專利名稱：負(fù)載驅(qū)動(dòng)設(shè)備和使用該設(shè)備的電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)具有電感分量的負(fù)載(例如，構(gòu)成電機(jī)的電機(jī)線圈) 進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和控制的負(fù)載驅(qū)動(dòng)設(shè)備、以及使用該負(fù)載驅(qū)動(dòng)設(shè)備的電器。
背景技術(shù)：
圖4示出了常規(guī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的示例框圖。如圖4所示，常規(guī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括驅(qū)動(dòng)器DRV，用于向電機(jī) M提供驅(qū)動(dòng)電流Im;電流感測(cè)電阻器RNF，用于產(chǎn)生與驅(qū)動(dòng)器DRV 中流動(dòng)的電流相對(duì)應(yīng)(即，與驅(qū)動(dòng)電流Im相對(duì)應(yīng))的感測(cè)電壓Vadj; 比較器CMP，用于將感測(cè)電壓Vadj和預(yù)定基準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行比較； 以及控制電路CTRL，用于根據(jù)比較器CMP的比較輸出信號(hào)Sx，產(chǎn) 生針對(duì)驅(qū)動(dòng)器DRV的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，從而執(zhí)行對(duì)驅(qū)動(dòng)電流Im的恒定 電流斬波控制(開(kāi)和關(guān)控制)。JP-A-H11-299283和JP-A-H8-33382中公開(kāi)了與以上描述相關(guān)的 常規(guī)技術(shù)。由本申請(qǐng)的同一申請(qǐng)人提交的JP-A-H11-299283公開(kāi)了一種無(wú)傳 感器的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，包括比較器電路，將由無(wú)刷電機(jī)的各相產(chǎn)生的 反電動(dòng)勢(shì)電壓與該相的中點(diǎn)電壓進(jìn)行比較，以產(chǎn)生矩形波信號(hào)；屏蔽 電路，使用具有噪聲屏蔽時(shí)間段的噪聲屏蔽信號(hào)，對(duì)矩形波信號(hào)進(jìn)行 屏蔽；屏蔽信號(hào)產(chǎn)生電路，產(chǎn)生噪聲屏蔽信號(hào)；驅(qū)動(dòng)信號(hào)形成部分， 根據(jù)由屏蔽電路屏蔽的矩形波信號(hào)，形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及電流提供部 分，根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)向無(wú)刷電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)電流。這種無(wú)傳感器的電機(jī)驅(qū) 動(dòng)器還包括電流感測(cè)部分，用于感測(cè)驅(qū)動(dòng)電流；以及根據(jù)電流感測(cè) 部分的輸出信號(hào)改變?cè)肼暺帘螘r(shí)間段的部分。
JP-A-H8-33382公開(kāi)了一種無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，包括多個(gè)驅(qū) 動(dòng)晶體管，向電機(jī)驅(qū)動(dòng)線圈的多個(gè)相提供驅(qū)動(dòng)電流；轉(zhuǎn)矩命令信號(hào)產(chǎn) 生電路，用于感測(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流，以產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩命令信號(hào)；電流分配電 路，根據(jù)轉(zhuǎn)矩命令信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出信號(hào)，依次向多個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管 的基極提供電流；梯形波電流合成器，用于將梯形波電流傳送至電流 分配電路；反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)器，檢測(cè)在電機(jī)驅(qū)動(dòng)線圈中產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)， 并對(duì)其的波形進(jìn)行整形；以及屏蔽信號(hào)產(chǎn)生器，用于向反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè) 器傳送用于屏蔽信號(hào)波形的一部分的信號(hào)。