CN106208843A - 电动机驱动电路、驱动方法、振动装置以及电子设备 - Google Patents

Abstract

一种电动机驱动电路、驱动方法、振动装置以及电子设备，用于抑制反转制动引起的转子的逆旋转。控制部(110)基于表示驱动对象的电动机(2)的转子的位置的矩形信号(S2)，生成用于控制对电动机(2)的线圈的通电的驱动信号(S3)。驱动部(130)基于驱动信号(S3)来驱动线圈。控制部(110)在反转制动的期间中，监视矩形信号(S2)的周期，若周期缩短则结束反转制动。

Description

电动机驱动电路、驱动方法、振动装置以及电子设备

技术领域

本发明涉及电动机的驱动技术。

背景技术

在无刷电动机用的驱动器中，通常为了使旋转的转子停止，有时搭载制动功能。制动存在再生制动和反转制动。在再生制动中，由驱动器的输出级和电动机线圈形成环路，在环路内流过电流而使电动机线圈的能量消散。

在想要以强于再生制动的制动力使转子停止的情况下，采用反转制动。在反转制动中，驱动电动机线圈，以便在转子中发生与通常驱动状态(正转状态)反相，换言之与正转方向反方向的扭矩。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2006-234208号公报

[专利文献2]日本特开2009-018654号公报

[专利文献3]日本特开平8-191591号公报

发明内容

〔发明所要解决的课题〕

课题1.本发明人们研究了以下的反转制动的控制(称作研究技术)。

在研究技术中，在反转制动的期间中，监视霍尔信号的周期。然后，若周期超过规定的阈值，则认为转子充分地进行了减速而结束反转制动。

在与来自霍尔元件的霍尔信号同步地控制无刷电动机的情况下，反转制动的最小时间受到霍尔信号的周期的制约。因此，在紧接反转制动之前的正转方向的转子扭矩较小的情况下，有时通过某一最小时间以上的反转制动对转子提供的扭矩居上，结果转子逆旋转。

而且，在刚开始逆旋转之后，若霍尔信号的周期超过阈值，则担心不满足反转制动的结束条件，无法从反转制动脱离，使得转子向反方向进一步加速。

课题2.而且，本发明人们在对反转制动进行了研究的结果，认识到以下课题。在与来自霍尔元件的霍尔信号同步地控制无刷电动机的情况下，反转制动的最小时间受到霍尔信号的周期的制约。因此，在刚反转制动之前的正转方向的转子扭矩小的情况下，有时通过某一最小时间以上的反转制动对转子提供的扭矩居上，结果转子逆旋转。另外，该课题没有被作为本领域技术人员的一般认识而理解。

本发明的某一方式鉴于上述期期中一个课题而完成，其例示的目的之一在于提供一种能够防止或抑制、防止反转制动引起的转子的逆旋转的电动机驱动电路。

〔用于解决课题的手段〕

1.本发明的某一方式涉及电动机驱动电路。电动机驱动电路包括：控制部，基于表示驱动对象的电动机的转子的位置的矩形信号，控制对电动机的线圈的通电；驱动部，基于驱动信号来驱动线圈。控制部在反转制动的期间中，监视矩形信号的周期，若周期缩短，则结束反转制动。

根据该方式，能够根据表示转子的转速的周期性相对变化，立即检测转子向反方向的旋转，由此能够抑制反转制动引起的转子的逆旋转。

控制部也可以根据当前的周期和过去的周期的大小关系来结束反转制动。

控制部在将当前的周期记作T_CUR，将过去的周期记作T_PRE，将0以上的校正值记作TCORR时，也可以在满足

T_CUR+T_CORR≤T_PRE

时，结束反转制动。

控制部在将当前的周期记作T_CUR，将过去的周期记作T_PRE时，也可以在满足T_CUR＜T_PRE

时结束反转制动。

过去的周期也可以是前一次测定的周期。过去的周期也可以基于在最近的规定次数中测定的多个周期。

也可以是在反转制动的期间中，若矩形信号的周期变得长于规定的阈值，则控制部结束反转制动。控制部也可以包括在反转制动的期间中对矩形信号的沿的个数进行计量的沿计数器，若沿计数器的计数值超过规定的阈值，则结束反转制动。控制部也可以包含对反转制动的期间长度进行测定的定时器电路，若反转制动的期间到达规定时间，则结束反转制动。反转制动的结束条件也可以组合多个。

