JP2000078894A - Driving apparatus of stepping motor - Google Patents
Driving apparatus of stepping motorInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ステッピングモー
タの駆動装置に関し、より詳細には、ステッピングモー
タの待機時に該モータに対して待機トルクを与えておく
技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving device for a stepping motor, and more particularly, to a technique for applying a standby torque to the stepping motor when the stepping motor is on standby.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、給湯器の分野においては、たとえ
ば図3に示すように、熱交換器aの入水側管路bと出湯
側管路cとをバイパスして接続するバイパス管路dが設
けられた給湯器が提供されている。2. Description of the Related Art Conventionally, in the field of water heaters, for example, as shown in FIG. 3, a bypass pipe d for bypassing and connecting an inlet-side pipe b and an outlet-side pipe c of a heat exchanger a is provided. A provided water heater is provided.
【0003】このバイパス管路dは、熱交換器aにより
加熱された温水に入水側からの水を加えることで出湯温
度を調節するためのもので、この温度調節のために上記
バイパス管路d中には流量調整弁eが設けられている。[0003] The bypass pipe d is for adjusting the tap water temperature by adding water from the water inlet side to the hot water heated by the heat exchanger a. A flow regulating valve e is provided therein.
【0004】ところで、この流量調整弁eは、ステッピ
ングモータによって弁の開度調節が可能なように構成さ
れているが、このステッピングモータの駆動装置とし
て、これまで図4(a) または図4(b) に示すような回路
構成を備えた装置が多用されていた。The flow control valve e is configured so that the opening degree of the valve can be adjusted by a stepping motor. However, as a driving device for the stepping motor, FIG. 4A or FIG. A device having a circuit configuration as shown in b) was frequently used.
【0005】すなわち、この図4に示す回路は、いずれ
もステッピングモータMの待機時に該モータMの軸が動
かない(モータが回転しない)ように、モータの停止待
機中においてもモータMのコイル(励磁相)Lに駆動時
よりも少ない電流(待機電流)を流しておく回路構成
(保持回路)を備えたものである。In other words, the circuit shown in FIG. 4 prevents the motor M's axis from moving (the motor does not rotate) when the stepping motor M is on standby. (Excitation phase) L is provided with a circuit configuration (holding circuit) for flowing a current (standby current) smaller than that at the time of driving.
【0006】具体的には、図4(a) の回路は、従来一般
的に用いられていたモータ駆動回路に保持回路としてダ
ミー抵抗Rdを設けたものである。この保持回路は、モ
ータ待機時には、駆動時にオン状態であったトランジス
タfがオフ状態に移行することから、その際、電源電圧
Eを上記ダミー抵抗Rdで電圧降下させて励磁相Lに与
えることによって、励磁相Lに流れる電流を駆動時の電
流より小さくするものである。More specifically, the circuit shown in FIG. 4A is one in which a dummy resistor Rd is provided as a holding circuit in a motor drive circuit generally used in the prior art. In this holding circuit, the transistor f, which was in the on state at the time of driving, shifts to the off state in the motor standby state. At this time, the power supply voltage E is dropped by the dummy resistor Rd and applied to the excitation phase L. , The current flowing in the excitation phase L is made smaller than the current during driving.
【0007】また、図4(b) の保持回路は、上記トラン
ジスタfをスイッチングさせるためのICgを実装させ
たものであり、このスイッチング用のICgによりトラ
ンジスタfをスイッチングすることによって、全体とし
てモータMの励磁相Lに流れる平均電流を小さくするも
のである。The holding circuit shown in FIG. 4 (b) has an ICg for switching the transistor f mounted thereon. By switching the transistor f by the switching ICg, the motor M Is to reduce the average current flowing through the excitation phase L.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の保持回路では、ダミー抵抗での発熱や回路の製
造コストの上昇を招く等の問題があり、その改善が望ま
れていた。However, in the conventional holding circuit described above, there are problems such as the heat generated by the dummy resistor and the increase in the manufacturing cost of the circuit, and the improvement has been desired.
【0009】すなわち、上述した図4(a) の回路による
場合、モータMの停止待機中、ダミー抵抗Rdに常時電
流が流れているため、この待機時に流れる電流によりダ
ミー抵抗Rdが発熱するという問題があった。しかも、
この場合、モータの停止待機中は常時ダミー抵抗Rdに
電流が流れているので、モータ待機時の消費電力が大き
くなるという問題もあった。That is, in the case of the circuit shown in FIG. 4A, since the current always flows through the dummy resistor Rd during the stand-by state of the motor M, the dummy resistor Rd generates heat due to the current flowing during the stand-by state. was there. Moreover,
In this case, since the current always flows through the dummy resistor Rd during the standby state of the motor, there is a problem that the power consumption during the standby state of the motor increases.
