马达驱动电路的制作方法

专利名称：马达驱动电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种马达驱动电^各。
背景技术：
马达驱动电路通常具备过电流保护电路，该过电流保护电 路在由于短路故障(高压短路、接地短路、负载短路等)产生的
过电流状态下保护马达驱动电路。下面，参照图5说明具备过电 流保护电^各的马达驱动电^各10。
马达驱动电路10具备图5所示的用点划线包围的结构。具 体地说，马达驱动电路10具备H桥电路11、通电控制电路12、 过电流状态检测电路13、过电流保护电^各14、屏蔽期间设定电 路15，构成为在马达驱动电路10的外部连接马达线圏5和电容器 6。
H桥电路ll通过马达线圏5将电源Vdd侧的源型晶体管l、 2 以及接地侧的漏型晶体管3、 4进行桥式连接(例如，N沟道型 MOSFET)。
通电控制电路12对H桥电路11进行使源型晶体管l和漏型 晶体管4的一对、与源型晶体管2和漏型晶体管3的一对互补地导 通和截止的控制。其结果，流过马达线圏5的驱动电流的方向改 变，从而对马达进4亍旋转驱动。
过电流状态#r测电路13在检测到流过晶体管1 ~ 4的电流由 于外部原因而超过规定的阈值的过电流状态时，输出表示该意 思的逻辑电平(以下设为L电平。)的过电流状态检测信号D E T 。 此外，由于外部原因，l)在源型晶体管l、 2导通时，在各自的 源极侧与电源Vdd短路的情况下，或者，2)在漏型晶体管3、 4导通时，在各自的漏^l侧与地(ground)短^各的情况下，产生过 电流纟犬态。
过电流保护电路14在从过电流状态检测电路13接收到表 示检测出过电流状态的L电平的过电流状态检测信号D E T的情 况下，原则上进行使构成H桥电路11的所有的晶体管1 ~ 4截止的 过电流保护控制。然而，有可能由于叠加在驱动电流中的突发 性的噪声(尖峰噪声等)而错误地检测出过电流状态。因此，具 备如下结构在/人由过电流状态冲企测电路134全测出过电流状态 起直到经过在屏蔽期间设定电路15中设定为充电期间的屏蔽期 间为止的期间，过电流保护电路14暂时禁止使所有的晶体管 1 ~ 4截止的过电流保护控制。
此外，关于屏蔽期间，为了能够根据马达驱动电路10的使 用状况自由设定时间，主要使用容易安装、拆卸的外置的电容 器6。具体地说，屏蔽期间设定电路15具备比较器16、恒流源17、 放电用晶体管18(例如，N沟道型MOSFET)，将电容器6的充电 电压从规定电压(在完全没有蓄积电荷的状态下是O电平，或者 在蓄积了电荷的状态下是与该电荷相应的初始电平)达到基准 电压Vrefl为止的期间i殳定为该屏蔽期间。
详细地说，根据表示检测出过电流状态的L电平的过电流 状态检测信号D E T将》文电用晶体管18截止，开始从恒流源17向 电容器6进行充电。然后，在电容器6的充电电压从^L定电压达 到基准电压Vrefl时，屏蔽期间经过，比较器16的输出从H电平 变为L电平。因此，过电流保护电路14根据比较器16的输出逻 辑电平，决定是否进行使所有的晶体管1 4截止的过电流保护 控制。
下面，根据图6所示的马达驱动电路10的主要信号的波形 图，说明马达驱动电路10的动作。首先，设为在时刻TA过电流状态检测电路13没有检测出过 电流状态而输出H电平的过电流状态#r测信号D E T的情况。在 这种情况下，由通电控制电路12对构成H桥电i 各11的晶体管1~4 进行用于旋转驱动马达的互补的导通和截止控制。另外，在这 种情况下，放电用晶体管18根据H电平的过电流状态检测信号 DET而导通，因此处于没有向电容器6充电的状态。
接着，设为在时刻TB由过电流状态检测电路13检测出由于 突发性的噪声引起的过电流状态而输出L电平的过电流状态检 测信号DET的情况。在这种情况下，放电用晶体管18根据L电平 的过电流状态#r测信号D E T而截止，因此开始向电容器6充电。 此外，在时刻TB,由通电控制电路12对晶体管1 4进行如通常 (没有产生过电流状态的状态)那样的用于旋转驱动马达的互补 的导通和截止控制。
