DCモータドライブ回路
- DCモータの構造
- 動作原理
- モータの構造
- DCモータの制御
- DCモータ回転制御回路
モータに加わる電力と方向を制御してモータを制御する回路です。モータの発電機能を利用したブレーキ回路を付加する場合もあります。基本回路はH型ブリッジ回路です。コイルがモータを代表しています。Q1-Q4
をまたは Q2-Q3 をオンすることで、モータは正回転または逆回転します。
Q1、Q2をオフ、Q3,Q4 をオンとして、モータを短絡することで、モータの回転による発電機能を利用した制動(ブレーキ)をかけることができます。
図では省略していますが、各トランジスタにフライホイールダイオードが必要です。
- 電力制御
トランジスタを半抵抗導通領域で使用すれば、電力制御が可能ですが、この場合、コレクタ損に伴う発熱対策が必要です。
オン・オフ型で利用する場合、パルス幅制御(PWM)制御を行います。
下の場合、5割給電状態です。周波数は可聴周波数より高めの20KHz程度に設定します。
下の場合、2割給電状態です。
- 回転数の制御
回転数は負荷により変動します。回転数を一致にするには、回転数を検出してフィードバック制御をする必要があります。アナログ方式では、回転しに小型の発電器(タコジェネ)を接続し、この電圧が一定になるよう制御します。この方式は発電器が必要となるため、大型になります。
回転数をパルス数に変換し、PLL(Phase Locl Loop)に同期させる方式が主流です。PLLでは水晶発振したパルスと、回転子からのパルスの位相のずれを検出し、ずれを解消するようモータ制御を行います。専用にICも開発されています。