JP2596390B2 - H-bridge type motor drive circuit - Google Patents

H-bridge type motor drive circuit

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JP2596390B2 JP6294863A JP29486394A JP2596390B2 JP 2596390 B2 JP2596390 B2 JP 2596390B2 JP 6294863 A JP6294863 A JP 6294863A JP 29486394 A JP29486394 A JP 29486394A JP 2596390 B2 JP2596390 B2 JP 2596390B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はHブリッジ型モータ駆動
回路に関し、特にMOS型トランジスタで形成されて直
流モータを正,逆両方向に回転制御できるHブリッジ型
モータ駆動回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an H-bridge type motor drive circuit, and more particularly to an H-bridge type motor drive circuit formed by MOS transistors and capable of controlling the rotation of a DC motor in both forward and reverse directions.

【0002】[0002]

【従来の技術】直流モータを正,逆両方向に回転制御す
る直流モータの駆動回路としては、4個のトランジスタ
と直流モータとによりH型のブリッジ回路を組み、この
4個のトランジスタをオン,オフ制御することによって
直流モータの回転方向や回転,停止などの制御を行うH
ブリッジ型モータ駆動回路が一般的に使用されている。
このようなHブリッジ型モータ駆動回路の代表的な回路
を図5に示す。
2. Description of the Related Art As a DC motor drive circuit for controlling the rotation of a DC motor in both forward and reverse directions, an H-type bridge circuit is formed by four transistors and a DC motor, and these four transistors are turned on and off. H controls the rotation direction, rotation, and stop of the DC motor by controlling
Bridge type motor drive circuits are commonly used.
FIG. 5 shows a typical circuit of such an H-bridge type motor drive circuit.

【0003】このHブリッジ型モータ駆動回路は、ドレ
インそれぞれを直流電源E1の(+)側電極と接続しソ
ース及び基板をそれぞれ接続してゲートに与えられた制
御信号GC1x,GC2xによりオン,オフする第1,
第2のMOSトランジスタT1,T2、ドレインをMO
SトランジスタT1のソースと接続しソース及び基板を
直流電源E1の(−)側電極が接続された接地電位点と
接続してゲートに与えられた制御信号GC3xによりオ
ン,オフする第3のMOSトランジスタT3、及びドレ
インをMOSトランジスタT2のソースと接続しソース
及び基板を接地電位点と接続してゲートに与えられた制
御信号GC4xによりオン,オフする第4のMOSトラ
ンジスタT4を備えMOSトランジスタT1,T3の接
続点とMOSトランジスタT2,T4の接続点との間に
モータM1を接続してこれを駆動制御するHブリッジ型
出力段回路1と、回転制御信号F,Rに従って制御信号
GC1x〜GC4xのレベルを制御しモータM1の回転
方向及び回転/停止等を制御する制御回路2xとを有す
る構成となっている。なおD1〜D4はMOSトランジ
スタT1〜T4のソース,基板,ドレインの接合部に寄
生する寄生ダイオードである。
In this H-bridge type motor drive circuit, the drain is connected to the (+) side electrode of the DC power supply E1, the source and the substrate are connected, and the gate is turned on and off by control signals GC1x and GC2x applied to the gate. First
The second MOS transistors T1, T2 and the drain are
A third MOS transistor which is connected to the source of the S transistor T1, connects the source and the substrate to the ground potential point to which the (-) side electrode of the DC power supply E1 is connected, and turns on and off by the control signal GC3x given to the gate. T3 and a fourth MOS transistor T4 having a drain connected to the source of the MOS transistor T2, a source and a substrate connected to the ground potential point, and turned on and off by a control signal GC4x applied to the gate. And an H-bridge type output stage circuit 1 for driving and controlling the motor M1 between the connection point of the MOS transistors T2 and T4 and the level of the control signals GC1x to GC4x according to the rotation control signals F and R. And a control circuit 2x for controlling the rotation direction and rotation / stop of the motor M1. . D1 to D4 are parasitic diodes that are parasitic at the junction of the source, substrate and drain of the MOS transistors T1 to T4.

【0004】次にこの回路の動作について、図6に示さ
れた各部の電流,電圧波形図を併せて参照し説明する。
Next, the operation of this circuit will be described with reference to the current and voltage waveform diagrams of each part shown in FIG.

