JP2613872B2 - ステップモータ駆動回路 - Google Patents
ステップモータ駆動回路Info
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- JP2613872B2 JP2613872B2 JP60153816A JP15381685A JP2613872B2 JP 2613872 B2 JP2613872 B2 JP 2613872B2 JP 60153816 A JP60153816 A JP 60153816A JP 15381685 A JP15381685 A JP 15381685A JP 2613872 B2 JP2613872 B2 JP 2613872B2
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/34—Monitoring operation
-
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/14—Arrangements for controlling speed or speed and torque
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ステップモータの駆動回路に関する。
シリアルプリンタのキャリッジ送りステップモータ
は、通常加速運転，定速運転，減速運転の３つのサイク
ルをくり返し、印字は、定速運転状態で行われる。
は、通常加速運転，定速運転，減速運転の３つのサイク
ルをくり返し、印字は、定速運転状態で行われる。
一般に、加速及び減速運転状態では、定速運転時に比
べ負荷（キャリッジ）の慣性に比例した大きなトルク
（電流）を必要とする。また、安定な起動，停止を得る
ためには、一定電流値で制御する必要がある。さらに、
定速運転時においても、印字方式や印字方法により多種
類の速度が必要となり、最適な印字結果を得るために
は、各速度に応じてステップモータの巻線電流を変化さ
せ、応答を臨界応答に近づけることが望ましい。
べ負荷（キャリッジ）の慣性に比例した大きなトルク
（電流）を必要とする。また、安定な起動，停止を得る
ためには、一定電流値で制御する必要がある。さらに、
定速運転時においても、印字方式や印字方法により多種
類の速度が必要となり、最適な印字結果を得るために
は、各速度に応じてステップモータの巻線電流を変化さ
せ、応答を臨界応答に近づけることが望ましい。
従来このようなステップモータは、モータの巻線電流
を検出フィードバックして巻線電流の制御を行う定電流
自励チョッパ方式または前記フィードバックを行わず、
チョッパ信号を作り出し、チョッパ制御を行う他励チョ
ッパ方式により駆動制御されている。
を検出フィードバックして巻線電流の制御を行う定電流
自励チョッパ方式または前記フィードバックを行わず、
チョッパ信号を作り出し、チョッパ制御を行う他励チョ
ッパ方式により駆動制御されている。
しかしながら、自励チョッパ方式は、巻線電流に応じ
てチョッパ値を設定するため、加減速運転時並びに定速
運転時に、チョッパ値を変えて巻線電流を変化させよう
とすると、ハードウェアが複雑となり実用的でない。こ
のため、チョッパ値を一定（例えば加減速時のトルク）
にして制御すると、定速運転においては、このトルクは
過度な駆動トルクとなるため、モーターの振動発生や発
熱等の問題が生じる。
てチョッパ値を設定するため、加減速運転時並びに定速
運転時に、チョッパ値を変えて巻線電流を変化させよう
とすると、ハードウェアが複雑となり実用的でない。こ
のため、チョッパ値を一定（例えば加減速時のトルク）
にして制御すると、定速運転においては、このトルクは
過度な駆動トルクとなるため、モーターの振動発生や発
熱等の問題が生じる。
一方、他励チョッパ方式においては、加減速期間中に
ステップモータの回転に伴なって巻線に逆起電力が発生
するため、低速から高速に渡って一定電流で駆動するパ
ルス幅を与えることが困難となっている。
ステップモータの回転に伴なって巻線に逆起電力が発生
するため、低速から高速に渡って一定電流で駆動するパ
ルス幅を与えることが困難となっている。
本発明のステップモータ駆動回路は、上述の欠点を解
決するため、ステップモータの加速および減速期間には
一定の値を有し前記モータの定速期間には繰り返しパル
スとなる制御信号を発生する制御手段を含み、前記繰り
返しパルスは、そのオン時間パルス幅が、モータの巻き
線電流が、加速期間の後の最初の繰り返しパルスが出力
される時点での電流から、加速または減速期間中の電流
値を制御する閾値より低い所定の電流値までに要する時
間またはこれより短い時間のパルス列である他励チョッ
パー手段と、前記制御信号に応答するスイッチ手段と、
このスイッチ手段の開閉に応答して前記モータの巻き線
に電流を供給する電源手段と、前記巻き線に流れる電流
と基準値とを比較し比較結果を前記スイッチ手段に供給
する比較器を含む自励チョッパー手段とを備えている。
決するため、ステップモータの加速および減速期間には
一定の値を有し前記モータの定速期間には繰り返しパル
スとなる制御信号を発生する制御手段を含み、前記繰り
返しパルスは、そのオン時間パルス幅が、モータの巻き
線電流が、加速期間の後の最初の繰り返しパルスが出力
される時点での電流から、加速または減速期間中の電流
値を制御する閾値より低い所定の電流値までに要する時
間またはこれより短い時間のパルス列である他励チョッ
パー手段と、前記制御信号に応答するスイッチ手段と、
このスイッチ手段の開閉に応答して前記モータの巻き線
に電流を供給する電源手段と、前記巻き線に流れる電流
