JPH0454882A - モータの停止制御回路 - 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、停止制御開始から実際に停止するまでに要す
る時間を短縮することができるモータの停止制御回路に
関する。

（従来の技術） コンパクト・ディスク装置や光デイスク装置等において
は、ディスクを交換する際に、ディスクの回転速度を例
えばａＱｒｐ−というように極めて遅くするか、または
停止させてディスクを取り出さないと、ディスクに傷を
付けるおそれがある。

また、ディスクを取り出す場合、その待ち時間をできる
だけ短くする必要があるので、スピンドルモータにブレ
ーキをかけるブレーキ回路が必要である。

そこで１本出願人は、モータの回転に比例した回転信号
を入力して回転方向を判別する第１の判別回路と、上記
回転信号の負論理信号を入力して回転方向を判別する第
２の判別回路と、停止指令時にモータが逆回転するよう
にモータの駆動回路を制御する回転方向指令回路と、第
１の判別回路と第２の判別回路の各判別信号のうちモー
タが逆転してから最初に変化する信号を検出してこの信
号の出力変化により上記駆動回路の電源を切る停止回路
とを有してなるモータの停止制御回路に関して先に特許
出願をした。特願平１−６４７１号にかかる発明がそれ
である。

上記出願にかかる発明によれば、モータの回転に比例し
た回転信号から第１の判別回路によって回転方向が判別
され、上記回転信号の負論理信号から第２の判別回路に
より回転方向が判別され、停止指令時には、モータが逆
回転するようにモータの駆動回路が回転方向指令回路に
より制御されるとともに、第１の判別回路と第２の判別
回路の各判別信号のうちモータが逆転してから最初に変
化する信号を検出して上記駆動回路の電源を切るように
なっているため、モータ負荷の慣性力の大きさに応じた
ブレーキ力がかけられるとともに、逆転方向のブレーキ
力により逆転し始めてから回転信号の半周期で逆転を検
出して電源が切られることになり、モータ負荷の大／１
１にかかわらず、モータが停止するまでの時間を短くす
ることができるという利点がある。

（発明が解決しようとする課題） このような利点を有する上記出願にかかるモータの停止
制御回路にも、まだ改良の余地がある。

即ち、停止時は、逆転駆動によって逆転し始めたことを
検出して駆動を停止し、その後は自然に停止させるよう
になっているので、慣性力によりモータが回転してしま
うという問題が残っている。

第５図、第６図は上記出願にがかるモータの停止制御回
路の停止動作を時間との関係で示すもので、３．５イン
チの光磁気ディスクを負荷として搭載した場合を示す６
第５図、第６図からもわかるように、モータが所定の向
きに回転しているとき停止指令が出ると、逆向きに駆動
することにより逆転ブレーキをかけて減速停止させ、さ
らに逆転し始めたことを検出したあとは通電を停止して
自然に停止させるようになっている。従って、自然停止
の段階において、モータ及び負荷の慣性力によってモー
タが回転してしまい、実際に停止するまでに要する時間
が長くなる。

本発明は、かかる従来技術の問題点を解消するためにな
されたもので、逆転駆動により逆転ブレーキをかけたあ
と、自然停止ではなく、電気的にブレーキをかけて停止
させるようにし、もって、ブレーキをかけ始めてから実
際に停止するまでの時間を短縮化することができるモー
タの停止制御回路を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、モータの回転に比例した回転信号を入力して
回転方向を判別する第１の判別回路と、上記回転信号の
負論理信号を入力して回転方向を判別する第２の判別回
路と、停止指令時にモータが逆回転するようにモータの
駆動回路を制御する回転方向指令回路と、第１の判別回
路と第２の判別回路の各判別信号のうちモータが逆転し
てから最初に変化する信号を検出してこの信号の出力変
化によりモータのコイルへの通電を停止する停止回路と
、停止回路から停止信号が出力すると同時に上記コイル
の通電端子間を短絡するコイルショート回路とを具備し
たことを特徴とする。

（作　用） 第１の判別回路がモータの回転に比例した回転信号から
回転方向を判別し、第２の判別回路が上記回転信号の負
論理信号から回転方向を判別する。

停止指令時には、モータが逆回転するように回転方向指
令回路がモータの駆動回路を制御し、停止回路が、第１
及び第２の判別回路の各判別信号のうちモータが逆転し
てから最初に変化する信号を検出すると、停止回路は停
止信号を出力するとともにモータのコイルへの通電を停
止し、上記停止信号の出力と同時にコイルショート回路
が上記コイルの通電端子間を短絡してコイルショートブ
レーキをかける。