圖4所示的常規(guī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備確實(shí)可以通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)電流Im的恒 定電流斬波控制，將電機(jī)M的驅(qū)動(dòng)電流Im保持在所需值。但是，當(dāng)將驅(qū)動(dòng)器DRV的開(kāi)關(guān)操作所引起的尖峰噪聲(振鈴噪 聲)加到如圖5所示的感測(cè)電壓Vadj上，從而比較器CMP的比較輸 出信號(hào)Sx改變到不希望的錯(cuò)誤邏輯時(shí)，上述常規(guī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備可能 引起驅(qū)動(dòng)電流Im的恒定電流斬波控制中的誤操作。應(yīng)該指出，在JP-A-H11-299283和JP-A-H8-33382中公開(kāi)的常規(guī) 技術(shù)的每一種均是用于屏蔽電機(jī)線圈中產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)電壓中的噪聲 的技術(shù)，兩篇文獻(xiàn)均未公開(kāi)由驅(qū)動(dòng)電流的恒定電流斬波控制引起的尖 峰噪聲或由尖峰噪聲引起的誤操作的相關(guān)內(nèi)容。此外，在JP-A-H11-299283和JP-A-H8-33382中公開(kāi)的常規(guī)技術(shù) 的每一種均具有用于對(duì)比較器或反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)器的輸出信號(hào)進(jìn)行屏蔽 處理的結(jié)構(gòu)，應(yīng)該執(zhí)行該屏蔽處理，直到輸出信號(hào)從錯(cuò)誤邏輯狀態(tài)恢 復(fù)到正確邏輯狀態(tài)為止。因此，屏蔽時(shí)間段的縮短(即，斬波頻率的 提高)受到比較器的操作速度的限制。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種能夠避免由噪聲引起的誤操作以便可以 改進(jìn)恒定電流斬波控制的穩(wěn)定性的負(fù)載驅(qū)動(dòng)設(shè)備、以及使用該負(fù)載驅(qū) 動(dòng)設(shè)備的電器。
動(dòng)的開(kāi)關(guān)電流相對(duì)應(yīng)的感測(cè)電壓；開(kāi)關(guān)電路，用于有選擇地傳送感測(cè) 電壓和預(yù)定偏置電壓之一；比較器，用于將所述開(kāi)關(guān)電路的所選電壓 與預(yù)定基準(zhǔn)電壓相比較；以及控制電路，用于根據(jù)所述比較器的比較 輸出信號(hào)，產(chǎn)生針對(duì)所述驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。所述驅(qū)動(dòng)器根據(jù)所 述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)來(lái)執(zhí)行所述驅(qū)動(dòng)電流的恒定電流斬波控制。根據(jù)以下參照附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他特征、 元件、步驟、優(yōu)點(diǎn)和特性將更加明顯。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的配備有電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的電器的實(shí)施例的 方框圖。圖2是用于說(shuō)明由電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備執(zhí)行的恒定電流斬波控制的時(shí)序圖。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的變體的方框圖。 圖4示出了常規(guī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的示例方框圖。 圖5是用于說(shuō)明由噪聲引起的誤操作的時(shí)序圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的配備有電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的電器的實(shí)施例的 方框圖(包括部分電路元件)。如圖1所示，本實(shí)施例的電器包括電機(jī)1，以及控制并驅(qū)動(dòng)該電 機(jī)1的電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備2。電機(jī)1是沿著與電機(jī)線圈L中流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流Im相對(duì)應(yīng)的方向 而轉(zhuǎn)動(dòng)的單相直流電機(jī)，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備2在其四個(gè)操作模式(正常 轉(zhuǎn)動(dòng)、逆向轉(zhuǎn)動(dòng)、制動(dòng)和空閑)之間進(jìn)行切換。應(yīng)該指出，作為配備有上述可逆轉(zhuǎn)電機(jī)l的電器的機(jī)構(gòu)示例，有 盤式CD播放器的盤打開(kāi)/關(guān)閉機(jī)構(gòu)、錄像機(jī)的帶盒彈出機(jī)構(gòu)、印刷機(jī) 的自動(dòng)裁紙機(jī)構(gòu)、攝像機(jī)的聚焦機(jī)構(gòu)、空調(diào)的換氣口的打開(kāi)/關(guān)閉結(jié)構(gòu) 等，其安裝目標(biāo)覆蓋非常廣泛的范圍。另一方面，電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備2包括邏輯電路2、預(yù)驅(qū)動(dòng)器22、驅(qū)動(dòng)
