专利名称：步进电动机驱动装置和步进电动机驱动方法
技术领域：
本发明涉及步进电动机的驱动装置和驱动方法，尤其涉及进行光盘装置 的拾光器的停止判断用的步进电动机的驱动装置和驱动方法。
背景技术：
以往，光盘装置需要在电源启动后且进行数据的读入或写入动作前，读 入处在最内周的光盘信息。然而，拾光器的位置由于干扰，不一定处在规 定的地方。因此，往最外周或最内周移动，以调整拾光器位置偏移后，启 动读入序列。此往最外周或最内周的移动中，利用光学传感器或接触开关 进行到达目的处的检测。然而，与电动机驱动器IC(集成电路)相比，这些 元件价格较贵。为了降低整个光盘装置的成本，步进电动机的电动机驱动
器IC中内置停止判断功能，试图减少检测单元所需的元件。拾光器到达最
内周或最外周，判别因停止构件而不能动并将步进电动机的转子锁定时不 输出感应电压和产生正常旋转时出现感应电压。然而，已有技术中，为了 检测出感应电压，通电模式需要高阻抗区，影响通电波形，转子失步、振 动、噪声、耗电恶化成为课题。
作为与本发明关联并当作专利文献记载的技术，例如有JP2005 — 27370A2。其具有的组成含有设定2相线圈的一线圈为可通电状态时另一线 圈为通电阻断状态的检测状态的检测状态设定单元、检测出所述另一线圈 的感应电压的感应电压检测单元、以及根据检测出的感应电压判断转子的 状态的转子状态判断单元，根据转子移动时产生的感应电压的状态进行判 断，以检测出转子的状态。
发明内容
光盘装置中，在成为通过进给螺杆旋转使拾光器移动的机构的动力源的 步进电动机进行旋转，拾光器往光盘的最内周或最外周移动，到达活动范 围的末端，处在末端的构件阻挡拾光器移动，从而不能动，并且联动的步 进电动机的转子变成非旋转状态时，根据驱动步进电动机用的线圈中产生 的感应电压的变化检测出转子为非旋转状态，本发明提供用于进行该检测 所需的电路和方法。
又，已有技术中，为了检测检测出线圈的感应电动势的电流和电压的变 化，需要对通电的电流进行放电用的时间，多次重复检测的序列等也需要 充分的时间，励磁方式限于满步距驱动或半步距驱动。存在适应微步距的 方式，但为了检测，需要较长的时间并且使输出为高阻抗。此高阻抗区形 成负载电流波形失真状、成为每相驱动波形而使步进电动机产生噪声和振 动的状态、转子容易失步的状态。还存在耗电多、效率差的课题，并且进 行停止判断时不能作理想微步距波形的驱动。
本发明中，用微步距驱动使转子顺畅旋转，从而电动机的线圈产生周期 与通电周期相同的正弦波状感应电动势，并通过在启动电流的零交叉点时 检测电动势，进行稳定的感应电动势检测。提供的电路和方法以又进行停 止判断又减小噪声、振动及其带来的失步且改善耗电率为目的，通过在电 流零交叉点附近进行检测，减小检测区，并使驱动波形为失真小的波形， 从而能用与常规微步距相同的驱动波形进行驱动。
为了达到上述目的，使在线圈电流零交叉点附近检测感应电动势的定时 的结构包含检测出线圈电流方向切换定时和根据相当于线圈电流零交叉点 的输入指令级产生定时。
根据本发明，能以抑制步进电动机通电波形失真的方式进行转子停止判 断。通过抑制失真，能减小以往停止判断定时成为问题的振动、噪声、失
步、耗电o
图1是本发明第1方面的实施方式的说明图。
图2是图1的120、 130的说明图。
图3是图l的输入输出波形图。
图4是本发明第2方面的实施方式的说明图。
图5是图4的120、 130的说明图。
图6是图5的输入输出波形图。
图7是本发明第3方面的实施方式的说明图。
图8是图7的输入输出波形图。
图9A、 9B是输出电流反馈方式的静区附近波形图和电压驱动的静区附 近波形图。
图10是本发明第4方面的实施方式的说明图。 图11是图IO的输入输出波形图。 图12是图11的静区附近波形图。
图13是本发明第4方面和本发明第5方面的实施方式的说明图。 图14是本发明第4方面和本发明第5方面和本发明第6方面的实施方 式的说明图。
具体实施例方式
