JPH05958B2 - - Google Patents
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- JPH05958B2 JPH05958B2 JP58224715A JP22471583A JPH05958B2 JP H05958 B2 JPH05958 B2 JP H05958B2 JP 58224715 A JP58224715 A JP 58224715A JP 22471583 A JP22471583 A JP 22471583A JP H05958 B2 JPH05958 B2 JP H05958B2
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- transistors
- transistor
- motor
- base
- voltage
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current
- H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
- H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
- H02P7/285—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
- H02P7/288—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using variable impedance
- H02P7/2885—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using variable impedance whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、マイクロモータ等の直流モータの速
度制御に適するモータ駆動制御回路に関するもの
である。
度制御に適するモータ駆動制御回路に関するもの
である。
従来例の構成とその問題点
マイクロモータ等の直流モータの駆動制御回路
には、通常、駆動用トランジスタの電流の制御に
よつて回転速度を制御する回路方式が用いられ
る。
には、通常、駆動用トランジスタの電流の制御に
よつて回転速度を制御する回路方式が用いられ
る。
第１図は、従来の回路例であり、破線で示す枠
内を集積回路化して、単一の半導体チツプ上に形
成したものである。そして、集積回路部からは、
電源端子１、第１及び第２と制御端子２，３、モ
ータ接続端子４並びに接地端子５が外部端子とし
て設けられている。そして、直流モータ６は電源
端子１とモータ接続端子４との間に外付けされ、
第１の抵抗７が電源端子１と第１の制御端子２と
の間に外付けされ、第２の抵抗８が第１の制御端
子２と第２の制御端子３との間に外付けされる。
内を集積回路化して、単一の半導体チツプ上に形
成したものである。そして、集積回路部からは、
電源端子１、第１及び第２と制御端子２，３、モ
ータ接続端子４並びに接地端子５が外部端子とし
て設けられている。そして、直流モータ６は電源
端子１とモータ接続端子４との間に外付けされ、
第１の抵抗７が電源端子１と第１の制御端子２と
の間に外付けされ、第２の抵抗８が第１の制御端
子２と第２の制御端子３との間に外付けされる。
次に、集積回路の内部は、定電流源９からの電
流の供給によつて定電圧を発生する基準電圧部１
０を有し、基準電圧部１０の出力端に接続された
増幅器１１、その出力に接続されたトランジスタ
１４、並びにそのエミツタに接続された抵抗１３
から構成される回路が負帰還型の定電流源をな
し、トランジスタ１２のコレクタから精度の良い
定電流を出力する。そして、この定電流の出力は
第２の制御端子３を経由して第１、第２の抵抗
７，８に供給され、第２の抵抗８の端子間に定電
圧を発生させる。
流の供給によつて定電圧を発生する基準電圧部１
０を有し、基準電圧部１０の出力端に接続された
増幅器１１、その出力に接続されたトランジスタ
１４、並びにそのエミツタに接続された抵抗１３
から構成される回路が負帰還型の定電流源をな
し、トランジスタ１２のコレクタから精度の良い
定電流を出力する。そして、この定電流の出力は
第２の制御端子３を経由して第１、第２の抵抗
７，８に供給され、第２の抵抗８の端子間に定電
圧を発生させる。
エミツタが共通接続されたトランジスタ１４，
１５は差動増幅部を成し、差動増幅部はエミツタ
共通接続点に電流源１６が接続され、トランジス
タ１５のコレクタに電流ミラー回路１７，１８が
接続され、更にその負荷回路に電流源１９とエミ
ツタホロワ用のトランジスタ２０を設けること
