電動機驅動裝置及電動機驅動裝置的驅動方法
【專利摘要】本發明提供一種確實地抑制反電動勢的影響的電動機驅動裝置及電動機驅動裝置的驅動方法。電動機驅動裝置(100)包含在電流供電時及電流衰減時控制流入電動機線圈(L1)的電流的路徑的自動衰減部(141)。通過在自動衰減部(141)中以使作為上一循環中的電流衰減的慢衰減模式及快衰減模式的比率或它們的執行時間、與當前循環中的慢衰減模式及快衰減模式的比率或它們的執行時間不同的方式進行控制，而抑制產生在步進電動機(200)中的反電動勢的影響。
【專利說明】
電動機驅動裝置及電動機驅動裝置的驅動方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種電動機驅動裝置及電動機驅動裝置的驅動方法。
【背景技術】
[0002]電動機中存在步進電動機、直流電動機等各種電動機，例如步進電動機例如是用來使復印機或打印機的饋紙部、或掃描儀的讀取部等進行動作。
[0003]圖12表示現有的步進電動機驅動裝置中使用的H橋電路。H橋電路例如配置在步進電動機的前段，為直接驅動步進電動機的電路部。H橋電路包含PM0S(P-channel MetalOxide Semiconductor，P型金屬氧化物半導體)型的晶體管Q11、Q12、&MTOS(N-channelMetal Oxide Semiconductor，N型金屬氧化物半導體)型的晶體管Q13、Q14。二極管Dl 1、D12、D13及D14是構造上形成在各晶體管的體二極管。如果將連接晶體管Qll與晶體管Q13的節點設為X，將連接晶體管Q12與晶體管Q14的節點設為Y，那么電動機線圈LI連接在節點X與節點Y之間。此外，電動機線圈LI表示I個相，在2相、3相的情況下，電動機線圈LI分別準備2個、3個。在本說明書中，為了方便說明僅表示I個相。在本說明書中，僅對I相進行說明，對其他相的驅動動作部也能夠同樣進行說明因此省略。
[0004]步進電動機的啟動、旋轉方向的切換、停止的控制是切換流入H橋電路的電流路徑來進行。即，根據流入電動機線圈LI的電流路徑而區分為供電模式與電流衰減模式。其中，在電流衰減模式中，已知有慢衰減(SLOW DECAY)模式、快衰減(FAST DECAY)模式、及將它們二者組合而成的混合衰減(MIX DECAY)模式。
[0005]圖12(a)表示從供電模式切換為慢衰減時的各晶體管的導通、斷開狀態與H橋電路中的電流路徑。隔著箭頭記號(―)，之前表示供電模式，之后表示慢衰減中的各晶體管的導通、斷開狀態。慢衰減中的流入電動機線圈LI的電流以符號i I Oa表示。電流i I Oa在晶體管011、012斷開、且晶體管叭3、014導通時流動。這時，電流110&在晶體管0134電動機線圈1^1—晶體管Q14—晶體管Q13的路徑中循環流動。此外，供電模式是用來使步進電動機以規定的規格旋轉而進行，這時，電流ilO是以從電源Vpp到晶體管Q11—晶體管Q14的路徑供給。這時，晶體管Qll、Q14處于導通，晶體管Q12、Q13處于斷開。
[0006]圖12(b)表示從供電模式切換到快衰減時的各晶體管的導通、斷開狀態與H橋電路中的電流路徑。隔著箭頭記號(―)，之前表示供電模式，之后表示快衰減中的各晶體管的導通、斷開狀態。快衰減中的流入電動機線圈LI的電流以符號i I Ob表示。電流i I Ob在晶體管
011、012、及晶體管以4斷開、晶體管013導通時流動。這時，電流11013在晶體管0134電動機線圈LI —晶體管Q12的路徑中流動。這時，在晶體管Ql 2的體二極管D12中流入回充電流，但這時晶體管Q12可為導通狀態。此外，在快衰減中流入電動機線圈LI的電流ilOb與在供電模式中流入的電流i 1成為反方向，朝向電源Vpp側流動。
[0007 ]圖13示意性地表示慢衰減及快衰減中的電流衰減時流入電動機線圈LI的電流波形。
[0008]圖13 (a)示意性表示在慢衰減中流入電動機線圈LI的線圈電流i I Os的波形。為了便于說明，沿時間軸分別表示期間Pl、P2、P3、P4及P5。期間Pl為供電模式，以流入電動機線圈LI的線圈電流i 1s逐漸接近基準電流值IREF的方式進行控制。當線圈電流i 1s達到基準電流值IREF時，供電模式結束，在期間P2進入慢衰減。當經過設定為規定時間的慢衰減的時間時，再次進入作為供電模式的期間P3。通過反復進行這種一連串的動作，即在期間P3、P5中使線圈電流ilOs上升至基準電流值IREF，在期間P4中再次切換為慢衰減來控制線圈電流
ilOso
[0009]在慢衰減中，在線圈電流ilOs減少(衰減)時施加于電動機線圈LI的兩端間的電壓變小，回充電流穩定地減少。因此，電流波紋變小，從電動機轉矩的方面來說有利。然而，在小電流區域，容易受到電流控制性的惡化引起的輸出電流的增加、或半步模式、四分之一步模式下的高脈沖頻率驅動時電動機的反電動勢的影響。因此，會產生線圈電流i 1s無法追隨反電動勢的變化而電流波形變形，而電動機的振動增加的不良情況。另外，如果因為反電動勢的影響而超過設定電流，那么可能發生在設定時間內步進電動機或驅動其的集成電路(未圖示)劣化的危險性。
[0010]圖13(b)表示快衰減中的線圈電流ilOf的波形。與圖13(a)同樣地，沿時間軸分別表示期間？11、？12、？13、？14及？15。在期間？11、？13、？15的供電模式中對電動機線圈1^1供給電流，線圈電流i I Of上升。期間P12、P14執行快衰減處理而線圈電流i I Os減少。供電模式與快衰減以規定時間交替地切換。
[0011]在快衰減中，由于回充電流急劇減少，所以能夠減輕高脈沖頻率驅動中的電流波形的變形。即，在快衰減中，可獲得在慢衰減中無法期待的能夠優化對于反電動勢的追隨性這一優點。然而，由于線圈電流ilOf的波紋變大，所以平均電流降低，有電動機轉矩降低、及電動機的電力損耗變大而發熱增加的情況。
[0012]圖13(c)表示混合衰減中的線圈電流ilOm的波形。混合衰減為能夠排除慢衰減、快衰減中的不良情況的電流衰減方式，是在電流衰減期間中切換慢衰減與快衰減的電流衰減方式。一般來說，在采用混合衰減的情況下，通常采用在所設定的衰減時間內以所決定的比率切換慢衰減與快衰減的方式。
[0013]在圖13(0)中，與圖13(&)、(13)同樣地，沿時間軸分別表示期間？21、？22、？23、？24、P25及P26。期間P21、P24為對電動機線圈LI以規定路徑供給電流的供電模式。在供電模式中，線圈電流i 1m上升。期間P22、P25為慢衰減，這時線圈電流i 1m逐漸降低。期間P23、P26為快衰減，線圈電流ilOm比慢衰減更快地降低。在本說明書中，分別表示為作為慢衰減的期間P22、P25的持續時間為預先決定的時間Tms，作為快衰減的期間P23、P26的持續時間為預先決定的時間Tmf。時間Tms與時間Tmf的大小關系并無限定，另外，這些時間的比率也存在根據集成電路而固定的情況，可在外部適當決定。
[0014]圖14是對圖12、圖13所說明的慢衰減及快衰減中可能產生的不良情況進行說明的圖，表示流入電動機線圈LI的線圈電流i 1n的經時變化。圖14 (a)表示流入電動機線圈LI的電流i I On的整體情況，圖14 (b)是將線圈電流i I On達到基準電流值IREF附近的時刻、即圖14(a)的時刻T61附近的電流i 1nl放大的圖。
[0015]圖14(a)表示線圈電流ilOn在時刻T60上升而在時刻T61?T62的期間、即脈沖期間Tp的后期保持高漲的狀態。這里，使用圖14(b)對反電動勢產生的原因、即線圈電流ilOn高漲的原因進行說明。
[0016]圖14(b)是為了對線圈電流ilOn超過基準電流值IREF的原因進行說明而準備的示意圖。一般來說，在構成圖12所示的H橋電路的晶體管Qll?Q14導通、斷開時會產生尖峰噪聲。受到該尖峰噪聲的影響，會產生無法準確地檢測線圈電流ilOnl的大小的不良情況，因此為了防止流入電動機線圈LI的線圈電流ilOn的誤檢測，供電最初通常為強制供電。在慢衰減中，原本線圈電流ilOnl應該減少到某種程度，但在步進電動機的振動等較強的情況下，反電動勢的能量會造成影響，因此表現為線圈電流ilOnl的下降值變小的狀態。這里，當線圈電流ilOnl在時刻T611達到基準電流值IREF時，進入慢衰減。當預先設定的衰減時間達到時刻T612時，從慢衰減切換為強制供電模式，線圈電流ilOnl上升。
[0017]在圖14(b)中，作為強制供電模式的時刻T612?T613為相對較短的時間，但在線圈電流i 1n I的下降值較小的情況下，會出現線圈電流i 1n在強制供電中超過基準電流值IREF的可能性。在圖14(b)中，表示在時刻T612?T613的強制供電模式中線圈電流ilOnl超過基準電流值IREF的狀態。當在時刻T613強制供電模式結束時，感測到線圈電流ilOnl為基準電流值IREF以上，再次進入慢衰減，線圈電流i I On I的大小開始下降。當在時刻T614慢衰減結束時，再次進入強制供電模式直到時刻T615。因此，從整體來看，線圈電流ilOn隨著時間的經過而上升，無法達成原本的電流衰減處理。
[0018]現有的慢衰減中發生的不良情況如上所述。此外，作為與本發明的電動機驅動裝置相關的【背景技術】文獻，例如已知有以下列舉的文獻。
[0019]專利文獻I公開執行使線圈電流增加的第I模式、使線圈電流衰減的第2模式、及使線圈電流比第2模式更高速地衰減的第3模式的步進電動機的驅動控制裝置。進而，在專利文獻1、段落0027?0031中，公開與線圈電流及設定電流的大小無關地進行強制充電(供電)。
[0020]專利文獻2提出如下的電動機驅動器電路:為了降低步進電動機的阻尼振動(衰減振動)，而混合第I衰減率與小于第I衰減率的第2衰減率來設定多個混合衰減率。
[0021]專利文獻3的目的在于使步進電動機更安靜地進行動作，提出根據在預先決定的規定供電期間后線圈電流值是否達到目標電流值，來選擇衰減期間中的衰減路徑為快衰減或慢衰減哪一方而進行電流衰減。
[0022]專利文獻4公開了如下的電動機驅動裝置:對利用檢測部檢測到的電流的值與閾值進行比較，并基于該比較結果，選擇高速衰減的第I衰減模式、低速衰減的第2衰減模式。
[0023][【背景技術】文獻]
[0024][專利文獻]
[0025][專利文獻I]日本專利特開號公報
[0026][專利文獻2]日本專利特開號公報
[0027][專利文獻3]日本專利特開號公報
[0028][專利文獻4]日本專利特開2011-78301號公報

【發明內容】

[0029][發明要解決的問題]
[0030]本發明涉及所述各專利文獻所公開的技術領域。專利文獻I為現有的采用慢衰減與快衰減的驅動控制裝置，但未提示調整二者的衰減比率。因此依然存在流入電動機線圈的線圈電流的波紋變大而平均電流降低的問題。
[0031 ] 專利文獻2雖然公開了調整混合(組合)衰減的衰減比率，但未提示調整衰減時間。因此，無法期待進行高精度的電流控制。