【0010】さらに、ダミー抵抗Rdの電圧降下を利用
して励磁相Lに流れる電流を小さくするためには、ダミ
ー抵抗Rdの抵抗値を大きくとる必要があるが、それに
伴って抵抗の本数増加や抵抗自体の大型化を伴うため、
この抵抗分の実装面積が大きくなり、他の部品・装置の
実装の妨げとなるという問題もあった。Further, in order to reduce the current flowing in the exciting phase L by utilizing the voltage drop of the dummy resistor Rd, it is necessary to increase the resistance value of the dummy resistor Rd. Because the resistance itself becomes larger,
There is also a problem that the mounting area for the resistor is increased, which hinders mounting of other components and devices.
【0011】一方、図4(b) の保持回路による場合に
は、モータ待機時にトランジスタfをスイッチングさせ
ているので、上記発熱や消費電力の問題はダミー抵抗R
dを設ける場合より少なくなる利点があるが、スイッチ
ング用に専用のICを用いるため、保持回路の製造コス
トの上昇を招き、結果としてモータ駆動装置を安価で提
供できないという問題があった。On the other hand, in the case of the holding circuit shown in FIG. 4B, since the transistor f is switched at the time of motor standby, the above-mentioned problems of heat generation and power consumption are caused by the dummy resistor R.
Although there is an advantage that the number is smaller than in the case where d is provided, since a dedicated IC for switching is used, the manufacturing cost of the holding circuit is increased, and as a result, there is a problem that the motor drive device cannot be provided at low cost.
【0012】本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、ステッピングモータの待機保持機能
を、小さな実装面積で、しかも安価かつ低消費電力で実
現できるステッピングモータの駆動装置を提供すること
を目的とする。The present invention has been made in view of such a conventional problem, and provides a driving device for a stepping motor capable of realizing a standby holding function of the stepping motor with a small mounting area and at low cost and low power consumption. The purpose is to do.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1に記載されたステッピングモータ
の駆動装置は、少なくとも、ステッピングモータの駆動
電源と、この駆動電源と該ステッピングモータの励磁相
の一端との間に介装された各励磁相に共通のスイッチン
グ素子と、上記励磁相の他端に接続されて励磁する励磁
相を選択する励磁駆動手段とを備えたステッピングモー
タの駆動装置であって、上記励磁駆動手段においてステ
ッピングモータの駆動停止が指令されている際に上記ス
イッチング素子の出力で充放電を行う充放電回路が設け
られるとともに、この充放電回路によってベース電圧が
制御されるNPN形トランジスタのコレクタが上記駆動
電源とスイッチング素子との間に接続され、上記充放電
回路が充放電することにより上記NPN形トランジスタ
をオン/オフ制御して上記スイッチング素子をスイッチ
ングさせることを特徴とする。In order to achieve the above object, a driving apparatus for a stepping motor according to a first aspect of the present invention includes at least a driving power supply for the stepping motor, the driving power supply and the stepping motor. A stepping motor including a switching element common to each excitation phase interposed between the excitation phase and one end of the excitation phase, and excitation drive means connected to the other end of the excitation phase to select an excitation phase to be excited. A driving device, wherein a charging / discharging circuit for performing charging / discharging with an output of the switching element is provided when the driving of the stepping motor is instructed by the excitation driving means, and a base voltage is controlled by the charging / discharging circuit. The collector of the NPN transistor is connected between the drive power supply and the switching element, and the charge / discharge circuit charges / discharges. ON / OFF controlling the NPN type transistor, characterized in that for switching the switching element by the.
【0014】ここで、このステッピングモータの駆動装
置は、図1に示すように、ステッピングモータMの駆動
電源Eと、この駆動電源Eと該ステッピングモータMの
励磁相Lの一端との間に介装された各励磁相に共通のス
イッチング素子Q3と、上記励磁相Lの他端に接続され
て励磁する励磁相Lを選択する励磁駆動手段(マイコン
1からの出力1〜4によりオン/オフ制御されるトラン
ジスタQ4)とを備えることにより、ステッピングモー
タ駆動時には以下のように動作する。As shown in FIG. 1, the driving device for the stepping motor includes a driving power source E for the stepping motor M, and a driving power source E and one end of the excitation phase L of the stepping motor M. A switching element Q3 common to each of the excitation phases mounted thereon and excitation drive means connected to the other end of the excitation phase L to select an excitation phase L to be excited (on / off control by outputs 1 to 4 from the microcomputer 1) When the stepping motor is driven, the following operation is performed.