【0005】まず、モータM1を正方向に回転させるに
は、制御信号GC1x,GC4xを高レベルにしてMO
SトランジスタT1,T4を導通させ、実線aに示すル
ートで電流を流す(電流供給期間Ta)。また、モータ
M1を逆方向に回転させるには、制御信号GC2,GC
3を高レベルにしてMOSトランジスタT2,T3を導
通させ、モータM1に実線aとは逆方向の電流を流す
(図示省略)。図5,図6にはモータM1を正方向に回
転させた場合の例が示されており、以下の説明でも同様
とする。
First, in order to rotate the motor M1 in the forward direction, the control signals GC1x and GC4x are set to a high level to
The S transistors T1 and T4 are turned on, and a current flows through a route indicated by a solid line a (current supply period Ta). To rotate the motor M1 in the reverse direction, the control signals GC2 and GC
3 is set to a high level, the MOS transistors T2 and T3 are turned on, and a current in a direction opposite to the solid line a flows to the motor M1 (not shown). 5 and 6 show an example in which the motor M1 is rotated in the forward direction. The same applies to the following description.

【0006】次に、モータM1の回転を止めるには、制
御信号GC1x,GC4xを低レベルとしてMOSトラ
ンジスタT1,T4を非導通とし、直流電源E1からの
モータM1に対する電流の供給を停止する。このとき、
モータM1の励磁巻線等のインダクタンス成分に蓄えら
れたエネルギーによる電流が破線bのように寄生ダイオ
ードD3,D2を介して流れ、直流電源E1に回生され
る(蓄積エネルギー放出期間Tb)。
Next, in order to stop the rotation of the motor M1, the control signals GC1x and GC4x are set to low level, the MOS transistors T1 and T4 are turned off, and the supply of the current from the DC power supply E1 to the motor M1 is stopped. At this time,
A current due to the energy stored in the inductance component of the excitation winding and the like of the motor M1 flows through the parasitic diodes D3 and D2 as shown by a broken line b, and is regenerated to the DC power supply E1 (stored energy release period Tb).

【0007】モータM1は、通常、エネルギー放出期間
Tbが経過後も慣性(イナーシャ)によって回転し、そ
の回転エネルギーによって発電する。このときの電流は
寄生ダイオードD4,D1を介して一点鎖線cのルート
で流れ、直流電源E1に回生される(発電エネルギー放
出期間)。
The motor M1 normally rotates by inertia (inertia) even after the energy release period Tb has elapsed, and generates electric power by the rotational energy. The current at this time flows through the route of the dashed line c via the parasitic diodes D4 and D1, and is regenerated to the DC power supply E1 (power generation energy release period).

【0008】MOSトランジスタT1〜T4の導通/非
導通制御の方法としては、上述のような例(第1の例)
のほかに、MOSトランジスタT1を非導通にしてモー
タM1への直流電源E1からの電流の供給を止めた後
も、所定の期間制御信号GC4xを高レベルに保ってM
OSトランジスタT4を導通状態に保ち、モータM1の
エネルギー放出を行う例もある(第2の例、例えば、特
開平2−142377号公報参照)。
As a method of controlling the conduction / non-conduction of the MOS transistors T1 to T4, the above example (first example)
In addition, after the supply of the current from the DC power supply E1 to the motor M1 is stopped by turning off the MOS transistor T1, the control signal GC4x is maintained at a high level for a predetermined period so that M
There is also an example in which the OS transistor T4 is kept conductive to release the energy of the motor M1 (a second example, see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-142377).

