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JP2010088199A - Motor control circuit with built-in trigger switch - Google Patents

Motor control circuit with built-in trigger switch Download PDF

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JP2010088199A
JP2010088199A JP2008253907A JP2008253907A JP2010088199A JP 2010088199 A JP2010088199 A JP 2010088199A JP 2008253907 A JP2008253907 A JP 2008253907A JP 2008253907 A JP2008253907 A JP 2008253907A JP 2010088199 A JP2010088199 A JP 2010088199A
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JP
Japan
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switch
transistor
motor
trigger
voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008253907A
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Japanese (ja)
Inventor
Motoshige Sugamura
元重 菅村
Kazumichi Nishio
一路 西尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujisoku Corp
Original Assignee
Fujisoku Electric Co Ltd
Fujisoku Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujisoku Electric Co Ltd, Fujisoku Corp filed Critical Fujisoku Electric Co Ltd
Priority to JP2008253907A priority Critical patent/JP2010088199A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor control circuit with a built-in trigger switch, capable of securing the stop and control of a motor by preventing an increase in a switch form. <P>SOLUTION: A first MOS transistor F1 supplies power to the motor M from a power supply EB. A signal generating circuit 12 generates a pulse signal in response to the operation amount of a trigger TR and supplies the pulse signal to the gate electrode of the first transistor F1. A second transistor F2 is connected in parallel with the motor M. A voltage generating circuit 13 generates a first voltage for turning on the second transistor from the power supply EB with a switch S1 being turned on. A switching means S3, while the switch S1 is turned on, sets the gate electrode of the second transistor F2 to the second voltage having the second transistor F2 turned off state, and after the switch S1 is turned off, the switching means supplies the first voltage to the gate electrode of the second transistor F2. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えばトリガスイッチに内蔵され、電動工具に使用されるモータを制御するモータ制御回路に関する。   The present invention relates to a motor control circuit that controls a motor used in an electric tool, for example, built in a trigger switch.

電動工具のモータを制御するトリガスイッチにおいて、モータの回転速度を制御することが可能な速度制御回路を内蔵したトリガスイッチが開発されている。この速度制御回路を内蔵したトリガスイッチは、トリガの引き込み操作と共にモータに供給する電力を増加し、トリガの復帰操作に伴いモータに供給する電力を低減するように構成されている(例えば特許文献1参照)。   As a trigger switch for controlling a motor of an electric tool, a trigger switch having a built-in speed control circuit capable of controlling the rotation speed of the motor has been developed. The trigger switch incorporating this speed control circuit is configured to increase the power supplied to the motor as the trigger is pulled in, and to reduce the power supplied to the motor as the trigger is returned (for example, Patent Document 1). reference).

この速度制御回路を内蔵したトリガスイッチは、作業性を向上させるため、モータの停止時間を短縮させる機構を有している。この機構は、トリガの復帰操作に伴いモータへの電力の供給を遮断した際、別のスイッチによりモータの両端を短絡し、モータの惰性回転により発生する起電力を電機子巻き線に流すことにより、モータの停止時間を短縮している。   The trigger switch incorporating this speed control circuit has a mechanism for shortening the motor stop time in order to improve workability. This mechanism uses a separate switch to short-circuit both ends of the motor when the supply of power to the motor is interrupted in response to a trigger return operation, and the electromotive force generated by inertial rotation of the motor is caused to flow through the armature winding. The motor stop time is shortened.

しかし、トリガスイッチに内蔵されるモータの停止機構は、有接点のスイッチにより構成されている。このため、停止動作時にトリガの復帰操作に伴い停止機構のスイッチがオンする際、モータの大きな起電力により接点においてアークが発生する。したがって、接点の劣化が進み、トリガスイッチの寿命が短縮され、さらには、電動工具自体の寿命が短縮するという問題を有している。   However, the motor stop mechanism built in the trigger switch is constituted by a contact switch. For this reason, when the switch of the stop mechanism is turned on in response to the trigger return operation during the stop operation, an arc is generated at the contact point due to the large electromotive force of the motor. Therefore, there is a problem that the contact point is deteriorated, the life of the trigger switch is shortened, and further, the life of the power tool itself is shortened.

そこで、電流容量の大きなスイッチを用いることが考えられるが、この場合、スイッチが大型化するため、トリガスイッチの形状が大型化するという問題がある。また、有接点スイッチを用いた上記機構をトランジスタを用いた無接点スイッチの回路に置き換えることが考えられる(例えば特許文献2参照)。しかし、この種のトランジスタを用いたモータ制御回路は、回路規模が大きく、モータ制御回路はトリガスイッチと別体に構成され、トリガスイッチとともに電動工具に収容する構成が前提とされている場合が多く、単体のトリガスイッチに内蔵するには適していないものであった。
特開平10−243671号公報 特開2007−236029号公報
Therefore, it is conceivable to use a switch having a large current capacity. However, in this case, since the switch is enlarged, there is a problem that the shape of the trigger switch is enlarged. It is also conceivable to replace the mechanism using a contact switch with a circuit of a contactless switch using a transistor (see, for example, Patent Document 2). However, a motor control circuit using this type of transistor has a large circuit scale, and the motor control circuit is often configured separately from the trigger switch and is assumed to be housed in an electric tool together with the trigger switch. It was not suitable for incorporation in a single trigger switch.
JP-A-10-243671 JP 2007-236029 A

本発明は、スイッチ形状の大型化を防止し、確実にモータを停止制御することが可能なトリガスイッチ内蔵モータ制御回路を提供しようとするものである。   An object of the present invention is to provide a motor control circuit with a built-in trigger switch that can prevent the switch shape from becoming large and can reliably stop and control the motor.

