JP3521649B2 - Motor drive circuit - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、モータの駆動回路
に関し、特にバネなどの弾性負荷を駆動するモータに適
用して好ましい駆動回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor drive circuit, and more particularly to a drive circuit preferably applied to a motor that drives an elastic load such as a spring.
【0002】[0002]
【従来の技術】正逆駆動を行うモータの駆動回路として
は、従来よりHブリッジで構成されたPWM(Puls
e Width Modulation,パルス幅変
調)制御によるものが知られている。この種の駆動回路
100は、図9に示すように、電流指令6に応じてモー
タMへの印加電圧を4つの半導体素子P1〜P4を用い
てON/OFF制御する。すなわち、正転の電流指令が
与えられると、同図に示す半導体素子P2及びP3がO
FFとなり、P1がONし続けるとともに、P4がデュ
ーティに応じたON/OFF動作を行う。一方、逆転の
電流指令が与えられると、半導体素子P1及びP4がO
FFとなり、P2がONし続けるとともに、P3がデュ
ーティに応じたON/OFF動作を行う。このように、
従来のPWM制御のモータ駆動回路における半導体素子
は、P1又はP2がONし続け、P3又はP4がデュー
ティに応じてON/OFFし、これによりモータMに流
れる正転又は逆転の電流が制御されていた。2. Description of the Related Art Conventionally, as a drive circuit for a motor for performing forward / reverse drive, a PWM (Puls) which is conventionally composed of an H bridge is used.
e Width Modulation (pulse width modulation) control is known. As shown in FIG. 9, the drive circuit 100 of this type controls ON / OFF of the voltage applied to the motor M according to the current command 6 by using the four semiconductor elements P1 to P4. That is, when the forward rotation current command is given, the semiconductor elements P2 and P3 shown in FIG.
It becomes FF, P1 keeps ON, and P4 performs ON / OFF operation according to the duty. On the other hand, when a reverse current command is given, the semiconductor elements P1 and P4 are turned off.
It becomes FF, P2 continues to be ON, and P3 performs ON / OFF operation according to the duty. in this way,
In the semiconductor element of the conventional PWM-controlled motor drive circuit, P1 or P2 continues to be turned on and P3 or P4 is turned on / off according to the duty, whereby the forward or reverse current flowing through the motor M is controlled. It was
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、この種のモ
ータの駆動回路100では、正転及び逆転ともに、同じ
電圧しか供給することができない。このため、モータM
の駆動対象物が2次系の動作特性を有する場合には、初
期立ち上がりが悪いという問題がある。特に駆動対象物
がバネなどの弾性体である場合、弾性力に抗して回転す
る際には、早く回転すると逆起電力が供給電圧に漸近す
るので電流指令通りの電流を流すことができず、その結
果、トルクが減少して、応答性が低下するという問題が
あった。However, the drive circuit 100 for a motor of this type can supply only the same voltage in both forward and reverse rotations. Therefore, the motor M
When the object to be driven has the operation characteristic of the secondary system, there is a problem that the initial rising is poor. In particular, when the object to be driven is an elastic body such as a spring, when rotating against elastic force, if it rotates quickly, the counter electromotive force asymptotically approaches the supply voltage, so the current according to the current command cannot flow. As a result, there is a problem that the torque is reduced and the responsiveness is reduced.
【0004】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、初期応答を改善し、さらに
弾性負荷を駆動する場合であっても、電流指令に対する
応答性に優れたモータの駆動回路を提供することを目的
とする。The present invention has been made in view of the above problems of the prior art. The present invention improves the initial response, and has excellent responsiveness to a current command even when an elastic load is driven. It is an object to provide a drive circuit for a motor.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の本発明のモータの駆動回路は、電流
指令に応じてモータに正転又は逆転の電圧を印加する4
つの半導体素子からなるパワー回路と、前記モータに流
れる電流を検出する電流検出部と、前記電流指令と前記
電流検出部で検出された電流値との差に応じて前記半導
体素子のON/OFF時間比率を計算するパルスデュー
ティ計算部と、前記パルスデューティ計算部からの出力
信号により前記4つの半導体素子の作動及び停止制御を
行うロジック回路とを備えたHブリッジ回路からなるモ
ータの駆動回路において、電源端子と前記パワー回路と
の間に設けられ、前記電源端子から前記パワー回路へ向
かう電流のみを流す第1のダイオードと、前記第1のダ
イオードと前記4つの半導体素子のうちモータ逆転時に
作動する第2の半導体素子との間と、モータ正転時に作
動する第1の半導体素子との間に設けられ、前記第1の
ダイオード又は前記第2の半導体素子から前記第1の半
導体素子へ向かう電流のみを流す第2のダイオードと、
前記第2のダイオードと前記第1の半導体素子との間
と、接地端子との間に設けられたコンデンサと、をさら
に有することを特徴とする。In order to achieve the above object, the motor drive circuit of the present invention according to claim 1 applies a forward or reverse voltage to the motor according to a current command.
A power circuit consisting One of the semiconductor element, a current detecting section for detecting a current flowing through the motor, the semiconductor in accordance with the difference between the current value detected by the current command and the current detector
An H-bridge circuit including a pulse duty calculation unit that calculates an ON / OFF time ratio of body elements and a logic circuit that controls the operation and stop of the four semiconductor elements according to an output signal from the pulse duty calculation unit In a motor drive circuit, a first diode that is provided between a power supply terminal and the power circuit and flows only a current flowing from the power supply terminal to the power circuit, the first diode, and the four semiconductor elements. The first diode or the second semiconductor element is provided between the second semiconductor element that operates when the motor rotates in the reverse direction and the first semiconductor element that operates when the motor rotates in the normal direction. A second diode that only flows a current to the semiconductor element of
It further comprises a capacitor provided between the second diode and the first semiconductor element and between the ground terminal.
【0006】また、請求項2記載の本発明のモータの駆
動回路は、前記モータの正転又は逆転、及び前記パルス
デューティ計算部の出力信号に応じて、前記パワー回路
の4つの半導体素子のうち対をなす2つの半導体素子に
対し、ともに作動及び停止の制御が実行されることを特
徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a motor drive circuit according to any one of the four semiconductor elements of the power circuit according to the forward or reverse rotation of the motor and the output signal of the pulse duty calculator. It is characterized in that control of activation and deactivation is executed for two paired semiconductor elements.
【0007】この請求項1及び2記載のモータの駆動回
路では、正転電流指令が与えられるとパワー回路を構成
する4つの半導体素子のうち対をなす2つの半導体素子
がデューティに応じてON/OFFし、残りの対をなす
2つの半導体素子がOFFとなる。このON/OFF制
御される2つの半導体素子がOFF状態である場合に
は、モータ電機子のインダクタンスによってモータに環
流電流が流れる。この環流電流は、第3の半導体素子か
らモータを通って第2の半導体素子に流れ、電源端子に
戻ろうとするが、本発明のモータの駆動回路では、第1
のダイオードが設けられているので、電源端子に戻ろう
とする電流を阻止し、コンデンサに導き、ここに電荷を
蓄積する。これにより、次に2つの半導体素子がONし
たときのモータに印加される電圧が供給電圧よりコンデ
ンサに蓄積された電圧だけ増加する。したがって、モー
タのトルクが増加し応答性が高まることになる。In the motor drive circuit according to the first and second aspects, when a forward rotation current command is given, two semiconductor elements forming a pair among the four semiconductor elements forming the power circuit are turned ON / OFF according to the duty. It turns off, and the other two semiconductor elements forming the pair turn off. When the two semiconductor elements controlled to be turned ON / OFF are in the OFF state, a circulating current flows through the motor due to the inductance of the motor armature. This circulating current flows from the third semiconductor element through the motor to the second semiconductor element, and tries to return to the power supply terminal. However, in the motor drive circuit of the present invention,
Since the diode is provided, the current that tries to return to the power supply terminal is blocked, the current is guided to the capacitor, and the charge is stored there. As a result, the voltage applied to the motor when the two semiconductor elements are next turned on is increased by the voltage accumulated in the capacitor from the supply voltage. Therefore, the torque of the motor is increased and the responsiveness is improved.
【0008】一方、逆転電流指令が与えられるとパワー
回路を構成する上記残りの2つの半導体素子がデューテ
ィに応じてON/OFFし、他の2つの半導体素子がO
FFとなる。このON/OFF制御される2つの半導体
素子がOFF状態である場合には、モータ電機子のイン
ダクタンスによってモータに環流電流が流れる。この環
流電流は、第4の半導体素子からモータを通って第1の
半導体素子に流れ、電源端子に戻ろうとするが、本発明
のモータの駆動回路では、ここに第2のダイオードが設
けられているので、電源端子に戻ろうとする電流を阻止
し、コンデンサに導き電荷を蓄積する。On the other hand, when a reverse current command is given, the remaining two semiconductor elements forming the power circuit are turned on / off according to the duty, and the other two semiconductor elements are turned on.
It becomes FF. When the two semiconductor elements controlled to be turned ON / OFF are in the OFF state, a circulating current flows through the motor due to the inductance of the motor armature. This circulating current flows from the fourth semiconductor element through the motor to the first semiconductor element and tries to return to the power supply terminal. However, in the motor drive circuit of the present invention, the second diode is provided here. Therefore, the current that tries to return to the power supply terminal is blocked, and the electric charge is led to the capacitor to accumulate the electric charge.
【0009】また、駆動対象が弾性体などのように2次
系の動作特性を有する場合には、当該弾性負荷から回転
方向の力が作用するとモータの回転速度が大きくなり、
逆起電圧が供給電圧以上に上昇することがあり、第3の
半導体素子から第2の半導体素子へ向かって電流が流れ
ようとする。そして、この電流は、第2の半導体素子か
ら電源端子に戻ろうとするが、本発明のモータの駆動回
路では、第1のダイオードが設けられているので、電源
端子に戻ろうとする電流を阻止し、コンデンサに導き、
ここに電荷を蓄積する。When the driven object has a secondary system operating characteristic such as an elastic body, the rotational speed of the motor increases when a force in the rotational direction acts from the elastic load,
The back electromotive voltage may rise above the supply voltage, and a current tends to flow from the third semiconductor element to the second semiconductor element. Then, this current tries to return to the power supply terminal from the second semiconductor element. However, in the motor drive circuit of the present invention, since the first diode is provided, the current which tries to return to the power supply terminal is blocked. , Lead to the capacitor,
Charge is accumulated here.