【0009】なお、このHブリッジ型モータ駆動回路
は、Hブリッジ型出力段回路1及び制御回路2xを含む
1チップICとして構成されることが多く、また制御回
路2x内には多くのCMOS型の論理回路を含んでい
る。
The H-bridge type motor drive circuit is often configured as a one-chip IC including an H-bridge type output stage circuit 1 and a control circuit 2x, and many CMOS type ICs are included in the control circuit 2x. Includes logic circuits.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のHブリ
ッジ型モータ駆動回路は、第1の例では、モータM1の
回転を止める際、モータM1に電流を供給していた2つ
のMOSトランジスタ(例えばT1,T4)を同時に非
導通とし、モータM1の蓄積エネルギー及び発電エネル
ギーの放出をMOSトランジスタT1〜T4の寄生ダイ
オードD1〜D4を介して行う構成となっているので、
モータM1の端子、すなわち、MOSトランジスタT
1,T3の接続点(節点N1)、MOSトランジスタT
2,T4の接続点(節点N2)の電位が寄生ダイオード
D1,D2の順方向電圧だけ直電流源E1の電源電圧V
ddより上昇し(図6のN1,N2参照)、MOSトラ
ンジスタT1〜T4と同一チップ上に形成されている制
御回路2x等のCMOS型の論理回路等に寄生するサイ
リスタを導通状態にするラッチアップ現象が発生する危
険性があり、また、モータM1のエネルギー放出が完了
する前に次のモータ駆動のためにMOSトランジスタT
1〜T4のうちの2つを導通状態にすると、例えば寄生
ダイオードD3,D(D4,D1)にエネルギー放出の
ための電流が流れているときMOSトランジスタT1,
T4(T2,T3)を導通にすると、寄生ダイオードD
3,D2(D4,D1)には逆方向電圧が印加され、こ
れら寄生ダイオードD3,D2(D4,D1)に蓄積さ
れた電荷が放出されるまでの期間、逆方向電流が流れる
ため(逆回復現象)、MOSトランジスタT1−T3
間、T2−T4間に貫通電流が流れてモータM1の駆動
を遅らせるという問題点があり、また第2の例では、モ
ータM1への電流供給を止めた後も一方のMOSトラン
ジスタ(例えばT4)を導通状態とする構成となってい
るので、上述のラッチアップ現象の発生を防止すること
ができるものの、モータM1のリアクタンス成分のエネ
ルギー放出ルートのMOSトランジスタが導通状態とな
っていてそのルートの抵抗値が小さくなるため、その時
定数が大きくなりエネルギー放出期間、すなわちモータ
M1が停止するまでの時間が長くなるという問題点があ
る。
In the first example, the conventional H-bridge type motor drive circuit described above uses two MOS transistors (for example, two MOS transistors for supplying current to the motor M1 when the rotation of the motor M1 is stopped). T1 and T4) are simultaneously turned off and the stored energy and the generated energy of the motor M1 are released through the parasitic diodes D1 to D4 of the MOS transistors T1 to T4.
The terminal of the motor M1, that is, the MOS transistor T
1 and T3 (node N1), MOS transistor T
The potential at the connection point (node N2) between T2 and T4 is equal to the supply voltage V of the direct current source E1 by the forward voltage of the parasitic diodes D1 and D2.
dd (refer to N1 and N2 in FIG. 6), and latch-up for turning on a thyristor parasitic on a CMOS logic circuit or the like such as the control circuit 2x formed on the same chip as the MOS transistors T1 to T4. There is a danger that a phenomenon may occur. Also, before the energy release of the motor M1 is completed, the MOS transistor T
When two of the transistors T1 to T4 are turned on, for example, when a current for discharging energy flows through the parasitic diodes D3 and D (D4 and D1), the MOS transistors T1 and T4 are turned off.
When T4 (T2, T3) is made conductive, the parasitic diode D
3, a reverse voltage is applied to D2 (D4, D1), and a reverse current flows during a period until the charges accumulated in the parasitic diodes D3, D2 (D4, D1) are released (reverse recovery). Phenomenon), MOS transistors T1-T3
In the second example, there is a problem that a through current flows between T2 and T4 to delay the driving of the motor M1, and in the second example, even after the current supply to the motor M1 is stopped, one MOS transistor (for example, T4) Can be prevented, the above-described latch-up phenomenon can be prevented. However, since the MOS transistor of the energy release route of the reactance component of the motor M1 is in the conductive state, the resistance of the route is reduced. Since the value becomes small, the time constant becomes large and there is a problem that the energy release period, that is, the time until the motor M1 stops, becomes long.