[0032]專利文獻3選擇高速衰減(快衰減)模式或低速衰減(慢衰減)模式的任一個，未提示成為高速衰減與低速衰減的組合的混合衰減。因此，依然存在電動機線圈的電流的波紋變大而平均電流降低的問題。
[0033]專利文獻4僅公開低速衰減模式而未公開抑制反電動勢的方法。在使用所公開的高速衰減與低速衰減的組合時，可能產生轉矩變低的不良情況。
[0034]本發明鑒于所述問題點，目的在于提供一種能夠在電流衰減(衰減)模式方式中，抑制反電動勢的影響，且使電動機線圈的電流值的波紋變小，且提高平均電流的電動機驅動裝置及方法。
[0035][解決問題的技術手段]
[0036]本發明中，“衰減模式”是使流入電動機線圈的線圈電流衰減的方式，指慢衰減模式、快衰減模式或混合衰減模式中的至少I個模式。另外，“自動衰減模式”是指感測供電模式時流入電動機線圈的線圈電流，并基于該感測電流的大小來自動調整慢衰減與快衰減模式的執行比率或自動設定以各衰減模式執行的處理時間的電流衰減方式。另外，“第I模式方式”是“自動衰減模式”的下位概念，指以規定的組合比率選擇慢衰減模式及快衰減模式，且將慢衰減模式及快衰減模式的處理時間設定為規定大小的電流衰減方式。另外，“第2模式方式”與“第I模式方式”同樣為“自動衰減模式”的下位概念，“第2模式方式”是指所述快衰減的組合比率及所述處理時間的至少I個較大的電流衰減方式。另外，“一次循環”是指從供電模式到下一供電模式前執行的電流衰減的期間。衰減模式可為單獨慢衰減模式，也可為單獨快衰減模式，另外，也可為混合衰減模式。
[0037]本發明的電動機驅動裝置包含:電流檢測部，檢測流入電動機線圈的電流;及自動衰減部，在由所述電流檢測部檢測到的電流值達到基準電流值前，執行使流入所述電動機線圈的電流增加的供電模式，在由所述電流檢測部檢測到的電流達到所述基準電流值后，利用上一循環與當前循環而對流入所述電動機線圈的所述電流進行衰減控制;且所述自動衰減部以使所述上一循環中的衰減時間與所述當前循環中的衰減時間不同的方式進行控制。
[0038]另外，本發明的電動機驅動裝置中，所述當前循環中的衰減時間比所述上一循環中的衰減時間延長。
[0039]另外，作為本發明的另一發明的電動機驅動裝置的驅動方法包含:供電步驟401，對電動機線圈供給電流;步驟402，利用所述電流檢測部對流入所述電動機線圈的線圈電流是否達到所述基準電流值進行比較;步驟404，在所述線圈電流未達到所述基準電流值的情況下，繼續進行所述供電步驟;步驟405，對所述線圈電流是否達到所述基準電流值再次進行比較，并且在所述線圈電流未達到所述基準電流值的情況下返回前一步的供電步驟;步驟406，在所述步驟405中所述線圈電流達到所述基準電流值的情況下，以第I模式方式對所述線圈電流進行衰減處理;及步驟408，在所述步驟402中判定所述線圈電流達到所述基準值電流的情況下，以所述第2模式方式對所述線圈電流進行衰減處理。
[0040][發明的效果][0041 ]根據本發明的電動機驅動裝置及電動機驅動裝置的驅動方法，能夠抑制反電動勢的影響，且能夠使重疊于電動機線圈的電流波紋變小，提高平均電流。
【附圖說明】
[0042]圖1是表示本發明的第I實施例的電動機驅動裝置的框圖。
[0043]圖2是圖1所示的自動衰減部的框圖。
[0044]圖3是表示控制圖1、圖2所示的自動衰減部141的模式選擇信號SW的構成圖。圖3(a)是表示圖1、圖2所示的用于自動衰減部的模式選擇信號的位構成的圖，圖3(b)是以慢衰減為基礎表示慢衰減與快衰減的組合比率的圖，圖3 (c)是以分頻數及基準時脈信號CLK為單位表示慢衰減與快衰減的處理時間的圖。
[0045 ]圖4是圖1、圖2所示的電動機驅動裝置的時序圖。
[0046]圖5是用來對本發明的第I實施例的電動機驅動裝置的驅動方法進行說明的流程圖。
[0047]圖6是本發明的第2實施例的電動機驅動裝置的時序圖。
[0048]圖7是用來對本發明的第2實施例的電動機驅動裝置的電路動作進行說明的流程圖。
[0049]圖8是本發明的第3實施例的電動機驅動裝置的時序圖。
[0050]圖9是用來對本發明的第3實施例的電動機驅動裝置的電路動作進行說明的流程圖。
[0051 ]圖1O是本發明的第4實施例的電動機驅動裝置的時序圖。
[0052]圖11是用來對本發明的第4實施例的電動機驅動裝置的電路動作進行說明的流程圖。
[0053]圖12(a)、(b)是分別表示現有的慢衰減、快衰減、及混合衰減中流入電動機線圈的線圈電流的圖。
[0054]圖13(a)?(c)是分別表示現有的慢衰減、快衰減、及混合衰減中流入電動機線圈的線圈電流的變化的圖。
[0055]圖14(a)、(b)是對現有的慢衰減時發生的產生反電動勢時流入電動機線圈的電流進行說明的圖。
【具體實施方式】
[0056](第I實施例)
[0057]圖1表示本發明的第I實施例的電動機驅動裝置100。電動機驅動裝置100例如用于步進電動機或直流電動機的驅動，其用途例如用作打印機、傳真機、或相機等電子機器的驅動部。圖1表示應用于步進電動機的電動機驅動裝置100。電動機驅動裝置100包含集成電路100A及步進電動機200。
[0058]在集成電路^^六’例如準備著輸入端子^^^^^?輸出端子?^、?^、?^、T021、T022、T023、及接地端子GND。在這些外部端子的一部分結合著步進電動機200。對輸入端子TIl輸入下述控制自動衰減部141、142的模式選擇信號SW。對于自動衰減部141、142將在下文敘述。對輸入端子T12輸入控制信號IN。對輸入端子T13輸入基準電壓。對于對這些外部端子輸入的各種信號也將在下文進行敘述。在輸出端子TOll、T012連接著步進電動機200的I個相的電動機線圈LI。線圈電流1UTI在輸出端子TOl I與TO12之間流動。在輸出端子TOl 3與接地端子GND之間連接著電阻Rl。電阻Rl感測流入步進電動機200的I個相的電流，并將感測到的電流轉換為電壓。在輸出端子T02UT022連接著步進電動機200的另一個相的電動機線圈L2。線圈電流10UT2在輸出端子Τ021與Τ022之間流動。在輸出端子Τ023與接地端子GND之間連接著電阻R2。利用電阻R2來感測流入步進電動機200的另一個相的電流，并將感測到的電流轉換為電壓。電阻Rl與R2選擇為大致相同的電阻值，它們的大小例如為0.1 Ω?
0.3Ω。電阻R1、R2發揮檢測流入電動機線圈L1、L2的線圈電流10UTU10UT2的電流檢測部的作用。此外，除準備圖示的外部端子以外也可準備其他外部端子。例如，為了將2相用作I相可準備用來使一個相的動作停止的外部端子。另外，可增設用來應對并非2相而是3相、5相的步進電動機等的外部端子。
[0059]在圖1中，為了便于說明，表示步進電動機200為2相的步進電動機。步進電動機200包含與2相分別對應的電動機線圈L1、L2、及轉子210。
[0060]電動機線圈L1、L2中分別流入線圈電流1UTl及10UT2。通過使線圈電流1UTl及10UT2的電流值的比率細微地變化，來使步進電動機的轉子210旋轉。
[0061]構成電動機驅動裝置100的一部分的集成電路100A包含輸入緩沖器110、基準CLK(clock，時脈)部111、將數字信號轉換為模擬信號的D/A轉換器(DAC，Digital to AnalogConverter，數字模擬轉換器)120、比較器131、132、自動衰減部141、142、邏輯控制部151、152、預驅動器部161、162、及H橋電路171、172。此外，雖未圖示，在集成電路100A，例如也大多內置著振蕩部、PWM(Pulse Width Modulat1n，脈寬調制)控制部、過流保護、過熱停機、防低電壓誤動作等等電路功能。
[0062]輸入緩沖器110是所謂電壓跟隨器電路，基本上將輸入的參考電壓VREF直接輸出。參考電壓VREF決定線圈電流10UT1及10UT2的基準值。
[0063]基準CLK部111將基準時脈信號CLK分別輸出到自動衰減部141及142。在本發明中，基準時脈信號CLK的頻率例如選擇為IMHz左右。基準時脈信號CLK成為決定本發明中的慢衰減及快衰減的衰減時間的基準。此外，也可將產生基準時脈信號CLK的基準CLK部111內置于自動衰減部141、142。
[0064]DAC120產生集成電路100A的基準電壓VAl及VA2。即，利用控制信號IN來決定基準電壓值VAl及VA2的大小。控制信號IN例如為4比特信號，例如表示為控制信號101、102、103、104(未圖示)。控制信號101及102決定參考電壓VAl的大小，控制信號103及104決定參考電壓￥六2的大小。控制信號101及102的邏輯電平的組合(1，1)、(0，1)、(1，0)、(0，0)例如分別與0%、33%、67%、100%這4個值分別對應。
[0065]利用比較器131、自動衰減部141、邏輯控制部151、預驅動器部161、及H橋電路171而構成對電動機線圈LI供給線圈電流10UT1的電路。這些電路群稱為信道CH1。另外，利用比較器132、自動衰減部142、邏輯控制部152、預驅動器162、H橋電路172而構成對電動機線圈L2供給線圈電流10UT2的電路。這些電路群稱為信道CH2。此外，由于與信道CH1、CH2對應的各個電路的構成及功能大致相同，因此對信道CHl及信道CH2—并進行說明。
[0066]線圈電流10UT1(10UT2)利用電阻R1(R2)而被轉換為輸出電壓RNF1(RNF2)，以比較器131 (13 2)對所轉換的輸出電壓RNFI (RNF2)與基準電壓VAI (VA2)進行比較，比較結果作為輸出信號CL1(CL2)從比較器131(132)輸出。輸出信號CL1(CL2)在輸出電壓RNF1(RNF2)未達到基準電壓VAI (VA2)的情況下、即線圈電流I OUT I (I OUT 2)未達到基準電流值IREF的情況下，例如設定為高電平H，在輸出電壓RNFI (RNF2)達到基準電壓VAI (VA2)的情況下、即線圈電流1UTl (10UT2)達到基準電流值IREF的情況下，例如設定為低電平L。輸出信號CLl (CL2)輸入到自動衰減部141(142)及邏輯控制部151 (152)。此外，電阻Rl (R2)的電阻值極小，也可內置于集成電路100A。
[0067]自動衰減部141(142)被分別輸入模式選擇信號SW、比較器131(132)的輸出信號CLl (CL2)、及來自基準CLK部111的時脈信號CLK，且分別輸出控制衰減模式的控制信號0UT_DECAYl (0UT_DECAY3)、及控制衰減時間的控制信號0UT_DECAY2(0UT_DECAY4)。自動衰減部141 (142)為能夠基于線圈電流1UTl (10UT2)與基準電流值IREF的比較結果而變更流入電動機線圈L1、L2的電流的衰減模式方式的電路構成。另外，在自動衰減部141 (142)的內部，具有感測開始信號0UT_MIN0N1、模式變更信號SELECT1。具體動作以下述圖4?圖11進行說明。