で、高利得の増幅器を構成し、トランジスタ１４
のベースには第２の制御端子３の基準電圧が入力
され、直流モータ６の端子間電圧を抵抗３０，３
１で分圧した電圧がトランジスタ１５のベースに
入力され、直流モータ６の逆起電力Eaと基準電
圧との比較を行い、誤差電圧を増幅する。
１５は差動増幅部を成し、差動増幅部はエミツタ
共通接続点に電流源１６が接続され、トランジス
タ１５のコレクタに電流ミラー回路１７，１８が
接続され、更にその負荷回路に電流源１９とエミ
ツタホロワ用のトランジスタ２０を設けること
で、高利得の増幅器を構成し、トランジスタ１４
のベースには第２の制御端子３の基準電圧が入力
され、直流モータ６の端子間電圧を抵抗３０，３
１で分圧した電圧がトランジスタ１５のベースに
入力され、直流モータ６の逆起電力Eaと基準電
圧との比較を行い、誤差電圧を増幅する。
エミツタホロワ用トランジスタ２０のエミツタ
には、トランジスタ２１〜２４のベース共通接続
点と、負荷用抵抗２５とが接続され、トランジス
タ２１〜２４の各エミツタと接地電位との間に抵
抗２６〜２９が夫々接続される。
には、トランジスタ２１〜２４のベース共通接続
点と、負荷用抵抗２５とが接続され、トランジス
タ２１〜２４の各エミツタと接地電位との間に抵
抗２６〜２９が夫々接続される。
そして、トランジスタ２１〜２４並びに抵抗２
６〜２９は同一特性の素子で構成され、各コレク
タ電流が等しく流れるように設定し、第１のトラ
ンジスタ２２〜２４のコレクタ電流と第２のトラ
ンジスタ２１のコレクタ電流との相対比を確保す
ると共に、第１のトランジスタ２２〜２４はコレ
クタに接続された直流モータ６を大電流で駆動す
る。
６〜２９は同一特性の素子で構成され、各コレク
タ電流が等しく流れるように設定し、第１のトラ
ンジスタ２２〜２４のコレクタ電流と第２のトラ
ンジスタ２１のコレクタ電流との相対比を確保す
ると共に、第１のトランジスタ２２〜２４はコレ
クタに接続された直流モータ６を大電流で駆動す
る。
また、帰還用の第２のトランジスタ２１のコレ
クタ電流は第１の制御端子２を介して第１の抵抗
７に与えられ、直流モータ６の内部抵抗の電圧降
下に相当する電圧を抵抗７の端子間に発生させ、
その電圧を差動増幅部の第２の制御端子３（基準
電位側入力端）に帰還する。
クタ電流は第１の制御端子２を介して第１の抵抗
７に与えられ、直流モータ６の内部抵抗の電圧降
下に相当する電圧を抵抗７の端子間に発生させ、
その電圧を差動増幅部の第２の制御端子３（基準
電位側入力端）に帰還する。
このような構成の従来例では、直流モータ６の
回転速度を次のように制御する。
回転速度を次のように制御する。
基本的な動作は、差動増幅部１４〜１８が直流
モータ６の逆起電力Eaと基準電圧（第２の抵抗
８の電圧降下）とを比較し、第１のトランジスタ
２２〜２４が比較された出力電圧に応じた電流で
直流モータ６を駆動する。但し、直流モータ６の
内部抵抗による電圧降下がロスとなるため、第１
のトランジスタ２２〜２４と第２のトランジスタ
２１のコレクタ電流の相対比を持たせ、直流モー
タ６の内部抵抗による電圧降下に対応した電圧降
下を第１の抵抗７の端子間に発生させ、その電圧
が基準電圧に上乗せして第２の制御端子３に与
え、差動増幅部１４〜１８は逆起電力Eaと基準
電圧とを比較し、逆起電力Eaと基準電圧とが一
致するように制御される。
モータ６の逆起電力Eaと基準電圧（第２の抵抗
８の電圧降下）とを比較し、第１のトランジスタ
２２〜２４が比較された出力電圧に応じた電流で
直流モータ６を駆動する。但し、直流モータ６の
内部抵抗による電圧降下がロスとなるため、第１
のトランジスタ２２〜２４と第２のトランジスタ
２１のコレクタ電流の相対比を持たせ、直流モー
タ６の内部抵抗による電圧降下に対応した電圧降
下を第１の抵抗７の端子間に発生させ、その電圧
が基準電圧に上乗せして第２の制御端子３に与
え、差動増幅部１４〜１８は逆起電力Eaと基準
電圧とを比較し、逆起電力Eaと基準電圧とが一
致するように制御される。
そして、直流モータ６の回転速度が所定値より
増大したとすると、直流モータ６の逆起電力Ea
がそれに応じて大きくなり、抵抗３０，３１で分
割される中点電位が低下する。すると、差動増幅
部がその中点電位と第２の制御端子３の電位とを
の比較し、中点電位が第２の制御端子３の電位に
比べて低ければ、差動増幅部の出力（トランジス
タ１８のコレクタ）電圧が低下して、第１のトラ
ンジスタ２２〜２４の駆動電流を減少させ、直流
モータ６の回転速度を減少方向に制御する。
増大したとすると、直流モータ６の逆起電力Ea
がそれに応じて大きくなり、抵抗３０，３１で分
割される中点電位が低下する。すると、差動増幅
部がその中点電位と第２の制御端子３の電位とを