器23、電流感測(cè)電阻器24、比較器25、直流電壓源26、屏蔽信號(hào)產(chǎn) 生電路27、開(kāi)關(guān)電路28和屏蔽電路29。邏輯電路21是針對(duì)預(yù)驅(qū)動(dòng)器22和驅(qū)動(dòng)器23的控制主體，是根據(jù) 比較器25的比較輸出信號(hào)Sc來(lái)產(chǎn)生針對(duì)驅(qū)動(dòng)器23 (在本實(shí)施例中， 針對(duì)預(yù)驅(qū)動(dòng)器22的預(yù)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào))的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)的裝置。預(yù)驅(qū)動(dòng)器22是對(duì)從邏輯電路21提供的預(yù)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)執(zhí)行電平 移動(dòng)和波形整形的裝置，以產(chǎn)生針對(duì)驅(qū)動(dòng)器23的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)(針對(duì) 稍后將描述的晶體管QH1、 QH2、 QL1和QL2的柵極控制信號(hào))。驅(qū)動(dòng)器23向構(gòu)成電機(jī)l的電機(jī)線圈L(具有電感分量的感性電抗 負(fù)載)提供驅(qū)動(dòng)電流Im，包括以H橋形式與電機(jī)線圈L連接的四個(gè) 開(kāi)關(guān)元件(P溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管QH1和QH2， N溝道場(chǎng)效應(yīng)晶林管 QU禾Q QL2)。作為上側(cè)開(kāi)關(guān)元件的晶體管QH1和QH2的源極均與電源線連接。 作為下側(cè)開(kāi)關(guān)元件的晶體管QL1和QL2的源極均經(jīng)由電流感測(cè)電阻 24與地線連接。晶體管QH1和QL1的漏極彼此連接，其連接節(jié)點(diǎn)與 電機(jī)線圈L的一端連接。晶體管QH2和QL2的漏極彼此連接，其連 接節(jié)點(diǎn)與電機(jī)線圈L的另一端連接。注意，分別根據(jù)向晶體管QH1、 QH2、 QL1和QL2的柵極提供的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)(柵極控制信號(hào))控制 這些晶體管的導(dǎo)通或截止。這樣，如果使用場(chǎng)效應(yīng)晶體管作為驅(qū)動(dòng)器23的開(kāi)關(guān)元件，相比于 使用雙極性晶體管的結(jié)構(gòu)，可以增強(qiáng)導(dǎo)通和截止控制的響應(yīng)性。但是， 使用場(chǎng)效應(yīng)晶體管不是不可或缺的條件，可以使用雙極性晶體管。電流感測(cè)電阻器24是產(chǎn)生與驅(qū)動(dòng)器23中流動(dòng)的開(kāi)關(guān)電流相對(duì)應(yīng) (因此，與電機(jī)1中流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流Im相對(duì)應(yīng))的感測(cè)電壓Vadj。 應(yīng)該指出，如果將電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備2集成到半導(dǎo)體設(shè)備中，則可以從外 部向該電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備2添加電流感測(cè)電阻器24或?qū)㈦娏鞲袦y(cè)電阻器 24嵌入到該電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備2中。比較器25是將開(kāi)關(guān)電路28的所選電壓Sb與預(yù)定基準(zhǔn)電壓Vref 進(jìn)行比較的裝置。在本實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備2中，比較器25的反轉(zhuǎn) 輸入端子(-)經(jīng)由構(gòu)成開(kāi)關(guān)電路28的模擬開(kāi)關(guān)SW1與施加有感測(cè)電