图1是本发明第1方面的实施方式的说明图。图1中，300是2相双极 型步进电动机，A相输入信号和B相输入信号中输入错开卯度相位的正弦 波状或三角波状的模拟信号和数字信息。A相输出部120和B相输出部220 驱动A相输出部或B相输出部的功率晶体管，以输出对A相输入信号和B 相输入信号的值为任意设定的增益倍的电压或电流。
图2示出一例被驱动的所述功率晶体管的结构。图2为进行PWM驱动 时的H形桥路结构，从连接电动机线圈31的输出端子对电源和接地配置再 生用的二极管41、 42、 43、 44。通过前置驱动器10、 ll驱动功率晶体管21、 22、 23、 24，但配备利用来自检测控制部310的信号形成高阻抗而不 拘输入信号状态的功能。输出变成高阻抗时，处在电动机线圈31中的电流 因线圈的电压而急剧地使线圈间电压增大，但二极管41、 42、 43、 44使电 源与接地产生再生，并且电动机线圈31中的电流消失。
在A相输出部120的输出与电动机线圈31之间、B相输出部220的输 出与电动机线圈31之间插入检测出电流零交叉点的A相电流零交叉点检测 部130和B相电流零交叉点检测部230， A相电流零交叉点检测部130和B 相电流零交叉点检测部230对检测控制部310输出零交叉点检测结果。检 测控制部310执行检测感应电压用的序列。A相或B相输出部的组成部分 包含基于功率晶体管21、 22、 23、 24和再生用二极管41、 42、 43、 44的 H形桥路和直接驱动功率晶体管的前置驱动器。A相或B相电流零交叉点 检测部的组成部分包含在H形桥路的输出端子之间与电动机线圈31串联地 插入的电阻51和电流方向检测比较器52，将所述电阻的两端连接到翻转输 入和非翻转输入，比较器输出切换的缘成为线圈31的电流零交叉点的定时， 能输出表示在方形波的缘切换的方向的信号。
图3示出上述实施方式各相的输入信号、检测控制信号、线圈差电压、 负载电流、感应电流、转子转速、停止判断输出的逻辑。图3中上升缘和 下降缘上，A形电流零交叉点检测部的输出信号131a或B相电流零交叉点 检测部的输出信号231a的哪一方中输入表示检测定时的信号时，检测控制 部310对应该检测的相的输出部120、220发送一定时间形成高阻抗的指令。 一个相变成高阻抗时，如上文所述，再生线圈电流，并且电流为零。即使 一个相的电流为零，微步距驱动的情况下，另一个相的电流的电流值也继 续变大并且因转子的惯性而转子继续旋转，使转子的永久磁铁与线圈的距 离变化，产生感应电压。感应电压与转子的相位一致地使电压产生成周期 与通电周期相同的正弦波状。转子完全停止时，转子的永久磁铁与线圈的 距离不变。因而，不产生感应电压。又，转子接触因碰撞而使其停止的构 件时，实际动作由于转子进行后退动作，发生在与实际感应电压相反的方
向。A相感应电压检测部140或B相感应电压检测部240检测出产生感应 电压。检测控制部310对检测的相的感应电压检测部140、 240指示检测出 的定时和产生感应电压的方向。感应电压检测部140、 240检测产生感应电 压的方向和感应电压的绝对值是否超过规定的阈值，并将结果输出到停止 判断部320。停止判断部320每90度通电周期更新判断结果。通过每次产 生检测控制信号更新1个感应电压检测部140、 240的结果，得到富有响应 性的判断结果。线圈的相数增多，则停止判断结果的更新间隔变短。也可 减少检测相数，使更新间隔加大，从而减小电路规模。
作为本发明第7方面的实施例，根据多个感应电压检测部的结果，输出 转子停止或转子旋转的判断。例如判断为停止时记录其状态，并且停止判 断输出在保持旋转而下次的判断更新时又停止的情况下相继发生2次连续 的停止判断，从而开始在停止判断输出中输出停止信号。也能进行更多次 的判断或判断1周期以内超过规定的停止时作输出等。通过根据多个感应 电压检测部的结果作判断，能对停止进行进一步可靠的判断。
