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基礎知識

基礎編

ブラシ付きDCモータ

ブラシ付DCモータの駆動回路 まとめ

ここまで、様々なブラシ付きDCモータ駆動方法について説明してきました。今回は今までのまとめとして、「ブラシ付きDC駆動回路と特徴」と、「ブラシ付DCモータの特徴と用途例」について簡潔に表にしました。

ブラシ付DCモータの駆動回路と特徴

回路名 可能な
回転動作
回転数
制御
メリット デメリット
Hブリッジ 正転、逆転、
停止(Hi-Z)、
ブレーキ
不可    
Hブリッジ+High側電圧
リニア制御
正転、逆転、
停止(Hi-Z)、
ブレーキ
 
  • 消費電力大
  • ・パワートランジスタにMOS使用は回路規模大
BTLアンプ リニア電圧駆動 正転、逆転
ブレーキ
  • ・2入力リニアで全動作可能
  • 消費電力大
  • ・回路規模大
  • ・出力ハイインピーダンス用に別回路必要
Hブリッジ回路PWM駆動 正転、逆転、
停止(Hi-Z)、
ブレーキ
  • 低消費電力
  • ・DC電圧入力対応
  • ・PWM用回路構成必要
  • ・ノイズ源
BTLアンプ入力形式
PWM駆動
正転、逆転
ブレーキ
  • 低消費電力
  • ・2入力リニアで全動作可能
  • ・リニアリティ劣る
  • ・出力ハイインピーダンス用に別回路必要
  • ・PWM用回路構成必要
  • ・ノイズ源
1スイッチ オン/オフ 一方向回転、
停止(Hi-Z)
不可
  • ・回路単純
  • ・Di必要
  • ・急停止できない
PWM駆動 一方向回転、
停止(Hi-Z)
  • 低消費電力
  • ・Di必要、Di発熱考慮必要
  • ・急停止できない
  • ・PWM用回路構成必要
  • ・ノイズ源
ハーフブリッジ オン/オフ 一方向回転、
停止(Hi-Z)、
ブレーキ
不可
  • ・ダイオード不要
  • ・急停止できる
  • ・制御入力構成の考慮必要(1入力 or 2入力)
  • ・同時オン防止要
PWM駆動 一方向回転、
停止(Hi-Z)、
ブレーキ
  • 低消費電力
  • ・ダイオード不要
  • ・急停止できる
  • ・制御入力構成の考慮必要(1入力 or 2入力)
  • ・PWM用回路構成必要
  • ・ノイズ源

ブラシ付DCモータの特徴と用途例

ブラシ付DCモータの特徴
メリット デメリット
  • ・小型化が容易、軽量
  • ・効率がよい
  • 低価格
  • 電圧を加えるだけで回転する
  • 低電圧で駆動できる(電池1本、1.5Vで動作可能)
  • ・回転数と印加電圧が直線比例
  • ・回転数が負荷に比例して低下
  • ・起動トルクが大きい
  • ・トルクと電流が比例
  • 配線が2本のみの簡単な構造
  • 電源の極性で回転方向が変わる
  • ブラシがあるため寿命が短い
  • 騒音が出やすい
  • 電気ノイズが出やすい
  • ・定速性が低い
  • ・直流電源が必要
  • ・過負荷時大電流が流れる
  • ・火花が出ることがある
  • ・ブラシ接触による摩擦トルク分のロスがある
ブラシ付DCモータの用途例
ODD(Optical Disc Drive)
PC/Game用DVD/Blu-rayドライブ
Blu-rayレコーダ/プレーヤ
ローディング:ディスクの出し入れ
インクジェットプリンタ
マルチファンクションプリンタ
紙送り
キャリッジ:印字ヘッド移動
スキャナ
PPC(Plain Paper Copier:普通紙用コピー機) 紙送り
デジタルスチルカメラ ズーム、アイリス[絞り]、レンズキャップ
携帯電話、タブレットPC バイブレータ
玩具 動作一般
模型、ラジコン:駆動、方向制御
ゲームコントローラ:振動
一般家電 ヘアドライヤ:送風
シェーバー:刃の回転、往復
歯ブラシ:振動
冷蔵庫:製氷トレイ回転
工具 ドライバ、ドリル、ノコギリ等:回転
車載電装 パワーウィンドウ:開閉
ミラー:開閉、角度調節
ドアロック:施錠解錠
エアコンダンパー:風向変更
コーナーポール:上下動作
ヘッドライト:光方向調整
カーナビ:ディスプレイ出し入れ

用途例は代表的なものなので、この他にもブラシ付きDCモータの特徴を活かした多種多様なアプリケーションがあります。