（実施例） 以下１図面を参照しながら本発明にがかるモータの停止
制御回路の実施例について説明する。

第１図において、符号ａ、ｂはそれぞれ回転信号を示す
、この回転信号ａ、ｂは、例えばホール素子、ホールＩ
Ｃ１磁気抵抗素子等でなる回転検出器から出力されるも
ので、回転検出器の出力を波形整形したクロックパルス
状の信号であり、モータの回転に比例するとともに位相
が異なっている。また、符号Ｓは停止指令信号を示す。

ＤフリップフロップＦＦＩは第１の判別回路を構成して
おり、回転信号ａの立上りにより回転信号すをラッチし
てモータの回転方向を判別するようになっている。回転
信号ａはインバータＮ３で反転され、この反転信号ａの
立上りにより、従って回転信号ａの負論理信号の入力に
より、第２の判別回路を構成するＤフリップフロップＦ
Ｆ２が回転信号すをラッチしてモータの回転方向を判別
するようになっている。

上記停止指令信号Ｓは、回転方向指令回路を構成するイ
ンバータＮ２により反転され、回転方向指令ｆ（回転方
向信号Ｃｍ／ＣＣＶ）としてモータの駆動回路２１に入
力される。また、上記停止指令信号Ｓはアンド回路Ａ１
の一方の入力端子に入力される。

アンド回路Ａ１とナンド回路ＮＡＩとで停止回路２３を
構成している。ナンド回路ＮＡＩにはＤフリップフロッ
プＦＦＩの反転出力信号ｄとＤフリップフロップＦＦ２
の出力信号ｇが入力され、ナンド回路ＮＡＩの出力信号
はアンド回路Ａ１の他方の入力端子に入力される。アン
ド回路Ａ１の出力信号は通電信号ｉ（ストップ／スター
ト信号５ＴＯＰ／５ＴＡＲＴ）として駆動回路２１に入
力される。

アンド回路Ａ１の出力信号である通電信号ｉは、Ｄフリ
ップフロップＦＦＩのセット回路と、Ｄフリップフロッ
プＦＦ２のリセット回路に入力される。この通電信号ｅ
をＤフリップフロップＦＦｉのセット回路とＤフリップ
フロップＦＦ２のリセット回路に導く回路は停止保持回
路２２を構成している。

駆動回路２１は、回転方向指令信号ｆと通電信号ｉに基
づき、Ｕ相、■相、Ｗ相からなる３相祷成のモータコイ
ル２５の上記各相を通電制御し、これにより、モータを
正逆回転制御しあるいは通電停止制御を行なうようにな
っている。

駆動回路２１は、停止指令信号Ｓがオフ（低レベル）で
インバータＮ２からの回転方向指令信号ｆが高レベルの
ときにモータの回転方向を通常の正転方向に制御し、停
止信号Ｓがオン（高レベル）で上記回転方向指令信号ｆ
が低レベルのときにモータの回転方向を逆の回転方向に
制御する。即ち、駆動回路２１は、モータの正転方向を
時計方向（ＣＷ）または反時計方向（ＣＣＷ）のどちら
か一方に決めており、停止指令信号Ｓがオンしたときに
のみモータを通常の正転方向とは逆の回転方向に回転さ
せるように論理を決めている。また、駆動回路２１は、
停止指令信号Ｓがオフでアンド回路２３からの通電信号
ｉが低レベルのときはモータに通電してこれを正転方向
に駆動するようになっている。

上記通電信号ｉは、高レベルのときは停止信号となる。

通電信号ｉは、コイルショート回路２４にも入力される
。コイルショート回路２４は、通電信号ｉが高レベルの
停止信号として出力されたときオンする二つのトランジ
スタ３１．３２を有するとともに、これらトランジスタ
３１．３２がオンすることによってオンするスイッチ３
３，３４を有している。スイッチ３３はモータコイル２
５のＵ相とＶ相との間に接続され、スイッチ３４はモー
タコイル２５のＶ相とＷ相との間に接続されている。上
記スイッチ３３．３４は、トランジスタ３１．３２のオ
ンによってオンするものであればよく、例えば、リレー
や半導体スイッチング素子等を用いることができる。モ
ータコイル２５の各相には抵抗とコンデンサでなるノイ
ズ消去回路２６が接続されている。