如图3所示，作为检测的位置，输出电流处在零交叉点时，感应电压最 大，对减小噪声或谐振造成的感应电压最有力。产生的感应电压的振幅与 转速大致成正比；转速越高，感应电压越大。考虑转速和容许的相位偏移， 进行阈值设定。
又，可通过电流为零的状态下使输出为高阻抗，使波形失真最小，进行 有效地驱动。留有输出电流时使输出为高阻抗，则需要以将高阻抗一直维 持到电流再生结束的方式进行检测，所以输出电流越大，需要高阻抗的时 间越长。通过在电流零交叉点进行切换到高阻抗，縮短高阻抗的时间，能 縮短非导通时间，可抑制输出波形的失真。
图4是本发明第2方面的实施例的说明图。将利用再生时的限幅电压检 测出电流零交叉点的A相电流零交叉点检测部131和B相电流零交叉点检 测部231连接到A相电动机线圈和B相电动机线圈的一方的输出，A相电 流零交叉点检测部131和B相电流零交叉点检测部231对检测控制部310
输出零交叉点检测结果。检测控制部与图l所示实施例相同，也执行检测
感应电压用的序列。图5中示出A相电流零交叉点检测部131和B相电流 零交叉点检测部231的说明图。图5所示的H形桥路中进行双限幅形式的 PWM驱动的情况下，连接在线圈31两端的输出Va、 Vb交替重复L输出 和H输出，并且Va方与Vb方的电压产生差异时，线圈中通电。通常利用 以比基于电动机线圈的电感和电阻值的时间常数足够短的周期进行PWM 驱动，使输出电流平滑。平滑后的电流所取相位比输出电压平均值的相位 迟后基于所述线圈的电感和电阻值的时间常数的份额。PWM驱动在从L输 出变化到H输出、从H输出变化到L输出时，电源侧的功率晶体管和接地 侧的功率晶体管同时导通，需要电源侧的晶体管和接地侧的晶体管两者阻
断以便不产生贯通电流的静期。输出为静期时，电流通过二极管进行再生， 但电源侧进行再生时输出为电源电压加上二极管正向电压的电位，接地侧 进行再生时比接地低二极管正向电压的份额。图6示出电流零交叉点附近 的功率晶体管输出波形、比较器输出波形和电流零交叉点停止判断的输出 信号。电流零交叉点检测部监视Va、 Vb，并由比较器61、 62检测出因再 生而产生的箝位电压。再生检测用比较器61、 62将输出结果Vc、 Vd输入 到R-S触发器63。通过改变电流方向，检测输出从电源侧的比较器61 改变到接地侧的比较器62。 R-S触发器63的输出Ve示出电流方向，上 升缘和下降缘示出切换方向的定时。电流零交叉点检测部对检测控制部输 出零交叉点的定时，检测控制部310执行与图l所示实施例相同的检测出 感应电压用的序列。
图7是本发明第3方面的实施方式的说明图。与图1的实施方式相同， 300是2相双极型步进电动机，A相输入信号和B相输入信号中输入错开 90度相位的正弦波状或三角波状的模拟信号和数字信息。A相输出部120 和B相输出部220驱动A相输出部或B相输出部的功率晶体管，以输出对 A相输入信号和B相输入信号的值为任意设定的增益倍的电压或电流。
图8示出本发明第3方面的实施方式的各相输入信号、各相输入阈值、
各相比较器输出信号、线圈端子间差电压、负载电流、感应电压、转子转
速和停止判断输出逻辑。在A相比较器150对A相输入信号和A相输入阈 值进行比较，并当作2值输出信号150a输出。在B相比较器250对B相输 入信号和B相输入阈值进行比较，并当作2值输出信号250a输出。将所述 2个输出信号150a、250a输入到检测控制部310。在所述2个输出信号150a、 250a的上升缘和下降缘，发送使应检测相的输出部120、 220的输出为一定 时间高阻抗的信号。此时间点前的输入指令接近零，尽管少量残留，线圈 中电流还是接近零，所以相变成高阻抗时再生线圈电流，在短时间中电流 完全变成零。