の比較し、中点電位が第２の制御端子３の電位に
比べて低ければ、差動増幅部の出力（トランジス
タ１８のコレクタ）電圧が低下して、第１のトラ
ンジスタ２２〜２４の駆動電流を減少させ、直流
モータ６の回転速度を減少方向に制御する。
反対に、直流モータ６の回転速度が所定値より
減少したとすると、直流モータ６の逆起電力Ea
がそれに応じて小さくなり、抵抗３０，３１で分
割される中点電位が上昇する。すると、差動増幅
部がその中点電位と第２の制御端子３の電位とを
の比較し、中点電位が第２の制御端子３の電位に
比べて高ければ、差動増幅部の出力（トランジス
タ１８のコレクタ）電圧が上昇して、第１のトラ
ンジスタ２２〜２４の駆動電流を増大させ、直流
モータ６の回転速度を増大方向に制御する。
減少したとすると、直流モータ６の逆起電力Ea
がそれに応じて小さくなり、抵抗３０，３１で分
割される中点電位が上昇する。すると、差動増幅
部がその中点電位と第２の制御端子３の電位とを
の比較し、中点電位が第２の制御端子３の電位に
比べて高ければ、差動増幅部の出力（トランジス
タ１８のコレクタ）電圧が上昇して、第１のトラ
ンジスタ２２〜２４の駆動電流を増大させ、直流
モータ６の回転速度を増大方向に制御する。
即ち、差動増幅部１４〜１８と、第１のトラン
ジスタ２２〜２４と、抵抗３０，３１の分圧回路
との帰還ループは負帰還を成し、逆起電力Eaと
基準電圧とが所定値で一致するように制御し、駆
動制御回路は直流モータ６の回転速度を安定化す
る。
ジスタ２２〜２４と、抵抗３０，３１の分圧回路
との帰還ループは負帰還を成し、逆起電力Eaと
基準電圧とが所定値で一致するように制御し、駆
動制御回路は直流モータ６の回転速度を安定化す
る。
ところが、従来例のモータ駆動制御回路による
と、次のような問題があつた。
と、次のような問題があつた。
直流モータ６の内部抵抗でロスする電圧に相当
する電圧を抵抗７の端子間に発生させる手段とし
て、トランジスタ２１のコレクタ電流を抵抗７に
与えるため、モータ駆動制御回路全体として、前
述の負帰還ループの他に、差動増幅部１４〜１８
の出力から、トランジスタ２１と、抵抗７と、抵
抗８と、トランジスタ１４のベースに至る正帰還
のループが形成される。従つて、直流モータ６の
内部抵抗のロス電圧と第１の抵抗７の端子間電圧
とが均衡して、それらの電圧が差動増幅部の両入
力端に同相で入力される場合は、直流モータ６の
内部抵抗のロス電圧分が誤差増幅されず、逆起電
力Eaと基準電圧とを比較して安定に動作する。
しかし、駆動性御回路を安定動作させるには、第
１のトランジスタ２２〜２４と第２のトランジス
タ２１とを常に活性状態で動作させ、第１のトラ
ンジスタ２２〜２４と第２のトランジスタ２１の
hFEのバランスを保つ必要がある。
する電圧を抵抗７の端子間に発生させる手段とし
て、トランジスタ２１のコレクタ電流を抵抗７に
与えるため、モータ駆動制御回路全体として、前
述の負帰還ループの他に、差動増幅部１４〜１８
の出力から、トランジスタ２１と、抵抗７と、抵
抗８と、トランジスタ１４のベースに至る正帰還
のループが形成される。従つて、直流モータ６の
内部抵抗のロス電圧と第１の抵抗７の端子間電圧
とが均衡して、それらの電圧が差動増幅部の両入
力端に同相で入力される場合は、直流モータ６の
内部抵抗のロス電圧分が誤差増幅されず、逆起電
力Eaと基準電圧とを比較して安定に動作する。
しかし、駆動性御回路を安定動作させるには、第
１のトランジスタ２２〜２４と第２のトランジス
タ２１とを常に活性状態で動作させ、第１のトラ
ンジスタ２２〜２４と第２のトランジスタ２１の
hFEのバランスを保つ必要がある。
ところが、直流モータ６の負荷トルクが増大し
た場合、直流モータ６を駆動する第１のトランジ
スタ２２〜２４のコレクタ電流を増大するように
制御されるが、これに合わせてに第２のトランジ
スタ２１のコレクタ電流が増大し、抵抗７の電圧
降下を増大させて、直流モータ６の内部抵抗のロ
ス電圧の増大分を補償するように動作する。しか
し、同時に、トランジスタ２２〜２４のコレクタ
電位が低下して飽和状態になり、第１のトランジ
スタ２２〜２４のhFEが低下する。その結果、第
１のトランジスタ２２〜２４のコレクタ電流と第
２のトランジスタ２１のコレクタ電流との所定比
に比べて、第１のトランジスタ２２〜２４のコレ
クタ電流の割合が小さくなる。そして、抵抗７の
電圧降下による前述のロス電圧の補償が過補償と
なり、正帰還量が負帰還量に比べて相対的に大き
くなつて、回路全体が発振する。この現象は、回
路全体がトランジスタ１４と１５のベース電位が
釣り合うように動作するため、第１のトランジス
タ２２〜２４のコレクタ電位が低電位、第２のト
ランジスタ２１のコレクタ電位が高電位の関係に
なり、第１のトランジスタが飽和状態になり易い
