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電機驅(qū)動電路和電機驅(qū)動方法

文檔序號:7434398閱讀:270來源:國知局
專利名稱:電機驅(qū)動電路和電機驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及電機驅(qū)動技術(shù),特別涉及電機轉(zhuǎn)速的控制技術(shù)。
背景技術(shù)
已知在使DC電機、主軸電機(spindle motor)等電機旋轉(zhuǎn)時,電機中會產(chǎn)生與其 轉(zhuǎn)速相應(yīng)的反電動勢電壓(例如參照專利文獻1)。以往,以橋控制方式使用過檢測反電動 勢地轉(zhuǎn)動電機的方法(例如錄音帶等),但因其電壓利用效率較差、電機線圈電阻值隨溫度 變化、精度較差等理由,一般還是采用使用了霍爾傳感器、速度傳感器的方式。但是,如果不 要求高精度,則利用反電動勢電壓的方式還是很有利用價值的?!矊@墨I1〕日本特開2000-166285號公報

發(fā)明內(nèi)容
〔發(fā)明所要解決的課題〕在這樣的情況下,本發(fā)明人認識到以下課題。電機的線圈兩端的電位差中除反電動勢電壓外還包括線圈的電阻分量所產(chǎn)生的 電壓降,所以難以將該電位差就此作為反電動勢電壓來利用。本發(fā)明是鑒于這樣的情況而設(shè)計的,其一個方案的例示性目的在于提供一種能準 確地檢測反電動勢電壓的電機驅(qū)動技術(shù)。〔用于解決課題的手段〕本發(fā)明的一個方案涉及一種電機驅(qū)動電路。該電機驅(qū)動電路包括用于連接作為 驅(qū)動對象的電機的H橋電路,其具有兩組串聯(lián)連接在電源端子與接地端子之間的高側(cè)晶體 管和低側(cè)晶體管;電位差檢測電路,用于輸出與電機的兩端的電位差相應(yīng)的兩端電壓;校 正電路,使用與電機的電阻分量和處于流過電機的驅(qū)動電流的路徑上的高側(cè)晶體管或低側(cè) 晶體管的一個晶體管的導(dǎo)通電阻之比相應(yīng)的校正值,來校正該一個晶體管的導(dǎo)通電阻所產(chǎn) 生的電壓降,并作為與電機的電阻分量所產(chǎn)生的電壓降相應(yīng)的校正電壓而輸出;反電動勢 檢測電路,用于將同兩端電壓與校正電壓之差相應(yīng)的電壓作為表示電機所產(chǎn)生的反電動勢 電壓的檢測電壓而輸出;以及控制電路,通過脈沖調(diào)制來驅(qū)動H橋電路,使得與檢測電壓相 應(yīng)的電機的轉(zhuǎn)速趨近于所被指定的轉(zhuǎn)速。通過該方案,能夠從兩端電壓減去與電機的電阻分量所產(chǎn)生的電壓降相應(yīng)的校正 電壓,所以能夠得到表示電機所產(chǎn)生的反電動勢電壓的檢測電壓??梢允窃趯⑻幱诎吹谝粯O性方向流過電機的驅(qū)動電流的路徑上的高側(cè)晶體管或 低側(cè)晶體管的一者記為第一晶體管,將處于按不同于第一極性的第二極性方向流過電機的 驅(qū)動電流的路徑上的高側(cè)晶體管或低側(cè)晶體管的一者記為第二晶體管時,當(dāng)電機中按第一 極性流過驅(qū)動電流時,校正電路使用同電機的電阻分量與第一晶體管的導(dǎo)通電阻之比相應(yīng) 的第一校正值,來校正第一晶體管的導(dǎo)通電阻所產(chǎn)生的電壓降,并作為與電機的電阻分量 所產(chǎn)生的電壓降相應(yīng)的校正電壓而輸出;當(dāng)電機中按第二極性流過驅(qū)動電流時,校正電路
4使用同電機的電阻分量與第二晶體管的導(dǎo)通電阻之比相應(yīng)的第二校正值,來校正第二晶體 管的導(dǎo)通電阻所產(chǎn)生的電壓降,并作為與電機的電阻分量所產(chǎn)生的電壓降相應(yīng)的校正電壓 而輸出。此時,能夠在電機按第一極性方向流過驅(qū)動電流時和按第二極性方向流過驅(qū)動電 流時分別進行校正。控制電路可以取得處于流過電機的驅(qū)動電流的路徑上的高側(cè)晶體管或低側(cè)晶體 管的一個晶體管的導(dǎo)通電阻所產(chǎn)生的電壓降,作為表示電機的驅(qū)動電流的電壓而用于電流 反饋控制。此時,無需另外設(shè)置電流檢測用的電阻??梢栽谌〉眯U禃r,控制電路通過脈沖調(diào)制驅(qū)動H橋電路,使得在電機未旋轉(zhuǎn) 的狀態(tài)下所述一個晶體管的導(dǎo)通電阻所產(chǎn)生的電壓降成為已知的基準電壓。電機驅(qū)動電路 可以還包括校正值取得電路,在取得校正值時,將同兩端電壓與基準電壓之比相應(yīng)的值作 為校正值輸出給校正電路。此時,無需從外部設(shè)定校正所要使用的校正值。本發(fā)明的另一方案是一種電機驅(qū)動方法。該方法是對連接于具有兩組串聯(lián)連接在 電源端子與接地端子之間的高側(cè)晶體管和低側(cè)晶體管的H橋電路的電機進行驅(qū)動的電機 驅(qū)動方法,包括測定與電機的兩端的電位差相應(yīng)的兩端電壓的步驟;使用與電機的電阻 分量和處于流過電機的驅(qū)動電流的路徑上的高側(cè)晶體管或低側(cè)晶體管的一個晶體管的導(dǎo) 通電阻之比相應(yīng)的校正值,來校正該一個晶體管的導(dǎo)通電阻所產(chǎn)生的電壓降,得到與電機 的電阻分量所產(chǎn)生的電壓降相應(yīng)的校正電壓的步驟;取得同兩端電壓與校正電壓之差相應(yīng) 的電壓,作為表示電機所產(chǎn)生的反電動勢電壓的檢測電壓的步驟;以及通過脈沖調(diào)制來驅(qū) 動H橋電路,使得與檢測電壓相應(yīng)的電機的轉(zhuǎn)速趨近于所被指定的轉(zhuǎn)速的步驟。通過該方案,能夠從兩端電壓減去與電機的電阻分量所產(chǎn)生的電壓降相應(yīng)的校正 電壓,所以能夠得到表示電機所產(chǎn)生的反電動勢電壓的檢測電壓。另外,將以上構(gòu)成要素的任意組合、本發(fā)明的構(gòu)成要素及表現(xiàn)形式在方法、裝置、 系統(tǒng)等之間相互轉(zhuǎn)變的方案,作為本發(fā)明的實施方式也是有效的。〔發(fā)明效果〕 通過本發(fā)明的一個方案,能準確地檢測出反電動勢電壓。