图9a示出电流驱动方式中在输入零交叉点使输出为高阻抗时输入零交 叉点附近的输入信号、负载电流、输出端子Va与输出端子Vb的差电压波 形。驱动方式为输出电流反馈时，输入指令与输出电流的相位一致，所以 输入零交叉点的定时与输出零交叉点的定时相同。通过将A相输入阈值和 B相输入阈值设定在输入波形的零位置，能使再生的调整时间最短。因此， 检测中需要的高阻抗也能縮短，可在短时间进行检测。又，由于能检测出 感应电压最高的状态，容易区分旋转状态和非形状状态。因而，不是直接 检测出输出电流的零交叉点，而是在输入值为零时，根据因反馈而变成零， 得到电流零交叉点的定时，在短时间作检测，并同样取得图1和图4的组 成中得到的效果。
图9b示出电压驱动方式中在输入零交叉点使输出为高阻抗时输入零交 叉点附近的输入信号、负载电流、输出端子Va与输出端子Vb的差电压波 形。电压驱动的输入零交叉点上，由于线圈31的电感和电阻分量的时间常 数，电流的相位迟后，在输入零交叉点的定时使输出为高阻抗时，线圈31 中流通的电流量不充分小，利用再生使负载电流为零前的时间与电流反馈 相比，需要足够长的时间。高阻抗的时间不充分，则不能准确测量，但高 阻抗的区间长，则造成波形失真，不能实现减小振动和噪声、防止失步等。
图10是本发明第4方面的实施方式的说明图。图IO的实施方式中，将
A相比较器和B相比较器的输出信号Vg、 Vh分别输入到能延迟规定时间 的A相信号延迟部160和B相信号延迟部260，并将延迟的结果输入到检 测控制部310。图9b中说明由于电动机的电感和电阻分量造成的电流波形 的相位迟后，输出电流零交叉点的定时延迟大，但图IO中通过在A相信号 延迟部160和B相信号延迟部260产生该延迟，进行输出电流零交叉点上 的检测。图ll示出Vg、 Vh、 Vi、 Vj信号定时和输入输出和感应电压的关 系。图12将输入信号零交叉点附近放大。通过将输入信号零交叉点的定时 延迟负载电流零交叉点的延迟份额，并将切换到低阻抗的定时延迟，能在 负载电流零交叉点的定时进行切换。由此，能縮短高阻抗时间，可抑制失 真并以短时间进行检测。
图13是本发明第5方面的实施方式的说明图。通过利用来自电路内部 或外部的信号调整所述输入零交叉点定时的延迟，能应对线圈负载、输入 波形等周边条件变化造成的延迟时间变动。
图14是本发明第5方面和本发明第6方面的实施方式的说明图。未必 在电流完全为零的状态下切换负载电流再生造成的放电，实际上虽然需要 电流的放电时间，但由于步进电动机更换造成的线圈负载改变、周边条件 变化等，放电时间也产生变化。通过利用来自电路内部或外部的信号更改 高阻抗的时间，进行状态的优化。能防止起因于图9b所示高阻抗时间不足 的残留线圈电流造成的误检测。还能在高阻抗时间长得超过需要时，排除 无用的高阻抗时间，取得失真小的驱动波形。
工业上的实性
本发明能判断转子的停止，并减小噪声、振动，减小失步的可能性，使 步进电动机效率良好地旋转。尤其能用于进行光盘装置的拾光器停止判断 用的步进电动机的驱动装置。还能作为模拟显示仪表类的至零位置的归零 动作用于步进电动机的驱动装置。
权利要求
1、一种步进电动机驱动装置，其特征在于，在具有多相(N≥2)驱动线圈的步进电动机的驱动电路中，包括由多相(N≥2)构成的输出部，该输出部具有连接在所述步进电动机的驱动线圈两端并能输出与输入信号成正比的电压或电流的第1输出和第2输出，设置使状态为高阻抗以接收高阻抗切换信号、以及配备连接成电流从所述第1和第2输出往第1电源正向流通的二极管和电流从第2电源往所述第1和第2输出正向流通的二极管且第1电源保持高于第2电源的电位并在所述第1和第2输出为高阻抗时再生电动机线圈电流；由1～N相构成的电路，该电路由电流零交叉点检测部和感应电压检测部构成，该电流零交叉点检测部利用插入在所述驱动线圈与第1输出之间的电流检测电阻，检测出负载电流正负方向切换的零交叉点，并输出感应电压检测定时信号，该感应电压检测部连接在所述步进电动机的驱动线圈两端，以接收感应电压的检测启动信号，并检测感应电压且输出检测结果信号；以及检测控制部和停止判断部，该检测控制部接收所述感应电压检测定时信号，并对输出部发送高阻抗切换信号后延迟一定时间对感应电压检测部发送感应电压的所述检测启动信号并对停止判断部发送判断定时信号，以检测感应电压，该停止判断部每次接收来自1～N相份额的所述感应电压检测部的最新所述检测结果信号和来自所述检测控制部的所述判断定时信号，将转子旋转或停止或失步等状态输出到外部，并将输出一直保持到接收下次的判断定时信号。
