、励磁コイルを全部または分割して電
流を流すため、電流の変化が高速なときや大きな出力が
欲しいとき等、動作状況に対して柔軟に対応できる。Further, the step motor drive circuit according to the second invention connects two sets of four switch elements each connected to both ends of the excitation coil and two power supplies, and further connects the intermediate tap of the excitation coil to one of the switch elements. The power supply is connected with another switch element, and by switching these switch elements, current flows through the entire excitation coil or through parts, so it is useful when the current changes quickly or when a large output is desired. , can respond flexibly to operating conditions.
【0011】[0011]
【実施例】実施例1.
図1はこの発明を2相ステップモーターに適応した一実
施例を示す図で、(a)はこの発明によるステップモー
ター駆動方式で、(b)は(a)における励磁コイル1
と7の駆動回路を示した図で、(c)は制御回路10の
制御動作を示した図である。以下、この図を参照にして
詳細に説明する。[Example] Example 1. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to a two-phase step motor.
7(c) is a diagram showing the control operation of the control circuit 10. FIG. A detailed explanation will be given below with reference to this figure.
【0012】図において励磁コイル1はスイッチ素子2
、3をとおして接地(第2の電源の一例)12され、ま
た、スイッチ素子4、5をとおして正電源(第1の電源
の一例)11に接続され、さらに、励磁コイル1の中間
タップCTはスイッチ素子6をとおして正電源11に接
続されている。In the figure, an exciting coil 1 is a switch element 2.
, 3 is grounded (an example of a second power source) 12, and connected to a positive power source (an example of a first power source) 11 through switch elements 4 and 5, and is further connected to the intermediate tap of the excitation coil 1. CT is connected to a positive power source 11 through a switch element 6.
【0013】まず、ステップモーターが低速度で駆動さ
れているとき、あるいは、停止しているとき、一般にス
テップモーターには大きな出力が要求される。この場合
、制御回路10がスイッチ素子6をオフにすることで従
来のバイポーラ駆動と同様な動作ができる。First, when the step motor is driven at a low speed or when it is stopped, a large output is generally required of the step motor. In this case, the control circuit 10 turns off the switch element 6, thereby enabling operation similar to conventional bipolar drive.
【0014】つまり、(c)に示すように、正電源側に
接続されたスイッチ素子4と接地側に接続されたスイッ
チ素子3が同時にオンし、このとき、正電源側に接続さ
れたスイッチ素子5と接地側に接続されたスイッチ素子
2はオフであった場合、電流は励磁コイル1のX側から
Y側に流れる。このときを仮に正電流と呼び、X側がS
極、Y側がN極となるよう磁界が発生するとする。That is, as shown in (c), the switch element 4 connected to the positive power supply side and the switch element 3 connected to the ground side are turned on at the same time, and at this time, the switch element 4 connected to the positive power supply side turns on. When the switch element 2 connected to the excitation coil 5 and the ground side is off, current flows from the X side to the Y side of the exciting coil 1. This time is temporarily called a positive current, and the X side is S
Assume that a magnetic field is generated so that the Y side becomes the north pole.
【0015】逆に、正電源側に接続されたスイッチ素子
4と接地側に接続されたスイッチ素子3をオフし、この
とき、正電源側に接続されたスイッチ素子5と接地側に
接続されたスイッチ素子2はオンとすると、電流は励磁
コイル1のY側からX側に流れる。このときは励磁コイ
ル1に負電流が流れ、X側がN極、Y側がS極となるよ
う磁界が発生する。Conversely, the switch element 4 connected to the positive power supply side and the switch element 3 connected to the ground side are turned off, and at this time, the switch element 5 connected to the positive power supply side and the switch element 3 connected to the ground side are turned off. When the switch element 2 is turned on, current flows from the Y side to the X side of the exciting coil 1. At this time, a negative current flows through the exciting coil 1, and a magnetic field is generated such that the X side becomes the north pole and the Y side becomes the south pole.