本発明のトリガスイッチ内蔵モータ制御回路の態様は、トリガの操作に応じて電源のオン、オフを切り替えるスイッチと、前記スイッチのオン状態において、前記電源からモータに電力を供給する第1のトランジスタと、前記トリガの操作量に応じたパルス信号を発生し、前記第1のトランジスタのゲート電極にする供給する信号生成回路と、前記モータに並列接続された第2のトランジスタと、前記スイッチがオン状態において、前記電源から前記第2のトランジスタをオンさせるための第1の電圧を生成する電圧生成回路と、前記スイッチがオン状態である時、前記第2のトランジスタのゲート電極を前記第2のトランジスタがオフ状態となる第2の電圧に設定し、前記スイッチがオフ状態となった後、前記電圧生成回路により生成された前記第1の電圧を前記第2のトランジスタのゲート電極に供給するスイッチ手段とを具備することを特徴とする。   An embodiment of a motor control circuit with a built-in trigger switch according to the present invention includes: a switch that switches power on and off according to a trigger operation; and a first transistor that supplies power to the motor from the power source when the switch is on. A signal generation circuit for generating a pulse signal corresponding to the operation amount of the trigger and supplying the pulse signal to the gate electrode of the first transistor, a second transistor connected in parallel to the motor, and the switch being in an ON state A voltage generating circuit for generating a first voltage for turning on the second transistor from the power source, and when the switch is in an ON state, the gate electrode of the second transistor is used as the second transistor. Is set to a second voltage that is turned off, and is generated by the voltage generation circuit after the switch is turned off. Characterized by comprising a switching means for supplying to the gate electrode of the first voltage and the second transistor.

本発明によれば、スイッチ形状の大型化を防止し、確実にモータを停止制御することが可能なトリガスイッチ内蔵モータ制御回路を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a motor control circuit with a built-in trigger switch that can prevent the switch shape from being enlarged and can reliably stop and control the motor.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るトリガスイッチ内蔵モータ制御回路11を示している。図1において、スイッチS1,S2,S3は、トリガスイッチのトリガTRにより連動されるスイッチである。スイッチS1は電源スイッチであり、トリガTRの引き込み操作に応じてオンされるスイッチである。スイッチS2は、トリガTRが最大に引き込まれた時、オンとなり、モータに最大電力を供給するためのスイッチである。スイッチS3は、トリガTRが非操作状態においてオンとされ、引き込み操作された場合、オフとなり、トリガTRが操作状態から非操作状態に復帰する時、すなわち、モータが停止されるときオンとなるスイッチである。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a motor control circuit 11 with a built-in trigger switch according to the first embodiment. In FIG. 1, switches S1, S2, and S3 are switches that are linked by a trigger TR of a trigger switch. The switch S1 is a power switch, and is a switch that is turned on in response to the pull-in operation of the trigger TR. The switch S2 is a switch that is turned on when the trigger TR is pulled to the maximum and supplies the motor with the maximum power. The switch S3 is turned on when the trigger TR is turned on in the non-operation state and turned off, and is turned on when the trigger TR returns from the operation state to the non-operation state, that is, when the motor is stopped. It is.

スイッチS1の一端は、バッテリEBの負極に接続されている。バッテリEBの正極は、モータMの一端に接続されている。このモータMは、例えば直流直巻きのモータであり、このモータMの他端はスイッチS2を介してスイッチS1の他端に接続されている。スイッチS2に並列にMOSトランジスタF1の電流通路の両端が接続され、モータMに並列にMOSトランジスタF2の電流通路の両端が接続されている。MOSトランジスタF1、F2は、ドレイン、ソース間にフライホイールダイオードを備えている。トランジスタF1のゲート電極は、PWM(Pulse Width Modulation)生成回路12に接続されている。このPWM生成回路12は、スイッチS1とS2の接続ノードとバッテリEBの正極との間に接続されている。PWM生成回路12は、トリガTRの操作に連動して抵抗値が変化される可変抵抗VRを有し、後述するように、トリガTRの操作に応じてデューティ比が異なるパルス信号を生成する。   One end of the switch S1 is connected to the negative electrode of the battery EB. The positive electrode of the battery EB is connected to one end of the motor M. The motor M is, for example, a direct-current motor, and the other end of the motor M is connected to the other end of the switch S1 via the switch S2. Both ends of the current path of the MOS transistor F1 are connected in parallel to the switch S2, and both ends of the current path of the MOS transistor F2 are connected in parallel to the motor M. The MOS transistors F1 and F2 include a flywheel diode between the drain and the source. The gate electrode of the transistor F1 is connected to a PWM (Pulse Width Modulation) generation circuit 12. The PWM generation circuit 12 is connected between the connection node of the switches S1 and S2 and the positive electrode of the battery EB. The PWM generation circuit 12 has a variable resistance VR whose resistance value is changed in conjunction with the operation of the trigger TR, and generates a pulse signal having a different duty ratio according to the operation of the trigger TR, as will be described later.