【0010】これにより、次に正転電流指令が与えられ
たときのモータに印加される電圧が供給電圧よりコンデ
ンサに蓄積された電圧だけ増加する。したがって、モー
タ正転時のトルクが増加し応答性が高まることになる。As a result, the voltage applied to the motor when the forward rotation current command is given next increases from the supply voltage by the voltage accumulated in the capacitor. Therefore, the torque at the time of normal rotation of the motor is increased and the responsiveness is improved.
【0011】上記目的を達成するために、請求項3記載
の本発明のモータの駆動回路は、電流指令に応じてモー
タに正転又は逆転の電圧を印加する一対の半導体素子及
び一対のダイオードからなるパワー回路と、前記モータ
に流れる電流を検出する電流検出部と、前記電流指令と
前記電流検出部で検出された電流値との差に応じて前記
半導体素子のON/OFF時間比率を計算するパルスデ
ューティ計算部と、前記パルスデューティ計算部からの
出力信号により前記一対の半導体素子の作動及び停止制
御を行うロジック回路とを備えたHブリッジ回路からな
るモータの駆動回路において、電源端子と前記パワー回
路との間に設けられ、前記電源端子から前記パワー回路
へ向かう電流のみを流す第1のダイオードと、前記第1
のダイオードと前記一対のダイオードのうち直近のダイ
オードとの間と、前記一対の半導体素子うち直近の半導
体素子との間に設けられ、前記第1のダイオード又は前
記直近のダイオードから前記直近の半導体素子へ向かう
電流のみを流す第2のダイオードと、前記第2のダイオ
ードと前記直近の半導体素子との間と、接地端子との間
に設けられたコンデンサと、をさらに有することを特徴
とする。In order to achieve the above object, a motor drive circuit according to a third aspect of the present invention comprises a pair of semiconductor elements and a pair of diodes for applying a forward or reverse voltage to the motor according to a current command. a power circuit comprising: a current detector for detecting a current flowing through the motor, in response to said difference between the current value detected by the current command and the current detector
An H-bridge circuit including a pulse duty calculation unit that calculates an ON / OFF time ratio of a semiconductor device, and a logic circuit that controls the operation and stop of the pair of semiconductor devices according to an output signal from the pulse duty calculation unit. In a motor drive circuit, a first diode that is provided between a power supply terminal and the power circuit and flows only a current flowing from the power supply terminal to the power circuit;
Between the diode and the closest diode of the pair of diodes and between the closest semiconductor element of the pair of semiconductor elements, the first diode or the closest diode to the closest semiconductor element. It is further characterized by further including a second diode for flowing only a current flowing toward the second diode, and a capacitor provided between the second diode and the closest semiconductor element and between the ground terminal.
【0012】この請求項3記載の本発明のモータの駆動
回路では、請求項1又は2記載のモータの駆動回路にお
いて、パワー回路を構成する4つの半導体素子のうち、
逆転時に作動する2つの半導体素子をダイオードとして
いる。したがって、駆動対象となる弾性負荷の弾性力が
著しく大きく、逆転電流を流さなくとも初期位置に戻る
場合に適用して好ましい。この請求項3記載のモータの
駆動回路では、逆転時にはモータを完全な発電機として
用いているので、正転時には供給電圧よりもコンデンサ
に蓄積された電圧だけ高い電圧をモータに印加すること
ができ、その結果、正転時のトルクが増加し応答性が高
まることとなる。According to a third aspect of the present invention, in the motor drive circuit of the first or second aspect, among the four semiconductor elements constituting the power circuit,
The two semiconductor elements that operate during reverse rotation are diodes. Therefore, the elastic force of the elastic load to be driven is remarkably large, and it is preferable to be applied when returning to the initial position without applying a reverse current. In the motor drive circuit according to the third aspect of the present invention, the motor is used as a complete generator during reverse rotation, so that a voltage higher than the supply voltage by the voltage stored in the capacitor can be applied to the motor during forward rotation. As a result, the torque at the time of forward rotation is increased and the responsiveness is enhanced.
【0013】上記目的を達成するために、請求項4記載
の本発明のモータ駆動回路は、電流指令に応じてモータ
に正転又は逆転の電圧を印加する4つの半導体素子から
なるパワー回路と、前記モータに流れる電流を検出する
電流検出部と、前記電流指令と前記電流検出部で検出さ
れた電流値との差に応じて前記半導体素子のON/OF
F時間比率を計算するパルスデューティ計算部と、前記
パルスデューティ計算部からの出力信号により前記4つ
の半導体素子の作動及び停止制御を行うロジック回路と
を備えたHブリッジ回路からなるモータの駆動回路にお
いて、前記4つの半導体素子のうち電源端子に接続され
た2つの半導体素子と、電源端子との間に、前記電源端
子から当該それぞれの半導体素子への電流は流し、逆方
向へは流さない第1のダイオードと第2のダイオードと
をそれぞれ設け、前記第1のダイオードおよび前記第2
のダイオードと前記2つの半導体素子とのそれぞれの接
続点と、接地端子との間に、第1のコンデンサおよび第
2のコンデンサをそれぞれ設けたことを特徴とする。In order to achieve the above object, a motor drive circuit according to a fourth aspect of the present invention is a power circuit including four semiconductor elements for applying a forward or reverse voltage to a motor according to a current command. A current detector for detecting a current flowing through the motor, and ON / OF of the semiconductor element according to a difference between the current command and a current value detected by the current detector.
A motor drive circuit comprising an H-bridge circuit including a pulse duty calculation unit for calculating an F time ratio and a logic circuit for controlling the operation and stop of the four semiconductor elements according to an output signal from the pulse duty calculation unit. A current flows from the power supply terminal to the respective semiconductor elements between the two semiconductor elements connected to the power supply terminal among the four semiconductor elements and the power supply terminal, and does not flow in the reverse direction. A second diode and a second diode respectively, and the first diode and the second diode are provided.
The first capacitor and the second capacitor are respectively provided between the grounding terminal and the respective connection points between the diode and the two semiconductor elements.
【0014】また、請求項5記載の本発明のモータ駆動
回路は、前記モータの正転または逆転、および前記パル
スデューティ計算部の出力信号に応じて、前記パワー回
路の4つの半導体素子のうち対をなす2つの半導体素子
に対し、ともに作動および停止の制御が実行されること
を特徴とする。According to a fifth aspect of the motor drive circuit of the present invention, a pair of four semiconductor elements of the power circuit is paired in accordance with the forward or reverse rotation of the motor and the output signal of the pulse duty calculation section. It is characterized in that the control of the operation and the stop is executed for both of the two semiconductor elements forming.
【0015】この請求項4および5記載のモータの駆動
回路では、正転電流指令が与えられるとパワー回路を構
成する4つの半導体素子のうち対をなす2つの半導体素
子がデューティに応じてON/OFFし、残りの対をな
す2つの半導体素子がOFFとなる。このON/OFF
制御される2つの半導体素子がOFF状態である場合に
は、モータ電機子のインダクタンスによってモータに環
流電流が流れる。この環流電流は、第3の半導体素子か
らモータを通って第2の半導体素子に流れ、電源端子に
戻ろうとするが、本発明のモータの駆動回路では、第2
のダイオードが設けられているので、電源端子に戻ろう
とする電流を阻止し、さらにこの環流電流を第2のコン
デンサに導き、ここに電荷を蓄積する。これにより、次
に2つの半導体素子がONしたときのモータに印加され
る電圧が供給電圧より第2のコンデンサに蓄積された電
圧だけ増加する。したがって、モータのトルクが増加し
応答性が高まることになる。In the motor drive circuit according to the fourth and fifth aspects, when a forward rotation current command is given, two semiconductor elements forming a pair among the four semiconductor elements forming the power circuit are turned on / off according to the duty. It turns off, and the other two semiconductor elements forming the pair turn off. This ON / OFF
When the two semiconductor elements to be controlled are in the OFF state, the circulating current flows through the motor due to the inductance of the motor armature. This circulating current flows from the third semiconductor element through the motor to the second semiconductor element and tries to return to the power supply terminal. However, in the motor drive circuit of the present invention,
Since the diode is provided, the current that tries to return to the power supply terminal is blocked, and further this circulating current is guided to the second capacitor, and the electric charge is stored therein. As a result, the voltage applied to the motor when the two semiconductor elements are turned on next increases from the supply voltage by the voltage accumulated in the second capacitor. Therefore, the torque of the motor is increased and the responsiveness is improved.
【0016】一方、逆転電流指令が与えられるとパワー
回路を構成する上記残りの2つの半導体素子がデューテ
ィに応じてON/OFFし、他の2つの半導体素子がO
FFとなる。このON/OFF制御される2つの半導体
素子がOFF状態である場合には、モータ電機子のイン
ダクタンスによってモータに環流電流が流れる。この環
流電流は、第4の半導体素子からモータを通って第1の
半導体素子に流れ、電源端子に戻ろうとするが、本発明
のモータの駆動回路では、ここに第1のダイオードが設
けられているので、電源端子に戻ろうとする電流を阻止
し、さらにこの環流電流を第1のコンデンサに導き電荷
を蓄積する。これにより、次に2つの半導体素子がON
したときのモータに印加される電圧が供給電圧より第1
のコンデンサに蓄積された電圧だけ増加する。したがっ
て、モータのトルクが増加し応答性が高まることにな
る。このように、正転時及び逆転時の何れの場合でも初
期の応答性が改善されることとなる。On the other hand, when a reverse current command is given, the remaining two semiconductor elements forming the power circuit are turned on / off according to the duty, and the other two semiconductor elements are turned on.
