JPH04368492A - 誘導負荷駆動回路 - Google Patents
誘導負荷駆動回路Info
- Publication number
- JPH04368492A JPH04368492A JP3168667A JP16866791A JPH04368492A JP H04368492 A JPH04368492 A JP H04368492A JP 3168667 A JP3168667 A JP 3168667A JP 16866791 A JP16866791 A JP 16866791A JP H04368492 A JPH04368492 A JP H04368492A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inductive load
- current
- switching element
- drive circuit
- drive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Stopping Of Electric Motors (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、モータのような誘導負
荷を駆動する回路に関するものである。
荷を駆動する回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３及び図４は代表的な従来例の誘導負
荷駆動回路を示すものである。図３の回路構成では、入
力がオン（ハイレベル）になると、スイッチング素子Ｑ
５ がオン状態になり、スイッチング素子Ｑ１ のベー
ス電流ＩＢ が流れ、スイッチング素子Ｑ１ がオン状
態となる。このため、コレクタ電流ＩＣ が流れること
になり、誘導負荷であるモータＭを起動させる。起動後
、コレクタ電流ＩＣ が、ＩＣ ＲＣ ≧ＶＢＥ４ と
なると、スイッチング素子Ｑ４がオン状態となり、スイ
ッチング素子Ｑ１ のベース電流ＩＢを減少させる。し
たがって、コレクタ電流ＩＣ が制限され、ＶＣＥ１
が増加して、トランジスタで構成されたスイッチング素
子Ｑ１ は能動領域で動作することになる。
荷駆動回路を示すものである。図３の回路構成では、入
力がオン（ハイレベル）になると、スイッチング素子Ｑ
５ がオン状態になり、スイッチング素子Ｑ１ のベー
ス電流ＩＢ が流れ、スイッチング素子Ｑ１ がオン状
態となる。このため、コレクタ電流ＩＣ が流れること
になり、誘導負荷であるモータＭを起動させる。起動後
、コレクタ電流ＩＣ が、ＩＣ ＲＣ ≧ＶＢＥ４ と
なると、スイッチング素子Ｑ４がオン状態となり、スイ
ッチング素子Ｑ１ のベース電流ＩＢを減少させる。し
たがって、コレクタ電流ＩＣ が制限され、ＶＣＥ１
が増加して、トランジスタで構成されたスイッチング素
子Ｑ１ は能動領域で動作することになる。
【０００３】図４の回路構成では、入力がオン（ハイレ
ベル）になると、スイッチング素子Ｑ１ 、Ｑ２ がオ
ン状態になり、コレクタ電流ＩＣ が流れて負荷が起動
される。起動後、コレクタ電流ＩＣ がＩＣ ＲＣ ≧
ＶＢＥとなると、スイッチング素子Ｑ３ がオン状態に
なり、スイッチング素子Ｑ３ のコレクタ電圧をローレ
ベルにするため、スイッチング素子Ｑ２ がオフ状態に
なり、したがって、スイッチング素子Ｑ１ がオフ状態
になる。この結果、コレクタ電流ＩＣ が減少して、Ｉ
Ｃ ＲＣ ≦ＶＢＥとなると、スイッチング素子Ｑ３
はオフ状態となり、再び、スイッチング素子Ｑ１ 、Ｑ
２ はオン状態になる。以後同様に、スイッチング素子
Ｑ１ 、Ｑ２ 、Ｑ３ のオン・オフ状態を繰り返した
状態で負荷に電流が供給されるが、オン・オフ動作を行
うコレクタ電流ＩＣ の値は、ＶＢＥ／ＲＣ によって
決まる。
ベル）になると、スイッチング素子Ｑ１ 、Ｑ２ がオ
ン状態になり、コレクタ電流ＩＣ が流れて負荷が起動
される。起動後、コレクタ電流ＩＣ がＩＣ ＲＣ ≧
ＶＢＥとなると、スイッチング素子Ｑ３ がオン状態に
なり、スイッチング素子Ｑ３ のコレクタ電圧をローレ
ベルにするため、スイッチング素子Ｑ２ がオフ状態に
なり、したがって、スイッチング素子Ｑ１ がオフ状態
になる。この結果、コレクタ電流ＩＣ が減少して、Ｉ
Ｃ ＲＣ ≦ＶＢＥとなると、スイッチング素子Ｑ３
はオフ状態となり、再び、スイッチング素子Ｑ１ 、Ｑ
２ はオン状態になる。以後同様に、スイッチング素子
Ｑ１ 、Ｑ２ 、Ｑ３ のオン・オフ状態を繰り返した
状態で負荷に電流が供給されるが、オン・オフ動作を行
