(57)【要約】【課題】直流のモーターを駆動するモータードライバーに関し、モータードライバーのコストダウンを図る。【解決手段】モーター２の駆動電流を検出した電流検出信号と指令値とを入力するＰＩＤ制御部３と、このＰＩＤ制御部３によりモーター２の駆動電流を制御するモータードライバー１に於いて、ＰＩＤ制御部３を構成する少なくとも抵抗やコンデンサ等の受動素子をサブ基板上に搭載し、このサブ基板を、モーター２に駆動電流を供給するスイッチング回路（Ｑ１〜Ｑ４を含む）等をメイン基板上に搭載し、サブ基板をメイン基板上のソケットに挿抜可能の構成とし、又指令値のゲインをゲイン切替信号により切替えて、ＰＩＤ制御部３に入力する指令値操作部６と、指令操作部６からＰＩＤ制御部３に入力する指令値を設定範囲を超えないように制限する指令値制限部７とを設ける。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モーターの駆動電流を検出した電流検出値と指令値とを入力するＰＩＤ制御部と、該ＰＩＤ制御部により前記モーターの駆動電流を制御するモータードライバーに於いて、
前記ＰＩＤ制御部を構成する少なくとも受動素子をサブ基板上に搭載し、該サブ基板をメイン基板上のソケットに挿抜可能の構成とした
ことを特徴とするモータードライバー。
【請求項２】
前記モーターの駆動電流を制御するフルブリッジ型のスイッチング回路と、該スイッチング回路を制御する制御部とをメイン基板上に搭載し、前記モーターの駆動電流を検出した電流検出値と指令値とを入力するＰＩＤ制御部をサブ基板上に搭載し、該サブ基板を前記メイン基板上のソケットに挿抜可能の構成としたことを特徴とする請求項１記載のモータードライバー。
【請求項３】
前記モーターの駆動電流を制御するパワー演算増幅器と、該パワー演算増幅器の入出力端子に接続した受動素子とにより前記ＰＩＤ制御部を構成し、前記パワー演算増幅器をメイン基板上に搭載し、前記受動素子をサブ基板上に搭載し、該サブ基板を前記メイン基板上のソケットに挿抜可能の構成としたことを特徴とする請求項１記載のモータードライバー。
【請求項４】
前記指令値のゲインをゲイン切替信号により切替えて前記ＰＩＤ制御部に入力する指令値操作部を前記メイン基板上に設けたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載のモータードライバー。
【請求項５】
前記指令操作部から前記ＰＩＤ制御部に入力する指令値が設定範囲を超えないように制限する指令値制限部を前記メイン基板上に設けたことを特徴とする請求項４記載のモータードライバー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モーターの特性に対応して最適なドライブ特性に簡単に変更できる構成としたモータードライバーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
モーターの制御は、大別して、速度制御と、トルク制御と、位置制御とに分けることができる。又それらを組合せた制御とすることもできる。位置制御は、例えば、図７に示すように、モーター２（Ｍ）の回転軸にポテンショメーターＰＯＴを結合し、このポテンショメーターＰＯＴによる位置検出信号と指令値とを比較し、その差分を演算増幅器ＯＰＡにより増幅して、モータードライバー１のゲートドライバーＧＤに入力し、このゲートドライバーＧＤにより、フルブリッジ型のスイッチング回路を構成する電界効果トランジスタＱ１〜Ｑ４を制御して、モーター２に駆動電流を供給する。この場合、例えば、電界効果トランジスタＱ１，Ｑ４をオンとした時に、モーター２に印加される電圧の極性に従って正回転したとすると、電界効果トランジスタＱ２，Ｑ３をオンとした時に、モーター２に印加される電圧の極性が反転して逆回転する。或いは、ゲートドライバーＧＤにより電界効果トランジスタＱ１〜Ｑ４をパルス幅制御によるオン，オフ制御を行って、モーター２に印加する平均電圧を制御することにより、モーター２を駆動制御することができる。