It becomes FF. When the two semiconductor elements controlled to be turned ON / OFF are in the OFF state, a circulating current flows through the motor due to the inductance of the motor armature. This circulating current flows from the fourth semiconductor element through the motor to the first semiconductor element and tries to return to the power supply terminal. However, in the motor drive circuit of the present invention, the first diode is provided here. Therefore, the current that tries to return to the power supply terminal is blocked, and further this circulating current is guided to the first capacitor to accumulate the electric charge. This turns on the next two semiconductor devices.
The voltage applied to the motor when
It increases by the voltage stored in the capacitor. Therefore, the torque of the motor is increased and the responsiveness is improved. In this way, the initial responsiveness is improved in both cases of forward rotation and reverse rotation.
【0017】さらに、請求項6記載の本発明のモータの
駆動回路は、前記コンデンサには、昇圧回路が設けられ
ていることを特徴とする。Further, in the motor drive circuit of the present invention according to claim 6, the capacitor is provided with a booster circuit.
【0018】この請求項6記載のモータの駆動回路で
は、コンデンサに昇圧回路が設けられているので、モー
タに印加される電圧がより高くなり、その結果、応答性
もより優れたものとなる。In the motor drive circuit according to the sixth aspect of the present invention, since the booster circuit is provided in the capacitor, the voltage applied to the motor becomes higher, and as a result, the responsiveness becomes better.
【0019】[0019]
【発明の効果】請求項1及び2記載のモータの駆動回路
によれば、デューティOFF時に生じる環流電流及び逆
転時の弾性負荷による逆起電圧の電流をコンデンサに蓄
積するので、デューティON時には当該コンデンサに蓄
積された電圧分だけ高い電圧をモータに印加することが
できる。その結果、モータトルクが増加し応答性が高ま
ることになる。According to the motor drive circuit of the first and second aspects of the present invention, the freewheeling current generated when the duty is OFF and the current of the counter electromotive voltage due to the elastic load during reverse rotation are accumulated in the capacitor. It is possible to apply a voltage as high as the voltage accumulated in the motor to the motor. As a result, the motor torque is increased and the responsiveness is enhanced.
【0020】請求項3記載のモータの駆動回路によれ
ば、逆転時にはモータを完全な発電機として用いている
ので、次の正転時には、コンデンサに蓄積された電圧だ
け高い電圧をモータに印加することができ、その結果、
正転時のトルクが増加し応答性が高まることとなる。According to the motor drive circuit of the third aspect, the motor is used as a complete generator at the time of reverse rotation, so at the time of the next forward rotation, a voltage higher than the voltage accumulated in the capacitor is applied to the motor. And as a result,
The torque at the time of forward rotation is increased and the responsiveness is enhanced.
【0021】請求項4及び5記載のモータ駆動回路によ
れば、正転時及び逆転時のデューティOFF時に生じる
環流電流を第1及び第2のコンデンサにそれぞれ蓄積す
るので、正転時及び逆転時の何れの場合にも、デューテ
ィON時には当該コンデンサに蓄積された電圧分だけ高
い電圧をモータに印加することができる。その結果、モ
ータトルクが増加し、初期応答性が高まることになり、
ブレーキアクチュエータにおける制動初期の応答性や、
ステアリングアクチュエータの初期応答性がより優れた
ものとなる。According to the motor drive circuit of the fourth and fifth aspects, since the circulating currents generated at the time of duty OFF at the time of forward rotation and at the time of reverse rotation are stored in the first and second capacitors, respectively, during forward rotation and reverse rotation. In any of the above cases, when the duty is ON, a voltage as high as the voltage accumulated in the capacitor can be applied to the motor. As a result, the motor torque increases and the initial responsiveness increases,
The response of the brake actuator at the beginning of braking,
The steering actuator has a better initial response.
【0022】請求項6記載のモータの駆動回路によれ
ば、コンデンサに昇圧回路が設けられているので、モー
タに印加される電圧がより高くなり、その結果、応答性
もより優れたものとなる。According to the motor drive circuit of the sixth aspect, since the capacitor is provided with the booster circuit, the voltage applied to the motor becomes higher, and as a result, the response becomes more excellent. .
【0023】[0023]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。第1実施形態
図1及び図2は、本発明のモータ駆動回路の第1実施形
態を示す回路図であり、図1はモータ正転時、図2はモ
ータ逆転時を示す図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First Embodiment FIGS. 1 and 2 are circuit diagrams showing a first embodiment of a motor drive circuit according to the present invention. FIG. 1 is a diagram showing a normal rotation of a motor and FIG. 2 is a diagram showing a reverse rotation of the motor.
【0024】本実施形態のモータ駆動回路100は、パ
ルスデューティ計算部1、ロジック回路2、信号処理部
3、電流検出部4、パワー回路5を有し、さらに電源端
子7と接地端子8が形成され、ここに電圧が印加され
る。また、外部装置から送られる電流指令を入力するた
めの端子6も形成されている。The motor drive circuit 100 of this embodiment has a pulse duty calculation section 1, a logic circuit 2, a signal processing section 3, a current detection section 4, and a power circuit 5, and further includes a power supply terminal 7 and a ground terminal 8. And a voltage is applied here. Further, a terminal 6 for inputting a current command sent from an external device is also formed.
【0025】パルスデューティ計算部1は、主としてマ
イクロコンピュータのCPUから構成され、外部装置等
から送られる電流指令と、電流検出部4にて検出される
実際に流れている検出電流値とを比較し、パワー素子5
を構成する半導体素子P1〜P4のON/OFF時間比
率(デューティ)を計算する。この制御計算は比例制御
とされ、例えば、出力=制御ゲイン×(電流指令−検出
電流)で計算される。なお、制御ゲインは、50〜10
0などの大きな値とされる。The pulse duty calculation unit 1 is mainly composed of a CPU of a microcomputer, and compares a current command sent from an external device or the like with the actual detected current value detected by the current detection unit 4. , Power element 5
The ON / OFF time ratio (duty) of the semiconductor elements P1 to P4 configuring the above is calculated. This control calculation is proportional control, and is calculated by, for example, output = control gain × (current command−detected current). The control gain is 50 to 10
It is set to a large value such as 0.
【0026】さらに、パルスデューティ計算部1では、
この計算により得られた出力を回路内部で作成した基準
三角波と比較し、出力が基準三角波より大きい場合に
は、該当する半導体素子をON、出力が基準三角波以下
の場合には、該当する半導体素子をOFFとする信号を
ロジック回路2に出力する。これにより、電流指令が検
出電流に比べて大きいときは半導体素子P1〜P4のO
N時間が長くなり、最終的には電流指令と検出電流とが
一致することとなる。Furthermore, in the pulse duty calculation unit 1,
The output obtained by this calculation is compared with a reference triangular wave created inside the circuit. When the output is larger than the reference triangular wave, the corresponding semiconductor element is turned on. When the output is less than the reference triangular wave, the corresponding semiconductor element is turned on. Is output to the logic circuit 2. Thereby, when the current command is larger than the detected current, the O of the semiconductor elements P1 to P4 is
N time becomes long, and the current command and the detected current eventually match.
【0027】ロジック回路2は、主としてマイクロコン
ピュータのCPUから構成され、上記パルスデューティ
計算部1からの指令信号により、パワー回路5を構成す
る4つの半導体素子P1〜P4のうちの何れの2つをO
N/OFFさせるかを判断し、与えられた時間だけパワ
ー回路5の該当する半導体素子P1〜P4に駆動信号を
送出する。The logic circuit 2 is mainly composed of a CPU of a microcomputer, and operates any two of the four semiconductor elements P1 to P4 constituting the power circuit 5 in response to a command signal from the pulse duty calculation section 1. O
It is determined whether to turn off / off, and a drive signal is sent to the corresponding semiconductor elements P1 to P4 of the power circuit 5 for a given time.
【0028】電流検出部4は、例えば小抵抗やホール素
子などで構成され、モータMに流れている実際の電流値
を検出し、信号処理部3に送出する。一方、信号処理部
3は、電流検出部4からの信号を変換し、これをパルス
デューティ計算部1に送出する。本実施形態では、小抵
抗をモータMと直列に接続して電流検出部4とし、この
小抵抗の両端電圧の差を信号処理部3で増幅し、この増
幅された電流信号を検出信号としてパルスデューティ計
算部1に送出するように構成されている。The current detector 4 is composed of, for example, a small resistance or a Hall element, detects the actual current value flowing in the motor M, and sends it to the signal processor 3. On the other hand, the signal processor 3 converts the signal from the current detector 4 and sends it to the pulse duty calculator 1. In the present embodiment, a small resistor is connected in series with the motor M to form a current detection unit 4, the difference in voltage between both ends of the small resistor is amplified by the signal processing unit 3, and the amplified current signal is pulsed as a detection signal. It is configured to be sent to the duty calculation unit 1.
【0029】パワー回路5は、4つの半導体素子P1〜
P4からなり、一つの半導体素子は、図示するようにト
ランジスタとダイオードとが並列に接続されて構成され
ている。また、それぞれの半導体素子P1〜P4のトラ
ンジスタのベースには、上記ロジック回路2からの駆動
信号が入力されるように結線されており、デューティに
応じて対角位置の2つの半導体素子P1及びP4又はP
2及びP3をON/OFFすることにより、モータMに
正転及び逆転の両方向の電流が流れることとなる。The power circuit 5 includes four semiconductor elements P1 to P1.
One semiconductor element is constituted by P4, and a transistor and a diode are connected in parallel as shown in the figure. Further, the bases of the transistors of the respective semiconductor elements P1 to P4 are connected so that the drive signal from the logic circuit 2 is input, and the two semiconductor elements P1 and P4 at diagonal positions are arranged according to the duty. Or P
By turning ON / OFF 2 and P3, currents in both forward and reverse directions flow in the motor M.