【0011】本発明の目的は、同一チップ上に形成され
た制御回路等のラッチアップ現象を防止すると共に、モ
ータの停止及び駆動に要する時間を短縮することができ
るHブリッジ型モータ駆動回路を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an H-bridge type motor drive circuit capable of preventing a latch-up phenomenon of a control circuit and the like formed on the same chip and shortening the time required for stopping and driving the motor. Is to do.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明のHブリッジ型モ
ータ駆動回路は、それぞれソース,ドレインのうちの一
方を直流電源の第1の電源端子と接続し前記直流電源の
電圧が逆方向に印加される寄生ダイオードをソース・ド
レイン間に持ちゲートに与えられた制御信号により導
通,非導通が制御される第1,第2のMOSトランジス
タ、及びソース,ドレインのうちの一方を前記第1,第
2のMOSトランジスタのソース,ドレインのうちの他
方とそれぞれ対応接続し他方を基準電位点の前記直流電
源の第2の電源端子と接続し前記直流電源の電圧が逆方
向に印加される寄生ダイオードをソース・ドレイン間に
持ちゲートに与えられた制御信号により導通,非導通が
制御される第3,第4のMOSトランジスタを備え前記
第1,第3のMOSトランジスタの接続点と前記第2,
第4のMOSトランジスタの接続点との間にモータを接
続してこれを駆動制御するHブリッジ型出力段回路と、
回転制御信号に従って前記制御信号のレベルを制御し前
記第1〜第4のMOSトランジスタの導通,非導通を制
御する制御回路とを有するHブリッジ型モータ駆動回路
において、前記第1,第3のMOSトランジスタの接続
点及び第2,第4のMOSトランジスタの接続点の電圧
を検出する電圧検出回路を設け、前記制御回路を、前記
第1,第2のMOSトランジスタのうちの一方を導通状
態から非導通状態にして前記モータへの電流の供給を停
止した時点から所定の期間中、前記第3,第4のMOS
トランジスタを、所定の導通抵抗を持ちかつ前記電圧検
出回路によって検出された電圧が前記第1,第2のMO
Sトランジスタの寄生ダイオードを非導通状態に保つ範
囲となるように対応する前記制御信号により制御する回
路として構成される。
An H-bridge type motor drive circuit according to the present invention has one of a source and a drain connected to a first power supply terminal of a DC power supply, and a voltage of the DC power supply is applied in a reverse direction. A first and a second MOS transistor whose conduction and non-conduction are controlled by a control signal given to a gate having a parasitic diode between the source and the drain, and one of a source and a drain connected to the first and the second MOS transistors. And a parasitic diode to which the other of the source and the drain of the MOS transistor is connected to the second power supply terminal of the DC power supply at a reference potential point and the voltage of the DC power supply is applied in the reverse direction. And a third and fourth MOS transistor whose conduction and non-conduction are controlled by a control signal provided between the source and the drain and applied to the gate, wherein the first and third MOS transistors are provided. Wherein a connection point of the transistor second,
An H-bridge type output stage circuit for connecting a motor between the connection point of the fourth MOS transistor and driving and controlling the motor;
An H-bridge type motor drive circuit comprising: a control circuit for controlling a level of the control signal in accordance with a rotation control signal to control conduction and non-conduction of the first to fourth MOS transistors. A voltage detection circuit for detecting a voltage at a connection point between the transistors and a connection point between the second and fourth MOS transistors; and controlling the control circuit to turn off one of the first and second MOS transistors from a conductive state. During a predetermined period from the time when the supply of current to the motor is stopped in the conductive state, the third and fourth MOSs are provided.
A transistor having a predetermined conduction resistance and a voltage detected by the voltage detection circuit is connected to the first and second MOs.
It is configured as a circuit that is controlled by the corresponding control signal so that the parasitic diode of the S transistor is kept in a non-conductive range.

【0013】また、第3,第4のMOSトランジスタの
うちのモータへ電流を供給していたMOSトランジスタ
とは異なる方のMOSトランジスタを、前記モータへの
電流の供給を停止した時点から所定の時間非導通状態に
保った後所定の導通抵抗を持つように制御するようにし
て構成され、更に、第1,第2のMOSトランジスタと
第3,第4のMOSトランジスタとを互いに逆の導電型
とし、これら第1〜第4のMOSトランジスタのソース
をそれぞれ直流電源の第1及び第2の電源端子と接続す
るようにして構成される。
[0013] Further, of the third and fourth MOS transistors, a MOS transistor different from the MOS transistor that has supplied the current to the motor is replaced by a predetermined time from when the supply of the current to the motor is stopped. After being kept in a non-conductive state, it is configured to control so as to have a predetermined conductive resistance, and further, the first, second and third MOS transistors and the third and fourth MOS transistors are made to have opposite conductivity types. , And the sources of the first to fourth MOS transistors are connected to first and second power supply terminals of a DC power supply, respectively.

【0014】[0014]

【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0015】図1は本発明の第1の実施例を示す回路図
である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

【0016】この実施例が図5,図6に示された従来の
Hブリッジ型モータ駆動回路と相違する点は、モータM
1の両端、すなわち、MOSトランジスタT1,T3の
接続点(節点N1)及びMOSトランジスタT2,T4
の接続点(節点N2)の電圧を検出する電圧検出回路3
を設け、制御回路2を、MOSトランジスタT1,T2
のうちの一方を導通状態から非導通状態にしてモータM
1への電流の供給を停止した時点から所定の期間中(モ
ータM1のエネルギー放出期間中)、MOSトランジス
タT1,T2のうちの一方と共にモータM1に電流を供
給していたMOSトランジスタT3,T4のうちの一方
を、所定の導通抵抗を持ちかつ電圧検出回路3によって
検出された電圧がMOSトランジスタT1,T2のうち
の一方の寄生ダイオード(D2又はD1)を非導通状態
に保つ範囲となるように対応する制御信号(GC4又は
GC3)により制御し、MOSトランジスタT3,T4
のうちの他方を、上記所定の期間中のモータM1への電
流の供給を停止した時点から所定時間(t)経過後か
ら、所定の導通抵抗を持ちかつ電圧検出回路3によって
検出された電圧がMOSトランジスタT1,T2のうち
の他方の寄生ダイオード(D1又はD2)を非導通状態
に保つ範囲となるように対応する制御信号(GC3又は
GC4)により制御する回路とした点にある。
This embodiment is different from the conventional H-bridge type motor drive circuit shown in FIGS.
1, ie, the connection point (node N1) of the MOS transistors T1 and T3 and the MOS transistors T2 and T4.
Voltage detection circuit 3 for detecting the voltage at the connection point (node N2)
And the control circuit 2 includes MOS transistors T1, T2
The motor M by changing one of the
During a predetermined period (during the energy release period of the motor M1) from the time when the supply of the current to the motor M1 is stopped, the MOS transistors T3 and T4 that have supplied the current to the motor M1 together with one of the MOS transistors T1 and T2. One of the MOS transistors T1 and T2 has a predetermined conduction resistance and the voltage detected by the voltage detection circuit 3 is in a range that keeps one of the MOS transistors T1 and T2 in a non-conductive state. The MOS transistors T3 and T4 are controlled by corresponding control signals (GC4 or GC3).
After a lapse of a predetermined time (t) from the time when the supply of the current to the motor M1 during the predetermined period is stopped, the voltage having the predetermined conduction resistance and detected by the voltage detection circuit 3 is changed. The circuit is controlled by a corresponding control signal (GC3 or GC4) so that the other parasitic diode (D1 or D2) of the MOS transistors T1 and T2 is kept in a non-conductive range.