【0016】この駆動回路を2組ならべて図1(a)の
ように接続し、制御回路10が励磁コイル1、7に流す
電流をまず、正、正。次に、正、負。次に、負、負。さ
らに、負、正。と順次切り替えることによってステップ
モーターは移動、回転する。Two sets of these drive circuits are arranged and connected as shown in FIG. 1(a), and the currents that the control circuit 10 sends to the excitation coils 1 and 7 are first set as positive and positive. Next, positive and negative. Then negative, negative. Furthermore, negative and positive. The step motor moves and rotates by switching sequentially.
【0017】つぎに、ステップモーターを高速で移動、
回転させたいとき一般的にはステップモーターには停止
時に比べて小さいが高速に変化できる力が要求される。
この場合は、制御回路10がスイッチ素子6をオンとし
、スイッチ素子4および5をオフすることによって従来
のユニポーラ駆動と同様な動作をさせることができる。Next, move the step motor at high speed,
When you want to rotate a step motor, you generally need a force that is smaller than when it is stopped, but can change at high speed. In this case, the control circuit 10 turns on the switch element 6 and turns off the switch elements 4 and 5, thereby making it possible to perform the same operation as the conventional unipolar drive.
【0018】つまり、図1(b)においてスイッチ素子
3がオンし、スイッチ素子2がオフとなった場合、電流
は励磁コイル1bを流れる。このとき、励磁コイル1の
Y側にはN極、同一磁心(図示せず)に巻付けてある励
磁コイル1のX側にはS極になるように磁界が発生する
。逆に、スイッチ素子3がオフし、スイッチ素子2がオ
ンとなった場合、電流は励磁コイル1aを流れる。この
とき、励磁コイル1のX側にはN極、同一磁心(図示せ
ず)に巻付けてある励磁コイル1のY側にはS極になる
ように磁界が発生する。That is, when the switch element 3 is turned on and the switch element 2 is turned off in FIG. 1(b), current flows through the exciting coil 1b. At this time, a magnetic field is generated such that the N pole is on the Y side of the exciting coil 1 and the S pole is on the X side of the exciting coil 1 wound around the same magnetic core (not shown). Conversely, when the switch element 3 is turned off and the switch element 2 is turned on, the current flows through the exciting coil 1a. At this time, a magnetic field is generated such that the N pole is on the X side of the exciting coil 1 and the S pole is on the Y side of the exciting coil 1 wound around the same magnetic core (not shown).
【0019】このように本発明ではステップモーターの
駆動速度に応じて低速駆動時ではバイポーラ駆動、高速
駆動時ではユニポーラ駆動と駆動方式を切り換えるもの
であり、以下に、その理由を図5を用いて説明する。図
5は時間t=0より駆動コイルに電圧制御付きの電流源
を用いて駆動したときの駆動コイルに流れる電流と駆動
コイルに発生する磁界をグラフに示したものである。実
線が駆動コイル全部を使用したときで、バイポーラ駆動
に相当し、破線が駆動コイルの半分を使用したとき、つ
まり、ユニポーラ駆動に相当する。コイルのインダクタ
ンスLは巻数Nの2乗に比例し、発生磁界Φは巻数Nと
電流Iの積に比例する。また、電流Iはコイルの抵抗R
とインダクタンスLの比によって示される時定数、L/
Rを用いて、自然対数の底eの−Lt/R乗に比例する
。これらの関係から、時間と発生磁界の関係を求め、図
にしたものが図5である。図より明らかなように、コイ
ル半分を使用した場合の方が電流の立ち上がりが早く、
磁界の立ち上がりも早い。これにより、時間tが小さい
領域では駆動コイルを全部使用したときよりも、駆動コ
イルを半分使用したときの方が発生磁界が強いことがわ
かる。これに対して、時間tが経つと駆動コイル全部を
用いた方が発生磁界が強くなる。従って、低速での駆動
、即ち、電流変化の遅い場合は駆動コイルを全部使用す
るバイポーラ駆動が有利で、高速での駆動、すなわち、
電流変化が早い場合には駆動コイルを半分づつ使用する
ユニポーラ駆動が適しているのがわかる。As described above, in the present invention, the drive system is switched between bipolar drive at low speed drive and unipolar drive at high speed drive depending on the drive speed of the step motor.The reason for this is explained below using FIG. explain. FIG. 5 is a graph showing the current flowing through the drive coil and the magnetic field generated in the drive coil when the drive coil is driven from time t=0 using a current source with voltage control. The solid line corresponds to bipolar drive when all the drive coils are used, and the broken line corresponds to unipolar drive when half of the drive coils are used. The inductance L of the coil is proportional to the square of the number of turns N, and the generated magnetic field Φ is proportional to the product of the number of turns N and the current I. Also, the current I is the resistance R of the coil
The time constant given by the ratio of L and inductance L, L/
Using R, it is proportional to the base e of the natural logarithm raised to the power -Lt/R. From these relationships, the relationship between time and the generated magnetic field was determined and illustrated in FIG. 5. As is clear from the figure, the current rises faster when half the coil is used.