【０００３】
又速度制御の場合は、モーター２に速度検出器を取り付けて回転速度を検出し、その回転速度検出信号と指令速度信号との差分に対応して電界効果トランジスタＱ１〜Ｑ４のオン期間の制御によって、指令された速度に制御することができる。又はポテンショメーターＰＯＴによる位置検出信号の微分値を速度信号として、指令速度に従ったモーター２の回転速度を制御することができる。又トルク制御の場合は、モーター２の駆動電流とトルクとの比例関係を利用し、駆動電流検出信号と指令値とを比較してモーター２の駆動電流を制御することができる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
モータードライバー１を更に詳細に図示とすると、図８に示す構成となるもので、図７と同一符号は同一部分を示す。図８に於いて、３はＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）制御部、４は電流検出部、５はパルス幅変調部、ＧＤ１〜ＧＤ４は電界効果トランジスタＱ１〜Ｑ４対応のゲートドライバー、Ｌ１，Ｌ２はコイル、Ｃ１はコンデンサを示す。このコイルＬ１，Ｌ２とコンデンサＣ１とによりローパスフィルタを構成している。
【０００５】
ＰＩＤ制御部３は、演算増幅器と抵抗とコンデンサとを含む構成を有し、指令値と、電流検出部４によるモーター２の駆動電流の検出値とを入力し、積分と微分とを含む処理機能によって制御信号を生成してパルス幅変調部５に入力する。パルス幅変調部５は、ゲートドライバーＧＤ１，ＧＤ４に対する駆動パルスＰ１と、ゲートドライバーＧＤ２，ＧＤ３に対する駆動パルスＰ２とを出力する。この場合の駆動パルスＰ１，Ｐ２は位相が相互に反転しているものである。又電界効果トランジスタＱ１〜Ｑ４は、図７に示すように、寄生ダイオードを含む構成を有するものである。
【０００６】
従って、例えば、電界効果トランジスタＱ１，Ｑ４をオンからオフとすると、モーター２の回転による発生起電力により、電界効果トランジスタＱ２，Ｑ３の寄生ダイオードを介して電源側に電力が帰還される。そして、電界効果トランジスタＱ１，Ｑ４をオフとした後、電界効果トランジスタＱ２，Ｑ３はオンとなるから、寄生ダイオードを介して流れた電流はソース・ドレイン間を流れることになる。そして、モーター２が逆回転する前に、電界効果トランジスタＱ２，Ｑ３をオフとし、電界効果トランジスタＱ１，Ｑ４をオンとして、前と同様の回転方向に駆動し、指令値に従った駆動電流でモーター２を駆動することができる。
【０００７】
【非特許文献１】
熊坂　伊久雄、「モータと制御回路の基本特性」，トランジスタ技術，第３７巻，第２号，通巻第４２５号，平成１２年２月１日発行、第１９３頁〜第１９７頁
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
直流モーターでも各種の構成が知られており、又同一出力のモーターであっても、その駆動特性が相違する場合が一般的である。従って、モータードライバー１は、モーター２の特性に対応した制御特性のＰＩＤ制御部３を備えている。しかし、各種の装置に於いては、複数の各種特性のモーターを用いた構成や、製造過程に於ける設計変更等により、モーターの種類を変更する場合がある。その場合、装置に取り付けたモーター２の特性に対応したモータードライバー１に変更する必要がある。従って、モータードライバー１は、多品種少量生産となり、且つ製造過程に於いては、モーター２の変更に対応する為に、予め交換するモータードライバー１を用意しておくことが要望される。このような点からコストアップとなる問題がある。
