CN101471560A - 锁定检测电路 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种在电动机的转速低的情况下，也能够防止电动机的锁定的误检测的锁定检测电路。本发明具有：根据电动机的旋转信号控制充放电的充放电电路(111)、根据旋转信号的反转信号控制充放电的充放电电路(112)、根据充放电电路(111)和充放电电路(112)的输出控制充放电的充放电电路(113)，充放电电路(113)在电动机的旋转信号的一周期内进行两次放电。

Description

锁定检测电路

技术领域

本发明涉及检测电动机的锁定的锁定检测电路。

背景技术

在近年的电动机中，为了防止锁定而导致的过电流，使用各种锁定检测电路。图3表示现有的锁定检测电路的一例。

现有的锁定检测电路10输出基于从检测电动机的旋转的霍尔元件20输出的旋转信号的信号，监视电路30监视锁定检测电路10的输出信号。然后，当锁定检测电路10的输出信号的电压等级成为规定值以上时，监视电路30判定为电动机不旋转，并向电动机驱动电路40指示停止驱动电动机。

锁定检测电路10由恒流源11、12、晶体管M1、M2、电容器C1构成。晶体管M1的集电极与恒流源11连接，发射极接地。对晶体管M1的基极施加来自霍尔元件20的旋转信号。

晶体管M2的集电极与恒流源12连接，发射极接地。晶体管M2的基极与晶体管M1的集电极连接。在晶体管M2的集电极连接电容器C1的一端。电容器C1的另一端接地。晶体管M2与电容器C1的连接点CT作为锁定检测电路10的输出端子，与后段的监视电路30连接。

当霍尔元件20检测电动机的旋转，并输出旋转信号时，旋转信号被施加到晶体管M1的基极。晶体管M1对应旋转信号切换导通/截止。晶体管M2因为与晶体管M1的集电极连接，所以与晶体管M1的导通/截止相配合地，切换导通/截止。在一端与晶体管M2的集电极连接的电容器C1中，配合晶体管M2的导通/截止来进行充放电。因此，输出端子CT的输出波形成为锯齿状的波形。

在锁定检测电路10中，例如在从霍尔元件20输出的旋转信号在一定期间内一直是高电平(以下称为H电平)的情况下，在晶体管M1的基极持续施加H电平的信号。由此，晶体管M1的集电极维持低电平(以下称为L电平)状态。于是，晶体管M2的集电极维持H电平，持续对电容器C1进行充电。

此时，监视电路30监视锁定检测电路10的输出端子CT的电压等级，在输出端子CT的电压等级成为规定值(锁定检测电平)以上时，判定为是电动机不旋转的状态(电动机的锁定)。然后，监视电路30向电动机驱动电路通知电动机的驱动停止指示。

在现有的锁定检测电路10中，如上所述检测电动机的锁定，防止在电动机不旋转的状态下继续向电动机输入电流。

作为现有的与电动机的锁定检测有关的技术，例如在专利文献1中记载了虽然使用小容量的电容器，也能够发挥锁定检测以及自动恢复功能的结构的电动机驱动装置。此外，在专利文献2中记载了以下的锁定报警装置：在电动机旋转时可以选择输出FG信号或L(或者H)电平信号中的哪一个信号，在已锁定时，仅输出H(或者L)电平，容易闭锁后段的电路处理。

【专利文献1】特开平7-131995号公报

【专利文献2】特开平7-107774号公报

发明内容

但是，在上述现有的锁定检测电路10中，在电动机的转速低旋转信号的周期长的情况下，晶体管M2的截止时间变长，电容器C1的充电时间变长。此时，锁定检测电路10的输出端子CT的电压等级，有时在进行电容器C1的放电之前超过锁定检测电平，成为电动机锁定误检测的主要原因。图4是说明现有的锁定检测电路10的动作的时序图。在图4所示的现有的锁定检测电路10中，当电动机的转速低时，存在即使电动机正在旋转，输出端子CT的电压等级超过锁定检测电平，误检测为锁定的可能性。

