CN101277089A - 电机驱动装置及电机驱动方法 - Google Patents

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CN101277089A CNA2008100873375A CN200810087337A CN101277089A CN 101277089 A CN101277089 A CN 101277089A CN A2008100873375 A CNA2008100873375 A CN A2008100873375A CN 200810087337 A CN200810087337 A CN 200810087337A CN 101277089 A CN101277089 A CN 101277089A
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Abstract

本发明提供一种电机驱动装置及电机驱动方法。为了通过将电流峰值限制在预定值以下并通过在电流限制期间平滑驱动电流的波形来减小噪声，根据本发明的开关控制装置(30)响应使电流峰值在预定值以下的电流控制信号，使从供电装置(20)的高电位侧驱动晶体管(21、22和23)以及低电位侧驱动晶体管(25、26和27)选择的所有一侧驱动晶体管导通预定时段，并使所有另一侧驱动晶体管截止预定时段。

Description

电机驱动装置及电机驱动方法
技术领域
本发明涉及一种电机驱动装置及电机驱动方法，能够通过将电流峰值限制在预定值以下，并通过在电流限制期间平滑驱动电流的波形来减小噪声。
背景技术
图15是显示用于提供过电流保护的常规电机驱动装置的配置示意图。下面参考图15简要描述常规电机驱动装置的操作。供电单元20根据来自驱动电路400的控制信号执行切换操作，并从DC电源1向电机5供电。通过测量电流检测电阻(分流电阻)100两端的电压来检测流过供电单元20的电流。
使用包括电阻器61和电容器62的滤波器对使用电流检测电阻100检测的电流检测信号进行滤波，并输入到比较器65。将指示通过使用电阻器63和64对基准电压Vref分压获得的分压电压值的信号输入到比较器65的基准输入端。当滤波器的输出上升到上述分压电压值以上时，过电流保护电路66使供电单元20的所有高电位侧驱动晶体管21、22和23以及低电位侧驱动晶体管25、26和27截止，从而切断输出，并执行过流保护。
例如，国际公开号WO 00/19591中已经揭示了如上所述、通过对使用电流检测电阻器检测的电流检测信号滤波，将该信号与基准电压比较来执行过流保护操作的技术。
图16示出了装配有过流保护功能的另一种常规电机驱动装置的配置示意图。参考图16简要描述另一种常规电机驱动装置的操作。过流检测电路80将使用电流检测电阻器100检测的电流检测信号与基准电压Vref比较。当检测到电流检测信号已经变得比基准电压Vref高时，过流检测电路80向触发器电路92输出过流检测信号。将过流检测信号和通过使用微分电路91对从脉冲宽度调制电路(PWM电路)90输出的脉宽调制信号(PWM信号)进行微分而获得的信号输入到触发器电路92。触发器电路92向“与”电路93输出与PWM信号同步的脉冲信号。“与”电路93对从PWM电路90输出的PWM信号和从触发器电路92输出的脉冲信号进行“与”运算，并将“与”运算的结果输出到驱动电路400。驱动电路400根据“与”电路93的输出，切断电机驱动装置的输出，从而执行过流保护。
图17A至17E是说明图16所示的常规电机驱动装置至的过流保护操作的时序图。图17A示出了PWM信号的波形，图17B示出了微分电路91的输出信号波形，图17C示出了过流检测电路80的输出信号波形，图17D示出了触发器电路92的输出信号波形，图17E示出了使用电流检测电阻器100检测的检测电流波形。微分电路91输出与PWM电路90的PWM信号的上升沿同步的脉冲。使用电流检测电阻器100检测的检测电流在PWM信号的上升沿之后的ON周期期间增加。在检测到检测电流已经达到电流限制电平时，过流检测电路80输出脉冲。触发器电路92向驱动电路40输出由从微分电路91输出的脉冲设置、并由从过流保护电路80输出到驱动电路400的脉冲复位的脉冲信号。根据该脉冲信号断开电机驱动装置的输出，并进行过流保护。换句话说，当过流检测电路80检测到过流时，图16中所示的常规电机驱动装置断开其输出，直到PWM信号的下一个上升边缘，由此针对每个PWM周期进行过流保护操作。
例如，日本专利申请公开No.H04-285427中已经揭示了如上所述、与PWM信号同步地进行过流保护操作的技术。
然而，上面描述的、且如图15所示的常规配置(例如，国际公开号WO00/19591)具有下述问题。
由于因脉宽调制驱动(PWM驱动)造成的高频开关操作的影响，造成电流检测信号包括高频开关噪声。在上述包括滤波器的常规配置中，虽然通过滤波能够消除高频开关噪声，但是担心将除高频开关噪声之外的瞬间过电流作为噪声消除。换句话说，存在着依据滤波常数的设置而使过流检测精度较低的担心。另外，需要分开诸如电阻器和电容器之类构成滤波器的附加部件。当检测到过电流时，所有高电位侧驱动晶体管和低电位驱动晶体管侧被截止，由此断开输出以执行过流保护。为此，输出断开期间驱动电流的降低量非常大，并且电流波动增加。随着电流波动的增加，在驱动电流的波形中出现扰动。因此，存在着当如上所述进行过流保护时，因驱动电流波形中出现的扰动而使电机驱动噪声增加的问题。
另外，当在常规配置中断开输出时，所有电流已经流入电机侧，直到该时刻对电源侧再生为止。结果是，担心根据供电容量由再生电流升高供电电压，并且在某些情况中供电电压升高到额定值以上。为此，在常规配置中，虽然进行电流限定，担心劣化或损坏诸如驱动晶体管之类的器件。此外，存在着因供电电压升高而产生噪声的问题。
另外，图16所示的常规配置(例如，日本专利申请公开No.H04-285427)存在下列问题。由于从过流保护状态退出的操作与PWM信号同步，过流保护操作期间驱动电流的波形易受PWM频率的影响。更具体地讲，如图17A至17E所示，特别是，随着PWM频率降低(PWM频率f1＞f2)，在某些情况下，PWM断开周期变长(由图17A至17E中的“X”表示该周期)，驱动电流波形中的电流波动Ir因此而增加。此外，如果电流的降低量较大，并且发生突然的电流改变，这将导致增加噪声的问题。
图18A至18D示出了在执行PWM驱动，同时PWM频率被设置为常数的情况下，图16中所示的常规电机驱动装置的操作时序图。图18A示出了PWM频率的接通(ON)定时保持常数，图18B示出了过流检测电路80的输出信号(过流检测信号)的波形，图18C示出了PWM信号的波形，图18D示出了检测电流的波形。