【0015】すなわち、ステッピングモータMの駆動時
には、駆動電源Eの電圧が、抵抗R1を介してトランジ
スタQ1のベースに印加されてQ1がオンとなり、これ
に伴ってPNP形トランジスタで構成されるスイッチン
グ素子Q3もオンとなって、上記各励磁相Lに電源電圧
Eが印加される。That is, when the stepping motor M is driven, the voltage of the driving power supply E is applied to the base of the transistor Q1 via the resistor R1 to turn on Q1, and accordingly, the switching element constituted by a PNP transistor Q3 is also turned on, and the power supply voltage E is applied to each of the excitation phases L.
【0016】その一方、上記励磁駆動手段を構成するマ
イコン1の出力1〜4からは、モータMを駆動するため
の所定の励磁パターン信号が出力される。ここにこの励
磁パターン信号の一例を示すと、たとえば図2に示すよ
うに、マイコン1の出力1〜4のそれぞれから、ステッ
プa,b,c,dの順に従って「Hi」または「Lo」
の信号が出力される。On the other hand, predetermined excitation pattern signals for driving the motor M are output from outputs 1 to 4 of the microcomputer 1 constituting the excitation drive means. Here, an example of this excitation pattern signal is shown, for example, as shown in FIG. 2, from each of the outputs 1 to 4 of the microcomputer 1, "Hi" or "Lo" in the order of steps a, b, c and d.
Is output.
【0017】これにより、上記「Hi」の信号が出力さ
れた出力ポートと接続されたトランジスタQ4がオンと
なり、このオンとされたトランジスタQ4と接続された
励磁相Lに上記駆動電源Eからの電流が流れる。その後
は、上記ステップa〜dが繰り返されることによって励
磁される励磁相Lが順次切り換えられてモータMが駆動
される。As a result, the transistor Q4 connected to the output port to which the "Hi" signal is output is turned on, and the current from the drive power source E is supplied to the excitation phase L connected to the turned on transistor Q4. Flows. Thereafter, the excitation phase L to be excited is sequentially switched by repeating the above steps a to d, and the motor M is driven.
【0018】これに対してステッピングモータの駆動を
停止させる場合(停止待機時)、上記励磁パターンは特
定のパターン(たとえば上記ステップaの状態)で静止
状態とされる。本発明では、この停止待機時に励磁相
(上述のステップaで停止状態にある場合には、出力
1,2に対応する励磁相)Lに流れる電流を小さくする
ために、上記スイッチング素子Q3をスイッチングさせ
ている。On the other hand, when the driving of the stepping motor is stopped (at the time of stop standby), the excitation pattern is set to a stationary state in a specific pattern (for example, the state of step a). In the present invention, the switching element Q3 is switched to reduce the current flowing to the excitation phase L (when the stop state is at step a described above, the excitation phase corresponding to the outputs 1 and 2) during standby is stopped. Let me.
【0019】具体的には、スイッチング素子Q3の出力
で充放電を行う充放電回路(抵抗R4とコンデンサC
1)と、この充放電回路での充放電によりオン・オフ制
御されるトランジスタQ2とを設けて、充放電回路の充
放電によってトランジスタQ2をオン・オフ動作させる
ことによりスイッチング素子Q3をスイッチングさせ
て、励磁相Lに流れる電流の平均電流値を小さくしてい
る。More specifically, a charging / discharging circuit (a resistor R4 and a capacitor C4) for charging and discharging with the output of the switching element Q3
1) and a transistor Q2 that is turned on / off by charging / discharging in the charging / discharging circuit. The switching element Q3 is switched by turning on / off the transistor Q2 by charging / discharging in the charging / discharging circuit. , The average current value of the current flowing through the excitation phase L is reduced.
