直流马达驱动装置制造方法及图纸

在开环控制方式的直流马达驱动装置中，基于其速度指令数据来判定所供给的速度指令数据是否符合该直流马达的驱动指示。当判定为符合驱动指示时，在规定的加速期间以规定占空比的ＰＷＭ脉冲，来控制开关机构，使该直流马达加速。在该加速期间结束时，以占空比与速度指令数据对应的ＰＷＭ脉冲来控制开关机构，从而驱动该直流马达。由此，通过限制启动时的启动电流来减小开关晶体管等的耐电流，同时，能够可靠地进行启动，从而拓宽了马达的速度控制范围。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】直流马达驱动装置
本专利技术涉及一种在按照与来自外部的速度指令对应的速度使直流马达旋转的直流马达驱动装置中，能够可靠地进行启动，并且抑制启动电流的直流马达驱动装置。
技术介绍
在游戏机控制器或者玩具等中，马达被用于进行驱动或者振动。由于这种马达使用电池作为电源、廉价且其驱动电路比较简单等理由，所以多采用直流马达。图5是表示现有技术一般所使用的根据开环控制方式的直流马达驱动电路的示意图。如图5所示，通过进行开/关转换的开关晶体管2，将直流马达1连接在电源电压Vcc和地之间。由于直流马达1的速度与其上所流过的电流I成比例，所以通过来自驱动控制用IC4的规定占空比的PWM(脉冲宽度调制)脉冲控制晶体管2来进行驱动，使直流马达1以规定的速度旋转。另外，电阻3是用于调整晶体管2的基极电流的电阻。在图5的直流马达驱动电路中，如图6所示，与马达1连续以规定速度旋转的状态(以下称为稳定状态)时的稳定电流Ic相比，在启动时刻t0，流过了非常大的启动电流Ip(在图6的例子中，为3倍以上)。因此，由于必须使晶体管2和电源经受住比稳定电流Ic大很多的启动电流Ip，所以导致成本上升。而且，在使马达以低速旋转的情况下，会减小PWM脉冲的占空比。在这种情况下，由于根据该占空比使得启动电流变小，所以不能够产生用于从静止状态使其旋转所必需的启动转矩，从而引起启动不良。因此，不能够充分地降低直流马达1的最低旋转数，从而限制了速度控制范围。作为降低这种直流马达的启动电流的方法，在特开平11-230045号公报(专利文献1)中提出了在直流马达停止的情况下，流过使该直流马-->达不发生旋转的偏置电流，从而减小启动直流马达时的启动电流。但是，在专利文献1的方法中，虽然能够限制启动电流的大小，但是由于在马达不旋转的情况下也流过电流，因此消耗了无功功率。而且，由于流过不旋转程度的偏置电流，所以，通过调整PWM脉冲的占空比而能够调整直流马达旋转数的范围，被限制成与图5现有技术情况相同的范围。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，提供一种采用开环控制方式的直流马达驱动装置，其通过限制启动直流马达时的启动电流来减小开关晶体管等的耐电流，并且，能够可靠地进行启动来扩大马达的速度控制范围。本专利技术的直流马达驱动装置，通过控制直流马达上串联连接的开关机构，来驱动该直流马达，包括：加速设定机构，在该直流马达启动时设定规定的加速期间，和与该加速期间对应的加速阶段数据；PWM脉冲生成机构，生成占空比与该加速阶段数据对应的PWM脉冲或者占空比与规定旋转速度对应的PWM脉冲，在该规定的加速期间，根据占空比与来自该PWM脉冲生成机构的该加速阶段数据对应的PWM脉冲，来控制其开关机构，在该规定加速期间之后，根据占空比与来自该PWM脉冲生成机构的规定旋转速度对应的PWM脉冲，来控制该开关机构。而且，还具有数据判定机构，判定从外部供给的速度指令数据是否符合该直流马达的驱动指示，当判定该速度指令数据符合驱动指示时，在规定的加速期间，根据占空比与该加速阶段数据对应的PWM脉冲，来控制其开关机构，在该规定的加速期间之后，根据占空比与速度指令数据表示的规定旋转速度对应的PWM脉冲来控制其开关机构。而且，该加速期间具有N(N≥1)区分的加速阶段，各个加速阶段被设定为规定时间和规定占空比按每个加速阶段顺次变大的PWM脉冲。而且，在计量该加速期间开始后的时间来确定加速阶段的同时，根据对应表来决定与各个加速阶段对应的各个规定占空比和与速度指令数据对应的占空比。而且，仅在判定为该速度指令数据符合该直流马达的驱动指示，并且该直流马达没有被驱动时，基于该加速期间来进行加速。-->而且，其特征在于，当判定为速度指令数据不符合该直流马达的驱动指示时，停止该直流马达的驱动。根据本专利技术，由于在被开环控制的直流马达的启动时，设置了规定的加速期间，并在该加速期间以规定占空比的PWM脉冲来控制开关机构，所以，可以限制启动电流，并能够使用耐电流小的开关机构(开关晶体管)。由此，能够降低直流马达驱动装置的成本。而且，由于设置了N(N≥1)区分的加速阶段，并在各个加速阶段中设置了规定时间和规定占空比按各个加速阶段顺次变大的PWM脉冲，所以，能够限制启动电流和更快进行加速。并且，由于设置了以规定占空比驱动的加速期间，并在加速之后以基于指令数据的占空比来进行驱动，所以，能够改善直流马达的启动性能，并可以降低能够控制的最低旋转数。