当把PWM频率设置为如图18A所示的常数，同时执行PWM驱动时，依据过流检测的定时，在某些情况下，PWM频率变得明显低于建立频率(归因于开关故障)。结果是，在某些情况下，已经降低的PWM频率在可听频率范围内。更具体地讲，当检测电流达到电流限制电平的定时刚好在如由图18A至18D中的箭头“A”指示时刻所示的定时之前时，该周期到PWM信号的下一次接通定时变短。结果是，下一个过流保护周期(截止周期)变短。因此，如在箭头“B”指示的时刻所示，检测电流下一次达到电流限制电平的定时将很快到来，过流保护的截止(OFF)周期(T1off)变长。如果截止周期变长，检测电流下一次达到电流限制电平的定时经过PWM信号的下一个接通(ON)定时，就像由箭头“C”和“D”指示的时刻。结果是，PWM周期变得更长(T1＜T2)，PWM频率明显降低。例如，如果在以25kHz的PWM频率执行PWM驱动时开关故障发生一次，PWM频率大致为12.5kHz。因此，在可听频率范围内进行过流保护的开关操作，并且噪声变得更长。另外，由于电流波动Ir也变得更长，扰乱了驱动电流的波形，噪声变得更长。为了这些原因，在图16所示的常规配置(例如，日本专利申请公开No.H04-285427)中，随着驱动电流波形中电流波动的增加，扰动了驱动电流的波形，在某些情况下，PWM频率在可听频率范围内。最终，存在着在过流保护操作期间增加噪声的问题。
发明内容
鉴于上述常规配置中遇到的问题，本发明旨在提供一种电机，电机驱动装置，光盘装置，和电机驱动方法，通过使用简单的低成本配置消除高频开关噪声的影响能够准确地检测过电流，并且通过在电流限制期间防止供电电压升高的同时降低电流波动，能够以平滑的驱动电流波形执行电机控制，以使噪声在电流限制期间减小。
根据本发明的电机驱动装置包括：
具有半桥电路的供电装置，在所述供电装置中，多相高电位侧驱动晶体管分别与多相低电位侧驱动晶体管串联，用各个连接点作为电机的各相线圈驱动端，
开关控制装置，用于使用脉宽调制信号对所述供电装置进行脉宽调制驱动，
电流检测装置，用于检测流过所述供电装置的电流，和
电流控制装置，用于输出电流控制信号，所述电流控制信号将所述电流检测装置的检测电流的峰值控制在预定值以下，其中
所述开关控制装置响应所述电流控制信号，使从所述供电装置的所述高电位侧驱动晶体管和所述低电位侧驱动晶体管选择的所有一侧驱动晶体管导通预定时段，和使所有另一侧驱动晶体管截止预定时段。根据本发明的、如上所述配置的电机驱动装置通过使用简单的低成本配置消除高频开关噪声的影响，能够准确地检测过电流，并且通过在电流限制期间防止供电电压升高的同时以平滑的驱动电流波形执行电机驱动控制，以使噪声在电流限制期间减小。所述供电装置、所述开关控制装置、所述电流检测装置和所述电流控制装置将在后面描述的实施方式中，以采用供电单元、开关控制器、电流监测器和电流控制器为实施例进行描述。
另外，根据本发明的电机驱动装置包括：
具有半桥电路的供电装置，在所述供电装置中，多相高电位侧驱动晶体管分别与多相低电位侧驱动晶体管串联，用各个连接点作为电机的各相线圈驱动端，
开关控制装置，用于使用脉宽调制信号对所述供电装置进行脉宽调制驱动，
电流检测装置，用于检测流过所述供电装置的电流，和
电流控制装置，用于输出电流控制信号，所述电流控制信号将所述电流检测装置的检测电流的峰值控制在预定值以下，其中
所述开关控制装置响应执行电流限制的所述电流控制信号，使从所述供电装置的所述高电位侧驱动晶体管和所述低电位侧驱动晶体管选择的所有一侧驱动晶体管导通，并使所有另一侧的驱动晶体管截止，以使在电流限制时段期间的电流降低量不大于预定量。根据本发明的、如上所述配置的电机驱动装置通过使用简单的低成本配置消除高频开关噪声的影响能够准确地检测过电流，并且通过在电流限制期间防止供电电压上升的同时减小电流波动，能够以平滑的驱动电流波形执行电机驱动控制，以使噪声在电流限制期间减小。
将如上所述配置的电机驱动装置用于光盘装置，能够减小电流限制期间的噪声，并且不用担心因供电电压升高而造成设备劣化或损坏。结果是，能够提供低噪声和高可靠性的光盘装置。
根据本发明的电机包括：
电机部分，具有多相线圈和转子，
具有半桥电路的供电装置，在所述供电装置中，各相高电位侧驱动晶体管分别与各相低电位侧驱动晶体管串联，用连接点作为电机部分的各相线圈驱动端，
开关控制装置，用于使用脉宽调制信号对所述供电装置进行脉宽调制驱动，
电流检测装置，用于检测流过所述供电装置的电流，和
电流控制装置，用于输出电流控制信号，所述电流控制信号将所述电流检测装置的检测电流的峰值控制在预定值以下，其中
所述开关控制装置响应电流控制信号，使从所述供电装置的所述高电位侧驱动晶体管和所述低电位侧驱动晶体管选择的所有一侧驱动晶体管导通预定时段，和使所有另一侧侧驱动晶体管截止预定时间。根据本发明的、如上所述配置的电机通过使用简单的低成本配置消除高频开关噪声的影响，能够准确地检测过电流，并且在电流限制期间防止供电电压升高的同时以平滑的驱动电流波形执行电机驱动控制，以使噪声在电流限制期间减小。
此外，根据本发明的电机包括：
电机部分，具有多相线圈和转子，
具有半桥电路的供电装置，在所述供电装置中，各相高电位侧驱动晶体管分别与各相低电位侧驱动晶体管串联，用连接点作为电机部分的各相线圈驱动端，
开关控制装置，用于使用脉宽调制信号对所述供电装置进行脉宽调制驱动，
电流检测装置，用于检测流过所述供电装置的电流，和
电流控制装置，用于输出电流控制信号，所述电流控制信号将所述电流检测装置的检测电流的峰值控制在预定值以下，其中
所述开关控制装置响应执行电流限制的所述电流控制信号，使从所述供电装置的所述高电位侧驱动晶体管和所述低电位侧驱动晶体管选择的所有一侧驱动晶体管导通，和使所有另一侧驱动晶体管截止，以使在电流限制期间的电流降低量不大于预定量。根据本发明的、如上所述配置的电机通过使用简单的低成本配置消除高频开关噪声的影响能够准确地检测过电流，并且通过在电流限制期间防止供电电压升高的同时降低电流波动，能够以平滑的驱动电流波形执行电机驱动控制，以使噪声在电流限制期间减小。
将如上所述配置的电机用于光盘装置，能够减小电流限制期间的噪声，并且不用担心因供电电压升高而造成器件劣化或损坏。结果是，能够提供低噪声和高可靠性的光盘装置。
根据本发明的电机驱动方法包括：
开关控制步骤，使用脉宽调制信号进行脉宽调制驱动，
电流检测步骤，检测流过电机的电流，和
电流控制步骤，输出电流控制信号，所述电流控制信号将在所述电流检测步骤检测的检测电流的峰值控制在预定值以下，其中
所述电流控制步骤包括：
比较步骤，用于将在所述电流控制步骤检测的检测电流与基准值进行比较，
噪声消除步骤，在与所述脉宽调制信号的边缘同步的第一时段，输出用于禁止电流检测的噪声消除信号，和
电流控制信号输出步骤，使用在比较步骤输出的信号的同步信号和噪声消除信号作为过流检测信号，并输出电流控制信号，所述电流控制信号从过流检测信号的升高时刻起将电流限制预定时段，和
所述开关控制步骤响应所述电流控制信号，使从高电位侧驱动晶体管和低电位侧驱动晶体管选择的所有一侧驱动晶体管导通，和使所有另一侧驱动晶体管截止。根据本发明的、如上所述配置的电机驱动方法通过使用简单的低成本配置消除高频开关噪声的影响能够准确地检测过电流，并且在电流限制期间防止供电电压升高的同时以平滑的驱动电流波形执行电机驱动控制，以使噪声电流限制期间减小。
此外，根据本发明的电机驱动方法包括：
开关控制步骤，使用脉宽调制信号进行脉宽调制驱动，
电流检测步骤，检测流过电机的电流，和
电流控制步骤，输出电流控制信号，所述电流控制信号将在所述电流检测步骤检测的检测电流的峰值控制到预定值以下，其中
所述电流控制步骤包括：
比较步骤，将在所述电流控制步骤检测的检测电流与基准值进行比较，
噪声消除步骤，输出在与脉宽调制信号的边缘同步的第一时段中禁止电流检测的噪声消除信号，和