本発明は、前述の従来の欠点を解決するもので、モータードライバーのコストダウンを図ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のモータードライバーは、図１を参照して説明すると、モーター２の駆動電流を検出した電流検出値と指令値とを入力するＰＩＤ制御部３と、このＰＩＤ制御部３によりモーター２の駆動電流を制御するモータードライバーに於いて、ＰＩＤ制御部３を構成する少なくとも抵抗Ｒ１〜Ｒ５，コンデンサＣ２，Ｃ３等の受動素子をサブ基板上に搭載し、このサブ基板をメイン基板上のソケットに挿抜可能の構成とする。
【００１０】
又モーター２の駆動電流を制御する電界効果トランジスタＱ１〜Ｑ４からなるフルブリッジ型のスイッチング回路と、このスイッチング回路を制御するパルス幅制御部５等の制御部とをメイン基板上に搭載し、モーター２の駆動電流を検出した電流検出値と指令値とを入力するＰＩＤ制御部３をサブ基板上に搭載し、このサブ基板をメイン基板上のソケットに挿抜可能の構成とする。
【００１１】
又モーター２の駆動電流を制御するパワー演算増幅器と、このパワー演算増幅器の入出力端子に接続した受動素子とによりＰＩＤ制御部を構成し、パワー演算増幅器をメイン基板上に搭載し、受動素子をサブ基板上に搭載し、このサブ基板をメイン基板上のソケットに挿抜可能の構成とする。
【００１２】
又指令値のゲインをゲイン切替信号により切替えてＰＩＤ制御部３に入力する指令値操作部６をメイン基板上に設ける。又指令操作部６からＰＩＤ制御部３に入力する指令値が設定範囲を超えないように制限する指令値制限部７をメイン基板上に設けることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態の説明図であり、１はモータードライバー、２はモーター、３はＰＩＤ制御部、４は電流検出部、５はパルス幅変調部、６は指令値操作部、７は指令値制限部、Ｑ１〜Ｑ４はフルブリッジ型のスイッチング回路を構成する電界効果トランジスタ、ＧＤ１〜ＧＤ４はゲートドライバー、Ｌ１，Ｌ２はコイル、Ｃ１はコンデンサ、ＯＰは演算増幅器、Ｒ１〜Ｒ６は抵抗、Ｃ２〜Ｃ４はコンデンサである。
【００１４】
なお、モーター２を位置制御に適用する場合は、モーター２により駆動される被位置制御部分に位置検出器を設け、又はモーター２の回転位置制御を行う場合は、モーター２の回転軸に回転位置検出器を設け、その位置検出信号と指令位置信号とを比較して、指令位置に停止させる制御回路を付加することになる。同様に、速度制御に適用する場合は、モーター２に速度検出器を取り付けて、その速度検出信号と指令速度信号とを比較し、モーター２の速度が指令速度となるように制御する構成を付加することになる。又トルク制御する場合は、電流検出部４による駆動電流の検出信号を指令値と比較して、指令されたトルクとなるように制御することができる。
【００１５】
又指令値操作部６は、指令値に対するゲイン切替えを可能とするものである。又指令値制限部７は、過大な指令値がＰＩＤ制御部３に入力されることを防止する為のもので、特に、指令値操作部６によるゲイン切替えにより、指令値が増大する場合があるが、この指令値を設定範囲内に制限するものである。
【００１６】
又ＰＩＤ制御部３は、演算増幅器ＯＰと、その入出力端子に接続した抵抗Ｒ１〜Ｒ６，コンデンサＣ２〜Ｃ４等の受動素子とを含み、モーター２の特性に対応した微分特性，積分特性が得られるように、抵抗Ｒ１〜Ｒ６とコンデンサＣ２〜Ｃ４との値や、演算増幅器ＯＰに対する接続構成が選定されるものである。又モーター２は、モータードライバー１に対しては、インダクタンス負荷に相当し、且つモーター２の種類により、又はモーター２の駆動状態に応じてインダクタンス成分等が変化する。又電界効果トランジスタＱ１〜Ｑ４によるモーター２に印加する＋Ｖ，−Ｖの直流の電圧のスイッチングによって生じる高周波成分は、コイルＬ１，Ｌ２とコンデンサＣ１とによるローパスフィルタによって阻止され、モーター２には、フルブリッジ型のスイッチング回路によりオン，オフ制御された直流電圧の平均値が印加される。この場合の平均値は、オン期間が長い程、直流電源の電圧に近い値となる。
