PWMによるDCモータの制御についてお聞きしたいのですが、既設の駆動基

質問

PWMによるDCモータの制御についてお聞きしたいのですが、既設の駆動基板でDCモータを動かしているのですが、高速回転時の回転速度を落としたいと考えています。しかし、既設の駆動基板は外部よりパラメータ設定が出来ず(固定)、多層基板になっており解析出来ませんでした。(ブラックボックス化されている。)

モータのパルス波形を見たところ、高速回転時のON　Dutyは50％(f＝23kHzなのでON時間は約22μS)でした。従いまして、、既設の駆動基板からDCモータに行く２本のリード線の間にON Dutyを最大30％(ON時間：13μS)に制限させる別回路を設け回転速度を落としたいと考えています。

駆動条件は以下のようになります。

(1)PWMのドライブ電圧：DC30V（正転時0～+30Vの矩形波、逆転時0～-30Vの矩形波、）
(2)駆動周波数：23kHZ（固定）
(3)低速回転時のON Duty：10％（正転・逆転あり）
(4)高速回転時のON Duty：50％（正転のみ）

このコミュニティー(QNo.6136717)でワンショットマルチバイブレーターを提案頂いたので自分なりに検討し図面を作成しましたが、下記の２点につきまして自信がありません。

(1)私が書いた図面は＋側(正回転)の立ち上がりエッジは捉えられると思うのですが、－側(逆回転)の立ち上がりエッジを捉えるにはどのような回路を追加すれば良いか分かりません。
(2)FETでGND側をON/OFFしますが、逆回転時にも動作してくれるのか不安です。

図面を添付致しましたのでアドバイスをお願い致します。

回答No.1

P0O9I

回路図のＧＮＤマークはコントロール基板のＨＯＴ、ＧＮＤのどちらと繋ぐつもりでしょうか？
雰囲気的にはどちらとも繋がないようですが、ＦＥＴのＳーＧに電圧がかからないから、ＦＥＴはＯＮしません。
回路図とコントロール基板のＧＮＤをつなぐと、正方向は動くでしょうが、逆回転時は入出力電圧が負になるため、動作しないどころか、壊れる部品が出るでしょう。

基本的には入力側はホトカプラ等で正負の信号を受け取り、双方向ＳＷでＯＮ／ＯＦＦするような回路が必要です。
失礼ながら、この程度の回路を書いている方には手に負えないと思われます。
簡単には電源電圧を下げる、モータにシリアル抵抗を入れる等で回転速度を落とせるかもしれません。

お礼

ご回答頂きましてありがとうございます。

「回路図のＧＮＤマークはコントロール基板のＨＯＴ、ＧＮＤのどちらと繋ぐつもりでしょうか？」
→ コントーロール基板のGNDとは接続せず、外部電源の５VのGNDに接続します。コントーロール基板のGNDとは電気的に絶縁されております。

「逆回転時は入出力電圧が負になるため、動作しないどころか、壊れる部品が出るでしょう。」
→丁度、部品を集めてバラックで組むところでしたので、助かりました。ご指摘ありがとうございました。

「基本的には入力側はホトカプラ等で正負の信号を受け取り、双方向ＳＷでＯＮ／ＯＦＦするような回路が必要です。」
→ここが一番の課題です。ホトカプラを２つ使い、＋側(正回転)の立ち上がりエッジと－側(逆回転)の立ち上がりエッジを捉えるイメージなのでしょうか？具体的な回路を教えて頂けると大変助かります。

「失礼ながら、この程度の回路を書いている方には手に負えないと思われます。」
→私は電子回路について初心者ですが、なんとしても、この回路を完成させなければなりません。ご教授頂いた内容をバラックで確認し、報告する事は可能です。諦めずやりますので、どうぞ宜しくお願いします。

「簡単には電源電圧を下げる、モータにシリアル抵抗を入れる等で回転速度を落とせるかもしれません。」
→実際にホーロー抵抗を入れて確認してみましたが、3.3Ωが限界で、それ以上抵抗値を上げるとモータの起動電流が不足し、起動しなくなりました。又、3.3Ω時の回転速度は抵抗を入れない時と比べ、殆ど変化はありませんでした。

未熟者ですが、気持ちと使命感はあります。今後ともどうぞ宜しくお願い致します。