2、 一种步进电动机驱动装置，其特征在于， 在具有多相(N2 2)驱动线圈的步进电动机的驱动电路中，包括 由多相(N2 2)构成的输出部，该输出部具有连接在所述步进电动机的驱动线圈两端并能输出与输入信号成正比的电压或电流的第1输出和第2输 出，设置使状态为高阻抗以接收高阻抗切换信号以及配备连接成电流从所述第l和第2输出往第1电源正向流通的二极管和电流从第2电源往所述 第1和第2输出正向流通的二极管且第1电源保持高于第2电源的电位并 在所述第1和第2输出为高阻抗时再生电动机线圈电流；由1 N相构成的电路，该电路由电流零交叉点检测部和感应电压检测 部构成，该电路由电流零交叉点检测部检测出所述驱动线圈在电流再生时 产生的箝位电压，从而检测到输出部输出的电流正负方向切换的定时，并 输出所述驱动线圈的感应电压检测定时信号，该感应电压检测部连接在所 述步进电动机的驱动线圈两端以接收感应电压的检测启动信号，并检测感 应电压且输出检测结果信号；以及检测控制部和停止判断部，该检测控制部接收所述感应电压检测定时信 号，并对输出部发送高阻抗切换信号后延迟一定时间对感应电压检测部发 送感应电压的所述检测启动信号并对停止判断部发送判断定时信号，以检测感应电压，该停止判断部每次接收来自1 N相份额的所述感应电压检测 部的最新所述检测结果信号和来自所述检测控制部的所述判断定时信号， 将转子旋转或停止或失步等状态输出到外部，并将输出一直保持到接收下 次的判断定时信号。
3、 一种步进电动机驱动装置，其特征在于，在具有多相(N2 2)驱动线圈的步进电动机的驱动电路中，包括由多相(N2 2)构成的输出部，该输出部具有连接在所述步进电动机的驱 动线圈两端并能输出与输入信号成正比的电压或电流的第1输出和第2输 出，设置使状态为高阻抗以接收高阻抗切换信号以及配备连接成电流从所 述第l和第2输出往第1电源正向流通的二极管和电流从第2电源往所述 第l和第2输出正向流通的二极管且第1电源保持高于第2电源的电位并 在所述第1和第2输出为高阻抗时再生电动机线圈电流；由1 N相构成的电路，该电路由比较器和感应电压检测部构成，该比 较器将所述输入信号与来自装置外部的输入或装置内部设定的阈值进行比较，并将输出结果当作感应电压检测定时信号进行输出，该感应电压检测 部连接在所述步进电动机的驱动线圈两端，以接收感应电压的检测启动信 号，并检测感应电压且输出检测结果信号；以及检测控制部和停止判断部，该检测控制部接收所述感应电压检测定时信 号，并对输出部发送高阻抗切换信号后延迟一定时间对感应电压检测部发 送感应电压的所述检测启动信号并对停止判断部发送判断定时信号，以检 测感应电压，该停止判断部每次接收来自1 N相份额的所述感应电压检测 部的最新所述检测结果信号和来自所述检测控制部的所述判断定时信号， 将转子旋转或停止或失步等状态输出到外部，并将输出一直保持到接收下 次的判断定时信号。
4、 一种步进电动机驱动装置，其特征在于， 在具有多相(N》2)驱动线圈的步进电动机的驱动电路中， 由多相(N2 2)构成的输出部，该输出部具有连接在所述步进电动机的驱 动线圈两端并能输出与输入信号成正比的电压的第l输出和第2输出，设 置使状态为高阻抗以接收高阻抗切换信号以及配备连接成电流从所述第1 和第2输出往第1电源正向流通的二极管和电流从第2电源往所述第l和 第2输出正向流通的二极管且第1电源保持高于第2电源的电位并在所述 第1和第2输出为高阻抗时再生电动机线圈电流；由1 N相构成的电路，该电路由比较器和信号延迟部以及感应电压检 测部构成，该比较器将所述输入信号与来自装置外部的输入或装置内部设 定的阈值进行比较，并将输出结果当作感应电压检测定时信号进行输出， 该信号延迟部使来自所述比较器的感应电压检测定时信号延迟，并输出感 