2.本发明的其他方式涉及电动机驱动电路。电动机驱动电路包括：控制部，基于表示驱动对象的电动机的转子的位置的矩形信号，生成用于控制对所述电动机的线圈的通电的驱动信号；霍尔比较器，生成矩形信号；控制部，基于矩形信号控制对电动机的线圈的通电；驱动部，基于来自控制部的驱动信号来驱动线圈。控制部在电动机的通常驱动状态下若收到电动机的停止指示，则以与至此的通常驱动状态相应的输出来施加反转制动。

在某一方式中，控制部通过监视施加反转制动之前的通常驱动状态，从而能够推测电动机的转子在正转方向具有多大的扭矩。因此，在推测转子在正转方向具有足够大的扭矩的情况下，以大的输出来施加反转制动，在推测正转方向的扭矩小的情况下，降低反转制动的输出，或者设为输出0即不施加反转制动，由此能够防止转子逆旋转。

在某一方式中，控制部也可以根据在通常驱动状态下发生的矩形信号的切换次数而使反转制动的输出变化。

若矩形信号的电平迁移次数小则推测转子的正转方向的扭矩小，可以降低反转制动的输出。

在某一方式中，控制部也可以包含通常驱动状态下对矩形信号的沿的个数进行计量的沿计数器，并根据沿计数器的计数值而使反转制动的输出变化。

在某一方式中，控制部在收到电动机的停止指示时，在至此所计量的矩形信号的沿的个数小于规定的阈值时，也可以与大时相比，使反转制动的输出降低。

在某一方式中，控制部在收到电动机的停止指示时，在至此所计量的矩形信号的沿的个数小于规定的阈值时，也可以不施加反转制动。

在某一方式中，控制部也可以根据通常驱动状态的长度而使反转制动的输出变化。

若通常驱动状态短，则可以推测转子的正转方向的扭矩小，并使反转制动的输出降低。

在某一方式中，控制部也可以包含对通常驱动状态的长度进行测定的定时器电路，并根据定时器电路的测定时间而使反转制动的输出变化。

在某一方式中，控制部在收到电动机的停止指示时，在测定时间短于规定的阈值时，也可以与长于时相比，使反转制动的输出降低。

在某一方式中，控制部在收到电动机的停止指示时，在测定时间短于规定的阈值时，也可以不施加反转制动。

控制部也可以在反转制动的期间中，若矩形信号的周期变得长于规定的阈值，则结束反转制动。控制部也可以包含在反转制动的期间中对矩形信号的沿的个数进行计量的沿计数器，若沿计数器的计数值超过规定的阈值，则结束反转制动。控制部也可以包含对反转制动的期间长度进行测定的定时器电路，若反转制动的期间到达规定时间，则结束反转制动。反转制动的结束条件也可以组合多个。

在某一方式中，电动机驱动电路也可以一体集成在一个半导体基板上。

所谓“一体集成”，包含电路的全部构成要素被形成在半导体基板上的情况，和电路的主要构成要素被一体集成的情况，也可以为了调节电路常数用而在半导体基板的外部设置一部分电阻和电容等。