また、トランジスタF2のゲート電極とソース電極との間には、抵抗R1とツェナーダイオードZ1が並列接続されている。さらに、トランジスタのドレイン、ソース間には、ダイオードD1とキャパシタC1の直列回路が並列接続されている。このダイオードD1とキャパシタC1は、電圧生成回路13を構成している。ダイオードD1とキャパシタC1の接続ノードとトランジスタF2のゲート電極の間には、前記スイッチS3が接続されている。   A resistor R1 and a Zener diode Z1 are connected in parallel between the gate electrode and the source electrode of the transistor F2. Further, a series circuit of a diode D1 and a capacitor C1 is connected in parallel between the drain and source of the transistor. The diode D1 and the capacitor C1 constitute a voltage generation circuit 13. The switch S3 is connected between the connection node of the diode D1 and the capacitor C1 and the gate electrode of the transistor F2.

図2(a)は、スイッチS1、S2、S3、及び可変抵抗VRと、トリガTRの関係を概略的に示している。スイッチS1、S2、S3は、例えばスライド型のスイッチにより構成されている。すなわち、スイッチS1は、固定接片S1a,S1b、及び可動接片S1cにより構成され、スイッチS2は、固定接片S2aと、固定接片S2b、及び可動接片S2cにより構成されている。スイッチS3は、固定接片S3a,S3b、及び可動接片S3cにより構成されている。可変抵抗VRは、抵抗VRa、固定接片VRb、可動接片VRcにより構成されている。可動接片S1c、S2c、S3c、VRcは、トリガTRに連結されている。尚、可動接片VRaは、可動接片S1c、S2c、S3cと絶縁されている。   FIG. 2A schematically shows the relationship between the switches S1, S2, S3, the variable resistor VR, and the trigger TR. The switches S1, S2, S3 are constituted by, for example, slide type switches. That is, the switch S1 is composed of fixed contact pieces S1a and S1b and a movable contact piece S1c, and the switch S2 is composed of a fixed contact piece S2a, a fixed contact piece S2b, and a movable contact piece S2c. The switch S3 includes fixed contact pieces S3a and S3b and a movable contact piece S3c. The variable resistor VR is composed of a resistor VRa, a fixed contact VRb, and a movable contact VRc. The movable contact pieces S1c, S2c, S3c, and VRc are connected to the trigger TR. The movable contact piece VRa is insulated from the movable contact pieces S1c, S2c, and S3c.

図2(b)は、トリガTRの引き込み位置とスイッチS1、S2、S3のオン、オフ状態とモータMの回転数との関係を示している。図2(a)(b)を参照して、図1に示す回路の動作について説明する。   FIG. 2B shows the relationship between the pull-in position of the trigger TR, the on / off states of the switches S1, S2, and S3 and the rotational speed of the motor M. The operation of the circuit shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS.

トリガTRが非操作状態である場合、スイッチS1、S2、S3、可変抵抗VRの各可動接片S1c、S2c、S3c、VRcは、図2(a)に実線で示す位置とされている。すなわち、スイッチS1の可動接片S1cは、固定接片S1aと非接触とされ、スイッチS2の可動接片S2cも、固定接片S2aと非接触とされている。また、スイッチS3の可動接片S3cは、固定接片S3a,S3bに接触されている。このため、スイッチS1、S2はオフ状態、スイッチS3はオン状態となっている。さらに、可変抵抗VRの可動接片VRaは、抵抗VRaの一端部側に位置され、例えば最大の抵抗値となっている。   When the trigger TR is in a non-operating state, the movable contact pieces S1c, S2c, S3c, and VRc of the switches S1, S2, and S3 and the variable resistor VR are at positions indicated by solid lines in FIG. That is, the movable contact piece S1c of the switch S1 is not in contact with the fixed contact piece S1a, and the movable contact piece S2c of the switch S2 is also not in contact with the fixed contact piece S2a. Further, the movable contact piece S3c of the switch S3 is in contact with the fixed contact pieces S3a and S3b. For this reason, the switches S1 and S2 are in an off state and the switch S3 is in an on state. Furthermore, the movable contact piece VRa of the variable resistor VR is located on one end side of the resistor VRa and has, for example, the maximum resistance value.

上記状態より、トリガTRを図示矢印A方向に引き込むと、これに連動して可動接片S1c,S2c,S3c,VRcが図示矢印A方向に移動する。先ず、スイッチS3の可動接片S3cが固定接片S3aから非接触となって、スイッチS3がオフとなる。この後、スイッチS1の可動接片S1cが固定接片S1aと接触してスイッチS1がオンとなる。このとき、スイッチS2は、オフ状態のままである。   When the trigger TR is pulled in the direction of the arrow A from the above state, the movable contact pieces S1c, S2c, S3c, VRc move in the direction of the arrow A in conjunction with this. First, the movable contact piece S3c of the switch S3 is not in contact with the fixed contact piece S3a, and the switch S3 is turned off. Thereafter, the movable contact piece S1c of the switch S1 comes into contact with the fixed contact piece S1a, and the switch S1 is turned on. At this time, the switch S2 remains off.