ことから起きる現象であり、低い電源電圧で動作
させると特に問題になり易い。
た場合、直流モータ６を駆動する第１のトランジ
スタ２２〜２４のコレクタ電流を増大するように
制御されるが、これに合わせてに第２のトランジ
スタ２１のコレクタ電流が増大し、抵抗７の電圧
降下を増大させて、直流モータ６の内部抵抗のロ
ス電圧の増大分を補償するように動作する。しか
し、同時に、トランジスタ２２〜２４のコレクタ
電位が低下して飽和状態になり、第１のトランジ
スタ２２〜２４のhFEが低下する。その結果、第
１のトランジスタ２２〜２４のコレクタ電流と第
２のトランジスタ２１のコレクタ電流との所定比
に比べて、第１のトランジスタ２２〜２４のコレ
クタ電流の割合が小さくなる。そして、抵抗７の
電圧降下による前述のロス電圧の補償が過補償と
なり、正帰還量が負帰還量に比べて相対的に大き
くなつて、回路全体が発振する。この現象は、回
路全体がトランジスタ１４と１５のベース電位が
釣り合うように動作するため、第１のトランジス
タ２２〜２４のコレクタ電位が低電位、第２のト
ランジスタ２１のコレクタ電位が高電位の関係に
なり、第１のトランジスタが飽和状態になり易い
ことから起きる現象であり、低い電源電圧で動作
させると特に問題になり易い。
前述した発振現象は、第１の制御端子２と接地
電位点との間にコンデンサ３２を挿入すること
で、高域周波数のループゲインを低下させること
防止できる。しかし、回転速度の乱れを防ぐこと
ができず、第２図に示す特性Ａをように負荷トル
クが大きい時の回転速度の乱れまでを改善するこ
とはできなかつた。
電位点との間にコンデンサ３２を挿入すること
で、高域周波数のループゲインを低下させること
防止できる。しかし、回転速度の乱れを防ぐこと
ができず、第２図に示す特性Ａをように負荷トル
クが大きい時の回転速度の乱れまでを改善するこ
とはできなかつた。
発明の目的
本発明は、負荷トルクの増大に伴つて生じる回
転速度の乱れを無くし、安定な速度制御を行うモ
ータ駆動制御回路を提供するものである。
転速度の乱れを無くし、安定な速度制御を行うモ
ータ駆動制御回路を提供するものである。
発明の構成
本発明は、要約すると、ベース同士と、エミツ
タ同士が各々共通接続された一導電型第の１、第
２のトランジスタ２２〜２４，２１と、エミツタ
が前記第１、第２のトランジスタ２２〜２４，２
１のベース共通接続点に接続された一導電型の第
３のトランジスタ２０と、前記第１のトランジス
タ２２〜２４のコレクタと電源端１との間に接続
された直流モータ６と、一端が前記電源端１に接
続され、他端が前記第２のトランジスタ２１のコ
レクタに接続された第１の抵抗７と、前記第１の
抵抗７の他端に一端が接続され、他端に定電流が
与えられ、端子間に定電圧を発生する第２の抵抗
８と、前記第２の抵抗８の他端の電位と前記直流
モータ６の端子間電圧を分圧した電位とを比較
し、比較出力を前記第３とトランジスタ２０のベ
ースに出力する差動増幅部１４〜１８と、前記第
１のトランジスタ２２〜２４のコレクタから前記
差動増幅部の一方の入力端（１５のベース）に負
帰還する第１の帰還ループと、前記第２のトラン
ジスタ２１のコレクタから第１、第２の抵抗７，
８を介して前記差動増幅部の他方の入力端（１４
のベース）に正帰還する第２の帰還ループとを備
えたモータ駆動制御回路において、前記第１のト
ランジスタ２２〜２４が飽和状態になる時に導通
する整流性素子３３が前記第１のトランジスタ２
２〜２４のコレクタと前記第３のトランジスタ２
０のベースとの間に接続されたことを特徴とする
モータ駆動制御回路であり、 この構成により、最大トルクの動作状態の時
に、第１のトランジスタ２２〜２４のコレクタ電
位が低下し、第１のトランジスタ２２〜２４が飽
和状態になろうとする時、整流性素子３３が導通
して、第３のトランジスタ２０のベース電位を低
下させ、第１のトランジスタ２２〜２４の飽和を
防止する。それによつて、第１のトランジスタ２
２〜２４と第２のトランジスタ２１とのhFEのバ
ランスが保たれ、モータの逆起電力Eaと基準電
圧とを比較する負帰還ループ、並びに正帰還ルー
プの帰還量がバランスし、直流モータ６の回転速
度の制御が安定になる。
タ同士が各々共通接続された一導電型第の１、第
２のトランジスタ２２〜２４，２１と、エミツタ
が前記第１、第２のトランジスタ２２〜２４，２
１のベース共通接続点に接続された一導電型の第
３のトランジスタ２０と、前記第１のトランジス
タ２２〜２４のコレクタと電源端１との間に接続
された直流モータ６と、一端が前記電源端１に接
続され、他端が前記第２のトランジスタ２１のコ
レクタに接続された第１の抵抗７と、前記第１の
抵抗７の他端に一端が接続され、他端に定電流が