通过将电路集成在一个芯片上，从而能够削减电路面积，并且能够保持电路元件的特性均匀。

本发明的其他方式涉及振动装置。振动装置也可以包括在转子上安装了偏心锤的振动电动机、和使振动电动机旋转的电动机驱动电路。

本发明的其他方式涉及电子设备。电子设备也可以包括上述振动装置。

另外，即使将以上的构成要素的任意组合和本发明的构成要素或表现在方法、装置、系统等之间相互置换，作为本发明的方式也是有效的。

〔发明效果〕

根据本发明的某一方式，能够抑制、防止伴随反转制动的转子的逆旋转。

附图说明

图1是第1实施方式的电动机驱动电路的方框图。

图2是表示电动机驱动电路的具体的构成例的方框图。

图3(a)、图3(b)是图1的电动机驱动电路的动作波形图。

图4是表示反转制动控制部的构成例的方框图。

图5是第2变形例的反转制动控制部的方框图。

图6是第2实施方式的第1实施例的电动机驱动电路的方框图。

图7(a)、图7(b)是图6的电动机驱动电路的动作波形图。

图8是第2实施例的电动机驱动电路的方框图。

图9(a)、图9(b)是图8的电动机驱动电路的动作波形图。

图10(a)是包括电动机驱动电路的电子设备的立体图，图10(b)是振动电动机单元的剖面图。

图11是包括电动机驱动电路的电子设备的立体图。

具体实施方式

以下，基于实施方式，参照附图来说明本发明。对各附图中所示的相同或等同的构成要素、构件、处理赋予同一符号，并适当省略重复的说明。此外，实施方式并不是对发明进行限定，而是例示，实施方式中所记述的所有特征或其组合并不一定是发明的本质的特征。

在本说明书中，所谓“构件A与构件B连接的状态”，除了构件A和构件B物理上直接连接的情况之外，还包括构件A和构件B经由不对它们的电气连接状态产生实质的影响，或者不损害它们的耦合所起到的功能和效果的其他构件而间接连接的情况。

同样，所谓“构件C设置在构件A和构件B之间的状态”，除了构件A和构件C、或者构件B和构件C直接连接的情况之外，还包括经由不对它们的电气连接状态产生实质的影响，或者不损害它们的耦合所起到的功能和效果的其他构件而间接连接的情况。

(第1实施方式)

图1是第1实施方式的电动机驱动电路100的方框图。电动机驱动电路100驱动单相无刷电动机(以下，仅称作电动机)2。霍尔元件4生成与电动机2的转子的位置对应的一对霍尔信号H+、H-。霍尔信号H+、H-互为反相。

从未图示的主处理器对电动机驱动电路100输入用于指示电动机2的旋转/停止的控制指令S1。在对电动机驱动电路100输入霍尔信号H+、H-，且控制指令S1指示旋转时，与霍尔信号H+、H-同步地对电动机2的线圈进行通电。

电动机驱动电路100包括霍尔比较器102、控制部110、驱动部130，是在一个半导体基板上一体集成的功能IC(集成电路)。霍尔比较器102对来自霍尔元件4的霍尔信号H+、H-进行比较，生成矩形信号(也称作FG信号)S2。控制部110基于矩形信号S2，生成用于控制对电动机2的线圈的通电的驱动信号S3。驱动部130基于来自控制部110的驱动信号S3，驱动线圈。驱动部130的构成不特别限定，使用公知的电路即可。

控制部110被输入用于指示电动机2的旋转/停止的控制指令S1。控制部110在使电动机2向某一方向(假设正转方向)旋转的通常驱动状态下，若收到电动机2的停止指示，则施加反转制动。控制部110在反转制动的期间中，监视霍尔信号H+、H-的周期，即矩形信号S2的周期T_P(本实施方式中设为半周期)，若周期T_P缩短，则结束反转制动。

控制部110包含通电控制部112、反转制动控制部114。通电控制部112进行与矩形信号S2同步的换流控制。反转制动控制部114控制反转制动的结束。

具体来说，反转制动控制部114在反转制动的期间中，测定矩形信号S2的周期T_P，对当前的周期T_CUR和过去的周期T_PRE进行比较，若当前的周期T_CUR比过去的周期T_PRE缩短，则结束反转制动。这是第1条件。过去的周期T_PRE也可以是紧接之前的周期T_P。或者，过去的周期T_PRE也可以是根据在过去的多个循环中测定的多个周期T_P所计算出的值。例如，过去的周期T_PRE可以是过去的多个周期T_P的算术平均或移动平均。

此外，反转制动控制部114在开始反转制动之后，若经过规定时间T_END，则结束反转制动。这是第2条件。若第1条件、第2条件的其中一个成立，则反转制动控制部114结束反转制动。