スイッチS1がオンとなると、バッテリEBからモータMに電源が供給される。これと同時にPWM生成回路12が動作し、PWM生成回路12からトランジスタF1のゲート電極にパルス信号が供給される。この時点において、可変抵抗VRの抵抗値は、大きな値であり、PWM生成回路12から発生されるパルス信号のデューティ比は、小さく設定されている。このため、モータMに供給される電力は少なく、モータMは、低速で起動される。   When the switch S1 is turned on, power is supplied from the battery EB to the motor M. At the same time, the PWM generation circuit 12 operates, and a pulse signal is supplied from the PWM generation circuit 12 to the gate electrode of the transistor F1. At this time, the resistance value of the variable resistor VR is a large value, and the duty ratio of the pulse signal generated from the PWM generation circuit 12 is set small. For this reason, there is little electric power supplied to the motor M, and the motor M is started at low speed.

また、スイッチS3がオフとなると、電圧生成回路12のダイオードD1を介してキャパシタC1の充電が開始される。このキャパシタC1は、トランジスタF1のオン時に充電される。   When the switch S3 is turned off, charging of the capacitor C1 is started via the diode D1 of the voltage generation circuit 12. The capacitor C1 is charged when the transistor F1 is turned on.

この後、トリガTRをさらに引き込むと、スイッチS1は、オン状態、スイッチS2、S3はオフ状態のまま、可変抵抗VRの抵抗値が次第に低下される。このため、PWM生成回路12から出力されるパルス信号のデューティ比が大きくなり、モータMに供給される電力が増加される。したがって、モータMの回転数が増加される。   Thereafter, when the trigger TR is further pulled, the resistance value of the variable resistor VR is gradually lowered while the switch S1 is in the on state and the switches S2 and S3 are in the off state. For this reason, the duty ratio of the pulse signal output from the PWM generation circuit 12 is increased, and the power supplied to the motor M is increased. Therefore, the rotation speed of the motor M is increased.

次いで、トリガTRを最大限に引き込むと、図2(a)に破線で示すように、スイッチS2の可動接片S2cにより、固定接片S2aと固定接片S2bとが接続される。スイッチS2がオンとなると、トランジスタF1のドレイン、ソースが短絡されるため、PWM生成回路12の出力信号に係わらず、モータMに最大電力が供給され、モータMは最高の回転数となる。   Next, when the trigger TR is pulled in as much as possible, the fixed contact piece S2a and the fixed contact piece S2b are connected by the movable contact piece S2c of the switch S2, as indicated by a broken line in FIG. When the switch S2 is turned on, the drain and source of the transistor F1 are short-circuited, so that the maximum power is supplied to the motor M regardless of the output signal of the PWM generation circuit 12, and the motor M has the highest rotation speed.

この後、トリガTRの引き込み操作力を解除すると、トリガTRは、トリガスイッチに収容された図示せぬ復帰用のばねの付勢力により、図2(a)に示す図示矢印B方向に移動される。この際、先ず、スイッチS2がオフ状態となり、モータMがPWM生成回路12の出力信号により再び制御される。トリガTRが図示矢印B方向に移動されるに従い、可変抵抗VRの抵抗値が増加し、PWM生成回路12から出力されるパルス信号のデューティ比が小さくなるため、モータMへの電力供給が減少され、モータMの回転数が低下される。   Thereafter, when the pulling operation force of the trigger TR is released, the trigger TR is moved in the direction of the arrow B shown in FIG. 2A by the urging force of a return spring (not shown) housed in the trigger switch. . At this time, first, the switch S2 is turned off, and the motor M is controlled again by the output signal of the PWM generation circuit 12. As the trigger TR is moved in the direction of the arrow B in the figure, the resistance value of the variable resistor VR increases and the duty ratio of the pulse signal output from the PWM generation circuit 12 decreases, so the power supply to the motor M is reduced. The rotational speed of the motor M is reduced.

さらに、トリガTRが初期位置に近づくと、スイッチS1がオフとなり、モータMへの電源の供給が停止され、モータMは、慣性力により回転する。この後、スイッチS3がオンとなると、電圧生成回路13を構成するキャパシタC1の充電電圧がスイッチS3を介してトランジスタF2のゲート電極に供給される。このため、トランジスタF2がオンし、モータMの両端が短絡される。このため、モータMにブレーキがかかりモータMが停止される。スイッチS1がオフとなった状態において、モータMが慣性力により回転することによって発生される電圧は、バッテリEBの極性と同一の極性を有している。このため、スイッチS3がオンし、トランジスタF2がオンすることにより、モータMの起電力を急速に低減してモータMを停止することができる。すなわち、図2(b)に示すように、モータMの回転数は、実線で示すように、スイッチS3がオンすることにより、急速にモータMの回転数を低減して停止させることができる。したがって、図2(b)に破線で示すように、モータMの停止回路がない場合に比べて、モータの停止時間を短縮することができる。   Furthermore, when the trigger TR approaches the initial position, the switch S1 is turned off, the supply of power to the motor M is stopped, and the motor M rotates by inertial force. Thereafter, when the switch S3 is turned on, the charging voltage of the capacitor C1 constituting the voltage generation circuit 13 is supplied to the gate electrode of the transistor F2 via the switch S3. For this reason, the transistor F2 is turned on, and both ends of the motor M are short-circuited. For this reason, the motor M is braked and the motor M is stopped. In the state where the switch S1 is turned off, the voltage generated by the rotation of the motor M due to the inertial force has the same polarity as the polarity of the battery EB. For this reason, when the switch S3 is turned on and the transistor F2 is turned on, the electromotive force of the motor M can be rapidly reduced and the motor M can be stopped. That is, as shown in FIG. 2B, the rotational speed of the motor M can be rapidly reduced and stopped by turning on the switch S3 as shown by the solid line. Therefore, as shown by a broken line in FIG. 2B, the motor stop time can be shortened compared with the case where there is no motor M stop circuit.