[0068]邏輯控制部151 (152)接收比較器131 (132)的輸出信號CLl、自動衰減部141 (142)的控制信號0UT_DECAY1 (0UT_DECAY3)及控制信號0UT_DECAY2(0UT_DECAY4)、表示線圈電流10UT1(10UT2)的極性的相位信號(未圖示)、及保護電路的輸出信號(未圖示)，產生電動機驅動信號。所述相位信號是決定步進電動機200的旋轉方法的信號。根據比較器131(132)的輸出信號CLl (CL2)，將流入電動機線圈LI (L2)的電流從供電模式變更為衰減模式。自動衰減部 141 (142)的控制信號 0UT_DECAY I (0UT_DECAY3)及控制信號 0UT_DECAY2 (0UT_DECAY4)是決定衰減模式及其處理時間的信號。另外，邏輯控制部151(152)還具有當從未圖示保護電路接收到例如“異常”的信號時，使步進電動機200的動作停止的作用。
[0069]預驅動器部161(162)將從邏輯控制部151(152)傳送而來的驅動信號放大。從預驅動器部161 (162)輸出的信號被賦予到H橋電路171 (172)。
[0070]H橋電路171(172)與圖12所示的電路基本相同。但，為了消除附圖的煩雜，在H橋電路171 (172)中未圖示圖12所示的體二極管Dl I?DlLH橋電路171 (172)包含晶體管Ql I(Q21)、Q12(Q22)、晶體管Q13(Q23)及Q14(Q24)。晶體管Q11(Q21)與晶體管Q13(Q23)串聯連接在電源Vpp與連接著電阻R1(R2)的一個的端子T13(T23)之間。同樣地，晶體管Q12(Q22)與晶體管Q14(Q24)串聯連接在電源Vpp與連接著電阻R1(R2)的一個的端子T13(T23)之間。共同連接著PMOS型晶體管Qll (Q21)與匪OS型晶體管Q13(Q23)的節點連接在輸出端子TOll(T021)。共同連接著PMOS型晶體管Q12(Q22)與匪OS型晶體管Q14(Q24)的節點連接在端子T012(T022)。電動機線圈L1(L2)的2個端子分別連接在輸出端子T011(T021)及T012(T022)。
[0071]另外，在本發明的實施例中，H橋電路171(172)是以PMOS型晶體管及匪OS型晶體管形成，但也可全部使用匪OS型晶體管。在不使用PMOS型晶體管而全部使用NMOS型晶體管來構成H橋電路的情況下，另外需要用來驅動晶體管的升壓電路。然而，由于NMOS型晶體管與P型MOS型晶體管相比能夠使電路面積變小，因此有即便包含升壓電路，全部使用NMOS型晶體管也能夠使電路整體的面積變小的優點。因此，H橋電路所使用的晶體管的型式是考慮流入電路的電流或電路面積等因素而選擇。此外，H橋電路171、172也可不使用MOS型晶體管而使用雙極型晶體管構成。
[0072](自動衰減部)
[0073]圖2是表示本發明的自動衰減部141的框圖。由于自動衰減部141與142的構成及功能大致相同，所以省略自動衰減部142的說明。自動衰減部141被分別輸入比較器的輸出信號CLl、模式選擇信號SW、及基準時脈信號CLK，并分別輸出決定衰減模式的控制信號0UT_DECAYl、決定強制供電的控制信號0UT_DECAY2。利用控制信號0UT_DECAY1及控制信號0UT_DECAY2來變更一次循環的衰減時間、及一次循環的慢衰減模式與快衰減模式的組合比率。
[0074]自動衰減部141包含模式選擇部41、CLK分頻部42、及CLK脈沖計數器43。以下，對自動衰減部141的電路構成進行簡單敘述。
[0075]模式選擇部41被輸入來自比較器131的輸出信號CLl，進而經由設置在集成電路100A的輸入端子TIl而被輸入模式選擇信號SW，進而從CLK脈沖計數器43被輸入感測開始信號0UT_MIN0N1。此外，輸出信號CLl經由未圖示的閂鎖電路而分別施加到模式選擇部41、CLK分頻部42。從模式選擇部41分別輸出輸出信號SO1、S02，輸出信號SO1、S02分別輸入到CLK分頻部42、及CLK脈沖計數器43。
[0076]CLK分頻部42被輸入比較器131的輸出信號CLl、模式選擇部41的輸出信號SOl、及基準時脈信號CLK ο來自CLK分頻部42的分頻輸出信號DCLK輸入到CLK脈沖計數器43。
[0077]CLK脈沖計數器43被分別輸入比較器131的輸出信號CL1、CLK分頻部42的輸出即分頻輸出信號DCLK、基準時脈信號CLK、模式選擇部41的輸出信號即輸出信號S02。從CLK脈沖計數器43輸出控制信號0UT_DECAY1、控制信號0UT_DECAY2、及感測開始信號0UT_MIN0N1。
[0078]以上的說明對自動衰減部141進行了相對簡單的敘述，其次，進行詳細敘述。圖3包含圖3(&)、(13)、((:)。圖3(&)表示圖1、圖2所示的自動衰減部141所使用的模式選擇信號的位構成。圖3(b)是以慢衰減為基礎表示慢衰減與快衰減的組合比率的圖。圖3(c)是以分頻數(分頻比)及基準時脈信號CLK為單位表示慢衰減與快衰減的處理時間的圖。
[0079 ]圖3 (a)表示模式選擇信號SW的位構成。模式選擇信號SW例如包含8比特，例如下位4比特分配到第I模式方式，上位4比特分配到第2模式方式。分配到第I模式方式的4比特中的2比特設定一次循環的衰減模式中的慢衰減與快衰減的組合比率，以其余2比特設定這些模式的處理時間。這里，一次循環指慢衰減與快衰減合計的期間(時間)整體。對于第2模式方式也相同。即，4比特中的2比特設定慢衰減與快衰減的組合比率，其余2比特設定這些模式的處理時間。
[0080]圖3(b)是以慢衰減為基礎表示慢衰減與快衰減的組合比率的一例。如圖3 (a)所示，二者衰減的組合比率分別在第I模式方式中是以地址SWOO與SWOl設定，在第2模式方式中是以地址SW04與SW05設定。在地址SWOO的邏輯值為“O”、且地址SWOI的邏輯值為“O”時的比率設定為100%。即，僅以慢衰減進行處理。在地址SWOO的邏輯值為“I”、且地址SWOl的邏輯值為“O”時的比率設定為67%。即，占一次循環整體的比例慢衰減為比率67%，其余33%成為快衰減。因此，慢衰減設定為快衰減的2倍衰減時間，實施慢衰減主導型的衰減。在地址SWOO的邏輯值設定為“O”、且地址SWOl的邏輯值設定為“I”時的比率為慢衰減的比率設定為33%，快衰減的比率成為67%，快衰減設定為慢衰減的2倍衰減時間，實施快衰減主導型的衰減處理。在地址SWOO的邏輯值設定為“I”、且地址SWOl的邏輯值設定為“I”時的比率為慢衰減的比率設定為0%，快衰減的比率成為100%，實施僅快衰減的衰減處理。
[0081]所述對第I模式方式進行了說明，對于第2模式方式，通過分別將地址SWOO置換為地址SW04，將地址SWOl置換為地址SW05而能夠同樣地進行說明。此外，所述衰減比率與階段數為設計事項，例如也可為比率為10 % ,37%,63%,90%的4階段。當然階段數也可并非4階段而例如為8階段。
[0082]圖3(c)是以分頻數(分頻比)及基準時脈信號CLK為I個單位表示慢衰減與快衰減的處理時間的圖。
[0083]以地址SWOO與SWOl設定第I模式方式的慢衰減與快衰減的組合比率。以地址SW02與SW03決定電流衰減時間。通過地址SW04?SW07來指定第2模式方式，地址SW04與SW05設定慢衰減與快衰減的組合比率。通過地址SW06與SW07來決定電流衰減時間。
[0084]對于決定衰減模式的2比特的信號、例如邏輯值的組合(1，1)、(0，1)、(1，0)、(0，O)，例如作為占慢衰減整體的慢衰減或快衰減所占的比率，分別決定0%、33%、67%、100%的4階段。同樣地，對于決定衰減時間(衰減比率)的2比特的信號、例如邏輯值的組合(I，1)、(0，1)、(1，0)、(0，0)，決定CLK分頻部42的分頻比例如為8分頻、4分頻、2分頻、I分頻的4階段。當然也可將分頻比例如設為32分頻、16分頻、8分頻、4分頻的4階段。這種分頻比的設定并不固定，而是根據基準時脈信號CLK的頻率或電流衰減時間來適當設定。
[0085]自動衰減部141在初始狀態下，在以用第I模式方式進行處理的方式設定模式選擇信號SW的情況下，模式選擇部41的輸出信號SOl輸出以地址SWOO與SWOl設定的衰減處理條件，輸出信號S02輸出以地址SW02與SW03設定的衰減處理條件。另一方面，自動衰減部141在初始狀態下，在以用第2模式方式進行處理的方式設定模式選擇信號SW的情況下，模式選擇部41的輸出信號SOl輸出以地址SW04與SW05設定的衰減處理條件，輸出信號S02輸出以地址SW06與SW07設定的衰減處理條件。以第I模式方式進行處理或以第2模式方式進行處理的選擇是通過比較器131的輸出信號CLl及CLK脈沖計數器43的感測開始信號0UT_MIN0N1來決定的。
[0086]比較器131的輸出信號CLl在線圈電流1UTl大于基準電流值IREF時例如成為高電平H，在線圈電流1UTI小于基準電流值IREF時例如成為低電平L。
[0087]感測開始信號0UT_MIN0N1是在強制供電期間結束時產生的信號。感測開始信號0UT_MIN0N1在強制供電期間結束時從低電平L變化為高電平H，另外，在經過固定時間后從高電平H恢復為低電平L。感測開始信號0UT_MIN0N1的上升邊緣成為感測比較器131的輸出信號CLl的電位的時序。
[0088]模式選擇部41感測強制供電結束時、即感測開始信號0UT_MIN0N1從低電平L轉變為高電平H的上升邊緣。在信號CLl的電位為低電平L的情況下，即在線圈電流1UTl未達到基準電流值IREF的情況下，模式選擇部41基于地址信號SWOO?SW03選擇第I模式方式。另一方面，在輸出信號CLl為高電平H的情況下，即在線圈電流1UTl超過基準電流值IREF的情況下，基于設定為地址SW04?SW07的處理條件選擇第2模式方式。
[0089]CLK分頻部42決定流入電動機線圈LI的線圈電流1UTl的衰減時間。CLK分頻部42基于比較器131的輸出信號CLl及模式選擇部41的輸出信號SOl的二者對基準時脈信號CLK進行分頻。即，在當強制供電結束時，線圈電流1UTl為基準電流值IREF以下的情況下，感測開始信號0UT_MIN0N1的上升邊緣比輸出信號CLl的下降邊緣先產生，輸出信號SOl先被輸出，根據輸出信號CLl的下降邊緣，CLK分頻部42對基準時脈信號CLK進行分頻，輸出經分頻的分頻輸出信號DCLK。另外，在當強制供電結束時，線圈電流1UTl為基準電流值IREFl以上的情況下，信號CLl的下降邊緣比感測開始信號0UT_MIN0N1的上升邊緣先產生，輸出信號CLl先成為低電平L，根據輸出信號SOl的輸出而開始進行CLK分頻部42的分頻動作，輸出分頻輸出信號DCLK ο通過所述結構，而能夠使時脈信號CLK的開始時刻與衰減開始時刻同步。
[0090]CLK脈沖計數器43輸出執行各衰減的信號。CLK脈沖計數器43被輸入CLK分頻部42的分頻輸出信號DCLK及模式選擇部41的輸出信號S02 ο在第I模式方式的情況下，以地址SWOO及SWOl設定的衰減條件是從模式選擇信號SW中進行選擇，在第2模式方式的情況下，以地址SW04及SW05設定的衰減條件是從模式選擇信號SW中進行選擇。