与えられ、端子間に定電圧を発生する第２の抵抗
８と、前記第２の抵抗８の他端の電位と前記直流
モータ６の端子間電圧を分圧した電位とを比較
し、比較出力を前記第３とトランジスタ２０のベ
ースに出力する差動増幅部１４〜１８と、前記第
１のトランジスタ２２〜２４のコレクタから前記
差動増幅部の一方の入力端（１５のベース）に負
帰還する第１の帰還ループと、前記第２のトラン
ジスタ２１のコレクタから第１、第２の抵抗７，
８を介して前記差動増幅部の他方の入力端（１４
のベース）に正帰還する第２の帰還ループとを備
えたモータ駆動制御回路において、前記第１のト
ランジスタ２２〜２４が飽和状態になる時に導通
する整流性素子３３が前記第１のトランジスタ２
２〜２４のコレクタと前記第３のトランジスタ２
０のベースとの間に接続されたことを特徴とする
モータ駆動制御回路であり、 この構成により、最大トルクの動作状態の時
に、第１のトランジスタ２２〜２４のコレクタ電
位が低下し、第１のトランジスタ２２〜２４が飽
和状態になろうとする時、整流性素子３３が導通
して、第３のトランジスタ２０のベース電位を低
下させ、第１のトランジスタ２２〜２４の飽和を
防止する。それによつて、第１のトランジスタ２
２〜２４と第２のトランジスタ２１とのhFEのバ
ランスが保たれ、モータの逆起電力Eaと基準電
圧とを比較する負帰還ループ、並びに正帰還ルー
プの帰還量がバランスし、直流モータ６の回転速
度の制御が安定になる。
実施例の説明
以下、本発明のモータ駆動制御回路に係る一実
施例について、図面を用いて説明する。
施例について、図面を用いて説明する。
第３図は、実施例の回路図であり、第１図と同
一機能の箇所は同一符号を付与している。第１図
の従来例と異なる点は、並列接続された第１のト
ランジスタ２２〜２４のコレクタと、エミツタホ
ロワ用の第３のトランジスタ２０のベースとの間
に整流制素子３３を接続し、トランジスタ２１並
びにトランジスタ２２〜２４のベースを共通接続
した点とトランジスタ２０のエミツタとの間に抵
抗３４を接続した点である。
一機能の箇所は同一符号を付与している。第１図
の従来例と異なる点は、並列接続された第１のト
ランジスタ２２〜２４のコレクタと、エミツタホ
ロワ用の第３のトランジスタ２０のベースとの間
に整流制素子３３を接続し、トランジスタ２１並
びにトランジスタ２２〜２４のベースを共通接続
した点とトランジスタ２０のエミツタとの間に抵
抗３４を接続した点である。
この実施例の回路で、整流性素子３３の作用
は、第１のトランジスタ２２〜２４のコレクタ電
位が低下して、第１のトランジスタ２２〜２４が
飽和状態になろうとする時、整流性素子３３を導
通させる。逆に、第１のトランジスタ２２〜２４
のコレクタ電位が高い時は、整流性素子３３を遮
断状態にする。
は、第１のトランジスタ２２〜２４のコレクタ電
位が低下して、第１のトランジスタ２２〜２４が
飽和状態になろうとする時、整流性素子３３を導
通させる。逆に、第１のトランジスタ２２〜２４
のコレクタ電位が高い時は、整流性素子３３を遮
断状態にする。
このような構成で、第１のトランジスタ２２〜
２４が飽和状態になろうとする時に、整流性素子
３３が導通し、整流性素子３３と第１のトランジ
スタ２２〜２４のコレクタ・エミツタ電路を通じ
て、トランジスタ１８のコレクタから供給される
過剰な電流を接地電位側にパスする。そして、ト
ランジスタ２０のベース電位を制限して、第１の
トランジスタ２２〜２４の飽和を防止する。する
と、第１のトランジスタ２２〜２４と第２のトラ
ンジスタ２１とのhFEのバランスが保たれ、第１、
第２のトランジスタのコレクタ電流を所定比で動
作させることができ、モータの逆起電力Eaと基
準電圧とを比較する負帰還ループ、並びに正帰還
ループの帰還量がバランスし、直流モータ６の回
転速度が安定になる。結果として、この実施例で
は、従来例で必要とした発振防止用のコンデンサ
３２を不要にできた。
２４が飽和状態になろうとする時に、整流性素子
３３が導通し、整流性素子３３と第１のトランジ
スタ２２〜２４のコレクタ・エミツタ電路を通じ
て、トランジスタ１８のコレクタから供給される
過剰な電流を接地電位側にパスする。そして、ト
ランジスタ２０のベース電位を制限して、第１の
トランジスタ２２〜２４の飽和を防止する。する
と、第１のトランジスタ２２〜２４と第２のトラ
ンジスタ２１とのhFEのバランスが保たれ、第１、
第２のトランジスタのコレクタ電流を所定比で動
作させることができ、モータの逆起電力Eaと基
準電圧とを比較する負帰還ループ、並びに正帰還
ループの帰還量がバランスし、直流モータ６の回
転速度が安定になる。結果として、この実施例で
は、従来例で必要とした発振防止用のコンデンサ
３２を不要にできた。
整流素子３３の具体例をあげて実施例の動作を