【0017】次にこの実施例の動作について、図2に示
された各部の信号波形図を併せて参照し説明する。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the signal waveform diagrams of the respective parts shown in FIG.

【0018】まず、制御信号GC1,GC4を電源電圧
Vddレベルの高レベルとしてMOSトランジスタT
1,T4を完全にオンさせ、直流電源E1から実線aの
ルートでモータM1に電流を供給し、モータM1を所定
の方向に回転させる(期間Ta)。この動作は図5,図
6に示された従来例と同じである。
First, the control signals GC1 and GC4 are set to the high level of the power supply voltage Vdd to set the MOS transistors T
1, T4 is completely turned on, a current is supplied from the DC power supply E1 to the motor M1 along the route indicated by the solid line a, and the motor M1 is rotated in a predetermined direction (period Ta). This operation is the same as the conventional example shown in FIGS.

【0019】次に制御信号GC1を接地電位レベルの低
レベルとしMOSトランジスタT1を非導通状態として
直流電源E1からのモータM1への電流の供給を停止
し、この時点からモータM1のエネルギー放出期間中
(期間Tb,Tc)、MOSトランジスタT4が所定の
導通抵抗(完全オンのときよりも高い抵抗)をもち、か
つ節点N2の電圧がMOSトランジスタT2の寄生ダイ
オードD2を非導通状態に保つ範囲(例えば電源電圧V
ddを越えない範囲)となるように制御信号GC4のレ
ベルを制御し、また、MOSトランジスタT3を、直流
電源E1からのモータM1への電流の供給を停止した時
点から時間tだけ経過後から、完全オンのときより高い
導通抵抗をもち、かつ節点N1の電圧がMOSトランジ
スタT1の寄生ダイオードD1を非導通状態に保つ範囲
(例えば電源電圧Vddを越えない範囲)となるように
制御信号GC3レベルを制御する。
Next, the control signal GC1 is set to the low level of the ground potential level, the MOS transistor T1 is turned off, and the supply of the current from the DC power supply E1 to the motor M1 is stopped. (Periods Tb and Tc), the range in which the MOS transistor T4 has a predetermined conduction resistance (higher resistance than when fully turned on) and the voltage at the node N2 keeps the parasitic diode D2 of the MOS transistor T2 non-conductive (for example, Power supply voltage V
dd), and controls the level of the control signal GC4 so that the MOS transistor T3 is turned off by the time t after the supply of the current from the DC power supply E1 to the motor M1 is stopped. The level of the control signal GC3 is set so as to have a higher conduction resistance than when fully turned on and to keep the voltage at the node N1 in a range in which the parasitic diode D1 of the MOS transistor T1 is kept in a non-conductive state (for example, a range not exceeding the power supply voltage Vdd). Control.