[0091 ] CLK脈沖計數器43被輸入CLK分頻部42的分頻輸出信號DCLK，例如在經過分頻輸出信號DCLK的3個周期的時間后，輸出控制信號0UT_DECAY1及控制信號0UT_DECAY2。例如，在輸入CLK脈沖計數器43的輸出信號S02的邏輯值為(O，I)的情況下，以分頻輸出信號DCLK的3個周期的期間輸出控制信號0UT_DECAY1 ο具體說明，例如其輸出為I個時脈的時間是以低電平L輸出，另外2個時脈的時間是以高電平H輸出。當然，也可交換高電平H與低電平L的順序或調整時脈次數。3個周期的輸出期間結束后，控制信號0UT_DECAY1初始化為高電平H。雖然也可繼續維持輸出，但在假設發生誤動作的情況下，通過初始化為高電平H，而能夠使線圈電流1UTl迅速下降，停止電動機，因此可獲得防止因誤動作引起的對電動機的破壞的效果O
[0092 ]另外，控制信號0UT_DECAY2是在根據控制信號0UT_DECAY1設定的周期的輸出結束時從低電平L變化為高電平H的信號，當控制信號0UT_DECAY2為高電平H時，電動機線圈LI成為強制供電。感測開始信號0UT_MIN0N1是通知強制供電的結束的信號。具體說明與下述圖4一并進行說明。
[0093]圖4是本發明的第I實施例的電動機驅動裝置的時序圖。在期間Yl所示的時刻TO?T6，實施第I模式方式的衰減處理。第I模式方式例如是以慢衰減為主導的電流衰減方式，在流入電動機線圈LI的線圈電流1UTla小于基準電流值IREF的情況下使用。在期間Y2所示的時刻T6?T12，實施第2模式方式的衰減處理。第2模式方式例如是以快衰減為主導的電流衰減方式，在流入電動機線圈LI的線圈電流1UTla超過基準電流值IREF的情況下使用。在期間Y3所示的時亥ljT12?T18，使用第I模式方式。在期間Y3中使用第I模式方式的原因在于:線圈電流1UTla未因時刻T12?T15下的供電模式而超過基準電流值IREF。假設在線圈電流1UTla因時刻T12?T15下的供電模式而超過基準電流值IREF的情況下，使用第2模式方式。此外，在圖4中，本說明書所稱“一次循環”相當于供電模式到下一供電模式為止的例如時刻T3?T6、時刻T8?Tl 2 ο在這些期間中均執行混合衰減模式。
[0094]基準電流值IREF表示線圈電流1UTla原本應控制的電流值。基準電流值IREF的大小是基于輸入集成電路100A的輸入端子Ti3的基準電壓VREF，經由電壓跟隨器110、DAC120而設定在比較器131的非反轉輸入端子(+)。
[0095]流入電動機線圈L1、L2的線圈電流10UT1、10UT2是分別由輸出端子T013及T023感測，由這些外部端子擷取的電壓分別被輸入到比較器131、132的反轉輸入端子(_)。利用比較器131、132，對基準電流值IREF與流入電動機線圈L1、L2的線圈電流1UTl、10UT2進行比較，線圈電流1UTl、10UT2是以成為基準電流值IREF的大小的方式形成負反饋。
[0096]線圈電流1UTla在時刻TO?T3、T6?T8、及T12?T15進入供電模式，為線圈電流1UTl上升的期間。供電模式中的時刻TO?Tl、時刻Τ6?Τ8、及時刻Τ12?Τ13為強制供電期間。時刻Τ3?Τ5、Τ8?TlO及時刻Τ15?Τ17實施慢衰減，各個衰減時間為大致相同長度。時刻T5?T6、時刻TlO?T12、及時刻T17?T18實施快衰減。時刻T5?T6及時刻T17?T18的衰減時間t20為慢衰減的I次衰減時間、例如時刻Τ3?Τ5的時間t40的一半。另外，時刻TlO?Τ12的衰減時間t80為慢衰減的I次衰減時間、例如時刻T3?T5的時間t40的2倍。可知衰減時間t80及t20表示快衰減時的互不相同的循環中的衰減時間，衰減時間t80與衰減時間t20相比延長。這樣一來，本發明的特征之一在于能夠使當前循環與上一循環中的衰減時間不同，尤其在于能夠延長上一循環中的衰減時間。另外，在時刻TO?T7、及時刻TlO?T18，線圈電流1UTla的電流值為基準電流值IREFl以下，在時刻T7?TlO，線圈電流1UTla的電流值為基準電流值IREF以上。
[0097]輸出信號CLla是從比較器131擷取對產生在電阻Rl的電壓與基準電壓VAl進行比較的結果所得的信號。輸出信號CLla在供電的情況下，當線圈電流1UTla的電流值為基準電流值IREF以下時為高電平H，當線圈電流1UTla的電流值為基準電流值IREFl以上時成為低電平L。此外，在慢衰減的情況下，根據圖12(a)明顯可知，電流ilOa未流入電阻Rl，另外，在快衰減的情況下，根據圖12 (b)明顯可知，電流i 1b流入電阻Rl，但由于電流i 1b從接地端子GND朝向電源Vpp流動，因此輸出信號CLla的輸出維持低電平L。其結果為時刻TO?T3、時刻T4?T7、時刻TlO?T15、及時刻T16?T18為高電平H，時刻T3?T4、時刻T7?T10、時刻T15?T16成為低電平L。
[0098]優選比較器131的輸出信號CLl可從衰減開始(例如時刻T8)后到強制供電結束(例如時刻T13)、即控制信號0UT_DECAY1的上升邊緣設為無效。這是為了如上所述在構成H橋電路的晶體管Qll?Q14導通、斷開時防止尖峰噪聲。因此，例如輸出信號CLl可經由閂鎖電路(未圖示)而輸入到CLK分頻部42及CLK脈沖計數器43。
[0099]控制信號0UT_DECAYla為自動衰減部141的輸出信號之一。控制信號0UT_DECAYla是為了區分快衰減與慢衰減而準備的。控制信號0UT_DECAYla在快衰減時例如設為高電平H，在慢衰減時例如設為低電平L。此外，供電的期間必須設定為高電平H或低電平L的任一個，原因在于:如上所述，通過初始化為高電平H，而能夠使線圈電流1UTl迅速下降，使電動機停止，因此有防止因誤動作引起的對電動機的破壞的效果。因此，控制信號0UT_DECAYla的輸出在時刻TO?T3、時刻T4?T6、時刻T12?15、及時刻T16?T18為高電平H，在時刻T3?T5、及時刻T15?T17成為低電平L。
[0100]控制信號0UT_DECAY2a為自動衰減部141的輸出信號之一。控制信號0UT_DECAY2a從慢衰減開始(時刻T3、T8)到經過分頻輸出信號DCLKI a的例如3個周期的時間后，從低電平L成為高電平H，對電動機線圈L1、L2強制供給電流(強制供電)。信號0UT_DECAY2a成為高電平H的期間成為強制供電的時間。時刻TO?Tl、時刻T6?T8、及時刻T12?T13為高電平H，時刻Tl?T6、時刻T8?T12、及時刻T13?T18為低電平L。另外，控制信號0UT_DECAY2a從低電平L變化為高電平H時的上升邊緣成為供電模式的開始時序。
[0101 ]感測開始信號0UT_MIN0Nla為自動衰減部141的內部信號之一，為衰減模式感測信號。在本說明書中，感測開始信號0UT_MIN0N1當所述強制供電時間結束時，在固定時間內從低電平L成為高電平H，以感測開始信號0UT_MIN0Nla從低電平L變化為高電平H時的上升邊緣來感測比較器131的輸出信號CLla，決定衰減模式。因此，內部信號0UT_MIN0Nla在時刻TO?Tl、時刻T2?T8、時刻T9?T13、及時刻T14?T18為低電平L，在時刻Tl?T2、時刻T8?T9、及時刻T13?T14為高電平H。此外，感測的時刻可為強制供電結束后的固定時間、或衰減結束后。
[0102]模式變更信號SELECTla在自動衰減部141中為未圖示內部信號之一，是表示衰減模式的信號。在感測開始信號0UT_MIN0Nla的上升邊緣產生的時刻，在線圈電流1UTla為基準電流值IREFl以下的情況下、即仍未產生反電動勢時，模式變更信號SELECTla為低電平L，在感測時線圈電流I OUT I a為基準電流值IREFI以上的情況下、S卩檢測到反電動勢產生時，模式變更信號SELECTla成為高電平H。因此，模式變更信號SELECTla在時刻TO?T8、及時刻T13?T18為低電平L，在時刻T8?T13為高電平H。
[0103]分頻輸出信號DCLKla是從CLK分頻部42輸出、決定一次循環的衰減時間的信號。分頻輸出信號DCLKla是對基準時脈信號CLK進行分頻而產生的信號，分頻數(分頻比)是以模式選擇信號SW設定。如果分頻輸出信號DCLKla在無法感測到反電動勢的時刻T3?T6、時刻T15?T18期間，將模式選擇信號SW的地址SW02與SW03的邏輯值設定為(0，0)，那么根據圖3(c)可知，分頻輸出信號DCLKla輸出與基準時脈信號CLK為相同的周期的I分頻(1CLK)的信號。即，在時刻T3?T6、及時刻T15?T18，分頻輸出信號DCLKla與基準時脈信號CLK成為相同周期。另外，在時刻T8?T12，在時刻T8反電動勢、即線圈電流1UTla超過基準電流值IREF，因此在第2模式方式中，將模式選擇信號SW的地址SW04與SW05的邏輯值設定為(I，0)，分頻輸出信號DCLKla輸出基準時脈信號CLK的2分頻的信號。因此，在時刻T8?T12，分頻輸出信號DCLKla的周期成為基準時脈信號CLK的周期的2倍。
[0104]如上所述，由于一次循環的衰減時間設定為分頻輸出信號DCLKla的3個周期，因此例如期間Y2中的分頻輸出信號DCLKI a的周期為期間YI中的周期的2倍，因此期間Y2的衰減時間成為期間Yl的衰減時間的2倍。另外，為了正確地計數分頻輸出信號DCLKla的3個周期，CLK分頻部42在強制供電時也輸出分頻輸出信號DCLKla。在強制供電結束時、即產生感測開始信號0UT_MIN0N1 a的上升邊緣時，CLK分頻部42的輸出停止。
[0105]基準時脈信號CLK輸入到CLK分頻部42，成為決定本發明的慢衰減、快衰減、及它們的組合的衰減比率的基準信號。本實施例的基準時脈信號CLK的頻率例如為IMHz (周期為1μS)，其頻率例如設定為200ΚΗζ?1MHz的范圍。
[0106]圖5是對圖1?圖4所示的第I實施例的電動機驅動裝置的動作進行說明的流程圖。步驟401?步驟409表示控制電動機的I個流程。以下，參照圖1?圖4對圖5進行說明。
[0107]步驟401為包含對電動機線圈LI強制供給電流的強制供電的供電模式。本發明中的強制供電模式與所述專利文獻I所公開的技術思想大致相同。即，本發明的強制供電與線圈電流1UTI及基準電流值REF的大小無關地強制對電動機線圈LI供給電流。進行強制供電的時序是利用基準時脈信號CLK設定，尤其在慢衰減或快衰減結束、移行到下一供電模式時在基準時脈信號CLK的例如I個周期間實施。本發明中的強制供電是在圖4所示的供電模式即作為時刻TO?Τ3的一部分期間的時刻TO?Tl、作為時刻Τ6?Τ8的一部分期間的時刻Τ6?Τ7實施。此外，為了執行強制供電而暫時使比較器131、132的電路功能停止。此外，也可不使比較器131、132的電路動作停止而使比較器131、132的輸出信號CLl、CL2向下一段的傳輸無效。