上記第1の実施形態によれば、モータMに並列にMOSトランジスタF2を接続し、スイッチS1がオフ状態のとき、電圧生成回路13によりMOSトランジスタF2をオンとして、モータMから発生される電流をMOSトランジスタF2に流してモータMを停止させている。トランジスタF2は、通常定格電流の3倍程度の電流に耐え得るため、従来の有接点スイッチに比べて大きな電流を流すことができる。したがって、有接点スイッチのように接点の溶融による動作不良を回避することができ、安定な動作を長期間維持することができる。また、スイッチS3は、トランジスタF2のゲート電極に供給する電圧を開閉するだけであるため、接点の溶融や破損が生じ難く、小型のスイッチにより構成できる。   According to the first embodiment, when the MOS transistor F2 is connected in parallel to the motor M, and the switch S1 is in the off state, the voltage generation circuit 13 turns on the MOS transistor F2 and the current generated from the motor M is reduced. The motor M is stopped by flowing through the MOS transistor F2. Since the transistor F2 can withstand a current that is about three times the normal rated current, a larger current can flow than the conventional contact switch. Therefore, it is possible to avoid malfunction due to melting of the contacts as in the case of the contact switch, and it is possible to maintain stable operation for a long time. Further, since the switch S3 only opens and closes the voltage supplied to the gate electrode of the transistor F2, the contact is unlikely to melt or break, and can be constituted by a small switch.

さらに、トランジスタF2は、有接点スイッチに比べて小型であり、トランジスタF2を制御するスイッチS3も小型であり、モータ制御回路11自体も僅かな部品からなる電圧生成回路13を含むだけであるため回路規模の増大が防止されている。このため、図1に示すモータ制御回路11全体を、例えばプリント基板に配置してトリガスッチのハウジング内に収容することが可能である。したがって、トリガスイッチ単体内にモータ制御回路を設けることができるため、トリガスッチの大型化を防止して、電動工具の大型化も抑制することが可能である。   Further, the transistor F2 is smaller than the contact switch, the switch S3 for controlling the transistor F2 is also small, and the motor control circuit 11 itself includes only the voltage generation circuit 13 composed of few components. An increase in scale is prevented. For this reason, the entire motor control circuit 11 shown in FIG. 1 can be placed on a printed circuit board, for example, and accommodated in a Trigasucci housing. Therefore, since the motor control circuit can be provided in the trigger switch alone, it is possible to prevent the size of the trigger switch from being increased and the size of the electric tool from being increased.

(第2の実施形態)
図3は、第2の実施形態を示している。図3において、図1と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 3 shows a second embodiment. 3, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and only different parts will be described.

第1の実施形態において、スイッチS3は、有接点スイッチにより構成した。これに対して、第2の実施形態は、無接点スイッチにより構成している。すなわち、図3においてトランジスタF2のゲート電極と、電圧生成回路13の間には、抵抗R30が接続され、トランジスタF2のゲート電極と、抵抗R30の間にスイッチ回路S31が接続されている。このスイッチ回路S31は、例えばPNPトランジスタQ1と、ダイオードD2、抵抗R31、R32により構成されている。トランジスタQ1のエミッタはトランジスタF2のゲート電極に接続されるとともに、抵抗R31を介してトランジスタQ1のベースに接続されている。トランジスタQ1のコレクタはダイオードD2のアノードに接続され、ダイオードD2のカソードはトランジスタF2のソースに接続されている。また、トランジスタQ1のベースは、抵抗R32を介して逆流防止回路14を構成するダイオードD3のアノードに接続されている。このダイオードD3のカソードは、スイッチ制御回路15に接続されている。   In the first embodiment, the switch S3 is a contact switch. On the other hand, 2nd Embodiment is comprised by the non-contact switch. That is, in FIG. 3, the resistor R30 is connected between the gate electrode of the transistor F2 and the voltage generation circuit 13, and the switch circuit S31 is connected between the gate electrode of the transistor F2 and the resistor R30. The switch circuit S31 includes, for example, a PNP transistor Q1, a diode D2, and resistors R31 and R32. The emitter of the transistor Q1 is connected to the gate electrode of the transistor F2, and is connected to the base of the transistor Q1 via the resistor R31. The collector of the transistor Q1 is connected to the anode of the diode D2, and the cathode of the diode D2 is connected to the source of the transistor F2. The base of the transistor Q1 is connected to the anode of the diode D3 constituting the backflow prevention circuit 14 via the resistor R32. The cathode of the diode D3 is connected to the switch control circuit 15.

スイッチ制御回路14は、例えばNPNトランジスタQ2と抵抗R33、R34により構成されている。トランジスタQ2のコレクタはダイオードD3のカソードに接続され、ベースは抵抗R33を介してバッテリEBの正極に接続されている。さらに、トランジスタQ2のエミッタは、スイッチS1、S2の接続ノードに接続されるともに抵抗R34を介してトランジスタQ2のベースに接続されている。   The switch control circuit 14 is composed of, for example, an NPN transistor Q2 and resistors R33 and R34. The collector of the transistor Q2 is connected to the cathode of the diode D3, and the base is connected to the positive electrode of the battery EB via the resistor R33. Further, the emitter of the transistor Q2 is connected to the connection node of the switches S1 and S2, and is connected to the base of the transistor Q2 via the resistor R34.