圖1是表示實施方式的電機驅(qū)動電路及其所驅(qū)動的DC電機的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖2是表示圖1的電機驅(qū)動電路的動作狀態(tài)的時序圖。圖3是表示第一變形例的校正電路的結(jié)構(gòu)的電路4是表示第二變形例的校正電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖5的(A)、⑶是表示圖1的補償電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖6的(A) (C)是表示圖1的第一濾波器和第二濾波器中的至少一者的結(jié)構(gòu)的 電路圖。〔標(biāo)號說明〕1. . .DC電機,10. . .H橋電路,20...電位差檢測電路,30...校正電路,40...反電動勢檢測電路,50...控制電路,60...校正值取得電路,100...電機驅(qū)動電路。
具體實施例方式
以下基于優(yōu)選的實施方式,參照

本發(fā)明。對于各附圖中所示的相同或等 同的構(gòu)成要素、部件、信號標(biāo)注相同的符號,并適當(dāng)省略重復(fù)的說明。另外,在各附圖中,對 于在說明本發(fā)明實施方式上并不重要的一部分部件,省略其圖示。 在本說明書中,所謂“部件A連接于部件B的狀態(tài)”,包括部件A與部件B物理地直 接連接的情形,以及部件A與部件B經(jīng)由不對電連接狀態(tài)產(chǎn)生影響的其他部件間接相連接 的情形。本發(fā)明的實施方式是驅(qū)動DC電機的電機驅(qū)動電路,例如能夠合適地應(yīng)用于使數(shù) 字照相機的鏡頭移動的DC電機的驅(qū)動電路。此外,還能合適地應(yīng)用于⑶(Compact Disc)、 DVD (Digital Versatile Disc)等光盤的記錄再現(xiàn)裝置中的光拾取器的頭部分的動作所使 用的DC電機的驅(qū)動電路。在實施方式的電機驅(qū)動電路中,預(yù)先求出DC電機的電阻分量與H橋電路的低側(cè)晶 體管的導(dǎo)通電阻之比,使在DC電機旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下該導(dǎo)通電阻所產(chǎn)生的電壓降乘以所求出 的比,由此導(dǎo)出DC電機的電阻分量所產(chǎn)生的電壓降,再通過用DC電機的兩端電壓減去該導(dǎo) 出的電壓降,來導(dǎo)出DC電機所產(chǎn)生的反電動勢電壓。然后進行控制,使得該反電動勢電壓 所表示的電機轉(zhuǎn)速趨近于所被指定的轉(zhuǎn)速。圖1是表示實施方式的電機驅(qū)動電路100及其所驅(qū)動的DC電機1的結(jié)構(gòu)的電路 圖。電機驅(qū)動電路100包括H橋電路10、電位差檢測電路20、校正電路30、反電動勢檢測電 路40、控制電路50、校正值取得電路60。電機驅(qū)動電路100被輸入表示所被指定的轉(zhuǎn)速的 指示電壓Vp。電機驅(qū)動電路100對DC電機1的端子施加被脈沖寬度調(diào)制了的驅(qū)動電壓,使 得DC電機i的轉(zhuǎn)速趨近于所被指定的轉(zhuǎn)速。電機驅(qū)動電路100作為功能IC 一體集成在一 個半導(dǎo)體襯底上。DC電機1包含連接于其第一端子P1和第二端子P2的線圈。在圖1中為說明方 便,將線圈以其等價電路的形式來表現(xiàn)。線圈具有電阻分量Rm(以下,電阻標(biāo)號也表示其電 阻值)和電感分量Lm。DC電機1的線圈中流過驅(qū)動電流(將電流值記為Im)時,因電阻分 量Rm的存在而在DC電機1的第一端子P1與第二端子P2之間產(chǎn)生電壓降(RmX Im)。此 外,在DC電機1旋轉(zhuǎn)時,DC電機1的第一端子P1和第二端子P2間還產(chǎn)生因其旋轉(zhuǎn)和電感 分量Lm而引起的反電動勢電壓Eg。S卩,DC電機1的兩端的電位差Vm為Vm = RmX Im+Eg.(式 1)。H橋電路10具有串聯(lián)連接在電源電壓Vdd與接地電位(0V)之間的第一高側(cè)晶體 管MH1和第一低側(cè)晶體管ML1,以及同樣串聯(lián)連接在電源電壓Vdd與接地電位之間的第二 高側(cè)晶體管MH2和第二低側(cè)晶體管ML2。在本實施方式中,第一高側(cè)晶體管MH1、第二高側(cè) 晶體管MH2是P溝道M0SFET。另外,第一低側(cè)晶體管ML1、第二低側(cè)晶體管ML2是N溝道 M0SFET。這些晶體管也可以全都是N溝道M0SFET或者雙極型晶體管。第一高側(cè)晶體管MH1和第一低側(cè)晶體管ML1的連接點的第一開關(guān)電壓Vswl被施 加于DC電機1的第一端子PI。第一高側(cè)晶體管MH1、第一低側(cè)晶體管ML1的導(dǎo)通截止?fàn)顟B(tài)由施加于各晶體管的柵極的第一高側(cè)驅(qū)動信號SH1、第一低側(cè)驅(qū)動信號SL1控制。同樣,第二高側(cè)晶體管MH2和第二低側(cè)晶體管ML2的連接點的第二開關(guān)電壓Vsw2 被施加于DC電機1的第二端子P2。第二高側(cè)晶體管MH2、第二低側(cè)晶體管ML2的導(dǎo)通截止?fàn)顟B(tài)由施加于各晶體管的 柵極的第二高側(cè)驅(qū)動信號SH2、第二低側(cè)驅(qū)動信號SL2控制。在本實施方式中,將DC電機1被第一高側(cè)晶體管MH1和第二低側(cè)晶體管ML2的導(dǎo) 通截止驅(qū)動時流過DC電機1的線圈的驅(qū)動電流的方向設(shè)為正轉(zhuǎn)方向。在該兩個晶體管都 導(dǎo)通、DC電機1中流過驅(qū)動電流時,第一開關(guān)電壓Vswl成為由電源電壓Vdd減去第一高側(cè) 晶體管MH1的導(dǎo)通電阻所產(chǎn)生的電壓降后的值。此外,第二開關(guān)電壓Vsw2成為第二低側(cè)晶 體管ML2的導(dǎo)通電阻所產(chǎn)生的電壓降(Rtt2X Im)。將DC電機1被第二高側(cè)晶體管MH2和第一低側(cè)晶體管ML1的導(dǎo)通截止驅(qū)動時流 過DC電機1的線圈的驅(qū)動電流的方向設(shè)為逆轉(zhuǎn)方向。不論是在正轉(zhuǎn)方向還是逆轉(zhuǎn)方向時, DC電機1的轉(zhuǎn)速都是通過驅(qū)動晶體管的驅(qū)動信號的脈沖寬度調(diào)制來控制的。