【0030】本実施形態のモータ駆動回路100では、
電源端子7とパワー回路5との間に第1のダイオード1
0が設けられており、この第1のダイオード10には、
電源端子7からパワー回路5へ向かう電流のみが流れる
ように取り付けられている。すなわち、この第1のダイ
オード10によって、正転停止時に流れる環流電流は、
半導体素子P2から電源端子7側へは流れず、後述する
コンデンサ30側へ流れることとなる。In the motor drive circuit 100 of this embodiment,
The first diode 1 is provided between the power supply terminal 7 and the power circuit 5.
0 is provided, and the first diode 10 has
It is attached so that only the current flowing from the power supply terminal 7 to the power circuit 5 flows. That is, by the first diode 10, the circulating current flowing when the forward rotation is stopped is
The current does not flow from the semiconductor element P2 to the power supply terminal 7 side, but to the later-described capacitor 30 side.
【0031】また、この第1のダイオード10と半導体
素子P1との間には、第2のダイオード20が設けられ
ており、この第2のダイオード20には、第1のダイオ
ード10から半導体素子P1へ向かう電流のみが流れる
ように取り付けられている。すなわち、この第2のダイ
オード20によって、逆転停止時に流れる環流電流は、
半導体素子P1から電源端子7側及び半導体素子P2側
へは流れず、後述するコンデンサ30側へ流れることと
なる。A second diode 20 is provided between the first diode 10 and the semiconductor element P1, and the second diode 20 includes the first diode 10 to the semiconductor element P1. It is attached so that only the current flowing to it flows. That is, due to the second diode 20, the circulating current flowing when the reverse rotation is stopped is
The current does not flow from the semiconductor element P1 to the power supply terminal 7 side and the semiconductor element P2 side, but to the capacitor 30 side described later.
【0032】さらに、第2のダイオード20及び半導体
素子P1の間と、接地端子8との間にはコンデンサ30
が設けられており、ここに流れてきた電流を蓄積する機
能を司る。Further, a capacitor 30 is provided between the second diode 20 and the semiconductor element P1 and between the ground terminal 8.
Is provided and controls the function of accumulating the current that has flowed in here.
【0033】なお、本実施形態では第1のダイオード1
0及び第2のダイオード20を図1に示す位置に設けた
が、要するに第1のダイオード10は、電源7からパワ
ー回路5へ向かう電流のみを流す機能を有し、第2のダ
イオード20は、半導体素子P2又は電源7から半導体
素子P1に向かう電流のみを流す機能を有していれば足
りるので、例えば図4に示すように、第1のダイオード
10を2つのダイオード11,12で構成し、これと並
列に第2のダイオード20を設けることもできる。In this embodiment, the first diode 1
0 and the second diode 20 are provided at the positions shown in FIG. 1. In short, the first diode 10 has a function of flowing only the current flowing from the power supply 7 to the power circuit 5, and the second diode 20 is Since it suffices that the semiconductor device P2 or the power supply 7 has a function of flowing only the current flowing from the power supply 7 to the semiconductor device P1, for example, as shown in FIG. 4, the first diode 10 is composed of two diodes 11 and 12, The second diode 20 may be provided in parallel with this.
【0034】次に動作を説明する。以下、図3に示す電
流指令が与えられた場合を想定し、同図、図1及び図2
を参照しながら説明する。なお、モータMの駆動対象物
として圧縮バネが用いられ、モータ正転時には当該バネ
を縮めるとともに、モータ逆転時には当該バネを元の位
置に戻す動作を行うものとする。Next, the operation will be described. Hereinafter, assuming the case where the current command shown in FIG. 3 is given, FIG. 1, FIG. 1 and FIG.
Will be described with reference to. A compression spring is used as an object to be driven by the motor M, and the spring is contracted during normal rotation of the motor, and is returned to its original position during reverse rotation of the motor.
【0035】(1)正転電流指令時の動作
モータMに対して正転指令が与えられた場合、本実施形
態のモータ駆動回路100に流れる電流を図1に実線の
矢印で示す。また、図1の点線の矢印は、この正転指令
による電流がOFFしたときに流れる環流電流を示して
いる。(1) Operation at the time of forward rotation current command When the forward rotation command is given to the motor M, the current flowing through the motor drive circuit 100 of this embodiment is shown by a solid arrow in FIG. The dotted arrow in FIG. 1 indicates the circulating current that flows when the current according to the normal rotation command is turned off.
【0036】まず、時刻t1において、電流指令の入力
端子6からパルスデューティ計算部1に、例えば18A
の正転電流指令が与えられると、当該パルスデューティ
計算部1では、電流検出部4及び信号処理部3から入力
された現在の電流値と正転電流指令との差に制御ゲイン
を乗算する。現在の電流値は0Aであり差が大きいの
で、図3に示すように計算されたデューティは100%
となり、この信号をロジック回路2に送出する。ロジッ
ク回路2では、この信号を受け、図1に示す正転電流の
方向に電流が流れるように、半導体素子P1及びP4の
トランジスタをONするとともに、半導体素子P2及び
P3のトランジスタをOFFする信号をそれぞれの半導
体素子P1〜P4に送出する。これにより、パワー回路
5において、半導体素子P1及びP4がON、半導体素
子P2及びP3がOFFとなるので、電源端子7からの
電流は、第1のダイオード10→第2のダイオード20
→半導体素子P1のトランジスタ→電流検出部4→モー
タM→半導体素子P4のトランジスタ→接地端子8の経
路で流れることとなる。First, at time t1, from the current command input terminal 6 to the pulse duty calculation unit 1, for example, 18 A
When the forward rotation current command is given, the pulse duty calculation unit 1 multiplies the difference between the current value input from the current detection unit 4 and the signal processing unit 3 and the normal rotation current command by the control gain. Since the current value is 0 A and the difference is large, the duty calculated as shown in FIG. 3 is 100%.
And sends this signal to the logic circuit 2. The logic circuit 2 receives this signal and turns on the transistors of the semiconductor elements P1 and P4 and turns off the transistors of the semiconductor elements P2 and P3 so that the current flows in the direction of the forward current shown in FIG. It is sent to each of the semiconductor elements P1 to P4. As a result, in the power circuit 5, the semiconductor elements P1 and P4 are turned on, and the semiconductor elements P2 and P3 are turned off, so that the current from the power supply terminal 7 changes from the first diode 10 to the second diode 20.
→ Transistor of semiconductor element P1 → current detection unit 4 → motor M → transistor of semiconductor element P4 → ground terminal 8
【0037】このようにしてデューティ100%の指令
が与えられると、図3の時刻t1→t2に示すようにモ
ータMに流れる電流が増加して行く。ところが、モータ
Mの駆動対象物であるバネからの反力が未だ小さい場合
には、モータMには殆ど負荷が作用しないので、当該モ
ータMは速く回転することになるが、このようにモータ
が速く回転すると逆起電圧が供給電圧に近づくため、同
図の時刻t2に示すように、電流指令通りの電流が流れ
なくなる。このモータMに流れる電流の減少は、電流検
出部4で検出され、パルスデューティ計算部1にて電流
指令と比較されているので、図3のBに示すように、パ
ルスデューティ計算部1からロジック回路2には100
%のデューティが出力され続け、半導体素子P1及びP
4のトランジスタがともにONし続けることになる。When the command of 100% duty is given in this way, the current flowing through the motor M increases as shown from time t1 to t2 in FIG. However, when the reaction force from the spring, which is the object to be driven by the motor M, is still small, the load hardly acts on the motor M, so that the motor M rotates at high speed. When rotating at high speed, the counter electromotive voltage approaches the supply voltage, so that the current according to the current command stops flowing, as shown at time t2 in FIG. Since the decrease in the current flowing through the motor M is detected by the current detection unit 4 and compared with the current command by the pulse duty calculation unit 1, as shown in B of FIG. 100 for circuit 2
% Duty is continuously output, and the semiconductor elements P1 and P1
Both transistors 4 will continue to be turned on.
【0038】その後、バネが縮められるとその反力によ
りモータMの回転速度が低下するので、逆起電圧が小さ
くなり、これにより電流指令通りの電流が流れるように
なる。すなわち、電流検出部4で検出される電流値と電
流指令とが接近するので、パルスデューティ計算部1か
ら出力されるデューティは100%から減少し、図3の
時刻t2→t3に示すように、例えば60%程度にな
る。この信号はロジック回路2から半導体素子P1及び
P4のトランジスタに出力され、当該半導体素子P1及
びP4のトランジスタはデューティに応じてON/OF
Fを繰り返す。これにより、モータMを流れる電流値が
電流指令通りの値となる。Then, when the spring is contracted, the rotational speed of the motor M decreases due to the reaction force thereof, so that the counter electromotive voltage decreases, and the current flows according to the current command. That is, since the current value detected by the current detection unit 4 approaches the current command, the duty output from the pulse duty calculation unit 1 decreases from 100%, as shown at time t2 → t3 in FIG. For example, it will be about 60%. This signal is output from the logic circuit 2 to the transistors of the semiconductor elements P1 and P4, and the transistors of the semiconductor elements P1 and P4 are turned on / off according to the duty.
Repeat F. As a result, the value of the current flowing through the motor M becomes the value according to the current command.
【0039】ここで、半導体素子P1及びP4のトラン
ジスタがともにONの場合には、上述したように、電源
端子7からの電流は、第1のダイオード10→第2のダ
イオード20→半導体素子P1のトランジスタ→電流検
出部4→モータM→半導体素子P4のトランジスタ→接
地端子8の経路で流れることとなる。また、半導体素子
P1及びP4のトランジスタがともにOFFの場合に
は、モータMに流れる電流は、モータ電機子のインダク
タンスによってすぐには0とならず、接地端子8→半導
体素子P3のダイオード→電流検出部4→モータM→半
導体素子P2のダイオードと流れる。この環流電流は、
第1のダイオード10によって電源端子7への流れが阻
止されるので、第2のダイオード20を通ってコンデン
サ30に蓄積されることになる。Here, when the transistors of the semiconductor elements P1 and P4 are both ON, the current from the power supply terminal 7 changes from the first diode 10 to the second diode 20 to the semiconductor element P1 as described above. The current flows through the path of transistor → current detector 4 → motor M → transistor of semiconductor element P4 → ground terminal 8. When the transistors of the semiconductor elements P1 and P4 are both OFF, the current flowing in the motor M does not immediately become 0 due to the inductance of the motor armature, but the ground terminal 8 → the diode of the semiconductor element P3 → the current detection. The current flows from the part 4 → the motor M → the diode of the semiconductor element P2. This return current is
Since the first diode 10 blocks the flow to the power supply terminal 7, it is stored in the capacitor 30 through the second diode 20.
