專利名稱：馬達(dá)驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種馬達(dá)驅(qū)動電^各。
背景技術(shù)：
馬達(dá)驅(qū)動電路通常具備過電流保護電路，該過電流保護電 路在由于短路故障(高壓短路、接地短路、負(fù)載短路等)產(chǎn)生的
過電流狀態(tài)下保護馬達(dá)驅(qū)動電路。下面，參照圖5說明具備過電 流保護電^各的馬達(dá)驅(qū)動電^各10。
馬達(dá)驅(qū)動電路10具備圖5所示的用點劃線包圍的結(jié)構(gòu)。具 體地說，馬達(dá)驅(qū)動電路10具備H橋電路11、通電控制電路12、 過電流狀態(tài)檢測電路13、過電流保護電^各14、屏蔽期間設(shè)定電 路15，構(gòu)成為在馬達(dá)驅(qū)動電路10的外部連接馬達(dá)線圏5和電容器 6。
H橋電路ll通過馬達(dá)線圏5將電源Vdd側(cè)的源型晶體管l、 2 以及接地側(cè)的漏型晶體管3、 4進行橋式連接(例如，N溝道型 MOSFET)。
通電控制電路12對H橋電路11進行使源型晶體管l和漏型 晶體管4的一對、與源型晶體管2和漏型晶體管3的一對互補地導(dǎo) 通和截止的控制。其結(jié)果，流過馬達(dá)線圏5的驅(qū)動電流的方向改 變，從而對馬達(dá)進4亍旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
過電流狀態(tài)#r測電路13在檢測到流過晶體管1 ~ 4的電流由 于外部原因而超過規(guī)定的閾值的過電流狀態(tài)時，輸出表示該意 思的邏輯電平(以下設(shè)為L電平。)的過電流狀態(tài)檢測信號D E T 。 此外，由于外部原因，l)在源型晶體管l、 2導(dǎo)通時，在各自的 源極側(cè)與電源Vdd短路的情況下，或者，2)在漏型晶體管3、 4導(dǎo)通時，在各自的漏^l側(cè)與地(ground)短^各的情況下，產(chǎn)生過 電流纟犬態(tài)。
過電流保護電路14在從過電流狀態(tài)檢測電路13接收到表 示檢測出過電流狀態(tài)的L電平的過電流狀態(tài)檢測信號D E T的情 況下，原則上進行使構(gòu)成H橋電路11的所有的晶體管1 ~ 4截止的 過電流保護控制。然而，有可能由于疊加在驅(qū)動電流中的突發(fā) 性的噪聲(尖峰噪聲等)而錯誤地檢測出過電流狀態(tài)。因此，具 備如下結(jié)構(gòu)在/人由過電流狀態(tài)沖企測電路134全測出過電流狀態(tài) 起直到經(jīng)過在屏蔽期間設(shè)定電路15中設(shè)定為充電期間的屏蔽期 間為止的期間，過電流保護電路14暫時禁止使所有的晶體管 1 ~ 4截止的過電流保護控制。
此外，關(guān)于屏蔽期間，為了能夠根據(jù)馬達(dá)驅(qū)動電路10的使 用狀況自由設(shè)定時間，主要使用容易安裝、拆卸的外置的電容 器6。具體地說，屏蔽期間設(shè)定電路15具備比較器16、恒流源17、 放電用晶體管18(例如，N溝道型MOSFET)，將電容器6的充電 電壓從規(guī)定電壓(在完全沒有蓄積電荷的狀態(tài)下是O電平，或者 在蓄積了電荷的狀態(tài)下是與該電荷相應(yīng)的初始電平)達(dá)到基準(zhǔn) 電壓Vrefl為止的期間i殳定為該屏蔽期間。
詳細(xì)地說，根據(jù)表示檢測出過電流狀態(tài)的L電平的過電流 狀態(tài)檢測信號D E T將》文電用晶體管18截止，開始從恒流源17向 電容器6進行充電。然后，在電容器6的充電電壓從^L定電壓達(dá) 到基準(zhǔn)電壓Vrefl時，屏蔽期間經(jīng)過，比較器16的輸出從H電平 變?yōu)長電平。因此，過電流保護電路14根據(jù)比較器16的輸出邏 輯電平，決定是否進行使所有的晶體管1 4截止的過電流保護 控制。
下面，根據(jù)圖6所示的馬達(dá)驅(qū)動電路10的主要信號的波形 圖，說明馬達(dá)驅(qū)動電路10的動作。首先，設(shè)為在時刻TA過電流狀態(tài)檢測電路13沒有檢測出過 電流狀態(tài)而輸出H電平的過電流狀態(tài)#r測信號D E T的情況。在 這種情況下，由通電控制電路12對構(gòu)成H橋電i 各11的晶體管1~4 進行用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動馬達(dá)的互補的導(dǎo)通和截止控制。另外，在這 種情況下，放電用晶體管18根據(jù)H電平的過電流狀態(tài)檢測信號 DET而導(dǎo)通，因此處于沒有向電容器6充電的狀態(tài)。
接著，設(shè)為在時刻TB由過電流狀態(tài)檢測電路13檢測出由于 突發(fā)性的噪聲引起的過電流狀態(tài)而輸出L電平的過電流狀態(tài)檢 測信號DET的情況。在這種情況下，放電用晶體管18根據(jù)L電平 的過電流狀態(tài)#r測信號D E T而截止，因此開始向電容器6充電。 此外，在時刻TB,由通電控制電路12對晶體管1 4進行如通常 (沒有產(chǎn)生過電流狀態(tài)的狀態(tài))那樣的用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動馬達(dá)的互補 的導(dǎo)通和截止控制。