4妄着，没为如下情况由于在时刻TB^全测出的过电流状态 是由突发性的噪声引起的过电流状态，因此在时刻TC,过电流 状态检测电路13判断为没有检测出过电流状态，输出H电平的 过电流状态检测信号DET。在这种情况下，由于放电用晶体管 18根据H电平的过电流状态检测信号D E T而导通，因此从时刻 TB起持续充电的电容器6进行放电。
此外，在从时刻TB起直到时刻TC为止的期间，向电容器6 进行充电，但是电容器6的充电电压没有达到基准电压Vrefl, 从检测出过电流状态起没有经过屏蔽期间设定电路15的屏蔽期 间。即，过电流保护电路14判断为在从时刻TB起直到时刻TC 为止的期间检测出的过电流状态是由噪声引起的过电流状态， 从而暂时禁止使所有的晶体管1 ~ 4截止的过电流保护控制。
接着，设为在时刻TD过电流状态4全测电路13检测出不是由 于噪声而是由于短路故障引起的过电流状态而输出L电平的过电流状态检测信号DET的情况。在这种情况下，由于放电用晶 体管18根据L电平的过电流状态检测信号D E T而截止，因此重新 开始向电容器6进行充电。另外，由通电控制电路12对晶体管 1 4进行用于旋转驱动马达的互补的导通和截止动作。
然后，在时刻TE,电容器6的充电电压达到基准电压Vrefl, 从在时刻TD检测出过电流状态起经过由屏蔽期间设定电路15 设定的屏蔽期间。并且，基于屏蔽期间经过的情形，过电流保 护电路14进行使通电控制电路12的导通和截止控制停止、使所 有的晶体管1~4截止的过电流保护控制。
专利文献l:日本特开平5-111144号公报

发明内容
发明要解决的问题
如上所述，具备以往的过电流保护电路的马达驱动电路具 备如下结构假设在从检测出过电流状态起直到经过设定为电 容器的充电期间的屏蔽期间为止的期间错误地检测出由于噪声 引起的过电流状态，暂时禁止使所有驱动晶体管截止的过电流 保护控制，继续进行用于旋转驱动马达的驱动晶体管的导通和 截止控制。
然而，由于具备这种结构，在处于屏蔽期间时，尽管检测 出不是由于噪声而是由于短路故障引起的过电流状态，也会暂 时禁止过电流保护控制。因此，在不适当地较长地设定屏蔽期 间的情况下，有可能导致过电流保护对象(马达线圈、驱动晶体 管等)的故障。
此外，在电容器中存在容量偏差，产生由温度等环境条件 引起的容量的变动。另外，过电流保护对象的故障条件也根据 施加电压、供给电流、周围的温度等而发生变动。因此，很难噪声引起的过电流状态的错误检测。 用于解决问题的方案
用于解决上述问题的主要的发明具备通电控制电路，其 为了使马达线圈通电而控制连接在该马达线圏上的驱动晶体管 的导通和截止；过电流状态检测电路，其检测是否处于流过上 述驱动晶体管的电流超过规定的阈值的过电流状态；充放电电 路，其在基于由上述过电流状态才全测电路冲全测出上述过电流状 态的情形而开始向电容器充电之后，基于没有检测出上述过电 流状态的情形而使该电容器放电；以及过电流保护控制电路， 其在直到经过上述电容器的充电电压从规定电压到超过阈值电 压的充电期间为止的期间，事先停止由上述通电控制电路进行 的上述驱动晶体管的导通和截止控制而使上述驱动晶体管截 止，在经过了该充电期间之后，通过4全测上述过电流状态来决 定是否进行使上述驱动晶体管截止的过电流保护控制。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种适当地进行过电流保护的马达 驱动电3各。


图1是表示本发明的 一 个实施方式所涉及的马达驱动电路 的结构的图。
图2是用于说明本发明的 一 个实施方式所涉及的马达驱动 电路的动作的流程图。
图3是本发明的 一 个实施方式所涉及的马达驱动电路的主 要信号的波形图。
图4是本发明的 一 个实施方式所涉及的马达驱动电^各的主要信号的其它波形图。
图5是表示以往的马达驱动电路的结构的图。 图6是以往的马达驱动电路的主要信号的波形图。 附图标记j兌明
1、 2:源型晶体管；3、 4:漏型晶体管；5:马达线圈；6: 电容器；15:充放电电路；110:过电流状态冲全测电路；120: 通电控制电路；125:寄存器；130:第一监视电路；140:第一 控制电路；150:过电流保护电路；160:第二控制电路；170: 第二监^见电路；180:第三监视电路。