【0040】このコンデンサ30に蓄積された電荷は、
次に半導体素子P1がONする際の上昇電圧として作用
する。すなわち、次に半導体素子P1及びP4がONす
ると、電源端子7からの電流は、第1のダイオード10
→第2のダイオード20→半導体素子P1のトランジス
タ→電流検出部4→モータM→半導体素子P4のトラン
ジスタ→接地端子8の経路で流れるが、モータMに印加
される電圧が電源電圧にコンデンサ30の電圧を加算し
たものとなる。したがって、電源電圧よりも大きい電圧
を印加することができ、モータMのトルクが増加し応答
性が高まることになる。The charge accumulated in this capacitor 30 is
Next, it acts as a rising voltage when the semiconductor element P1 is turned on. That is, when the semiconductor elements P1 and P4 are turned on next time, the current from the power supply terminal 7 is applied to the first diode 10
→ second diode 20 → transistor of semiconductor element P1 → current detection unit 4 → motor M → transistor of semiconductor element P4 → ground terminal 8 The voltage applied to the motor M is the power supply voltage of the capacitor 30. It will be the sum of the voltages. Therefore, a voltage higher than the power supply voltage can be applied, the torque of the motor M is increased, and the responsiveness is improved.
【0041】(2)逆転電流指令時の動作
モータMに対して逆転指令が与えられた場合、本実施形
態のモータ駆動回路100に流れる電流を図2に実線の
矢印で示す。また、図2の点線の矢印は、この逆転指令
による電流がOFFしたときに流れる環流電流を示して
いる。(2) Operation at the time of reverse rotation current command When a reverse rotation command is given to the motor M, the current flowing through the motor drive circuit 100 of this embodiment is shown by the solid arrow in FIG. Further, the dotted arrow in FIG. 2 indicates the circulating current that flows when the current due to this reverse rotation command is turned off.
【0042】上述した正転指令に続いて、時刻t3にお
いて、電流指令の入力端子6からパルスデューティ計算
部1に、例えば−18Aの正転電流指令が与えられる
と、当該パルスデューティ計算部1では、電流検出部4
及び信号処理部3から入力された現在の電流値と逆転電
流指令との差に制御ゲインを乗算する。現在の電流値は
18Aであり差の絶対値が大きいので、図3に示すよう
に計算されたデューティは−100%となり、この信号
をロジック回路2に送出する。Following the forward rotation command described above, at time t3, when the forward duty current command of, for example, -18 A is given from the input terminal 6 for the current command to the pulse duty calculation unit 1, the pulse duty calculation unit 1 concerned. , Current detector 4
And the difference between the current value input from the signal processing unit 3 and the reverse rotation current command is multiplied by the control gain. Since the current value is 18 A and the absolute value of the difference is large, the duty calculated as shown in FIG. 3 is -100%, and this signal is sent to the logic circuit 2.
【0043】ロジック回路2では、この信号を受け、図
2に示す逆転電流の方向に電流が流れるように、半導体
素子P2及びP3のトランジスタをONするとともに、
半導体素子P1及びP4のトランジスタをOFFする信
号をそれぞれの半導体素子P1〜P4に送出する。これ
により、パワー回路5において、半導体素子P2及びP
3がON、半導体素子P1及びP4がOFFとなるの
で、電源端子7からの電流は、第1のダイオード10→
半導体素子P2のトランジスタ→モータM→電流検出部
4→半導体素子P3のトランジスタ→接地端子8の経路
で流れることとなる。The logic circuit 2 receives this signal and turns on the transistors of the semiconductor elements P2 and P3 so that the current flows in the reverse current direction shown in FIG.
A signal for turning off the transistors of the semiconductor elements P1 and P4 is sent to each of the semiconductor elements P1 to P4. As a result, in the power circuit 5, the semiconductor elements P2 and P
3 is turned on and the semiconductor elements P1 and P4 are turned off, so that the current from the power supply terminal 7 is the first diode 10 →
The current flows through the path of the transistor of the semiconductor element P2 → the motor M → the current detection unit 4 → the transistor of the semiconductor element P3 → the ground terminal 8.
【0044】このようにして−100%のデューティ指
令が与えられると、図3の時刻t3→t4に示すように
モータMに流れる電流が増加して行く。ところが、モー
タ逆転時にはバネからの弾性力が回転方向に付加される
ので、当該モータMは速く回転することになる。このよ
うにモータが速く回転すると、同図の時刻t4及びAに
示すように、逆起電圧が供給電圧を超えることがあり、
この場合、電流は半導体素子P3からP2へ流れようと
する。しかしながら、本実施形態のモータ駆動回路10
0では、第1のダイオード10が設けられているので、
この電流は電源端子7には戻らず、第2のダイオード2
0を通ってコンデンサ30に蓄積される。このときの電
圧は、逆起電圧が供給電圧以上となっているため、当然
供給電圧を上回るものとなっている。In this way, when the -100% duty command is given, the current flowing through the motor M increases as shown from time t3 to t4 in FIG. However, since the elastic force from the spring is applied in the rotation direction when the motor rotates in the reverse direction, the motor M rotates rapidly. When the motor rotates in this way, the counter electromotive voltage may exceed the supply voltage, as shown at time t4 and A in FIG.
In this case, the current tends to flow from the semiconductor element P3 to P2. However, the motor drive circuit 10 of the present embodiment
At 0, since the first diode 10 is provided,
This current does not return to the power supply terminal 7, and the second diode 2
It is accumulated in the capacitor 30 through 0. The voltage at this time is naturally higher than the supply voltage because the back electromotive force is higher than the supply voltage.
【0045】その後、バネが伸びると、バネから付加さ
れる弾性力が徐々に減少するので、モータMの回転数が
低下し、図3の時刻t4→t5に示すように電流は負の
値になる。なお、時刻t3→t5においては、モータM
に流れる電流が、電流検出部4で検出され、パルスデュ
ーティ計算部1にて電流指令と比較されているので、図
3のDに示すように、パルスデューティ計算部1からロ
ジック回路2には−100%のデューティが出力され続
け、半導体素子P2及びP3のトランジスタがともにO
Nし続けることになる。After that, when the spring extends, the elastic force applied from the spring gradually decreases, so that the rotation speed of the motor M decreases and the current becomes a negative value as shown from time t4 to t5 in FIG. Become. In addition, from time t3 to t5, the motor M
Since the current flowing in the current is detected by the current detection unit 4 and compared with the current command by the pulse duty calculation unit 1, as shown in D of FIG. The duty of 100% continues to be output, and the transistors of the semiconductor elements P2 and P3 are both turned on.
N will continue.
【0046】ここで、モータMの初期位置にストッパが
設けられていると、その時刻t5においてモータMが停
止し、図3の時刻t5→t6に示すように、電流は電流
指令通りに流れることとなる。すなわち、電流検出部4
で検出される電流値と電流指令とが接近するので、パル
スデューティ計算部1から出力されるデューティは−1
00%から増加し、図3の時刻t5→t6に示すよう
に、例えば−60%程度になる。この信号はロジック回
路2から半導体素子P2及びP3のトランジスタに出力
され、当該半導体素子P2及びP3のトランジスタはデ
ューティに応じてON/OFFを繰り返す。これによ
り、モータMを流れる電流値が電流指令通りの値とな
る。Here, if the stopper is provided at the initial position of the motor M, the motor M stops at the time t5, and the current flows according to the current command as shown from time t5 to t6 in FIG. Becomes That is, the current detector 4
Since the current value detected in step 1 and the current command approach each other, the duty output from the pulse duty calculator 1 is -1.
It increases from 00% and becomes, for example, about -60% as shown from time t5 to t6 in FIG. This signal is output from the logic circuit 2 to the transistors of the semiconductor elements P2 and P3, and the transistors of the semiconductor elements P2 and P3 repeat ON / OFF according to the duty. As a result, the value of the current flowing through the motor M becomes the value according to the current command.
【0047】ここで、半導体素子P2及びP3のトラン
ジスタがともにONの場合には、上述したように、電源
端子7からの電流は、第1のダイオード10→半導体素
子P2のトランジスタ→モータM→電流検出部4→半導
体素子P3のトランジスタ→接地端子8の経路で流れる
こととなる。また、半導体素子P2及びP3のトランジ
スタがともにOFFの場合には、モータMに流れる電流
は、モータ電機子のインダクタンスによってすぐには0
とならず、接地端子8→半導体素子P4のダイオード→
モータM→電流検出部4→半導体素子P1のダイオード
と流れる。この環流電流は、第2のダイオード20によ
って電源端子7への流れが阻止されるので、そのままコ
ンデンサ30に蓄積されることになる。When the transistors of the semiconductor elements P2 and P3 are both ON, the current from the power supply terminal 7 is, as described above, the first diode 10 → the transistor of the semiconductor element P2 → the motor M → the current. The current flows through the path of the detection unit 4 → the transistor of the semiconductor element P3 → the ground terminal 8. When the transistors of the semiconductor elements P2 and P3 are both OFF, the current flowing through the motor M immediately becomes 0 due to the inductance of the motor armature.
However, the ground terminal 8 → the diode of the semiconductor element P4 →
The current flows from the motor M to the current detector 4 to the diode of the semiconductor element P1. The circulating current is blocked by the second diode 20 from flowing to the power supply terminal 7, and therefore is stored in the capacitor 30 as it is.