次に、上記実施例の動作を、第２図ないし第４図を併せ
て参照しながら説明する。

いま、モータが通常の正向転方向に回転しているものと
する。この状態では停止指令信号Ｓはオフになっており
、停止回路２３のアンド回路Ａ１の通電信号ｉが低レベ
ルとなり、駆動回路２１がモータを駆動している。また
、回転方向指令回路を構成するインバータＮ２が上記停
止指令信号Ｓを反転して高レベルの回転方向指令信号ｆ
を出力し、駆動回路２１はこの回転方向指令信号ｆによ
ってモータを通常の正回転方向に回転駆動している。

このように、モータが通常の正回転方向に回転している
ときは、所定の回転検出器による検出信号が波形整形さ
れて、クロックパルス状の互いに位相の異なる回転信号
ａ、ｂが出力される。第１の判別回路を構成するＤフリ
ップフロップＦＦＩは、回転信号ａの立ち上がりで回転
信号すをラッチしモータの回転方向を判別する。第２の
判別回路を構成するＤフリップフロップＦＦ２は、イン
バータＮ３による回転信号ａの反転信号ａの立ち上がり
で回転信号すをラッチしてモータの回転方向を判別する
。ここでは、ＤフリップフロップＦＦ１の反転出力ｄも
、ＤフリップフロップＦＦ２の出力ｇも、高レベルにな
っている。

上記通常の正回転方向に回転しているとき停止指令信号
Ｓがオンすると、インバータＮ２からの回転方向指令信
号ｆが低レベルになって駆動回路２１がモータを逆回転
するように駆動する。これにより、第２図に示すように
逆転ブレーキがかかっテ減速され、ついには−旦停止し
、さらに継続して逆回転駆動されることにより逆転し始
める。

モータが実際に逆回転すると、ＤフリップフロップＦＦ
Ｉはその逆転を検出してその出力信号ｄが低レベルにな
る。また、ＤフリップフロップＦＦ２も逆転を検出して
その出力信号ｇが低レベルになる。この場合、モータが
実際に逆回転し始めてからＤフリップフロップＦＦＩ及
びＤフリップフロップＦＦ２がその逆転を検出するまで
の個々の逆転検出時間は、最大で回転信号の１周期分と
なる。しかし、停止回路２３のナンド回路ＮＡＩは、上
記出力信号ｆｙｇのうち何れか一方が低レベルになると
その出力りが高レベルになり、停止回路２３のアンド回
路Ａ１の出力である通電信号ｉも高レベルの停止信号と
なるため、換言すれば、上記出力信号ｆｙｇのうちモー
タが逆転し始めてから最初に変化する信号を検出してこ
れを停止信号とするため、モータが逆回転し始めてから
その逆転を検出するまでの逆転検出時間は、回転信号ａ
、ｂの１／２周期以内に短縮される。

こうして停止信号が出力されると駆動回路２１はモータ
コイル２５への通電を停止させる。一方。

上記停止信号はコイルショート回路２４に入力され、コ
イルショート回路２４のトランジスタ３１゜３２をオン
させてスイッチ３３．３４をオンさせ、モータコイル２
５のＵ−Ｖ相間と■−Ｗ相間を短絡してコイルショート
ブレーキをかける。

このコイルショートブレーキをかける点が前述の先行出
願のものと異なる点である。第３図、第４図は、コイル
ショートブレーキを併用した上記実施例の停止動作を、
第５図、第６図の前記出願のものと同じ条件で表したも
ので、この場合も、３．５インチの光磁気ディスクを負
荷として搭載したもののデータである。第３図、第４図
と第５図、第６図を対比すれば明らかなように、また、
第２図にも実線と破線で比較して示すように、逆転を検
出したあと通電を停止して自然に停止させるようにした
前記出願のものに比べて、コイルショートブレーキを併
用した本発明の実施例の方が、通電を停止してから実際
に停止するまでに要する時間が０．７倍程度に短縮され
るため、停止指令信号Ｓが出力されてから実際に停止す
るまでに要する停止時間は上記短縮分だけ短縮されるこ
とがわかる。