壓Vadj的端子連接，同時(shí)經(jīng)由構(gòu)成開(kāi)關(guān)電路28的模擬開(kāi)關(guān)SW2與施 加有預(yù)定偏置電壓(在本實(shí)施例中，地電壓GND)的端子連接。比較 器25的非反轉(zhuǎn)輸入端子(+ )經(jīng)由構(gòu)成開(kāi)關(guān)電路28的模擬開(kāi)關(guān)SW3 與直流電壓源26的正極端子連接。因此，比較器25的比較輸出信號(hào) Sc在預(yù)定基準(zhǔn)電壓Vref高于開(kāi)關(guān)電路28的所選電壓Sb時(shí)變?yōu)楦唠?平，而在預(yù)定基準(zhǔn)電壓Vref低于開(kāi)關(guān)電路28的所選電壓Sb時(shí)變?yōu)榈?電平。直流電壓源26是產(chǎn)生與驅(qū)動(dòng)電流Im的限制電流值Ilimit相對(duì)應(yīng) 的預(yù)定基準(zhǔn)電壓Vref。應(yīng)該指出，直流電壓源26的正極端子經(jīng)由開(kāi) 關(guān)電路29與比較器25的非反轉(zhuǎn)端子(+ )連接，其負(fù)極端子與地線 連接。屏蔽信號(hào)產(chǎn)生電路27是根據(jù)由邏輯電路21產(chǎn)生的針對(duì)預(yù)驅(qū)動(dòng)器 22的預(yù)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)(因此，根據(jù)針對(duì)驅(qū)動(dòng)器23的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)) 來(lái)產(chǎn)生預(yù)定屏蔽信號(hào)Sa的裝置。應(yīng)該指出，稍后將詳細(xì)描述屏蔽信號(hào) Sa。開(kāi)關(guān)電路28是根據(jù)上述屏蔽信號(hào)Sa有選擇地選擇感測(cè)電壓Vadj 和偏置電壓(地電壓GND)之一、并將所選電壓Sb傳送至比較器25 的反轉(zhuǎn)輸入端子(-)的裝置。此外，在本實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備2中，開(kāi)關(guān)電路28包括模擬 開(kāi)關(guān)SW1，連接在施加有感測(cè)電壓Vadj的端子(電流感測(cè)電阻器24 的高電位端)與比較器25的反轉(zhuǎn)輸入端子(-)之間；模擬開(kāi)關(guān)SW2， 連接在施加有預(yù)定偏置電壓(地電壓GND)的端子(即，地線)與比 較器25的反轉(zhuǎn)輸入端子(-)之間；以及模擬開(kāi)關(guān)SW3，連接在施加 有基準(zhǔn)電壓Vref的端子(即，直流電壓源26的正極端子)與比較器 25的非反轉(zhuǎn)輸入端子(+ )之間。應(yīng)該指出，當(dāng)模擬開(kāi)關(guān)SW3正常導(dǎo) 通時(shí)，模擬開(kāi)關(guān)SW1和模擬開(kāi)關(guān)SW2彼此互補(bǔ)地導(dǎo)通和截止。上述結(jié)構(gòu)使輸入阻抗在比較器25的非反轉(zhuǎn)輸入端子(+ )與反轉(zhuǎn) 輸入端子(-)之間的彼此匹配。屏蔽電路29是根據(jù)屏蔽信號(hào)Sa對(duì)比較輸出信號(hào)Sc執(zhí)行屏蔽處理 的裝置(邏輯門裝置)。
接下來(lái)，將參照?qǐng)D2詳細(xì)描述由具有上述結(jié)構(gòu)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備2 執(zhí)行的恒定電流斬波控制。圖2是用于說(shuō)明由電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備2執(zhí)行的恒定電流斬波控制的時(shí) 序圖。應(yīng)該指出，圖2左側(cè)的標(biāo)記"QH1"、 "QH2"、 "QL1"和"QL2" 指示向構(gòu)成驅(qū)動(dòng)器23的晶體管QH1、 QH2、 QL1和QL2的柵極提供 的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)(柵極控制信號(hào))的各自的邏輯狀態(tài)。此外，標(biāo)記"Sa"、 "Sb"和"Sc"分別指示屏蔽信號(hào)Sa、所選電壓Sb和比較輸出信號(hào) Sc的電壓波形。標(biāo)記"Im"指示驅(qū)動(dòng)電流Im的電流波形。首先，描述恒定電流斬波控制的基本操作。當(dāng)電機(jī)1由正常轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)而被驅(qū)動(dòng)時(shí)，邏輯電路21經(jīng)由預(yù)驅(qū)動(dòng)器 22提供各個(gè)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)(柵極控制信號(hào))，使得晶體管QH1和QL2 導(dǎo)通，同時(shí)使晶體管QH2和QL1截止(見(jiàn)時(shí)間段tl到t2)。根據(jù)該 開(kāi)關(guān)控制，從電源線到地線，經(jīng)由晶體管QH1、電機(jī)線圈L、晶體管 QL2和電流感測(cè)電阻器24，向構(gòu)成電機(jī)1的電機(jī)線圈L提供驅(qū)動(dòng)電流 Im。