【0048】このコンデンサ30に蓄積された電荷は、
次に半導体素子P2がONする際の上昇電圧として作用
する。すなわち、次に半導体素子P2及びP3がONす
ると、電源端子7からの電流は、再び、第1のダイオー
ド10→半導体素子P2のトランジスタ→モータM→電
流検出部4→半導体素子P3のトランジスタ→接地端子
8の経路で流れるが、モータMに印加される電圧が電源
電圧にコンデンサ30の電圧を加算したものとなる。し
たがって、電源電圧よりも大きい電圧を印加することが
でき、モータMのトルクが増加し応答性が高まることに
なる。The charges accumulated in this capacitor 30 are
Next, it acts as a rising voltage when the semiconductor element P2 is turned on. That is, when the semiconductor elements P2 and P3 are turned on next time, the current from the power supply terminal 7 is again the first diode 10 → the transistor of the semiconductor element P2 → the motor M → the current detection unit 4 → the transistor of the semiconductor element P3 → the ground. Although flowing through the path of the terminal 8, the voltage applied to the motor M is the power supply voltage plus the voltage of the capacitor 30. Therefore, a voltage higher than the power supply voltage can be applied, the torque of the motor M is increased, and the responsiveness is improved.
【0049】(3)1サイクル後の正転電流指令時の動
作
次に、図3の時刻t6にて再び正転電流指令が与えられ
ると、前回と同様に100%のデューティで電流が流れ
るが、上述したようにコンデンサ30には供給電圧以上
の電圧が蓄積されているので、時刻t7において、バネ
からの反力が未だ小さくモータMが速く回転する場合で
あっても、図3のCに示すように初回の電流値よりも多
い電流が流れる。これにより、モータMのトルクが増加
し応答性が高まることとなる。(3) Operation at the time of forward rotation current command after one cycle Next, when the forward rotation current command is given again at time t6 in FIG. 3, the current flows at 100% duty as in the previous time. As described above, since the capacitor 30 stores a voltage equal to or higher than the supply voltage, at time t7, even if the reaction force from the spring is still small and the motor M rotates quickly, As shown, a current larger than the initial current value flows. As a result, the torque of the motor M is increased and the responsiveness is improved.
【0050】このように、本実施形態のモータ駆動回路
100では、半導体素子P1〜P4をデューティに応じ
てOn/OFF制御する際、OFF時の環流電流をコン
デンサ30に蓄積することができ、さらに、逆転時にお
けるモータの逆起電圧により生じる電流もコンデンサに
蓄積することができるので、正転時に印加する電圧を供
給電圧以上とすることができる。その結果、正転時にお
ける駆動初期応答性が高まることになる。As described above, in the motor drive circuit 100 of the present embodiment, when the semiconductor elements P1 to P4 are controlled to be ON / OFF according to the duty, the circulating current at the time of OFF can be accumulated in the capacitor 30, and further. Since the current generated by the counter electromotive voltage of the motor during reverse rotation can also be stored in the capacitor, the voltage applied during forward rotation can be higher than the supply voltage. As a result, the initial response of driving at the time of normal rotation is enhanced.
【0051】第2実施形態
図5は、本発明のモータ駆動回路の第2実施形態を示す
回路図であり、上述した第1実施例と共通する部材には
同一の符号を付している。本実施形態のモータ駆動回路
100は、コンデンサ30にチャージポンプによる昇圧
回路32が付加されている点が第1実施形態と相違し、
その他の構成は同一である。 Second Embodiment FIG. 5 is a circuit diagram showing a second embodiment of the motor drive circuit of the present invention, and the same members as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals. The motor drive circuit 100 of the present embodiment differs from the first embodiment in that a booster circuit 32 by a charge pump is added to the capacitor 30.
Other configurations are the same.
【0052】このように構成された本実施形態のモータ
駆動回路100では、正転電流指令及び逆転電流指令が
与えられたときの動作は、基本的に第1実施例と同じで
あり、半導体素子P1〜P4をデューティに応じてOn
/OFF制御する際、OFF時の環流電流をコンデンサ
30に蓄積することができる。さらに、逆転時における
モータの逆起電圧により生じる電流もコンデンサに蓄積
することができる。これに加え、本実施形態ではコンデ
ンサ30に昇圧回路32が付加されているので、正転時
に印加する電圧がより供給電圧以上となる。その結果、
正転時における駆動初期応答性がより一層高まることに
なる。In the motor drive circuit 100 of the present embodiment configured as described above, the operation when the forward rotation current command and the reverse rotation current command are given is basically the same as that of the first embodiment, and the semiconductor device P1 to P4 are turned on according to the duty.
When the / OFF control is performed, the circulating current at the time of OFF can be accumulated in the capacitor 30. Further, the current generated by the back electromotive force of the motor at the time of reverse rotation can also be stored in the capacitor. In addition to this, in the present embodiment, since the booster circuit 32 is added to the capacitor 30, the voltage applied during normal rotation becomes higher than the supply voltage. as a result,
The initial response of driving at the time of forward rotation is further enhanced.
【0053】第3実施形態
図6は、本発明のモータ駆動回路の第3実施形態を示す
回路図であり、上述した第1実施例と共通する部材には
同一の符号を付している。また、図7は電流指令に対す
るモータ電流を示す波形図である。 Third Embodiment FIG. 6 is a circuit diagram showing a third embodiment of the motor drive circuit of the present invention, and the same members as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals. FIG. 7 is a waveform diagram showing the motor current with respect to the current command.
【0054】本実施形態のモータ駆動回路100は、第
1実施形態における半導体素子P2及びP3がそれぞれ
ダイオードD2及びD3に置換されている点が相違し、
その他の構成は第1実施形態と同一である。The motor drive circuit 100 of this embodiment is different in that the semiconductor elements P2 and P3 in the first embodiment are replaced by diodes D2 and D3, respectively.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
【0055】本実施形態のモータ駆動回路100は、例
えば駆動対象物であるバネの弾性力が著しく強く、モー
タMに流れる電流値を0にしただけでもモータMが初期
位置に戻る場合等に適用して好ましい。The motor drive circuit 100 of the present embodiment is applied, for example, when the elastic force of the spring, which is the object to be driven, is extremely strong and the motor M returns to the initial position even if the current value flowing in the motor M is set to zero. Is preferable.
【0056】このように構成された本実施形態では、図
7に示すように、時刻t3において、正転から逆転させ
るときに電流指令が0Aとされる。これにより、それま
で流れていた検出電流値が正であるため、パスルデュー
ティ計算部1で計算されたデューティは負の値となる
が、本実施形態では半導体素子P2及びP3をダイオー
ドD2及びD3に変更しているので、デューティは0%
となり、半導体素子P1及びP4はOFFとされる。し
かしながら、時刻t3→t4において、モータMに流れ
る電流はモータ電機子のインダクタンスによってすぐに
は0とはならず、図6に点線の矢印で示すように、接地
端子8→ダイオードD3→電流検出部4→モータM→ダ
イオードD2と流れる。この環流電流は、第1のダイオ
ード10によって電源端子6には戻ることなく、第2の
ダイオード20を通ってコンデンサ30に蓄積される。
このようにして、モータMを流れる電流値は徐々に0に
近づいていく。In this embodiment thus constructed, as shown in FIG. 7, at time t3, the current command is set to 0 A when the normal rotation is reversed. As a result, since the detected current value that has been flowing up to that point is positive, the duty calculated by the pulse duty calculation unit 1 has a negative value. However, in the present embodiment, the semiconductor elements P2 and P3 are connected to the diodes D2 and D3. Because it has been changed, the duty is 0%
Therefore, the semiconductor elements P1 and P4 are turned off. However, at time t3 → t4, the current flowing through the motor M does not immediately become 0 due to the inductance of the motor armature, and as shown by the dotted arrow in FIG. 6, the ground terminal 8 → diode D3 → current detector 4 → motor M → diode D2. This circulating current is stored in the capacitor 30 through the second diode 20 without returning to the power supply terminal 6 by the first diode 10.
In this way, the value of the current flowing through the motor M gradually approaches zero.
【0057】ところが、時刻t4において、バネの弾性
力によりモータMが逆転を始めると、この発電作用によ
り、図7にAで示すように、ダイオードD3からダイオ
ードD4に向かって再び電流が流れることになる。この
電流も、第1のダイオード10によって電源端子6には
戻ることなく、第2のダイオード20を通ってコンデン
サ30に蓄積される。このようにしてコンデンサ30に
蓄積された電圧は、供給電圧を上回るものとなっている
ので、次に半導体素子P1がONするときのモータMへ
の印加電圧を、当該コンデンサ30に蓄積された電圧分
だけ高めることができる。However, at time t4, when the motor M starts to rotate in the reverse direction due to the elastic force of the spring, this power generation action causes a current to flow again from the diode D3 to the diode D4 as shown by A in FIG. Become. This current is also stored in the capacitor 30 through the second diode 20 without returning to the power supply terminal 6 by the first diode 10. Since the voltage thus accumulated in the capacitor 30 exceeds the supply voltage, the voltage applied to the motor M when the semiconductor element P1 is next turned on is the voltage accumulated in the capacitor 30. It can be increased by the amount.
【0058】このように、本実施形態のモータ駆動回路
100は、強い弾性負荷を駆動する場合に、Hブリッジ
回路の半導体素子P2及びP3をそれぞれダイオードD
3及びD4とすることで、逆転時においてはモータMを
完全な発電機として用いることができ、ここで発電され
た電気をコンデンサに蓄積することで、正転時における
電圧をより高めることができ、応答性がより優れたもの
となる。As described above, in the motor drive circuit 100 of this embodiment, when driving a strong elastic load, the semiconductor elements P2 and P3 of the H bridge circuit are respectively connected to the diode D.
By setting 3 and D4, the motor M can be used as a complete generator at the time of reverse rotation, and the electricity generated here can be stored in the capacitor to further increase the voltage at the time of forward rotation. , The responsiveness will be more excellent.