[0108]步驟402對流入電動機線圈LI的線圈電流1UT與基準電流值IREF進行比較，并基于該比較結果選擇流入電動機線圈LI的電流的衰減模式。這里，在選擇電流的衰減模式時，首先選擇第I模式方式或第2模式方式的任一個，且在它們之中設定慢衰減或快衰減。在強制供電結束的時序、即圖4所示的時刻Tl、或時刻T8，對線圈電流1UTl與基準電流值IREF進行比較，并從比較器131輸出該比較結果作為輸出信號CLl。在時刻Tl，線圈電流1UTl小于基準電流值IREF，即10UT1<IREF，因此移行到第I模式方式即步驟403。另外，這時輸出信號CLl設定為高電平H。另一方面，在時刻T8，線圈電流1UTl大于基準電流值IREF，即10UT1>IREF，因此移行到第2模式方式即步驟407。另外，這時輸出信號CLl設定為高電平L。總之，在步驟402中的感測結果為1UTl > IREF的情況下，必須使流入電動機線圈LI的電流確實地減少，因此采用快衰減，或延長一次循環的衰減時間。如果感測到1UTl >IREF的狀態也仍采用以慢衰減使電流衰減的方式，那么可能產生難以使線圈電流1UT衰減，而無法實現原本的衰減處理的不良情況。
[0109]在步驟403中，基于線圈電流1UTl未達到基準電流值IREF(10UT1<IREF)的感測結果設定第I模式方式。這里，第I模式方式是以慢衰減為主導的電流衰減方式。這里，“慢衰減為主導”是指在一次循環、即慢衰減與快衰減二者的整體的衰減期間中，慢衰減所占的比率較大。例如，慢衰減與快衰減的比率設定為2比I。第I模式方式是基于比較器131的輸出信號CLla決定的。
[0110]步驟404繼續進行對電動機線圈LI的供電。對于電動機線圈LI，由于未達到原本應供給的電流的大小，因此對電動機線圈LI實施通常的電流供給而不實施強制供電。這里的供電是依照第I模式方式所設定的條件實施。
[0111]步驟405再次對流入電動機線圈LI的線圈電流1UTI與基準電流值IREF進行比較。二者的比較結果從比較器131作為輸出信號CLl輸出。如上所述，輸出信號CLl在10UT1<IREF時輸出高電平H，在1UTl >IREF時輸出低電平L。當輸出信號CLl為高電平H時、即線圈電流1UTl未達到基準電流值IREF時(N(否))，返回前一供電模式即步驟404，繼續進行供電。在步驟405中，當判定為1UTl > IREF時(Y(是))移行到步驟406。
[0112]步驟406基于模式選擇信號SW所設定的第I模式方式、即地址SWOO?SW03所設定的處理條件執行衰減處理。在步驟406中，當圖2所示的模式選擇部41被輸入地址SWOO?SW03所設定的模式選擇信號SW時，將與它們對應的輸出信號SO1、S02輸出到CLK分頻部42及CLK脈沖計數器43 ο例如，如果地址SWOO、SWO1、SW02及SW03的邏輯值分別設定為1、O、O、及O，那么根據圖3(b)可知，第I模式方式中的慢衰減與快衰減的比率成為2: I (慢衰減67 %、快衰減33%)。另外，根據圖3(c)可知，分頻輸出信號DCLKla設定為I分頻、即與基準時脈信號CLK相同的周期。
[0113]在圖4中，時刻T3?T5的期間為慢衰減，時刻T5?T6的期間成為快衰減。時刻T3?T5的期間成為分頻輸出信號DCLKla的2個周期，時刻T5?T6相當于分頻輸出信號DCLKla的I個周期。因此，慢衰減持續實施快衰減的2倍的時間。
[0114]在步驟407中，基于線圈電流1UTl達到基準電流值IREF(10UT1 >IREF)的感測結果，設定第2模式方式。這里，第2模式方式是以快衰減為主體的電流衰減方式。第2模式方式是基于比較器131的輸出信號CLla而決定的。在判斷為通過步驟401中的強制供電而使步驟402中線圈電流1UT超過基準電流值IREF(10UT1 > IREF)的情況下，必須“確實”地實施電流衰減處理，因此選擇以快衰減為主體的第2模式方式。這里，“確實”是指以一次循環的衰減使流入線圈LI的電流1UTl下降某種程度以上，例如為在強制供電后也使線圈電流1UTl維持基準電流值IREF以下的程度。
[0115]步驟408執行第2模式方式、即設定為地址SW04?SW07的衰減處理。在步驟408中，圖2所示的模式選擇部41被輸入設定為地址SW04?SW07的模式選擇信號SW，并將具有它們的信息的輸出信號SO1、S02分別輸出到CLK分頻部42及CLK脈沖計數器43。例如，如果地址SW04、SW05、SW06及SW07的邏輯值分別設定為0、1、1及0，那么根據圖3(b)可知，第2模式方式中的慢衰減與快衰減的比率成為I: 2(慢衰減33%、快衰減67% )。另外，根據圖3(c)可知，分頻輸出信號DCLKla設定為2分頻、即基準時脈信號CLK的2倍的時間。
[0116]這里，為了確認第2模式方式的慢衰減與快衰減的比率及處理時間，回到圖4。在圖4中，時刻T8?TlO的期間為慢衰減，時刻TlO?T12的期間成為快衰減。可知時刻T8?TlO的期間為基準時脈信號CLK的周期的2倍(2分頻)，快衰減為慢衰減的2倍。
[0117]步驟409是達到所設定的衰減(衰減)時間而停止衰減處理的步驟。在本實施例中，以對圖2所示的CLK脈沖計數器43輸出分頻輸出信號DCLKla的例如3次計數的方式進行設定。因此，每次循環的衰減處理的時間成為時刻T3?T6、或時刻T8?T12。
[0118]當一次循環的電流衰減處理結束時，再次回到步驟401，進入強制供電。通過反復進行圖5所示的處理，而即便產生反電動勢，也將流入電動機線圈L1、L2的電流控制在基準電流值IREF以下。
[0119]在圖5所示的第I實施例中，以步驟402判定通過步驟401的最初的強制供電而流入電動機線圈L1、L2的電流是否達到基準電流值IREF，在達到基準電流值IREF的情況下，移行到以第2模式方式即快衰減為主導、或延長一次循環的衰減時間的電流衰減方式。其原因在于:于在強制供電模式中線圈電流1UTl相對較快達到基準電流值IREF的情況下，如果不實施比慢衰減更確實的電流衰減處理，那么會產生線圈電流進一步上升的可能性。因此，在第I實施例中，特征在于:區分使用對慢衰減與快衰減分別設定不同的處理時間的第I模式方式與第2模式方式來實施電流衰減處理(衰減處理)。
[0120](第2實施例)
[0121 ]圖6是本發明的第2實施例的電動機驅動裝置的時序圖。第2實施例使用圖1、圖2所示的電路構成與圖3所示的模式選擇信號SW的地址SWOO?SW03來決定缺省值。這方面與第I實施例相同，但第2實施例中的第2模式方式與第I實施例的不同之處在于不僅讀取模式選擇信號SW的地址SW04?SW07，還進行自動變更。第2實施例例如將模式選擇信號SW的地址SWOO?SW02及SW03的邏輯缺省值分別設為0、0、0及O。即，圖3(a)所示的模式選擇信號SW控制第I模式方式及第2模式方式這2個方式。然而，第2實施例采用至少I個方式，模式選擇信號SW包含地址SWOO?SW03的4比特。當然也可為其他設定。另外，也可例如在模式選擇部41內使用存儲器來存儲缺省值。期間Yl I (時刻T20?T25)例如以第I模式方式進行處理，期間Y12(時刻T25?T30)及期間Y13(時刻T30?T34)例如以第2模式方式進行處理。要僅以慢衰減驅動主軸電動機200，必須慢衰減所占的比率為100%，快衰減所占的比率為O %。此外，即便在感測到有反電動勢的情況下也不使用快衰減，而自動延長一次循環中的慢衰減的衰減時間，在判斷無反電動勢的情況下，以最初設定的衰減時間執行。
[0122]圖6中線圈電流1UTlb為流入電動機線圈LI的電流。線圈電流1UTlb是以時刻Τ20?Τ23、Τ25?Τ27、Τ30?Τ32、及時刻Τ34?Τ37對電動機線圈LI供給電流的供電模式產生，這時，線圈電流1UTlb上升。在供電模式中，時刻Τ20?Τ21、時刻Τ25?Τ27、及時刻Τ34?Τ35為強制供電期間。時刻Τ23?Τ25、Τ27?Τ30、時刻Τ32?Τ34及時刻Τ37?Τ39為慢衰減的期間。時刻T27?T30的時間t200延長到上一循環中的電流衰減處理期間即時刻T23?T25、或時刻T38?T40的時間tlOO的約2倍，進而，時刻T32?T34的時間t400分別延長到上一循環的電流衰減期間即時刻T27?T30的時間t200的約2倍。這樣一來，在第2實施例中，特征之一在于也能夠與第I實施例同樣地使上一循環中的電流衰減時間在當前循環中進一步延長。此外，本說明書中所謂“一次循環”如上所述為從供電模式到下一供電模式為止的期間，因此在圖6中，均相當于執行慢衰減的例如時刻T27?T30、T32?T35。
[0123]輸出信號CLlb是從比較器131輸出的輸出信號。與圖4同樣地，輸出信號CLlb在供電的情況下，當線圈電流1UTla的電流值為基準電流值IREF以下時為高電平H，當線圈電流1UTla的電流值為基準電流值IREFl以上時，輸出信號CLl為低電平L。在衰減的情況下，輸出信號CLl的輸出維持低電平L。另外，圖6是示意性地表示輸出信號CLl的高電平H或低電平L的圖，因此當線圈電流1UTI的電流值從基準電流值IREF以下變更為以上時，表現為輸出信號CLl維持低電平L固定時間。時亥ljT20?Τ23、時刻Τ24?Τ26、時刻Τ27?Τ31、時刻Τ32?T37、及時刻T38?T39為高電平H，時刻T23?T24、時刻T26?T27、及時刻T37?T38為低電平L0
[0124]控制信號0UT_DECAYlb是從自動衰減部141輸出，在整個期間即時刻T20?T39，設定為低電平L。此外，在以電流衰減模式為100%的慢衰減進行處理的情況下，無須輸入到下一段的電路，因此可不使用控制信號0UT_DECAYlb。
[0125]控制信號0UT_DECAY2b是從自動衰減部141輸出。在對線圈電流1UTlb的慢衰減結束后、即經過分頻輸出信號DCLKlb的3個周期的時間后控制信號0UT_DECAY2b成為高電平H的期間，對電動機線圈LI實施強制供電。因此，在時刻T20?T21、時刻T25?T27、時刻T30?T32、及時刻T34?35控制信號0UT_DECAY2b成為高電平H，在時刻T21?T25、時刻T27?T30、時刻T32?34、及時刻T35?T39，控制信號0UT_DECAY2b成為低電平L。
[0126]感測開始信號0UT_MIN0Nlb從CLK脈沖計數器43輸入到模式選擇部41及CLK分頻部42。感測開始信號0UT_MIN0Nlb在強制供電結束后，從低電平L轉變為高電平H。以感測開始信號0UT_MIN0Nlb從低電平L轉變為高電平H時的上升邊緣感測比較器131的輸出信號CLlb，決定衰減模式。感測開始信號0UT_MIN0Nlb在時刻T20?T21、時刻T22?T27、時刻T28?T32、時刻T33?T35、及時刻T36?T39為低電平L，在時刻T21?T22、時刻T27?T28、時刻T32?33、及時刻T35?T36為高電平H。