【0020】なお、モータMを駆動開始に伴う上記スイ
ッチング動作の停止は、上記マイコン1の出力5によっ
て上記コンデンサC1に印加される電圧を制限すること
により行なわれる(充放電回路での充放電を停止させる
手段)。これにより、モータMの駆動開始に伴って上記
充放電回路での充放電は停止され、スイッチング素子Q
3はオン状態に固定されて、上記励磁駆動手段からの励
磁パターン信号に従ってモータMが駆動状態となる。The switching operation is stopped when the motor M is started by limiting the voltage applied to the capacitor C1 by the output 5 of the microcomputer 1 (charging and discharging in the charging and discharging circuit is performed). Means to stop). As a result, the charging / discharging in the charging / discharging circuit is stopped along with the start of the driving of the motor M, and
Reference numeral 3 is fixed to the ON state, and the motor M is driven according to the excitation pattern signal from the excitation drive means.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るステッピング
モータの駆動装置の一実施形態を図1に基づいて詳細に
説明する。なお、この図1においては、後述するステッ
ピングモータMの励磁相Lおよびその励磁用のトランジ
スタQ4の記載をそれぞれ一つに纏めて記載したが、図
中に「×4」で示すように、実際にはそれぞれ4つずつ
存在するものとする。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a stepping motor driving apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to FIG. In FIG. 1, the description of the exciting phase L of the stepping motor M and the transistor Q4 for exciting the stepping motor M, which will be described later, are combined into one. However, as shown in FIG. It is assumed that there are four of each.
【0022】この図1に示すステッピングモータの駆動
装置(以下、モータ駆動装置と称する)は、ステッピン
グモータMの動作待機時においてもモータの励磁相(モ
ータの巻線)Lに微小電流(待機電流)を流しておく保
持回路を備えたモータ駆動装置であって、ステッピング
モータMの駆動電源Eと、この駆動電源Eをスイッチン
グしてモータMの励磁相Lに電流を供給するするスイッ
チング素子(トランジスタ)Q3と、励磁する励磁相L
を選択する手段(励磁駆動手段)としてのマイコン1と
トランジスタQ4と、上記スイッチング素子Q3をスイ
ッチングさせる手段としての充放電回路(抵抗R4とコ
ンデンサC1)と、この充放電回路によってオン・オフ
制御されるトランジスタQ2とを主要部として備えてい
る。The driving device for a stepping motor (hereinafter referred to as a motor driving device) shown in FIG. 1 has a very small current (standby current) in the excitation phase (motor winding) L of the motor even when the stepping motor M is in an operation standby state. And a switching element (transistor for switching the drive power supply E to supply a current to the excitation phase L of the motor M). ) Q3 and exciting phase L to be excited
The microcomputer 1 and the transistor Q4 as means for selecting (excitation drive means), a charging / discharging circuit (resistance R4 and capacitor C1) as means for switching the switching element Q3, and ON / OFF controlled by this charging / discharging circuit. Transistor Q2 as a main part.
【0023】具体的には、図示されるように、モータM
の各励磁相Lに共通のスイッチング素子Q3はPNP型
トランジスタで構成され、そのコレクタ端子が上記励磁
相Lの一端に接続されるとともに、そのエミッタ端子が
上記駆動電源Eと接続される。そして、このスイッチン
グ素子Q3の駆動回路としては、駆動電源Eから抵抗R
1を介してベース電圧が供給されるNPN型トランジス
タQ1が用いられ、このQ1のコレクタ端子が抵抗を介
して上記スイッチング素子Q3のベースに接続されてい
る。またトランジスタQ1のベース側にはベース電圧を
調整するための分圧用の抵抗R2が配されている。More specifically, as shown in FIG.
The switching element Q3 common to each of the excitation phases L is formed of a PNP transistor, and its collector terminal is connected to one end of the excitation phase L, and its emitter terminal is connected to the drive power source E. The driving circuit for the switching element Q3 includes a resistor R
An NPN transistor Q1 to which a base voltage is supplied via a first transistor 1 is used, and the collector terminal of the transistor Q1 is connected to the base of the switching element Q3 via a resistor. A voltage dividing resistor R2 for adjusting the base voltage is arranged on the base side of the transistor Q1.
【0024】そして、上記駆動電源Eとスイッチング素
子Q3との間には、NPN型トランジスタQ2のコレク
タが抵抗を介して接続されるとともに、そのベースが抵
抗R4を介して上記スイッチング素子Q3のコレクタと
上記励磁相Lの一端との間に接続されている。また、こ
のトランジスタQ2のベース側には、コンデンサC1が
並列に接続されており、これら抵抗R4とコンデンサC
1とで充放電回路が構成されている。また、上記トラン
ジスタQ1とトランジスタQ2のエミッタは、ともに抵
抗Rを介して接地されている。The collector of the NPN transistor Q2 is connected between the driving power source E and the switching element Q3 via a resistor, and the base thereof is connected to the collector of the switching element Q3 via a resistor R4. It is connected to one end of the excitation phase L. A capacitor C1 is connected in parallel to the base of the transistor Q2.
