一种驱动器装置，包括用于控制输出级电路的控制电路，该输出级电路用于向线圈供应输出电流，并且使可移动部件随着由所述供应的输出电流所产生的磁性而移动。该控制电路可以执行保持控制以通过暂停所述可移动部件的移动来保持其状态不变。在由该控制电路进行的该保持控制期间，基于由输出级电路向线圈供电的状态、输出电流或者流过输出级电路的电流，检测反抗所述保持控制而趋于改变可移动部件的状态的外力的施加。态的外力的施加。态的外力的施加。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】驱动器装置
[0001]本公开涉及驱动器装置。
技术介绍
[0002]步进马达具有许多用途，如用于复印机和打印机中的送纸器、扫描仪中的图像阅读器等。一种用于步进马达的驱动器装置(马达驱动器)包括用于步进马达中的不同相的马达线圈中的每一个马达线圈的全桥电路(H桥电路)，用于向该驱动器装置供给输出电流(线圈电流)。随着每个相的马达线圈的输出电流的极性和大小步进方式变化，转子步进方式旋转。
[0003]用于步进马达的驱动器装置通常采用PWM恒定电流控制来控制其输出电流。通过PWM恒定电流控制，每个相的马达线圈的输出电流值保持在目标电流值上下持续一个期望的时段。固定目标电流值导致转子角度保持不变。
[0004]引用列表
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：JP
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A
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2002
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17099
技术实现思路
[0007]技术问题
[0008]在用于保持转子的角度不变的保持控制期间，如果外力施加到转子，则转子可以抵抗保持控制而旋转。例如，在步进马达用于驱动如上所述的送纸器的情况下，复印机或者打印机的用户拉动卡在送纸器中的纸张的力就是一种这样的外力。由于向转子施加外力，转子的旋转可能导致由系统识别的转子的电角度与转子的实际机械角度之间的差异，并且这可能使后续的控制变得不稳定。施加外力还可能导致机械故障或劣化。
[0009]能够检测如上所述的外力的施加将允许通过适当的措施来进行应对并且有助于增强便利性。提供单独的编码器可以使得能够检测外力的施加，但是会导致成本增加。虽然已经聚焦于步进马达论述了与驱动器装置相关联的情况，但是用于控制螺线管致动器等的驱动的驱动器装置也可以是类似的情况。
[0010]本公开的目的是提供一种能够检测对可移动部件的外力的施加的驱动器装置。
[0011]问题的解决方案
[0012]根据本公开，一种利用通过向线圈供应输出电流而生成的磁性来移动可移动部件的驱动器装置包括：输出级电路，其被配置为通过向线圈施加电压来向线圈供应输出电流；以及控制电路，其被配置为控制输出级电路。该控制电路被配置为能够通过对输出级电路的控制执行保持控制以通过暂停可移动部件的移动来保持可移动部件的状态不变。该驱动器装置还包括：外力检测器，其被配置为在由控制电路进行的保持控制期间，基于由输出级电路向线圈供电的状态、输出电流或者流过输出级电路的电流，检测反抗保持控制趋于改变可移动部件的状态的外力的施加。
[0013]本专利技术的有益效果
[0014]根据本公开，可以提供一种能够检测对可移动部件的外力的施加的驱动器装置。
附图说明
[0015]图1是根据本公开实施例的马达驱动系统的总体配置图。
[0016]图2是根据本公开实施例的马达驱动器的外观透视图。
[0017]图3是示出关于本公开实施例的全步激励模式的图。
[0018]图4是示出关于本公开实施例的全步激励模式中的扭矩矢量的图。
[0019]图5是示出根据本公开实施例的PWM恒定电流控制的图。
[0020]图6示出了关于本公开实施例的从供电模式到慢供电模式的切换。
[0021]图7示出了关于本公开实施例的从供电模式到快供电模式的切换。
[0022]图8是示出关于本公开实施例的由于施加外力而在流向马达线圈的输出电流的波形中观察到的电流凸起(current bump)的图。
[0023]图9是示出关于本公开实施例的输出电流上升到目标电流值以上的图。
[0024]图10是示出关于本公开实施例的第一实例的检测特定电流波形以应对电流凸起的第一方法的示意图。
[0025]图11是示出关于本公开实施例的第一实例的检测目标时段、参考时段、以及评估时段之间的关系的图。
[0026]图12是示出关于本公开实施例的第二实例的检测特定电流波形以应对电流凸起的第二方法的示意图。
[0027]图13是示出关于本公开实施例的第三实例的检测特定电流波形以应对电流凸起的第三方法的示意图。
[0028]图14是关于本公开实施例的第四实例的用于检测流过输出晶体管的电流的配置图。
具体实施方式
[0029]在下文中，将参考附图具体描述实现本公开的示例。在所引用的图中，相同的部分由相同的附图标记标识，并且原则上将不再重复对相同部分的重复描述。在本说明书中，为了简单起见，指代信息、信号、物理量、元件、部分等的符号和附图标记有时与对应于这些符号和附图标记的信息、信号、物理量、元件、部分等的名称的省略或者缩写一起使用。例如，稍后描述并由附图标记“160”(参见图1)标识的外力检测器有时被称为外力检测器160，有时缩写为检测器160，两者都指代相同的实体。