本发明是鉴于上述情况，为了解决这些问题而提出的，其目的在于提供一种在电动机的转速低的情况下，也能够防止电动机的锁定误检测的锁定检测电路。

为了达成上述目的，本发明采用了如下的结构：

本发明的锁定检测电路具有：

第一充放电电路(111)，其根据电动机的旋转信号，控制充放电；

第一晶体管(M20)，其根据所述第一充放电电路(111)的输出，控制导通/截止；

第二充放电电路(112)，其根据所述电动机的旋转信号的反转信号控制充放电；

第二晶体管(M40)，其根据所述第二充放电电路(112)的输出，控制导通/截止；以及

第三充放电电路(113)，其根据所述第一晶体管(M20)的输出和所述第二晶体管(M40)的输出，控制充放电，

所述第三充放电电路(113)通过在所述旋转信号的1个周期内进行两次放电的结构，在电动机的转速低的情况下，也能够防止电动机锁定的误检测。

此外，在本发明的锁定检测电路中还可以构成为：所述旋转信号经由变换电路(114)输入到所述第二充放电电路(112)。

此外，在本发明的锁定检测电路中，还可以构成为：所述第一充放电电路(111)、所述第二充放电电路(112)、所述第三充放电电路(113)各自具有晶体管(M10、M30、M50)和电容器(C10、C20、C30)，

所述电容器(C10、C20、C30)的一端和所述晶体管(M10、M30、M50)的集电极与恒流源(115、117、119)连接，

所述电容器(C10、C20、C30)的另一端和所述晶体管(M10、M30、M50)的发射极接地。

此外，在本发明的锁定检测电路中，所述第三充放电电路(113)所具有的晶体管(M50)根据所述第一晶体管(M20)的输出与所述第二晶体管(M40)的输出的合成输出，控制导通/截止。

另外，为了便于理解而附加了上述括号内的参照符号，但只不过是一个例，不限于图示的方式。

根据本发明，在电动机的转速低的情况下，也能够防止电动机的锁定误检测。

附图说明

图1是表示本发明的锁定检测电路100的电路图。

图2是说明本发明的锁定检测电路100的动作的时序图。

图3是表示现有的锁定检测电路的一例的图。

图4是说明现有的锁定检测电路10的动作的时序图。

符号说明

100锁定检测电路；110霍尔元件；111、112、113充放电电路；114变换器；120监视电路；130电动机驱动电路

具体实施方式

本发明具有：根据电动机的旋转信号控制充放电的第一充放电电路、根据旋转信号的反转信号控制充放电的第二充放电电路、根据第一充放电电路和第二充放电电路的输出控制充放电的第三充放电电路，第三充放电电路在电动机的旋转信号的一个周期内进行两次放电。

(实施方式)

以下参照附图说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的锁定检测电路100的电路图。

本实施方式的锁定检测电路100根据从霍尔元件110输出的电动机的旋转信号P，检测电动机的锁定，霍尔元件110检测由电动机驱动电路130驱动的电动机的旋转。监视电路120监视锁定检测电路100的输出信号。然后，当通过锁定检测电路100检测出电动机的锁定时，监视电路120向电动机驱动电路130通知电动机的驱动停止指示，停止电动机的驱动。另外，电动机的旋转信号P例如是表示电动机(未图示)的转速的脉冲信号等。

锁定检测电路100具有充放电电路111、充放电电路112、充放电电路113、变换器(inverter)114、晶体管M20以及晶体管M40。

在锁定检测电路100中，充放电电路111由晶体管M10和电容器C10构成，根据从霍尔元件110输出的电动机的旋转信号P控制电容器C10的充放电。充放电电路111的输出被施加到晶体管M20的基极，晶体管M20的输出与后述的充放电电路112的输出合成后，成为充放电电路113的输入。

充放电电路112由晶体管M30和电容器C20构成，根据通过变换器114反转后的电动机的旋转信号P，控制电容器C20的充放电。充放电电路112的输出被施加到晶体管M40的基极。晶体管M40的输出与充放电电路111的输出合成后，成为充放电电路113的输入。

充放电电路113由晶体管M50和电容器C30构成，根据充放电电路111、112的输出，控制电容器C30的充放电。充放电电路113的输出作为锁定检测电路100的输出，从输出端子CT向监视电路120输出。

以下，进一步说明本实施方式的锁定检测电路100。

在锁定检测电路100中，晶体管M10的集电极、电容C10的一端以及晶体管M20的基极在点a连接。在点a连接恒流源115的一端。恒流源115的另一端与电源电压Vcc连接。晶体管M10的发射极、电容器C10的另一端以及晶体管M20的发射极分别接地。晶体管M20的集电极在点c1与恒流源116的一端连接。恒流源116的另一端与电源电压Vcc连接。此外，晶体管M20的集电极在点c2与晶体管M50的基极连接。