電位差檢測電路20輸出與DC電機1的兩端子PI、P2的電位差Vm相應(yīng)的兩端電 壓Vh。電位差檢測電路20包括第一濾波器22、第二濾波器24、差動放大器26。第一濾波器 22被輸入要施加于DC電機1的第一端子P1的第一開關(guān)電壓Vswl。若第一開關(guān)電壓Vswl 被脈沖寬度調(diào)制了,則第一濾波器22將之平滑化,輸出與第一開關(guān)電壓Vswl的振幅對應(yīng)的 第一平滑電壓Vfl。若第二開關(guān)電壓Vsw2被脈沖寬度調(diào)制了,則第二濾波器24將之平滑 化,輸出與第二開關(guān)電壓Vsw2的振幅對應(yīng)的第二平滑電壓Vf2。差動放大器26接收第一平滑電壓Vfl和第二平滑電壓Vf2,輸出與其差對應(yīng)的兩 端電壓Vh。當(dāng)DC電機1按正轉(zhuǎn)方向流過驅(qū)動電流時,校正電路30使用同DC電機1的電阻分 量Rm與第二低側(cè)晶體管ML2的導(dǎo)通電阻之比相應(yīng)的第一校正值C1來校正第二低側(cè)晶 體管ML2的導(dǎo)通電阻所產(chǎn)生的電壓降,并作為與DC電機1的電阻分量Rm所產(chǎn)生的電 壓降相應(yīng)的校正電壓Vc而輸出。當(dāng)DC電機1按逆轉(zhuǎn)方向流過驅(qū)動電流時,校正電路30使 用同DC電機1的電阻分量Rm與第一低側(cè)晶體管ML1的導(dǎo)通電阻之比相應(yīng)的第二校正 值C2來校正第一低側(cè)晶體管ML1的導(dǎo)通電阻Rmu所產(chǎn)生的電壓降,并作為與DC電機1的 電阻分量Rm所產(chǎn)生的電壓降相應(yīng)的校正電壓Vc而輸出。校正電路30包括第三開關(guān)SW3、乘法器32、第二開關(guān)SW2、第一保持電路34、第二 保持電路36。第三開關(guān)SW3由后述的選擇電路56所控制,選擇第一平滑電壓Vfl (圖1中Y側(cè)) 或第二平滑電壓Vf2(圖1中X側(cè))的一者。在DC電機1按正轉(zhuǎn)方向流過驅(qū)動電流時,第 三開關(guān)SW3選擇第二平滑電壓Vf2,在DC電機1按逆轉(zhuǎn)方向流過驅(qū)動電流時,第三開關(guān)SW3 選擇第一平滑電壓Vfl。即,第三開關(guān)SW3選擇與低側(cè)晶體管的導(dǎo)通電阻所產(chǎn)生的電壓降對 應(yīng)的電壓。第一保持電路34保持后述的校正值取得電路60在后述的校正模式中所取得的、 與以DC電機1的電阻分量Rm為分子、以第二低側(cè)晶體管ML2的導(dǎo)通電阻為分母的分 數(shù)值(Rm/Ri2)相對應(yīng)的第一校正值C1。第二保持電路36保持校正值取得電路60在校正 模式中所取得的、與以DC電機1的電阻分量Rm為分子、以第一低側(cè)晶體管ML1的導(dǎo)通電阻
7R-為分母的分數(shù)值(Rm/Rn)相對應(yīng)的第二校正值C2。第二開關(guān)SW2由后述的選擇電路56所控制,選擇第一校正值C1 (圖1中X側(cè))和 第二校正值C2(圖1中Y側(cè))中的一者。當(dāng)DC電機1中按正轉(zhuǎn)方向流過驅(qū)動電流時,第二 開關(guān)SW2選擇第一校正值C1,當(dāng)DC電機1中按逆轉(zhuǎn)方向流過驅(qū)動電流時,第二開關(guān)SW2選 擇第二校正值C2。乘法器32使第二開關(guān)SW2所選擇的電壓與第三開關(guān)SW3所選擇的電壓相乘,作為 校正電壓Vc輸出。當(dāng)DC電機1中按正轉(zhuǎn)方向流過驅(qū)動電流時,第三開關(guān)SW3選擇第二平 滑電壓Vf2、即與第二低側(cè)晶體管ML2的導(dǎo)通電阻、2所產(chǎn)生的電壓降(IV2XIm)對應(yīng)的電 壓。另外,第二開關(guān)SW2選擇與以DC電機1的電阻分量Rm為分子、以第二低側(cè)晶體管ML2 的導(dǎo)通電阻1^2為分母的分數(shù)值(Rm/Ri2)對應(yīng)的第一校正值C1。因此,將它們相乘后的校 正電壓Vc就對應(yīng)于DC電機1的電阻分量Rm所產(chǎn)生的電壓降(RmX Im)。艮口,Vc = (Ra2 X Im) X (Rm/Ra2) = RmX Im ......(式 2)。逆轉(zhuǎn)方向時也是一樣,校正電壓Vc也是對應(yīng)于DC電機1的電阻分量Rm所產(chǎn)生的 電壓降。乘法器32例如可以是用與校正值保持電路所保持的校正值對應(yīng)的增益來對第三 開關(guān)SW3所選擇的電壓進行放大的放大器。反電動勢檢測電路40將同兩端電壓Vh與校正電壓Vc之差相應(yīng)的電壓作為表示 DC電機1中所產(chǎn)生的反電動勢電壓Eg的檢測電壓Ve而輸出。如上所述校正電壓Vc對應(yīng) 于DC電機1的電阻分量Rm所產(chǎn)生的電壓降(RmX Im)。另外,兩端電壓Vh對應(yīng)于DC電機 1的第一端子P1與第二端子P2之間的電位差Vm,在DC電機1旋轉(zhuǎn)著的情況下,包含DC電 機1的電阻分量Rm所產(chǎn)生的電壓降(RmXIm)和DC電機1中所產(chǎn)生的反電動勢電壓Eg。 因此,若取兩端電壓Vh與校正電壓Vc之差,則DC電機1的電阻分量Rm所產(chǎn)生的電壓降 (RmXIm)被消除,只剩下DC電機1所產(chǎn)生的反電動勢電壓Eg。艮口,Vh-Vc = Vm-RmX Im= RmX Im+Eg-RmX Im= Eg......(式 3)??刂齐娐?0接受檢測電壓Ve和表示所被指定的轉(zhuǎn)速的指示電壓Vp,生成用于以 脈沖寬度調(diào)制來驅(qū)動H橋電路10的第一高側(cè)驅(qū)動信號SH1、第二高側(cè)驅(qū)動信號SH2、第一低 側(cè)驅(qū)動信號SL1及第二低側(cè)驅(qū)動信號SL2,使得與檢測電壓Ve相應(yīng)的DC電機1的轉(zhuǎn)速趨近 于指示電壓Vp所表示的被指定的轉(zhuǎn)速。另外,控制電路50取得由第三開關(guān)SW3所選擇的 電壓、即與低側(cè)晶體管的導(dǎo)通電阻所產(chǎn)生的電壓降對應(yīng)的電壓,作為表示流過DC電機1的 驅(qū)動電流的電壓,將之用于電流反饋控制??刂齐娐?0包括第一減法器52、補償電路54、選擇電路56、基準電壓源58、第一 開關(guān)SW1、第二減法器62、緩沖器64、驅(qū)動信號生成電路66。