具体实施例方式
根据本说明书以及附图的记载，至少明确以下的事项。 <<<马达驱动电3各的结构〉>〉
图l是表示本发明的一个实施方式所涉及的马达驱动电路 的框图。此外，如图l所示，对与图5所示的结构相同的结构附 加同一附图标记，并省略其说明。另外，如图l所示，设为将用 点划线包围的结构集成在一个芯片上的马达驱动电路100、在马 达驱动电路100的外部连接马达线圏5、电容器6的情况。
马达驱动电路100具备H桥电路11、过电流状态检测电路 110、通电控制电路120、第一监视电路130、第一控制电路140、 过电流保护电路150、屏蔽期间设定电路15。并且，马达驱动电 路100具备第二控制电路160、第二监视电路170、第三监视电路 180。此外，过电流保护电路150、第一控制电路140、第二控制 电路160与本权利要求书的过电流保护控制电路对应。
过电流状态检测电路110在检测到流过晶体管1~4的电流 由于外部原因而超过^见定的阈值的过电流状态时，输出表示其 意思的逻辑电平的信号S1。此外，以下，H电平的信号S1表示没有检测出过电流状态的情形，L电平的信号S1表示检测出过 电流状态的情形。此外，由于外部原因，l)在源型晶体管l、 2 导通时，在各自的源极侧与电源Vdd短路的情况下，或者，2) 在漏型晶体管3、 4导通时，在各自的漏极侧与地短路的情况下， 产生过电流状态。
过电流状态检测电路IIO具有4个比4交器111 114、 4个 NAND门(与非门)115 11S、 1个AND门(与门)119。
比较器111的+端子上施加比H桥电路11的电源电压V d d低
规定电压、并且在源型晶体管2导通时比其源极电压低的基准电 压Vref2,比较器lll的-端子上施加源型晶体管2和漏型晶体管4 的连接点的电压。其结果，比较器U1的输出在源型晶体管2导
通时成为L电平。
比较器112的+端子上施加基准电压Vref2,在其-端子上施 加源型晶体管1和漏型晶体管3的连接点的电压。此外，比较器 112的动作与比较器lll相同。
比较器113的-端子上施加比H桥电^各11的接地电压高规定 电压、并且在漏型晶体管4导通时比其漏极电压高的基准电压 Vref3,在比较器113的+端子上施加源型晶体管2和漏型晶体管4 的连接点的电压。其结果，比较器113的输出在漏型晶体管4导
通时成为L电平。
比较器114的-端子上施加基准电压Vref3，在其+端子上施 加源型晶体管1和漏型晶体管3的连接点的电压。此外，比较器 114的动作与比较器113相同。
NAND门115 118使用从通电控制电^各120输出的驱动信号 与比较器Ul 114的输出进行NAND运算。AND门119进行 NAND门115 118的各个输出的AND运算，将其结果作为信号S1 输出。即，当产生过电流状态时，NAND门115 118的输出中的任一个成为L电平。因而，在这种情况下，AND门119输出表示 检测出过电流状态的L电平的信号Sl 。
此外，除了上述实施方式之外，过电流状态;险测电路110 也可以在H桥电路11与接地点之间i殳置电阻，当在该电阻的两 个端子间产生的电压电平超过阈值电压时，将其状态^r测为过 电流状态。
在没有检测出过电流状态的情况下，通电控制电路120通 过对晶体管1 4互补地进行导通和截止控制，进行为了旋转驱 动马达而使驱动电流流过马达线圏5的通电控制。
在信号S1成为L电平时，第一监视电路130监视该L电平在 "第一期间，，是否持续。即，在信号S1从H电平瞬间变为L电平并 立即恢复为H电平的情况下，最好不要根据L电平的信号S1来停 止用于对马达进行旋转驱动的晶体管1 ~ 4的导通和截止控制。 因此，在监视到信号S1的L电平在第一期间持续时，通电控制 电路120停止用于对马达进行旋转驱动的晶体管1 4的导通和 截止控制，使晶体管1 4全部截止。
此外，利用由4个D型触发器(以下称为DFF)131 134构成的 计数器实现本实施方式的第一监视电路130。此外，DFF的个数 并不限于4个，是与第一期间的长度相应的个数。DFF131 134 分别连接有D端子和5端子，在初级的DEF 131的C端子上输入 时钟信号CLK,将DFF 131 133的百端子的输出输入到下 一级的 DFF 132 134的C端子。另外，在DFF 131 134的R端子上通过 NOR门(或非门)141输入信号S1。