【0020】この結果、モータM1のインダクタンス成
分に蓄えられたエネルギーによる電流が破線bの経路で
流れ(蓄積エネルギー放出期間Tb)、この蓄積エネル
ギーの放出後のモータM1の慣性で発生する発電エネル
ギーによる電流が一点鎖線cの経路で流れる(発電エネ
ルギー放出期間Tc)。このとき、節点N1,N2の電
圧が寄生ダイオードD1,D2が非導通状態を保持する
ように抑えられるので、同一チップ上に形成された制御
回路2等のCMOS型の回路の寄生サイリスタも導通
(オン)状態となることはなく、従ってラッチアップ現
象の発生を防止することができ、また、破線b,一点鎖
線cの経路には、完全オンのときより高い導通抵抗を持
ったMOSトランジスタT4,T3が挿入されているの
で、モータM1のインダクタンス成分とこれらMOSト
ランジスタT4,T3の抵抗成分とから成る時定数を小
さくすることができ、モータM1のエネルギー放出期間
Tb,Tcを短かくすることができる。
As a result, a current due to the energy stored in the inductance component of the motor M1 flows through the path indicated by the dashed line b (accumulated energy release period Tb), and the current generated by the inertia of the motor M1 after the release of the stored energy is generated. The current flows along the path indicated by the alternate long and short dash line c (power generation energy release period Tc). At this time, since the voltages at the nodes N1 and N2 are suppressed such that the parasitic diodes D1 and D2 maintain the non-conductive state, the parasitic thyristor of the CMOS type circuit such as the control circuit 2 formed on the same chip is also conductive ( ON) state, and therefore, the occurrence of a latch-up phenomenon can be prevented. In addition, a MOS transistor T4 having a higher conduction resistance than when fully ON is provided in a path indicated by a broken line b and an alternate long and short dash line c. Since T3 is inserted, the time constant composed of the inductance component of the motor M1 and the resistance components of the MOS transistors T4 and T3 can be reduced, and the energy emission periods Tb and Tc of the motor M1 can be shortened. it can.

【0021】また、直流電源E1の電源端子間に直列接
続されたMOSトランジスタT1,T3は、MOSトラ
ンジスタT1がオフ(非導通)となった後、時間tが経
過後MOSトランジスタT3がオン(導通)となるの
で、MOSトランジスタT1のオフ状態になるのが多少
遅れたとしても、これらMOSトランジスタT1,T3
に貫通電流が流れるのを防止することができる。更に、
MOSトランジスタT2の寄生トランジスタD2にはモ
ータM1のエネルギー放出のための電流が流れないの
で、このエネルギー放出時に次のモータM1の駆動が開
始されてMOSトランジスタT4がオンとなっても、寄
生トランジスタD2には逆回復現象が発生せず、従って
MOSトランジスタT2,T4に貫通電流が流れるのを
防止することができ、モータM1の駆動開始が遅れるの
を防止することができる。
In the MOS transistors T1 and T3 connected in series between the power supply terminals of the DC power supply E1, the MOS transistor T1 is turned off (disconnected), and after a lapse of time t, the MOS transistor T3 is turned on (conducted). ), Even if the turning off of the MOS transistor T1 is slightly delayed, these MOS transistors T1, T3
Through current can be prevented. Furthermore,
Since the current for releasing the energy of the motor M1 does not flow through the parasitic transistor D2 of the MOS transistor T2, even if the driving of the next motor M1 is started at the time of releasing the energy and the MOS transistor T4 is turned on, the parasitic transistor D2 Does not cause a reverse recovery phenomenon, so that a through current can be prevented from flowing through the MOS transistors T2 and T4, and a delay in starting the driving of the motor M1 can be prevented.

【0022】図2には、MOSトランジスタT1,T4
をオンにしてモータM1を所定の方向に回転する場合の
例が示されているが、MOSトランジスタT2,T3を
オンにしてモータM1をこの例とは逆方向に回転させる
場合も、基本的には上述の例と同様である。
FIG. 2 shows MOS transistors T1 and T4.
Is turned on to rotate the motor M1 in a predetermined direction. However, when the MOS transistors T2 and T3 are turned on to rotate the motor M1 in the opposite direction to this example, basically, Is similar to the above example.

【0023】図3は本発明の第2の実施例を示す回路
図、図4はこの実施例の動作を説明するための各部の信
号波形図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a signal waveform diagram of each part for explaining the operation of this embodiment.

【0024】この実施例は、第1の実施例におけるMO
SトランジスタT1,T2がNチャネル型であるのに対
し、Pチャネル型のMOSトランジスタT1a,T2a
とし(MOSトランジスタT3,T4はNチャネル型の
まま)、その制御信号GC1a,GC2aのレベルが第
1の実施例の制御信号GC1,GC2のレベルと逆にな
るように制御回路2aを変更したものである。
This embodiment is a modification of the MO in the first embodiment.
While S transistors T1 and T2 are N-channel type, P-channel type MOS transistors T1a and T2a
(The MOS transistors T3 and T4 remain N-channel type), and the control circuit 2a is changed so that the levels of the control signals GC1a and GC2a are opposite to the levels of the control signals GC1 and GC2 of the first embodiment. It is.

【0025】この実施例の基本的な動作及び作用効果は
第1の実施例を同様である。更に、この実施例では、M
OSトランジスタの動作の基準となるソースをMOSト
ランジスタT1a,T2a,T3,T4ともに直流電源
E1の電源端子と接続しているので、これらMOSトラ
ンジスタのオン,オフ動作を安定して制御できるという
利点がある。
The basic operation, operation and effect of this embodiment are the same as those of the first embodiment. Further, in this embodiment, M
Since the source serving as a reference for the operation of the OS transistor is connected to the power supply terminal of the DC power supply E1 for all of the MOS transistors T1a, T2a, T3, and T4, there is an advantage that the ON and OFF operations of these MOS transistors can be stably controlled. is there.