第一減法器52輸出同指示電壓Vp與利用緩沖器64乘以適當(dāng)系數(shù)后的檢測電壓 Ve之差對應(yīng)的頻率差電壓Vf,其中所述系數(shù)是為適合于與指示電壓Vp進行比較的系數(shù)。頻 率差電壓Vf被補償電路54變換成表示驅(qū)動電流的目標(biāo)值的目標(biāo)電壓Vt。補償電路54改 變目標(biāo)電壓Vt,使得頻率差電壓Vf趨近于如下值,即利用反電動勢電壓Eg實測出的轉(zhuǎn)速與 被指定的轉(zhuǎn)速之差為零時所對應(yīng)的值。在圖1的例子中,補償電路54改變目標(biāo)電壓Vt使得頻率差電壓Vf變小。補償電路54采用公知技術(shù)、例如PI (Proportional Integral 比 例-積分)補償器等來構(gòu)成。第一開關(guān)SW1由后述的選擇電路56所控制,選擇目標(biāo)電壓Vt或基準電壓源58所 輸出的基準電壓Vref的一者。在通常動作模式下,第一開關(guān)SW1選擇目標(biāo)電壓Vt,而在后 述的校正模式下,第一開關(guān)SW1選擇基準電壓Vref。第二減法器62將同第一開關(guān)SW1所選擇的電壓與第三開關(guān)SW3所選擇的電壓之 差對應(yīng)的差分電壓Vdif輸出給驅(qū)動信號生成電路66。在通常動作模式下,差分電壓Vdif 對應(yīng)于目標(biāo)電壓Vt與表示DC電機1中流過的驅(qū)動電流的電壓之差,即驅(qū)動電流的目標(biāo)值 與實測值之差。在校正模式下,差分電壓Vdif對應(yīng)于基準電壓Vref與表示DC電機1中流 過的驅(qū)動電流的電壓之差。驅(qū)動信號生成電路66生成用于通過脈沖寬度調(diào)制來驅(qū)動H橋電路10的第一高側(cè) 驅(qū)動信號SH1、第二高側(cè)驅(qū)動信號SH2、第一低側(cè)驅(qū)動信號SL1及第二低側(cè)驅(qū)動信號SL2,使 得差分電壓Vdif變小、即在通常動作模式下驅(qū)動電流的目標(biāo)值與實測值之差變小。更詳細 來說,是驅(qū)動信號生成電路66進行控制,使得若差分電壓Vdif大于預(yù)定的基準值,就增加 相應(yīng)量的驅(qū)動電壓的占空比,而若其小于預(yù)定的基準值,就減小相應(yīng)量的驅(qū)動電壓的占空 比。作為控制電路50整體來看,在通常動作模式下,首先是進行控制使得同表示驅(qū)動 電流的電壓與表示驅(qū)動電流的目標(biāo)值的目標(biāo)電壓Vt之差相對應(yīng)的差分電壓Vdif減小,所 以是進行電流反饋控制。此時,應(yīng)注意是利用低側(cè)晶體管的導(dǎo)通電阻所產(chǎn)生的電壓降來作 為表示驅(qū)動電流的電壓的。由此,與再另外設(shè)置電流檢測用電阻的結(jié)構(gòu)相比,能削減部件 數(shù),所以較為有利。另外,由于是進行使同被指定的轉(zhuǎn)速與利用反電動勢電壓Eg實測出的轉(zhuǎn)速之差 對應(yīng)的頻率差電壓Vf減小的控制,所以對于轉(zhuǎn)速也是進行反饋控制。選擇電路56例如通過參照頻率差電壓Vf或者從外部接受指令,來判斷DC電機1 應(yīng)按正轉(zhuǎn)方向流過驅(qū)動電流,還是應(yīng)按照逆轉(zhuǎn)方向流過驅(qū)動電流。在正轉(zhuǎn)方向的情況下,使 驅(qū)動信號生成電路66驅(qū)動第一高側(cè)晶體管MH1和第二低側(cè)晶體管ML2,使第二開關(guān)SW2選 擇第一校正值C1,使第三開關(guān)SW3選擇第二平滑電壓Vf2。另外,在逆轉(zhuǎn)方向的情況下,使 驅(qū)動信號生成電路66驅(qū)動第二高側(cè)晶體管MH2和第一低側(cè)晶體管ML1,使第二開關(guān)SW2選 擇第二校正值C2,使第三開關(guān)SW3選擇第一平滑電壓Vfl。選擇電路56在電源接通起的預(yù)定期間、例如10ms的期間內(nèi),使電機驅(qū)動電路100 以校正模式動作,之后以通常動作模式動作。選擇電路56在校正模式下使第一開關(guān)SW1選 擇基準電壓Vref,并將基準電壓Vref的值通知給校正值取得電路60。選擇電路56將基準 電壓源58的基準電壓Vref的值設(shè)定為DC電機1的轉(zhuǎn)子尚未開始旋轉(zhuǎn)的程度的較小值。選擇電路56在校正模式的最初5ms內(nèi),使驅(qū)動信號生成電路66驅(qū)動第一高側(cè)晶 體管MH1和第二低側(cè)晶體管ML2,使第三開關(guān)SW3選擇第二平滑電壓Vf2。由此,在校正模 式的最初5ms內(nèi),DC電機1的線圈中按正轉(zhuǎn)方向流過驅(qū)動電流,進行將第二低側(cè)晶體管ML2 的導(dǎo)通電阻所產(chǎn)生的電壓降作為驅(qū)動電流信息而反饋的電流反饋控制。選擇電路56在校正模式的接下來的5ms內(nèi),使驅(qū)動信號生成電路66驅(qū)動第二高 側(cè)晶體管MH2和第一低側(cè)晶體管ML1,使第三開關(guān)SW3選擇第一平滑電壓Vfl。由此,在校
9正模式的后5ms內(nèi),DC電機1的線圈中按逆轉(zhuǎn)方向流過驅(qū)動電流,進行將第一低側(cè)晶體管 ML1的導(dǎo)通電阻所產(chǎn)生的電壓降作為驅(qū)動電流信息而反饋的電流反饋控制。選擇電路56在通常動作模式下使第一開關(guān)SW1選擇目標(biāo)電壓Vt。校正值取得電路60在校正模式下取得從差動放大器26輸出的兩端電壓Vh,并從 選擇電路56取得基準電壓Vref的值。然后,校正值取得電路60在校正模式的最初5ms內(nèi) 針對所取得的兩端電壓Vh和基準電壓Vref,將以兩端電壓Vh為分子、以基準電壓Vref為 分母的分數(shù)值所對應(yīng)的電壓作為第一校正值C1輸出給第一保持電路34。在此,說明上述的以兩端電壓Vh為分子、以基準電壓Vref為分母的分數(shù)值變得與 以DC電機1的電阻分量Rm為分子、以第二低側(cè)晶體管ML2的導(dǎo)通電阻為分母的分數(shù) 值相等的原因。首先,在校正模式下,進行電流反饋控制,基準電壓Vref與第二平滑電壓Vf2變 得相等(Vref = Vf2)。這里,第二平滑電壓Vf2可以視作第二低側(cè)晶體管ML2的導(dǎo)通電阻 R‘2所產(chǎn)生的電壓降0V2XIm),所以Vref = Rtt2XIm成立。