一方、バッテリEBの正極には、バッテリの過放電防止回路16が接続されている。この過放電防止回路16は、例えばPNPトランジスタQ3と、抵抗R35により構成されている。トランジスタQ3のエミッタはバッテリEBの正極に接続されるとともに、抵抗R35を介してトランジスタQ3のベースに接続されている。トランジスタQ3のコレクタは、抵抗R36を介してPWM生成回路12に接続されている。さらにトランジスタQ3のベースは、抵抗R37を介して前記逆流防止回路14を構成するダイオードD4のアノードに接続されている。このダイオードD4のカソードは、スイッチ制御回路15を構成するトランジスタQ2のコレクタに接続されている。   On the other hand, a battery overdischarge prevention circuit 16 is connected to the positive electrode of the battery EB. The overdischarge prevention circuit 16 is composed of, for example, a PNP transistor Q3 and a resistor R35. The emitter of the transistor Q3 is connected to the positive electrode of the battery EB, and is connected to the base of the transistor Q3 via the resistor R35. The collector of the transistor Q3 is connected to the PWM generation circuit 12 via a resistor R36. Further, the base of the transistor Q3 is connected to the anode of the diode D4 constituting the backflow prevention circuit 14 through the resistor R37. The cathode of the diode D4 is connected to the collector of the transistor Q2 constituting the switch control circuit 15.

PWM生成回路12は、例えば演算増幅器OP1、OP2、可変抵抗VR、キャパシタC2、C3、ツェナーダイオードD5、ダイオードD6、抵抗38〜R48により構成されている。PWM生成回路12の構成は、これに限定されるものではない。   The PWM generation circuit 12 includes, for example, operational amplifiers OP1 and OP2, a variable resistor VR, capacitors C2 and C3, a Zener diode D5, a diode D6, and resistors 38 to R48. The configuration of the PWM generation circuit 12 is not limited to this.

図4は、図3に示すスイッチS1、トランジスタF1のドレイン、ソース間電圧F1VDS、キャパシタC1の電圧、トランジスタF2のゲート、ソース間電圧F2VGS、及びモータMの回転数との関係を示している。 FIG. 4 shows the relationship between the switch S1, the drain of the transistor F1, the source voltage F1V DS , the voltage of the capacitor C1, the gate of the transistor F2, the source voltage F2V GS , and the rotational speed of the motor M shown in FIG. Yes.

図3に示す回路の動作は、図1に示す回路の動作とほぼ同様であるため、図1に示す回路と異なる部分についてのみ説明する。   The operation of the circuit shown in FIG. 3 is almost the same as the operation of the circuit shown in FIG. 1, so only the parts different from the circuit shown in FIG.

トリガTRが非操作状態である場合、スイッチS1、S2はオフ状態である。この時、スイッチ制御回路15を構成するトランジスタQ2がオフ状態であるため、スイッチ回路S3を構成するトランジスタQ1もオフ状態である。   When the trigger TR is in a non-operation state, the switches S1 and S2 are in an off state. At this time, since the transistor Q2 constituting the switch control circuit 15 is in the off state, the transistor Q1 constituting the switch circuit S3 is also in the off state.

この状態より、トリガTRが引き込まれ、スイッチS1がオンとなると、スイッチ制御回路15のトランジスタQ2がオンとなり、スイッチ回路S31のトランジスタQ1がオンとなる。このため、トランジスタF2のゲート、ソース間の電圧が低下され、トランジスタF2はオフ状態に保持される。これと共に、スイッチ制御回路15のトランジスタQ2がオンとなると、バッテリの過放電防止回路16を構成するトランジスタQ3もオンとなり、PWM生成回路12が動作される。このため、PWM生成回路12から出力されるパルス信号に従ってトランジスタF1がオン、オフ制御され、モータMが駆動される。この後、トリガTRが引き込まれるに従って、モータの回転数が増加される。   From this state, when the trigger TR is drawn and the switch S1 is turned on, the transistor Q2 of the switch control circuit 15 is turned on and the transistor Q1 of the switch circuit S31 is turned on. For this reason, the voltage between the gate and the source of the transistor F2 is lowered, and the transistor F2 is held in the off state. At the same time, when the transistor Q2 of the switch control circuit 15 is turned on, the transistor Q3 constituting the battery overdischarge prevention circuit 16 is also turned on, and the PWM generation circuit 12 is operated. Therefore, the transistor F1 is on / off controlled according to the pulse signal output from the PWM generation circuit 12, and the motor M is driven. Thereafter, as the trigger TR is pulled, the rotational speed of the motor is increased.

電圧生成回路13のキャパシタC1は、図4に示すように、トランジスタF1がオンしたとき充電され、抵抗R30、トランジスタQ1、ダイオードD2を介して放電されるとともに、抵抗R30、トランジスタQ1、抵抗R32、ダイオードD3、トランジスタQ2、F1のダイオードを介してスイッチ回路S31の制御電流が流れる。ここで、トランジスタF2のオン、オフ制御を確実に行うため、キャパシタC1の放電時間は、充電時間に比べて長く設定する必要がある。このため、抵抗R30の抵抗値は最適な値に設定されている。   As shown in FIG. 4, the capacitor C1 of the voltage generation circuit 13 is charged when the transistor F1 is turned on and discharged through the resistor R30, the transistor Q1, and the diode D2, and the resistor R30, transistor Q1, resistor R32, The control current of the switch circuit S31 flows through the diode D3 and the diodes of the transistors Q2 and F1. Here, in order to perform the on / off control of the transistor F2 with certainty, the discharge time of the capacitor C1 needs to be set longer than the charge time. For this reason, the resistance value of the resistor R30 is set to an optimum value.