1 constitutes a charge / discharge circuit. The emitters of the transistor Q1 and the transistor Q2 are both grounded via a resistor R.
【0025】一方、励磁駆動手段としてのマイコン1
は、ステッピングモータMの駆動時において、その出力
ポート1〜4(図中出力1〜4)から図2に示すような
信号を出力する。すなわち、ステッピングモータMの駆
動時には、各出力ポート1〜4からステップa〜dの順
で「Hi」「Lo」の出力信号が出力されるとともに、
モータMの駆動停止中は、当該停止を指令した際のステ
ップの信号が出力される(たとえばステップaでモータ
駆動が停止された時は、出力1〜4からはそれぞれ「H
i」「Hi」「Lo」「Lo」の信号が出力される)。On the other hand, the microcomputer 1 as excitation drive means
Outputs a signal as shown in FIG. 2 from its output ports 1 to 4 (outputs 1 to 4 in the figure) when the stepping motor M is driven. That is, when the stepping motor M is driven, output signals “Hi” and “Lo” are output from the output ports 1 to 4 in the order of steps a to d.
While the driving of the motor M is stopped, a signal of the step when the stop is commanded is output (for example, when the motor driving is stopped in step a, “H” is output from the outputs 1 to 4 respectively.
i, "Hi,""Lo," and "Lo" signals are output.)
【0026】また、この出力ポート1〜4は、抵抗を介
してトランジスタQ4のベースと接続されている。この
トランジスタQ4は、NPN型トランジスタで構成さ
れ、そのコレクタが上記励磁相Lの他端と接続されてお
り、上記マイコン1から「Hi」出力があった場合にオ
ンされて、当該「Hi」出力があった励磁相Lに電流が
流れるように構成されている。The output ports 1-4 are connected to the base of the transistor Q4 via a resistor. The transistor Q4 is formed of an NPN transistor, and has a collector connected to the other end of the excitation phase L. The transistor Q4 is turned on when a "Hi" output is received from the microcomputer 1, and the "Hi" output is output. It is configured such that a current flows through the exciting phase L where there is a current.
【0027】また、上記マイコン1の出力5は、後述す
る上記コンデンサC1での充放電を停止させるためのポ
ートであって、ダイオードと抵抗を介して上記コンデン
サC1の一端に接続されており、たとえば、このポート
を「Lo」として上記駆動電圧Eから抵抗R4を介して
コンデンサC1に印加される電圧を取り込むことにより
コンデンサC1での充放電を停止させ得るように構成さ
れている。The output 5 of the microcomputer 1 is a port for stopping charging / discharging of the capacitor C1 described later, and is connected to one end of the capacitor C1 via a diode and a resistor. By setting this port to "Lo" and taking in the voltage applied to the capacitor C1 from the drive voltage E via the resistor R4, the charging and discharging of the capacitor C1 can be stopped.
【0028】また、このマイコン1の出力5の「Lo」
「Hi」の切替動作は、モータMを駆動中は上記コンデ
ンサC1での充放電を停止させるように「Lo」とされ
るとともに、モータMの駆動停止中は上記充放電が可能
なように「Hi」となるように制御されている。The "Lo" of the output 5 of the microcomputer 1 is
The switching operation of “Hi” is set to “Lo” so as to stop the charging and discharging of the capacitor C1 while the motor M is being driven, and is set to “Lo” so that the charging and discharging can be performed while the driving of the motor M is stopped. Hi ”.
【0029】しかして、以上のように構成されてなる本
発明のモータ駆動装置の動作を以下に説明する。The operation of the motor driving apparatus according to the present invention having the above-described structure will be described below.