另一方面,由于在校正模式下 DC電機1不旋轉(zhuǎn),所以DC電機1中不產(chǎn)生反電動勢電壓Eg,兩端電壓Vh就等于DC電機1 的電阻分量Rm所產(chǎn)生的電壓降(RmX Im),即Vh = RmX Im。因此,Vh/Vref = Rm/RML2。校正值取得電路60在校正模式的接下來的5ms內(nèi),針對所取得的兩端電壓Vh和 基準電壓Vref,將以兩端電壓Vh為分子、以基準電壓Vref為分母的分數(shù)值所對應(yīng)的電壓 作為第二校正值C2輸出給第二保持電路36。該分數(shù)值與以DC電機1的電阻分量Rm為分 子、以第一低側(cè)晶體管ML1的導(dǎo)通電阻Rmu為分母的分數(shù)值相等,原因如上。下面說明如上那樣構(gòu)成的電機驅(qū)動電路100的動作。圖2是表示圖1的電機驅(qū)動電路100的動作狀態(tài)的時序圖。圖2中從上到下依次 表示Vf輸出、第一開關(guān)SW1的選擇方向、第二開關(guān)SW2的選擇方向、第三開關(guān)SW3的選擇方向。在時刻tl對電機驅(qū)動電路100接通電源后,電機驅(qū)動電路100開始校正模式下的 動作。在該校正模式下,第一開關(guān)SW1選擇Y側(cè)、即基準電壓Vref,DC電機1中流過其轉(zhuǎn)子 不發(fā)生旋轉(zhuǎn)的程度的驅(qū)動電流。因此,電機的轉(zhuǎn)速為0。電機驅(qū)動電路100在從時刻tl起 至10ms后的時刻t3期間內(nèi),以校正模式進行動作。另外,在時刻tl起的5ms后的時刻t2, 切換正轉(zhuǎn)和逆轉(zhuǎn)。這里,將時刻tl至?xí)r刻t2期間記為用于求取正轉(zhuǎn)方向下的校正值的第 一校正期間 1,將時刻t2至?xí)r刻t3期間記為用于求取逆轉(zhuǎn)方向下的校正值的第二校正期 間小2。在第一校正期間內(nèi),DC電機1中按正轉(zhuǎn)方向流過驅(qū)動電流,第三開關(guān)SW3選 擇X側(cè)、即第二平滑電壓Vf2側(cè)。在第二校正期間內(nèi),DC電機1中按逆轉(zhuǎn)方向流過驅(qū)動電 流,第三開關(guān)SW3選擇Y側(cè)、即第一平滑電壓Vfl側(cè)?;谠诘谝恍U陂g 1內(nèi)取得的兩端電壓Vh和所被設(shè)定的基準電壓Vref,由校 正值取得電路60算出第一校正值C1,并保持在第一保持電路34中。另外,基于在第二校正 期間6 2內(nèi)取得的兩端電壓Vh和所被設(shè)定的基準電壓Vref,由校正值取得電路60算出第 二校正值C2,并保持在第二保持電路36中。在時刻t3,切換成DC電機1中按正轉(zhuǎn)方向流過驅(qū)動電流的通常動作模式。第一 開關(guān)SW1選擇目標(biāo)電壓Vt,第二開關(guān)SW2選擇X側(cè)、即第一校正值C1,第三開關(guān)SW3選擇X側(cè)。驅(qū)動信號生成電路66驅(qū)動第一高側(cè)晶體管MH1和第二低側(cè)晶體管ML2。由此,進行使 DC電機1的反電動勢電壓Eg所表示的轉(zhuǎn)速接近于所被指定的轉(zhuǎn)速的反饋控制。另外,由于在時刻t3起的一段時間內(nèi)所被指定的轉(zhuǎn)速與實際的轉(zhuǎn)速的差較大,所 以驅(qū)動信號生成電路66生成滿占空比的驅(qū)動信號。在時刻t4,參照電機驅(qū)動電路100內(nèi)的頻率差電壓Vf而判斷為DC電機1中按逆 轉(zhuǎn)方向流過驅(qū)動電流。于是第二開關(guān)SW2選擇Y側(cè)、即第一平滑電壓Vfl,第三開關(guān)SW3選 擇Y側(cè)、即第二校正值C2。另外,驅(qū)動信號生成電路66驅(qū)動第二高側(cè)晶體管MH2和第一低 側(cè)晶體管ML1。由此,在逆轉(zhuǎn)方向時也是進行使DC電機1中產(chǎn)生的反電動勢電壓Eg所表示 的轉(zhuǎn)速接近于所被指定的轉(zhuǎn)速的反饋控制。這樣,通過本實施方式的電機驅(qū)動電路100,在通常動作模式下,對于流過驅(qū)動電 流的低側(cè)晶體管的導(dǎo)通電阻所產(chǎn)生的電壓降,用DC電機1的電阻分量與該低側(cè)晶體管的導(dǎo) 通電阻之比進行校正,從而能夠求出DC電機1的電阻分量所產(chǎn)生的電壓降。由此,能夠從 DC電機1的兩端電壓中減去DC電機1的電阻分量所產(chǎn)生的電壓降,所以能夠從DC電機1 的兩端的電位差中更準確地取出與反電動勢電壓Eg相應(yīng)的電壓。另外,由于能夠得到與反 電動勢電壓Eg相應(yīng)的電壓,所以無需另外設(shè)置霍爾傳感器等測量轉(zhuǎn)速的傳感器,有利于部 件個數(shù)的削減。作為檢測DC電機中所產(chǎn)生的反電動勢電壓的方法,除本實施方式的方法之外例 如還能想到以下方法。預(yù)先測定DC電機的電阻分量,并在低側(cè)晶體管與接地電位間設(shè)置電 流檢測用的已知電阻。由此,在驅(qū)動DC電機時,基于電流檢測用的已知電阻所產(chǎn)生的電壓 降而得出流過DC電機的驅(qū)動電流的值,再將該值與預(yù)先測定的DC電機的電阻分量相乘,從 而能夠測出DC電機的電阻分量所產(chǎn)生的電壓降。只要從DC電機的兩端的電位差中減去該 電壓降,就能求出反電動勢電壓。然而在上述方法中,需要預(yù)先測定DC電機的電阻分量,并且需要設(shè)置電流檢測用 的已知電阻。而在本實施方式的電機驅(qū)動電路100中,使用DC電機1的電阻分量Rm與低 側(cè)晶體管的導(dǎo)通電阻的比作為校正值,所以無需預(yù)先測定并保持DC電機的電阻分量,而且 無需另外設(shè)置電流檢測用的已知電阻。由此,電路變得更加簡單,能削減部件個數(shù)。另外,在本實施方式的電機驅(qū)動電路100中,當(dāng)DC電機1中按正轉(zhuǎn)方向流過驅(qū)動 電流時用與之對應(yīng)的第一校正值C1進行校正,而在按逆轉(zhuǎn)方向流過驅(qū)動電流時用與之對 應(yīng)的第二校正值C2進行校正。因此,即使第一低側(cè)晶體管ML1的導(dǎo)通電阻與第二低側(cè) 晶體管ML2的導(dǎo)通電阻有較大差異,也能補償該差異。