在驅(qū)動(dòng)電流Im在時(shí)間點(diǎn)tl導(dǎo)通之后，所選電壓Sb (這里假設(shè)選 擇并傳送感測(cè)電壓Vadj)在時(shí)間點(diǎn)t2達(dá)到高至基準(zhǔn)電壓Vref。當(dāng)比較 輸出信號(hào)Sc下降至低電平時(shí)，邏輯電路21確定驅(qū)動(dòng)電流Im已達(dá)到 預(yù)定限制電流值Ilimit。然后，邏輯電路21經(jīng)由預(yù)驅(qū)動(dòng)器22使晶體管 QH1和QH2截止，從而截?cái)囹?qū)動(dòng)電流Im，并提供各個(gè)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào) (柵極控制信號(hào))，以使晶體管QL1和QL2截止(見(jiàn)時(shí)間段t2到t3)。 根據(jù)該開(kāi)關(guān)控制，將從電源線流向電機(jī)線圈L的驅(qū)動(dòng)電流Im截?cái)啵?再生電流經(jīng)由晶體管QL1和晶體管QL2流入電機(jī)線圈L。在時(shí)間點(diǎn)t2將來(lái)自電源線的驅(qū)動(dòng)電流Im截?cái)嘀?，在時(shí)間點(diǎn)t4， 邏輯電路21經(jīng)由預(yù)驅(qū)動(dòng)器22使晶體管QH1和QL2導(dǎo)通，并以預(yù)定 開(kāi)關(guān)周期Tl使驅(qū)動(dòng)電路Im再次導(dǎo)通，邏輯電路21提供各個(gè)驅(qū)動(dòng)控 制信號(hào)(柵極控制信號(hào))，以使晶體管QH2和QL2截止(見(jiàn)時(shí)間段t3 到t4)。在該時(shí)間點(diǎn)之后，重復(fù)預(yù)上述開(kāi)關(guān)控制類似的開(kāi)關(guān)控制。因此，在本實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備2中，邏輯電路21產(chǎn)生針對(duì)驅(qū) 動(dòng)器23的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)(在本實(shí)施例中，針對(duì)預(yù)驅(qū)動(dòng)器22的預(yù)驅(qū)動(dòng)
控制信號(hào))，從而在基于比較輸出信號(hào)Sc的邏輯改變(在本實(shí)施例中， 改變至低電平)而截?cái)囹?qū)動(dòng)電流Im時(shí)，以預(yù)定開(kāi)關(guān)周期Tl導(dǎo)通驅(qū)動(dòng) 電流Im。因此，由PWM (脈沖寬度調(diào)制)互補(bǔ)地驅(qū)動(dòng)晶體管QH1 和QL2，以便執(zhí)行對(duì)驅(qū)動(dòng)電流Im的恒定電流斬波控制。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)電流Im的恒定電流斬波控制，將 電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電流Im保持在所需值。此外，因?yàn)楸緦?shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備2可以在截?cái)鄟?lái)自電源線的 驅(qū)動(dòng)電流Im時(shí)(見(jiàn)時(shí)間段t2到t3和時(shí)間段t4到t5)利用電機(jī)1的再 生電流，所以可以實(shí)現(xiàn)電器功率節(jié)省。雖然為了簡(jiǎn)化描述，圖2中晶體管QH.l的開(kāi)關(guān)時(shí)序與晶體管QL1 的相同，但是實(shí)際上存在使兩個(gè)晶體管均截止的時(shí)間段，以防止饋通 電流。接下來(lái)，描述使用開(kāi)關(guān)電路28的噪聲屏蔽操作。在上述驅(qū)動(dòng)電流Im的恒定電流斬波控制中，如上所述，當(dāng)驅(qū)動(dòng) 電流Im從截?cái)嘧優(yōu)閷?dǎo)通時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)器23的開(kāi)關(guān)操作而引起的尖峰 噪聲(振鈴噪聲)添加到感測(cè)電壓Vadj上。因此，如果直接向比較器 25提供感測(cè)電壓Vadj，則比較器25的比較輸出信號(hào)Sc可能改變至不 希望的錯(cuò)誤邏輯，從而可能引起驅(qū)動(dòng)電流Im的恒定電流斬波控制中 的誤操作(見(jiàn)時(shí)間點(diǎn)tl、時(shí)間點(diǎn)t3和時(shí)間點(diǎn)t5處的虛線)。因此，本實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備2配備有在比較器25之前對(duì)上述 尖峰噪聲進(jìn)行屏蔽的裝置，該裝置是放置在感測(cè)電壓Vadj的反饋輸入 線上的開(kāi)關(guān)電路28。因此，根據(jù)由屏蔽信號(hào)產(chǎn)生電路27產(chǎn)生的屏蔽 信號(hào)Sa，選擇感測(cè)電壓Vadj和偏置電壓(地電壓GND)之一，并將 所選電壓Sb傳送至比較器25。此外，如圖2所示，屏蔽信號(hào)Sa與晶體管QHl和晶體管QLl的 柵極控制信號(hào)同步。