限流器电路和电机驱动电路制造技术

［问题］提供一种限流器电路和电机驱动电路，能够在用于检测额定电流值的外部提供的参考电压发生器电路出现故障时防止其过电流来保护驱动器ＩＣ的功率晶体管，并且允许驱动器ＩＣ连续使用。［解决问题的手段］一种ＩＣ中的限流器电路，包括功率晶体管和与所述功率晶体管串联的输出电流检测电路，所述限流器电路包括比较器，第一参考电压发生器电路和第二参考电压发生器电路。比较器根据由输出电流检测电路获得的检测信号，和根据当所述功率晶体管的输出电流达到预定限制值时由所述第一参考电压发生器电路获得的第一参考电压，产生用于使所述功率晶体管的驱动停止预定时间的控制信号，和比较器根据输出电流检测电路获得的检测信号，和根据当功率晶体管的输出电流达到比预定限制值大的预定值时由所述第二参考电压发生器电路获得的第二参考电压，产生控制信号。第一参考电压发生器电路设置在所述ＩＣ的外部，所述第二参考电压发生器电路被包括所述ＩＣ内部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】限流器电路和电机驱动电路
本专利技术涉及限流器电路和电机驱动电路，特别是，本专利技术涉及在检测标准电流值(限流值)的外部参考电压发生器电路在单极(半波)驱动的步进电机驱动器IC中出现故障时，能够防止过电流并保护功率晶体管，以使驱动器IC能够被连续使用的限流器电路。
技术介绍
在单极驱动的步进电机驱动器(脉冲电机驱动器)中，通过利用单相驱动，单相到双相驱动，或双相驱动等来顺序地激励步进电机的定子来使齿状的转子旋转预定角度。用于提供顺序地激励定子的驱动电流的驱动器包括线圈(激励线圈)和功率晶体管(输出级晶体管)。线圈被提供在定子上并连接到电源线，功率晶体管是为各相提供的，并且与相应的线圈串联。通过以预定的定时控制功率晶体管的导通/截止来顺序地激励定子以驱动步进电机。当某一相的功率晶体管被导通时，由于瞬变现象具有由相同相中的激励线圈的电感或相同相中的功率晶体管的阻抗等确定的预定时间常数，在导通周期，驱动电流被依次增加。为了将驱动电流的增加限制到预定值，导通功率晶体管，并且在从导通时起经过了预定时间后截止，以使过电流不流过功率晶体管。为了实现该方案，驱动功率晶体管，以便由HIGH电平“H”和LOW电平“L”的逻辑脉冲对每相斩波。作为这种脉冲驱动控制的实例，熟知的是通过由定时器电路设定ON周期来斩波控制的三相电机驱动器，和用于三相电机驱动器的集成栅极的双极晶体管(IDBT)的功率晶体管保护电路(专利文献1)。如专利文献1(JP-H11-112313A)中所述，用于这种驱动器的过电流保护电路是由用于检测功率晶体管的输出电流的电流检测器电路和用于-->停止功率晶体管的驱动的过电流检测电路构成的。电流检测电路通常被设置成与功率晶体管串联。响应来自电流检测电路的检测信号启动过电流检测电路，以限制输出电流，来自电流检测电路的所述检测信号是在输出级功率晶体管的输出电流变得大于预定值时获得的。专利文献1：JP-H11-112313A
技术实现思路
本专利技术要解决的问题通常，比较器将来自电流检测器电路的电压信号与参考电压比较，当电压信号超过参考电压时，限流器电路停止功率晶体管的驱动。当产生参考电压的电路出现故障时，限流器电路不工作，并且功率晶体管可能断开。因此，需要分开过电流保护电路。驱动器IC外部提供用于借助限流电路检测额定电流(限流值)的参考电压发生器电路。这是由于用于检测额定电流值的电压与功率晶体管的特性改变相对应地改变，因此需要通过借助外部提供的参考电压发生器电路调整该电压值来将该限制电流调整到不符合设计规范的值。因此，不是驱动器IC内部的电路，而是设置在驱动器IC外部的电路容易出现连接故障。当参考电压输入端因该故障连接而变为开路时，限流电路不工作，并且功率晶体管变为ON。分开设置的过电流保护电路可以检测当功率晶体管为ON时流动的输出电流的过电流。然而，由于驱动器IC的操作被停止，过电流保护电路不能被连续地用作驱动器。特别是，在诸如电机驱动电路之类的驱动器中，由于用于产生参考电压的电路的微小故障造成其不能作为驱动器，并且电机也不工作。因此，存在着整个系统或设备变得不能使用的问题。本专利技术的意图是解决现有技术中的问题，本专利技术的目的是提供一种限流电路或电机驱动电路，当外部提供的用于检测额定电流的参考电压发生器电路出现故障时，通过防止出现过电流能够保护功率晶体管，并且能够连续用作驱动器IC。解决问题的手段-->为了实现上述目的，根据本专利技术的限流电路或电机驱动电路包括与每个功率晶体管串联的输出电流检测器电路，比较器，第一参考电压发生器电路和第二参考电压发生器电路。当功率晶体管的输出电流变为预定限制值时，比较器根据输出电流检测电路获得的检测信号和第一参考电压发生器电路获得的第一参考电压，产生用于停止功率晶体管的驱动的控制信号，当功率晶体管的输出电流变为超过预定限制值的预定值时，比较器根据输出电流检测电路的检测信号和第二考电压发生器电路的第二参考电压产生控制信号。第一参考电压发生器电路提供在驱动器IC外部，第二参考电压发生器提供在驱动器IC内部。本专利技术的优点在本专利技术中，第二参考电压发生器电路被提供在驱动器IC内部。