另外,在本實施方式的電機驅(qū)動電路100中,是將第三開關(guān)SW3所選擇的電壓、即 低側(cè)晶體管的導(dǎo)通電阻所產(chǎn)生的電壓降作為表示驅(qū)動電流的信息而用于電流反饋控制的。 因此,無需另外設(shè)置檢測驅(qū)動電流的電路,能夠削減電路規(guī)模。上述實施方式是個例示,本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解可以對其各構(gòu)成要素和各處理 過程的組合進行各種變形,且這些變形例也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在實施方式中說明了在第一保持電路34中保持第一校正值C1、在第二保持電路 36中保持第二校正值C2,按正轉(zhuǎn)方向、逆轉(zhuǎn)方向而分別使用它們的情況,但不限于此。例如 在認為第一低側(cè)晶體管ML1的導(dǎo)通電阻Rmu與第二低側(cè)晶體管ML2的導(dǎo)通電阻的差較 小的情況下,也可以在正轉(zhuǎn)方向、逆轉(zhuǎn)方向時都使用同DC電機1的電阻分量Rm與第二低側(cè)晶體管ML2的導(dǎo)通電阻1^2之比對應(yīng)的第一校正值C1來作為校正值。圖3是表示第一變形例的校正電路30a的結(jié)構(gòu)的電路圖。校正電路30a包括第三 保持電路70、乘法器72、第三開關(guān)SW3。第三保持電路70保持校正值取得電路60在校正 模式下所取得的、與以DC電機1的電阻分量Rm為分子、以第二低側(cè)晶體管ML2的導(dǎo)通電阻 1^2為分母的分數(shù)值(Rm/IV2)對應(yīng)的第一校正值C1。乘法器72將第三保持電路70中所保 持的第一校正值C1與第三開關(guān)SW3所選擇的電壓相乘,作為校正電壓Vc輸出。即,不論是 正轉(zhuǎn)方向還是逆轉(zhuǎn)方向時,第三開關(guān)SW3所選擇的電壓都被用第一校正值C1校正。這樣, 通過第一變形例,能夠削減保持校正值的保持電路的數(shù)量,能削減電路規(guī)模。在實施方式中,說明了將DC電機1的電阻分量Rm與低側(cè)晶體管的導(dǎo)通電阻之比 作為校正值來使用的情況,但不限于此。例如也可以將DC電機1的電阻分量Rm與高側(cè)晶 體管的導(dǎo)通電阻之比作為校正值來使用。圖4是表示第二變形例的校正電路30b的結(jié)構(gòu)的電路圖。校正電路30b包括第三 保持電路70、乘法器74、差動放大器76、第四開關(guān)SW4。第四開關(guān)SW4由選擇電路56控制,選擇第一平滑電壓Vfl或第二平滑電壓Vf2的 任一者。第四開關(guān)SW4在DC電機1按正轉(zhuǎn)方向流過驅(qū)動電流時選擇第一平滑電壓Vfl,在 DC電機1按逆轉(zhuǎn)方向流過驅(qū)動電流時選擇第二平滑電壓Vf2。即,第四開關(guān)SW4選擇與從 電源電壓Vdd減去高側(cè)晶體管的導(dǎo)通電阻所產(chǎn)生的電壓降后的電壓對應(yīng)的電壓。差動放大器76輸出同電源電壓Vdd與第四開關(guān)SW4所選擇的電壓之差對應(yīng)的被 校正電壓Vg。被校正電壓Vg成為與高側(cè)晶體管的導(dǎo)通電阻所產(chǎn)生的電壓降對應(yīng)的電壓。乘法器74將第三保持電路70中所保持的第一校正值C1與被校正電壓Vg相乘, 作為校正電壓Vc輸出。通過第二變形例,能夠利用高側(cè)晶體管的導(dǎo)通電阻所產(chǎn)生的電壓降來求出DC電 機1的電阻分量Rm所產(chǎn)生的電壓降。這樣,只要適宜地根據(jù)應(yīng)用而決定使用哪個晶體管的 導(dǎo)通電阻即可,設(shè)計的自由度較高。實施方式的電機驅(qū)動電路100的一部分功能也可以通過數(shù)字處理來實現(xiàn)。例如可 以在第一濾波器22和第二濾波器24的輸入級設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換器,將之后的處理數(shù)字化。下面說明實施方式的電機驅(qū)動電路100的補償電路54的電路構(gòu)成例子。圖5的 (A)、⑶是表示圖1的補償電路54的結(jié)構(gòu)的電路圖。實施方式的電機驅(qū)動電路100的補償電路54可以是數(shù)字型的PI (比例-積分) 補償器。圖5的(A)是表示該數(shù)字型PI補償器54a的結(jié)構(gòu)的電路圖。PI補償器54a包括第一輸入端子202、第一乘法器204、第二乘法器206、第三乘 法器208、第四乘法器210、第五乘法器212、第一加法器214、第二加法器216、第三加法器 218、第一延遲元件220、第一輸出端子222。第一輸入端子202被輸入表示頻率差電壓Vf的數(shù)字信號。這里,當(dāng)?shù)谝粶p法器52 所輸出的頻率差電壓Vf是模擬電壓時,用公知的數(shù)模轉(zhuǎn)換技術(shù)將該模擬電壓轉(zhuǎn)換成表示 頻率差電壓Vf的數(shù)字信號。如此轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號被輸入到第一輸入端子202。第一乘法器204和第二乘法器206分別對被輸入到第一輸入端子202的數(shù)字信號 乘以預(yù)定的第一、第二系數(shù)后輸出。第一加法器214將第一乘法器204所輸出的數(shù)字信號 與第四乘法器210所輸出的數(shù)字信號相加后輸出。第一延遲元件220是使數(shù)字信號延遲一