例如，在信号S1为H电平时(在未检测出过电流状态的情 况)，DFF 131 134根据NOR门141的L电平输出(才艮据L电平的初 始复位信号Sll, RS触发器142的Q端子的输出为L电平的情况) 而复位，作为最后级的DFF 134的Q端子输出的信号S2维持H电平。另一方面，在信号S1为L电平时(在检测出过电流状态的情 况)，根据NOR门141的H电平输出(根据L电平的初始复位信号 Sll，在RS触发器142的Q端子的输出为L电平的情况)，DFF 131 134被解除复位，按时钟信号CLK的每个上升沿，将初级的 DFF 131的5端子的变化依次输入到下一级的DFF 132 134的C 端子。并且，当信号S1在第一期间持续保持L电平时，信号S2 从H电平变为L电平。此时，马达驱动电^各100判断出从经过由 过电流状态检测电路1 IO进行的过电流检测起经过了第 一监视 电路13 0所设定的第 一 期间。
此外，当信号S1在第一期间从L电平变为H电平时，由于 DFF 131 134被复位，因此信号S2持续保持H电平。因而，在信 号S2从H电平变为L电平时，获知由过电流状态;险测电路110冲企 测到过电流状态(信号S1是L电平)，并且经过了在第 一监视电路 130中设定的第一期间。
在从第 一监视电路130输出的信号S2为L电平时，第 一控制 电路140对通电控制电路120进行使晶体管1 4的导通和截止控 制停止的控制。另外，第一控制电路140对通电控制电路120进 行将信号S2变为L电平时的晶体管1 4的栅极驱动信号的电平 存储到寄存器125中的控制。并且，在信号S2为L电平时，第一 控制电路14 0进行使屏蔽期间设定电路15的放电用晶体管18截 止、开始向电容器6充电的控制。并且，开始向电容器6进行充 电的同时，第 一控制电路140进行使晶体管l-4全部截止的控 制。也就是说，第一控制电路140根据向电容器6充电开始，在
到基准电压Vrefl为止的充电期间的屏蔽期间，进行使晶体管 1 4全部截止、并停止H桥电路11的通电的控制。
此外，本实施方式的第一控制电路140主要由NOR门141、复位输入和设置输入是负逻辑的RS触发器142、 NAND门143、 以及反相器144构成。
NOR门141被l俞入从过电流状态才企测电路110输出的信号 Sl、和RS触发器142的Q端子输出。也就是说，在信号S1为表示 没有检测出过电流状态的H电平的情况下(在忽略R S触发器14 2 的Q端子输出的情况)，NOR门141输出将构成第一监—见电路130 的DFF 131 134复位的L电平。另一方面，在信号S1为表示检测 出过电流状态的L电平的情况下(在忽略RS触发器142的Q端子 输出的情况下)，NOR门141输出将DFF 131 134的复位解除的H 电平。
另外，在DFF 131 134的复位解除后，在从最后级的DFF 134的Q端子输出的信号S2从H电平变为L电平时(在经过了第 一期间时)，在RS触发器142的S端子上输入信号S2，因此被输 入到NOR门141的RS触发器142的Q端子的输出从L电平变为H 电平。因此，在DFF 131 134的复位解除后，NOR门141输出使 DFF 131 134再次复位的L电平。即，在由过电流状态4企测电^各 IIO检测出过电流状态并且经过了第一监视电路130所设定的第 一期间时，信号S2成为L电平的单触发(one-shot)波形。