【００１７】
そして、電流検出部４によりモーター２に供給される電流を検出し、その電流検出値と指令値とをＰＩＤ制御部３に入力し、積分と微分との処理機能を含むＰＩＤ制御部３により制御信号を生成して、スイッチング回路の制御部としてのパルス幅変調部５に入力する。このパルス幅変調部５からゲートドライバーＧＤ１〜ＧＤ４にパルス信号を入力する。それにより、フルブリッジ型のスイッチング回路を構成する電界効果トランジスタＱ１〜Ｑ４のオン，オフが制御される。
【００１８】
この場合の電流検出部４とＰＩＤ制御部３とパルス幅変調部５とゲートドライバーＧＤ１〜ＧＤ４と電界効果トランジスタＱ１〜Ｑ４とローパスフィルタとを含む制御ループを安定化する必要がある。この制御ループは、モータードライバー１のインピーダンスによる影響を受けるものである。その場合の影響は、モーター２の特性によって相違することになる。従って、安定な制御を行う為には、ＰＩＤ制御部３の特性を、モーター２の特性に対応して選定する必要がある。
【００１９】
そこで、ＰＩＤ制御部３を交換可能の構成とする。即ち、モーター２の出力が或る範囲内であれば、その範囲内の最大出力のモーター２に対応できる電流容量を有する電界効果トランジスタＱ１〜Ｑ４によりスイッチング回路を構成し、又モーター２の特性に対応した複数種類の特性のＰＩＤ制御部３をサブ基板として用意し、ＰＩＤ制御部３以外の構成をメイン基板上に搭載し、モーター２が選定された時に、そのモーター２の特性に対応した特性のサブ基板構成のＰＩＤ制御部３と交換する。即ち、サブ基板は、メイン基板上のソケットに挿抜可能の構成とする。
【００２０】
図２は交換可能としたＰＩＤ制御部の概略斜視図を示し、（Ａ）はサブ基板側、（Ｂ）はメイン基板上のソケット側を示し、１１はサブ基板、１２は接続ピン、１３はＰＩＤ制御部、１４はソケットを示す。このソケット１４は、電界効果トランジスタＱ１〜Ｑ４やゲートドライバーＧＤ１〜ＧＤ４等を搭載したメイン基板（図示を省略）上に設けるものであり、例えば、ＩＣソケットを適用することも可能である。又ＺＩＦ（Ｚｅｒｏ　Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ　Ｆｏｒｃｅ）ソケットを用いることも可能である。
【００２１】
又ＰＩＤ制御部１３は、演算増幅器ＯＰと抵抗Ｒ１〜Ｒ６とコンデンサＣ２〜Ｃ４との個別部品を、プリント基板からなるサブ基板１１上に搭載して構成することができる。又はパッケージ化して搭載することができる。サブ基板１１に設けた接続ピン１２は、多数の未使用接続ピンを含む場合を図示しているが、ＰＩＤ制御部１３の入力端子と出力端子と電源端子とアース端子等を含めて、通常は６〜１０本程度ですむことになる。従って、ソケット１４もそれに対応して簡単な構成ですむものである。又マザー・ボートとして知られているように、サブ基板１１の端部に接触部を形成して、マザー・ボードのソケットに立てるように挿入する構成とすることも可能である。
【００２２】
このように、ＰＩＤ制御部１３を交換可能とすることにより、モーター２の特性に対応して最適な特性のＰＩＤ制御部１３を選択してソケット１４に挿入することができる。従って、ＰＩＤ制御部１３のみをモーター２の特性に対応して取替えて、メイン基板上の比較的高価な部品をそのまま使用できるから、メイン基板を多量生産し、又仕様変更にはＰＩＤ制御部１３の取替えにより容易に対処できるから、コストダウンを図ることができる。