在時(shí)間段tl (同樣，在時(shí)間點(diǎn)t3和時(shí)間點(diǎn)t5)處 將驅(qū)動(dòng)電流Im導(dǎo)通之后，直到經(jīng)過(guò)預(yù)定屏蔽時(shí)間段T2，模擬開(kāi)關(guān)SW1 截止，而模擬開(kāi)關(guān)SW2導(dǎo)通，作為第一邏輯狀態(tài)(在本實(shí)施例中， 高電平)。在其他時(shí)間段中，模擬開(kāi)關(guān)SW1導(dǎo)通，而模擬開(kāi)關(guān)SW2截 止，作為第二邏輯狀態(tài)(在本實(shí)施例中，低電平)。 因此，在導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)電流Im之后直到經(jīng)過(guò)預(yù)定屏蔽時(shí)間段T2為止， 開(kāi)關(guān)電路28選擇并傳送預(yù)定偏置電壓(地電壓GND)，而在其他時(shí)間 段選擇并傳送感測(cè)電壓Vadj 。應(yīng)該指出，將在上述屏蔽時(shí)間段T2中選擇并傳送的偏置電壓的 電壓值設(shè)置為地電壓GND，使得比較器25的比較輸出信號(hào)Sc正常地 處于高電平，即，使得驅(qū)動(dòng)電流Im保持為正常地導(dǎo)通。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，即使在驅(qū)動(dòng)電流Im的恒定電流斬波控制中，尖 峰噪聲添加到感測(cè)電壓Vadj上，比較器25也不會(huì)對(duì)尖峰噪聲作出反 應(yīng)。因此，可以防止比較輸出信號(hào)Sc改變到不希望的錯(cuò)誤邏輯。因此，本實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備2可以避免由于尖峰噪聲而引起 的恒定電流斬波控制中的誤操作，并且不必在減小屏蔽時(shí)間段T2 (因 此，開(kāi)關(guān)周期T1)時(shí)也使比較器25的操作速度(具體地講，從低電 平恢復(fù)至高電平的操作速度)不必要地高。換言之，因?yàn)楸緦?shí)施例的 電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備2可以在不依賴比較器操作速度的情況下減小屏蔽時(shí)間 段T2(因此，開(kāi)關(guān)周期T1),所以可以減小低電流區(qū)域中的平均電流。此外，從防止尖峰噪聲引起的誤操作的角度來(lái)講，雖然僅使用開(kāi) 關(guān)電路28的屏蔽操作就足夠了，但是本實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備2還包 括連接在比較器25與與邏輯電路21之間的屏蔽電路29。根據(jù)屏蔽信 號(hào)Sa，在導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)電流Im之后直到經(jīng)過(guò)屏蔽時(shí)間段T2為止，執(zhí)行比 較輸出信號(hào)Sc的屏蔽處理。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，即使在驅(qū)動(dòng)電流Im的恒定電流斬波控制中，尖 峰噪聲添加到所選電壓Sb或比較輸出信號(hào)Sc本身上，也可以防止噪 聲向邏輯電路21的傳播，從而可以更加安全地避免恒定電流斬波控制 中的誤操作。雖然上述實(shí)施例只以驅(qū)動(dòng)電機(jī)1以使其正常轉(zhuǎn)動(dòng)的情況為例，但 是也可以采用與上述情況相同的方式，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)l以使其逆向轉(zhuǎn)動(dòng) 的情況下執(zhí)行恒定電流斬波控制和屏蔽控制。此外，雖然上述實(shí)施例只以單相直流電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)目標(biāo)的結(jié)構(gòu)為 例，但是本發(fā)明的應(yīng)用對(duì)象不限于該結(jié)構(gòu)。本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于對(duì) 具有電感分量的負(fù)載執(zhí)行控制和驅(qū)動(dòng)的負(fù)載驅(qū)動(dòng)設(shè)備，包括用于驅(qū)動(dòng) 其他電機(jī)(音圈電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備。此外，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不限于上述實(shí)施例，而可以在不背離本發(fā)明 精神的情況下，在本發(fā)明范圍內(nèi)進(jìn)行修改。例如，雖然上述實(shí)施例以將P溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管用作驅(qū)動(dòng)器23 的上側(cè)開(kāi)關(guān)元件的結(jié)構(gòu)為例，但是本發(fā)明不限于該結(jié)構(gòu)，而可以使用 N溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管作為驅(qū)動(dòng)器23的上側(cè)開(kāi)關(guān)元件。