4妄著，沒為如下情況由于在時刻TB^全測出的過電流狀態(tài) 是由突發(fā)性的噪聲引起的過電流狀態(tài)，因此在時刻TC,過電流 狀態(tài)檢測電路13判斷為沒有檢測出過電流狀態(tài)，輸出H電平的 過電流狀態(tài)檢測信號DET。在這種情況下，由于放電用晶體管 18根據(jù)H電平的過電流狀態(tài)檢測信號D E T而導(dǎo)通，因此從時刻 TB起持續(xù)充電的電容器6進行放電。
此外，在從時刻TB起直到時刻TC為止的期間，向電容器6 進行充電，但是電容器6的充電電壓沒有達(dá)到基準(zhǔn)電壓Vrefl, 從檢測出過電流狀態(tài)起沒有經(jīng)過屏蔽期間設(shè)定電路15的屏蔽期 間。即，過電流保護電路14判斷為在從時刻TB起直到時刻TC 為止的期間檢測出的過電流狀態(tài)是由噪聲引起的過電流狀態(tài)， 從而暫時禁止使所有的晶體管1 ~ 4截止的過電流保護控制。
接著，設(shè)為在時刻TD過電流狀態(tài)4全測電路13檢測出不是由 于噪聲而是由于短路故障引起的過電流狀態(tài)而輸出L電平的過電流狀態(tài)檢測信號DET的情況。在這種情況下，由于放電用晶 體管18根據(jù)L電平的過電流狀態(tài)檢測信號D E T而截止，因此重新 開始向電容器6進行充電。另外，由通電控制電路12對晶體管 1 4進行用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動馬達(dá)的互補的導(dǎo)通和截止動作。
然后，在時刻TE,電容器6的充電電壓達(dá)到基準(zhǔn)電壓Vrefl, 從在時刻TD檢測出過電流狀態(tài)起經(jīng)過由屏蔽期間設(shè)定電路15 設(shè)定的屏蔽期間。并且，基于屏蔽期間經(jīng)過的情形，過電流保 護電路14進行使通電控制電路12的導(dǎo)通和截止控制停止、使所 有的晶體管1~4截止的過電流保護控制。
專利文獻l:日本特開平5-111144號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題
如上所述，具備以往的過電流保護電路的馬達(dá)驅(qū)動電路具 備如下結(jié)構(gòu)假設(shè)在從檢測出過電流狀態(tài)起直到經(jīng)過設(shè)定為電 容器的充電期間的屏蔽期間為止的期間錯誤地檢測出由于噪聲 引起的過電流狀態(tài)，暫時禁止使所有驅(qū)動晶體管截止的過電流 保護控制，繼續(xù)進行用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動馬達(dá)的驅(qū)動晶體管的導(dǎo)通和 截止控制。
然而，由于具備這種結(jié)構(gòu)，在處于屏蔽期間時，盡管檢測 出不是由于噪聲而是由于短路故障引起的過電流狀態(tài)，也會暫 時禁止過電流保護控制。因此，在不適當(dāng)?shù)剌^長地設(shè)定屏蔽期 間的情況下，有可能導(dǎo)致過電流保護對象(馬達(dá)線圈、驅(qū)動晶體 管等)的故障。
此外，在電容器中存在容量偏差，產(chǎn)生由溫度等環(huán)境條件 引起的容量的變動。另外，過電流保護對象的故障條件也根據(jù) 施加電壓、供給電流、周圍的溫度等而發(fā)生變動。因此，很難噪聲引起的過電流狀態(tài)的錯誤檢測。 用于解決問題的方案
用于解決上述問題的主要的發(fā)明具備通電控制電路，其 為了使馬達(dá)線圈通電而控制連接在該馬達(dá)線圏上的驅(qū)動晶體管 的導(dǎo)通和截止；過電流狀態(tài)檢測電路，其檢測是否處于流過上 述驅(qū)動晶體管的電流超過規(guī)定的閾值的過電流狀態(tài)；充放電電 路，其在基于由上述過電流狀態(tài)才全測電路沖全測出上述過電流狀 態(tài)的情形而開始向電容器充電之后，基于沒有檢測出上述過電 流狀態(tài)的情形而使該電容器放電；以及過電流保護控制電路， 其在直到經(jīng)過上述電容器的充電電壓從規(guī)定電壓到超過閾值電 壓的充電期間為止的期間，事先停止由上述通電控制電路進行 的上述驅(qū)動晶體管的導(dǎo)通和截止控制而使上述驅(qū)動晶體管截 止，在經(jīng)過了該充電期間之后，通過4全測上述過電流狀態(tài)來決 定是否進行使上述驅(qū)動晶體管截止的過電流保護控制。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種適當(dāng)?shù)剡M行過電流保護的馬達(dá) 驅(qū)動電3各。


圖1是表示本發(fā)明的 一 個實施方式所涉及的馬達(dá)驅(qū)動電路 的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是用于說明本發(fā)明的 一 個實施方式所涉及的馬達(dá)驅(qū)動 電路的動作的流程圖。
圖3是本發(fā)明的 一 個實施方式所涉及的馬達(dá)驅(qū)動電路的主 要信號的波形圖。
圖4是本發(fā)明的 一 個實施方式所涉及的馬達(dá)驅(qū)動電^各的主要信號的其它波形圖。
圖5是表示以往的馬達(dá)驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)的圖。 圖6是以往的馬達(dá)驅(qū)動電路的主要信號的波形圖。 附圖標(biāo)記j兌明
1、 2:源型晶體管；3、 4:漏型晶體管；5:馬達(dá)線圈；6: 電容器；15:充放電電路；110:過電流狀態(tài)沖全測電路；120: 通電控制電路；125:寄存器；130:第一監(jiān)視電路；140:第一 控制電路；150:過電流保護電路；160:第二控制電路；170: 第二監(jiān)^見電路；180:第三監(jiān)視電路。