电流控制信号输出步骤，使用在比较步骤输出的信号的同步信号和噪声消除信号作为过流检测信号，并输出电流控制信号，所述电流控制信号在从过流检测信号上升时刻起直到电流降低量超过预定量为止的时段限制电流，和
所述开关控制步骤响应所述电流控制信号，使从高电位侧驱动晶体管和低电位侧驱动晶体管选择的所有一侧驱动晶体管导通，和使所有另一侧驱动晶体管截止。根据本发明的、如上所述配置的电机驱动方法通过使用简单的低成本配置消除高频开关噪声的影响，能够准确地检测过电流，并且通过在电流限制期间防止供电电压升高的同时降低电流波动，能够以平滑的驱动电流波形执行电机驱动控制，以使噪声在电流限制期间减小。
根据本发明的电机驱动装置和电机驱动方法通过使用简单的低成本配置消除高频开关噪声的影响，能够准确地检测过电流。此外，由于通过执行所谓的短路制动操作来进行过流保护操作，在电流限制期间没有再生电流流到供电单元，并且能够抑制供电电压升高，在所谓短路制动操作中，在过流保护期间，使从高电位侧驱动晶体管和低电位侧驱动晶体管选择的所有一侧驱动晶体管导通，和使所有另一侧驱动晶体管截止。因此，不用担心因供电电压升高而造成诸如设备劣化和损坏之类的事故。此外，由于将短路制动操作时段设置为预定时段，或是以在电流限制期间使电流降低量在预定量以下的方式来设置短路制动操作，能够获得在电流波形中具有较小波动且几乎没有扰动的平滑电流控制，并且减小电流限制期间的噪声。通过将根据本发明的电机驱动装置的配置安装到电机中，能够构成具有更高可靠性的驱动源，通过把根据本发明的电机驱动装置的配置应用到光盘装置，能够提供具有低噪声的高可靠性光盘装置。
虽然在所附权利要求中特别说明了本发明的新特征，从下面结合附图所做的详细描述，将更好地理解本发明的其它目的和特征，以及其组织和内容。
参考后面描述的实施方式详细描述根据本发明的具体配置和操作。
附图说明
图1是显示根据本发明实施方式1的电机驱动装置的总体配置的示意图；
图2是显示根据实施方式1的电机驱动装置中的电流控制器的电路配置示意图；
图3A至3h是表示图2所示的电流控制器中的噪声消除器各个部分的操作时序图；
图4A至4D是表示图2所示的电流控制器各个部分的操作时序图；
图5A至5C是表示图2所示的电流控制器各个部分的操作时序图；
图6是显示根据实施方式1的电机驱动装置中的栅极驱动电路的电路配置示意图；
图7A至7G是表示图6所示的栅极驱动电路各个部分的操作时序图；
图8A至8G是表示图6所示的栅极驱动电路各个部分的操作的其它时序图；
图9是显示正常操作期间电流路径的实例的示意图；
图10是显示当从图9所示的状态使所有输出断开时的电流路径示意图；
图11是显示当从图9所示的状态改变到短路制动操作状态时的电流路径示意图；
图12是显示根据本发明实施方式2的电机驱动装置的总体配置示意图；
图13是显示根据实施方式2的电机驱动装置中的电流控制器的电路配置示意图；
图14A至14D是表示图13所示的电流控制器中短路降低量检测电路的各个部分的操作时序图；
图15是显示用于提供过流保护的常规电机驱动装置的整体配置的示意图；
图16是显示装配有过流保护功能的其它常规电机驱动装置的整体配置示意图；
图17A至17E是表示图16所示的常规电机驱动装置的操作时序图；和
图18A至18D是表示图16所示的常规电机驱动装置的其它操作时序图。
应该认识到，部分或所有附图是为了图示目的的示意性表示，而不一定是描绘所示元件的实际相对尺寸或位置。
具体实施方式
下面参考附图描述根据本发明的电机驱动装置、电机驱动方法、和电机的优选实施方式，以及安装有本发明的电机驱动装置的配置的光盘装置。
(实施方式1)
下面参考图1至11描述根据本发明实施方式1的电机驱动装置和电机驱动方法。图1是显示根据实施方式1的电机驱动装置的总体配置示意图。
作为供电装置的供电单元20具有三相桥路配置。供电单元20的一端连接到DC电源1，另一端经电流检测器10接地(GND)。如上所述配置的供电单元20使用来自开关控制器30的栅极控制信号UU、VU、WU、UL、VL和WL来执行开关操作，从而向电机5提供AC电能。电机5包括具有由永磁体形成的磁场部分的转子(未示出)，和其中三相线圈为Y连接的定子。
供电单元20包括三相高电位侧驱动晶体管组20A和三相低电位侧驱动晶体管组20B。三相高电位侧驱动晶体管组20A包括高电位侧驱动晶体管21，22和23以及分别与此并联的高电位侧续流二极管(freewheeling diode)21d，22d和23d。三相低电位侧驱动晶体管组20B包括低电位侧驱动晶体管25，26和27以及分别与此并联的低电位侧续流二极管25d，26d和27d。高电位侧驱动晶体管组20A与低电位侧驱动晶体管组20B串联。来自电机5的三相驱动端子连接到高电位侧驱动晶体管组20A与低电位侧驱动晶体管组20B之间的各个连接点。以由N沟道场效应晶体管形成的驱动晶体管为例来描述实施方式1。然而，本发明不限于这种配置。另外，续流二极管是场效应晶体管的寄生二极管。
开关控制器30包括输入端31、32和33，比较器36、37和38，以及栅极驱动电路40。来自信号产生电路(未示出)的三相信号(例如，三相正弦波信号)输入到输入端31、32和33。三相信号和来自载波产生电路60的高频载波信号(例如，三角波信号Vtri：20至300kHz)输入到比较器36、37和38。比较器36、37和38执行脉宽调制，并向栅极驱动电路40和作为电流控制装置的电流控制器50输出三相PWM信号(PWMU、PWMV和PWMW)。开关控制器30可以具有使用两个比较器进行双相调制的配置，而不是像实施方式1中那样脉宽调制的三相信号的配置。此外，输入到输入端31、32和33的三相信号不限于具有正弦波形，而可以是梯形波形或小于180度导电的波形。另外，各种信号不限于具有连续且平滑改变的线性波形，而是可以具有台阶状波形，例如，由D/A转换器输出的波形。
栅极驱动电路40通过响应三相PWM信号(PWMU、PWMV和PWMW)，使供电单元20的各个驱动晶体管受到高频开关操作来执行PWM驱动。
电流控制器50使用来自作为电流检测装置的电流检测器10的电流检测信号CDET和三相PWM信号(PWMU、PWMV和PWMW)，向栅极驱动电路40输出用于进行电流限制(电流峰值控制)的电流控制信号PROTECT。栅极驱动电路40响应电流控制信号PROTECT，使供电单元20的高电位侧驱动晶体管组20A截止和使低电位侧驱动晶体管组20B导通仅达预定时段。栅极驱动电路40通过将供电单元20设置为所谓的短路制动状态来执行电流限制。后面将详细描述栅极驱动电路40和电流控制器50的操作。
下面描述根据实施方式1的电机驱动装置的各个部分的详细操作。
图2是显示电流控制器50的具体配置的示意图。电流控制器50包括作为噪声消除装置的噪声消除器51，基准电压提供(基准电压：Vref)，作为比较装置的比较器52，“与”电路53和时段调整电路54。三相PWM信号(PWMU、PWMV和PWMW)输入到噪声消除器51。噪声消除器51产生PWM掩码信号PWMMASK，并将信号输出到“与”电路53。PWM掩码信号PWMMASK用于消除由高频开关操作产生的高频开关噪声的影响。