The magnetic field also rises quickly. This shows that in a region where time t is small, the generated magnetic field is stronger when half of the drive coils are used than when all of the drive coils are used. On the other hand, as time t elapses, the generated magnetic field becomes stronger when all the drive coils are used. Therefore, when driving at low speeds, i.e., when the current changes slowly, bipolar driving, which uses all the drive coils, is advantageous, and when driving at high speeds, i.e.,
It can be seen that unipolar drive, which uses half of the drive coils, is suitable when the current changes quickly.
【0020】実施例2.
なお、上記実施例では励磁コイル1の中間タップCTを
スイッチ素子6を用いて正電源に接続したが、図2のよ
うにスイッチ素子6を用いて接地してもよく、この場合
、スイッチ素子6をオフすることによってバイポーラ駆
動できることは先に述べたとおりである。ユニポーラ駆
動の場合、この実施例ではスイッチ素子6をオンしスイ
ッチ素子2、3をオフした状態でスイッチ素子4、5の
オン・オフによって駆動できる。Example 2. In the above embodiment, the intermediate tap CT of the excitation coil 1 is connected to the positive power supply using the switch element 6, but it may be grounded using the switch element 6 as shown in FIG. 2. In this case, the switch element 6 As mentioned above, bipolar drive can be achieved by turning off the . In the case of unipolar drive, in this embodiment, the switch element 6 can be turned on and the switch elements 2 and 3 turned off, and the switch elements 4 and 5 can be turned on and off.
【0021】実施例3.
また、上記実施例1では、スイッチ素子2、3および4
、5、6を接地および正電源に接続したがそれぞれを図
3(a)、(b)のように電流源(第2の電源の一例)
8や抵抗器9を介して電源に接続してもよい。Example 3. Furthermore, in the first embodiment, the switch elements 2, 3 and 4
, 5, and 6 are connected to the ground and the positive power source, but each is connected to a current source (an example of a second power source) as shown in Figures 3(a) and (b).
It may be connected to the power supply via 8 or resistor 9.
【0022】実施例4.
また、上記実施例1では、中間タップCTがひとつの場
合を示したが、図4に示すように、中間タップを複数設
けてもよい。図においてCT1とCT2は励磁コイル1
を3等分する位置に設けられた中間タップであり、6a
と6bは、それぞれの中間タップCT1とCT2と電源
11を接続するスイッチ素子である。スイッチ素子6a
と6bをオフにすれば、実施例1で述べたようにバイポ
ーラ駆動が可能であり、スイッチ素子2、4、5、6b
をオフにし、スイッチ素子3、6aをオンにすると励磁
コイルの右側3分の2の部分1b、1cが使用される。
また、スイッチ素子3、4、5、6aをオフにし、スイ
ッチ素子2、6bをオンにすると励磁コイルの左側3分
の2の部分1a、1bが使用される。あるいは、詳述し
ないが、スイッチ素子の設定により、励磁コイルの左側
3分の1の部分1aのみの使用も可能であり、また、右
側3分の1の部分1cのみの使用も可能である。Example 4. Further, in the first embodiment, a case is shown in which there is one intermediate tap CT, but as shown in FIG. 4, a plurality of intermediate taps may be provided. In the figure, CT1 and CT2 are excitation coil 1
It is an intermediate tap located at a position that divides the
and 6b are switch elements that connect the respective intermediate taps CT1 and CT2 to the power supply 11. Switch element 6a
If switch elements 2, 4, 5, and 6b are turned off, bipolar drive is possible as described in Example 1, and switching elements 2, 4, 5, and 6b are turned off.