具體實施例方式
根據(jù)本說明書以及附圖的記載，至少明確以下的事項。 <<<馬達(dá)驅(qū)動電3各的結(jié)構(gòu)〉>〉
圖l是表示本發(fā)明的一個實施方式所涉及的馬達(dá)驅(qū)動電路 的框圖。此外，如圖l所示，對與圖5所示的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)附 加同一附圖標(biāo)記，并省略其說明。另外，如圖l所示，設(shè)為將用 點劃線包圍的結(jié)構(gòu)集成在一個芯片上的馬達(dá)驅(qū)動電路100、在馬 達(dá)驅(qū)動電路100的外部連接馬達(dá)線圏5、電容器6的情況。
馬達(dá)驅(qū)動電路100具備H橋電路11、過電流狀態(tài)檢測電路 110、通電控制電路120、第一監(jiān)視電路130、第一控制電路140、 過電流保護電路150、屏蔽期間設(shè)定電路15。并且，馬達(dá)驅(qū)動電 路100具備第二控制電路160、第二監(jiān)視電路170、第三監(jiān)視電路 180。此外，過電流保護電路150、第一控制電路140、第二控制 電路160與本權(quán)利要求書的過電流保護控制電路對應(yīng)。
過電流狀態(tài)檢測電路110在檢測到流過晶體管1~4的電流 由于外部原因而超過^見定的閾值的過電流狀態(tài)時，輸出表示其 意思的邏輯電平的信號S1。此外，以下，H電平的信號S1表示沒有檢測出過電流狀態(tài)的情形，L電平的信號S1表示檢測出過 電流狀態(tài)的情形。此外，由于外部原因，l)在源型晶體管l、 2 導(dǎo)通時，在各自的源極側(cè)與電源Vdd短路的情況下，或者，2) 在漏型晶體管3、 4導(dǎo)通時，在各自的漏極側(cè)與地短路的情況下， 產(chǎn)生過電流狀態(tài)。
過電流狀態(tài)檢測電路IIO具有4個比4交器111 114、 4個 NAND門(與非門)115 11S、 1個AND門(與門)119。
比較器111的+端子上施加比H橋電路11的電源電壓V d d低
規(guī)定電壓、并且在源型晶體管2導(dǎo)通時比其源極電壓低的基準(zhǔn)電 壓Vref2,比較器lll的-端子上施加源型晶體管2和漏型晶體管4 的連接點的電壓。其結(jié)果，比較器U1的輸出在源型晶體管2導(dǎo)
通時成為L電平。
比較器112的+端子上施加基準(zhǔn)電壓Vref2,在其-端子上施 加源型晶體管1和漏型晶體管3的連接點的電壓。此外，比較器 112的動作與比較器lll相同。
比較器113的-端子上施加比H橋電^各11的接地電壓高規(guī)定 電壓、并且在漏型晶體管4導(dǎo)通時比其漏極電壓高的基準(zhǔn)電壓 Vref3,在比較器113的+端子上施加源型晶體管2和漏型晶體管4 的連接點的電壓。其結(jié)果，比較器113的輸出在漏型晶體管4導(dǎo)
通時成為L電平。
比較器114的-端子上施加基準(zhǔn)電壓Vref3，在其+端子上施 加源型晶體管1和漏型晶體管3的連接點的電壓。此外，比較器 114的動作與比較器113相同。
NAND門115 118使用從通電控制電^各120輸出的驅(qū)動信號 與比較器Ul 114的輸出進行NAND運算。AND門119進行 NAND門115 118的各個輸出的AND運算，將其結(jié)果作為信號S1 輸出。即，當(dāng)產(chǎn)生過電流狀態(tài)時，NAND門115 118的輸出中的任一個成為L電平。因而，在這種情況下，AND門119輸出表示 檢測出過電流狀態(tài)的L電平的信號Sl 。
此外，除了上述實施方式之外，過電流狀態(tài);險測電路110 也可以在H橋電路11與接地點之間i殳置電阻，當(dāng)在該電阻的兩 個端子間產(chǎn)生的電壓電平超過閾值電壓時，將其狀態(tài)^r測為過 電流狀態(tài)。
在沒有檢測出過電流狀態(tài)的情況下，通電控制電路120通 過對晶體管1 4互補地進行導(dǎo)通和截止控制，進行為了旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動馬達(dá)而使驅(qū)動電流流過馬達(dá)線圏5的通電控制。
在信號S1成為L電平時，第一監(jiān)視電路130監(jiān)視該L電平在 "第一期間，，是否持續(xù)。即，在信號S1從H電平瞬間變?yōu)長電平并 立即恢復(fù)為H電平的情況下，最好不要根據(jù)L電平的信號S1來停 止用于對馬達(dá)進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的晶體管1 ~ 4的導(dǎo)通和截止控制。 因此，在監(jiān)視到信號S1的L電平在第一期間持續(xù)時，通電控制 電路120停止用于對馬達(dá)進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的晶體管1 4的導(dǎo)通和 截止控制，使晶體管1 4全部截止。
此外，利用由4個D型觸發(fā)器(以下稱為DFF)131 134構(gòu)成的 計數(shù)器實現(xiàn)本實施方式的第一監(jiān)視電路130。此外，DFF的個數(shù) 并不限于4個，是與第一期間的長度相應(yīng)的個數(shù)。DFF131 134 分別連接有D端子和5端子，在初級的DEF 131的C端子上輸入 時鐘信號CLK,將DFF 131 133的百端子的輸出輸入到下 一級的 DFF 132 134的C端子。另外，在DFF 131 134的R端子上通過 NOR門(或非門)141輸入信號S1。