更に詳しく述べると、まず、第４図ａのように、
ダイオード結線したNPNトランジスタ３５，３
６を直列接続した構成について述べる。
更に詳しく述べると、まず、第４図ａのように、
ダイオード結線したNPNトランジスタ３５，３
６を直列接続した構成について述べる。
差動増幅部１４〜１８が誤差増幅を行い、その
出力に接続されたエミツタホロワ用の第３のトラ
ンジスタ２０がトランジスタ２１〜２４の共通ベ
ースを抵抗３４を介して駆動する。今、トランジ
スタ２０のベース電位をVB20とおき、トランジス
タ２０のベース・エミツタ間電圧をVBE20、その
エミツタ電流をIE20、抵抗３４の抵抗値をR34、
トランジスタ２２〜２４のベース・エミツタ間電
圧をVBE22とすると、トランジスタ２０のベース
電位をVB20は次のように表せられる。
出力に接続されたエミツタホロワ用の第３のトラ
ンジスタ２０がトランジスタ２１〜２４の共通ベ
ースを抵抗３４を介して駆動する。今、トランジ
スタ２０のベース電位をVB20とおき、トランジス
タ２０のベース・エミツタ間電圧をVBE20、その
エミツタ電流をIE20、抵抗３４の抵抗値をR34、
トランジスタ２２〜２４のベース・エミツタ間電
圧をVBE22とすると、トランジスタ２０のベース
電位をVB20は次のように表せられる。
VB20＝VBE20＋IE20・R34＋VBE22 ……(1)
そして、直流モータ６の回転走行中に、直流モ
ータ６の負荷トルクが大きくなつて、第１のトラ
ンジスタ２２〜２４のコレクタ電位が低下し、ト
ランジスタ２２〜２４が飽和状態に近くなると、
整流性素子３３が導通し、整流性素子３３と第１
のトランジスタ２２〜２４のコレクタ・エミツタ
電路を通じて、トランジスタ１８のコレクタから
供給される過剰な電流を接地電位側にパスする。
そして、トランジスタ２０のベース電位を制限
し、第１のトランジスタ２２〜２４の飽和を防止
する。この時、整流性素子３３の端子間電圧を
V33、第１のトランジスタ２２〜２４のコレク
タ・エミツタ間飽和電圧をVCESAT22とすると、整
流性素子３３の端子間電圧V33を次式を満たすよ
うに設定すれば良い。
ータ６の負荷トルクが大きくなつて、第１のトラ
ンジスタ２２〜２４のコレクタ電位が低下し、ト
ランジスタ２２〜２４が飽和状態に近くなると、
整流性素子３３が導通し、整流性素子３３と第１
のトランジスタ２２〜２４のコレクタ・エミツタ
電路を通じて、トランジスタ１８のコレクタから
供給される過剰な電流を接地電位側にパスする。
そして、トランジスタ２０のベース電位を制限
し、第１のトランジスタ２２〜２４の飽和を防止
する。この時、整流性素子３３の端子間電圧を
V33、第１のトランジスタ２２〜２４のコレク
タ・エミツタ間飽和電圧をVCESAT22とすると、整
流性素子３３の端子間電圧V33を次式を満たすよ
うに設定すれば良い。
V33＜VB20−VCESAT22 ……(2)
そして、整流性素子３３が第４図ａに示すよう
に、ダイオード結線した２個のNPNトランジス
タを直列接続したものであれば、トランジスタ３
５，３６のベース・エミツタ間電圧をVBE35、
VBE36とすれば、整流性素子３３の端子間電圧V33
は次式で表される。
に、ダイオード結線した２個のNPNトランジス
タを直列接続したものであれば、トランジスタ３
５，３６のベース・エミツタ間電圧をVBE35、
VBE36とすれば、整流性素子３３の端子間電圧V33
は次式で表される。
V33＝VBE35＋VBE36 ……(3)
大電流を駆動する第１、第２のトランジスタ２
１〜２４のベース・エミツタ間電圧VBE22は通常
のトランジスタのベース・エミツタ間電圧VBEに
比べて少し大きめになるが、全てのトランジスタ
のVBEが等しいものとすると、V33はトランジス
タ２２〜２４のベース・エミツタ間電圧VBE22と
トランジスタ２０のベース・エミツタ間電圧
VBE20との和に相当し、抵抗３４の端子間の電圧
降下IE20・R34をVCESAT22より少し大きめに設定す
れば良いことがわかる。
１〜２４のベース・エミツタ間電圧VBE22は通常
のトランジスタのベース・エミツタ間電圧VBEに
比べて少し大きめになるが、全てのトランジスタ
のVBEが等しいものとすると、V33はトランジス
タ２２〜２４のベース・エミツタ間電圧VBE22と
トランジスタ２０のベース・エミツタ間電圧
VBE20との和に相当し、抵抗３４の端子間の電圧
降下IE20・R34をVCESAT22より少し大きめに設定す
れば良いことがわかる。
第２図の特性Ｂは、前述の実施例回路の直流モ
ータの駆動特性を示す図であり、一定の回転速度
の制御が可能な負荷トルクの範囲が従来例の特性
Ａに比べて小さめになるが、従来例で必要とされ
た発振防止用のコンデンサ３２が無くても、発振