うコレクタ電流ＩＣ の値は、ＶＢＥ／ＲＣ によって
決まる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図３の回路構成におい
ては、負荷を駆動させるためのスイッチング素子を能動
領域で使用しているため、即ち、コレクタ電流を制限し
ているため、このスイッチング素子のコレクタ−ベース
間の電圧（ＶＣＥ）が大きくなり、スイッチング素子自
体の消費電力が増加し、発熱等の欠点があった。
ては、負荷を駆動させるためのスイッチング素子を能動
領域で使用しているため、即ち、コレクタ電流を制限し
ているため、このスイッチング素子のコレクタ−ベース
間の電圧（ＶＣＥ）が大きくなり、スイッチング素子自
体の消費電力が増加し、発熱等の欠点があった。
【０００５】また、図４の回路構成では、負荷を駆動さ
せるスイッチング素子は、図３の回路構成と異なり、オ
ン又はオフ状態の非能動領域で使用されているが、オン
・オフ動作が同一のコレクタ電流値（ＶＢＥ／ＲＣ ）
に基づいて行われているため、スイッチングの繰り返し
周波数が高く、やはり、スイッチング素子の発熱等の欠
点があった。
せるスイッチング素子は、図３の回路構成と異なり、オ
ン又はオフ状態の非能動領域で使用されているが、オン
・オフ動作が同一のコレクタ電流値（ＶＢＥ／ＲＣ ）
に基づいて行われているため、スイッチングの繰り返し
周波数が高く、やはり、スイッチング素子の発熱等の欠
点があった。
【０００６】したがって、本発明の目的は、前述の欠点
を解消した、非能動領域で動作し、オン・オフ動作のス
イッチングの繰り返し周波数が低い（好ましくは、最終
的には非能動領域の定常状態で動作する）誘導負荷駆動
回路を提供することにある。
を解消した、非能動領域で動作し、オン・オフ動作のス
イッチングの繰り返し周波数が低い（好ましくは、最終
的には非能動領域の定常状態で動作する）誘導負荷駆動
回路を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明は、誘導負荷を駆動する駆動手段と、該駆
動手段をオン・オフ制御する制御手段と、前記駆動手段
がオフ時に誘導負荷に流れる電流を回生する回生手段と
、誘導負荷に流れる電流を検知するために回生手段と誘
導負荷の間に設けた電流検知手段とを有し、前記検知手
段からの出力を前記制御手段に帰還する帰還ループを形
成したことを特徴とする誘導負荷駆動回路を採用するも
のである。
めに、本発明は、誘導負荷を駆動する駆動手段と、該駆
動手段をオン・オフ制御する制御手段と、前記駆動手段
がオフ時に誘導負荷に流れる電流を回生する回生手段と
、誘導負荷に流れる電流を検知するために回生手段と誘
導負荷の間に設けた電流検知手段とを有し、前記検知手
段からの出力を前記制御手段に帰還する帰還ループを形
成したことを特徴とする誘導負荷駆動回路を採用するも
のである。
【０００８】ここで、前記制御手段がヒステリシス特性
を有し、前記制御手段のヒステリシス特性のオン・オフ
条件が誘導負荷に流れる電流制限値と前記電流検知手段
に流れる電流値とに関連して決められることが好ましく
、また前記駆動手段が最終的にはオン状態のままになり
、前記誘導負荷が定常状態で駆動されることが好ましい
。
を有し、前記制御手段のヒステリシス特性のオン・オフ
条件が誘導負荷に流れる電流制限値と前記電流検知手段
に流れる電流値とに関連して決められることが好ましく
、また前記駆動手段が最終的にはオン状態のままになり
、前記誘導負荷が定常状態で駆動されることが好ましい
。
【０００９】
【実施例】次に、図面を参照して、本発明の好ましい実
施例を説明する。図１は本発明の実施例の回路図であり
、図２は、図１の回路の各部の信号、電圧、電流波形を
示す図である。
施例を説明する。図１は本発明の実施例の回路図であり
、図２は、図１の回路の各部の信号、電圧、電流波形を
示す図である。
【００１０】図１の回路において、Ｍはモータを示し、
Ｄ１は回生用ダイオードを示し、Ｑ１ 、Ｑ２ 、Ｑ３
は、例えばトランジスタから成るスイッチング素子を
示し、ＲＢ１は、スイッチング素子Ｑ１ のベース抵抗
を示し、ＲＥ 、ＲＢ２は電流制限値を決定する抵抗を
示し、ＶＥ 、ＶＢ 、ＶＢＥは、それぞれ、スイッチ
ング素子Ｑ３ のベース電圧、エミッタ電圧、ベース−
エミッタ間電圧を示し、ＩＣ 、ＩＢ はスイッチング
素子Ｑ１ のコレクタ電流、ベース電流をそれぞれ示し
、ＩＭ はモータを流れる電流を示す。
Ｄ１は回生用ダイオードを示し、Ｑ１ 、Ｑ２ 、Ｑ３
は、例えばトランジスタから成るスイッチング素子を