また、停止時は、モータコイル２５がコイルショート回
路２４により短絡されてコイルショートブレーキがかけ
られているため、外部から振動が加わったりしても、ロ
ータが回転しにくく、位置ずれ等が生じにくくなるとい
う利点もある。

前記停止回路２３から出力される停止信号は、停止保持
回路２２を介してＤフリップフロップＦＦ１及びＤフリ
ップフロップＦＦ２のセット端子及びリセット端子に入
力され、ＤフリップフロップＦＦＩをセットし、Ｄフリ
ップフロップＦＦ２をリセットする。こうすることによ
り、停止回路２３の出力ｉは高レベルの停止信号として
保持され、駆動回路２１は停止状態を保持する。

なお、モータへの電源投入時には、スイッチが停止側に
切り換えられていて停止指令信号Ｓがオンになっている
ので、モータは停止している。

図示の実施例では、モータコイル２５が３相構成になっ
ていて、コイルショート回路２４はモータコイル２５の
Ｕ−Ｖ相間と■−Ｗ相間とを短絡するようになっていた
が、これに加えてＷ−Ｕ相間も短絡するようにしてもよ
い。また、モータコイルの相数も、３相に限らず適宜の
相数にして差し支えない。

また１図示の実施例では、２相の回転信号ａ。

ｂから回転方向を判別するようになっていたが。

これに限らず、例えば互いに位相が異なる３相の回転信
号を得るようにするとともに、この３相の回転信号のう
ちの２相の回転信号の組合せで回転方向を判別する第１
及び第２の判別回路を２組または３組設け、これら２組
または３組の判別回路の各判別信号のうちモータが逆転
してから最初に変化する信号を停止回路で検出し、この
検出信号により、モータコイルへの通電を停止するとと
もに、コイルショート回路でモータコイルの通電端子間
を短絡するようにしてもよい、こうすれば、逆転検出時
間をさらに短縮することができ、停止制御開始から実際
に停止するまでに要する停止時間をさらに短縮すること
ができる。

（発明の効果） 本発明によれば、第１の判別回路と第２の判別回路の各
判別信号のうちモータが逆転してから最初に変化する信
号を検出してこの信号の出力変化によりモータのコイル
への通電を停止する停止回路に加えて、停止回路から停
止信号が出力すると同時にコイルの通電端子間を短絡す
るコイルショート回路を設けたため、逆転を検出したあ
とコイルショートブレーキががけられることになり、逆
転を検出したあと通電を停止して自然に停止させるよう
にしたものに比べて、停止指令信号が入力されてから実
際に停止するまでに要する停止時間をかなり短縮するこ
とができるという効果を奏する。

また、停止時は、コイルショート回路によりモータコイ
ルが短絡されてコイルショートブレーキがかけられてい
るため、外部から振動が加わったりしても、ロータが回
転しにくく、位置ずれ等が生じにくくなるという利点も
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるモータの停止制御回路の実施例
を示す回路図、第２図は同上実施例の動作を示すタイミ
ングチャート、第３図は同上実施例の停止時の動作を示
す線図、第４図は同上停止時の動作の要部を拡大して示
す線図、第５図は本出願人の先行出願にがかるモータの
停止制御回路の停止時の動作を第３図に準じて示す線図
、第６図は同上停止時の動作の要部を拡大し第４図に準
じて示す線図である。 ａ、ｂ・・・回転信号、　ＦＦＩ・・・第１の判別回路
、ＦＦ２・・・第２の判別回路、　Ｎ２・・・回転方向
指令回路、　２１・・・駆動回路、　２３・・・停止回
路、２４・・・コイルショート回路、　　２５・・・モ
ータのコイル。 第２図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 モータの回転に比例した回転信号を入力して回転方向を
   判別する第１の判別回路と、 上記回転信号の負論理信号を入力して回転方向を判別す
   る第２の判別回路と、 停止指令時にモータが逆回転するようにモータの駆動回
   路を制御する回転方向指令回路と、第１の判別回路と第
   ２の判別回路の各判別信号のうちモータが逆転してから
   最初に変化する信号を検出してこの信号の出力変化によ
   りモータのコイルへの通電を停止する停止回路と、 上記停止回路から停止信号が出力すると同時に上記コイ
   ルの通電端子間を短絡するコイルショート回路とを具備
   していることを特徴とするモータの停止制御回路。