【0030】モータ駆動時の動作:まず、駆動電源Eが
投入されると、抵抗R1を介してトランジスタQ1のベ
ースに電圧が印加されてトランジスタQ1がオンとな
る。これに伴って、上記スイッチング素子Q3がオンと
なり、駆動電源Eからの電圧がモータMの励磁相Lに印
加される。一方、モータMの励磁相Lで励磁される巻線
の選択は、上記マイコン1の出力1〜4で出力で決定さ
れる。つまり、このマイコン1の出力1〜4からは、上
述したように図2に示す励磁パターンがステップa〜d
の順次出力され、これにともなって「Hi」出力がなさ
れたポートに接続されたトランジスタQ4がオンとな
り、当該「Hi」出力がなされた励磁相Lに駆動電流が
流れて、モータMが駆動される。 Operation at the time of driving the motor: First, when the driving power supply E is turned on, a voltage is applied to the base of the transistor Q1 via the resistor R1, and the transistor Q1 is turned on. Accordingly, the switching element Q3 is turned on, and the voltage from the drive power supply E is applied to the excitation phase L of the motor M. On the other hand, the selection of the windings to be excited in the excitation phase L of the motor M is determined by the outputs 1 to 4 of the microcomputer 1. In other words, from the outputs 1 to 4 of the microcomputer 1, the excitation patterns shown in FIG.
Are sequentially output, and accordingly, the transistor Q4 connected to the port to which the “Hi” output has been made is turned on, the drive current flows through the excitation phase L to which the “Hi” output has been made, and the motor M is driven. You.
【0031】その際、上記マイコン1の出力5は、抵抗
4を介してコンデンサC1が充放電を開始しないように
「Lo」レベルとされる。At this time, the output 5 of the microcomputer 1 is set to "Lo" level so that the capacitor C1 does not start charging / discharging via the resistor 4.
【0032】モータ停止保持時の動作:これに対し、モ
ータが停止保持状態にある場合は、上述したようにマイ
コン1の出力ポート1〜4からはステッピングモータM
の駆動を停止させた際の励磁パターン(たとえば図2の
aのパターン)の信号が固定的に出力されるとともに、
上記マイコン1の出力5が切り替えられてC1での充電
が開始状態とされる。 Operation when the motor is stopped and held : On the other hand, when the motor is in the stopped and held state, the stepping motor M is output from the output ports 1-4 of the microcomputer 1 as described above.
The signal of the excitation pattern (for example, the pattern of FIG. 2A) when the driving of the motor is stopped is fixedly output, and
The output 5 of the microcomputer 1 is switched to start charging at C1.
【0033】そのため、この状態では、上記ステップa
の信号に従ってマイコン1の出力1,2に対応する励磁
相Lにのみ電流が流れるが、マイコン1の出力5が「L
o」から「Hi」に切り替えられることにより、同時に
抵抗R4を介してコンデンサC1の充電が開始される。Therefore, in this state, step a
Current flows only in the excitation phase L corresponding to the outputs 1 and 2 of the microcomputer 1 in accordance with the signal
Switching from “o” to “Hi” simultaneously starts charging the capacitor C1 via the resistor R4.
【0034】ところで、モータMの停止直後の状態で
は、トランジスタQ1およびQ3がオン状態であり、こ
の時の抵抗Rでの電圧VR は以下の数式1により求めら
れる。[0034] In the state immediately after stopping the motor M, a transistor Q1 and Q3 are turned on, the voltage V R at the resistor R at this time is determined by Equation 1 below.
【0035】[0035]
【数1】 (Equation 1)
【0036】ここで、Eは駆動電圧値、R1〜R3は各
抵抗の抵抗値、VQ1(BE)はトランジスタQ1のベース−
エミッタ間の電圧を示す。また、トランジスタQ1およ
びQ2に流れるベース電流は微小であるため、上記式1
においては無視するものとする。さらに上記式1におい
て「R1//R2」とは抵抗R1とR2が並列接続である
こを意味する(以下の式においても同様)。Here, E is the drive voltage value, R1 to R3 are the resistance values of the respective resistors, and VQ1 (BE) is the base of the transistor Q1.
This shows the voltage between the emitters. Since the base current flowing through the transistors Q1 and Q2 is very small,
Are ignored. Further, in the above equation 1, "R1 // R2" means that the resistors R1 and R2 are connected in parallel (the same applies to the following equation).
【0037】そして、コンデンサC1が充電されて、こ
のコンデンサC1間の電圧VC1が、次の数式2の状態に
達すると、上記トランジスタQ2がオン状態となり、こ
れと同時にトランジスタQ1,Q3がオフ状態となる。[0037] Then, the charged capacitor C1, the voltage V C1 between the capacitor C1 reaches the state in Equation 2, the transistor Q2 is turned on, and at the same time the transistors Q1, Q3 are off Becomes
【0038】[0038]
【数2】 (Equation 2)
【0039】なお、上記式2においてVQ2(BE)はトラン
ジスタQ2のベース−エミッタ間の電圧を示している。In the above equation ( 2 ) , V Q2 (BE) indicates a voltage between the base and the emitter of the transistor Q2.