应电压检测延迟定时信号，该感应电压检测部连接在所述步进电动机的驱 动线圈两端，以接收感应电压的检测启动信号，并检测感应电压且输出检 测结果信号；以及检测控制部和停止判断部，该检测控制部接收所述感应电压检测延迟定 时信号，并对输出部发送高阻抗切换信号后延迟一定时间对感应电压检测部发送感应电压的所述检测启动信号并对停止判断部发送判断定时信号，以检测感应电压，该停止判断部每次接收来自1 N相份额的所述感应电压检测部的最新所述检测结果信号和来自所述检测控制部的所述判断定时信 号，将转子旋转或停止或失步等状态输出到外部，并将输出一直保持到接 收下次的判断定时信号。
5、 如权利要求4中所述的步进电动机驱动装置，其特征在于，包括 从装置外部输入或在装置内部设定以控制延迟量的延迟时间设定部；以及授给能按来自所述延迟时间设定部的指令改变延迟的功能的信号延迟部。
6、 如权利要求4中所述的步进电动机驱动装置，其特征在于，包括 按照来自外部输入或在装置内部设定的值控制高阻抗时间的高阻抗时间设定部；以及接收将输出切换到高阻抗的信号，并授给能利用来自装置外部的输入更 改所述高阻抗时间的时间设定的功能的检测控制部。
7、 如权利要求1至6中任一项所述的步进电动机驱动装置，其特征在 于，包括从多相感应电压检测部的检测信号进行判断，并将转子的旋转或停止或 失步等状态输出到外部的停止判断部。
8、 一种步进电动机的驱动方法，该步进电动机具有多相(N2 2)驱动线圈，其特征在于，包括由多相(N2 2)构成的输出部，该输出部具有连接在所述步进电动机的驱 动线圈两端并能输出与输入信号成正比的电压或电流的第1输出和第2输 出，设置使状态为高阻抗以接收高阻抗切换信号以及配备连接成电流从所 述第l和第2输出往第1电源正向流通的二极管和电流从第2电源往所述 第1和第2输出正向流通的二极管且第1电源保持高于第2电源的电位并 在所述第1和第2输出为高阻抗时再生电动机线圈电流； 由1 N相构成的电路，该电路由电流零交叉点检测部和感应电压检测部构成，该电流零交叉点检测部利用插入在所述驱动线圈与第l输出之间 的电流检测电阻，检测出负载电流正负方向切换的零交叉点，并输出感应 电压检测定时信号，该感应电压检测部连接在所述步进电动机的驱动线圈 两端，以接收感应电压的检测启动信号，并检测感应电压且输出检测结果信号；以及检测控制部和停止判断部，该检测控制部接收所述感应电压检测定时信 号，并对输出部发送高阻抗切换信号后延迟一定时间对感应电压检测部发 送感应电压的所述检测启动信号并对停止判断部发送判断定时信号，以检 测感应电压，该停止判断部每次接收来自1 N相份额的所述感应电压检测 部的最新所述检测结果信号和来自所述检测控制部的所述判断定时信号， 将转子旋转或停止或失步等状态输出到外部，并将输出一直保持到接收下 次的判断定时信号。
9、 一种步进电动机的驱动方法，该步进电动机具有多相(N2 2)驱动线 圈，其特征在于，包括由多相(N2 2)构成的输出部，该输出部具有连接在所述步进电动机的驱 动线圈两端并能输出与输入信号成正比的电压或电流的第1输出和第2输 出，设置使状态为高阻抗以接收高阻抗切换信号以及配备连接成电流从所 述第l和第2输出往第1电源正向流通的二极管和电流从第2电源往所述 第1和第2输出正向流通的二极管且第1电源保持高于第2电源的电位并 在所述第1和第2输出为高阻抗时再生电动机线圈电流；由1 N相构成的电路，该电路由电流零交叉点检测部和感应电压检测 部构成，该电路由电流零交叉点检测部检测出所述驱动线圈在电流再生时 产生的箝位电压，从而检测到输出部输出的电流正负方向切换的定时，并 输出所述驱动线圈的感应电压检测定时信号，该感应电压检测部连接在所 述步进电动机的驱动线圈两端以接收感应电压的检测启动信号，并检测感 应电压且输出检测结果信号；以及 检测控制部和停止判断部，该检测控制部接收所述感应电压检测定时信 号，并对输出部发送高阻抗切换信号后延迟一定时间对感应电压检测部发 送感应电压的所述检测启动信号并对停止判断部发送判断定时信号，以检测感应电压，该停止判断部每次接收来自1 N相份额的所述感应电压检测部的最新所述检测结果信号和来自所述检测控制部的所述判断定时信号， 将转子旋转或停止或失步等状态输出到外部，并将输出一直保持到接收下 次的判断定时信号。