現象や回転速度の乱れは無くなつた。
ータの駆動特性を示す図であり、一定の回転速度
の制御が可能な負荷トルクの範囲が従来例の特性
Ａに比べて小さめになるが、従来例で必要とされ
た発振防止用のコンデンサ３２が無くても、発振
現象や回転速度の乱れは無くなつた。
次に、第４図ｂに示す本発明の他の実施例を説
明する。第４図ｂには、ダーリントン接続された
トランジスタ３５，３６をダイオード接続したも
のである。この構成では、トランジスタ３５のエ
ミツタ電流がトランジスタ３６のベース電流とな
ることから、トランジスタ３５のVBEがトランジ
スタ３６に比べて小さくなり、第４図ａのダイオ
ード接続構体よりも電圧降下が小さくなり、(2)式
の条件を更に満たすものである。また、第３図中
の整流性素子３３の端子間電圧が(2)式を満足する
範囲であれば、抵抗３４を不要にすることができ
る。即ち、抵抗３４はトランジスタ２２〜２４の
ベース電流を抑制するためのものであり、整流性
素子３３の端子間電圧との兼ね合いで設定され、
整流性素子３３の端子間電圧が（VBE20＋VBE22）
に比べて小さくなれば、抵抗３４を除いてもトラ
ンジスタ２２〜２４のベース電流を低減する可能
となり、抵抗３４を除くことで低い電源電圧の条
件で動作させることが可能になる。
明する。第４図ｂには、ダーリントン接続された
トランジスタ３５，３６をダイオード接続したも
のである。この構成では、トランジスタ３５のエ
ミツタ電流がトランジスタ３６のベース電流とな
ることから、トランジスタ３５のVBEがトランジ
スタ３６に比べて小さくなり、第４図ａのダイオ
ード接続構体よりも電圧降下が小さくなり、(2)式
の条件を更に満たすものである。また、第３図中
の整流性素子３３の端子間電圧が(2)式を満足する
範囲であれば、抵抗３４を不要にすることができ
る。即ち、抵抗３４はトランジスタ２２〜２４の
ベース電流を抑制するためのものであり、整流性
素子３３の端子間電圧との兼ね合いで設定され、
整流性素子３３の端子間電圧が（VBE20＋VBE22）
に比べて小さくなれば、抵抗３４を除いてもトラ
ンジスタ２２〜２４のベース電流を低減する可能
となり、抵抗３４を除くことで低い電源電圧の条
件で動作させることが可能になる。
第４図Ｃ並びに同図ｂは高耐圧化が可能な構成
を示すもので、PNPトランジスタ３７，３８を
２段に結合したダイオード接続構体である。バイ
ポーラ型集積回路のPNPトランジスタは、その
ベース領域をNPN型トランジスタのコレクタ領
域を併用した横型構造のトランジスタが利用され
るため、エミツタ・ベース間の逆耐圧がNPNト
ランジスタのコレクタ・ベース間耐圧に相当し、
かなり高い電源電圧でもモータの駆動制御が可能
になる。
を示すもので、PNPトランジスタ３７，３８を
２段に結合したダイオード接続構体である。バイ
ポーラ型集積回路のPNPトランジスタは、その
ベース領域をNPN型トランジスタのコレクタ領
域を併用した横型構造のトランジスタが利用され
るため、エミツタ・ベース間の逆耐圧がNPNト
ランジスタのコレクタ・ベース間耐圧に相当し、
かなり高い電源電圧でもモータの駆動制御が可能
になる。
なお、整流性素子３３はダイオード１個の構成
でも動作するが、その構成では、第１のトランジ
スタ２２〜２４のベース電流が大幅に制限され、
大きな駆動電流を得られない。しかし、ダイオー
ド２個の構成は、第１のトランジスタ２２〜２４
のコレクタ・エミツタ間電圧がVCESAT22の近傍ま
で動作でき、ダイオード１個の構成に比べて広範
囲に動作できることから、ダイオード２個を直列
接続した方が有利である。
でも動作するが、その構成では、第１のトランジ
スタ２２〜２４のベース電流が大幅に制限され、
大きな駆動電流を得られない。しかし、ダイオー
ド２個の構成は、第１のトランジスタ２２〜２４
のコレクタ・エミツタ間電圧がVCESAT22の近傍ま
で動作でき、ダイオード１個の構成に比べて広範
囲に動作できることから、ダイオード２個を直列
接続した方が有利である。
発明の効果
以上に説明したように、本発明のモータ駆動制
御回路は、直流モータを駆動する第１とトランジ
スタが最大トルクで動作する時に、第１のトラン
ジスタが飽和状態になることを防止し、モータの
逆起電力と基準電圧を比較する負帰還ループ、並
びに正帰還ループを帰還量のアンバランスを無く
し、最大トルク時の直流モータの回転速度を安定
にできるという格別の効果を奏する。
御回路は、直流モータを駆動する第１とトランジ
スタが最大トルクで動作する時に、第１のトラン
ジスタが飽和状態になることを防止し、モータの
逆起電力と基準電圧を比較する負帰還ループ、並
びに正帰還ループを帰還量のアンバランスを無く
し、最大トルク時の直流モータの回転速度を安定