从霍尔元件110输出的旋转信号P通过变换器114被反转，然后施加到晶体管M30的基极上。晶体管M30的集电极、电容器C20的一端以及晶体管M40的基极在点b连接。在点b连接恒流源117的一端。恒流源117的另一端与电源电压Vcc连接。晶体管M30的发射极、电容器C20的另一端以及晶体管M40的发射极分别接地。晶体管M40的集电极在点c3与恒流源118的一端连接。恒流源118的另一端与电源电压Vcc连接。

此外，点c3与点c2连接，晶体管M40的集电极在点c2与晶体管M50的基极连接。在晶体管M50的集电极连接输出端子CT。此外，在输出端子CT连接恒流源119以及电容器C30的一端。晶体管M50的发射极以及电容器C30的另一端接地。恒流源119的另一端与电源电压Vcc连接。

以下参照图2说明本实施方式的锁定检测电路100的动作。图2是说明本发明的锁定检测电路100的动作的时序图。

通过在本发明的锁定检测电路100中具有充放电电路111、112的结构，在旋转信号P的一周期内对电容器C2进行两次放电。在本发明中，通过该结构，在电动机的转速低旋转信号的周期长的情况下，也能够防止锁定的误检测。

首先，说明充放电电路111的动作。当从霍尔元件110输出旋转信号P时，施加给晶体管M10的基极。晶体管M10在旋转信号P为H电平时导通，为L电平时截止。当晶体管M10截止时，开始基于恒流源115的电容器C10的充电。点a的电压等级随着电容器C10的充电上升，当点a的电压等级达到晶体管M20的阈值电压V20时，晶体管M20导通。

当晶体管M20导通时，点c1的电压等级从H电平反转成L电平。在此，在旋转信号P成为L电平后，点c1的电压等级反转为L电平之前的期间内，产生电容器C20的充电时间所导致的延迟时间t1。

当旋转信号P从L电平成为H电平时，晶体管M10导通，点a的电压等级成为L电平。由此，晶体管M20截止，点c1的电压等级与旋转信号P从H电平反转成L电平的定时同时地成为H电平。即，充放电电路111使旋转信号P的下降延迟延迟时间t1。

然后，说明充放电电路112的动作。在充放电电路112中，旋转信号P通过变换器114被反转，然后被施加给晶体管M30的基极。由此，当旋转信号P为L电平时，在晶体管M30的基极施加H电平的信号，当旋转信号P为H电平时，在晶体管M30的基极施加L电平的信号。

晶体管M30在其基极被施加L电平的信号时截止。当晶体管M30截止时，开始向电容器C20充电，点b的电压等级上升。然后，当b的电压等级达到晶体管M40的阈值电压V40时，晶体管M40导通。

当晶体管M40导通时，点c3的电压等级从H电平反转成L电平。在此，在旋转信号P成为H电平后，点c3的电压等级反转为L电平之前的期间内，产生电容器C20的充电时间所导致的延迟时间t2。

当旋转信号P从H电平成为L电平时，在晶体管M30的基极施加H电平的信号，晶体管M30导通。当晶体管M30导通时，点b的电压等级从H电平反转为L电平，晶体管M40截止。当晶体管M40截止时，点c3的电压等级与旋转信号P从H电平反转成L电平的定时同时地从L电平向H电平反转。即，充放电电路112把使旋转信号P反转后的信号的下降延迟延迟时间t2。

点c3在点c2与点c1连接，点c2被施加给晶体管M50的基极。点c2的电压等级是将点c1的电压等级和点c3的电压等级合成后而得的电压等级，成为图2所示的脉冲信号。

从点c1输出的信号是将旋转信号P的下降延迟了延迟时间t1的信号。此外，从点c3输出的信号是把使旋转信号P反转后的信号的下降延迟了延迟时间t2的信号。即，从点c2输出的信号在旋转信号P的一周期中，成为具有脉冲宽度t1和脉冲宽度t2的两个脉冲的信号。

晶体管M50根据从点c2输出的脉冲信号控制导通/截止。晶体管M50在其基极被施加H电平的信号时导通，电容器C30进行放电。此外，晶体管M50在其基极被施加L电平的信号时截止，电容器C30充电。

