JPH0833383A - 回転機の駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 回転機の速度をＣＷ方向からＣＣＷ方向まで
連続に変化させるドライブ方式として回転機の回転精度
を向上させる。 ［構成］ 回転機の回転方向を判別する方向判別回路１
と制御電圧１０を反転する反転回路２とを設け、制御電
圧１０の反転信号か非反転信号を選択する第１及び第２
のアナログスイッチ３，４により選択された制御信号で
ＰＷＭ回路１５を駆動する。更に方向判別回路１の出力
によりドライブロジック回路６の回転方向制御を行いＣ
ＷまたはＣＣＷの駆動が行えるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，ＯＡ機器等に用いられ
る回転機の高精度制御回路に関するものである。さらに
詳説すればレーザビームプリンタや製版機等に用いられ
るポリゴンレーザスキャナモータの高精度制御回路に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、回転機の駆動回路として図２に示
すような構成のものが提案されている。即ち、回転数を
制御するための電圧Ｖ１０をＰＷＭ回路５に入力し、Ｐ
ＷＭ回路５の出力を３つの２入力ＡＮＤゲート７，８，
９に入力する。回転機のロータ位置を検出する３つのホ
ール素子（図示せず）からのホール信号２０ａ，２０
ｂ，２０ｃをドライブロジック回路６に入力し、３つの
２入力ＡＮＤゲート７，８，９のそれぞれにドライブロ
ジック回路６の出力ＵＨＯ２３ａ，ＶＨＯ２４ａ，ＷＨ
Ｏ２５ａを入力し、ドライブロジック回路６の回転方向
制御入力６ａをグランド２８、もしくは電源Ｖｃｃ２７
に接続する。そして３つの２入力ＡＮＤゲート７，８，
９の出力２６ａ，２６ｂ，２６ｃをそれぞれトランジス
タ１１，１２，１３のベースに入力し、ドライブロジッ
ク回路６の出力ＵＬＯ２３ｂ，ＶＬＯ２４ｂ，ＷＬＯ２
５ｂをそれぞねトランジスタ１４，１５，１６のベース
に入力する。トランジスタ１１，１２，１３のコレクタ
は電源Ｖｃｃ２７に、トランジスタ１１，１２，１３の
エミッタはそれぞれトランジスタ１４，１５，１６のコ
レクタ及び回転機のコイル端子１７，１８，１９へ接続
し、トランジスタ１４，１５，１６のエミッタはグラン
ド２８に接続していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の駆動回路で
は、ドライブロジック回路６の回転方向制御入力部６ａ
がグランド２８にもしくは電源Ｖｃｃ２７に接続されて
おり、一定方向の回転指令しか出力されない。従って回
転機にトルク外乱が加わり、それが回転と同一の方向の
ものであれば加速されるため減速制御が必要となる。し
かしこの回路ではＰＷＭ信号がゼロになるだけで減速の
ための逆方向のトルクを発生することができない。この
とき回転機の負荷、例えば軸受の摩擦等で減速されるだ
けであるため、この駆動回路を速度制御ループに用いる
と減速制御を必要としているときに制御できないという
問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたもので、実施例に対応する図１
Ａ，１Ｂで説明すると、本発明による回転機の駆動回路
は、 （イ） 回転機の回転数を制御するための電圧Ｖ１０
を、回転機の回転方向を判別する方向判別回路１と電圧
Ｖ１０を反転する反転回路２と第１のアナログスイッチ
３の入力部３ａにそれぞれ入力し、方向判別回路１の出
力Ｑ１ａを第１のアナログスイッチ３のＯＮ／ＯＦＦ制
御端子３ｂに接続し、方向判別回路１の出力Ｑ１ｂを第
２のアナログスイッチ４のＯＮ／ＯＦＦ制御端子４ｂに
接続する。 （ロ） 反転回路２の出力を第２のアナログスイッチ４
の入力部４ａに入力し、第１のアナログスイッチ３の出
力部３ｃと第２のアナログスイッチ４の出力部４ｃを接
続し、ＰＷＭ回路５に入力し、ＰＷＭ回路５の出力を３
つの２入力ＡＮＤゲート７，８，９に入力する。 （ハ） 方向判別回路１の出力Ｑ１ｂをドライブロジッ
ク回路６の回転方向制御入力部６ａに接続し、回転機の
ロータの位置を検出する３つのホール素子（図示せず）
からのホール信号２０ａ，２０ｂ，２０ｃをドライブロ
ジック回路６に入力し、３つの２入力ＡＮＤゲート７，
８，９のそれぞれにドライブロジック回路６の出力ＵＨ
Ｏ２３ａ，ＶＨＯ２４ａ，ＷＨＯ２５ａを入力する。 （ニ） ３つの２入力ＡＮＤゲート７，８，９の出力Ｕ
Ｈ２６ａ，ＶＨ２６ｂ，ＷＨ２６ｃをそれぞれトランジ
スタ１１，１２，１３のベースに入力し、ドライブロジ
ック回路６の出力ＵＬＯ２３ｂ，ＢＬＯ２４ｂ，ＷＬＯ
２５ｂをそれぞれトランジスタ１４，１５，１６のベー
スに入力し、トランジスタ１１，１２，１３のエミッタ
はそれぞれトランジスタ１４，１５，１６のコレクタ及
び回転機のコイル端子１７，１８，１９へ接続し、トラ
ンジスタ１４，１５，１６のエミッタはグランド２８に
接続する。 以上のように構成したものである。