When the switch elements 3 and 6a are turned off and the switch elements 3 and 6a are turned on, the right two-thirds portions 1b and 1c of the excitation coil are used. Furthermore, when the switch elements 3, 4, 5, and 6a are turned off and the switch elements 2 and 6b are turned on, the left two-thirds portions 1a and 1b of the excitation coil are used. Alternatively, although not described in detail, depending on the settings of the switch elements, it is also possible to use only the left-hand third portion 1a of the excitation coil, and it is also possible to use only the right-hand third portion 1c.
【0023】実施例5.
また、上記実施例では2相モーターについてのみ記載し
たが、ステップモーターは3相でもよい。Example 5. Further, although only a two-phase motor was described in the above embodiment, the step motor may be a three-phase motor.
【0024】実施例6.
また、上記実施例ではスイッチ素子としてトランジスタ
を例挙げたが、サイリスタ、トライアック等の半導体ス
イッチ素子を用いてもよい。Example 6. Further, in the above embodiments, a transistor is used as an example of a switching element, but a semiconductor switching element such as a thyristor or a triac may also be used.
【0025】以上、上記実施例では、複数の励磁コイル
を持つステップモーターにおいて、その各々の励磁コイ
ルに1つあるいは複数の中間タップを設け、前記励磁コ
イルの両端には、第1の電源、第2の電源に接続された
2組4個のスイッチ素子を接続し、前記中間タップには
前記第1あるいは第2の電源に接続されたスイッチ素子
を接続したことを特徴とするステップモーター駆動方式
を説明した。なお、第1あるいは第2の電源とは励磁コ
イルの全体あるいは一部に接続され、励磁コイルの全体
あるいは一部に電流を流すものであればどのようなもの
であってもかまわない。As described above, in the above embodiment, in a step motor having a plurality of excitation coils, each of the excitation coils is provided with one or more intermediate taps, and both ends of the excitation coil are connected to a first power source, a first power source, and a second power source. The step motor drive method is characterized in that two sets of four switch elements connected to two power sources are connected, and the switch element connected to the first or second power source is connected to the intermediate tap. explained. Note that the first or second power source may be any type of power source as long as it is connected to the whole or a part of the excitation coil and allows current to flow through the whole or a part of the excitation coil.