一方、トリガTRの操作力が解除され、スイッチS1がオフとされると、スイッチ制御回路15のトランジスタQ2がオフされる。これに伴い、過放電防止回路16のトランジスタQ3、スイッチ回路S3のトランジスタQ1もオフされる。トランジスタQ1がオフされると、キャパシタC1に充電された電圧が抵抗R30を介してトランジスタF2のゲート電極に供給される。このため、トランジスタF2がオンし、モータMの両端がトランジスタF2によって短絡される。したがって、モータMが急速に停止される。   On the other hand, when the operating force of the trigger TR is released and the switch S1 is turned off, the transistor Q2 of the switch control circuit 15 is turned off. Accordingly, the transistor Q3 of the overdischarge prevention circuit 16 and the transistor Q1 of the switch circuit S3 are also turned off. When the transistor Q1 is turned off, the voltage charged in the capacitor C1 is supplied to the gate electrode of the transistor F2 via the resistor R30. For this reason, the transistor F2 is turned on, and both ends of the motor M are short-circuited by the transistor F2. Accordingly, the motor M is rapidly stopped.

図5は、モータの起電力とモータの停止時間との関係を示している。第2の実施形態において、モータMのブレーキ動作開始電圧は、例えばバッテリEBの放電終止電圧と同等の電圧に設定されている。このため、スイッチ制御回路15のトランジスタQ2は、バッテリEBの終止電圧以上において、オンするように、抵抗R33、R34の抵抗値が定めされている。また、モータMを駆動中にバッテリEBの電圧が放電終止電圧以下となった場合、スイッチ制御回路15がオフして過放電防止回路16のトランジスタQ3がオフするとともに、スイッチ回路S1のトランジスタQ1もオフされる。このように、バッテリEBの電圧が低下した場合、モータの回転数も低くいため、トランジスタF2が電圧生成回路13の出力電圧によりオンされることにより、容易に停止される。   FIG. 5 shows the relationship between the electromotive force of the motor and the motor stop time. In the second embodiment, the brake operation start voltage of the motor M is set to a voltage equivalent to the discharge end voltage of the battery EB, for example. For this reason, the resistance values of the resistors R33 and R34 are determined so that the transistor Q2 of the switch control circuit 15 is turned on above the end voltage of the battery EB. When the voltage of the battery EB becomes equal to or lower than the discharge end voltage while driving the motor M, the switch control circuit 15 is turned off, the transistor Q3 of the overdischarge prevention circuit 16 is turned off, and the transistor Q1 of the switch circuit S1 is also turned on. Turned off. As described above, when the voltage of the battery EB decreases, the number of rotations of the motor is also low, so that the transistor F2 is easily stopped by being turned on by the output voltage of the voltage generation circuit 13.

上記第2の実施形態によっても第1の実施形態同様に、モータMを確実且つ短時間に停止させることができる。しかも、第2の実施形態の場合、スイッチ回路S1を用いることにより、有接点スイッチの数を削減でき、回路構成を第1の実施形態に比べて一層小型化することができる効果を有している。   Also in the second embodiment, as in the first embodiment, the motor M can be stopped reliably and in a short time. Moreover, in the case of the second embodiment, by using the switch circuit S1, the number of contact switches can be reduced, and the circuit configuration can be further reduced in size as compared with the first embodiment. Yes.

しかも、スイッチ制御回路15の動作基準をバッテリEBの放電終止電圧と同等に設定している。このため、バッテリEBの電圧が終止電圧に低下している場合、スイッチS1をオンした状態において、スイッチ制御回路15のトランジスタQ2がオンせず、過放電防止回路16を構成するトランジスタQ3もオフ状態に保持される。このため、PWM制御回路12に電源が供給されないため、トランジスタF2もオフ状態に保持され、モータMが動作されない。したがって、バッテリEBの過放電を防止することができる。   In addition, the operation reference of the switch control circuit 15 is set to be equal to the discharge end voltage of the battery EB. Therefore, when the voltage of the battery EB is reduced to the end voltage, the transistor Q2 of the switch control circuit 15 is not turned on in the state where the switch S1 is turned on, and the transistor Q3 constituting the overdischarge prevention circuit 16 is also turned off. Retained. For this reason, since no power is supplied to the PWM control circuit 12, the transistor F2 is also held in the OFF state, and the motor M is not operated. Therefore, overdischarge of the battery EB can be prevented.

なお、第2の実施形態は、バッテリEBの過放電を確実に防止するため、過放電防止回路16を設けたが、過放電防止回路16及び抵抗R37,ダイオードD4を省略し、バッテリEBの正極をPWM生成回路12に直結することも可能である。すなわち、スイッチ制御回路15のトランジスタQ2がオンしない場合、スイッチ回路S1もオフ状態である。このため、スイッチS1がオンし、PWM生成回路12が動作してトランジスタF1を介してモータMが動作した場合においても、電圧生成回路13のキャパシタC1が充電されると、トランジスタF2がオンされ、モータMが停止される。したがって、バッテリEBの過放電を有る程度防止することができる。   In the second embodiment, the overdischarge prevention circuit 16 is provided to reliably prevent overdischarge of the battery EB. However, the overdischarge prevention circuit 16, the resistor R37, and the diode D4 are omitted, and the positive electrode of the battery EB is omitted. Can be directly connected to the PWM generation circuit 12. That is, when the transistor Q2 of the switch control circuit 15 is not turned on, the switch circuit S1 is also turned off. Therefore, even when the switch S1 is turned on and the PWM generation circuit 12 is operated and the motor M is operated via the transistor F1, when the capacitor C1 of the voltage generation circuit 13 is charged, the transistor F2 is turned on. The motor M is stopped. Therefore, it is possible to prevent the battery EB from being overdischarged.