【０００５】

【作用】本発明の構成によれば、図３に示すように回転
機の速度を制御する電圧Ｖが第図３ａのように変化した
とき、例えば０Ｖより大きいが小さいかで方向判別回路
を働かせたとき、図３ｂ，ｃのようにそれぞれＱ，Ｑが
発生する。アナログスイッチはＨレベルのときにＯＮす
るものとする。従ってＰＷＭ回路への入力信号はＱがＨ
レベルのとき、回転機の速度を制御する電圧Ｖそのもの
となりＱがＨレベルのときは回転機の速度を制御する電
圧Ｖが反転回路によって反転された信号となる。一方ド
ライブロジック回路の出力はホール信号により図４ａ，
ｂのように動作する。図４ａはＱがＬレベルのときのも
のであり、図４ｂはＱがＨレベルのときのものである。
このようにＱにより回転方向を制御しながらＰＷＭ回路
への入力信号が図３ｄのように変化するため、双方向の
速度制御が可能となる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明を図により説明する。図１Ａは
本発明による一実施例を説明するブロック図、図１Ｂは
方向判別回路１にコンパレータ２１を、反転回路２に反
転回路用のオペアンプ２２をそれぞれ採用した場合のブ
ロック図である。回転機の速度を制御する電圧Ｖ１０を
方向判別用のコンパレータ２１の非反転入力に、反転回
路用のオペアンプ２２の反転入力に、さらに第１のアナ
ログスイッチ３の入力部３ａに入力する。電圧Ｖ１０が
正のとき、コンパレータ２１の出力Ｑ１ａはＨレベル、
出力Ｑ１ｂはレベルを出力するため、第１のアナログス
イッチ３はＯＮ、第２のアナログスイッチ４はＯＦＦと
なる。つまり速度を制御する電圧Ｖ１０が加速指令値で
あるからドライブロジック回路６の回転方向制御入力６
ａはコンパレータ２１の出力Ｑ１ｂによって図４ａのド
ライブロジックを発生する。このようにすると加速する
ことが可能となり、その大きさはＰＷＭ回路５の出力の
ＯＮ時間に比例させることができ、加速制御が可能にな
る。

【０００７】また速度を制御する電圧Ｖ１０が負のと
き、コンパレータ２１の出力Ｑ１ａはＬレベル、出力Ｑ
１ｂはＨレベルを出力するため第１のアナログスイッチ
３はＯＦＦ、第２のアナログスイッチ４はＯＮとなる。
これは速度を制御する電圧Ｖ１０が減速指令値であるか
ら、ドライブロジック回路６の回転方向制御入力６ａは
コンパレータ２１の出力Ｑ１ｂによって図４ｂのドライ
ブロジックを発生する。このようにすると減速すること
が可能となり、その大きさはＰＷＭ回路５の出力のＯＮ
時間に比例させることができ、減速制御が可能となる。

【０００８】以上より速度を制御する電圧Ｖ１０が減速
を要求したとき、逆回転のドライブロジックを発生させ
て回転機への印加電圧をＰＷＭ制御することにより減速
制御が可能となる。従って加減速制御が連続に行えるた
めポリゴンレーサースキャナモータのように高精度な回
転制御を必要とする駆動回路に用いることができる。

【０００９】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば双方向の速度制御が可能となり、ポリゴンレーザ
スキャナモータ等のように負荷が軽く、かつ高精度な速
度安定化が望まれる回転機において高精度速度制御が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ，１Ｂ】本発明の駆動回路のブロック図であ
る。