[0127]模式變更信號SELECTlb是表示衰減模式的信號。第2實施例與第I實施例同樣地，在感測時線圈電流I OUT I b為基準電流值IREFI以下的情況下、即未產生反電動勢時，模式變更信號SELECTlb為低電平L，以第I模式方式進行衰減。在感測時線圈電流1UTl為基準電流值IREFl以上的情況下、即檢測到反電動勢的產生時，模式變更信號SELECTlb為高電平H，以第2模式方式進行衰減。因此，模式變更信號SELECTlb在時刻T20?T27、時刻T35?T39為低電平L，在時刻T27?T35為高電平H。
[0128]分頻輸出信號DCLKlb是對基準時脈信號CLK進行分頻而產生的。缺省值的分頻數(分頻比)是以模式選擇信號SW設定，第2模式方式的分頻輸出信號DCLKlb基于上一分頻輸出輸出信號DCLKlb值變化。時刻T23?T25、及時刻T38?T40為第I模式方式，分頻輸出信號DCLKlb的周期與缺省值的基準時脈信號CLK相同。時刻T27?T30、及時刻T32?T35為第2模式方式，時刻T27?T30下的分頻輸出信號DCLKlb的周期為上一循環的衰減期間(時刻T23?T25)的分頻輸出信號DCLKlb的2倍、即信號基準CLK的2倍，時刻T32?T34下的分頻輸出信號DCLKlb的周期為上一循環的衰減期間(時刻T27?T30)的分頻輸出信號DCLKlb的2倍、即信號基準CLK的4倍。另外，與第I實施例同樣地，分頻輸出信號DCLKlb在強制供電結束時停止。
[0129]即，在第2實施例中，當無法檢測到反電動勢時以衰減效率較好的第I模式方式進行衰減，當檢測到反電動勢時，基于上一循環的衰減期間的時間(分頻數)以延長(增加)衰減期間的時間(分頻數)的第2模式方式進行衰減。說明上，以第I模式方式、及第I模式方式的一次循環的衰減時間的2倍及4倍的第2模式方式合計3種衰減時間進行了說明，但也可為3以上的其他倍率或3以上的種類數。
[0130]圖7是對圖6所示的第2實施例的電動機驅動裝置的動作進行說明的流程圖。如上所述，在第2實施例中，例如第I模式方式及第2模式方式的任一個均應用慢衰減，但在檢測到反電動勢的情況下，延長一次循環中的衰減時間，在未檢測到反電動勢的情況下，使衰減時間恢復為原樣(缺省值)，另外，第2實施例的特征在于:在延長一次循環中的衰減時間后反電動勢的抑制不充分的情況下，在下一次循環進一步延長衰減時間。
[0131]在圖7中，步驟601與步驟401(圖5)同樣地，在電動機供電開始初期對電動機線圈LI進行強制供電。這時，流入電動機線圈LI的電流1UTla上升。強制供電期間為時刻T20?T21、時刻T25?T27、時刻T30?32、及時刻T34?T35。
[0132]步驟602與步驟402(圖5)同樣為在強制供電結束時決定衰減方式的步驟。在時刻T21、T35，線圈電流1UTlb小于基準電流值IREF(1UTlb<IREF)(步驟602中為N(否))，因此前進到步驟605。在時刻T27、T32，線圈電流1UTlb超過基準電流值IREF(1UTlb>IREF)(步驟602中為Y(是))，因此前進到步驟603。
[0133]步驟603中，由于線圈電流1UTlb超過基準電流值IREF(1UTlb>IREF)，所以設定第2模式方式。線圈電流1UTlb與基準電流值IREF成為10UTlb>IREF的狀態為圖6的時刻T27、T32，這時，輸出信號CLlb為低電平L，模式變更信號SELECTlb成為高電平H。
[0134]步驟604中，在第2模式方式下將分頻輸出信號DCLKlb的周期設定為上次衰減循環的周期的2倍的大小。另外，缺省值設定為I倍、即分頻數(分頻比)設定為I倍。具體說明，圖2的模式選擇部41以在以第2模式方式進行衰減的情況下，上次衰減循環的分頻數成為2倍的方式對CLK分頻部42發送輸出信號SOl。由此，將CLK分頻部42的分頻數設定為2倍。參照圖6，例如從時刻Τ27起，分頻輸出信號DCLKlb的周期成為時刻Τ23?25的2倍。在時刻Τ32，判斷仍存在反電動勢的影響，分頻輸出信號DCLKlb的周期成為時刻Τ27?Τ30的2倍。
[0135]步驟605?步驟607與圖5的步驟403?步驟405相同。即，在線圈電流1UTlb未通過強制供電達到基準電流值IREF的情況下，在步驟601中選擇第I模式方式，在步驟606中以慢衰減繼續進行供電，在步驟607中再次對線圈電流1UTlb與基準電流值IREF進行比較。在步驟607中線圈電流1UTlb未達到基準電流值IREF的情況下，再次繼續進行步驟606的供電，在達到基準電流值IREF(步驟607中為Y(是))的情況下移行到下一步驟608。
[0136]步驟608是使CLK分頻部42的分頻比恢復為以第I模式方式最初設定的缺省值的處理。在第2實施例中的第I模式方式中，分頻比恢復為1、即與基準時脈信號CLK的周期相同的值。具體來說，根據圖6明顯可知，到時刻Τ27?Τ30為止，分頻比為2，到時刻Τ32?Τ38為止分頻比成為4，但從時刻Τ38起，分頻信號DCLKlb的周期恢復為與基準時脈信號CLK相同的周期。
[0137]步驟609、610表示執行步驟604或步驟608所設定的衰減處理直到設定的時間。在步驟610中規定的衰減處理結束時，再次返回步驟601。
[0138]在第2實施例中，產生如下效果:不增加快衰減的比率，S卩，將電流波紋維持為較小，且第2模式方式使一次循環的衰減時間自動增加、即第2模式方式通過準備多個電流衰減模式而能夠確實地使線圈電流下降，從而確實地抑制反電動勢的影響。
[0139](第3實施例)
[0140]圖8是對本發明的第3實施例的電動機驅動裝置的動作進行說明的時序圖。第3實施例與第1、第2實施例同樣地，基于圖1、圖2的電路構成與圖3所示的模式選擇信號SW的地址SWOO?SW03來決定缺省值。第3實施例與第2實施例同樣地，與第I實施例的不同之處在于第2模式方式不讀取模式選擇信號SW的地址SW04?SW07，而進行自動變更。第3實施例例如將模式選擇信號SWOO?SW02及SW03的邏輯值分別設為0、0、0及O。當然也可為其他設定。另外，例如也可在模式選擇部41內使用存儲器來存儲缺省值。期間Y21 (時刻T50?T55)、期間Y24(時刻T65?T70)以第I模式方式進行處理，期間Y22(時刻T55?T60)、期間Y23(時刻T60?Τ65)以第2模式方式進行處理。在第3實施例中，第2模式方式使用慢衰減與快衰減的組合，或僅使用快衰減。
[0141]在圖8中，線圈電流1UTlc通過時刻Τ50?Τ53、時刻Τ55?Τ57、時刻Τ60?Τ62、及時亥IJT65?Τ68下的供電而上升，在時刻Τ53?Τ55、時刻Τ57?Τ59、時刻Τ62?Τ64、及時刻Τ68?Τ70，通過慢衰減而相對緩慢地下降，在時刻Τ59?Τ60、及時刻Τ64?Τ65，通過比慢衰減快速的快衰減而快速下降。
[0142]比較器131的輸出信號CLlc在時刻Τ50?53、時刻Τ54?Τ56、時刻Τ57?Τ61、時刻Τ62?Τ68、及時刻Τ69?Τ70為高電平H，在時刻Τ53?Τ54、時刻Τ56?Τ57、時刻Τ61?Τ62、及時刻Τ68?Τ69為低電平L。
[0143]控制信號0UT_DECAYlc在供電及快衰減時為高電平H，在慢衰減時為低電平L。因此，控制信號0UT_DECAYlc在時亥IJT50?T53、時亥丨JT55?T57、時亥丨JT59?T62、時亥丨JT64?T68為高電平H，在時刻T53?T55、時刻T57?T59、時刻T62?T64、及時刻T68?T70為低電平L。另夕卜，在時刻T64?T65的期間實施快衰減，但其處理時間為同樣實施快衰減的時刻T59?T60的時間的2倍。即，在一次循環的衰減處理中，在時刻T57?T60，慢衰減所占的時間為67 %，快衰減所占的時間為33 % ο在時刻T61?T65，慢衰減所占的時間為33 %，快衰減所占的時間為67%。即，可知時刻T62?T65下的一次循環中快衰減所占的比率比時刻T57?T60下的一次循環中快衰減所占的比率增加了 33 %。
[0144]控制信號0UT_DECAY2c從自動衰減部141輸出。在對線圈電流1UTI c的電流衰減開始后經過分頻輸出信號DCLK2c的例如3個周期的時間后，控制信號0UT_DECAYlc成為高電平H。因此，在時刻T50?T51、時刻T55?T57、時刻T60?T62、及時刻T65?66，控制信號0UT_DECAY2c成為高電平H，在時刻T51?T55、時刻T57?T60、時刻T62?65、及時刻T66?T70控制信號0UT_DECAY2c成為低電平L。
[0145]控制信號0UT_MIN0Nlc從CLK脈沖計數器43輸入到模式選擇部41及CLK分頻部42，但在強制供電時間結束后，從低電平L轉變為高電平H。以信號0UT_MIN0N1 c從低電平L轉變為高電平H時的上升邊緣感測比較器131的輸出信號CLlb，決定衰減模式。內部信號0UT_MINONlc在時亥IJT50?T51、時亥丨JT52?T57、時亥丨JT58?T62、時亥丨JT63?T66、及時亥IJT67?T70為低電平L，在時刻T51?T52、時刻T67?T58、時刻T62?63、及時刻T66?T67為高電平H。
[0146]模式變更信號SELECTlc在時刻T50?T57、時刻T66?T70為低電平L，在時刻T57?T68為高電平H。
[0147]分頻輸出信號DCLKlc在時刻T53?T55、時刻T57?T60、時刻T62?65、及時刻T68?T70產生。與第I及第2實施例同樣地，DCLKl c在強制供電結束時停止。第3實施例的分頻輸出信號DCLKlc的周期為斷續地產生，產生期間中的周期與基準時脈信號CLK的周期一致。
[0148]即，在第3實施例中，在無法檢測到反電動勢時以衰減效率較好的第I模式方式進行衰減，在檢測到反電動勢時，基于上一循環的衰減期間的慢衰減及快衰減的組合比率，以增加快衰減的組合比率的第2模式方式進行衰減。說明上，以第I模式方式、將第I模式方式的一次循環的快衰減比率增加33%及66%的第2模式方式合計3種衰減比率進行了說明，但也可為其他比率或3以上種類數。
[0149]圖9是對圖8所示的第3實施例的電動機驅動裝置的動作進行說明的流程圖。
[0150]步驟801與步驟601(圖5)同樣地在電動機供電開始初期對電動機線圈LI進行強制供電。這時，流入電動機線圈LI的電流1UTla上升。強制供電期間為時刻T50?T51、時刻T55?T57、時刻T60?T62、及時刻T65?T66。
[0151]步驟802與步驟602(圖5)同樣為在強制供電結束的時序決定衰減方式的步驟。在時刻T53、T68，線圈電流1UTlc小于基準電流值IREF(步驟802中為N(否))，前進到步驟805。在時刻Τ57、Τ62，線圈電流I OUT I c超過基準電流值IREF (步驟80 2中為Y (是))，前進到步驟803。