例如，在信號S1為H電平時(在未檢測出過電流狀態(tài)的情 況)，DFF 131 134根據(jù)NOR門141的L電平輸出(才艮據(jù)L電平的初 始復(fù)位信號Sll, RS觸發(fā)器142的Q端子的輸出為L電平的情況) 而復(fù)位，作為最后級的DFF 134的Q端子輸出的信號S2維持H電平。另一方面，在信號S1為L電平時(在檢測出過電流狀態(tài)的情 況)，根據(jù)NOR門141的H電平輸出(根據(jù)L電平的初始復(fù)位信號 Sll，在RS觸發(fā)器142的Q端子的輸出為L電平的情況)，DFF 131 134被解除復(fù)位，按時鐘信號CLK的每個上升沿，將初級的 DFF 131的5端子的變化依次輸入到下一級的DFF 132 134的C 端子。并且，當(dāng)信號S1在第一期間持續(xù)保持L電平時，信號S2 從H電平變?yōu)長電平。此時，馬達(dá)驅(qū)動電^各100判斷出從經(jīng)過由 過電流狀態(tài)檢測電路1 IO進行的過電流檢測起經(jīng)過了第 一監(jiān)視 電路13 0所設(shè)定的第 一 期間。
此外，當(dāng)信號S1在第一期間從L電平變?yōu)镠電平時，由于 DFF 131 134被復(fù)位，因此信號S2持續(xù)保持H電平。因而，在信 號S2從H電平變?yōu)長電平時，獲知由過電流狀態(tài);險測電路110沖企 測到過電流狀態(tài)(信號S1是L電平)，并且經(jīng)過了在第 一監(jiān)視電路 130中設(shè)定的第一期間。
在從第 一監(jiān)視電路130輸出的信號S2為L電平時，第 一控制 電路140對通電控制電路120進行使晶體管1 4的導(dǎo)通和截止控 制停止的控制。另外，第一控制電路140對通電控制電路120進 行將信號S2變?yōu)長電平時的晶體管1 4的柵極驅(qū)動信號的電平 存儲到寄存器125中的控制。并且，在信號S2為L電平時，第一 控制電路14 0進行使屏蔽期間設(shè)定電路15的放電用晶體管18截 止、開始向電容器6充電的控制。并且，開始向電容器6進行充 電的同時，第 一控制電路140進行使晶體管l-4全部截止的控 制。也就是說，第一控制電路140根據(jù)向電容器6充電開始，在
到基準(zhǔn)電壓Vrefl為止的充電期間的屏蔽期間，進行使晶體管 1 4全部截止、并停止H橋電路11的通電的控制。
此外，本實施方式的第一控制電路140主要由NOR門141、復(fù)位輸入和設(shè)置輸入是負(fù)邏輯的RS觸發(fā)器142、 NAND門143、 以及反相器144構(gòu)成。
NOR門141被l俞入從過電流狀態(tài)才企測電路110輸出的信號 Sl、和RS觸發(fā)器142的Q端子輸出。也就是說，在信號S1為表示 沒有檢測出過電流狀態(tài)的H電平的情況下(在忽略R S觸發(fā)器14 2 的Q端子輸出的情況)，NOR門141輸出將構(gòu)成第一監(jiān)—見電路130 的DFF 131 134復(fù)位的L電平。另一方面，在信號S1為表示檢測 出過電流狀態(tài)的L電平的情況下(在忽略RS觸發(fā)器142的Q端子 輸出的情況下)，NOR門141輸出將DFF 131 134的復(fù)位解除的H 電平。
另外，在DFF 131 134的復(fù)位解除后，在從最后級的DFF 134的Q端子輸出的信號S2從H電平變?yōu)長電平時(在經(jīng)過了第 一期間時)，在RS觸發(fā)器142的S端子上輸入信號S2，因此被輸 入到NOR門141的RS觸發(fā)器142的Q端子的輸出從L電平變?yōu)镠 電平。因此，在DFF 131 134的復(fù)位解除后，NOR門141輸出使 DFF 131 134再次復(fù)位的L電平。即，在由過電流狀態(tài)4企測電^各 IIO檢測出過電流狀態(tài)并且經(jīng)過了第一監(jiān)視電路130所設(shè)定的第 一期間時，信號S2成為L電平的單觸發(fā)(one-shot)波形。
RS觸發(fā)器142的S端子上輸入信號S2，在R端子上通過 AND門163輸入初始復(fù)位信號S11。此外，初始復(fù)位信號S11是 在初始復(fù)位時為L電平、之后成為H電平的信號。因而，RS觸發(fā) 器142在&端子上通過AND門163(在信號S8是H電平的情況下) 被輸入L電平的初始復(fù)位信號S11時成為復(fù)位狀態(tài)，之后直到成 為設(shè)置狀態(tài)為止從5端子持續(xù)輸出H電平的信號S3。另外，RS 觸發(fā)器142在S端子上被輸入從第 一監(jiān)視電路130輸出的L電平 的信號S2時成為設(shè)置狀態(tài)，之后直到成為復(fù)位狀態(tài)為止從O端 子持續(xù)輸出L電平的信號S3。此外，通電控制電路120基于接收到從RS觸發(fā)器142輸出的 L電平的信號S3的情形，停止晶體管1 4的導(dǎo)通和截止控制，將 晶體管1 4的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)存儲到寄存器125中，之后使晶體 管1 4全部截止。具體地說，在停止晶體管1 4的導(dǎo)通和截止控 制時，將使晶體管1 4導(dǎo)通和截止的柵極驅(qū)動信號的邏輯電平 (導(dǎo)通是l，截止是O)作為上述導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)而存儲到寄存器 125中。此外，關(guān)于以下的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)的記載，也都是晶體 管1 4的柵極驅(qū)動信號的邏輯電平的意思。