【図２】従来の駆動回路のブロック図である。

【図３】回転機の速度を制御する電圧ＶからＰＷＭ回路
出力までの一動作例を示す動作図である。

【図４】ホール信号入力に対するドライブロジック回路
の出力を示したロジック図である。

【符号の説明】

１ 方向判別回路 ２ 反転回路 ３ 第１のアナログスイッチ ４ 第２のアナログスイッチ ５ ＰＷＭ回路 ６ ドライブロジック回路 ７，８，９ ２入力ＡＮＤゲート １１，１２，１３，１４，１５，１６ トランジスタ １７，１８，１９ コイル端子 ２１ コンパレータ ２２ 反転回路用オペアンプ ２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ ド
ライブロジック回路の出力 ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ ２入力ＡＮＤゲートの出力 ２７ 電源 ２８ グランド

【手続補正書】

【提出日】平成７年５月１１日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】 （Ａ）は本発明による一実施例を説明するプ
ロック図、（Ｂ）は方向判別回路にコンパレータを、反
転回路に反転回路用のオペアンプをそれぞれ採用した場
合のブロック図。

【図２】 従来の駆動回路のブロック図。

【図３】 回転機の速度を制御する電圧ＶからＰＷＭ回
路出力までの一動作例を示す動作図。

【図４】 （ａ）はホール信号入力に対するドライブロ
ジック回路の出力を示し、ＱがＬレベルの時のロジック
図、（ｂ）はホール信号入力に対するドライブロジック
回路の出力を示し、ＱがＨレベルの時のロジック図。

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【図３】

【図１】

【図４】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｐ 6/14 6/08 Ｈ０２Ｐ 6/02 ３７１ Ｑ ３７１ Ｊ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（イ） 回転機の回転数を制御するための
   電圧Ｖ（１０）を、回転機の回転方向を判別する方向判
   別回路（１）と電圧Ｖ（１０）を反転する反転回路
   （２）と第１のアナログスイッチ（３）の入力部（３
   ａ）にそれぞれ入力し、方向判別回路（１）の出力Ｑ
   （１ａ）を第１のアナログスイッチ（３）のＯＮ／ＯＦ
   Ｆ制御端子（３ｂ）に接続し、方向判別回路（１）の出
   力Ｑ（１ｂ）を第２のアナログスイッチ（４）のＯＮ／
   ＯＦＦ制御端子（４ｂ）に接続する。 （ロ） 反転回路（２）の出力を第２のアナログスイッ
   チ（４）の入力部（４ａ）に入力し、第１のアナログス
   イッチ（３）の出力部（３ｃ）と第２のアナログスイッ
   チ（４）の出力部（４ｃ）を接続し、ＰＷＭ回路（５）
   に入力し、ＰＷＭ回路（５）の出力を３つの２入力ＡＮ
   Ｄゲート（７），（８），（９）に入力する。 （ハ） 方向判別回路（１）の出力Ｑ（１ｂ）をドライ
   ブロジック回路（６）の回転方向制御入力部（６ａ）に
   接続し、回転機のロータの位置を検出する３つのホール
   素子（図示せず）からのホール信号（２０ａ），（２０
   ｂ），（２０ｃ）をドライブロジック回路（６）に入力
   し、３つの２入力ＡＮＤゲート（７），（８），（９）
   のそれぞれにドライブロジック回路（６）の出力ＵＨＯ
   （２３ａ），ＶＨＯ（２４ａ），ＷＨＯ（２５ａ）を入
   力する。 （ニ） ３つの２入力ＡＮＤゲート（７），（８），
   （９）の出力ＵＨ（２６ａ），ＶＨ（２６ｂ），ＷＨ
   （２６ｃ）をそれぞれトランジスタ（１１），（１
   ２），（１３）のベースに入力し、ドライブロジック回
   路（６）の出力ＵＬＯ（２３ｂ），ＢＬＯ（２４ｂ），
   ＷＬＯ（２５ｂ）をそれぞれトランジスタ（１４），
   （１５），（１６）のベースに入力し、トランジスタ
   （１１），（１２），（１３）のエミッタはそれぞれト
   ランジスタ（１４），（１５），（１６）のコレクタ及
   び回転機のコイル端子（１７），（１８），（１９）へ
   接続し、トランジスタ（１４），（１５），（１６）の
   エミッタはグランド（２８）に接続する。 以上の如く構成した回転機の駆動回路。