RS触发器142的S端子上输入信号S2，在R端子上通过 AND门163输入初始复位信号S11。此外，初始复位信号S11是 在初始复位时为L电平、之后成为H电平的信号。因而，RS触发 器142在&端子上通过AND门163(在信号S8是H电平的情况下) 被输入L电平的初始复位信号S11时成为复位状态，之后直到成 为设置状态为止从5端子持续输出H电平的信号S3。另外，RS 触发器142在S端子上被输入从第 一监视电路130输出的L电平 的信号S2时成为设置状态，之后直到成为复位状态为止从O端 子持续输出L电平的信号S3。此外，通电控制电路120基于接收到从RS触发器142输出的 L电平的信号S3的情形，停止晶体管1 4的导通和截止控制，将 晶体管1 4的导通和截止状态存储到寄存器125中，之后使晶体 管1 4全部截止。具体地说，在停止晶体管1 4的导通和截止控 制时，将使晶体管1 4导通和截止的栅极驱动信号的逻辑电平 (导通是l，截止是O)作为上述导通和截止状态而存储到寄存器 125中。此外，关于以下的导通和截止状态的记载，也都是晶体 管1 4的栅极驱动信号的逻辑电平的意思。
在信号S9是H电平的情况下，NAND门143向屏蔽期间设定 电路15的放电用晶体管18的栅电极输出将R S触发器14 2的Q端
子输出翻转后的信号S4。也就是说，在没有检测到过电流状态 时、或者即使检测出过电流状态也没有经过第 一期间时(信号S2
是H电平时)，电容器6根据H电平的信号S4进行放电。另外，在 检测出过电流状态并且经过了第一期间时(在信号S2成为L电平 的单触发波形时)，电容器6根据L电平的信号S4进行充电。
反相器144将信号S3翻转，进行用于控制过电流保护电路 150的输出。
过电流保护电路150根据构成第 一控制电路140的反相器 144的输出，在检测出过电流状态并且经过了第一期间时，对通 电控制电路120进行使晶体管1 4全部截止的控制。另外，与此 同时地，屏蔽期间设定电路15根据从第一控制电路140输出的L 电平的信号S4开始向电容器6进行充电。因此，过电流保护电 路150在使晶体管1 4全部截止之后经过了设定为电容器6的充 电电压从规定电压达到基准电压Vr e f 1为止的充电期间的屏蔽 期间时，进行使存储在寄存器125中的晶体管1~4的导通和截止 状态恢复的控制。
此外，主要利用NAND门151、 AND门154实现本实施方式的过电流保护电i 各150。
NAND门15H皮输入反相器144的信号S3的翻转输出和从比 较器16输出的信号SIO。也就是说，在^r测出过电流状态并且 经过了第一期间时，对通电控制电路120输出用于使晶体管1 4 截止的L电平的信号S5。之后，当电容器6的充电电压达到基准 电压Vrefl、从比较器16输出的信号S10的逻辑电平从H电平变 为L电平时，输出用于导通晶体管1 4的H电平的信号S5。此外， 此时，通电控制电路120读出存储在寄存器125中的晶体管1~4 的导通和截止状态(过电流检测时的栅极驱动信号的逻辑电 平)，将晶体管1 4的导通和截止状态恢复为该读出的导通和截 止状态。
在屏蔽期间经过之后，在将晶体管1 4的状态恢复为存储 在寄存器125中的导通和截止状态之后，第二监视电路"0设定 用于补偿稳定得到晶体管1~4的输出的"第二期间"。
此外，本实施方式的第二监视电路170利用两个DFF 171、 172实现。DFF 171和172连接各自的Q端子和D端子，在各自的 C端子上被输入时钟信号CLK。另外，从AND门153输出的信号 S6被输入到DFF 171的D端子，并被翻转输入到DFF 171、 172 的各个R端子。
在此，NOR门152被输入从RS触发器142输出的信号S3、和 从比较器16输出的信号SIO。另外，AND门153被输入NOR门152 的输出和从RS触发器162输出的信号S9。因此，从AND门153 输出的信号S6在经过屏蔽期间之后从L电平变为H电平。在信号 S6为H电平时，DFF 171、 172成为复位纟皮解除的状态，初级的 DFF 171按时钟信号CLK的每个上升沿将Q端子的从H电平向L 电平的变化输入到下一级的DFF 172的D端子。并且，在信号S6 从L电平变为H电平之后，当从DFF 172的0端子输出的信号S7从H电平变为L电平时，经过了第二期间。
此外，在第二期间经过之后，有时即使信号S1是表示没有 检测出过电流状态的H电平，该H电平的信号S1也只是瞬间'性的 信号。因此，在第二期间经过之后，第三监视电路180监视信号 S1的H电平是否在"第三期间"持续。