【0059】第4実施形態
図8は、本発明のモータ駆動回路の第4実施形態を示す
回路図であり、上述した第1実施形態と共通する部材に
は同一の符号を付している。本実施形態のモータ駆動回
路100では、電源端子7と半導体素子P1との間に第
1のダイオード10が設けられており、この第1のダイ
オード10は、電源端子7から半導体素子P1へ向かう
電流のみが流れるように取り付けられている。すなわ
ち、この第1のダイオード10によって、正転停止時に
流れる環流電流は、半導体素子P2から電源端子7側へ
は流れず、後述する第2のコンデンサ40へ流れること
となる。 Fourth Embodiment FIG. 8 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the motor drive circuit of the present invention, and the same members as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals. In the motor drive circuit 100 of the present embodiment, the first diode 10 is provided between the power supply terminal 7 and the semiconductor element P1, and the first diode 10 is a current flowing from the power supply terminal 7 to the semiconductor element P1. Only the flow is attached. That is, due to the first diode 10, the circulating current that flows when the forward rotation is stopped does not flow from the semiconductor element P2 to the power supply terminal 7 side, but flows to the second capacitor 40 described later.
【0060】また、電源端子7と半導体素子P2との間
に第2のダイオード20が設けられており、この第2の
ダイオード20は、電源端子7から半導体素子P2へ向
かう電流のみが流れるように取り付けられている。すな
わち、この第2のダイオード10によって、逆転停止時
に流れる環流電流は、半導体素子P1から電源端子7側
へは流れず、後述する第1のコンデンサ30へ流れるこ
ととなる。Further, the second diode 20 is provided between the power supply terminal 7 and the semiconductor element P2, and the second diode 20 allows only the current flowing from the power supply terminal 7 to the semiconductor element P2 to flow. It is installed. That is, due to the second diode 10, the circulating current flowing when the reverse rotation is stopped does not flow from the semiconductor element P1 to the power supply terminal 7 side but flows to the first capacitor 30 described later.
【0061】さらに、第1のダイオード10と半導体素
子P1との接続点と、接地端子8との間には、第1のコ
ンデンサ30が設けられており、ここに流れてきた電流
を蓄積する機能を司る。また、第2のダイオード20と
半導体素子P2との接続点と、接地端子8との間には、
第2のコンデンサ40が設けられており、ここに流れて
きた電流を蓄積する機能を司る。Further, a first capacitor 30 is provided between the connection point between the first diode 10 and the semiconductor element P1 and the ground terminal 8 and has a function of accumulating the current flowing therein. Control In addition, between the connection point between the second diode 20 and the semiconductor element P2 and the ground terminal 8,
A second capacitor 40 is provided and controls the function of accumulating the current flowing there.
【0062】このように構成された本実施形態のモータ
駆動回路100では、正転時にあるデューティ比で電流
を与えると、半導体素子P1及びP4がともに当該デュ
ーティに応じてON/OFFし、残りの半導体素子P2
及びP3がともにOFFする。In the motor drive circuit 100 of the present embodiment configured as described above, when current is applied at a certain duty ratio during normal rotation, both semiconductor elements P1 and P4 are turned on / off according to the duty, and the remaining Semiconductor element P2
And P3 are both turned off.
【0063】ここで、半導体素子P1及びP4がONし
たときは、第1のダイオード10を通って電源7とコン
デンサ30とから電圧が供給され、半導体素子P1→電
流検出部4→モータM→半導体素子P4と電流が流れ、
接地端子8に至る。Here, when the semiconductor elements P1 and P4 are turned on, a voltage is supplied from the power source 7 and the capacitor 30 through the first diode 10, and the semiconductor element P1 → current detecting section 4 → motor M → semiconductor Element P4 and current flow,
It reaches the ground terminal 8.
【0064】一方、半導体素子P1及びP4がともにO
FFしたときは、モータMのインダクタンス分によって
モータMの電流は流れ続けようとするが、半導体素子P
1及びP4はともにOFFとなっているので、環流電流
は、接地端子8→半導体素子P3のダイオード→電流検
出部4→モータM→半導体素子P2のダイオードと流れ
て電源端子7に戻ろうとする。しかしながら、本実施形
態では、第2のダイオード20が設けられているので、
この環流電流は、電源端子7に戻ることができず、コン
デンサ40へ流れ込むことになる。このとき、コンデン
サ40は、もともと電源端子7からの電流が流れ込むこ
とができるように接続されているので、例えば14Vの
電源電圧が既に蓄積されており、強制的に流れ込んでく
る環流電流によって電源電圧以上の電圧となる。この環
流電流は、デューティOFFの度に、つまりパルス幅変
調のキャリア周波数が10KHzならば1秒間に1万回
流れ込むので、コンデンサ40の電圧は徐々に上昇し、
供給電圧14Vに対して例えば20V程度まで上昇する
ことになる。On the other hand, the semiconductor elements P1 and P4 are both O
When FF is performed, the current of the motor M tries to continue flowing due to the inductance of the motor M, but the semiconductor element P
Since both 1 and P4 are OFF, the circulating current flows in the order of the ground terminal 8 → the diode of the semiconductor element P3 → the current detection unit 4 → the motor M → the diode of the semiconductor element P2, and tries to return to the power supply terminal 7. However, in this embodiment, since the second diode 20 is provided,
This circulating current cannot flow back to the power supply terminal 7 and flows into the capacitor 40. At this time, since the capacitor 40 is originally connected so that the current from the power supply terminal 7 can flow in, a power supply voltage of, for example, 14 V has already been accumulated, and the power supply voltage is forced to flow by the circulating current. It becomes the above voltage. This circulating current flows in every duty OFF, that is, when the carrier frequency of pulse width modulation is 10 KHz, flows in 10,000 times per second, so that the voltage of the capacitor 40 gradually rises,
For example, the voltage rises to about 20V with respect to the supply voltage of 14V.
【0065】次に、逆転電流指令を与えたとすると、半
導体素子P2及びP3がデューティに応じてON/OF
Fし、残りの半導体素子P1及びP4はOFFとなる。
そして、半導体素子P2及びP3がONすると、モータ
Mにはコンデンサ40の電圧が半導体素子P2を介して
印加されることとなる。ここで、コンデンサ40の電圧
は、上述したように供給電圧14Vよりも高い例えば2
0Vとなっているので、14Vで駆動する場合に比べ
て、モータMに流れる電流は増加し、モータMはより大
きなトルクを発生して、初期に素早く回転を始めること
ができる。これにより、モータMの初期応答を改善する
ことができる。Next, if a reverse current command is given, the semiconductor elements P2 and P3 are turned on / off according to the duty.
Then, the remaining semiconductor elements P1 and P4 are turned off.
Then, when the semiconductor elements P2 and P3 are turned on, the voltage of the capacitor 40 is applied to the motor M via the semiconductor element P2. Here, the voltage of the capacitor 40 is higher than the supply voltage 14V as described above, for example, 2V.
Since it is 0 V, the current flowing through the motor M is increased as compared with the case of driving at 14 V, the motor M generates a larger torque, and the rotation can be started quickly in the initial stage. Thereby, the initial response of the motor M can be improved.
【0066】その後、コンデンサ40の電圧は電源電圧
まで低下するので、初期立ち上がり以外は、上述した第
1実施形態と同様の応答特性を示すこととなる。After that, since the voltage of the capacitor 40 drops to the power supply voltage, the response characteristics similar to those of the above-described first embodiment are exhibited except for the initial rising.
【0067】一方、デューティOFFで、半導体素子P
2及びP3ともにOFFとなると、今度は、接地端子8
からの環流電流は、半導体素子P4のダイオード→モー
タM→電流検出部4→半導体素子P1のダイオードと流
れ、電源端子7に戻ろうとするが、第1のダイオード1
0によって阻止され、強制的にコンデンサ30に流れ込
むことになる。コンデンサ30にも電源からの電流が供
給されるので、この電源電圧と環流電流とによって、コ
ンデンサ30の電圧も例えば20Vにまで上昇する。こ
のコンデンサ30の電圧は、正転時に印加される電圧と
なるため、次に正転電流を与えるときにも、上述したコ
ンデンサ40の作用と同様にして、初期の応答性能が改
善される。ただし、コンデンサ30へ環流電流が蓄積さ
れる際に、半導体素子P2がONしていると、コンデン
サ40からも電流が供給されてしまうので、コンデンサ
40の電圧を極力消費しないためには、半導体素子P2
もOFFとする制御を行うことが望ましい。On the other hand, when the duty is OFF, the semiconductor element P
When both 2 and P3 are turned off, this time the ground terminal 8
A circulating current flows from the diode of the semiconductor element P4 to the motor M to the current detection unit 4 to the diode of the semiconductor element P1 to return to the power supply terminal 7, but the first diode 1
It is blocked by 0 and forcedly flows into the capacitor 30. Since the current from the power supply is also supplied to the capacitor 30, the voltage of the capacitor 30 also rises to, for example, 20 V due to this power supply voltage and the circulating current. Since the voltage of the capacitor 30 is the voltage applied at the time of forward rotation, the initial response performance is improved also when the forward current is applied next, in the same manner as the action of the capacitor 40 described above. However, when the semiconductor element P2 is turned on when the circulating current is accumulated in the capacitor 30, the current is also supplied from the capacitor 40, so that the voltage of the capacitor 40 is not consumed as much as possible. P2
It is desirable to perform control to turn off also.
【0068】なお、以上説明した実施形態は、本発明の
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。The embodiments described above are described for facilitating the understanding of the present invention and not for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above-described embodiment is intended to include all design changes and equivalents within the technical scope of the present invention.
【図1】本発明のモータの駆動回路の第1実施形態(正
転時)を示す電気回路図である。FIG. 1 is an electric circuit diagram showing a first embodiment (during forward rotation) of a motor drive circuit according to the present invention.
【図2】本発明のモータの駆動回路の第1実施形態(逆
転時)を示す電気回路図である。FIG. 2 is an electric circuit diagram showing a first embodiment (during reverse rotation) of a motor drive circuit according to the present invention.