【００２３】
図３は本発明の実施の形態の指令値操作部の説明図であり、Ｍ１，Ｍ２は演算増幅器、Ｒ１１〜Ｒ１４は抵抗、ＳＷ１，ＳＷ２はトランジスタ等によるアナログスイッチを示す。指令値を抵抗Ｒ１１を介して入力する演算増幅器Ｍ１は、反転増幅器を構成している。又出力信号をＰＩＤ制御部に入力する為の演算増幅器Ｍ２は、ボルテージフォロアを構成し、アナログスイッチＳＷ１，ＳＷ２の内部抵抗等による誤差をキャンセルする為のものである。
【００２４】
アナログスイッチＳＷ１，ＳＷ２は、１ビット構成のゲイン切替信号の“０”又は“１”によってオン，オフ制御される場合を示し、アナログスイッチＳＷ１がオン、アナログスイッチＳＷ２がオフの図示の状態に於いては、ＰＩＤ制御部に対する出力Ｐｏｕｔは、
Ｐｏｕｔ＝−（Ｒ１２／Ｒ１１）×指令値
となる。又ゲイン切替信号により、アナログスイッチＳＷ１がオフ、アナログスイッチＳＷ２がオンとなるように切替えると、
Ｐｏｕｔ＝−（Ｒ１２／Ｒ１１）×Ｒ１４／（Ｒ１３＋Ｒ１４）×指令値
となる。
【００２５】
従って、Ｒ１３＝Ｒ１４とすると、アナログスイッチＳＷ１，ＳＷ２の切替えにより、ゲインを２：１に切替えることができる。この場合のゲイン比率は、抵抗Ｒ１３，Ｒ１４の比率選定により任意に変更することができる。又抵抗Ｒ１３，Ｒ１４の直列抵抗による分圧点を複数個設け、それぞれの分圧点にアナログスイッチを設けて、複数ビット構成のゲイン切替信号により複数のアナログスイッチを選択してオン，オフ制御する構成とすることにより、複数段階でゲイン切替えを行うことも可能である。
【００２６】
又前述のように、出力Ｐｏｕｔは指令値に対して演算増幅器Ｍ１によって極性が反転したものとなり、この出力Ｐｏｕｔは、ＰＩＤ制御部３の抵抗Ｒ２を介して演算増幅器ＯＰの反転端子に入力され、又電流検出部４からの駆動電流の検出値が抵抗Ｒ１を介して演算増幅器ＯＰの反転端子に入力され、指令値と電流検出値との差分が演算増幅器ＯＰに入力される状態となる。従って、ＰＩＤ制御部３は、ゲイン操作された指令値に従った指令操作部６の出力Ｐｏｕｔと、電流検出値との差分が零に向かう方向の制御信号を出力することになる。
【００２７】
図４は本発明の実施の形態の指令値制限部の説明図であり、指令値操作部６を設けたことによる指令値に対するゲイン切替えに対応して、ＰＩＤ制御部に入力する指令値が所定値を超えないように制限する指令値制限部７を示すもので、図３と同一符号は同一部分を示し、Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ２１，Ｍ２２は演算増幅器、Ｒ１５〜Ｒ１７，Ｒ２１，Ｒ２２は抵抗、Ｄ１，Ｄ２はダイオード、ＭＵＸはアナログマルチプレクサ、ＤＥＣはデコーダを示す。
【００２８】
アナログマルチプレクサＭＵＸの入力端子ＩＮ１〜ＩＮ８に、それぞれ異なる値の基準電圧Ｖｒｅｆ１〜Ｖｒｅｆ８を入力し、デコーダＤＥＣに、１ビット構成のゲイン切替信号Ｇ−ＳＥＬと、３ビット構成の指令値制限設定信号Ｃ−ＳＥＬ１〜Ｃ−ＳＥＬ３とを入力し、このデコーダＤＥＣのデコード出力信号Ａ，Ｂ，ＣによりアナログマルチプレクサＭＵＸは、入力端子ＩＮ１〜ＩＮ８に入力された基準電圧Ｖｒｅｆ１〜Ｖｒｅｆ８の何れか一つを出力端子ＯＵＴから選択出力して、演算増幅器Ｍ１１の非反転端子に入力する。
【００２９】
なお、アナログマルチプレクサＭＵＸに入力する選択信号を、デコーダＤＥＣの出力Ａ，Ｂ，Ｃの代わりに、外部から入力する構成とすることも可能である。又ゲイン切替信号を複数ビット構成とする指令値操作部６を用いた場合は、複数ビット構成のゲイン切替信号をデコーダＤＥＣに入力して、デコード出力を得る構成とすることもできる。
【００３０】