と基準値とを比較し比較結果を前記スイッチ手段に供給
する比較器を含む自励チョッパー手段とを備えている。
次に本発明を図面を参照して詳細に説明する。
第１図は、本発明の一実施例を示す回路図である。な
お、第１図の回路ではモーター巻線117,118の２巻線を
示しているが、実際には４巻線あり、残りの２巻線は第
１図のそれらのものと全く同一であるため、ここでは省
略している。
お、第１図の回路ではモーター巻線117,118の２巻線を
示しているが、実際には４巻線あり、残りの２巻線は第
１図のそれらのものと全く同一であるため、ここでは省
略している。
図において、モーター巻線117,118には、いずれか一
方のみ電流が流れるよう、トランジスタ116,115のベー
スが制御される。抵抗102は、電圧制御トランジスタ101
のベース，エミッタ間抵抗である。
方のみ電流が流れるよう、トランジスタ116,115のベー
スが制御される。抵抗102は、電圧制御トランジスタ101
のベース，エミッタ間抵抗である。
第１図の動作を説明するための波形図を示す第２図に
おいて、加速期間201,減速期間203（第２図（Ａ）にお
いては、端子107に与えられた制御信号（第２図
（Ｂ））がバッファ106に入力される。この制御信号は
プルアップ抵抗105を介してトランジスタ104のベースを
駆動するため、これによりトランジスタ101が駆動され
る。なお、制御信号は期間201,203においては論理１の
状態にあり、期間202においては、図のように変化する
ようマイコンのタイマ等により発生される。また、第１
図の回路では、期間201,203においては巻線117にのみ電
流が流れるようトランジスタ116がオン状態、トランジ
スタ115はオフ状態に各々のベースは制御される。
おいて、加速期間201,減速期間203（第２図（Ａ）にお
いては、端子107に与えられた制御信号（第２図
（Ｂ））がバッファ106に入力される。この制御信号は
プルアップ抵抗105を介してトランジスタ104のベースを
駆動するため、これによりトランジスタ101が駆動され
る。なお、制御信号は期間201,203においては論理１の
状態にあり、期間202においては、図のように変化する
ようマイコンのタイマ等により発生される。また、第１
図の回路では、期間201,203においては巻線117にのみ電
流が流れるようトランジスタ116がオン状態、トランジ
スタ115はオフ状態に各々のベースは制御される。
さて、制御信号により、巻線117に電流が流れ始める
と、この電流により電流検出用抵抗114の両端に電圧が
発生する。この電圧は、コンパレータ110の反転入力端
子に加えられ、分圧抵抗112,113により作られる基準電
圧と比較される。このとき、巻線117のインダクタンス
により、電流は第２図（Ｅ）の矢印Ｘで示すように徐々
に大きくなり、その値が閾値TH1を越えると、コンパレ
ータ110は、第２図（Ｃ）に示すように、その出力をオ
フとする。この結果バッファ124がオフとなりトランジ
スタ101がオフとなる。このとき、巻線117に蓄えられた
エネルギがフライバックダイオード122を介して放出さ
せるため、巻線電流（第２図（Ｅ））は矢印Ｙに示すよ
うに低下し、閾値TH1より小さくなるため、コンパレー
タは再びその出力をオンとする。このように、加速また
は減速期間201および203においては、巻線117に多くの
電流を供給できる。
と、この電流により電流検出用抵抗114の両端に電圧が
発生する。この電圧は、コンパレータ110の反転入力端
子に加えられ、分圧抵抗112,113により作られる基準電
圧と比較される。このとき、巻線117のインダクタンス
により、電流は第２図（Ｅ）の矢印Ｘで示すように徐々
に大きくなり、その値が閾値TH1を越えると、コンパレ
ータ110は、第２図（Ｃ）に示すように、その出力をオ
フとする。この結果バッファ124がオフとなりトランジ
スタ101がオフとなる。このとき、巻線117に蓄えられた
エネルギがフライバックダイオード122を介して放出さ
せるため、巻線電流（第２図（Ｅ））は矢印Ｙに示すよ
うに低下し、閾値TH1より小さくなるため、コンパレー
タは再びその出力をオンとする。このように、加速また
は減速期間201および203においては、巻線117に多くの
電流を供給できる。
一方、定速期間202においては、制御信号は、巻線117
の電流が閾値TH1を越えるまでに要する時間T1（第２図
（Ｄ））より短かいオン時間T2（第２図（Ｂ））のパル
ス列を有しているため、抵抗114に流れる電流は、閾値T
H1を越えない。しかし、制御信号自身がオンオフするた
め、巻線117の電流は、上記制御信号T2により決る値TH2
となり、巻線には加速，減速期間より小さな電流が供給
される。また、このオン時間T2は、前述したタイマ等に
より可変できる。
の電流が閾値TH1を越えるまでに要する時間T1（第２図
（Ｄ））より短かいオン時間T2（第２図（Ｂ））のパル
ス列を有しているため、抵抗114に流れる電流は、閾値T
H1を越えない。しかし、制御信号自身がオンオフするた
め、巻線117の電流は、上記制御信号T2により決る値TH2
となり、巻線には加速，減速期間より小さな電流が供給
される。また、このオン時間T2は、前述したタイマ等に
より可変できる。
なお、第１図の回路において、自励チョッパ出力と他
励チョッパ（定パルス幅チョッパ）出力は、電圧制御ト
ランジスタ101をスイッチングするトランジスタ104のベ
ース入力123の点において各々バッファIC106,124を介し
てワイヤードORされているので、定速時には、自励チョ