【0026】そして、この方式で使用される回路は、ス
テップモーターの動作条件により、励磁コイルの中間タ
ップに接続されたスイッチ素子をオンとし、前記励磁コ
イルの両端に接続されたスイッチ素子のうち前記中間タ
ップに接続された前記スイッチ素子と接続されている電
源に接続された2つのスイッチ素子をオフとし、前記励
磁コイルの両端に接続されたスイッチ素子のうち前記中
間タップに接続された前記スイッチ素子と接続されてい
る電源とは異なる電源に接続された2つのスイッチ素子
を交互にオン・オフする第1の動作モード(バイポーラ
駆動)と、励磁コイルの中間タップに接続されたスイッ
チ素子をオフとし、前記励磁コイルの一端と第1の電源
に接続された第1のスイッチ素子と、前記励磁コイルの
他端と第2の電源に接続された第2のスイッチ素子を第
1のペアとし、前記励磁コイルの一端と第2の電源に接
続された第3のスイッチ素子と、前記励磁コイルの他端
と第1の電源に接続された第4のスイッチ素子を第2の
ペアとし、前記第1のペアのスイッチ素子と前記第2の
ペアのスイッチ素子を交互にオン・オフさせる第2の動
作モード(ユニポーラ駆動)を切り替えることを特徴と
するステップモーター駆動回路である。The circuit used in this method turns on the switch element connected to the intermediate tap of the excitation coil depending on the operating conditions of the step motor, and turns on the switch element connected to the intermediate tap of the excitation coil. Turn off two switch elements connected to the power supply connected to the switch element connected to the intermediate tap, and turn off the switch element connected to the intermediate tap among the switch elements connected to both ends of the excitation coil. The first operation mode (bipolar drive) alternately turns on and off two switch elements connected to a power supply different from the power supply connected to the power supply, and the first operation mode (bipolar drive) turns off the switch element connected to the intermediate tap of the excitation coil. , a first switch element connected to one end of the excitation coil and a first power supply, and a second switch element connected to the other end of the excitation coil and a second power supply as a first pair; A third switch element connected to one end of the excitation coil and a second power supply, and a fourth switch element connected to the other end of the excitation coil and the first power supply as a second pair, This step motor drive circuit is characterized in that it switches between a second operation mode (unipolar drive) in which the pair of switch elements and the second pair of switch elements are alternately turned on and off.
【0027】このように、ステップモーターにおいて励
磁コイル1に中間タップCTを設け、中間タップCTと
電源をスイッチ素子6で接続し、停止、あるいは低速駆
動するときはこのスイッチ素子6をオフとすることでバ
イポーラ駆動と同様な駆動を行うことができ、高速駆動
をしたいときはスイッチ素子6をオンとすることでユニ
ポーラ駆動と同様な駆動をすることができる。この結果
、停止あるいは低速領域では出力が大きく、より高速駆
動も可能となる。As described above, in the step motor, the excitation coil 1 is provided with the intermediate tap CT, the intermediate tap CT and the power source are connected through the switch element 6, and the switch element 6 is turned off when stopping or driving at low speed. Driving similar to bipolar driving can be performed in this manner, and when high-speed driving is desired, driving similar to unipolar driving can be performed by turning on the switch element 6. As a result, the output is large in the stopped or low speed region, and higher speed driving is also possible.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、低速で
力が強力でかつ高速移動、回転も可能である駆動回路が
、従来通常に使用されていた電源電圧で実現できるとい
う効果がある。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a drive circuit that is powerful at low speeds and capable of moving and rotating at high speeds can be realized using the power supply voltage that has been conventionally used. .
【図1】この発明の一実施例によるステップモーター駆
動方式の図、及び励磁コイルの回路接続図と制御回路の
動作図である。FIG. 1 is a diagram of a step motor drive system according to an embodiment of the present invention, a circuit connection diagram of an excitation coil, and an operation diagram of a control circuit.
【図2】この発明の他の実施例によるステップモーター
駆動方式の励磁コイルの1相分の回路接続図である。FIG. 2 is a circuit connection diagram for one phase of an exciting coil driven by a step motor according to another embodiment of the present invention.
【図3】この発明の他の実施例によるステップモーター
駆動方式の励磁コイルの1相分の回路接続図である。FIG. 3 is a circuit connection diagram for one phase of an exciting coil driven by a step motor according to another embodiment of the present invention.
【図4】この発明の他の実施例によるステップモーター
駆動方式の励磁コイルの1相分の回路接続図である。FIG. 4 is a circuit connection diagram for one phase of an exciting coil driven by a step motor according to another embodiment of the present invention.
【図5】従来のステップモーター駆動方式(バイポーラ
駆動)を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing a conventional step motor drive method (bipolar drive).
【図6】この発明の原理を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of the invention.
【図7】従来のステップモーター駆動方式(バイポーラ
駆動)の励磁コイルの1相分の回路接続図である。FIG. 7 is a circuit connection diagram for one phase of an excitation coil in a conventional step motor drive method (bipolar drive).