此外，本实施方式的第三监视电路180利用两个DFF 181、 182实现。DFF 181和182连接各自的Q端子和D端子，在各自的 C端子上被输入时钟信号CLK。另外，信号S6被翻转而输入到 DFF181、 182的各自的R端子，在DFF 181的D端子上连接构成 第二监视电路170的DFF 172的Q端子。在此，如果未检测出过 电流状态、且信号S1是H电平，则信号S6也是H电平，DFF181、 182继续保持复位解除。因此，在第二期间经过之后，在从DFF 172的Q端子向DFF 181的D端子输入H电平、从DFF 182的^端 子输出L电平的信号S8的情况下，信号S1的H电平在第三期间持 续。
在第二期间经过之后，在过电流流 动而信号S1为L电平的
情况下，第二控制电路160决定对通电控制电路120进行使晶体 管1 4全部截止的过电流保护控制。另一方面，在过电流不流 动而信号S1是H电平、且信号S1的H电平在第三期间持续的情况 下，决定不进行过电流保护控制，从存储在寄存器125中的导通 和截止状态重新开始通电控制电路120的导通和截止控制。
此外，主要利用0R门(或门)161、 RS触发器162、以及AND 门163实现本实施方式的第二控制电路160。
OR门161被输入从第二监视电路170输出的信号S7、和从过 电流状态检测电路110输出的信号S1。此外，在屏蔽期间经过 之后，并且当第二期间经过时，信号S7为L电平。也就是说， 从屏蔽期间经过之后直到第二期间经过为止，OR门161的输出与信号S1的输出无关地，根据H电平的信号S 7被固定为H电平。 并且，在第二期间经过之后，当信号S7变为L电平时，OR门161 的输出成为与信号S1的逻辑电平相应的输出。
RS触发器162的S端子上输入OR门161的输出，在反端子上 输入初始复位信号Sll。因此，在经过第二期间信号S7变为L电 平时，在信号S1是H电平时，RS触发器162输出L电平的信号S9。
AND门163被输入初始复位信号S11和从第三监^L电^各180 输出的信号S8。也就是说，在经过第三期间输出L电平的信号 S8的情况下，AND门163的输出成为H电平。并且，从AND门163 输出的H电平被输入到RS触发器142的R端子。其结果，信号S3 成为H电平，重新开始已停止的晶体管1 4的导通和截止控制。
此外，与第二控制电路160相对应地，过电流保护电路150 除了具备上述NAND门151、AND门154之外，还具备NOR门152、 AND门153。
NOR门152被输入从RS触发器142输出的信号S3、和从比较 器16输出的信号S10。也就是说，在没有检测到过电流状态的 情况下，NOR门152输出L电平，在检测到过电流状态的情况下， 直到经过屏蔽期间为止输出L电平，在经过了屏蔽期间之后输 出H电平。
AND门153被输入NOR门152的输出、和从RS触发器162输 出的信号S9。也就是说，从AND门153输出的信号S6在屏蔽期 间经过之后成为H电平，在第二期间经过后的信号S1是L电平的 情况下成为L电平，在第二期间经过后的信号S1是H电平的情况 下，直到经过第三期间为止成为H电平。
<<<马达马区动电^各100的动4乍》>
参照图3 、图4所示的马达驱动电路IOO的主要信号的波形 图，使用图2所示的流程图说明图1所示的马达驱动电路100的动作。
首先，设为没有产生噪声、短路故障的情况。在这种情况
下，从过电流状态4全测电路110输出的信号S1是H电平，通电控 制电路120进行用于对马达进行旋转驱动的晶体管1 4的导通 和截止控制(SIOO)。例如，处于图3中的时刻T0所示的状态。
接着，设为产生噪声或者短路故障而导致过电流流过晶体 管1 4、从过电流状态检测电路110输出的信号S1成为L电平的 情况(S101:"是，，)。在这种情况下，第一监视电路130监视信号 S1的L电平在第一期间是否持续(S102)。例如，处于图3中的时 刻T1、时刻T3所示的状态。
在此，设为信号S1的L电平在第一期间不持续、而从第一 监视电路130输出的信号S2持续H电平的情况(S102:"否")。例 如，是图3中的从时刻T1到时刻T2为止的状态。在这种情况下， 判断为由过电流状态冲全测电路110检测出的过电流状态是由噪 声引起的。并且，继续进行用于对马达进行旋转驱动的晶体管 1 4的导通和截止控制(S100)。