示し、ＲＢ１は、スイッチング素子Ｑ１ のベース抵抗
を示し、ＲＥ 、ＲＢ２は電流制限値を決定する抵抗を
示し、ＶＥ 、ＶＢ 、ＶＢＥは、それぞれ、スイッチ
ング素子Ｑ３ のベース電圧、エミッタ電圧、ベース−
エミッタ間電圧を示し、ＩＣ 、ＩＢ はスイッチング
素子Ｑ１ のコレクタ電流、ベース電流をそれぞれ示し
、ＩＭ はモータを流れる電流を示す。
【００１１】スイッチング素子Ｑ１ の電流増幅率をｈ
ＦＥとすると、ＩＢ は、ＩＢ ＝ＩＣ ／ｈＦＥを満
足するようにＲＢ１を決定する。入力信号がオンになる
と、スイッチング素子Ｑ２ がオン状態になり、スイッ
チング素子Ｑ１ のベース電流ＩＢ が流れるようにな
る。このときのスイッチング素子Ｑ３ のエミッタ電圧
ＶＥ は、ＶＥ ＝ＲＥ ＩＢ となる。またスイッチ
ング素子Ｑ２ のオン状態により、スイッチング素子Ｑ
１ もオン状態になる。この結果、スイッチング素子Ｑ
１ のコレクタ電流ＩＣ が流れ、モータが起動される
。
ＦＥとすると、ＩＢ は、ＩＢ ＝ＩＣ ／ｈＦＥを満
足するようにＲＢ１を決定する。入力信号がオンになる
と、スイッチング素子Ｑ２ がオン状態になり、スイッ
チング素子Ｑ１ のベース電流ＩＢ が流れるようにな
る。このときのスイッチング素子Ｑ３ のエミッタ電圧
ＶＥ は、ＶＥ ＝ＲＥ ＩＢ となる。またスイッチ
ング素子Ｑ２ のオン状態により、スイッチング素子Ｑ
１ もオン状態になる。この結果、スイッチング素子Ｑ
１ のコレクタ電流ＩＣ が流れ、モータが起動される
。
【００１２】起動後、コレクタ電流ＩＣ は、図２に示
すように、増加し、このときのスイッチング素子Ｑ２
のベース電圧ＶＢ （ＶＢ ＝ＩＣ ＲＢ２）が、ＶＢ
≧ＶＥ ＋ＶＢＥを満たすようになる。この状態にな
ると、スイッチング素子Ｑ３ がオン状態となり、スイ
ッチング素子Ｑ２ をオフにする。このときのＩＣ を
電流制限値ＩＣ ＭＡＸ としたときの電流制限抵抗値
ＲＢ２がＲＢ２＝（ＶＥ ＋ＶＢＥ）／ＩＣ ＭＡＸ
となるように決定する。
すように、増加し、このときのスイッチング素子Ｑ２
のベース電圧ＶＢ （ＶＢ ＝ＩＣ ＲＢ２）が、ＶＢ
≧ＶＥ ＋ＶＢＥを満たすようになる。この状態にな
ると、スイッチング素子Ｑ３ がオン状態となり、スイ
ッチング素子Ｑ２ をオフにする。このときのＩＣ を
電流制限値ＩＣ ＭＡＸ としたときの電流制限抵抗値
ＲＢ２がＲＢ２＝（ＶＥ ＋ＶＢＥ）／ＩＣ ＭＡＸ
となるように決定する。
【００１３】スイッチング素子Ｑ２ のオフにより、ベ
ース電流ＩＢ は流れなくなり、ＶＥ ＝０となる。ま
た、このことに伴って、スイッチング素子Ｑ１ のオフ
になるが、モータＭには回生用ダイオードＤ１を通して
徐々に減少する回生電流ＩＭ が流れるので、回転を続
ける。この状態は、電流ＩＭ が減少してスイッチング
素子Ｑ３がオフするまで継続する。
ース電流ＩＢ は流れなくなり、ＶＥ ＝０となる。ま
た、このことに伴って、スイッチング素子Ｑ１ のオフ
になるが、モータＭには回生用ダイオードＤ１を通して
徐々に減少する回生電流ＩＭ が流れるので、回転を続
ける。この状態は、電流ＩＭ が減少してスイッチング
素子Ｑ３がオフするまで継続する。
【００１４】オフとなる条件は、ＶＢ ＝ＩＣ ＲＢ２
≦ＶＢＥであり、スイッチング素子Ｑ３ がオフすると
、再びスイッチング素子Ｑ１ 、Ｑ２ がオン状態にな
る。この結果、前述したように、ベース電流ＩＢ 、コ
レクタ電流ＩＣ が流れ始め、再びコレクタ電流ＩＣ
がＩＣ ＭＡＸ に達するまで上昇する。以下同様なス
イッチング動作を繰り返すうちに、図２に示すように、
モータに流れる電流ＩＭ が一定になり、モータは定常
状態に達する。
≦ＶＢＥであり、スイッチング素子Ｑ３ がオフすると
、再びスイッチング素子Ｑ１ 、Ｑ２ がオン状態にな
る。この結果、前述したように、ベース電流ＩＢ 、コ
レクタ電流ＩＣ が流れ始め、再びコレクタ電流ＩＣ
がＩＣ ＭＡＸ に達するまで上昇する。以下同様なス
イッチング動作を繰り返すうちに、図２に示すように、
モータに流れる電流ＩＭ が一定になり、モータは定常
状態に達する。
【００１５】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
誘導負荷駆動回路において、誘導負荷を駆動するスイッ
チング素子のオン・オフ動作にヒステリシス特性を持た
せることにより、スイッチング動作の繰り返し周波数を
低くし、また、最終的にはモータを定常状態で駆動する
ように構成し、さらに、スイッチング素子を非能動領域