【図8】従来のステップモーター駆動方式(ユニポーラ
駆動)を示した図である。FIG. 8 is a diagram showing a conventional step motor drive method (unipolar drive).
【図9】従来のステップモーター駆動方式(ユニポーラ
駆動)の励磁コイルの1相分の回路接続図である。FIG. 9 is a circuit connection diagram for one phase of an excitation coil in a conventional step motor drive method (unipolar drive).
【図10】従来のステップモーター駆動方式(バイポー
ラ駆動)における励磁コイルの電流変化を示した図であ
る。FIG. 10 is a diagram showing current changes in an excitation coil in a conventional step motor drive method (bipolar drive).
1 励磁コイル 2 スイッチ素子 3 スイッチ素子 4 スイッチ素子 5 スイッチ素子 6 スイッチ素子 7 励磁コイル 8 電流源(第2の電源の一例) 9 抵抗 10 制御回路 11 正電源(第1の電源の一例) 12 接地(第2の電源の一例) 1 Excitation coil 2 Switch element 3 Switch element 4 Switch element 5 Switch element 6 Switch element 7 Excitation coil 8 Current source (an example of a second power supply) 9 Resistance 10 Control circuit 11 Positive power supply (an example of the first power supply) 12 Grounding (an example of second power supply)
Claims (2)
駆動回路(a)ステップモーターを駆動するため磁界を
発生する励磁コイル、(b)励磁コイルの一方側から他
方側へ、あるいは、他方側から一方側へ電流を流すバイ
ポーラ駆動回路、(c)上記バイポーラ駆動回路と一部
共用する部分を有し、励磁コイルの中間部分から、励磁
コイルのいずれか一方側へ電流を流すユニポーラ駆動回
路、(d)上記バイポーラ駆動回路とユニポーラ駆動回
路を切り替える制御回路。Claim 1. A stepper motor drive circuit having the following elements: (a) an excitation coil that generates a magnetic field to drive the stepper motor; (b) from one side of the excitation coil to the other, or from the other side to the other side; (c) a unipolar drive circuit that has a part shared with the bipolar drive circuit described above and that causes current to flow from the middle part of the excitation coil to either side of the excitation coil; (d) A control circuit that switches between the bipolar drive circuit and the unipolar drive circuit.
駆動回路(a)ステップモーターを駆動するため磁界を
発生する励磁コイル、(b)磁界を発生させるために励
磁コイルに電流を流す第1の電源と第2の電源、(c)
励磁コイルの両側から第1と第2の電源にそれぞれ接続
された2対のスイッチ素子、(d)励磁コイルの中間部
分から第1あるいは第2の電源に接続されたスイッチ素
子。2. A step motor drive circuit having the following elements: (a) an excitation coil that generates a magnetic field to drive the step motor; (b) a first power source that supplies current to the excitation coil to generate the magnetic field; second power source, (c)
(d) two pairs of switch elements connected to the first and second power sources from both sides of the excitation coil; (d) a switch element connected to the first or second power source from the intermediate portion of the excitation coil;
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12931591A JPH04355698A (en) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | Stepping motor drive circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12931591A JPH04355698A (en) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | Stepping motor drive circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04355698A true JPH04355698A (en) | 1992-12-09 |
Family
ID=15006538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12931591A Pending JPH04355698A (en) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | Stepping motor drive circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04355698A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104135200A (en) * | 2014-07-14 | 2014-11-05 | 广东美的集团芜湖制冷设备有限公司 | Control method and control system of stepping motor |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP12931591A patent/JPH04355698A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104135200A (en) * | 2014-07-14 | 2014-11-05 | 广东美的集团芜湖制冷设备有限公司 | Control method and control system of stepping motor |
| CN104135200B (en) * | 2014-07-14 | 2016-11-02 | 广东美的集团芜湖制冷设备有限公司 | The control method of motor and control system |
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