【図3】第1実施形態における電流指令に対するモータ
電流及びデューティを示す波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram showing a motor current and a duty with respect to a current command in the first embodiment.
【図4】本発明に係る第1及び第2のダイオードの変形
例を示す電気回路図である。FIG. 4 is an electric circuit diagram showing a modified example of the first and second diodes according to the present invention.
【図5】本発明のモータの駆動回路の第2実施形態を示
す電気回路図である。FIG. 5 is an electric circuit diagram showing a second embodiment of the motor drive circuit of the present invention.
【図6】本発明のモータの駆動回路の第3実施形態(正
転時)を示す電気回路図である。FIG. 6 is an electric circuit diagram showing a third embodiment (during forward rotation) of the motor drive circuit according to the present invention.
【図7】第3実施形態における電流指令に対するモータ
電流を示す波形図である。FIG. 7 is a waveform diagram showing a motor current with respect to a current command in the third embodiment.
【図8】本発明のモータの駆動回路の第4実施形態を示
す電気回路図である。FIG. 8 is an electric circuit diagram showing a fourth embodiment of the motor drive circuit of the present invention.
【図9】従来のモータ駆動回路を示す電気回路図であ
る。FIG. 9 is an electric circuit diagram showing a conventional motor drive circuit.
1…パルスデューティ計算部 2…ロジック回路部 3…信号処理部 4…電流検出部 5…パワー回路 P1〜P4…半導体素子 (P1…第1の半導体素子,P2…第2の半導体素子) 6…電流指令端子 7…電源端子 8…接地端子 10…第1のダイオード 20…第2のダイオード 30…第1のコンデンサ 40…第2のコンデンサ 32…昇圧回路 D2…ダイオード D3…ダイオード M…モータ 100…モータ駆動回路 1 ... Pulse duty calculator 2 ... Logic circuit section 3 ... Signal processing unit 4 Current detector 5 ... Power circuit P1 to P4 ... Semiconductor element (P1 ... First semiconductor element, P2 ... Second semiconductor element) 6 ... Current command terminal 7 ... Power supply terminal 8 ... Grounding terminal 10 ... First diode 20 ... Second diode 30 ... first capacitor 40 ... Second capacitor 32 ... Booster circuit D2 ... Diode D3 ... Diode M ... motor 100 ... Motor drive circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 5/00 - 5/26 H02P 7/00 - 7/34 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02P 5/00-5/26 H02P 7/ 00-7/34
Claims (6)
の電圧を印加する4つの半導体素子からなるパワー回路
と、 前記モータに流れる電流を検出する電流検出部と、 前記電流指令と前記電流検出部で検出された電流値との
差に応じて前記半導体素子のON/OFF時間比率を計
算するパルスデューティ計算部と、 前記パルスデューティ計算部からの出力信号により前記
4つの半導体素子の作動及び停止制御を行うロジック回
路とを備えたHブリッジ回路からなるモータの駆動回路
において、 電源端子と前記パワー回路との間に設けられ、前記電源
端子から前記パワー回路へ向かう電流のみを流す第1の
ダイオードと、 前記第1のダイオードと前記4つの半導体素子のうちモ
ータ逆転時に作動する第2の半導体素子との間と、モー
タ正転時に作動する第1の半導体素子との間に設けら
れ、前記第1のダイオード又は前記第2の半導体素子か
ら前記第1の半導体素子へ向かう電流のみを流す第2の
ダイオードと、 前記第2のダイオードと前記第1の半導体素子との間
と、接地端子との間に設けられたコンデンサと、をさら
に有することを特徴とするモータの駆動回路。1. A power circuit composed of four semiconductor elements for applying a forward or reverse voltage to a motor according to a current command, a current detector for detecting a current flowing through the motor, the current command and the current The ON / OFF time ratio of the semiconductor element is measured according to the difference from the current value detected by the detector.
In a drive circuit for a motor, which comprises an H-bridge circuit including a pulse duty calculation unit for calculating and a logic circuit for controlling operation and stop of the four semiconductor elements according to an output signal from the pulse duty calculation unit, a power supply terminal and A first diode provided between the power circuit and flowing only a current from the power supply terminal to the power circuit; and a second diode of the first diode and the four semiconductor elements, which operates when the motor reverses. It is provided between the semiconductor element and the first semiconductor element that operates at the time of normal rotation of the motor, and flows only the current flowing from the first diode or the second semiconductor element to the first semiconductor element. A second diode, a capacitor provided between the second diode and the first semiconductor element, and a ground terminal. A drive circuit for a motor, characterized in that
ルスデューティ計算部の出力信号に応じて、前記パワー
回路の4つの半導体素子のうち対をなす2つの半導体素
子に対し、ともに作動及び停止の制御が実行されること
を特徴とする請求項1記載のモータの駆動回路。2. A normal rotation or a reverse rotation of the motor and an output signal of the pulse duty calculator, both of which actuate and stop a pair of two semiconductor elements of the four semiconductor elements of the power circuit. 2. The motor drive circuit according to claim 1, wherein the control is executed.
の電圧を印加する一対の半導体素子及び一対のダイオー
ドからなるパワー回路と、 前記モータに流れる電流を検出する電流検出部と、 前記電流指令と前記電流検出部で検出された電流値との
差に応じて前記半導体素子のON/OFF時間比率を計
算するパルスデューティ計算部と、 前記パルスデューティ計算部からの出力信号により前記
一対の半導体素子の作動及び停止制御を行うロジック回
路とを備えたHブリッジ回路からなるモータの駆動回路
において、 電源端子と前記パワー回路との間に設けられ、前記電源
端子から前記パワー回路へ向かう電流のみを流す第1の
ダイオードと、 前記第1のダイオードと前記一対のダイオードのうち直
近のダイオードとの間と、前記一対の半導体素子うち直
近の半導体素子との間に設けられ、前記第1のダイオー
ド又は前記直近のダイオードから前記直近の半導体素子
へ向かう電流のみを流す第2のダイオードと、 前記第2のダイオードと前記直近の半導体素子との間
と、接地端子との間に設けられたコンデンサと、をさら
に有することを特徴とするモータの駆動回路。3. A power circuit composed of a pair of semiconductor elements and a pair of diodes for applying a forward or reverse voltage to the motor according to a current command, a current detector for detecting a current flowing through the motor, and the current. The ON / OFF time ratio of the semiconductor element is measured according to the difference between the command and the current value detected by the current detector.
In a motor drive circuit including an H-bridge circuit that includes a pulse duty calculation unit that performs calculation and a logic circuit that controls the operation and stop of the pair of semiconductor elements according to an output signal from the pulse duty calculation unit, a power supply terminal and A first diode provided between the power circuit and flowing only a current flowing from the power supply terminal to the power circuit; between the first diode and a diode closest to the pair of diodes; A second diode which is provided between the closest semiconductor element of the pair of semiconductor elements, and which allows only a current flowing from the first diode or the closest diode to the closest semiconductor element to flow, and the second diode And a capacitor provided between the semiconductor element and the ground terminal. And the drive circuit of the motor.
の電圧を印加する4つの半導体素子からなるパワー回路
と、 前記モータに流れる電流を検出する電流検出部と、 前記電流指令と前記電流検出部で検出された電流値との
差に応じて前記半導体素子のON/OFF時間比率を計
算するパルスデューティ計算部と、 前記パルスデューティ計算部からの出力信号により前記
4つの半導体素子の作動及び停止制御を行うロジック回
路とを備えたHブリッジ回路からなるモータの駆動回路
において、 前記4つの半導体素子のうち電源端子に接続された2つ
の半導体素子と、電源端子との間に、前記電源端子から
当該それぞれの半導体素子への電流は流し、逆方向へは
流さない第1のダイオードと第2のダイオードとをそれ
ぞれ設け、 前記第1のダイオードおよび前記第2のダイオードと前
記2つの半導体素子とのそれぞれの接続点と、接地端子
との間に、第1のコンデンサおよび第2のコンデンサを
それぞれ設けたことを特徴とするモータ駆動回路。4. A power circuit composed of four semiconductor elements for applying a forward or reverse voltage to a motor according to a current command, a current detector for detecting a current flowing through the motor, the current command and the current. The ON / OFF time ratio of the semiconductor element is measured according to the difference from the current value detected by the detector.
A pulse duty calculation unit for calculation, in the drive circuit of the motor consists of an H-bridge circuit and a logic circuit for performing the operation and stop control of the four semiconductor elements by the output signal from the pulse duty calculation unit, the four Between the two semiconductor elements connected to the power supply terminal among the semiconductor elements and the power supply terminal, a current flows from the power supply terminal to each of the semiconductor elements and does not flow in the opposite direction. Two diodes are respectively provided, and a first capacitor and a second capacitor are provided between the grounding terminal and the respective connection points of the first diode and the second diode and the two semiconductor elements. A motor drive circuit characterized by being provided respectively.
記パルスデューティ計算部の出力信号に応じて、前記パ
ワー回路の4つの半導体素子のうち対をなす2つの半導
体素子に対し、ともに作動および停止の制御が実行され
ることを特徴とする請求項4記載のモータ駆動回路。5. A normal or reverse rotation of the motor and an output signal of the pulse duty calculator, both of which actuate and stop a pair of two semiconductor elements of the four semiconductor elements of the power circuit. 5. The motor drive circuit according to claim 4, wherein the control is executed.
れていることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載
のモータの駆動回路。6. The drive circuit for a motor according to claim 1, wherein the capacitor is provided with a booster circuit.
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---|---|---|---|
JP26024496A JP3521649B2 (en) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | Motor drive circuit |
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JP26024496A JP3521649B2 (en) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | Motor drive circuit |
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JP2020162357A (en) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | 日本電産株式会社 | Motor drive device, motor unit and method of controlling motor drive device |
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- 1996-09-09 JP JP26024496A patent/JP3521649B2/en not_active Expired - Fee Related
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