【0026】なお、この実施例では、モータM1のエネ
ルギー放出のための電流をMOSトランジスタT1a,
T2aを通して行っているが(破線b,一点鎖線c)、
第1の実施例と同様の方法をとることもできる。
In this embodiment, the current for releasing the energy of the motor M1 is supplied to the MOS transistors T1a, T1a,
It goes through T2a (dashed line b, dashed line c),
The same method as in the first embodiment can be used.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、直流電源
の両電源端子間に直列接続された第1,第3のMOSト
ランジスタの接続点、第2,第4のMOSトランジスタ
の接続点、すなわちモータの両端子の電圧を検出する電
圧検出回路を設け、制御回路を、モータのエネルギー放
出期間中、モータへの電流供給時にオン状態であった2
つのMOSトランジスタのうちの一方をオフ、他方を所
定のオン抵抗を持ちかつ上記電圧検出回路で検出された
電圧が他の2つMOSトランジスタの寄生ダイオードを
オンさせない範囲に制御する回路とすることにより、同
一チップ上に形成された制御回路等の寄生サイリスタが
オンするのを防止できるのでラッチアップ現象の発生を
防止することができ、またモータのエネルギー放出ルー
トに完全オン時より高いオン抵抗をもつMOSトランジ
スタが挿入されるので、モータのインダクタンス成分と
このMOSトランジスタの抵抗成分とによりエネルギー
放出ルートの時定数を小さくすることができ、従ってモ
ータのエネルギー放出期間、すなわち、モータ停止に要
する時間を短縮することができる効果がある。また、モ
ータのエネルギー放出のための電流は、第1,第2のM
OSトランジスタの寄生ダイオードか第3,第4のMO
Sトランジスタの寄生ダイオードを介して行なわれてい
るので、このエネルギー放出期間中に次のモータ駆動が
開始されたとしても、エネルギー放出のための電流が流
れなかった方の寄生ダイオードには逆回復現象は発生せ
ず、従ってこれらMOSトランジスタに貫通電流が流れ
るのを防止し、モータ駆動開始の時間を短縮することが
できる。
As described above, the present invention provides a connection point between the first and third MOS transistors, a connection point between the second and fourth MOS transistors connected in series between both power supply terminals of the DC power supply, That is, a voltage detection circuit for detecting the voltage of both terminals of the motor is provided, and the control circuit is turned on when the current is supplied to the motor during the energy release period of the motor.
One of the two MOS transistors is turned off, and the other is a circuit having a predetermined on-resistance and controlling the voltage detected by the voltage detection circuit so that the parasitic diode of the other two MOS transistors is not turned on. Since a parasitic thyristor such as a control circuit formed on the same chip can be prevented from being turned on, the occurrence of a latch-up phenomenon can be prevented. Since the MOS transistor is inserted, the time constant of the energy release route can be reduced by the inductance component of the motor and the resistance component of the MOS transistor. Therefore, the energy release period of the motor, that is, the time required for stopping the motor, is reduced. There is an effect that can be. The current for releasing the energy of the motor is the first and second M.
Parasitic diode of OS transistor or third and fourth MO
Since the operation is performed through the parasitic diode of the S transistor, even if the next motor drive is started during this energy release period, the reverse recovery phenomenon occurs in the parasitic diode in which no current flows for energy release. Does not occur. Therefore, it is possible to prevent a through current from flowing through these MOS transistors, and to shorten the time for starting motor driving.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示された実施例の動作を説明するための
各部の信号波形図である。
FIG. 2 is a signal waveform diagram of each section for explaining the operation of the embodiment shown in FIG.

【図3】本発明の第2の実施例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図4】図3に示された実施例の動作を説明するための
各部の信号波形図である。
FIG. 4 is a signal waveform diagram of each section for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 3;

【図5】従来のHブリッジ型モータ駆動回路の一例を示
す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a conventional H-bridge type motor drive circuit.