图3A至3H是显示噪声消除器51的操作的时序图。图3A示出了三相信号的波形，和来自载波产生电路60的三角波信号Vtri，图3B至3D示出了三相PWM信号(PWMU、PWMV和PWMW)的波形，(e)至(g)示出了PWMUM、PWMVM，和PWMWM的波形，(h)示出了PWM掩码信号PWMMASK的波形。三相PWM信号(PWMU、PWMV和PWMW)是通过将三相信号高频载波信号Vtri比较而获得的信号。图3E所示的PWMUM是从U相PWM信号PWMU的各个边缘变成“L”电平达预定时段Ta的信号。类似地，图3F和3G所示的PWMVM和PWMWM是从V相PWM信号PWMV和W相PWM信号PWMW的各个边缘变成“L”电平达预定时段Ta的信号。图3H所示的PWM掩码信号PWMMASK是PWMUM、PWMVM和PWMWM的同步信号，并且从各相的PWM信号的各个边缘变成“L”电平达预定时段Ta。使用从各相的PWM信号的各个边缘变成“L”电平达预定时段Ta的PWM掩码信号PWMMASK，消除供电单元20的各个驱动晶体管进行高频开关操作时产生的高频开关噪声。
图4A至4D是显示电流控制器50的各个部分的操作时序图。图4A所示的电流检测信号CDET是包括胡须形(beard-shaped)高频开关噪声和如虚线圆圈中所示的该响声的信号，该噪声是由高频开关操作在升高时产生的。电流检测信号CDET输入到电流控制器50中的比较器52的一个输入端(+)。基准电压Vref输入到比较器52的另一个输入端(-)。电流检测信号CDET是通过检测流过供电单元20的总电流获得的信号。当假设电流检测器10的电阻是Rcs，上述总电流是Ig时，电流检测信号CDET具有通过计算Rcs×Ig而获得的电压值。比较器52输出在电流检测信号CDET变得比基准电压Vref(对应于电流限制电平)高时变为“H”电平的示出信号CPOUT(见图4B)。此时，由于电流检测信号CDET包括由高频开工操作产生的高频开关噪声，比较器52的输出信号CPOUT是即使高频开关噪声在其中也被转换成脉冲的信号。输出信号CPOUT输入到“与”电路53的一个输入端，PWM掩码信号PWMMASK(见图4C)输入到另一个输入端。
“与”电路53对噪声消除器51的PWM掩码信号PWMMASK和比较器52的输出信号CPOUT进行“与”运算，并向时段调整电路54输出过流检测信号(见图4D)。这样使其能够消除在供电单元20的各个驱动晶体管进行高频开关操作时产生的高频开关噪声，并检测电流检测信号达到电流限制电平，而没有高频开关噪声影响的定时。
时段调整电路54输出电流控制信号PROTECT，电流控制信号PROTECT仅从“与”电路53的过流检测信号OCDET的上升沿起的预定时段Tb变成“H”电平。栅极驱动电路40响应电流控制信号PROTECT，使供电单元20的高电位侧驱动晶体管组20A截止，并使低电位侧驱动晶体管组20B导通。栅极驱动电路40通过使供电单元20进行所谓的短路制动操作(见图5A至5C)来执行电流峰值控制。图5A至5C是显示从电流检测器10输出的电流检测信号CDET(见图5A)、从“与”电路53输出的过流检测信号OCDET(见图5B)、和从时段调整电路54输出的电流控制信号PROTECT(见图5C)的时序图。
如上所述，通过在消除高频开关噪声的影响的同时监测电流检测信号CDET的峰值，能够检测在到达电流流过供电单元20的定时的电流限制电平。因此，基准电压Vref只应该被设置在使用电流限制电平和电流检测器10的电阻Rcs进行计算而获得的电压值。
在不能消除高频开关噪声的影响，并且如果使用即使高频开关噪声在其中被转换成脉冲的比较器52的输出信号CPOUT来执行电流峰值控制的情况下，检测上述因高频开关噪声而产生上述胡须形高频开关噪声的定时作为电流限制电平到达定时。结果是，该操作在错误的定时转移到短路制动操作，不能执行电流峰值控制，并且操作变得不稳定。由于胡须形高频开关噪声和响声是与PWM信号(PWMU、PWMV和PWMW)的ON/OFF定时同步产生的，需要将PWM掩码信号PWMMASK的“L”电平时段Ta设置得比胡须形高频开关噪声的产生时段和响声的产生时段长。
图6是显示根据实施方式1的电机驱动装置中的栅极驱动电路40的配置示意图。图7A至7G是显示当电流控制信号PROTECT输入到栅极驱动电路40时，栅极驱动电路40的各个部分的操作的时序图。栅极驱动电路40包括反相电路41，用于各个相位的“与”电路42、43和44，和用于各个相位的同步整流电路45、46和47。来自比较器36、37和38的、用于各相位的PWM信号分别输入到“与”电路42、43和44的一个输入端。此外，来自电流控制器50的电流控制信号PROTECT经反相电路41输入到“与”电路42、43和44的另一个输入端。
接下来，参考图7A至7G详细描述栅极驱动电路40的操作。虽然图7A至7G仅示出了从U相PWM信号PWMU产生的高电位侧栅极控制信号UU和低电位侧栅极控制信号UL，对V和W相也执行类似的操作。当电流控制信号PROTECT(见图7A)为“L”电平时，就是说，当电流检测信号CDET比基准电压Vref低时(当检测电流比电流限制电平低时)，反相电路41的输出(图7B中所示的PROTECT_N)变成“H”电平。因此，“与”电路42输出已经输入至此(见图7D)的U相PWM信号，而没有改变。“与”电路42的输出被输入到同步整流电路45。同步整流电路45针对驱动控制高电位侧驱动晶体管21，向供电单元20输出高电位侧栅极控制信号UU(见图7F)，针对驱动控制低电位侧驱动晶体管25，向供电单元20输出低电位侧栅极控制信号UL(见图7G)。高电位侧栅极控制信号UU和低电位侧栅极控制信号UL是执行同步整流的栅极控制信号，并且提供有防止同时导通信号的流过操作的空载时间(dead time)Td。图7E所示的信号PWMUAD是通过将信号PWMUA延迟空载时间，以形成设置有空载时间Td的栅极控制信号而获得的信号。
接下来，当电流控制信号PROTECT变成“H”电平，就是说，当电流检测信号CDET达到基准电压Vref或更大时(当检测电流在电流控制信号PROTECT的时刻E的定时(见图7A)变成电流限制电平或更大时)，反相电路41的输出仅在预定时段Tb变成“L”电平。因此，“与”电路42输出通过使已经输入至此的U相PWM信号PWMU(见图7C)与反相的电流控制信号PROTECT_N(见图7B)同步而获得的信号PWMUA(见图7A)。结果是，同步信号(PWMUA)是仅在预定时段Tb为“L”电平的信号接入U相PWM信号PWMU时获得的信号。上述同步信号PWMUA被输入到同步整流电路45，同步整流电路45正像在电流控制信号PROTECT为“L”电平的情况那样，输出高电位侧栅极控制信号UU和低电位侧栅极控制信号UL。此时，高电位侧栅极控制信号UU在电流控制信号PROTECT为“H”电平的预定时段Tb期间变成“L”电平，并使U相高电位侧驱动晶体管21截止。另一方面，低电位侧栅极控制信号UL变成“H”电平，并使U相低电位侧驱动晶体管25导通。同样，在V和W相的每一相中，在电流控制信号PROTECT变成“H”电平的定时(图7A中所示的时刻E的定时)同时导通对应的高电位侧驱动晶体管和截止对应的低电位侧驱动晶体管。因此，当电流控制信号PROTECT变成“H”电平，就是说，当电流检测信号CDET达到基准电压Vref或更大时(图7A中所示时刻E的定时)时，供电单元20的高电位侧驱动晶体管组20A截止，低电位侧驱动晶体管组20B导通，并获得了所谓的短路制动状态(图7G中所示的时段F)。在图7A至7G所示的操作中，在从时刻E的定时起的空载时间Td之后获得短路制动状态。这样防止在操作状态转移到短路制动状态时，同时导通高电位侧驱动晶体管和低电位侧驱动晶体管的流过操作。