尚、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々変形実施可能なことは勿論である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

第1の実施形態に係るトリガスイッチ内蔵モータ制御回路の一例を示す回路構成図。The circuit block diagram which shows an example of the motor control circuit with a built-in trigger switch which concerns on 1st Embodiment. 図2(a)は、図1に示すトリガスイッチ内蔵モータ制御回路のトリガとスイッチとの関係を示す概略図、図2(b)は、図1に示すスイッチの動作とモータの回転数の関係を示す図。2A is a schematic diagram showing the relationship between the trigger and the switch of the motor control circuit with built-in trigger switch shown in FIG. 1, and FIG. 2B is the relationship between the operation of the switch shown in FIG. 1 and the rotational speed of the motor. FIG. 第2の実施形態に係るトリガスイッチ内蔵モータ制御回路の一例を示す回路構成図。The circuit block diagram which shows an example of the motor control circuit with a built-in trigger switch concerning 2nd Embodiment. 図3に示す回路の動作を示す波形図。FIG. 4 is a waveform diagram showing the operation of the circuit shown in FIG. 3. 図3に示す回路の停止動作を説明するために示す図。The figure shown in order to demonstrate the stop operation | movement of the circuit shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

11…モータ制御回路、12…PWM生成回路、13…電圧生成回路、S1、S2、S3…スイッチ、F1、F2…トランジスタ、TR…トリガ、Q1…トランジスタ、16…過放電防止回路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Motor control circuit, 12 ... PWM generation circuit, 13 ... Voltage generation circuit, S1, S2, S3 ... Switch, F1, F2 ... Transistor, TR ... Trigger, Q1 ... Transistor, 16 ... Overdischarge prevention circuit

Claims (4)

トリガの操作に応じて電源のオン、オフを切り替えるスイッチと、
前記スイッチのオン状態において、前記電源からモータに電力を供給する第1のトランジスタと、
前記トリガの操作量に応じたパルス信号を発生し、前記第1のトランジスタのゲート電極にする供給する信号生成回路と、
前記モータに並列接続された第2のトランジスタと、
前記スイッチがオン状態において、前記電源から前記第2のトランジスタをオンさせるための第1の電圧を生成する電圧生成回路と、
前記スイッチがオン状態である時、前記第2のトランジスタのゲート電極を前記第2のトランジスタがオフ状態となる第2の電圧に設定し、前記スイッチがオフ状態となった後、前記電圧生成回路により生成された前記第1の電圧を前記第2のトランジスタのゲート電極に供給するスイッチ手段と
を具備することを特徴とするトリガスイッチ内蔵モータ制御回路。
A switch that switches the power on and off according to the trigger operation,
A first transistor for supplying power from the power source to the motor in an on state of the switch;
A signal generation circuit that generates a pulse signal corresponding to the operation amount of the trigger and supplies the pulse signal to the gate electrode of the first transistor;
A second transistor connected in parallel to the motor;
A voltage generation circuit configured to generate a first voltage for turning on the second transistor from the power source when the switch is in an on state;
When the switch is in an on state, the gate electrode of the second transistor is set to a second voltage at which the second transistor is in an off state, and after the switch is in an off state, the voltage generation circuit And a switch means for supplying the first voltage generated by the above to the gate electrode of the second transistor.
前記スイッチ手段は、前記スイッチに連動されたスイッチであり、前記電圧生成回路の出力電圧を前記第2のトランジスタのゲート電極に供給することを特徴とする請求項1記載のトリガスイッチ内蔵モータ制御回路。 2. The motor control circuit with a built-in trigger switch according to claim 1, wherein the switch means is a switch linked to the switch, and supplies an output voltage of the voltage generation circuit to a gate electrode of the second transistor. . 前記スイッチ手段は、前記スイッチがオフ状態において、オフ状態に設定され、前記スイッチがオン状態において、オン状態に設定される第3のトランジスタであることを特徴とする請求項1記載のトリガスイッチ内蔵モータ制御回路。 2. The trigger switch according to claim 1, wherein the switch means is a third transistor that is set to an off state when the switch is in an off state and is set to an on state when the switch is in an on state. Motor control circuit. 前記電源はバッテリであり、前記バッテリの放電終止電圧を検知する検知回路をさらに具備し、前記検知回路は前記バッテリの電圧が放電終止電圧以下である場合、前記信号生成回路への電源供給を遮断することを特徴とする請求項1記載のトリガスイッチ内蔵モータ制御回路。 The power source is a battery, and further includes a detection circuit that detects a discharge end voltage of the battery, and the detection circuit cuts off the power supply to the signal generation circuit when the voltage of the battery is equal to or lower than the discharge end voltage. The motor control circuit with a built-in trigger switch according to claim 1.
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