在信號S9是H電平的情況下，NAND門143向屏蔽期間設(shè)定 電路15的放電用晶體管18的柵電極輸出將R S觸發(fā)器14 2的Q端
子輸出翻轉(zhuǎn)后的信號S4。也就是說，在沒有檢測到過電流狀態(tài) 時、或者即使檢測出過電流狀態(tài)也沒有經(jīng)過第 一期間時(信號S2
是H電平時)，電容器6根據(jù)H電平的信號S4進行放電。另外，在 檢測出過電流狀態(tài)并且經(jīng)過了第一期間時(在信號S2成為L電平 的單觸發(fā)波形時)，電容器6根據(jù)L電平的信號S4進行充電。
反相器144將信號S3翻轉(zhuǎn)，進行用于控制過電流保護電路 150的輸出。
過電流保護電路150根據(jù)構(gòu)成第 一控制電路140的反相器 144的輸出，在檢測出過電流狀態(tài)并且經(jīng)過了第一期間時，對通 電控制電路120進行使晶體管1 4全部截止的控制。另外，與此 同時地，屏蔽期間設(shè)定電路15根據(jù)從第一控制電路140輸出的L 電平的信號S4開始向電容器6進行充電。因此，過電流保護電 路150在使晶體管1 4全部截止之后經(jīng)過了設(shè)定為電容器6的充 電電壓從規(guī)定電壓達(dá)到基準(zhǔn)電壓Vr e f 1為止的充電期間的屏蔽 期間時，進行使存儲在寄存器125中的晶體管1~4的導(dǎo)通和截止 狀態(tài)恢復(fù)的控制。
此外，主要利用NAND門151、 AND門154實現(xiàn)本實施方式的過電流保護電i 各150。
NAND門15H皮輸入反相器144的信號S3的翻轉(zhuǎn)輸出和從比 較器16輸出的信號SIO。也就是說，在^r測出過電流狀態(tài)并且 經(jīng)過了第一期間時，對通電控制電路120輸出用于使晶體管1 4 截止的L電平的信號S5。之后，當(dāng)電容器6的充電電壓達(dá)到基準(zhǔn) 電壓Vrefl、從比較器16輸出的信號S10的邏輯電平從H電平變 為L電平時，輸出用于導(dǎo)通晶體管1 4的H電平的信號S5。此外， 此時，通電控制電路120讀出存儲在寄存器125中的晶體管1~4 的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)(過電流檢測時的柵極驅(qū)動信號的邏輯電 平)，將晶體管1 4的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)恢復(fù)為該讀出的導(dǎo)通和截 止?fàn)顟B(tài)。
在屏蔽期間經(jīng)過之后，在將晶體管1 4的狀態(tài)恢復(fù)為存儲 在寄存器125中的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)之后，第二監(jiān)視電路"0設(shè)定 用于補償穩(wěn)定得到晶體管1~4的輸出的"第二期間"。
此外，本實施方式的第二監(jiān)視電路170利用兩個DFF 171、 172實現(xiàn)。DFF 171和172連接各自的Q端子和D端子，在各自的 C端子上被輸入時鐘信號CLK。另外，從AND門153輸出的信號 S6被輸入到DFF 171的D端子，并被翻轉(zhuǎn)輸入到DFF 171、 172 的各個R端子。
在此，NOR門152被輸入從RS觸發(fā)器142輸出的信號S3、和 從比較器16輸出的信號SIO。另外，AND門153被輸入NOR門152 的輸出和從RS觸發(fā)器162輸出的信號S9。因此，從AND門153 輸出的信號S6在經(jīng)過屏蔽期間之后從L電平變?yōu)镠電平。在信號 S6為H電平時，DFF 171、 172成為復(fù)位纟皮解除的狀態(tài)，初級的 DFF 171按時鐘信號CLK的每個上升沿將Q端子的從H電平向L 電平的變化輸入到下一級的DFF 172的D端子。并且，在信號S6 從L電平變?yōu)镠電平之后，當(dāng)從DFF 172的0端子輸出的信號S7從H電平變?yōu)長電平時，經(jīng)過了第二期間。
此外，在第二期間經(jīng)過之后，有時即使信號S1是表示沒有 檢測出過電流狀態(tài)的H電平，該H電平的信號S1也只是瞬間'性的 信號。因此，在第二期間經(jīng)過之后，第三監(jiān)視電路180監(jiān)視信號 S1的H電平是否在"第三期間"持續(xù)。
此外，本實施方式的第三監(jiān)視電路180利用兩個DFF 181、 182實現(xiàn)。DFF 181和182連接各自的Q端子和D端子，在各自的 C端子上被輸入時鐘信號CLK。另外，信號S6被翻轉(zhuǎn)而輸入到 DFF181、 182的各自的R端子，在DFF 181的D端子上連接構(gòu)成 第二監(jiān)視電路170的DFF 172的Q端子。在此，如果未檢測出過 電流狀態(tài)、且信號S1是H電平，則信號S6也是H電平，DFF181、 182繼續(xù)保持復(fù)位解除。因此，在第二期間經(jīng)過之后，在從DFF 172的Q端子向DFF 181的D端子輸入H電平、從DFF 182的^端 子輸出L電平的信號S8的情況下，信號S1的H電平在第三期間持 續(xù)。