图7A至7G所示的时序图是在U相PWM信号PWMU(见图7C)的导通时段期间，电流控制信号PROTECT(见图7A)变成“H”电平的情况下应用的时序图。另一方面，图8A至8G所示的时序图是在U相PWM信号PWMU的截止时段期间，电流控制信号PROTECT变成“H”电平的情况下应用的时序图。在图8A至8G中，正像图7A至7G中那样，图8A示出了电流控制信号PROTECT的波形，图8B示出了反相电流控制信号PROTECT_N的波形，图8C示出了U相PWM信号PWMU的波形，图8D示出了同步信号PWMUA的波形，图8E示出了空载时间形成信号PWMUAD的波形，图8F示出了高电位侧栅极控制信号UU的波形，图8G示出了低电位侧栅极控制信号UL的波形。
在U相PWM信号PWMU(见图8C)为截止时电流控制信号PROTECT(见图8A)变成“H”电平的事实意味着至少V和W相之一，而不是U相，的PWM信号为导通，并且至少V和W相之一为图7A至7G所示的状态。
如图8A至8G所示，即使在U相PWM信号PWMU为截止时电流控制信号PROTECT变成“H”电平时，高电位侧栅极控制信号UU和低电位侧栅极控制信号UL维持与正常操作期间相同的状态。换句话说，由于在PWM信号截止时低电位侧驱动晶体管已经导通，信号的状态保持不变，不需要使用电流控制信号PROTECT将它们改成新状态。因此，在根据实施方式1的电机驱动装置和电机驱动方法中，不需要执行其中响应电流控制信号PROTECT的“H”电平来设置所有三相驱动晶体管为截止的空载时间的状态切换。设置空载时间是为了防止驱动晶体管的流过操作，以使该操作在空载时间之后转移到短路制动操作。
如果在检测电流已经超过电流限制电平时电流控制信号PROTECT变为“H”电平，以及如果该操作在空载时间(所有输出被断开)之后转移到短路制动操作，再生电流在空载时间期间流到供电侧，存在着供电电压升高的可能性(将在后面参考图10描述)。为了解决该问题，根据实施方式1的电机驱动装置被配置成当检测电流已经超过电流限制电平时，电流控制信号PROTECT变为“H”电平，针对已经导通的一相或两相PWM信号设置防止流过操作的空载时间，以及在空载时间之后使低电位侧驱动晶体管导通。
在所有三相PWM信号为导通时，检测电流不超过电流限制电平。这是因为所有三相PWM信号为导通的状态是在高电位侧驱动晶体管间进行续流操作的状态，没有电流流入电流检测器10。
在根据实施方式1的电机驱动装置中，即使电流控制信号PROTECT在包括PWM信号的从ON到OFF或从OFF到ON的改变间刻的切换定时变为“H”电平时，操作状态正像上述操作那样转移到短路制动状态。
如上所述，在根据实施方式1的电机驱动装置中，在消除高频开关噪声影响的同时检测电流限制电平达到定时，在从该定时起的预定时段Tb执行短路制动操作达恒定时段，由此进行电流限制和电流峰值控制。
下面参考图9和10描述使用短路制动操作执行电流限制的原因。图9是显示电机5正常旋转时的电流路径实例的电路图。参考图9，U相高电位侧驱动晶体管21导通，V相和W相低电位侧驱动晶体管26和27导通。此时，如图9所示，从供电单元20流向电机5的电流经U相高电位侧驱动晶体管21从电源1流到电机5的U相线圈Lu，经V相低电位侧驱动晶体管26从V相线圈Lv流到接地侧(GND侧)，和经W相低电位侧驱动晶体管27从W相线圈Lw流到接地侧(GND侧)。换句话说，电机5和供电单元20处在电流从U相流向V相和W相的状态。当在该状态检测到过流时，根据上述常规配置，所有驱动晶体管截止，以执行电流断开。
图10是显示从图9所示的状态使所有驱动晶体管截止时电流路径的电路图。由于流过各相的线圈的电流因感应而趋于连续地流动，在所有晶体管截止的情况下，如图所示，从接地侧(GND侧)向供电侧再生电流。换句话说，流过U相线圈Lu的电流经与U相低电位侧驱动晶体管25并联的续流二极管25d从接地侧(GND侧)流动。此外，流过V相线圈Lv和的W相线圈Lw的电流分别经过与V相高电位侧驱动晶体管22并联的续流二极管22d和与W相高电位侧驱动晶体管23并联的续流二极管23d流向供电侧。因此，刚好在所有驱动晶体管截止前流动的所有电流被再生到供电侧。此时，再生电路依据电源1的供电能力而变得过大，在某些情况下供电电压升高。因此，在某些情况下，供电电压达到额定供电电压或更大，最终可能使驱动晶体管和其它器件劣化或被损坏。此外，在向供电侧再生时，流过电机5的电流量明显降低，该电流突然改变，由此造成电流波动增加，驱动电流的波形受到极大的扰动。因此，噪声由此而增加。
在通过如上所述使所有驱动晶体管截止来执行电流限制的常规配置的情况下，存在着因电流限制期间供电电压升高而造成器件损坏的担心，以及因驱动电流的波形突然改变，电流波动增加，以及驱动电流波形中的扰动等原因而产生噪声的问题。
在根据本发明实施方式1的电机驱动装置中，为了解决上述问题，在电流限制期间执行短路制动操作，而不截止驱动晶体管的所有输出。
图11是显示当执行短路制动操作时电流路径的电路图。根据实施方式1的电机驱动装置执行短路制动操作，在短路制动操作中，使高电位侧驱动晶体管组20A截止，并使低电位侧驱动晶体管组20B导通。为此，在短路制动操作期间，低电位侧驱动晶体管组20B短路到各相线圈Lu、Lv和Lw。因此，由于流过U相线圈Lu的电流在电流限制期间流经U相低电位侧驱动晶体管25，没有电流流向供电侧和GND侧，形成了电流返回低电位侧驱动晶体管组20B以及线圈Lu、Lv和Lw的路径。为此，在根据实施方式1的电机驱动装置中，供电电压在电流限制期间不升高，并且在短路制动操作期间，电流以反电动势和电机的电阻分量确定的减小量平滑且逐渐地降低。此外，与像常规配置情况那样截止驱动晶体管的所有输出的情况相比，在根据实施方式1的电机驱动装置中，电流降低量较小，电流改变较小，电流波动较小，驱动电流波形中的扰动也较小。结果是，根据实施方式1的电机驱动装置在电流限制期间能够明显地降低噪声。
下面进一步描述根据实施方式1的电机驱动装置的效果。
当使用电流控制信号PROTECT将操作状态转移到短路制动状态时，流过电机5的电流减小，执行电流限制。在根据实施方式1的电机驱动装置中，由于在电流限制期间使用短路制动操作执行电流限制，而不截止驱动晶体管的所有输出，因此抑制了电流突然降低。另外，由于将电流限制期间的短路制动操作时段设置为常数值，能够将电流限制期间的预定时段Tb、电流波动抑制得较小。在上述图7A至7G所示的时序图中，描述了电流控制信号PROTECT仅切断一次的情况，然而，实际上，由于该操作在预定时段Tb期满后返回正常操作，在返回之后，检测电流最终超过电流限制电平。结果是，在电流限制期间，短路制动操作和正常操作反复进行，由此将电流波动峰值控制到较小。这降低了电流限制期间驱动电流波形的扰动。优选的是，应该设置电流限制期间的预定时段Tb比大约20kHz，即可听范围，的倒数小。换句话说，优选的是，应该将预定时段Tb设置到Tb＜1/20000秒。进行该设置以便将电流限制期间的短路制动操作和正常操作的重复频率设置到20kHz，即可听范围，或更大。