[0152]步驟803中，由于線圈電流1UTlc超過基準電流值IREF(1UTlc>IREF)，因此設定第2模式方式。第2模式方式是以快衰減為主導的衰減。線圈電流1UTIc與基準電流值IREF成為10UTlc>IREF的狀態為圖8的時刻T57、T62，這時，輸出信號CLlc為低電平L，模式變更信號SELECTlc成為高電平H。
[0153]步驟804表示在以第2模式方式進行衰減的情況下，快衰減的比率增加約33%。具體說明，圖2的模式選擇部41將作為第2模式方式的輸出信號S02輸出到CLK脈沖計數器43。這時，CLK脈沖計數器43在每次循環中，在分頻輸出信號DCLKlc的一次循環(3個周期)的衰減時間內使快衰減增加I個周期。即，在時刻T57后，快衰減的比率從O %增加到約33 %，在時亥IJT62以后，快衰減的比率從約33 %增加到約67 %。
[0154]步驟805?步驟807與圖5的步驟403?步驟405及步驟605?步驟607相同。即，在線圈電流I OUT IC未通過強制供電達到基準電流值IREF的情況下，在步驟80 5中選擇第I模式方式，在步驟806中以慢衰減繼續進行供電，在步驟807中再次對線圈電流1UTIc與基準電流值IREF進行比較。在步驟807中線圈電流1UTIc未達到基準電流值IREF的情況下再次繼續進行步驟806的供電，在達到基準電流值IREF的情況下移行到下一步驟808。
[0155]步驟808、809表示執行步驟804或步驟805?807所設定的衰減處理直到所設定的時間。當步驟809中規定的衰減處理結束時，再次返回步驟801。
[0156]在第3實施例中，能夠維持每次循環的衰減時間，并抑制反電動勢所引起的線圈電流上升。尤其是如果線圈電流較大的狀態長時間持續，那么較大的步進電動機200的振動變大，因此第3實施例適合這種電動機的衰減處理。
[0157](第4實施例)
[0158]圖10是對本發明的第4實施例的電動機的驅動裝置進行說明的時序圖。第4實施例是使用圖1、圖2的電路構成及圖3所示的模式選擇信號SW實施。第4實施例為第I模式方式及第2模式方式的任一個均以慢衰減進行處理。即，在期間Y31 (時刻T80?T85)、期間Y32 (時刻T85?T91)、期間Y33 (T91?T96)的所有期間實施慢衰減。
[0159]在執行第4實施例時，準備2個基準電流值。因此，使圖1所示的比較器131、132分別具有第I比較機構及第2比較機構。這2個機構未表示在圖1中。對比較器131的第I比較機構施加將第I基準電流值IREFl轉換為電壓的電壓，對第2比較機構施加將第2基準電流值IREF2轉換為電壓的電壓。這種電壓相當于圖1所示的輸出電壓RNF1、RNF2，分別準備2個相當于輸出電壓RNFl及輸出電壓RNF2的電壓。
[0160]對比較器131的第2比較機構施加的基準電流值IREF2的電平高于對第I比較機構施加的基準電流值IREFl的電平。
[0161]線圈電流1UTld在時刻T80?T83、時刻T85?T87、及時刻T91?T94通過供電上升，在時刻T83?T85、時刻T87?T91、及時刻T94?T96通過衰減處理下降。在第4實施例中，僅使用慢衰減，也可組合使用快衰減與慢衰減。另外，線圈電流1UTld的電流值在時刻T80?T85、及時刻T90?T96為第I基準電流值IREFl以下，在時刻T85?T86附近、及時刻T89?T90為第I基準電流值IREFl以上，但為第2基準電流值IREF2以下，在時刻T86?T89為第2基準電流值IREF2以上。
[0162]第I輸出信號CLld從比較器131的第I比較機構輸出。第I輸出信號CLld在供電的情況下，在線圈電流1UTld未達到第I基準電流值IREFl時為高電平H，超過第I基準電流值IREFl時為低電平L。在衰減的情況下，輸出信號CLld的輸出維持低電平L。因此，第I輸出信號CLld在時刻T80?T83、時刻T84?86、時刻T87?T94、及時刻T95?96成為高電平H，在時刻T83?T84、時刻T86?T87、及時刻T94?95成為低電平L。
[0163]第2輸出信號CLlOd從比較器131的第2比較機構輸出。第2輸出信號CLlOd在供電的情況下，在線圈電流1UTld未達到第2基準電流值IREF2時為高電平H，超過第2基準電流值IREF2時為低電平L。在衰減的情況下，輸出信號CLl的輸出維持低電平L。因此，第2輸出信號CLlOd在時刻T80?T86、及時刻T87?T96成為高電平H，在時刻T86?T87成為低電平L。
[0164]控制信號0UT_DECAYld、控制信號0UT_DECAY2d、感測開始信號0UT_MIN0Nld、模式變更信號SELECTld分別與圖6所示的控制信號0UT_DECAYlb、0UT_DECAY2b、感測開始信號0UT_MIN0Nlb及模式變更信號SELECTlb相同，因此省略說明。
[0165]在模式變更信號SELECTld為低電平L的情況下，使用第I模式方式。在模式變更信號SELECTld為高電平H的情況下，通過模式變更信號SELECTlOd的電位來決定衰減方式。在模式變更信號SELECTlOd為低電平L的情況下，以第2模式方式進行衰減，在模式變更信號SELECTlOd為高電平H的情況下，以第3模式方式實施衰減處理。
[0166]模式變更信號SELECTlOd像模式變更信號SELECTld那樣，以感測開始信號0UT_MINONld從低電平L變化為高電平H時的上升邊緣感測信號CLld。如果信號CLld為高電平H，那么模式變更信號SELECTlOd成為低電平L，如果輸出信號CLld為低電平L，那么模式變更信號SELECTlOd成為高電平H。因此，模式變更信號SELECTlOd在時亥IJT80?T87及時亥IJT92?T96成為低電平L，在時刻T87?T92成為高電平H。
[0167]分頻輸出信號DCLKld在時刻T82?T85、時刻T87?T91、及時刻T94?T96產生時脈。時刻T82?T85、及時刻T94?T96下的周期為缺省值，與基準時脈信號CLK的周期一致。缺省值與所述實施例2或實施例3同樣地，可由模式選擇信號SW設定，也可由內部存儲器設定。時亥IJT87?T91下的周期為基準時脈信號CLK的周期的4倍。即，在模式變更信號SELECTld及SELECTlOd為H、H的情況下，視為反電動勢的影響較大，使第2模式方式的上一個循環的衰減時間直接成為上一個循環的衰減時間的4倍而并非2倍。因此，相當于時刻T87?T91的時間為相當于時刻T82?T85的時間的4倍。另外，如上所述，在強制供電結束時停止分頻輸出信號DCLKld。
[0168]圖11是對圖10所示的第4實施例的電動機驅動裝置的動作進行說明的流程圖。第4實施例是以步驟1001?步驟1013進行處理。步驟1001?步驟1006使用圖7所示的第2實施例的一部分的處理。即，圖11所示的步驟1001、1002、1003、1004、1005、及1006分別相當于圖7所示的步驟601、602、605、606、607、及608。因此，這里省略步驟1001?1006的說明，對步驟1007?1013進行說明。
[0169]步驟1007中，在線圈電流1UTld高于第I基準電流值IREFl時(步驟1002中為Y(是))，對線圈電流1UTl與第2基準電流值IREF2進行比較。在線圈電流1UTld低于第2基準電流值(IREF2)時(步驟1007中為N(否))，前進到步驟1008，在高于第2基準電流值(IREF2)時(步驟1007中為Y (是))，前進到步驟11。
[0170]步驟1008中，在線圈電流1UTld處于第I基準電流值IREFl與第2基準電流值IREF2之間的情況下，以第2模式方式進行處理。雖未圖示，但這時模式變更信號SELECTld成為高電平H，模式變更信號SELECTlOd成為低電平L。
[0171]步驟1009中，在以第2模式方式進行處理的情況下，以圖2所示的CLK分頻部42輸出對基準時脈信號CLK進行2分頻的信號作為分頻輸出信號。因此，步驟1008?步驟1009設定為與表示第2實施例的流程圖的圖7、步驟604相同的條件。
[0172]步驟1010在線圈電流1UTld高于第2基準電流值IREF2時，以第3模式方式進行處理。這時，如圖10所示，模式變更信號SELECTld及模式變更信號SELECTlOd分別成為高電平H。
[0173]步驟1011中，在以第3模式方式進行處理的情況下，以圖2所示的CLK分頻部42輸出對基準時脈信號CLK進行4分頻的分頻輸出信號。與圖1O的時刻T87?T91對應。
[0174]第4實施例的第2衰減方式僅表示分頻輸出信號的變化，但也可像第3實施例般變更衰減模式、即慢衰減或快衰減。另外，也可像實施例4般使時脈信號CLK與衰減模式兩者變化。例如在線圈電流1UTld的電流值處于基準電流值IREFl與IREF2之間的情況下，第2模式方式使快衰減增加約33 %。在線圈電流1UTld的電流值高于第2基準電流值IREF2的情況下，在第3模式方式中使快衰減增加約33%，并將分頻輸出信號的周期設為2倍。當然，成為比較基準的基準電流值不僅為2個，也可設為3個、4個。
[0175]第4實施例與所述第I?第3實施例相比，設置多個基準電流值。即，不僅能夠感測反電動勢的影響，也能夠感測反電動勢引起的線圈電流的上升程度，從而設定多個衰減方式。因此，能夠與反電動勢的影響大小無關地，電力損耗較小且在短時間內將線圈電流的電流值維持到基準電流值以下。
[0176]此外，對第4實施例使用第I模式方式及第2模式方式這2個方式進行了說明，但也可與第2實施方式及第3實施方式同樣地以I個模式方式執行。在該情況下，模式選擇信號SW準備4比特的地址即可。
[0177](第5實施例)
[0178]本發明的第5實施例未準備附圖。第5實施例以第I實施例與第2實施例的組合實施。即，如果在第I模式方式中，將模式選擇信號SW的地址(SW00、SW01)的邏輯值設定為(O，O)，那么慢衰減的比率成為100%，在該情況下，基于圖7所示的流程圖實施衰減處理。另外，也可設為在將地址(SW00、SW01)的邏輯值設定為(0，0)以外的情況下，沿圖5所示的流程圖實施衰減處理。
[0179]在第5實施例中，有如下優點:能夠與使用者為了抑制電流波形的變形而使用快衰減及慢衰減的情況、及為了抑制電流波紋及電力損耗而僅使用慢衰減的情況這二者對應地，抑制反電動勢的產生。
[0180](第6實施例)
[0181]關于第6實施例也與第5實施例同樣地未準備附圖。第6實施例包含第2實施例與第3實施例的組合。即，實施如下的電流衰減處理:第I模式方式使用慢衰減，在感測到反電動勢的情況下，移行到第2模式方式，使衰減處理每次循環的衰減時間變大，或提高快衰減的比率。
[0182]在第6實施例中，例如設為在強制供電結束時感測到反電動勢。在這種情況下，例如提高CLK分頻部42的分頻比而例如將CLK分頻部42的分頻比設定為2倍。以該條件嘗試在一次循環期間實施衰減處理。其后，感測是否產生反電動勢。在未產生反電動勢的情況下，選擇慢衰減。在反電動勢仍有影響的情況下，例如，保持維持分頻比為2倍，使快衰減增加約33%。如果仍留有反電動勢的影響，那么使快衰減進一步增加約33%。在以強制供電后的感測判斷不存在反電動勢的影響的情況下，以慢衰減、即與基準時脈信號CLK相同的周期實施衰減處理。總之，第6實施例為第2實施例與第3實施例的組合的衰減方式，衰減模式的選擇或處理時間為設計事項。