12采樣周期(一采樣時鐘)量的元件,使第一加法器214輸出的數(shù)字信號延遲一周期地輸出。 第四乘法器210使第一延遲元件220輸出的數(shù)字信號乘以預(yù)定的第四系數(shù)后輸出。第三乘 法器208使第一加法器214輸出的數(shù)字信號乘以預(yù)定的第三系數(shù)后輸出。第五乘法器212 使第一延遲元件220輸出的數(shù)字信號乘以預(yù)定的第五系數(shù)后輸出。第二加法器216將第三 乘法器208輸出的數(shù)字信號與第五乘法器212輸出的數(shù)字信號相加后輸出。第三加法器218將PI補償器54a的比例部分、即第二乘法器206輸出的數(shù)字信號, 與PI補償器54a的積分部分、即第二加法器216輸出的數(shù)字信號相加后輸出。第一輸出端 子222是用于將第三加法器218所輸出的數(shù)字信號取出到外部的端子。關(guān)于PI補償器54a的積分部分,第一延遲元件220、第四乘法器210、第一加法器 214形成反饋,第一延遲元件220、第五乘法器212、第二加法器216形成前饋。通過調(diào)整第 四乘法器210的第四系數(shù)和/或第五乘法器212的第五系數(shù),能夠調(diào)整來自反饋的貢獻部 分與來自前饋的貢獻部分的比。實施方式的電機驅(qū)動電路100的補償電路54也可以是模擬型的PI補償器。圖5 的(B)是表示該模擬型PI補償器54b的結(jié)構(gòu)的電路圖。PI補償器54b包括第二輸入端子224、第一電阻226、第二電阻228、第一電容器 230、第一運算放大器232、第二輸出端子234。第二輸入端子224被輸入第一減法器52所輸出的頻率差電壓Vf。第一電阻226、 第二電阻228、第一電容器230按該順序串聯(lián)連接在第二輸入端子224與第二輸出端子234 之間。第一運算放大器232的反相輸入端子連接在第一電阻226與第二電阻228之間。第 一運算放大器232的非反相輸入端子接地。第一運算放大器232的輸出端子連接在第一電 容器230與第二輸出端子234之間。第二輸出端子234是用于將第一運算放大器232的輸 出側(cè)的電壓取出到外部的端子。在PI補償器54b中,設(shè)在第一運算放大器232的反饋路徑上的第二電阻228承擔(dān) 比例部分,同樣設(shè)在反饋路徑上的第一電容器230承擔(dān)積分部分。下面說明實施方式的電機驅(qū)動電路100的第一濾波器22、第二濾波器24的電路構(gòu) 成例子。圖6的(A) (C)是表示圖1的第一濾波器22和第二濾波器24中的至少一者的 結(jié)構(gòu)的電路圖。實施方式的電機驅(qū)動電路100的第一濾波器22可以是模擬型的無源低通濾波器。 圖6的(A)是表示該模擬型的無源低通濾波器22a的結(jié)構(gòu)的電路圖。無源低通濾波器22a包括第三輸入端子302、第三電阻304、第二電容器306、第三 輸出端子308。第三輸入端子302被輸入要施加于DC電機1的第一端子P1的第一開關(guān)電壓Vswl。 第三電阻304的一端與第三輸入端子302相連接,另一端與第二電容器306的一端相連接。 第二電容器306的另一端接地。第三輸出端子308輸出第二電容器306的一端的電壓。第二濾波器24也可以是模擬型的無源低通濾波器。該無源低通濾波器的結(jié)構(gòu)與 上述無源低通濾波器22a的結(jié)構(gòu)相同。實施方式的電機驅(qū)動電路100的第一濾波器22也可以是模擬型的有源低通濾波 器。圖6的(B)是表示該模擬型的有源低通濾波器22b的結(jié)構(gòu)的電路圖。有源低通濾波器22b包括第四輸入端子310、第四電阻312、第三電容器314、第五電阻316、第二運算放大器318、第四輸出端子320。第四輸入端子310被輸入要施加于DC電機1的第一端子P1的第一開關(guān)電壓Vswl。 第四電阻312的一端連接于第四輸入端子310,另一端連接于第二運算放大器318的反相輸 入端子。第三電容器314和第五電阻316并聯(lián)設(shè)置于從第二運算放大器318的輸出端子至 反相輸入端子的反饋路徑上。第二運算放大器318的非反相輸入端子接地。第四輸出端子 320是用于將第二運算放大器318的輸出側(cè)的電壓取出到外部的端子。第二濾波器24也可以是模擬型的有源低通濾波器。該有源低通濾波器的結(jié)構(gòu)與 上述有源低通濾波器22b的結(jié)構(gòu)相同。實施方式的電機驅(qū)動電路100的第一濾波器22可以是數(shù)字型的低通濾波器。圖 6的(C)是表示該數(shù)字型的低通濾波器22c的結(jié)構(gòu)的電路圖。低通濾波器22c包括第五輸入端子322、第六乘法器324、第四加法器326、第七乘 法器328、第五加法器330、第八乘法器332、第九乘法器334、第二延遲元件336、第五輸出 端子338。低通濾波器22c的結(jié)構(gòu)與圖5的(A)所示的PI補償器54a中除第二乘法器206 和第三加法器218外的結(jié)構(gòu)一樣。即,第六乘法器324、第四加法器326、第七乘法器328、第 五加法器330、第八乘法器332、第九乘法器334、第二延遲元件336分別對應(yīng)于第一乘法器 204、第一加法器214、第三乘法器208、第二加法器216、第四乘法器210、第五乘法器212、第 一延遲元件220。第二濾波器24也可以是數(shù)字型的低通濾波器。該數(shù)字型的低通濾波器的結(jié)構(gòu)與 上述低通濾波器22c的結(jié)構(gòu)相同。
1權(quán)利要求
一種電機驅(qū)動電路,其特征在于,包括用于連接作為驅(qū)動對象的電機的H橋電路,其具有兩組串聯(lián)連接在電源端子與接地端子之間的高側(cè)晶體管和低側(cè)晶體管;電位差檢測電路,用于輸出與上述電機的兩端的電位差相應(yīng)的兩端電壓;校正電路,使用與上述電機的電阻分量和處于流過上述電機的驅(qū)動電流的路徑上的高側(cè)晶體管或低側(cè)晶體管的一個晶體管的導(dǎo)通電阻之比相應(yīng)的校正值,來校正上述一個晶體管的導(dǎo)通電阻所產(chǎn)生的電壓降,并作為與上述電機的電阻分量所產(chǎn)生的電壓降相應(yīng)的校正電壓而輸出;反電動勢檢測電路,用于將同上述兩端電壓與上述校正電壓之差相應(yīng)的電壓,作為表示上述電機所產(chǎn)生的反電動勢電壓的檢測電壓而輸出;以及控制電路,通過脈沖調(diào)制來驅(qū)動上述H橋電路,使得與上述檢測電壓相應(yīng)的上述電機的轉(zhuǎn)速趨近于所被指定的轉(zhuǎn)速。
2.如權(quán)利要求1所述的電機驅(qū)動電路,其特征在于在將處于按第一極性方向流過上述電機的驅(qū)動電流的路徑上的高側(cè)晶體管或低側(cè)晶 體管的一者記為第一晶體管,將處于按不同于上述第一極性的第二極性方向流過上述電機 的驅(qū)動電流的路徑上的高側(cè)晶體管或低側(cè)晶體管的一者記為第二晶體管時,當(dāng)上述電機中按上述第一極性流過驅(qū)動電流時,上述校正電路使用同上述電機的電阻 分量與上述第一晶體管的導(dǎo)通電阻之比相應(yīng)的第一校正值,來校正上述第一晶體管的導(dǎo)通 電阻所產(chǎn)生的電壓降,并作為與上述電機的電阻分量所產(chǎn)生的電壓降相應(yīng)的校正電壓而輸 出;當(dāng)上述電機中按上述第二極性流過驅(qū)動電流時,上述校正電路使用同上述電機的電阻 分量與上述第二晶體管的導(dǎo)通電阻之比相應(yīng)的第二校正值,來校正上述第二晶體管的導(dǎo)通 電阻所產(chǎn)生的電壓降,并作為與上述電機的電阻分量所產(chǎn)生的電壓降相應(yīng)的校正電壓而輸 出ο