にできるという格別の効果を奏する。
第１図は従来のモータ駆動制御回路の構成図、
第２図は回転速度の制御特性を説明するための
図、第３図は本発明の一実施例にかかるモータ駆
動制御回路の構成図、第４図は実施例で用いる整
流性素子の等価回路図である。 ６……直流モータ、１０……基準電圧部、１１
……増幅器、１２，１４，１５，１７，１８，２
０〜２４……NPNトランジスタ、３３……整流
性素子、３４……抵抗、３７，３８……PNPト
ランジスタ。
第２図は回転速度の制御特性を説明するための
図、第３図は本発明の一実施例にかかるモータ駆
動制御回路の構成図、第４図は実施例で用いる整
流性素子の等価回路図である。 ６……直流モータ、１０……基準電圧部、１１
……増幅器、１２，１４，１５，１７，１８，２
０〜２４……NPNトランジスタ、３３……整流
性素子、３４……抵抗、３７，３８……PNPト
ランジスタ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ベース同士と、エミツタ同士が各々共通接続
された一導電型の第１、第２のトランジスタ２２
〜２４，２１と、 エミツタが前記第１、第２のトランジスタ２２
〜２４，２１のベース共通接続点に接続された一
導電型の第３のトランジスタ２０と、 前記第１のトランジスタ２２〜２４のコレクタ
と電源端１との間に接続された直流モータ６と、 一端が前記電源端１に接続され、他端が前記第
２のトランジスタ２１のコレクタに接続された第
１の抵抗７と、 前記第１の抵抗７の他端に一端が接続され、他
端に定電流が与えられ、端子間に定電圧を発生す
る第２の抵抗８と、 前記第２の抵抗８の他端の電位と、前記直流モ
ータ６の端子間電圧を分圧した電位とを比較し、
比較出力を前記第３のトランジスタ２０のベース
に出力する差動増幅部１４〜１８と、 前記第１のトランジスタ２２〜２４のコレクタ
から前記差動増幅部の一方の入力端（１５のベー
ス）に負帰還する第１の帰還ループと、 前記第２のトランジスタ２１のコレクタから第
１、第２の抵抗７，８を介して前記差動増幅部の
他方の入力端（１４のベース）に正帰還する第２
の帰還ループとを備えたモータ駆動制御回路にお
いて、 前記第１のトランジスタ２２〜２４が飽和状態
になる時に導通する整流性素子３３が前記第１の
トランジスタ２２〜２４のコレクタと前記第３の
トランジスタ２０のベースとの間に接続されたこ
とを特徴とするモータ駆動制御回路。 ２ 整流性素子３３が２個のダイオードを直列接
続された構成体でなることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載のモータ駆動制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58224715A JPS60118079A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | モ−タ駆動制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58224715A JPS60118079A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | モ−タ駆動制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60118079A JPS60118079A (ja) | 1985-06-25 |
| JPH05958B2 true JPH05958B2 (ja) | 1993-01-07 |
Family
ID=16818110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58224715A Granted JPS60118079A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | モ−タ駆動制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60118079A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5285116U (ja) * | 1975-12-23 | 1977-06-24 |
-
1983
- 1983-11-29 JP JP58224715A patent/JPS60118079A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60118079A (ja) | 1985-06-25 |
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