电机驱动电路、驱动装置、以及电子设备制造方法及图纸

技术编号:3391443 阅读:128 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种电机驱动电路、驱动装置、以及电子设备。电机驱动电路(4)接收具有与驱动对象的电机(1)的当前转速和其目标值的偏差相应的数字值的误差信号(ERR),驱动电机(1)。数字滤波器(12)除去误差信号(ERR1)的高频分量。驱动部(20)(14、16、18)根据由数字滤波器(12)除去了高频分量的误差信号(ERR2)的数字值来控制流过电机(1)的电流。上限值设定部(10)对输入到数字滤波器(12)的误差信号(ERR)的数字值设定上限值(MAX)。上限值设定部(10)被构成为可根据来自外部的设定信号(UL)改变上限值(MAX)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机驱动技术,特别涉及电机的转速的控制技术。技术背景在以所希望的转速驱动直流电机或主轴电机的电机驱动装置中,监视 电机的转速,根据与所希望的目标值的偏差来生成驱动信号。这样,在控 制电机的电机驱动装置中,有时使用例如专利文献1所记载的速度鉴別器(speed discrimination )。速度鉴别器中,有对当前的电机转速和所希望的目标值转速进行比 较,将与其偏差相应的误差(error)信号作为数字值进行输出的方式。对 于该误差信号,用低通型的数字滤波器除去误差信号的高频分量后,生成 具有与误差信号的数字值相应的占空比的脉冲宽度调制信号,基于该脉沖 宽度调制信号控制电机的通电时间,使转速稳定为目标值。专利文献1 :特开平6 - 30589号公报
技术实现思路
〔专利技术所要解决的课题〕在以n次的无限脉冲响应(IIR: Infinite Impulse Response )方式构成 数字滤波器的情况下,利用当前时刻和之前那个采样时刻的采样值的差来 构成滤波器。因此,误差信号的采样频率越高,其差就变得越小,就需要 增大滤波器的系数。即,误差信号的采样频率越高,数字滤波器的特性就 越被改善,具有能改善过渡响应、例如改善电机的起动特性的优点,但另 一方面,也存在数字滤波器的电路规模增大的问题。本专利技术是鉴于这样的课题而设计的,其目的在于提供一种既抑制电路 规模的增大,又改善了起动特性的电机驱动技术。 〔用于解决课题的手段〕根据本专利技术的一个方案,提供一种电机驱动电路,接收具有与驱动对 目标值的偏差相应的数字值的误差信号,驱动电机。该电机驱动电路包括数字滤波器,除去误差信号的高频分量;驱动 部,根据由数字滤波器除去了高频分量的误差信号的数字值,控制流过电 机的电流;上限值设定部,对输入到数字滤波器的误差信号的数字值设定 上限值。在电机刚起动时,电机的当前转速与目标值的偏差较大,相应于此误 差信号的数字值也变大,但根据该方案,提供设定数字值的上限值,数字 滤波器的输入值不会急速变大,所以能够抑制电机的转速较大地超过目标 值的过沖,能够改善电机的起动特性。另外,在该方案中无需提高采样频 率,所以能够抑制电路规模的增大。另外,所谓"上限值",是表示比在 没有设定上限值的状态下误差信号所能取得的最大值低的值,在"设定了 上限值"的状态下,误差信号所能取得的最大值成为该上限值。误差信号是m (m是自然数)比特,上限值设定部可以使数字值的高 位n比特(n是小于m的自然数)无效。通过使误差信号的m比特中的高 位n比特无效,能够筒单地设定上限值。另外,也可以从外部设定所要无效的比特数n。此时,能够根据驱动 对象的电机的特性来调节误差信号的上限值,能够按每个电机使起动特性 最优化。误差信号可以是来自速度鉴别器的输出,所述速度鉴别器的输出是与 速度传感器的输出信号和相应于转速目标值的时钟信号的频率偏差相应 的数字信号,所述速度传感器检测电机的转速。在一个方案中,可以用无限脉冲响应方式构成数字滤波器的至少一部 分,在电机的驱动开始时,将无限脉沖响应方式的滤波器块的输出值初始 化为预定的初始值。此时,无限脉沖响应型滤波器的输出从所设定的初始值慢慢接近输入 到数字滤波器的误差信号所确定的值,所以能够防止数字滤波器的输出在 起动时被突然设定成较大的值,能够抑制电机的转速的过沖。在一个方案中,可以构成为能从外部设定无限脉冲响应方式的滤波器 块的输出的初始值。电机驱动电路可以被一体集成在一个半导体衬底上。