在第二期間經(jīng)過之后，在過電流流 動而信號S1為L電平的
情況下，第二控制電路160決定對通電控制電路120進行使晶體 管1 4全部截止的過電流保護控制。另一方面，在過電流不流 動而信號S1是H電平、且信號S1的H電平在第三期間持續(xù)的情況 下，決定不進行過電流保護控制，從存儲在寄存器125中的導(dǎo)通 和截止?fàn)顟B(tài)重新開始通電控制電路120的導(dǎo)通和截止控制。
此外，主要利用0R門(或門)161、 RS觸發(fā)器162、以及AND 門163實現(xiàn)本實施方式的第二控制電路160。
OR門161被輸入從第二監(jiān)視電路170輸出的信號S7、和從過 電流狀態(tài)檢測電路110輸出的信號S1。此外，在屏蔽期間經(jīng)過 之后，并且當(dāng)?shù)诙陂g經(jīng)過時，信號S7為L電平。也就是說， 從屏蔽期間經(jīng)過之后直到第二期間經(jīng)過為止，OR門161的輸出與信號S1的輸出無關(guān)地，根據(jù)H電平的信號S 7被固定為H電平。 并且，在第二期間經(jīng)過之后，當(dāng)信號S7變?yōu)長電平時，OR門161 的輸出成為與信號S1的邏輯電平相應(yīng)的輸出。
RS觸發(fā)器162的S端子上輸入OR門161的輸出，在反端子上 輸入初始復(fù)位信號Sll。因此，在經(jīng)過第二期間信號S7變?yōu)長電 平時，在信號S1是H電平時，RS觸發(fā)器162輸出L電平的信號S9。
AND門163被輸入初始復(fù)位信號S11和從第三監(jiān)^L電^各180 輸出的信號S8。也就是說，在經(jīng)過第三期間輸出L電平的信號 S8的情況下，AND門163的輸出成為H電平。并且，從AND門163 輸出的H電平被輸入到RS觸發(fā)器142的R端子。其結(jié)果，信號S3 成為H電平，重新開始已停止的晶體管1 4的導(dǎo)通和截止控制。
此外，與第二控制電路160相對應(yīng)地，過電流保護電路150 除了具備上述NAND門151、AND門154之外，還具備NOR門152、 AND門153。
NOR門152被輸入從RS觸發(fā)器142輸出的信號S3、和從比較 器16輸出的信號S10。也就是說，在沒有檢測到過電流狀態(tài)的 情況下，NOR門152輸出L電平，在檢測到過電流狀態(tài)的情況下， 直到經(jīng)過屏蔽期間為止輸出L電平，在經(jīng)過了屏蔽期間之后輸 出H電平。
AND門153被輸入NOR門152的輸出、和從RS觸發(fā)器162輸 出的信號S9。也就是說，從AND門153輸出的信號S6在屏蔽期 間經(jīng)過之后成為H電平，在第二期間經(jīng)過后的信號S1是L電平的 情況下成為L電平，在第二期間經(jīng)過后的信號S1是H電平的情況 下，直到經(jīng)過第三期間為止成為H電平。
<<<馬達(dá)馬區(qū)動電^各100的動4乍》>
參照圖3 、圖4所示的馬達(dá)驅(qū)動電路IOO的主要信號的波形 圖，使用圖2所示的流程圖說明圖1所示的馬達(dá)驅(qū)動電路100的動作。
首先，設(shè)為沒有產(chǎn)生噪聲、短路故障的情況。在這種情況
下，從過電流狀態(tài)4全測電路110輸出的信號S1是H電平，通電控 制電路120進行用于對馬達(dá)進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的晶體管1 4的導(dǎo)通 和截止控制(SIOO)。例如，處于圖3中的時刻T0所示的狀態(tài)。
接著，設(shè)為產(chǎn)生噪聲或者短路故障而導(dǎo)致過電流流過晶體 管1 4、從過電流狀態(tài)檢測電路110輸出的信號S1成為L電平的 情況(S101:"是，，)。在這種情況下，第一監(jiān)視電路130監(jiān)視信號 S1的L電平在第一期間是否持續(xù)(S102)。例如，處于圖3中的時 刻T1、時刻T3所示的狀態(tài)。
在此，設(shè)為信號S1的L電平在第一期間不持續(xù)、而從第一 監(jiān)視電路130輸出的信號S2持續(xù)H電平的情況(S102:"否")。例 如，是圖3中的從時刻T1到時刻T2為止的狀態(tài)。在這種情況下， 判斷為由過電流狀態(tài)沖全測電路110檢測出的過電流狀態(tài)是由噪 聲引起的。并且，繼續(xù)進行用于對馬達(dá)進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的晶體管 1 4的導(dǎo)通和截止控制(S100)。
另一方面，設(shè)為信號S1的L電平在第一期間繼續(xù)、從第一 監(jiān)視電路130輸出的信號S2從H電平變?yōu)長電平的情況(S102: "是，，)。例如，是圖3中的^v時刻T3到時刻T4為止的狀態(tài)。在這 種情況下，判斷為由過電流狀態(tài)#r測電^各110 #r測出的過電流狀 態(tài)不是由噪聲而是由短路故障引起的。并且，第一控制電路140 同時進行向寄存器12 5的第 一 期間經(jīng)過時的晶體管1 4的導(dǎo)通 和截止?fàn)顟B(tài)的存儲、向電容器6的充電開始、使晶體管1 4全部 截止的H橋電^各11的通電停止(S103)。例如，處于圖3中的時刻 T4所示的狀態(tài)。
