一种电机驱动装置（２）包括：Ｈ桥电路（２１），其具有与电机线圈Ｌ以Ｈ桥形式连接的四个开关元件（ＱＨ１，ＱＨ２，ＤＬ１，ＤＬ２）；控制电路（２２），用于对每个开关元件进行导通－截止控制；以及ＰＷＭ信号产生电路（２３），用于产生具有根据电源电压Ｖｃｃ与控制电压Ｖｒｅｆ之比的占空比的ＰＷＭ信号，其中控制电路（２２）构成为根据操作模式控制信号ＦＩＮ和ＲＩＮ，选择要导通的开关元件，并根据ＰＷＭ信号控制开关元件的占空比。这种结构可以根据从外部输入的控制电压Ｖｒｅｆ，在较宽范围上容易并可变地控制施加至电机线圈Ｌ一端的驱动电压。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于控制电机驱动的电机驱动装置、以及使用该装置 的电气设备。
技术介绍
在对电机的驱动进行控制的电机驱动装置中，为了将电机的转动 速度设定到所需值，需要将施加至电机线圈一端的驱动电压(由此将 流经电机线圈的驱动电流)控制在所需值。因此，传统电机驱动装置通常采用如图IO所示的配置，其中双极 型晶体管Trl到Tr4用作H桥电路中的开关元件，并设置有根据从外 部馈入的作为驱动电压设定信号的控制电压Vref来控制上侧晶体管 Trl和Tr2的基极电流的装置(晶体管Tra和Trb以及恒流源Ia和Ib)， 从而将施加至电机线圈L 一端的驱动电压(由此将流经电机线圈L的 驱动电流)控制在所需值(所谓的压降型稳压器配置)。图中的控制电 路CNT是根据从外部馈入的操作模式控制信号FIN和RIN (二值信 号)的逻辑来控制晶体管Trl到Tr4的导通-截止状态(即，电机的操 作模式)的装置。在如上配置的电机驱动装置中，当上侧晶体管Trl (Tr2)保持导 通时，向电机线圈L的一端施加驱动电压(与控制电压Vref大约一样 高的电压)，该驱动电压是通过将控制电压Vref仅升高晶体管Tm(Trb) 的1Vf值、然后使控制电压Vref仅下降晶体管Trl (Tr2)的1Vf值而 获得的。作为本专利技术的其他相关传统技术，公开并提出了电机驱动控制 系统，其中场效应晶体管用作H桥电路中的开关元件，并通过脉宽调 制控制(下文中称作PWM (脉宽调制)控制)来控制晶体管的栅极电压(参见专利公开l);以及一种技术，其中对于输出电容器的充电 -放电电压作为三角波的三角波产生电路，通过控制三角波的振幅随着 电源电压的降低而减小，并进一步根据该振幅来减小对电容器充电和 放电的电流值，将输出三角波的频率保持在预定频率(参见本申请的 申请人:提交的专利公开2)。专利公开1 JP-B-3665565专利公开2 JP-A-2002-22336
技术实现思路
本专利技术要解决的问题的确，对于具有图IO所示传统配置的电机驱动装置，不管电源电 压Vcc如何，通过使用装置外部设置的电阻分压器电路等适当地产生 控制电压Vref，可以根据控制电压Vref将施加至电机线圈L 一端的驱 动电压(由此将流经电机线圈L的驱动电流)控制在所需值。但是，在上述传统电机驱动装置中，为了确保晶体管Tm (Trb) 正确操作，可以将控制电压Vref设定为仅高到通过从电源电压Vcc 中减去晶体管Tra (Trb)的lVf值而给出的电压值(实际上，甚至附 加地考虑到恒流源Ia(Ib)中发生的电压降而确定的甚至更低的电压)。 由此，可以施加至电机线圈L一端的驱动电压是比电源电压Vcc至少 低晶体管Tra(Trb)的1Vf值的电压，这阻止了对电源电压范围的有 效利用。此外，在上述传统电机驱动装置中，因为双极型晶体管Trl到Tr4 用作H桥电路的开关元件，所以开关元件对导通-截止控制的响应不一定很快。专利公开1只公开了一种技术，其中通过根据流经电机线圈的驱 动电流来PWM驱动H桥电路的开关元件，从而选择性地设定电机的操作模式。但是专利公开l没有公幵与如下技术有关的内容根据从外部施加的控制电压将施加至电机线圈一端的驱动电压设定为所需值。专利公开2的传统技术涉及开关稳压器，其受到使用由三角波产生电路产生的三角波的PWM驱动，该技术的主要目的仅限于提供如下开关稳压器通过即使在电源电压降低时也防止PWM驱动能力劣化，并且即使在电源电压降低时也确保预定的占空比，从而能够根据输出电压的变化可靠地执行PWM驱动。因此，专利公开2的传统技 术没有提供对上述问题的解决方案。本专利技术的目的是提供一种电机驱动装置及使用该装置的电气设 备，该电机驱动装置能够根据从外部馈入的控制电压，容易并在较宽 范围中可变地控制施加至电机线圈一端的驱动电压。