[发明专利]步进电动机驱动装置

说明书

本发明涉及一种OA设备、信息设备等所用的步进电动机的驱动装置。具体来说，涉及一种可以高精度地对步进电动机进行位置控制的驱动装置。

以往，对于步进电动机的驱动装置，已知的有日本专利申请特开平6-343294号公报揭示的装置。图4是该步进电动机驱动装置的框图。

图4中，驱动电路302依次使步进电动机301的2相定子绕组励磁。步进电动机由此得到步进驱动。可逆计数器351对电动机301步进驱动所用的指令信号即步进信号进行计数。只读存储器(以下称为ROM)352和353输入计数器351的计数值，输出所存储的与该计数值对应的励磁信号数据。将数字信号变换为模拟信号的D/A变换器354和355输入上述ROM352和353输出的数字励磁信号数据，将该数据变换为模拟电压信号，输出至驱动电路302。驱动电路302输入D/A变换器354和355输出的电压信号，放大该电压信号，通过将该放大电压加在电动机301上，如上文所述驱动电动机301。

上述构成当中，ROM352和353存储的数据设定为如同拟合正弦波。这样，通过增加电动机每一转所需的步数，每一步的步距角便减小，因此可平滑地驱动电动机。

但如上所述的现有构成中，因保持转矩等转矩变动的影响，难以确保电动机的位置控制精度。这里所说的保持转矩(detent torque)，是指在定子绕组未励磁状态下，与要使转子旋转的外部转矩相平衡，电动机设法保持原来状态所产生的最大转矩。

此外，问题还在于，在例如电动机301连接一编码器，将电动机301的旋转位置信息反馈给控制电路，这样进行所谓的闭环位置控制时，位置精度高的驱动装置其电路构成变得复杂。

本发明正是解决上述现有问题的，其目的在于，用简单电路构成，提供一种可按编码器所具有的精度加以控制，并且噪声、振动少的步进电动机驱动装置。

本发明的步进电动机驱动装置具有以下构成。

(a)包括步进电动机、编码器、控制电路和驱动电路，

(b)编码器检测步进电动机活动件位置，

(c)控制电路

(c-1)一旦有指令脉冲信号输入，便输出一拟合正弦波信号，用以与时钟信号同步对步进电动机进行微步进驱动，

(c-2)一旦有编码器输出的活动件位置信号输入，便停止输出拟合正弦波信号，

(d)驱动电路放大拟合正弦波信号，来驱动步进电动机。

按照此构成，可以按编码器所具有的精度对电动机进行旋转控制，利用微步进驱动提高位置精度。而且，可以消除保持转矩等转矩变动影响所造成的位置偏移，能够平滑地驱动，可以减小噪声、振动。

附图简要说明：

图1是示意本发明实施例步进电动机驱动装置的框图；

图2是示意该装置中步进控制电路的框图；

图3是用于该装置动作说明的信号图；

图4是示意现有例步进电动机驱动装置的框图。

以下参照附图说明本发明实施例。

图1是示意本发明实施例步进电动机驱动装置的框图。

图1中，驱动电路2依次使步进电动机1的2相定子绕组励磁。作为电动机1活动件的转子(未图示)，由此得到步进驱动。

步进控制电路4输入时钟信号101、指令脉冲信号103和编码器信号105，而将驱动信号108和109输出给驱动电路2。

这里，时钟信号101是以例如石英振子的振荡频率等高精度频率为基准生成的信号。指令脉冲信号103是用以步进驱动电动机1的指令信号。编码器信号105是用以检测电动机1转子旋转位置的编码器3的检测信号。

驱动信号108和109是控制电路4一旦有指令脉冲信号103输入便按时钟信号101的周期对电动机1进行微步进驱动所用的拟合正弦波信号。控制电路4一旦有编码器信号105输入，便停止输出这些驱动信号108和109。

就上述构成说明电动机控制动作。

控制电路4一旦输入指令脉冲信号103，就将用以与时钟信号101同步对电动机1进行微步进驱动的拟合正弦波驱动信号108和109输出给驱动电路2。驱动电路2放大这些驱动信号108和109，提供给电动机1。编码器3检测电动机1转子旋转位置，向控制电路4输出作为编码器信号105。控制电路4受理该编码器信号105的输入，停止拟合正弦波驱动信号108和109输出给驱动电路2。

参照图2和图3说明控制电路4的构成例及其动作。图2是示意该装置中步进控制电路的框图；图3是用于该装置动作说明的信号图。