即，能够可靠地进行启动并拓宽了马达的速度控制范围。另外，由于基于被供给的速度指令数据来判断驱动指示、旋转速度以及停止指示等，所以，上位侧的控制机构能够仅通过速度指令数据来将直流马达的各种动作状态指示给直流马达驱动装置。附图说明图1是表示本专利技术实施例的直流马达驱动装置构成的示意图。图2是说明本专利技术实施例的动作的流程图。图3是表示本专利技术实施例的动作状态的1个例子的示意图。图4是表示本专利技术实施例的动作状态的另一个例子的示意图。图5是表示现有技术的直流马达驱动装置的构成的示意图。图6是表示现有技术的动作状态的例子的示意图。具体实施方式下面，参照附图，说明本专利技术直流马达驱动装置的实施例。图1是表示本专利技术实施例的直流马达驱动电路的构成的方框图。图2是说明图1的动作的流程图。图3是表示图1、图2的直流马达驱动电路的动作状态的1个例子的示意图。-->在图1中，直流马达驱动装置通过开环控制方式被控制。直流马达21和开关晶体管22被连接在电源电压Vcc和地之间。通过从马达驱动控制电路10向开关晶体管22的基极供给PWM脉冲Pwm，来按照PWM脉冲Pwm控制开关晶体管22接通或者断开。调整电阻23是用于调整晶体管22基极电流的可变电阻，是根据需要而设置的。另外，续流二极管24被设置用于功率再生和噪声降低等，但为了实现成本降低等，也可不设置。直流马达21上流过与开关晶体管22导通/截止所产生的占空比相应的电流I。在稳定状态下，通过以规定占空比的PWM脉冲Pwm来控制晶体管22，使得驱动直流马达21以规定速度旋转。但是，由于如现有技术那样，与稳定状态时的稳定电流相比，在启动时一般会流过非常大的启动电流，因此，在本专利技术中，通过限制启动电流来减小开关晶体管22的耐电流，并且，通过可靠地进行启动来拓宽马达的速度控制范围。用于指定直流马达21的旋转速度的速度指令数据Dsp，从上位侧控制部被供给到马达驱动控制电路10。上位侧控制部是作为游戏机控制器或者玩具等的主控制部的CPU等，其通过速度指令数据Dsp来指令游戏机控制器等所使用的直流马达21的驱动、旋转数控制、停止等。马达驱动控制电路10包括：控制机构11，具有数据寄存器机构11a、数据判定机构11b以及旋转检测机构11c等；加速设定机构(以下称为加速时间计数机构)12，在被赋予了加速指示信号Sacc时通过计数加速时间，来输出加速阶段数据Das；PWM占空比生成机构13，被提供速度指令数据Dsp、加速阶段数据Das和停止指示信号Soff，并产生PWM用脉冲生成信号Ipwm；PWM脉冲生成机构14，被供给脉冲生成信号Ipwm，并产生PWM脉冲Pwm，且将该PWM脉冲Pwm输出到开关晶体管22。数据寄存器机构11a接收由上位侧控制部供给的速度指令数据Dsp，置换成总是最新的速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流马达驱动装置，通过控制与直流马达串联连接的开关机构来驱动所述直流马达，包括：　加速设定机构，在所述直流马达启动时设定规定的加速期间，和与该加速期间对应的加速阶段数据；脉冲宽度调制脉冲生成机构，生成占空比与所述加速阶段 数据对应的脉冲宽度调制脉冲，或者占空比与规定旋转速度对应的脉冲宽度调制脉冲，在所述规定加速期间，根据占空比与来自所述脉冲宽度调制脉冲生成机构的所述加速阶段数据对应的脉冲宽度调制脉冲，来控制所述开关机构，在所述规定加速期间之后 ，根据占空比与来自所述脉冲宽度调制脉冲生成机构的所述规定旋转速度对应的脉冲宽度调制脉冲，来控制所述开关机构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-12-1 401348/20031.一种直流马达驱动装置，通过控制与直流马达串联连接的开关机构来驱动所述直流马达，包括：加速设定机构，在所述直流马达启动时设定规定的加速期间，和与该加速期间对应的加速阶段数据；脉冲宽度调制脉冲生成机构，生成占空比与所述加速阶段数据对应的脉冲宽度调制脉冲，或者占空比与规定旋转速度对应的脉冲宽度调制脉冲，在所述规定加速期间，根据占空比与来自所述脉冲宽度调制脉冲生成机构的所述加速阶段数据对应的脉冲宽度调制脉冲，来控制所述开关机构，在所述规定加速期间之后，根据占空比与来自所述脉冲宽度调制脉冲生成机构的所述规定旋转速度对应的脉冲宽度调制脉冲，来控制所述开关机构。2.根据权利要求1所述的直流马达驱动装置，其特征在于，所述加速期间具有分为N段的加速阶段，各个加速阶段设定为规定时间和具有规定占空比的脉冲宽度调制脉冲，所述规定占空比按每个加速阶段顺次变大，其中N≥1。3.根据权利要求1所述的直流马达驱动装置，其特征在于，还具有数据判定机构，判定从外部供给的速度指令数据是否符合所...

【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤孝一，佐藤友威，
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]