3.如權(quán)利要求1所述的電機驅(qū)動電路,其特征在于上述控制電路取得處于流過上述電機的驅(qū)動電流的路徑上的高側(cè)晶體管或低側(cè)晶體 管的一個晶體管的導(dǎo)通電阻所產(chǎn)生的電壓降,作為表示上述電機的驅(qū)動電流的電壓而用于 電流反饋控制。
4.如權(quán)利要求1所述的電機驅(qū)動電路,其特征在于在取得上述校正值時,上述控制電路通過脈沖調(diào)制驅(qū)動上述H橋電路,使得在上述電 機未旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下上述一個晶體管的導(dǎo)通電阻所產(chǎn)生的電壓降成為已知的基準電壓;上述電機驅(qū)動電路還包括校正值取得電路,在取得上述校正值時,將同上述兩端電壓 與上述基準電壓之比相應(yīng)的值作為上述校正值輸出給上述校正電路。
5.如權(quán)利要求1至4的任一項所述的電機驅(qū)動電路,其特征在于, 上述控制電路包括第一減法器,輸出同相應(yīng)于上述檢測電壓的上述電機的轉(zhuǎn)速與上述所被指定的轉(zhuǎn)速之 差對應(yīng)的頻率差電壓;補償電路,生成表示流過上述電機的驅(qū)動電流的目標(biāo)值的目標(biāo)電壓,使得上述頻率差 電壓趨近于如下值,即上述相應(yīng)于檢測電壓的上述電機的轉(zhuǎn)速與上述所被指定的轉(zhuǎn)速之差 為零時所對應(yīng)的值;基準電壓源,用于輸出基準電壓;第一開關(guān),用于選擇上述目標(biāo)電壓或上述基準電壓中的一者; 第二減法器,用于輸出同上述第一開關(guān)所選擇的電壓與表示流過上述電機的驅(qū)動電流 的電壓之差對應(yīng)的差分電壓;驅(qū)動信號生成電路,通過脈沖調(diào)制驅(qū)動上述H橋電路,使得上述差分電壓趨近于如下 值,即上述第一開關(guān)所選擇的電壓與表示流過上述電機的驅(qū)動電流的電壓之差為零時所對 應(yīng)的值;以及選擇電路,在第一模式下使上述第一開關(guān)選擇上述基準電壓,在第二模式下使上述第 一開關(guān)選擇上述目標(biāo)電壓。
6.如權(quán)利要求5所述的電機驅(qū)動電路,其特征在于 上述補償電路是數(shù)字型的比例積分補償器。
7.如權(quán)利要求5所述的電機驅(qū)動電路,其特征在于 上述補償電路是模擬型的比例積分補償器。
8.如權(quán)利要求1至7的任一項所述的電機驅(qū)動電路,其特征在于, 上述電位差檢測電路包括第一濾波器,用于對要施加于上述電機的一端的電壓進行平滑化;和 第二濾波器,用于對要施加于上述電機的另一端的電壓進行平滑化; 上述第一濾波器和上述第二濾波器中的至少一者是模擬型的無源低通濾波器。
9.如權(quán)利要求1至7的任一項所述的電機驅(qū)動電路,其特征在于, 上述電位差檢測電路包括第一濾波器,用于對要施加于上述電機的一端的電壓進行平滑化;和 第二濾波器,用于對要施加于上述電機的另一端的電壓進行平滑化; 上述第一濾波器和上述第二濾波器中的至少一者是模擬型的有源低通濾波器。
10.如權(quán)利要求1至7的任一項所述的電機驅(qū)動電路,其特征在于, 上述電位差檢測電路包括第一濾波器,用于對要施加于上述電機的一端的電壓進行平滑化;和 第二濾波器,用于對要施加于上述電機的另一端的電壓進行平滑化; 上述第一濾波器和上述第二濾波器中的至少一者是數(shù)字型的低通濾波器。
11.一種對連接于具有兩組串聯(lián)連接在電源端子與接地端子之間的高側(cè)晶體管和低側(cè) 晶體管的H橋電路的電機進行驅(qū)動的電機驅(qū)動方法,其特征在于,包括測定與上述電機的兩端的電位差相應(yīng)的兩端電壓的步驟;使用與上述電機的電阻分量和處于流過上述電機的驅(qū)動電流的路徑上的高側(cè)晶體管 或低側(cè)晶體管的一個晶體管的導(dǎo)通電阻之比相應(yīng)的校正值,來校正上述一個晶體管的導(dǎo)通 電阻所產(chǎn)生的電壓降,得到與上述電機的電阻分量所產(chǎn)生的電壓降相應(yīng)的校正電壓的步 驟;取得同上述兩端電壓與上述校正電壓之差相應(yīng)的電壓,作為表示上述電機所產(chǎn)生的反 電動勢電壓的檢測電壓的步驟;以及通過脈沖調(diào)制來驅(qū)動上述H橋電路,使得與上述檢測電壓相應(yīng)的上述電機的轉(zhuǎn)速趨近 于所被指定的轉(zhuǎn)速的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種檢測反電動勢電壓的電機驅(qū)動電路和電機驅(qū)動方法。電機驅(qū)動電路(100)包括H橋電路(10)、電位差檢測電路(20)、校正電路(30)、反電動勢檢測電路(40)、控制電路(50)、校正值取得電路(60)。H橋電路連接于DC電機(1)。電位差檢測電路輸出與DC電機的兩端的電位差相應(yīng)的兩端電壓。校正電路輸出與電阻分量相應(yīng)的校正電壓。反電動勢檢測電路將同兩端電壓與校正電壓之差相應(yīng)的電壓作為表示反電動勢電壓的檢測電壓而輸出??刂齐娐吠ㄟ^脈沖寬度調(diào)制來驅(qū)動H橋電路。校正電路使用同電阻分量與低側(cè)晶體管的導(dǎo)通電阻之比相應(yīng)的校正值來校正該低側(cè)晶體管的導(dǎo)通電阻所產(chǎn)生的電壓降,作為與電阻分量相應(yīng)的校正電壓。
文檔編號H02P7/29GK101854143SQ20101010691
公開日2010年10月6日 申請日期2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月23日
發(fā)明者清水立郎 申請人:羅姆股份有限公司
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