ッパ出力（コンパレータ111の出力及びバッファ124の出
力）は常時ハイレベルとなる（プルアップ抵抗105によ
りハイレベルとなる。コンパレータ111の出力はオープ
ン）。しかし、この時、他励チョッパ信号107は一定パ
ルスでON/OFF動作するので、このワイヤードORされた点
123（トランジスタ104のベース入力）は、この他励チョ
ッパ信号に同期してON/OFF動作を行い、これによりトラ
ンジスタ104のベースがスイッチされ定速時でも動作す
る。
励チョッパ（定パルス幅チョッパ）出力は、電圧制御ト
ランジスタ101をスイッチングするトランジスタ104のベ
ース入力123の点において各々バッファIC106,124を介し
てワイヤードORされているので、定速時には、自励チョ
ッパ出力（コンパレータ111の出力及びバッファ124の出
力）は常時ハイレベルとなる（プルアップ抵抗105によ
りハイレベルとなる。コンパレータ111の出力はオープ
ン）。しかし、この時、他励チョッパ信号107は一定パ
ルスでON/OFF動作するので、このワイヤードORされた点
123（トランジスタ104のベース入力）は、この他励チョ
ッパ信号に同期してON/OFF動作を行い、これによりトラ
ンジスタ104のベースがスイッチされ定速時でも動作す
る。
以上説明したように本発明は、自励チョッパ方式とパ
ルス幅がプログラム可能な他励チョッパ方式とを併用す
ることにより、加減速期間中は自励チョッパの作動によ
り設定値に応じた定電流チョッパ駆動により、安定なし
かもサージの発生しない駆動が可能となる。一方定速期
間中は、パルス幅をその駆動速度に応じて変化できるた
め、種々の運転速度に応じて、最適の負荷応答の設定が
可能である。両駆動方式の併用により、安定且つ高効率
なステップモータ駆動が可能となる。また、他励チョッ
パ回路の異常時、すなわち、パルス幅の増大、もしく
は、連続オン状態が生じたとしても自励チョッパが巻線
に対する連続的な過電流状態を防止し巻線の保護がはか
れる。
ルス幅がプログラム可能な他励チョッパ方式とを併用す
ることにより、加減速期間中は自励チョッパの作動によ
り設定値に応じた定電流チョッパ駆動により、安定なし
かもサージの発生しない駆動が可能となる。一方定速期
間中は、パルス幅をその駆動速度に応じて変化できるた
め、種々の運転速度に応じて、最適の負荷応答の設定が
可能である。両駆動方式の併用により、安定且つ高効率
なステップモータ駆動が可能となる。また、他励チョッ
パ回路の異常時、すなわち、パルス幅の増大、もしく
は、連続オン状態が生じたとしても自励チョッパが巻線
に対する連続的な過電流状態を防止し巻線の保護がはか
れる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。第２図
（Ａ）〜（Ｅ）は加減速及び定速期間と各部信号波形と
の関係を示す図である。 101……電圧制御トランジスタ、102……ベース，エミッ
タ間抵抗、103……ベース駆動抵抗、104……トランジス
タ、105……プルアップ抵抗、106……バッファIC、107
……他励チョッパ信号、108……コンパレータ出力信
号、109……コンパレータ反転入力、110……コンパレー
タ基準電圧、111……コンパレータ、112,113……分圧抵
抗、114……電流検出抵抗、115,116……駆動トランジス
タ、117,118……巻線、119,120……ダイオード、121…
…ツェナーダイオード、122……フライバックダイオー
ド、123……ベース入力、124……バッファIC。
（Ａ）〜（Ｅ）は加減速及び定速期間と各部信号波形と
の関係を示す図である。 101……電圧制御トランジスタ、102……ベース，エミッ
タ間抵抗、103……ベース駆動抵抗、104……トランジス
タ、105……プルアップ抵抗、106……バッファIC、107
……他励チョッパ信号、108……コンパレータ出力信
号、109……コンパレータ反転入力、110……コンパレー
タ基準電圧、111……コンパレータ、112,113……分圧抵
抗、114……電流検出抵抗、115,116……駆動トランジス
タ、117,118……巻線、119,120……ダイオード、121…
…ツェナーダイオード、122……フライバックダイオー
ド、123……ベース入力、124……バッファIC。
Claims (1)
- 【請求項１】ステップモータ駆動回路において、 前記ステップモータの加速および減速期間には一定の値
を有し前記モータの定速期間には繰り返しパルスとなる
制御信号を発生する制御手段を含み、前記繰り返しパル
スは、そのオン時間パルス幅が、モータの巻き線電流
が、加速期間の後の最初の繰り返しパルスが出力される
時点での電流から、加速または減速期間中の電流値を制
御する閾値より低い所定の電流値までに要する時間また
はこれより短い時間のパルス列である他励チョッパー手
段と、 前記制御信号に応答するスイッチ手段と、 このスイッチ手段の開閉に応答して前記モータの巻き線
に電流を供給する電源手段と、 前記巻き線に流れる電流と基準値とを比較し比較結果を
前記スイッチ手段に供給する比較器を含む自励チョッパ
ー手段とから構成されたことを特徴とするステップモー
タ駆動回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60153816A JP2613872B2 (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | ステップモータ駆動回路 |