解决问题的手段为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面， 一种电机驱动装置包括H桥电路，其具有与电机中设置的电机线圈以H桥型连接的四个幵关元件；控制电路，用于对所述开关元件进行导通-截止控制；以 及PWM信号产生电路，用于产生占空比与经由所述H桥电路施加至 所述电机线圈的一端或另一端的电源电压与从所述装置外部馈入的控 制电压之比相对应的PWM信号。这里，所述控制电路根据从所述装 置外部馈入的操作模式控制信号，选择要导通的开关元件，并根据所 述PWM信号，控制所述开关元件的占空比(第一配置)。根据本专利技术，优选地在具有第一配置的电机驱动装置中，所述 PWM信号产生电路包括第一分压器，用于以预定比率对所述电源 电压进行分压，以产生第一分压电压；第二分压器，用于以预定比率 对所述控制电压进行分压，以产生第二分压电压；振荡器，用于产生 具有恒定频率以及锯齿或三角波形的振荡电压，所述振荡电压的振幅 根据第一分压电压而变化；以及PWM比较器，其输出逻辑根据第二 分压电压和振荡电压中哪一个更高而改变；所述PWM信号产生电路 向所述控制电路馈送所述PWM比较器的输出信号，作为所述PWM 信号(第二配置)。根据本专利技术，优选地在具有第二配置的电机驱动装置中，所述振 荡器包括电容器，其端子电压被引出作为所述振荡电压；用于向所述电容器提供充电电流的装置，所述充电电流与第一分压电压成比例； 第一比较器，其输出逻辑根据第一分压电压与所述电容器的端子电压 中哪一个更高而改变；第二比较器，其输出逻辑根据所述电容器的端子电压与预定基准电压中哪一个更高而改变；RS触发器，第一比较器 的输出信号作为其置位输入，第二比较器的输出信号作为其复位输入； 以及放电开关，其连接在所述电容器的一端与接地端子之间，并根据 RS触发器的输出信号而受到导通-截止控制(第三配置)。根据本专利技术，优选地，在具有第二配置的电机驱动装置中，所述 振荡器包括计数器，用于对时钟信号计数；以及数模转换器，用于 将所述计数器计数的值转换为模拟电压；所述振荡器输出数模转换器 的输出，作为所述振荡电压；向数模转换器施加第一分压电压作为正 电源电压，并施加预定基准电压作为负电源电压(第四配置)。根据本专利技术另一方面，电气设备包括电机和用于控制电机驱动的 电机驱动装置。这里，电气设备具有上述第一到第四配置之一的电机 驱动装置，作为其电机驱动装置(第五配置)。本专利技术的有益效果根据本专利技术，可以根据从外部馈入的控制电压，容易地并在较宽 范围内可变地控制施加至电机线圈一端的驱动电压。附图说明图1是示出了实现本专利技术的具有本专利技术的电机驱动装置的电气设 备的框图；图2是示出了振荡器OSC的配置示例的框图； 图3是示出了振荡器OSC的操作示例的波形图； 图4是示出了根据操作模式控制信号FIN和RIN而执行的栅极信 号产生操作的图；图5示出了不同操作模式(正向转动、逆向转动、制动和空转模式)下的驱动电流路径的图；图6是示出了 PWM信号产生电路23的修改示例的电路图；图7是示出了 H桥电路21的修改示例的电路图； 图8是示出了振荡器OSC的修改示例的框图； 图9是示出了振荡器OSC的操作示例的波形图；以及图io是示出了传统电机驱动装置的电路图。附图标记列表1 电机2 电机驱动装置 21 H桥电路22控制电路 22a自举输出级23 PWM信号产生电路24 电荷泵电路QH1，QH本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电机驱动装置，包括： Ｈ桥电路，其具有与电机中设置的电机线圈以Ｈ桥型连接的四个开关元件； 控制电路，用于对所述开关元件进行导通－截止控制；以及 ＰＷＭ信号产生电路，用于产生占空比与经由所述Ｈ桥电路施加至所述电机线圈的一端或另一端的电源电压与从所述装置外部馈入的控制电压之比相对应的ＰＷＭ信号， 其中 所述控制电路根据从所述装置外部馈入的操作模式控制信号，选择要导通的开关元件，并根据所述ＰＷＭ信号，控制所述开关元件的占空比。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：平田茂，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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