10、 一种步进电动机的驱动方法，该步进电动机具有多相(N2 2)驱动线圈，其特征在于，包括由多相(N》2)构成的输出部，该输出部具有连接在所述步进电动机的驱 动线圈两端并能输出与输入信号成正比的电压或电流的第1输出和第2输 出，设置使状态为高阻抗以接收高阻抗切换信号以及配备连接成电流从所 述第1和第2输出往第1电源正向流通的二极管和电流从第2电源往所述 第1和第2输出正向流通的二极管且第1电源保持高于第2电源的电位并 在所述第1和第2输出为高阻抗时再生电动机线圈电流；由1 N相构成的电路，该电路由比较器和感应电压检测部构成，该比 较器将所述输入信号与来自装置外部的输入或装置内部设定的阈值进行比 较，并将输出结果当作感应电压检测定时信号进行输出，该感应电压检测 部连接在所述步进电动机的驱动线圈两端，以接收感应电压的检测启动信 号，并检测感应电压且输出检测结果信号；以及检测控制部和停止判断部，该检测控制部接收所述感应电压检测定时信 号，并对输出部发送高阻抗切换信号后延迟一定时间对感应电压检测部发 送感应电压的所述检测启动信号并对停止判断部发送判断定时信号，以检 测感应电压，该停止判断部每次接收来自1 N相份额的所述感应电压检测 部的最新所述检测结果信号和来自所述检测控制部的所述判断定时信号， 将转子旋转或停止或失步等状态输出到外部，并将输出一直保持到接收下 次的判断定时信号。
11、 一种步进电动机的驱动方法，该步进电动机具有多相(N2 2)驱动线圈，其特征在于，包括由多相(N^2)构成的输出部，该输出部具有连接在所述步进电动机的驱 动线圈两端并能输出与输入信号成正比的电压的第l输出和第2输出，设 置使状态为高阻抗以接收高阻抗切换信号以及配备连接成电流从所述第1 和第2输出往第1电源正向流通的二极管和电流从第2电源往所述第l和 第2输出正向流通的二极管且第1电源保持高于第2电源的电位并在所述 第1和第2输出为高阻抗时再生电动机线圈电流；由1 N相构成的电路，该电路由比较器和信号延迟部以及感应电压检 测部构成，该比较器将所述输入信号与来自装置外部的输入或装置内部设 定的阈值进行比较，并将输出结果当作感应电压检测定时信号进行输出， 该信号延迟部使来自所述比较器的感应电压检测定时信号延迟，并输出感 应电压检测延迟定时信号，该感应电压检测部连接在所述步进电动机的驱 动线圈两端，以接收感应电压的检测启动信号，并检测感应电压且输出检 测结果信号；以及检测控制部和停止判断部，该检测控制部接收所述感应电压检测延迟定 时信号，并对输出部发送高阻抗切换信号后延迟一定时间对感应电压检测 部发送感应电压的所述检测启动信号并对停止判断部发送判断定时信号， 以检测感应电压，该停止判断部每次接收来自1 N相份额的所述感应电压 检测部的最新所述检测结果信号和来自所述检测控制部的所述判断定时信 号，将转子旋转或停止或失步等状态输出到外部，并将输出一直保持到接 收下次的判断定时信号。
全文摘要
步进电动机的驱动电路中，用微步距驱动使转子顺畅旋转，从而电动机的线圈产生周期与通电周期相同的正弦波状感应电动势，并通过在驱动电流的零交叉点时检测电动势，进行稳定的感应电动势检测。提供的电路以又进行停止判断又减小噪声、振动及其带来的失步且改善耗电率为目的，通过在电流零交叉点附近进行检测，减小检测区，并使驱动波形为失真小的波形，从而能用与常规微步距相同的驱动波形进行驱动。
文档编号H02P8/36GK101388635SQ200810160890
公开日2009年3月18日 申请日期2008年9月9日 优先权日2007年9月10日
发明者有泽大治郎 申请人:松下电器产业株式会社