[0030]首先，将定义用于描述本公开的实施例的一些术语。“接地”是指基准电位为0V(零伏)的基准电导体或者本身为0V的电位。基准电导体由诸如金属的导电材料形成。0V的电位有时被称为接地电位。在本专利技术的实施例中，在未提及特定基准的情况下提及的任何电压是相对于接地的电位。“电平”表示电位的电平，并且对于任何信号或者电压，“高电平”具有比“低电平”更高的电位。对于任何信号或者电压，其处于高电平意味着其电平等于高电平，其处于低电平意味着其电平等于低电平。信号的电平有时被称为信号电平，并且电压的电平有时被称为电压电平。
[0031]对于被配置为FET(场效应晶体管)的任何晶体管(其可以是MOSFET)，“导通状态”是指晶体管的漏极
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源极沟道导通的状态，“关断状态”是指晶体管的漏极
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源极沟道不导通(关断)的状态。类似的定义适用于未被分类为FET的任何晶体管。除非另有说明，否则任何MOSFET可以被理解为增强型MOSFET。“MOSFET”是“金属氧化物半导体场效应晶体管”的缩写。对于任何晶体管，其处于导通状态或者关断状态有时仅分别表示为其导通或者关断。
[0032]图1是本公开实施例的马达驱动系统SYS的总体配置图。马达驱动系统SYS包括作为驱动器装置的马达驱动器100、步进马达200、MPU(微处理器单元)300以及电流感测电阻器R[1]和R[2]。
[0033]图2是马达驱动器100的外观透视图。马达驱动器100是通过将半导体集成电路密封在由树脂形成的封装中而形成的电子部件(半导体器件)。在马达驱动器100的封装上，设置多个外部端子以便暴露。在图1的配置示例中，在马达驱动器100上设置的多个外部端子包括电源端子VCC[1]和VCC[2]、输出端子A
OUT
[1]、B
OUT
[1]、A
OUT
[2]和B
OUT
[2]、电阻器连接端子RNF[1]和RNF[2]和接地端子GND、以及基准电压输入端子TM
REF
和用作控制端子组TM
CNT
的端子。所述多个外部端子本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种驱动器装置，所述驱动器装置利用通过向线圈供应输出电流而产生的磁性来移动可移动部件，所述驱动器装置包括：输出级电路，所述输出级电路被配置为通过向所述线圈施加电压来向所述线圈供应所述输出电流；以及控制电路，所述控制电路被配置为控制所述输出级电路，其中，所述控制电路被配置为能够通过对所述输出级电路的控制执行保持控制以通过暂停所述可移动部件的移动来保持所述可移动部件的状态不变，所述驱动器装置还包括：外力检测器，所述外力检测器被配置为在由所述控制电路进行的所述保持控制期间，基于由所述输出级电路向所述线圈供电的状态、所述输出电流或者流过所述输出级电路的电流，检测反抗所述保持控制而趋于改变所述可移动部件的状态的外力的施加。2.根据权利要求1所述的驱动器装置，其中，所述控制电路被配置为基于以下信号来控制所述输出级电路：电流设定信号，其设定要提供给所述线圈的所述输出电流的目标，和电流感测信号，其指示所述输出电流的检测结果，所述控制电路被配置为在所述保持控制中重复地执行包括供电模式操作和衰减模式操作的序列的单元操作，以使所述输出电流的大小接近由所述电流设定信号设定的目标大小，并且所述输出级电路被配置为，在所述供电模式操作中进入供电状态，其中所述输出级电路向所述线圈供电以增加所述输出电流的大小，并且在所述衰减模式操作中进入衰减状态，其中所述输出级电路暂停向所述线圈供电以减小所述输出电流的大小。3.根据权利要求2所述的驱动器装置，其中，所述控制电路被配置为，在每个单元操作中：执行所述供电模式操作至少持续预定的强制供电时间；如果当在所述供电模式操作开始之后已经经过所述强制供电时间时，检测到所述输出电流的大小等于或者大于所述目标大小，则结束所述供电模式操作；并且执行所述衰减模式操作持续预定衰减时间。4.根据权利要求2或3所述的驱动器装置，其中，所述外力检测器被配置为：检测在每个单元操作中所述输出级电路处于所述供电状态的时间作为输出导通时间，并且基于在所述控制电路中执行所述保持控制的检测目标时段期间所述输出导通时间的变化来检测所述外力的施加。5.根据权利要求4所述的驱动器装置，其中，所述检测目标时段包括第一时段和在所述第一时段之后发生的第二时段，并且所述外力检测器被配置为：
基于在所述第一时段期间被检测为所述输出导通时间的一个或者多个输出导通时间来设定参考导通时间，并且基于所述参考导通时间与所述第二时段期间的所述输出导通时间之间的比较来检测所述第二时段期间内所述外力的施加。6.根据权利要求5所述的驱动器装置，其中，所述外力检测器被配置为：在作为所述第二时段期间的所述输出导通时间的评估导通时间短于所述参考导通时间的情况下，如果所述参考导通时间与所述评估导通时间之间的差的绝对值等于或者大于预定差阈值，或者如果所述评估导通时间与所述参考导通时间的比率等于或者小于预定比率阈值，则识别所述第二时段期间内所述外力的施加。7.根据权利要求2或3所述的驱动器装置，其中，所述外力检测器被配置为，在所述控制电路中执行所述保持控制的...
【专利技术属性】
技术研发人员：宫城亮太，桥本浩树，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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