又演算増幅器Ｍ１１は非反転増幅器、演算増幅器Ｍ２１は反転増幅器の接続構成であり、演算増幅器Ｍ１２の出力端子と演算増幅器Ｍ２の非反転端子との間にダイオードＤ１を接続し、又演算増幅器Ｍ２２の出力端子と演算増幅器Ｍ２の非反転端子との間にダイオードＤ２を接続する。例えば、抵抗Ｒ１６＝Ｒ１７＝Ｒ２１＝Ｒ２２の関係に設定すると、アナログマルチプレクサＭＵＸにより選択した基準電圧Ｖｒｅｆ１〜Ｖｒｅｆ８に従って、ＰＩＤ制御部３に入力する電圧を制限することができる。又演算増幅器Ｍ１１の出力電圧Ｖｂは、
Ｖｂ＝Ｖａ（１＋（Ｒ１７／Ｒ１６））＝２Ｖａ
となる。
【００３１】
例えば、アナログマルチプレクサＭＵＸにより選択した基準電圧Ｖａ＝３Ｖとすると、ボルテージフォロアの演算増幅器Ｍ２の非反転端子に入力される電圧が＋６Ｖ以下の場合は、その時の電圧がＰＩＤ制御部に指令値として入力される。又＋６Ｖを超えて上昇した時、演算増幅器Ｍ１２の出力電圧Ｖｃは＋６Ｖであり、ダイオードＤ１は順方向バイアス状態となるから、指令値は＋６Ｖにクランプされる。又演算増幅器Ｍ２の非反転端子に入力される電圧が−６Ｖを超えて低下した時、演算増幅器Ｍ２１の出力電圧Ｖｄは−６Ｖであり、従って、演算増幅器Ｍ２２の出力電圧は−６Ｖであるから、ダイオードＤ２は順方向バイアス状態となり、指令値は−６Ｖにクランプされる。従って、この場合は、設定された±６Ｖの範囲内の指令値は制限されないが、±６Ｖの範囲を超えた指令値は、±６Ｖに制限される。
【００３２】
それにより、過大な指令値が入力された場合のモータードライバーを保護し、又同一の指令値でも、ゲイン切替信号によって、指令値操作部６に於ける抵抗Ｒ１３，Ｒ１４の選定に従って増大する場合、ＰＩＤ制御部に入力する指令値として過大な値となる場合を、指令値制限部７により制限することができる。この指令値制限部７は、指令値操作部６と共にメイン基板上に搭載する。
【００３３】
図５の（Ａ）はデコーダＤＥＣの真理値表、（Ｂ）はアナログマルチプレクサＭＵＸの真理値表の一例を示す。デコーダＤＥＣは、１ビットのゲイン切替信号Ｇ−ＳＥＬと、３ビット構成の指令値制限設定信号Ｃ−ＳＥＬ１〜Ｃ−ＳＥＬ３とを入力して、出力Ａ，Ｂ，ＣをアナログマルチプレクサＭＵＸに入力する。アナログマルチプレクサＭＵＸは、このデコーダＤＥＣの出力Ａ，Ｂ，Ｃに従って入力端子ＩＮ１〜ＩＮ８の何れか一つを選択するから、出力端子ＯＵＴから基準電圧Ｖｒｅｆ１〜Ｖｒｅｆ８の何れか一つを選択出力することができる。
【００３４】
この場合のデコーダＤＥＣの真理値表は、指令値制限設定信号Ｃ−ＳＥＬ１〜Ｃ−ＳＥＬ３が“０１０”〜“１１１”の範囲の場合に、ゲイン切替信号Ｇ−ＳＥＬが“０”の場合も“１”の場合も入力と同一のデコード出力Ａ，Ｂ，Ｃとなり、指令値制限設定信号Ｃ−ＳＥＬ１〜Ｃ−ＳＥＬ３が“０００”〜“００１”の範囲の場合に、ゲイン切替信号Ｇ−ＳＥＬが“０”の時、デコード出力Ａ，Ｂ，Ｃは“０００”〜“００１”となり、ゲイン切替信号Ｇ−ＳＥＬが“１”の時、デコード出力Ａ，Ｂ，Ｃは、“０１０”となる。
【００３５】
なお、デコーダＤＥＣの真理値表は、図５の（Ａ）の構成に限定されるものではなく、指令値操作部６のゲインの切替比率や、駆動電流の許容値等を考慮して設定することができる。
【００３６】
図６は本発明の他の実施の形態の説明図であり、図１と同一符号は同一部分を示し、２１はサブ基板、Ｒ３１〜Ｒ３４，Ｒ４１，Ｒ４３，Ｒ５１は抵抗、Ｃ３１，Ｃ３２はコンデンサ、Ｍ３１はパワー演算増幅器であって、パワー演算増幅器の電源端子等は図示を省略している。この実施の形態は、前述のＰＩＤ制御部の機能と、スイッチング回路等のモーター２の駆動電流供給機能とを共用した構成を示す。又抵抗Ｒ５１は、モーター２の駆動電流を検出する為のものであり、電流検出信号を抵抗Ｒ４３を介して、パワー演算増幅器Ｍ３１の非反転端子に入力する。
【００３７】