在這種情況下， 產(chǎn)生上側(cè)開(kāi)關(guān)元件的柵極電壓的裝置可以使用將電源電壓倍增的電荷 泵電路，或者可以使用自舉輸出級(jí)，該自舉輸出級(jí)相對(duì)于各個(gè)元件電 壓，對(duì)上側(cè)開(kāi)關(guān)元件的柵極電壓進(jìn)行自舉處理。此外，雖然上述實(shí)施例以在驅(qū)動(dòng)器23與地線之間放置電流感測(cè)電 阻器24的結(jié)構(gòu)為例，但本發(fā)明不限于該結(jié)構(gòu)。例如，如圖3所示(電 機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備2的變體)，可以采用在電源線與驅(qū)動(dòng)器23之間放置電流 感測(cè)電阻器24的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)SW2選擇偏置 電壓的電壓值并將其傳送至比較器25，以在屏蔽時(shí)間段期間正常地導(dǎo) 通驅(qū)動(dòng)電流Im，該驅(qū)動(dòng)電流Im應(yīng)該設(shè)置為電源電壓。應(yīng)該指出，本發(fā)明的效果在于，可以避免由于噪聲而引起的故障， 并且可以增強(qiáng)恒定電流斬波控制的穩(wěn)定性。此外，對(duì)于本發(fā)明的工業(yè)實(shí)用性，本發(fā)明在改進(jìn)負(fù)載驅(qū)動(dòng)設(shè)備的 恒定電流斬波控制的穩(wěn)定性方面非常有用，該負(fù)載驅(qū)動(dòng)設(shè)備對(duì)具有電 感分量的負(fù)載進(jìn)行控制和驅(qū)動(dòng)，例如，對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制和驅(qū)動(dòng)的電機(jī) 驅(qū)動(dòng)設(shè)備。雖然針對(duì)優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái) 說(shuō)，所公開(kāi)的本發(fā)明可以具有多種方式的修改，并可以采用除上述和 具體提出的實(shí)施例之外的其他多種實(shí)施例是顯而易見(jiàn)的。因此，所附 權(quán)利要求意欲涵蓋落入本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍內(nèi)的所有修改。
權(quán)利要求
1. 一種負(fù)載驅(qū)動(dòng)設(shè)備，包括驅(qū)動(dòng)器，用于向具有電感分量的負(fù)載提供驅(qū)動(dòng)電流； 電流感測(cè)電阻器，用于產(chǎn)生與所述驅(qū)動(dòng)器中流動(dòng)的開(kāi)關(guān)電流相對(duì) 應(yīng)的感測(cè)電壓；開(kāi)關(guān)電路，用于有選擇地傳送所述感測(cè)電壓和預(yù)定偏置電壓之一; 比較器，用于將所述開(kāi)關(guān)電路的所選電壓與預(yù)定基準(zhǔn)電壓相比較;以及控制電路，用于根據(jù)所述比較器的比較輸出信號(hào)，產(chǎn)生針對(duì)所述 驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，其中所述驅(qū)動(dòng)器根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)來(lái)執(zhí)行所述驅(qū)動(dòng)電流的恒 定電流斬波控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中 所述控制電路產(chǎn)生針對(duì)所述驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，以在預(yù)定時(shí)間段上導(dǎo)通所述驅(qū)動(dòng)電流，并根據(jù)所述比較輸出信號(hào)的邏輯改變來(lái)截 止所述驅(qū)動(dòng)電流，以及所述開(kāi)關(guān)電路在導(dǎo)通所述驅(qū)動(dòng)電流之后、直到經(jīng)過(guò)預(yù)定屏蔽時(shí)間 段為止，有選擇地傳送所述偏置電壓，而在其它時(shí)間段傳送所述感測(cè) 電壓。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中所述開(kāi)關(guān)電路包括 第一模擬開(kāi)關(guān)，連接在被施加所述感測(cè)電壓的端子與所述比較器的輸入端子之間；第二模擬開(kāi)關(guān)，連接在被施加所述偏置電壓的端子與所述比較器 的輸入端子之間，以及第三模擬開(kāi)關(guān)，連接在被施加所述基準(zhǔn)電壓的端子與所述比較器 的另一輸入端子之間，當(dāng)所述第三模擬開(kāi)關(guān)正常導(dǎo)通時(shí)，所述第一模擬開(kāi)關(guān)和所述第二 模擬開(kāi)關(guān)以互補(bǔ)方式導(dǎo)通和截止。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載驅(qū)動(dòng)設(shè)備，還包括屏蔽電路，連 接在所述比較器和所述控制電路之間，以在導(dǎo)通所述驅(qū)動(dòng)電流之后、 直到經(jīng)過(guò)預(yù)定屏蔽時(shí)間段為止，執(zhí)行對(duì)所述比較輸出信號(hào)的屏蔽處理。