如上所述，在根据实施方式1的电机驱动装置中，电流检测器10检测流过供电单元20的总电流。在电流控制器50中，未对电流检测信号CDET进行滤波，而是直接与基准电压Vref比较，由此在使用PWM掩码信号PWMMASK消除高频开关噪声的影响时检测超过电流限制电平的电流。为此，根据实施方式1的电机驱动装置甚至能够检测除高频开关噪声之外的瞬间电流峰值。
此外，在根据实施方式1的电机驱动装置中，由于不需要形成滤波器的设备，因此能够使用简单的配置执行电流峰值控制。
此外，在根据实施方式1的电机驱动装置中，当电流超过电流限制电平时，电流控制器50的时段调整电路54在预定时段向栅极驱动电路40输出具有恒定值的电流控制信号PROTECT。另外，栅极驱动电路40通过响应电流控制信号PROTECT使供电单元20的各个驱动晶体管执行短路制动操作，来执行电流限制。结果是，与使驱动晶体管的所有输出截止的常规配置中的操作相比，在根据实施方式1的电机驱动装置中，能够抑制驱动电流的突然降低。
此外，在根据实施方式1的电机驱动装置中，将电流限制期间的短路制动操作时段设置为恒定的预定时段Tb。因此，能够将电流限制期间电流波动抑制到较小。此外，由于根据上述预定时段Tb重复电流限制操作和正常操作，能够防止切换故障。结果是，根据实施方式1的电机驱动装置能够抑制驱动电流波形中的扰动。换句话说，根据实施方式1的电机驱动装置能够减小电流限制期间的噪声。
此外，在根据实施方式1的电机驱动装置中，没有再生电流流向供电侧，并且供电电压不升高，因此不担心因供电电压升高而劣化或损坏驱动晶体管和其它器件。
通过将根据实施方式1的电机驱动装置用于光盘装置，作为驱动光盘的装置，能够提供在电流限制期间减小噪声，并且不担心因供电电压升高而劣化或损坏器件的高度可靠装置。另外，在进行电流限制时，减小讨厌的噪声，并且该装置不因电机驱动装置的驱动晶体管和其它器件的劣化或损坏而失去作用，结果是，能够配置具有更高可靠性的光盘装置。
此外，能够构成安装有根据实施方式1的电机驱动装置配置的电机。因此，能够提供具有上述电机驱动装置的优质效果的高度可靠的电机。
已经在供电单元20和接地侧(GND侧)之间连接电流检测器10的配置为例描述了根据实施方式1的电机驱动装置。然而，电流检测器10可以连接在供电单元20和DC电源1之间。此外，在根据实施方式1的电机驱动装置中，通过执行使供电单元20的所有低电位侧驱动晶体管组20B导通和使高电位侧驱动晶体管组20A截止的所谓短路制动操作，在电流限制期间进行电流峰值控制。然而，也可以通过相反的方式，执行使供电单元20的所有高电位侧驱动晶体管组20A导通和使所有低电位侧驱动晶体管组20B截止的短路制动操作，来进行电流峰值控制，并获得类似效果。
另外，也可以例如以可根据外部输入调整基准电压Vref，和按需要设置电流限制电平的方式来操作该装置。此外，应该将PWM掩码信号PWMMASK的预定时段Ta仅设置为能够消除高频开关噪声的影响的时段范围，并且能够按需要设置。还可以以根据外部输入调整预定时段的方式操作该装置。
此外，虽然已经将电流检测器10描述为电阻器，也可以用电流传感器等来检测电流。此外，可以将电流检测器10独立地连接到每相，并且以在相电流之一超过电流限制电平时达到所谓短路制动状态的方式执行电流限制操作。这种情况下，能够获得与实施方式1类似的效果。此外，无需指出，可以在不改变本发明精神的情况下改变和更改该配置，这些配置也包括在本发明的范围内。
(实施方式2)
下面参考图12至14描述根据本发明实施方式2的电机驱动装置和电机驱动方法。图12是显示根据实施方式2的电机驱动装置的整体配置示意图。根据实施方式2的电机驱动装置与根据实施方式1的电机驱动装置的区别在于电流控制器50A的配置，以及U相端电压Vu被输入到电流控制器50A。此外，虽然根据实施方式1将电流限制期间的短路制动操作时段设置为恒定预定时段Tb，根据实施方式2的电机驱动装置的区别在于，在电流限制期间的短路制动操作时段可根据对电流降低量的检测结果而改变。由于根据实施方式2的其它配置和操作与根据实施方式1的相同，用相同的数字指示具有相同功能和配置的部件，应用实施方式1中的描述来描述这些部件，同时省略重复的描述。
图13是显示根据实施方式2的电机驱动装置的电流控制器50A的配置示意图。电流控制器50A与根据上述图2所示的实施方式1的电流控制器50的区别在于设置电流降低量检测电路55，来替代时段调整电路54。U相端电压Vu和过流检测信号OCDET输入到电流降低量检测电路55。电流降低量检测电路55检测U相中的电流降低量，并输出电流控制信号PROTECT1，其中用因电流限制而造成电流降低的开始时刻到电流降低量超过预定量的时段作为短路制动操作时段。由于直到输出过流检测信号OCDET为止，在电流控制器50A中执行的操作与实施方式1中的上述操作相同，在此将描述在输出过流检测信号OCDET之后以及输出电流控制信号PROTECT1为止所执行的操作。
配置根据实施方式1的电机驱动装置，使得电流控制器50输出电流控制信号PROTECT，用电流控制信号PROTECT仅在从过流检测信号OCDET变为“H”电平的时刻起开始的预定时段Tb来执行短路制动操作。另一方面，配置根据实施方式2的电机驱动装置，使得电流控制器50A输出电流控制信号PROTECT1，用电流控制信号PROTECT1在过流检测信号OCDET变为“H”电平的时刻开始短路制动操作，和在电流降低量超过预定量的时刻结束短路制动操作。
使用供电单元20的U相低电位侧驱动驱动晶体管25的ON电阻RonU来检测电流降低量。在电流限制期间获得使所有高电位侧驱动晶体管组20A截止，和使所有低电位侧驱动晶体管组20B导通的所谓短路制动操作状态。根据上述图11所示的短路制动操作期间的电流路径，U相驱动电流Iu经U相低电位侧驱动晶体管25流过U相线圈Lu。因此，用U相低电位侧驱动驱动晶体管25的ON电阻RonU与U相驱动电流Iu的乘积来表示U相端电压Vu。因此，通过监测短路制动操作期间的U相端电压Vu，能够检测U相驱动电流Iu的降低量。
图14A至14D是显示电流降低量检测电路55的操作的时序图。图14A至14D示出了在针对电流限制而执行短路制动操作时各个部分的操作波形。图14A示出了U相驱动电流Iu的波形，图14B示出了U相端电压Vu的波形，图14C示出了过流检测信号OCDET的波形，图14D示出了电流控制信号PROTECT1的波形。
在下面的描述中，假设电流控制器50A检测到流过供电单元20的总电流已经超过在时刻Tm的电流限制电平，并且已经输出了过流检测信号OCDET。此时，电流降低量检测电路55向栅极驱动电路40输出电流控制信号PROTECT1，电流控制信号PROTECT1使供电单元20的高电位侧驱动晶体管组20A截止，和使低电位侧驱动晶体管组20B导通。因此，通过短路制动操作开始电流限制操作。结果是，U相驱动电流Iu在时刻Tm开始降低。如上所述，用U相驱动电流Iu与U相低电位侧驱动驱动晶体管25的ON电阻RonU的乘积来表示短路制动操作期间的U相端电压Vu。图14B所示的U相端电压Vu的波形在0电平(GND电平)附近被特别放大。电流降低量检测电路55检测在过流检测信号OCDET为“H”电平的输出时刻的U相端电压Vu作为Vu1。在使用电流控制信号PROTECT1执行短路制动操作时，电流继续降低。