【0040】そして、トランジスタQ3がオフ状態とな
ると、今度はコンデンサC1が放電開始し、VC1が次の
数式3の状態となった時点で、トランジスタQ2がオフ
状態となり、トランジスタQ1,Q3が再びオン状態と
なる。When the transistor Q3 is turned off, the capacitor C1 starts discharging, and when V C1 becomes the state of the following equation 3, the transistor Q2 is turned off and the transistors Q1 and Q3 are turned off again. It turns on.
【0041】[0041]
【数3】 (Equation 3)
【0042】なお、この数式3においても、上記数式1
と同様に、トランジスタQ1およびQ2のベース電流は
微小であるため計算上は無視するものとした。It should be noted that also in this equation 3, the above equation 1
Similarly to the above, the base currents of the transistors Q1 and Q2 are very small and are ignored in the calculation.
【0043】その後は、上記コンデンサ1において上記
数式2および数式3の条件を満たすごとに充放電を繰り
返し、トランジスタQ3がスイッチング動作することと
なる。Thereafter, charge and discharge are repeated in the capacitor 1 each time the conditions of the above formulas 2 and 3 are satisfied, and the transistor Q3 performs a switching operation.
【0044】このように、本実施形態においては、トラ
ンジスタQ3がスイッチングすることにより、ステッピ
ングモータMの励磁相Lに流れる電流もオン・オフを繰
り返すことになるので、その際、励磁相Lに流れる電流
(平均電流I0 )は、トランジスタQ3のオン・オフ周
期全体に対するオン時間の比として次の数式4のように
現される。As described above, in the present embodiment, the switching of the transistor Q3 causes the current flowing in the excitation phase L of the stepping motor M to be repeatedly turned on and off. The current (average current I 0 ) is expressed as a ratio of the ON time to the entire ON / OFF cycle of the transistor Q3 as in the following Expression 4.
【0045】[0045]
【数4】 (Equation 4)
【0046】ここで、RS はモータの内部抵抗を示す。Here, RS indicates the internal resistance of the motor.
【0047】つまり、本発明では、充放電回路によって
トランジスタQ3をスイッチングすることにより、モー
タMの停止保持状態において当該モータMの励磁相Lに
少ない電流(保持電流)を安定して流すことが可能とな
る。That is, in the present invention, by switching the transistor Q3 by the charging / discharging circuit, it is possible to stably supply a small current (holding current) to the excitation phase L of the motor M when the motor M is stopped and held. Becomes
【0048】また、その際、トランジスタQ3のオン・
オフ周期は、コンデンサC1と抵抗R4の値を適宜設定
することによって自由に変更できるため、上記数式4で
現されるモータの保持電流の値を任意に設定することも
可能である。At this time, the transistor Q3 is turned on and off.
Since the off cycle can be freely changed by appropriately setting the values of the capacitor C1 and the resistor R4, it is also possible to arbitrarily set the value of the motor holding current expressed by the above equation (4).
【0049】なお、上述した実施形態はあくまでも本発
明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれ
に限定されることなくその発明の範囲内で種々の設計変
更が可能である。The above-described embodiment merely shows a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to this, and various design changes can be made within the scope of the present invention.
【0050】たとえば、上記実施形態においては、励磁
駆動手段としてマイコン1を用いた構成を示したが、マ
イコン1に変えて市販のモータ駆動用ICを用いること
もできる。なお、その場合は、上記出力5に相当するポ
ートを他の手段で代替する必要があることは勿論であ
る。For example, in the above-described embodiment, the configuration in which the microcomputer 1 is used as the excitation driving means has been described. However, a commercially available motor driving IC may be used instead of the microcomputer 1. In this case, it is needless to say that the port corresponding to the output 5 needs to be replaced by another means.
【0051】[0051]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明る係るステ
ッピングモータの駆動装置によれば、モータの停止待機
時に励磁相に流す待機電流を、ダミー抵抗によらずに得
られるため、モータ待機時の抵抗の発熱の問題が解消さ
れる。また、待機電流がスイッチング素子のスイッチン
グにより得られることから、待機時の消費電力を少なく
することができる。As described above in detail, according to the stepping motor driving apparatus according to the present invention, the standby current flowing in the excitation phase at the time of standby of the motor can be obtained without depending on the dummy resistor. The problem of resistance heating at the time is eliminated. In addition, since the standby current is obtained by switching of the switching element, power consumption during standby can be reduced.