在本实施方式中，从点c2输出的信号在旋转信号P的一周期内重复进行两次反转。由此，晶体管M50在旋转信号P的一周期内重复进行两次导通/截止，重复进行电容器C30的充放电。因而，在本实施方式中，即使在电动机的转速低，旋转信号P的周期长的情况下，电容器C30在旋转信号P的一周期内进行两次放电。因此，根据本实施方式，在电动机的转速低时，也能够防止电动机的锁定的误检测。

此外，在实施方式中，通过具有充放电电路111、112的结构，在不输入旋转信号P时，也能够检测电动机的锁定。

以下，参照图3说明在现有的锁定检测电路10中不输入旋转信号P时的动作。在图3所示的现有的锁定检测电路10中，在旋转信号P一直为L电平，不输入信号时，晶体管M1保持截止。由此，晶体管M1的集电极维持H电平，晶体管M2一直导通。因此，晶体管M2的集电极维持L电平，电容器C1不充电。即、在现有的锁定检测电路10中，在旋转信号P为L电平的状态下电动机的旋转已停止时，电容器C1不进行充电，所以存在输出端子CT的电压等级达不到锁定检测电平，无法检测电动机的锁定的问题。

在本实施方式中还能够解决上述问题。

在本实施方式中，由于在旋转信号P的一个周期内电容器C30进行两次放电，所以即使在电动机的旋转在旋转信号P为L电平时已停止的情况下，也能够检测出电动机的锁定。

在本实施方式中，在旋转信号P一直为L电平时，持续对晶体管M10施加L电平的信号，晶体管M10一直截止。当晶体管M10截止时，电容器C10被充电，点a的电压等级上升。然后，当点a的电压等级达到晶体管M20的阈值电压时，晶体管M20导通。然后，点c1的电压等级在经过延迟时间t1后从H电平向L电平反转。

此外，在旋转信号P一直是L电平的情况下，在晶体管M30的基极施加H电平的信号，晶体管M30导通。因为在晶体管M30导通的情况下电容器C20不进行充电，所以点b的电压等级成为L电平。由此，在晶体管M40的基极持续施加L电平的信号，点c3的电压等级维持H电平。

由此，点c2的电压等级在旋转信号P成为L电平后，经过延迟时间t1之后，从H电平向L电平反转，并维持L电平。当点c2的电压等级从H电平反转为L电平时，晶体管M50从导通变为截止。由此，电容器C30从正在放电的状态切换为正在充电的状态，持续进行充电。因此，输出端子CT的电压等级达到锁定检测电平，监视电路120能够检测到该情况。当输出端子CT的电压等级超过了锁定检测电平时，监视电路120向电动机驱动电路130输出电动机的驱动停止指示。

如此，在本实施方式中，即使在电动机转速低的情况下，即电动机的旋转信号的周期长的情况下，也能够防止电动机的锁定的误检测，并且在电动机的旋转信号P为L电平时电动机已停止的情况下，也能够检测锁定。

因此，根据本实施方式，即使在转速依赖于电源电压的方式的电动机的情况下，也能够不进行电动机的锁定的误检测，可以在更低的电压下使用电动机。以上根据实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式所示的要件。关于这些点，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行变更，并且能够根据应用方式适当地确定。

Claims (4)

1.一种锁定检测电路，其特征在于，

具有：第一充放电电路，其根据电动机的旋转信号，控制充放电；

第一晶体管，其根据所述第一充放电电路的输出，控制导通/截止；

第二充放电电路，其根据所述电动机的旋转信号的反转信号，控制充放电；

第二晶体管，其根据所述第二充放电电路的输出，控制导通/截止；以及

第三充放电电路，其根据所述第一晶体管的输出和所述第二晶体管的输出，控制充放电，

所述第三充放电电路在所述旋转信号的一周期内进行两次放电。

2.根据权利要求1所述的锁定检测电路，其特征在于，

所述旋转信号经由变换电路被输入给所述第二充放电电路。

3.根据权利要求1或2所述的锁定检测电路，其特征在于，

所述第一充放电电路、所述第二充放电电路以及所述第三充放电电路各自具有晶体管和电容器，

所述电容器的一端以及所述晶体管的集电极与恒流源连接，

所述电容器的另一端以及所述晶体管的发射极接地。

4.根据权利要求3所述的锁定检测电路，其特征在于，

所述第三充放电电路所具有的晶体管根据所述第一晶体管的输出与所述第二晶体管的输出的合成输出，控制导通/截止。

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