以使用U相端电压检测电流降低量，以及设置预定电压ΔV，以使电流降低量被设置为预定量的方式来配置根据实施方式2的电机驱动装置。继续短路制动操作，直到电流降低期间U相端电压Vu与在过流检测信号OCDET为“H”电平的输出时刻预先检测的U相端电压Vu1之间的差的绝对值|Vu-Vu1|超过ΔV。绝对值|Vu-Vu1|超过预定电压ΔV的时刻被设置为电流限制结束时刻(时刻Tn，电压值Vu2)，电流控制信号PROTECT1被设置为“L”电平，于是结束电流限制操作。通过执行电流限制操作，以使电流降低量不达到预定量或更大，能够将电流限制期间的电流波动Ir维持在接近恒定预定量。结果是，几乎不发生因电流波动而在驱动电流波形中引起的扰动。因此，在根据实施方式2的电机驱动装置中，能够更平滑地控制电流限制期间驱动电流的波形，以进一步减小噪声。
在根据实施方式2的电机驱动装置中，即使改变所使用电机的特性(各种电机参数，例如线圈电阻、电感和电能产生常数)，也能够继续电机驱动，以使电流降低量变成恒定预定量。因此，与根据上述实施方式1的、针对恒定预定时段执行电流限制的电机驱动装置相比，能够在电流波动接近常数时驱动根据实施方式2的电机驱动装置。因此，也能够减小驱动电流波形中的扰动。
对于在电流限制开始时(时刻Tm)的U相端电压Vu1，在预先已知电流限制电平和U相低电位侧驱动晶体管25的导通(ON)电阻值的情况下，不需要检测电流限制开始时的U相端电压Vu作为Vu1，而是可以给出U相端电压Vu作为预定值Vu1。
此外，以从U相端电压Vu检测电流降低量的方式来配置根据实施方式2的电机驱动装置。然而，在本发明中用于检测的相位不限于U相，而是同样可以根据V相端电压Vv或W相端电压Vw来检测电流降低量。此外，本发明不限于具有检测一相中的电流降低量的配置，无需指出，利用检测两相或三相中的电流降低量的配置能够获得同样的效果。
另外，可以根据需要设置用于检测电流降低量的预定量(预定电压)，并且可以外部调整。优选的是，需要以使电流波动变小的方式设置预定量(预定电压)，并且设置在总是能够进行电流限制的范围内。更优选的是，将电流限制操作和正常操作的重复频率设置在可听范围之外。
以使用驱动晶体管的ON电阻检测电流降低量的方式来配置根据实施方式2的电机驱动装置。然而，也可以以使用电流传感器检测电流降低量的方式来配置该装置。此外，还可以以在低电位侧驱动晶体管和电流检测器10之间插入用于电流检测的电阻，并根据插入的电阻两端的电压检测电流降低量的方式来配置该装置。此外，可以通过将驱动晶体管与低电位侧驱动晶体管并联来形成镜像电路，并使用镜像电路执行电流检测。如上所述，能够将各种配置用于实施方式2中的电流检测。
在不使用使高电位侧驱动晶体管组20A截止，并使低电位侧驱动晶体管组20B导通的短路制动操作，而反之使用使高电位侧驱动晶体管组20A导通，并使低电位侧驱动晶体管组20B截止的短路制动操作来执行电流限制的情况下，应该只使用高电位侧驱动晶体管的ON电阻作为用于检测电流降低量的ON电阻。
此外，将根据实施方式2的电机驱动装置用于光盘装置，作为驱动光盘的装置的，能够提供在电流限制期间减小噪声并且不担心因供电电压升高而造成器件劣化或损坏的高度可靠的装置。另外，将根据实施方式2的电机驱动装置用于光盘装置，在进行电流限制的同时可以减小烦人的噪声，并且该装置不会因电机驱动装置的驱动晶体管和其它器件中的劣化或损坏而变得不起作用。结果是，能够配置具有更高可靠性的光盘装置。
此外，能够构成安装根据实施方式2的电机驱动装置的配置的电机。因此能够提供具有上述效果的高度可靠的电机。
根据本发明实施方式2的电机驱动装置和电机驱动方法的特征在于，根据电流降低量来确定电流限制期间短路制动操作时段。无需指出，在不改变本发明精神的情况下可以改变和变更具有该特征的配置，这些配置也包括在本发明中。
将根据本发明的电机驱动装置和电机驱动方法用于驱动硬盘和可盘形记录介质，或驱动空调的风扇，压缩机等的各种装置，能够进一步改善应用本发明的装置的可靠性和低噪声性能。
虽然已经根据给出的优选实施方式描述了本发明，可以理解，不应将该揭示解释为是对本发明的限制。毫无疑问，在阅读了上述揭示后，各种替换和改变对本领域技术人员来说是显而易见的。因此，其意图在于将所附权利要求解释为覆盖落入本发明真实精神和范围内的所有替换和改变。
本发明通过使用简单的配置消除高频开关噪声的影响，能够提供在电流限制期间具有高可靠性和低噪声的电机驱动装置和电机驱动方法。因此，本发明是通用的，并且可应用于各种装置。

Claims (29)

1.一种电机驱动装置，包括：
具有半桥电路的供电装置，在所述供电装置中，多相高电位侧驱动晶体管分别与多相低电位侧驱动晶体管串联，用各个连接点作为电机的各相线圈驱动端，
开关控制装置，用于使用脉宽调制信号对所述供电装置进行脉宽调制驱动，
电流检测装置，用于检测流过所述供电装置的电流，和
电流控制装置，用于输出电流控制信号，所述电流控制信号将所述电流检测装置的检测电流的峰值控制在预定值以下，其中
所述开关控制装置响应所述电流控制信号，使从所述供电装置的所述高电位侧驱动晶体管和所述低电位侧驱动晶体管选择的所有一侧驱动晶体管导通，和使所有另一侧驱动晶体管截止。
2.根据权利要求1所述的电机驱动装置，其中所述开关控制装置响应所述电流控制信号，使从所述供电装置的所述高电位侧驱动晶体管和所述低电位侧驱动晶体管选择的所有一侧驱动晶体管导通预定时段，和使所有另一侧驱动晶体管截止预定时段。
3.根据权利要求1所述的电机驱动装置，其中使用与所述脉宽调制信号的边缘同步的第一时段作为电流检测禁止时段，所述电流控制装置输出所述电流控制信号，所述电流控制信号在除禁止使用所述电流检测装置进行电流检测的所述电流检测禁止时段之外的时段中，将峰值控制在预定值以下。
4.根据权利要求1所述的电机驱动装置，其中所述电流控制装置包括比较装置，用于将所述电流检测装置的检测电流与基准值比较；和噪声消除装置，用于在与所述脉宽调制信号的边缘同步的第一时段，输出用于禁止电流检测的噪声消除信号，用所述比较装置的输出信号的同步信号和所述噪声消除信号作为过流检测信号，并输出所述电流控制信号，所述电流控制信号从所述过流检测信号的上升时刻起，将电流限制预定时段。
5.根据权利要求1所述的电机驱动装置，其中所述开关控制装置与所述电流控制信号同步，通过使所述一侧驱动晶体管中包括的、并且已经导通的驱动晶体管截止，来使从所述供电装置的所述高电位侧驱动晶体管和所述低电位侧驱动晶体管选择的所有一侧驱动晶体管截止，和通过使所述另一侧驱动晶体管中包括的、并且在经过空载时间后已经截止的驱动晶体管导通，来使所有另一侧驱动晶体管导通。
6.根据权利要求2所述的电机驱动装置，其中所述预定时段为1/20000秒以下。
7.根据权利要求1所述的电机驱动装置，其中所述开关控制装置响应所述电流控制信号，使从所述供电装置的所述高电位侧驱动晶体管和所述低电位侧驱动晶体管选择的所有一侧驱动晶体管导通，和使所有另一侧驱动晶体管截止，以执行电流限制，以使所述电流限制时段期间的电流降低量不大于预定量。