接著，在開始向電容器6充電之后，在電容器6的充電電壓 從規(guī)定電壓達(dá)到基準(zhǔn)電壓Vrefl而經(jīng)過了屏蔽期間時(S104),第一控制電路140將晶體管1~4恢復(fù)為存儲在寄存器125中的導(dǎo)通 和截止?fàn)顟B(tài)(S105)。例如，處于圖3中、圖4中的時刻T5所示的狀態(tài)。
接著，設(shè)為在屏蔽期間經(jīng)過后、經(jīng)過了第二監(jiān)一見電路170 所設(shè)定的第二期間的情況(S106)。例如，處于圖3中、圖4中的 從時刻T5到時刻T6為止的狀態(tài)。
在此，在第二期間經(jīng)過時過電流流過晶體管1 4而/人過電 流狀態(tài)檢測電路110輸出的信號S1是L電平時(S107:"是")，決 定進行使晶體管1 ~4全部截止的過電流保護控制(S 108)。例如， 處于圖3中的時刻T6所示的狀態(tài)。
另一方面，在屏蔽期間消除短路故障，在第二期間經(jīng)過時， 從過電流狀態(tài)檢測電路110輸出的信號S1是H電平時(S107: "否，，)， 第三監(jiān)視電路180監(jiān)視信號S1的H電平在第三期間是否還 持續(xù)(S109)。例如，處于圖4中的時刻T6所示的狀態(tài)。
在此，在監(jiān)視到第二期間經(jīng)過時的信號Sl的H電平在第三 期間持續(xù)的情況下(S109:"是")，決定不進行過電流保護控制， 從存儲在寄存器125中的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)重新開始晶體管1~4 的導(dǎo)通和截止控制。例如，處于圖4中的^^人時刻T6到時刻T7所 示的狀態(tài)。
另 一 方面，在沒有監(jiān)視到第二期間經(jīng)過時的信號S1的H電 平在第三期間持續(xù)的情況下(S109:"否")，重新確認(rèn)信號S1的 邏輯電平(S107)。
根據(jù)以上，在從檢測到過電流狀態(tài)時起直到經(jīng)過屏蔽期間 為止的期間，使H橋電路11內(nèi)的所有晶體管1 4截止，停止H橋 電路ll的通電。即，根據(jù)以往的過電流保護方式，為了防止由 噪聲引起的錯誤檢測，直到過電流狀態(tài)的檢測在屏蔽期間持續(xù) 為止不進行過電流保護，與此相對地，在本發(fā)明中，即使在屏蔽期間，也將所有的晶體管1 4暫時截止。因而，即使在不適
當(dāng)?shù)剡x定電容器6而設(shè)定了作為過電流保護而不適當(dāng)?shù)拈L期間 的屏蔽期間的情況下，也能夠可靠地保護過電流保護對象。
另外，由第一監(jiān)—見電路130監(jiān)視過電流狀態(tài)在第一期間是 否持續(xù)，由此能夠判斷由過電流狀態(tài);險測電^各110沖全測出的過電 流狀態(tài)是由噪聲引起的還是由短路故障引起的。因而，即使在 檢測到由噪聲引起的過電流狀態(tài)時，在屏蔽期間不必停止H橋 電路11的通電，因此能夠抑制馬達(dá)運轉(zhuǎn)率的降低。
另外，在屏蔽期間停止H橋電路11的通電時，事先將第一 期間經(jīng)過時的晶體管1~4的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)存儲到寄存器125 中。因而，在屏蔽期間經(jīng)過后，能夠?qū)⒕w管1 4平滑地恢復(fù) 為第 一 期間經(jīng)過時的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)。
另外，在由短路故障引起的過電流狀態(tài)在屏蔽期間還持續(xù) 的情況下，當(dāng)將屏蔽期間經(jīng)過時截止的晶體管1~4恢復(fù)為過電 流檢測時的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)時，由于處于根本沒有消除短路故 障的狀態(tài)，因此導(dǎo)致再次成為過電流狀態(tài)。因此，設(shè)置如下結(jié) 構(gòu)在屏蔽期間經(jīng)過之后監(jiān)視在第二期間是否持續(xù)進行過電流 狀態(tài)的4全測。
具體地說，根據(jù)將截止的晶體管1~4恢復(fù)為導(dǎo)通和截止?fàn)?態(tài)時所生成的信號S1的邏輯電平進行判斷。另外，此時，設(shè)置 第二監(jiān)視電路170所設(shè)定的第二期間作為從將晶體管1~4恢復(fù) 為第 一 期間經(jīng)過時的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)后起直到判斷信號S1的
邏輯電平為止的期間。其結(jié)果，緊接著將晶體管1 4恢復(fù)為第 一期間經(jīng)過時的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)之后，在晶體管1 4的輸出變 得不穩(wěn)定的第二期間，不判斷信號S1的邏輯電平，因此能夠更 可靠地進行過電流狀態(tài)的檢測。
另外，在即使第二期間經(jīng)過之后信號S1還是H電平的情況下，決定不進行使所有的晶體管1 4截止的過電流保護控制，
重新開始通電控制電路120的晶體管1 4的導(dǎo)通和截止控制。具 體地說，在信號Sl的H電平在由第三監(jiān)視電i 各180設(shè)定的第三期 間持續(xù)的情況下，重新開始晶體管1 4的導(dǎo)通和截止控制。其 結(jié)果，在信號S1為H電平的期間是不足第三期間的瞬間的期間 的情況下，不必錯誤地重新開始晶體管1 4的導(dǎo)通和截止控制， 因此能夠更可靠地進行過電流狀態(tài)的檢測。
以上，說明了本發(fā)明所涉及的一個實施方式，但是上述的