【0052】しかも、上記スイッチング素子のスイッチ
ング動作が、NPNトランジスタと充放電回路(抵抗と
コンデンサで構成される)によって実現できるので、コ
スト面でも安価に抑えることができ、また、保持回路の
実装面積も小さくすることができる。Further, since the switching operation of the switching element can be realized by the NPN transistor and the charging / discharging circuit (comprising a resistor and a capacitor), the cost can be reduced and the mounting area of the holding circuit can be reduced. Can also be reduced.
【図1】本願発明のステッピングモータの駆動装置の概
略構成を示した回路構成図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a schematic configuration of a driving device for a stepping motor according to the present invention.
【図2】同ステッピングモータの駆動装置のマイコンか
ら出力される励磁パターンの一例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of an excitation pattern output from a microcomputer of the driving device for the stepping motor.
【図3】同ステッピングモータの駆動装置を適用した給
湯器の概略構成を説明する説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a water heater to which the driving device for the stepping motor is applied.
【図4】従来のステッピングモータの駆動装置を説明す
る回路構成図であり、図4(a)は待機電流をダミー抵抗
を用いて与える回路を、また図4(b) はICを用いてス
イッチングさせる回路を示している。FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a conventional driving device for a stepping motor. FIG. 4 (a) shows a circuit for providing a standby current using a dummy resistor, and FIG. 4 (b) shows switching using an IC. FIG.
E 駆動電源 Q1〜Q4 トランジスタ R,R1〜R4 抵抗 C1 コンデンサ 1 マイコン E Drive power supply Q1 to Q4 Transistor R, R1 to R4 Resistance C1 Capacitor 1 Microcomputer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 泰樹 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内 Fターム(参考) 5H580 BB01 EE02 FA14 FD14 FD18 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Yasuki Takeda 93 Edocho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo F-term in Noritz Co., Ltd. 5H580 BB01 EE02 FA14 FD14 FD18
Claims (2)
電源と、この駆動電源と該ステッピングモータの励磁相
の一端との間に介装された各励磁相に共通のスイッチン
グ素子と、前記励磁相の他端に接続されて励磁する励磁
相を選択する励磁駆動手段とを備えたステッピングモー
タの駆動装置であって、 前記励磁駆動手段においてステッピングモータの駆動停
止が指令されている際に前記スイッチング素子の出力で
充放電を行う充放電回路が設けられるとともに、この充
放電回路によってベース電圧が制御されるNPN形トラ
ンジスタのコレクタが前記駆動電源とスイッチング素子
との間に接続され、前記充放電回路が充放電することに
より前記NPN形トランジスタをオン/オフ制御して前
記スイッチング素子をスイッチングさせることを特徴と
するステッピングモータの駆動装置。At least a drive power supply for a stepping motor, a switching element interposed between the drive power supply and one end of an excitation phase of the stepping motor, common to each excitation phase, and the other end of the excitation phase A stepping motor driving device connected to the excitation driving means for selecting an excitation phase to be excited, wherein the excitation driving means outputs a signal from the switching element when driving of the stepping motor is instructed to stop. A charging / discharging circuit for performing charging / discharging is provided, and a collector of an NPN transistor whose base voltage is controlled by the charging / discharging circuit is connected between the driving power supply and the switching element, and the charging / discharging circuit charges / discharges. Thereby controlling the on / off control of the NPN transistor to switch the switching element. Driving device for a stepping motor according to symptoms.
時に前記充放電回路での充放電を停止させる手段を備え
ることを特徴とする請求項1に記載のステッピングモー
タの駆動装置。2. The stepping motor driving device according to claim 1, wherein said excitation driving means includes means for stopping charging / discharging in said charging / discharging circuit at the start of driving of the motor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26234898A JP2000078894A (en) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | Driving apparatus of stepping motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26234898A JP2000078894A (en) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | Driving apparatus of stepping motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000078894A true JP2000078894A (en) | 2000-03-14 |
Family
ID=17374506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26234898A Withdrawn JP2000078894A (en) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | Driving apparatus of stepping motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000078894A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008190748A (en) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Air conditioner |
| JP2017225264A (en) * | 2016-06-16 | 2017-12-21 | 三菱電機株式会社 | Device and heat generation structure |
-
1998
- 1998-08-31 JP JP26234898A patent/JP2000078894A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008190748A (en) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Air conditioner |
| JP2017225264A (en) * | 2016-06-16 | 2017-12-21 | 三菱電機株式会社 | Device and heat generation structure |
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