で動作させるようにして、消費電力を軽減することがで
きるものである。
誘導負荷駆動回路において、誘導負荷を駆動するスイッ
チング素子のオン・オフ動作にヒステリシス特性を持た
せることにより、スイッチング動作の繰り返し周波数を
低くし、また、最終的にはモータを定常状態で駆動する
ように構成し、さらに、スイッチング素子を非能動領域
で動作させるようにして、消費電力を軽減することがで
きるものである。
【図１】図１は本発明の実施例の回路図である。
【図２】図２は、図１の回路の各部の信号、電圧、電流
波形を示す図である。
波形を示す図である。
【図３】図３は、従来例の回路を示す図である。
【図４】図４は、従来例の他の回路を示す図である。
１ 駆動回路
２ 駆動回路の制御手段
３ 帰還回路
Ｍ モータ
Ｄ１ 回生用ダイオード
Claims (5)
- 【請求項１】 誘導負荷を駆動する駆動手段と、該駆
動手段をオン・オフ制御する制御手段と、前記駆動手段
がオフ時に誘導負荷に流れる電流を回生する回生手段と
、誘導負荷に流れる電流を検知するために回生手段と誘
導負荷の間に設けた電流検知手段とを有し、前記検知手
段からの出力を前記制御手段に帰還する帰還ループを形
成したことを特徴とする誘導負荷駆動回路。 - 【請求項２】 請求項１記載の誘導負荷駆動回路にお
いて、前記制御手段がヒステリシス特性を有することを
特徴とする誘導負荷駆動回路。 - 【請求項３】 請求項２記載の誘導負荷駆動回路にお
いて、前記制御手段のヒステリシス特性のオン・オフ条
件が誘導負荷に流れる電流制限値と前記電流検知手段に
流れる電流値とに関連して決められることを特徴とする
誘導負荷駆動回路。 - 【請求項４】 請求項２又３のいずれか１つに記載の
誘導負荷駆動回路において、前記駆動手段が最終的には
オン状態のままになり、前記誘導負荷が定常状態で駆動
されることを特徴とする誘導負荷駆動回路。 - 【請求項５】 請求項１記載の誘導負荷駆動回路にお
いて、前記駆動手段は誘導負荷と直列に接続されたスイ
ッチング素子であり、前記制御手段は誘導負荷に流れる
電流に応じて前記駆動手段をオン・オフ動作させるよう
に構成されたスイッチング素子であり、前記回生手段は
前記駆動手段がオフ時に誘導負荷に流れる電流を回生す
る極性の向きに誘導負荷に並列に接続されたダイオード
であり、前記電流検知手段が抵抗であることを特徴とす
る誘導負荷駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3168667A JPH04368492A (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 誘導負荷駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3168667A JPH04368492A (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 誘導負荷駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04368492A true JPH04368492A (ja) | 1992-12-21 |
Family
ID=15872270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3168667A Pending JPH04368492A (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 誘導負荷駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04368492A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012222879A (ja) * | 2011-04-05 | 2012-11-12 | Makita Corp | 単相直巻整流子電動機の駆動装置 |
-
1991
- 1991-06-13 JP JP3168667A patent/JPH04368492A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012222879A (ja) * | 2011-04-05 | 2012-11-12 | Makita Corp | 単相直巻整流子電動機の駆動装置 |
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