与第1实施方式关联的发明作为图1的方框图和电路图而被掌握，或者及于从上述说明所导出的各种装置、电路，不限定于特定的构成。以下，不是为了缩小本发明的范围，而使为了辅助对发明的本质和电路动作的理解，以及将它们明确化，将说明更具体的构成例。

图2是表示电动机驱动电路100的具体构成例的方框图。反转制动控制部114包含周期测定部118以及判定部120。周期测定部118测定矩形信号S2的周期(高电平区间、低电平区间各自的长度，即半周期)，并将表示测定的周期的数据(周期数据)S5输出到判定部120。

判定部120将周期数据S5所示的当前的周期T_CUR与在存储器中保持的过去的周期T_PRE进行比较，若它们的大小关系满足规定的条件(第1条件)，则将结束信号S7置为有效(例如高电平)。此外，判定部120在开始反转制动后，若经过规定时间T_END，则将结束信号S7置为有效。若结束信号S7被置为有效则通电控制部112结束反转制动。

接着说明电动机驱动电路100的动作。图3(a)、(b)是图1的电动机驱动电路100的动作波形图。首先，参照图3(a)说明根据第2条件结束反转制动的情况。在时刻t0，控制指令S1成为指示旋转的高电平。由此，控制部110开始对电动机2的通电。随着电动机2的转速上升，矩形信号S2的周期逐渐缩短。

在时刻t1，若控制指令S1成为指示停止的低电平，则通电控制部112开始反转制动。转子通过反转制动而减速，矩形信号S2的周期逐渐变长。而且，在从时刻t1经过规定时间T_END后的时刻t2，结束信号S7被置为有效，反转制动结束。

接着，参照图3(b)，说明根据第1条件结束反转制动的情况。在时刻t0，控制指令S1成为指示旋转的高电平。由此，控制部110开始向电动机2通电。在紧接之后的时刻t3，在电动机2的转速上升之前，控制指令S1成为低电平，指示电动机2停止，通电控制部112开始反转制动。

周期测定部118在每个循环测定矩形信号S2的周期T_P0、T_P1、T_P2、T_P3...。在第i个循环中，对当前的周期T_CUR(＝T_Pi)和过去的周期T_PRE(＝T_Pi-1)进行比较。这里，假设过去的周期T_PRE是之前紧邻的循环的周期T_P。

在反转制动刚开始之后的期间Ta中，T_Pi＞T_Pi-1成立。即，矩形信号S2的周期慢慢变长，转子减速。若在时刻t4检测到T_P3＞T_P2、满足第1条件，则结束信号S7被置为有效，反转制动结束。

以上是电动机驱动电路100的动作。在短的通常驱动之后，若继续施加反转制动，则转子会被向反方向加速。对此，根据第1实施方式的电动机驱动电路100，测定矩形信号S2的周期T_P，若检测到T_CUR＜T_PRE，则视为转子向反方向反转，并能够立即停止反转制动。

图4是表示反转制动控制部114的构成例的方框图。判定部120包括分别判定第1条件、第2条件的第1判定部120a、第2判定部120b。第2判定部120b包含定时器电路160，测定刚开始反转制动后的经过时间，在经过规定时间T_END后，将结束信号S7b置为有效。规定时间TEND根据规定的地址的寄存器162的值而设定。规定时间T_END最好能够经由I2C(Inter IC)总线等接口从外部的主处理器进行设定。

第1判定部120a包含存储器150、比较器152、加算器154、寄存器156。存储器150保持过去的周期T_PRE。如上所述，过去的周期T_PRE可以是紧接之前的周期T_P，也可以是过去的多个周期T_P的平均值。

根据霍尔元件的安装位置、磁场的偏差，即使转子在以一定速度旋转的情况下，有时矩形信号S2的周期T_P也不一定而会变动。这意味着在将当前的周期T_Pi和前一次的周期T_Pi-1进行了简单比较的情况下，可能会误检测转子的逆旋转。为了防止该误检测，第1判定部120a对周期TCUR进行校正。