| US06/883,996 US4757246A (en) | 1985-07-12 | 1986-07-10 | Step motor drive circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60153816A JP2613872B2 (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | ステップモータ駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6216097A JPS6216097A (ja) | 1987-01-24 |
| JP2613872B2 true JP2613872B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=15570721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60153816A Expired - Lifetime JP2613872B2 (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | ステップモータ駆動回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4757246A (ja) |
| JP (1) | JP2613872B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2871687B2 (ja) * | 1988-02-23 | 1999-03-17 | キヤノン株式会社 | ステッピングモータの駆動回路 |
| JPH06169597A (ja) * | 1992-11-30 | 1994-06-14 | Mita Ind Co Ltd | モータ制御装置 |
| JP3328927B2 (ja) * | 1998-05-11 | 2002-09-30 | 船井電機株式会社 | ステッピングモータの駆動制御方法 |
| JP2001258292A (ja) * | 2000-03-13 | 2001-09-21 | Sony Corp | ステッピングモータの駆動装置及び方法 |
| US6580590B2 (en) * | 2001-01-04 | 2003-06-17 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Motor driver fault protector |
| KR101972860B1 (ko) * | 2017-06-30 | 2019-04-26 | 주식회사 엠플러스 | 선형 진동 발생장치. |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4107593A (en) * | 1977-04-07 | 1978-08-15 | Burroughs Corporation | Current control circuit |
| JPS55136896A (en) * | 1979-04-11 | 1980-10-25 | Fujitsu Ltd | Method for controlling of pulse motor |
| JPS5749398A (en) * | 1980-09-08 | 1982-03-23 | Ricoh Co Ltd | Pulse motor driving system |
| JPS57162995A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-06 | Ricoh Co Ltd | Controlling method for scanning drive pulse motor |
| JPS5883599A (ja) * | 1981-11-11 | 1983-05-19 | Automob Antipollut & Saf Res Center | ステツプモ−タの駆動装置 |
| JPS598298U (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-19 | 三洋電機株式会社 | パルスモ−タ駆動回路 |
| JPS59122398A (ja) * | 1982-12-25 | 1984-07-14 | Fujitsu Ltd | パルスモ−タ駆動制御方式 |
| US4600868A (en) * | 1983-05-09 | 1986-07-15 | Bryant Lawrence M | Open loop acceleration/deceleration control for disk drive stepper motors |
| JPS60141197A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-26 | Fujitsu Ltd | ステツプモ−タ駆動方式 |
-
1985
- 1985-07-12 JP JP60153816A patent/JP2613872B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-07-10 US US06/883,996 patent/US4757246A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6216097A (ja) | 1987-01-24 |
| US4757246A (en) | 1988-07-12 |
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