5. —種電器，包括負(fù)載，具有電感分量；以及負(fù)載驅(qū)動(dòng)設(shè)備，用于控制和驅(qū)動(dòng)所述負(fù)載，其中所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)設(shè) 備包括驅(qū)動(dòng)器，用于向所述負(fù)載提供驅(qū)動(dòng)電流；電流感測(cè)電阻器，用于產(chǎn)生與所述驅(qū)動(dòng)器中流動(dòng)的開(kāi)關(guān)電流相對(duì) 應(yīng)的感測(cè)電壓；開(kāi)關(guān)電路，用于有選擇地傳送所述感測(cè)電壓和預(yù)定偏置龜壓之一； 比較器，用于將所述開(kāi)關(guān)電路的所選電壓與預(yù)定基準(zhǔn)電壓相比較；以及控制電路，用于根據(jù)所述比較器的比較輸出信號(hào)，產(chǎn)生針對(duì)所述 驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，和所述驅(qū)動(dòng)器根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)來(lái)執(zhí)行所述驅(qū)動(dòng)電流的恒定電 流斬波控制。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電器，其中所述控制電路產(chǎn)生針對(duì)所述驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，以在預(yù)定時(shí) 間段上導(dǎo)通所述驅(qū)動(dòng)電流，并根據(jù)所述比較輸出信號(hào)的邏輯改變來(lái)截 止所述驅(qū)動(dòng)電流，以及所述開(kāi)關(guān)電路在導(dǎo)通所述驅(qū)動(dòng)電流之后、直到經(jīng)過(guò)預(yù)定屏蔽時(shí)間 段為止，有選擇地傳送所述偏置電壓，而在其他時(shí)間段傳送所述感測(cè) 電壓。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電器，其中所述開(kāi)關(guān)電路包括 第一模擬開(kāi)關(guān)，連接在被施加所述感測(cè)電壓的端子與所述比較器的輸入端子之間；第二模擬開(kāi)關(guān)，連接在被施加所述偏置電壓的端子與所述比較器 的輸入端子之間，以及 第三模擬開(kāi)關(guān)，連接在被施加所述基準(zhǔn)電壓的端子與所述比較器 的另一輸入端子之間，當(dāng)所述第三模擬開(kāi)關(guān)正常導(dǎo)通時(shí)，所述第一模擬開(kāi)關(guān)和所述第二 模擬開(kāi)關(guān)以互補(bǔ)方式導(dǎo)通和截止。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電器，其中所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)設(shè)備還包括屏 蔽電路，所述屏蔽電路連接在所述比較器和所述控制電路之間，以在 導(dǎo)通所述驅(qū)動(dòng)電流之后、直到經(jīng)過(guò)預(yù)定屏蔽時(shí)間段為止，執(zhí)行對(duì)所述 比較輸出信號(hào)的屏蔽處理。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電器，其中所述負(fù)載是構(gòu)成電機(jī)的電機(jī) 線圈。
全文摘要
一種負(fù)載驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括驅(qū)動(dòng)器，用于向具有電感分量的負(fù)載提供驅(qū)動(dòng)電流；電流感測(cè)電阻器，用于產(chǎn)生與所述驅(qū)動(dòng)器中流動(dòng)的開(kāi)關(guān)電流相對(duì)應(yīng)的感測(cè)電壓；開(kāi)關(guān)電路，用于選擇性地傳送感測(cè)電壓和預(yù)定偏置電壓之一；比較器，用于將所述開(kāi)關(guān)電路的所選電壓與預(yù)定基準(zhǔn)電壓相比較；以及邏輯電路，用于根據(jù)所述比較器的比較輸出信號(hào)，產(chǎn)生針對(duì)所述驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，從而在避免由于噪聲引起的誤操作的同時(shí)，以增強(qiáng)的穩(wěn)定性執(zhí)行對(duì)所述驅(qū)動(dòng)電流的恒定電流斬波控制。
文檔編號(hào)H02P6/14GK101123410SQ20071014091
公開(kāi)日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2007年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月10日
發(fā)明者奧井英樹(shù) 申請(qǐng)人:羅姆股份有限公司