【図6】図5に示されたHブリッジ型モータ駆動回路の
動作を説明するための各部の信号波形図である。
6 is a signal waveform diagram of each section for describing the operation of the H-bridge type motor drive circuit shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 Hブリッジ型出力段回路 2,2a,2x 制御回路 3 電圧検出回路 D1〜D4 寄生ダイオード E1 直流電源 M1 モータ T1〜T4,T1a,T2a MOSトランジスタ 1 H-bridge type output stage circuit 2, 2a, 2x control circuit 3 Voltage detection circuit D1 to D4 Parasitic diode E1 DC power supply M1 Motor T1 to T4, T1a, T2a MOS transistor

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 それぞれソース,ドレインのうちの一方
を直流電源の第1の電源端子と接続し前記直流電源の電
圧が逆方向に印加される寄生ダイオードをソース・ドレ
イン間に持ちゲートに与えられた制御信号により導通,
非導通が制御される第1,第2のMOSトランジスタ、
及びソース,ドレインのうちの一方を前記第1,第2の
MOSトランジスタのソース,ドレインのうちの他方と
それぞれ対応接続し他方を基準電位点の前記直流電源の
第2の電源端子と接続し前記直流電源の電圧が逆方向に
印加される寄生ダイオードをソース・ドレイン間に持ち
ゲートに与えられた制御信号により導通,非導通が制御
される第3,第4のMOSトランジスタを備え前記第
1,第3のMOSトランジスタの接続点と前記第2,第
4のMOSトランジスタの接続点との間にモータを接続
してこれを駆動制御するHブリッジ型出力段回路と、回
転制御信号に従って前記制御信号のレベルを制御し前記
第1〜第4のMOSトランジスタの導通,非導通を制御
する制御回路とを有するHブリッジ型モータ駆動回路に
おいて、前記第1,第3のMOSトランジスタの接続点
及び第2,第4のMOSトランジスタの接続点の電圧を
検出する電圧検出回路を設け、前記制御回路を、前記第
1,第2のMOSトランジスタのうちの一方を導通状態
から非導通状態にして前記モータへの電流の供給を停止
した時点から所定の期間中、前記第3,第4のMOSト
ランジスタを、所定の導通抵抗を持ちかつ前記電圧検出
回路によって検出された電圧が前記第1,第2のMOS
トランジスタの寄生ダイオードを非導通状態に保つ範囲
となるように対応する前記制御信号により制御する回路
としたことを特徴とするHブリッジ型モータ駆動回路。
1. A method according to claim 1, wherein one of the source and the drain is connected to a first power supply terminal of a DC power supply, and a parasitic diode to which a voltage of the DC power supply is applied in a reverse direction is provided between the source and the drain and applied to a gate. Conduction by the control signal
First and second MOS transistors whose non-conduction is controlled,
And one of a source and a drain is connected to the other of the source and the drain of the first and second MOS transistors, respectively, and the other is connected to a second power supply terminal of the DC power supply at a reference potential point. A third diode having a parasitic diode to which a voltage of a DC power supply is applied in a reverse direction between a source and a drain, and having a third and fourth MOS transistors whose conduction and non-conduction are controlled by a control signal given to a gate; An H-bridge type output stage circuit for connecting a motor between a connection point of a third MOS transistor and the connection point of the second and fourth MOS transistors to drive and control the motor; An H-bridge type motor drive circuit having a control circuit for controlling the level of the first to fourth MOS transistors to control the conduction and non-conduction of the first to fourth MOS transistors. A voltage detection circuit for detecting a voltage at a connection point between the third MOS transistor and a connection point between the second and fourth MOS transistors, and causing the control circuit to conduct one of the first and second MOS transistors. The third and fourth MOS transistors have a predetermined conduction resistance and are detected by the voltage detection circuit during a predetermined period from a point in time when the supply of current to the motor is stopped by changing the state from a state to a non-conduction state. Voltage is applied to the first and second MOS
An H-bridge type motor drive circuit, wherein the circuit is controlled by the control signal corresponding to a range in which a parasitic diode of the transistor is kept in a non-conductive state.
【請求項2】 第3,第4のMOSトランジスタのうち
のモータへ電流を供給していたMOSトランジスタとは
異なる方のMOSトランジスタを、前記モータへの電流
の供給を停止した時点から所定の時間非導通状態に保っ
た後所定の導通抵抗を持つように制御するようにした請
求項1記載のHブリッジ型モータ駆動回路。
2. The method according to claim 1, wherein the third and fourth MOS transistors are different from the MOS transistor supplying the current to the motor for a predetermined time from the time when the supply of the current to the motor is stopped. 2. The H-bridge type motor drive circuit according to claim 1, wherein the circuit is controlled to have a predetermined conduction resistance after being kept in a non-conduction state.
【請求項3】 第1,第2のMOSトランジスタと第
3,第4のMOSトランジスタとを互いに逆の導電型と
し、これら第1〜第4のMOSトランジスタのソースを
それぞれ直流電源の第1及び第2の電源端子と接続する
ようにした請求項1記載のHブリッジ型モータ駆動回
路。
3. The first and second MOS transistors and the third and fourth MOS transistors are of opposite conductivity types, and the sources of the first to fourth MOS transistors are respectively connected to the first and fourth DC power sources. 2. The H-bridge type motor drive circuit according to claim 1, wherein the H-bridge type motor drive circuit is connected to a second power supply terminal.
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