[0183](其他實施例)
[0184]本發明的主要實施例如上所述，也可考慮除此以外的各實施方式。例如可為組合第I實施方式、第2實施方式、第3實施方式、第4實施方式及第5實施方式中的至少2個實施方式的全部或一部分構成要素而成的實施方式。業者容易根據電動機的種類或電動機的使用條件、使用環境而進行適當選擇。
[0185]本發明的電動機驅動裝置并不限定于步進電動機，也可應用于其他電動機。即，可用于使用H橋的例如三相電動機的驅動。
[0186][產業上的可利用性]
[0187]本發明能夠減少因產生反電動勢而產生的流入電動機線圈的電流的偏離，進而能夠抑制產生于電流的變形，尤其在電動機驅動裝置、尤其在步進電動機驅動裝置中的使用效果較大，其產業上的可利用性極高。
[0188][符號說明]
[0189]41模式選擇部
[0190]42CLK 分頻部
[0191]43CLK脈沖計數器
[0192]100電動機驅動裝置
[0193]10A集成電路
[0194]HO電壓跟隨器
[0195]111基準 CLK 部
[0196]120DAC
[0197]131、132比較器
[0198]141、142自動衰減部
[0199]151、152邏輯控制部
[0200]161、162預驅動器部
[0201]171、172H 橋電路
[0202]200步進電動機
[0203]210轉子
[0204]401 ?409步驟
[0205]601 ?610步驟
[0206]801 ?809步驟
[0207]1001 ?1013步驟
[0208]CHU CH2信道
[0209]CLl、CLla、CLlb、CLlc、CLld、CL10d輸出信號
[0210]CLK基準時脈信號
[0211]DCLKla、DCLKlb、DCLKlc、DCLKld分頻輸出信號
[0212]IN控制信號
[0213]10UT、10UTla、10UTlb、10UTlc、1UTld線圈電流
[0214]1UT、1UTl、10UT2線圈電流
[0215]IREF基準電流值
[0216]IREFl第I基準電流值
[0217]IREF2第2基準電流值
[0218]L1、L2電動機線圈
[0219]0UT_DECAYl、0UT_DECAYla、0UT_DECAYlb 控制信號
[0220]0UT_DECAY2、0UT_DECAY2a、0UT_DECAY2b 控制信號
[0221]0UT_MIN0N1感測開始信號
[0222]Q11、Q12、Q13、Q14、Q21、Q22、Q23、Q24晶體管
[0223]R1、R2電阻
[0224]SELECTla、SELECTlb、SELECTlc模式變更信號
[0225]SOU S02輸出信號
[0226]Sff模式選擇信號
[0227]SW00、SW01、SW02、SW04、SW05、SW06、SW07 地址
[0228]T1、T2、T11、T12、T21、T22、T23外部端子
[0229]Υ1、Υ3、Υ11、Υ21、Υ24、Υ31、Υ33第 I 模式方式
[0230]Υ2、Υ12、Υ13、Υ22、Υ23、Υ33第 2 模式方式
【主權項】
1.一種電動機驅動裝置，其特征在于包含: 電流檢測部，檢測流入電動機線圈的電流;及 自動衰減部，在由所述電流檢測部檢測到的電流值達到基準電流值前，執行使流入所述電動機線圈的電流增加的供電模式，在由所述電流檢測部檢測到的電流達到所述基準電流值后，利用上一循環與當前循環而對流入所述電動機線圈的所述電流進行衰減控制；且所述自動衰減部以使所述上一循環中的衰減時間與所述當前循環中的衰減時間不同的方式進行控制。2.根據權利要求1所述的電動機驅動裝置，其特征在于: 所述當前循環中的衰減時間比所述上一循環中的衰減時間延長。3.一種電動機驅動裝置，其特征在于包含: 電流檢測部，檢測流入電動機線圈的電流;及 自動衰減部，在由所述電流檢測部檢測到的電流值達到基準電流值前，執行使流入所述電動機線圈的電流增加的供電模式，在由所述電流檢測部檢測到的電流達到所述基準電流值后，對于流入所述電動機線圈的所述電流，以慢衰減模式或比所述慢衰減模式快速的快衰減模式控制衰減處理;且 所述自動衰減部以至少3個種類控制所述慢衰減模式及所述快衰減模式的組合比率。4.根據權利要求1所述的電動機驅動裝置，其特征在于: 一次循環中的電流的衰減時間為至少3種。5.根據權利要求1所述的電動機驅動裝置，其特征在于: 所述模式選擇信號設定第I模式方式與第2模式方式，所述第I模式方式為選擇所述慢衰減模式及所述快衰減模式為規定的組合比率，且將慢衰減模式及快衰減模式的處理時間設定為規定的大小;所述第2模式方式與所述第I模式方式相比，所述快衰減的組合比率及所述處理時間中的至少I個更大。6.根據權利要求5所述的電動機驅動裝置，其特征在于: 所述自動衰減部包含:模式選擇部，被輸入所述電流檢測部的輸出及所述模式選擇信號;CLK分頻部，被施加基準時脈信號，并根據來自所述模式選擇部的輸出對該基準時脈信號進行分頻;及CLK脈沖計數器，基于所述CLK分頻部的輸出對所述基準時脈信號的脈沖數進行計數;且基于所述CLK脈沖計數器的輸出實施所述第I模式方式或所述第2模式方式。7.根據權利要求6所述的電動機驅動裝置，其特征在于: 包含:第2基準電流值，設定為高于所述基準電流值的電流值;且在由所述電流檢測部檢測到的電流達到所述第2基準電流值后，所述自動衰減部以第3模式方式控制衰減處理，該第3模式方式為與所述第2模式方式相比所述快衰減的組合比率及所述處理時間中的至少I個更高(更長)的電流衰減方式。8.根據權利要求7所述的電動機驅動裝置，其特征在于: 所述第2模式方式的實施方法基于所述上一循環的衰減的組合比率、或所述上一循環的所述處理時間中的任一個而變更。9.根據權利要求8所述的電動機驅動裝置，其特征在于: 所述模式選擇部基于所述電流檢測部的輸出，對所述CLK分頻部輸入設定為規定分頻比的輸出信號，并將設定所述慢衰減模式及所述快模式中的任一個的輸出信號施加到所述CLK脈沖計數器。10.根據權利要求9所述的電動機驅動裝置，其特征在于: 所述CLK脈沖計數器在對所述基準時脈信號計數到規定的數量后，對所述模式選擇部施加進入所述供電模式的信號。11.根據權利要求10所述的電動機驅動裝置，其特征在于: 所述電動機為步進電動機。12.根據權利要求11所述的電動機驅動裝置，其特征在于: 所述電動機為直流電動機。13.—種電動機驅動裝置的驅動方法，其特征在于包含以下步驟來驅動根據權利要求4所述的電動機驅動裝置:供電步驟401，對電動機線圈供給電流;步驟402，利用所述電流檢測部對流入所述電動機線圈的線圈電流是否達到所述基準電流值進行比較;步驟404，在所述線圈電流未達到所述基準電流值的情況下繼續進行所述供電步驟;步驟405，對所述線圈電流是否達到所述基準電流值進行再次比較，并且在所述線圈電流未達到所述基準電流值的情況下返回到上一供電步驟;步驟406，在所述步驟405中所述線圈電流達到所述基準電流值的情況下，以第I模式方式對所述線圈電流進行衰減處理;及步驟408，在所述步驟402中判定所述線圈電流達到所述基準值電流的情況下，以所述第2模式方式對所述線圈電流進行衰減處理。14.一種電動機驅動裝置的驅動方法，其特征在于包含以下步驟來驅動根據權利要求4所述的電動機驅動裝置:供電步驟601，對電動機線圈供給電流;步驟602，利用所述電流檢測部對流入所述電動機線圈的線圈電流是否達到所述基準電流值進行比較;步驟604，在判定所述線圈電流達到所述基準電流值的情況下，將所述CLK分頻部的分頻比設為大于缺省值；步驟60)，以所述步驟604中設定的分頻比使所述線圈電流在規定時間期間衰減；步驟606，在所述步驟602中判定所述線圈電流未達到所述基準電流值的情況下，繼續進行所述供電；步驟607，對所述線圈電流是否基于所述步驟606中實施的供電而達到所述基準電流值進行再次比較，在未達到所述基準電流值的情況下，指示返回所述步驟606;步驟608，在所述步驟607中所述線圈電流達到所述基準值的情況下，恢復為所述缺省值的分頻比;及步驟610，在所述步驟608后，執行所述步驟609至規定時間。15.—種電動機驅動裝置的控制方法，其特征在于沿以下步驟來控制根據權利要求4所述的電動機驅動裝置:供電步驟801，對電動機線圈供給電流;步驟802，利用所述電流檢測部對流入所述電動機線圈的線圈電流是否達到所述基準電流值進行比較;步驟(804)，在判定所述線圈電流達到所述基準電流值的情況下，增加快衰減占整體衰減的比率;步驟806，在所述步驟802中判定所述線圈電流未達到所述基準電流值的情況下，繼續進行所述供電；步驟807，對所述線圈電流是否因所述步驟806中的繼續供電而達到所述基準值進行再次比較，在判定為未達到所述基準值的情況下返回所述步驟806;及步驟809，執行與所述804或所述步驟807相應的衰減處理至規定時間。16.—種電動機驅動裝置的控制方法，其特征在于沿以下步驟來控制根據權利要求4所述的電動機驅動裝置:供電步驟1001，對電動機線圈供給電流;步驟1002，利用所述電流檢測部對流入所述電動機線圈的線圈電流是否達到第I基準電流值進行比較;步驟1007，在判定所述線圈電流達到所述第I基準電流值的情況下，將其與大于所述第I基準電流值的第2基準電流值進行比較;步驟1009，在判定所述線圈電流未超過所述第2基準電流值的情況下，將所述分頻比變更為缺省值的M倍(M為自然數)；步驟1004，在所述步驟1002中判定所述線圈電流未達到所述第I基準電流值的情況下，對所述電動機線圈繼續進行所述供電；步驟.1005，對所述步驟1004中所述線圈電流是否達到所述第I基準電流值進行比較，在判定為未達到所述第I基準電流值的情況下返回所述步驟1004;步驟1006，在所述步驟1005中判定所述線圈電流達到所述第I基準電流值的情況下，使所述分頻比恢復為缺省值;步驟1011，在所述步驟1007中判定所述線圈電流達到所述第2基準電流值的情況下，將所述分頻比變更為比所述M倍大的N倍;及步驟1012，以所述步驟1006、1009及1011中的任一個所設定的分頻比，執行所述線圈電流的衰減處理。
【文檔編號】H02P8/12GK106067748SQ201610212754
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年4月7日 公開號201610212754.2, CN 106067748 A, CN 106067748A, CN 201610212754, CN-A-106067748, CN106067748 A, CN106067748A, CN201610212754, CN201610212754.2
【發明人】橋本浩樹, 井上亮一
【申請人】羅姆股份有限公司