因此，当用于检测额定电流值的第一参考电压发生器电路出现故障时，第二参考电压发生器电路限制该电流，以防止过电流流动，并保护功率晶体管。驱动器IC内部提供的第二参考电压发生器电路中基本上没有故障连接。因此，能够可靠地保护驱动器IC。通过将上面提到的预定值设置到比第一参考电压略高的电平并且在作为驱动器IC的连续操作中不产生任何问题。驱动器IC的操作没有不利的影响。因此，即使在外部提供的第一参考电压发生器电路没有被交换时，也能够连续地使用IC作为驱动器。顺便指出，由于很容易确定第一参考电压发生器电路要产生的电压，假设能够检验要通过其连接端产生的电压，很容易通过交换第一参考电压发生器电路来恢复正常操作。这种情况下，从第二参考电压发生器电路的电压能够很容易地获得要由第一参考电压发生器电路产生的电压。额定电流值对应一个限制电流(设计值)，该限制电流不是用于过电流保护，而是在斩波驱动电机驱动电路时用于限制电流低于某个电流。第二参考电压发生器电路的电压用于过电流保护和电流限制两种功能。提供过电流保护电路主要用于防止IC断开。然而，通过设定第二参考电压发生器电路的电压接近由第一参考电压发生器电路的电压引起的限制电流，-->当第一参考电压发生器电路变得不能执行限流操作时，过电流保护电路作为限流器电路工作。顺便指出，接近限制电流的电压可以比外部提供的第一参考电压发生器电路的电压改变的上限值高，并且等于或低于功率晶体管的最大额定电流。就是说，由第二参考电压发生器电路的电压引起的限制电流超过了额定电流，并且处在即使功率晶体管继续电机驱动操作时也不出现问题的范围内。例如，由第二参考电压发生器电路的电压引起的限制电流优选的是比用于限流的电流高3％到10％。结果是，当只有参考电压发生器电路出现故障时，驱动器或电机不受影响，并且防止机械或整个设备被损坏。附图说明图1是根据本专利技术的实施例，使用限流器电路的单极驱动步进电机驱动器的单相驱动电路的电路方框图；和图2是限流器电路的比较器的电路图。具体实施方式在图1中，单极驱动步进电机驱动器IC 10包括电流输出电路1a，1b，1c和1d，分别连接到步进电机11的激励线圈11a，11b，11c，和11d。续流(flywheel)二极管D分别与激励线圈11a至11d并联。电流输出电路1a至1d具有相同的电路结构，因此仅示出了电流输出电路1a并详细描述。顺便指出，参考数字12表示电源。电流输出电路1a包括N沟道MOSFET功率晶体管Tr。功率晶体管Tr的漏极连接到输出端2a，激励电流输出到输出端2a。功率晶体管Tr的源极连接到用于检测输出电流的电阻器Rs。电阻器Rs提供在步进电机驱动器IC的外部，并且连接到接地端2e。输出端2a的输出电流是来自激励线圈11a的信宿(sink)电流。限流器电路3包括双倍(x2)放大器4，比较器5，第一电压发生器电路6a和第二电压发生器电路6b。放大器4连接在端子2e和比较器5的(-)输入端之间。参考电压发-->生器电路6a提供在步进电机驱动器IC的外部，并且通过端子2f连接到比较器5的(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＩＣ中的限流器电路，包括功率晶体管和输出电流检测电路，所述限流器电路包括：比较器；第一参考电压发生器电路；和第二参考电压发生器电路，其中所述输出电流检测电路与所述功率晶体管串联，所述比较器根据所述功率晶体 管的输出电流达到预定的限制值时由所述输出电流检测电路获得的检测信号，和根据由所述第一参考电压发生器电路获得的第一参考电压，产生用于使所述功率晶体管的驱动停止预定时间的控制信号，和所述比较器根据所述功率晶体管的输出电流达到比预定的限制值大的预定值时由所述输出电流检测电路获得的检测信号，和根据由所述第二参考电压发生器电路获得的第二参考电压，产生控制信号，所述第一参考电压发生器电路设置在所述ＩＣ的外部，所述第二参考电压发生器电路被包括所述ＩＣ中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-1-9 003841/20041.一种IC中的限流器电路，包括功率晶体管和输出电流检测电路，所述限流器电路包括：比较器；第一参考电压发生器电路；和第二参考电压发生器电路，其中所述输出电流检测电路与所述功率晶体管串联，所述比较器根据所述功率晶体管的输出电流达到预定的限制值时由所述输出电流检测电路获得的检测信号，和根据由所述第一参考电压发生器电路获得的第一参考电压，产生用于使所述功率晶体管的驱动停止预定时间的控制信号，和所述比较器根据所述功率晶体管的输出电流达到比预定的限制值大的预定值时由所述输出电流检测电路获得的检测信号，和根据由所述第二参考电压发生器电路获得的第二参考电压，产生控制信号，所述第一参考电压发生器电路设置在所述IC的外部，所述第二参考电压发生器电路被包括所述IC中。2.根据权利要求1所述的限流器电路，其中所述第二参考电压被设定在能够使所述功率晶体管作为驱动器而连续工作的范围内。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：大尾光明，柳岛大辉，
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]