パワー演算増幅器Ｍ３１は、モーター２の駆動電流供給の機能を有するものであるから、制御信号のみを処理する演算増幅器に比較して電流容量が大きいものである。そこで、ＰＩＤ制御部としての抵抗Ｒ３１〜Ｒ３４，Ｒ４１，Ｒ４３，Ｒ５１とコンデンサＣ３１，Ｃ３２との受動素子をサブ基板２１に搭載し、指令値操作部６と指令値制限部７とパワー演算増幅器Ｍ３１とをメイン基板上に搭載し、モーター２の特性に対応した制御特性が得られるように、受動素子の組合せや抵抗値等の組合せに従ったサブ基板２１を、メイン基板上のソケットに挿抜可能な構成とする。従って、各種のモーター２の取替えに従って、そのモーター２の特性に対応したサブ基板を選択して、メイン基板上のソケットに挿入することにより、所望の制御特性を得ることができる。
【００３８】
本発明は、前述の各実施の形態にのみ限定されるものではなく、種々付加変更することができるものであり、前述のように、ＰＩＤ制御部に於ける演算増幅器ＯＰを、パワー演算増幅器Ｍ３１と同様に、メイン基板上に搭載する構成とすることをも可能である。又従来のモータードライバーに指令値操作部６を設けた構成や、更に指令値制限部７を設けた構成を適用することもできる。又サブ基板上に構成したＰＩＤ制御部３と、メイン基板上の各部との接続構成は、交換可能の各種の構成を適用できるものである。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、モータードライバー１のＰＩＤ制御部３の少なくとも抵抗，コンデンサ等の受動素子をサブ基板上に形成して、メイン基板上のソケットに挿入する構成としたことにより、モーター２の特性に対応したＰＩＤ制御部３のみを簡単に交換することができるから、モーター２を設ける各種装置の製造過程や製造後に於けるモーター２の種類の変更に対して容易に対処することができる。従って、比較的高価なメイン基板は多量生産が可能となるから、コストダウンを図ることができる。又サブ基板は、演算増幅器ＯＰを含む場合も比較的小型であり、又受動素子のみで構成した場合は、廉価な構成となり、多種類を用意しても、コストアップとなることはない。従って、モーター２の種類に容易に対処可能となり、且つモータードライバー１としての経済化を図ることができる利点がある。
【００４０】
又指令値操作部６により、指令値に対するゲイン切替えを行うことにより、同一の入力指令値に対してＰＩＤ制御部３に入力する指令値を増減できる構成として、汎用性を高めることができる。又指令値制限部７により、ＰＩＤ制御部３に入力する指令値を設定した範囲内に制限し、その設定制限範囲を任意に変更可能として、モーター２の特性等に対応した保護機能を確実にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の説明図である。
【図２】ＰＩＤ制御部の説明図である。
【図３】本発明の実施の形態の指令値操作部の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態の指令値制限部の説明図である。
【図５】指令値制限部の真理値表の説明図である。
【図６】本発明の他の実施の形態の説明図である。
【図７】位置制御のモータードライバーの説明図である。
【図８】モータードライバーの説明図である。
【符号の説明】
１　モータードライバー
２　モーター
３　ＰＩＤ制御部
４　電流検出部
５　パルス幅変調部
６　指令値操作部
７　指令値制限部
Ｑ１〜Ｑ４　スイッチング回路を構成する電界効果トランジスタ
ＧＤ１〜ＧＤ４　ゲートドライバー
【図１】
2004129318.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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