另一方面，设为信号S1的L电平在第一期间继续、从第一 监视电路130输出的信号S2从H电平变为L电平的情况(S102: "是，，)。例如，是图3中的^v时刻T3到时刻T4为止的状态。在这 种情况下，判断为由过电流状态#r测电^各110 #r测出的过电流状 态不是由噪声而是由短路故障引起的。并且，第一控制电路140 同时进行向寄存器12 5的第 一 期间经过时的晶体管1 4的导通 和截止状态的存储、向电容器6的充电开始、使晶体管1 4全部 截止的H桥电^各11的通电停止(S103)。例如，处于图3中的时刻 T4所示的状态。
接着，在开始向电容器6充电之后，在电容器6的充电电压 从规定电压达到基准电压Vrefl而经过了屏蔽期间时(S104),第一控制电路140将晶体管1~4恢复为存储在寄存器125中的导通 和截止状态(S105)。例如，处于图3中、图4中的时刻T5所示的状态。
接着，设为在屏蔽期间经过后、经过了第二监一见电路170 所设定的第二期间的情况(S106)。例如，处于图3中、图4中的 从时刻T5到时刻T6为止的状态。
在此，在第二期间经过时过电流流过晶体管1 4而/人过电 流状态检测电路110输出的信号S1是L电平时(S107:"是")，决 定进行使晶体管1 ~4全部截止的过电流保护控制(S 108)。例如， 处于图3中的时刻T6所示的状态。
另一方面，在屏蔽期间消除短路故障，在第二期间经过时， 从过电流状态检测电路110输出的信号S1是H电平时(S107: "否，，)， 第三监视电路180监视信号S1的H电平在第三期间是否还 持续(S109)。例如，处于图4中的时刻T6所示的状态。
在此，在监视到第二期间经过时的信号Sl的H电平在第三 期间持续的情况下(S109:"是")，决定不进行过电流保护控制， 从存储在寄存器125中的导通和截止状态重新开始晶体管1~4 的导通和截止控制。例如，处于图4中的^^人时刻T6到时刻T7所 示的状态。
另 一 方面，在没有监视到第二期间经过时的信号S1的H电 平在第三期间持续的情况下(S109:"否")，重新确认信号S1的 逻辑电平(S107)。
根据以上，在从检测到过电流状态时起直到经过屏蔽期间 为止的期间，使H桥电路11内的所有晶体管1 4截止，停止H桥 电路ll的通电。即，根据以往的过电流保护方式，为了防止由 噪声引起的错误检测，直到过电流状态的检测在屏蔽期间持续 为止不进行过电流保护，与此相对地，在本发明中，即使在屏蔽期间，也将所有的晶体管1 4暂时截止。因而，即使在不适
当地选定电容器6而设定了作为过电流保护而不适当的长期间 的屏蔽期间的情况下，也能够可靠地保护过电流保护对象。
另外，由第一监—见电路130监视过电流状态在第一期间是 否持续，由此能够判断由过电流状态;险测电^各110冲全测出的过电 流状态是由噪声引起的还是由短路故障引起的。因而，即使在 检测到由噪声引起的过电流状态时，在屏蔽期间不必停止H桥 电路11的通电，因此能够抑制马达运转率的降低。
另外，在屏蔽期间停止H桥电路11的通电时，事先将第一 期间经过时的晶体管1~4的导通和截止状态存储到寄存器125 中。因而，在屏蔽期间经过后，能够将晶体管1 4平滑地恢复 为第 一 期间经过时的导通和截止状态。
另外，在由短路故障引起的过电流状态在屏蔽期间还持续 的情况下，当将屏蔽期间经过时截止的晶体管1~4恢复为过电 流检测时的导通和截止状态时，由于处于根本没有消除短路故 障的状态，因此导致再次成为过电流状态。因此，设置如下结 构在屏蔽期间经过之后监视在第二期间是否持续进行过电流 状态的4全测。
具体地说，根据将截止的晶体管1~4恢复为导通和截止状 态时所生成的信号S1的逻辑电平进行判断。另外，此时，设置 第二监视电路170所设定的第二期间作为从将晶体管1~4恢复 为第 一 期间经过时的导通和截止状态后起直到判断信号S1的
逻辑电平为止的期间。其结果，紧接着将晶体管1 4恢复为第 一期间经过时的导通和截止状态之后，在晶体管1 4的输出变 得不稳定的第二期间，不判断信号S1的逻辑电平，因此能够更 可靠地进行过电流状态的检测。