實施方式的說明用于容易理解本發(fā)明，并不限定本發(fā)明。當(dāng)然， 本發(fā)明可不脫離其宗旨地進行變更、改進，并且本發(fā)明包括其 等價物。
權(quán)利要求
1. 一種馬達(dá)驅(qū)動電路，其特征在于，具備通電控制電路，其為了使馬達(dá)線圈通電而控制連接在該馬達(dá)線圈上的驅(qū)動晶體管的導(dǎo)通和截止；過電流狀態(tài)檢測電路，其檢測是否處于流過上述驅(qū)動晶體管的電流超過規(guī)定的閾值的過電流狀態(tài)；充放電電路，其在基于由上述過電流狀態(tài)檢測電路檢測出上述過電流狀態(tài)的情形而開始向電容器充電之后，基于沒有檢測出上述過電流狀態(tài)的情形而使該電容器放電；以及過電流保護控制電路，其在直到經(jīng)過上述電容器的充電電壓從規(guī)定電壓到超過閾值電壓的充電期間為止的期間，事先停止由上述通電控制電路進行的上述驅(qū)動晶體管的導(dǎo)通和截止控制而使上述驅(qū)動晶體管截止，在經(jīng)過了該充電期間之后，通過檢測上述過電流狀態(tài)來決定是否進行使上述驅(qū)動晶體管截止的過電流保護控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的馬達(dá)驅(qū)動電路，其特征在于， 具備第一監(jiān)視電路，該第一監(jiān)視電路監(jiān)視由上述過電流狀態(tài)檢測電路檢測出的上述過電流狀態(tài)在第 一 期間是否持續(xù)，上述過電流保護控制電路基于在上述第 一 監(jiān)視電路中監(jiān)視 到上述過電流狀態(tài)在上述第一期間持續(xù)的情形，直到經(jīng)過上述 充電期間為止的期間，停止由上述通電控制電路進行的上述驅(qū) 動晶體管的導(dǎo)通和截止控制而使上述驅(qū)動晶體管截止。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬達(dá)驅(qū)動電路，其特征在于， 上述過電流保護控制電路事先存儲上述第一監(jiān)視電路中監(jiān)視到上述過電流狀態(tài)在上述第 一 期間持續(xù)的情形時的上述驅(qū)動 晶體管的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)，在經(jīng)過上述充電期間時，將上述驅(qū) 動晶體管從截止的狀態(tài)恢復(fù)為上述事先存儲的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài) 之后，決定是否進行上述過電流保護控制。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的馬達(dá)驅(qū)動電路，其特征在于， 具備第二監(jiān)視電路，該第二監(jiān)視電路在將上述驅(qū)動晶體管恢復(fù)為上述事先存儲的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)之后，監(jiān)視由上述過電 流狀態(tài)檢測電路檢測出的上述過電流狀態(tài)在第二期間是否持 續(xù)，在上述第二監(jiān)視電路中監(jiān)視到上述過電流狀態(tài)在上述第二 期間持續(xù)的情形時，上述過電流保護控制電路決定進行上述過 電流保護控制。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的馬達(dá)驅(qū)動電路，其特征在于， 具備第三監(jiān)視電路，該第三監(jiān)視電路在經(jīng)過上述第二期間之后的第三期間，監(jiān)視在上述過電流狀態(tài)檢測電路中上述過電 流狀態(tài)是否持續(xù)，在上述第三監(jiān)視電路中監(jiān)視到上述過電流狀態(tài)在上述第三 期間不持續(xù)的情形時，上述過電流保護控制電路決定不進行上 述過電流保護控制，從恢復(fù)的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)起重新開始由上 述通電控制電路進行的上述驅(qū)動晶體管的導(dǎo)通和截止控制。
全文摘要
本發(fā)明的馬達(dá)驅(qū)動電路適當(dāng)?shù)剡M行過電流保護。具備通電控制電路，為了使馬達(dá)線圈通電而控制連接在馬達(dá)線圈上的驅(qū)動晶體管的導(dǎo)通和截止；過電流狀態(tài)檢測電路，檢測是否處于流過驅(qū)動晶體管的電流超過規(guī)定的閾值的過電流狀態(tài)；充放電電路，在基于由過電流狀態(tài)檢測電路檢測出過電流狀態(tài)的情形而開始向電容器充電之后，基于沒有檢測出過電流狀態(tài)的情形而使電容器放電；過電流保護控制電路，在直到經(jīng)過電容器的充電電壓從規(guī)定電壓到超過閾值電壓的充電期間為止的期間事先停止由通電控制電路進行的驅(qū)動晶體管的導(dǎo)通和截止控制而使驅(qū)動晶體管截止，在經(jīng)過了充電期間之后通過檢測過電流狀態(tài)來決定是否進行使驅(qū)動晶體管截止的過電流保護控制。
文檔編號H02H7/085GK101447665SQ20081017924
公開日2009年6月3日 申請日期2008年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月29日
發(fā)明者內(nèi)山祐二 申請人:三洋電機株式會社;三洋半導(dǎo)體株式會社