所谓"一体集 成",包括电路的所有结构要件都形成在半导体衬底上的情况,以及电路 的主要结构要件被一体集成的情况,也可以为调节电路常数而将一部分电 阻、电容等设置在半导体村底的外部。通过将驱动电路集成为一个LSI, 能够减小电路面积。本专利技术的另一方案是一种电机驱动装置。该装置包括速度传感器, 检测驱动对象的电机的转速;时钟信号生成部,生成具有与电机的转速目 标值相应的频率的时钟信号;速度鉴别器,接收速度传感器输出信号和时 钟信号,输出具有与该两个信号的频率偏差相应的数字值的误差信号;基 于从速度鉴别器输出的误差信号驱动电机的上述方案的电机驱动电路。根据该方案,能够既抑制电机驱动装置的电路规模的增大,又改善电 机的起动特性。本专利技术的再一个方案是一种电子设备。该电子设备包括电机;驱动 电机的上述电机驱动装置;由电机改变位置的可动部。根据该方案,能够缩短至电机的转速达到目标值的起动时间,所以能 够使电子设备的可动部的动作高速化。应当注意,上述结构要件的任意组合或重新配置等都如所提出的实施 例一样有效,或者已被所提出的实施例覆盖。此外,该
技术实现思路
并不一定描述了全部必要特征,因此本专利技术还可以 是这些所描述的特征的子组合。 〔专利技术效果〕根据本专利技术,能够既抑制电路规模的增大,又改善起动特性。 附图说明以下参照附图以示例的方式对实施方式进行描述,这些附图意在示例 而非限制,并且对各附图中相同的单元标以相同的标号,其中 图l是表示第1实施方式的电机驱动装置的结构的框图。 图2的(a)和(b)是表示图1的电机驱动装置的动作状态的时序图。 图3的(a)和(b)是表示第2实施方式的电机驱动装置的数字滤波 器的结构的电路图。具体实施方式现在将基于优选实施方式描述本专利技术,这些优选实施例并非旨在对本 专利技术的范围进行限制,而是对本专利技术进行示例。在实施例中所描述的所有 特征及其组合对本专利技术来说并不一定是必要的。以下,基于优选的实施方式参照附图说明本专利技术。对于各附图中所示 的相同或等同的结构要件、部件、处理标注相同的标号,并适当省略重复 的说明。另外,实施方式只是例示,并非限定本专利技术,实施方式中所记述 的所有特征及其组合,不一定就是本专利技术的本质特征。 (第1实施方式)图l是表示第1实施方式的电机驱动装置100的结构的框图。图1中表示有电机驱动装置100和作为驱动对象的电机1。电才几1和电机驱动装 置IOO被安装在具有可动部的电子设备中。电机1与电子设备的可动部相连,通过用电机驱动装置ioo控制其转速,来使可动部动作。例如,电子设备是数字静态照相机或数字摄像机等,电机1被用于镜头或快门等的可动动作。该电机驱动装置100—边监视电机1的转速一边驱动电机,使其转速 趋近所希望的目标值。电机驱动装置100包括速度传感器2、速度鉴别器 3、电才几马区动电^各4。速度传感器2检测驱动对象的电机1的转速,将电机1的速度信息作 为速度信号SPD输出。例如,速度传感器2可以检测流过电机1的电流, 将其转换成速度信息,也可以进行使用了霍尔元件的速度检测。在本实施方式中,速度信号SPD是具有与电机1的转速成比例的频率的周期信号。 速度鉴别器3接收作为电机1的输出信号的速度信号SPD、和具有与 电机的转速目标值相应的频率的时钟信号CK。时钟信号CK由未图示的 时钟信号生成部提供。速度鉴别器3对基准时钟信号CK的频率和速度信 号SPD的频率进行比较,输出具有与两个信号的频率偏差相应的数字值的 误差信号ERR。因此,当前的电机1的转速与目标值的差越大,误差信号 ERR的数字值就越大。由速度鉴别器3生成的误差信号ERR被输出到电 斗几马区动电路4。电机驱动电路4基于从速度鉴别器3输出的误差信本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电机驱动电路,接收具有与驱动对象的电机的当前转速和其目标值的偏差相应的数字值的误差信号,驱动上述电机,其特征在于,包括:    数字滤波器,除去上述误差信号的高频分量;    驱动部,根据由上述数字滤波器除去了高频分量的误差信号的数字值,控制流过上述电机的电流;以及    上限值设定部,对输入到上述数字滤波器的上述误差信号的数字值设定上限值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:杉江尚
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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