另外，在即使第二期间经过之后信号S1还是H电平的情况下，决定不进行使所有的晶体管1 4截止的过电流保护控制，
重新开始通电控制电路120的晶体管1 4的导通和截止控制。具 体地说，在信号Sl的H电平在由第三监视电i 各180设定的第三期 间持续的情况下，重新开始晶体管1 4的导通和截止控制。其 结果，在信号S1为H电平的期间是不足第三期间的瞬间的期间 的情况下，不必错误地重新开始晶体管1 4的导通和截止控制， 因此能够更可靠地进行过电流状态的检测。
以上，说明了本发明所涉及的一个实施方式，但是上述的
实施方式的说明用于容易理解本发明，并不限定本发明。当然， 本发明可不脱离其宗旨地进行变更、改进，并且本发明包括其 等价物。
权利要求
1. 一种马达驱动电路，其特征在于，具备通电控制电路，其为了使马达线圈通电而控制连接在该马达线圈上的驱动晶体管的导通和截止；过电流状态检测电路，其检测是否处于流过上述驱动晶体管的电流超过规定的阈值的过电流状态；充放电电路，其在基于由上述过电流状态检测电路检测出上述过电流状态的情形而开始向电容器充电之后，基于没有检测出上述过电流状态的情形而使该电容器放电；以及过电流保护控制电路，其在直到经过上述电容器的充电电压从规定电压到超过阈值电压的充电期间为止的期间，事先停止由上述通电控制电路进行的上述驱动晶体管的导通和截止控制而使上述驱动晶体管截止，在经过了该充电期间之后，通过检测上述过电流状态来决定是否进行使上述驱动晶体管截止的过电流保护控制。
2. 根据权利要求l所述的马达驱动电路，其特征在于， 具备第一监视电路，该第一监视电路监视由上述过电流状态检测电路检测出的上述过电流状态在第 一 期间是否持续，上述过电流保护控制电路基于在上述第 一 监视电路中监视 到上述过电流状态在上述第一期间持续的情形，直到经过上述 充电期间为止的期间，停止由上述通电控制电路进行的上述驱 动晶体管的导通和截止控制而使上述驱动晶体管截止。
3. 根据权利要求2所述的马达驱动电路，其特征在于， 上述过电流保护控制电路事先存储上述第一监视电路中监视到上述过电流状态在上述第 一 期间持续的情形时的上述驱动 晶体管的导通和截止状态，在经过上述充电期间时，将上述驱 动晶体管从截止的状态恢复为上述事先存储的导通和截止状态 之后，决定是否进行上述过电流保护控制。
4. 根据权利要求3所述的马达驱动电路，其特征在于， 具备第二监视电路，该第二监视电路在将上述驱动晶体管恢复为上述事先存储的导通和截止状态之后，监视由上述过电 流状态检测电路检测出的上述过电流状态在第二期间是否持 续，在上述第二监视电路中监视到上述过电流状态在上述第二 期间持续的情形时，上述过电流保护控制电路决定进行上述过 电流保护控制。
5. 根据权利要求4所述的马达驱动电路，其特征在于， 具备第三监视电路，该第三监视电路在经过上述第二期间之后的第三期间，监视在上述过电流状态检测电路中上述过电 流状态是否持续，在上述第三监视电路中监视到上述过电流状态在上述第三 期间不持续的情形时，上述过电流保护控制电路决定不进行上 述过电流保护控制，从恢复的导通和截止状态起重新开始由上 述通电控制电路进行的上述驱动晶体管的导通和截止控制。
全文摘要
本发明的马达驱动电路适当地进行过电流保护。具备通电控制电路，为了使马达线圈通电而控制连接在马达线圈上的驱动晶体管的导通和截止；过电流状态检测电路，检测是否处于流过驱动晶体管的电流超过规定的阈值的过电流状态；充放电电路，在基于由过电流状态检测电路检测出过电流状态的情形而开始向电容器充电之后，基于没有检测出过电流状态的情形而使电容器放电；过电流保护控制电路，在直到经过电容器的充电电压从规定电压到超过阈值电压的充电期间为止的期间事先停止由通电控制电路进行的驱动晶体管的导通和截止控制而使驱动晶体管截止，在经过了充电期间之后通过检测过电流状态来决定是否进行使驱动晶体管截止的过电流保护控制。
文档编号H02H7/085GK101447665SQ20081017924
公开日2009年6月3日 申请日期2008年12月1日 优先权日2007年11月29日
发明者内山祐二 申请人:三洋电机株式会社;三洋半导体株式会社