8.根据权利要求7所述的电机驱动装置，其中使用与所述脉宽调制信号的边缘同步的第一时段作为电流检测禁止时段，所述电流控制装置输出所述电流控制信号，所述电流控制信号在除禁止使用所述电流检测装置进行电流检测的所述电流检测禁止时段之外的时段中，将峰值控制在预定值以下。
9.根据权利要求7所述的电机驱动装置，其中所述电流控制装置包括比较装置，用于将所述电流检测装置的检测电流与基准值比较；和噪声消除装置，用于在与所述脉宽调制信号的边缘同步的第一时段，输出用于禁止电流检测的噪声消除信号，用所述比较装置的输出信号的同步信号和所述噪声消除信号作为过流检测信号，并从且对于所述过流检测信号的上升时刻直到电流降低量超过预定量的时段，输出用于限制电流的所述电流控制信号。
10.根据权利要求7所述的电机驱动装置，其中所述开关控制装置与所述电流控制信号同步，通过使所述一侧驱动晶体管中包括的、并且已经导通的驱动晶体管截止，来使从所述供电装置的所述高电位侧驱动晶体管和所述低电位侧驱动晶体管选择的所有一侧驱动晶体管截止，和通过使所述另一侧驱动晶体管中包括的、并且在经过空载时间后已经截止的驱动晶体管导通，来使所有另一侧驱动晶体管导通。
11.根据权利要求7所述的电机驱动装置，其中所述电流控制装置装配有电流降低量检测装置，所述电流降低量检测装置检测流过所述电机的至少一相电流的电流降低量。
12.根据权利要求11所述的电机驱动装置，其中所述电流降低量检测装置通过根据所述电流控制信号，检测从电流限制开始时刻起的至少一相输出端电压来检测电流降低量。
13.一种装有根据权利要求1至12中的任何一项所述的电机驱动装置的光盘装置。
14.一种电机，包括：
电机部分，具有多相线圈和转子，
具有半桥电路的供电装置，在所述供电装置中，各相高电位侧驱动晶体管分别与各相低电位侧驱动晶体管串联，用连接点作为所述电机部分的各相线圈驱动端，
开关控制装置，用于使用脉宽调制信号对所述供电装置进行脉宽调制驱动，
电流检测装置，用于检测流过所述供电装置的电流，和
电流控制装置，用于输出电流控制信号，所述电流控制信号将所述电流检测装置的检测电流的峰值控制在预定值以下，其中
所述开关控制装置响应所述电流控制信号，使从所述供电装置的所述高电位侧驱动晶体管和所述低电位侧驱动晶体管选择的所有一侧驱动晶体管导通，和使所有另一侧驱动晶体管截止。
15.根据权利要求14所述的电机，其中所述开关控制装置响应所述电流控制信号，使从所述供电装置的所述高电位侧驱动晶体管和所述低电位侧驱动晶体管选择的所有一侧驱动晶体管导通预定时段，和使所有另一侧驱动晶体管截止预定时段。
16.根据权利要求14所述的电机，其中使用与所述脉宽调制信号的边缘同步的第一时段作为电流检测禁止时段，所述电流控制装置输出所述电流控制信号，所述电流控制信号在除禁止使用所述电流检测装置进行电流检测的所述电流检测禁止时段之外的时段中，将峰值控制在预定值以下。
17.根据权利要求14所述的电机，其中所述电流控制装置包括比较装置，用于将所述电流检测装置的检测电流与基准值比较；和噪声消除装置，用于在与所述脉宽调制信号的边缘同步的第一时段，输出用于禁止电流检测的噪声消除信号，用所述比较装置的输出信号的同步信号和所述噪声消除信号作为过流检测信号，并输出所述电流控制信号，所述电流控制信号从所述过流检测信号的上升时刻起，将电流限制预定时段。
18.根据权利要求14所述的电机，其中所述开关控制装置与所述电流控制信号同步，通过使所述一侧驱动晶体管中包括的、并且已经导通的驱动晶体管截止，来使从所述供电装置的所述高电位侧驱动晶体管和所述低电位侧驱动晶体管选择的所有一侧驱动晶体管截止，和通过使所述另一侧驱动晶体管中包括的、并且在经过空载时间后已经截止的驱动晶体管导通，来使所有另一侧驱动晶体管导通。
19.根据权利要求15所述的电机，其中所述预定时段为1/20000秒以下。
20.根据权利要求14所述的电机，其中所述开关控制装置响应所述电流控制信号，使从所述供电装置的所述高电位侧驱动晶体管和所述低电位侧驱动晶体管选择的所有一侧驱动晶体管导通，和使所有另一侧驱动晶体管截止，以执行电流限制，以使所述电流限制时段期间的电流降低量不大于预定量。
21.根据权利要求20所述的电机，其中使用与所述脉宽调制信号的边缘同步的第一时段作为电流检测禁止时段，所述电流控制装置输出所述电流控制信号，所述电流控制信号在除禁止使用所述电流检测装置进行电流检测的所述电流检测禁止时段之外的时段中，将峰值控制在预定值以下。
22.根据权利要求20所述的电机，其中所述电流控制装置包括比较装置，用于将所述电流检测装置的检测电流与基准值比较；和噪声消除装置，用于在与所述脉宽调制信号的边缘同步的第一时段，输出用于禁止电流检测的噪声消除信号，用所述比较装置的输出信号的同步信号和所述噪声消除信号作为过流检测信号，并从且对于所述过流检测信号的上升时刻直到电流降低量超过预定量的时段，输出用于限制电流的所述电流控制信号。
23.根据权利要求20所述的电机，其中所述开关控制装置与所述电流控制信号同步，通过使所述一侧驱动晶体管中包括的、并且已经导通的驱动晶体管截止，来使从所述供电装置的所述高电位侧驱动晶体管和所述低电位侧驱动晶体管选择的所有一侧驱动晶体管截止，和通过使所述另一侧驱动晶体管中包括的、并且在经过空载时间后已经截止的驱动晶体管导通，来使所有另一侧驱动晶体管导通。
24.根据权利要求20所述的电机，其中所述电流控制装置装配有电流降低量检测装置，所述电流降低量检测装置检测流过所述电机部分的至少一相电流的电流降低量。
25.根据权利要求24所述的电机，其中所述电流降低量检测装置通过根据所述电流控制信号，检测从电流限制开始时刻起的至少一相输出端电压来检测电流降低量。
26.一种装有根据权利要求14至25中的任何一项所述的电机的光盘装置。
27.一种电机驱动方法，包括：
开关控制步骤，使用脉宽调制信号进行脉宽调制驱动，
电流检测步骤，检测流过电机的电流，和
电流控制步骤，输出电流控制信号，所述电流控制信号将在所述电流检测步骤检测的检测电流的峰值控制在预定值以下，其中
所述电流控制步骤包括：
比较步骤，将在所述电流控制步骤检测的检测电流与基准值进行比较，
噪声消除步骤，在与所述脉宽调制信号的边缘同步的第一时段，输出用于禁止电流检测的噪声消除信号，和
电流控制信号输出步骤，使用在所述比较步骤输出的信号的同步信号和所述噪声消除信号作为过流检测信号，并输出所述电流控制信号，所述电流控制信号从所述过流检测信号的上升时刻起对电流进行限制，和
所述开关控制步骤响应所述电流控制信号，使从高电位侧驱动晶体管和低电位侧驱动晶体管选择的所有一侧驱动晶体管导通，和使所有另一侧驱动晶体管截止。
28.根据权利要求27所述的电机驱动方法，其中所述电流控制信号输出步骤使用在所述比较步骤输出的信号的同步信号和所述噪声消除信号作为过流检测信号，并输出所述电流控制信号，所述电流控制信号从所述过流检测信号的上升时刻起将电流限制预定时段。
29.根据权利要求27所述的电机驱动方法，其中所述电流控制信号输出步骤使用在所述比较步骤输出的信号的同步信号和所述噪声消除信号作为过流检测信号，并输出所述电流控制信号，所述电流控制信号在从所述过流检测信号的上升时刻起，到电流降低量超过预定量止的时段对电流进行限制。
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