加算器154对当前的周期T_CUR加上校正值T_CORR，生成校正后的周期T_CUR’。校正值T_CORR为0以上(≥0)，根据规定的地址的寄存器156的值而设定。规定值T_CORR最好能够经由I2C(Inter IC)总线等接口从外部的主处理器设定。校正值T_CORR的最佳值根据电动机2的种类、极数，或与该转子连接的负载、惯性矩等决定即可。

比较器152对校正后的当前的周期T_CUR’和过去的周期T_PRE进行比较，在满足

T_CUR’≤T_PRE

时，换言之，在满足

T_CUR+T_CORR≤T_PRE

时，将结束信号S7a置为有效。

若结束信号S7a、S7b的至少一方被置为有效，则将结束信号S7置为有效。例如，逻辑门164也可以由“或门”构成。

根据该反转制动控制部114，可以相应于校正值T_CORR来调节转子的反转检测的灵敏度。通过使得能够利用寄存器156从外部设定校正值T_CORR，能够在使用电动机驱动电路100的平台上实现最佳的控制。

以上，根据第1实施方式说明了本发明的某个方面。第1实施方式为例示，本领域技术人员应当理解这些各个构成要素和各处理处理的组合可以有各种变形例，而且这些变形例也在本发明的范围内。以下，说明这样的变形例。

(第1变形例)

在图4中，校正了当前的周期T_CUR，但也可以反过来校正过去的周期T_PRE。在该情况下，也可以从由存储器150读出的值中减去校正值T_CORR，生成校正后的周期T_PRE’，并对T_PRE和T_CUR进行比较。

(第2变形例)

在第1实施方式中，在开始了反转制动之后，若经过规定时间T_END，则结束反转制动，但本发明不限定于此。图5是第2变形例的反转制动控制部114a的方框图。在第2变形例中，也可以以在反转制动的期间中发生的矩形信号S2的切换次数(沿的个数)超过阈值作为第2条件。

第2判定部120b包含沿计数器170、比较器172、寄存器174。沿计数器170在反转制动开始後，对矩形信号S2的沿的个数进行计数。比较器172将沿计数器170的计数值S4与规定的阈值D进行比较，若S4＞D，则将结束信号S7b置为有效。阈值D根据规定的地址的寄存器174的值而设定。阈值D最好能够经由I2C(Inter IC)总线等接口从外部的主处理器设定。

(第3变形例)

在第1实施方式中，在满足第1条件、第2条件的任何一个的情况下结束反转制动，但也可以省略第2条件。在该情况下，也可以省略图4的定时器电路160以及逻辑门164。

(第4变形例)

在第1实施方式中，基于当前的周期T_CUR和过去的周期T_PRE的大小关系而结束了反转制动，但本发明不限定于此。例如，也可以关注于连续的多个(例如3个以上)的周期，在发现周期有缩短倾向时，结束反转制动。

(第5变形例)

霍尔比较器102也可以内置于包含霍尔元件4的霍尔IC。或者，霍尔元件4也可以内置于电动机驱动电路100。

(第6变形例)

在第1实施方式中，说明了利用来自霍尔元件的霍尔信号而进行换流控制，并进行反转防止的控制的电动机驱动电路100，也可以代替来自霍尔元件的霍尔信号而使用除此以外的包含转速信息的信号。

(第2实施方式)

参照图1说明第2实施方式。由于基本构成与第1实施方式同样，因此省略有关相同点的说明，并说明其不同点。

对控制部110输入用于指示电动机2的旋转/停止的控制指令S1。控制部110在使电动机2向某一方向(假设正转方向)旋转的通常驱动状态下，若收到电动机2的停止指示，则以与至此的通常驱动状态相应的输出施加反转制动。

控制部110包括通电控制部112、反转制动控制部114。通电控制部112进行与矩形信号S2同步的换流控制。反转制动控制部114控制反转制动的输出。具体来说，反转制动控制部114基于施加反转制动之前的通常驱动状态，使反转制动的输出变化。在电动机驱动电路100进行PWM控制的情况下，反转制动控制部114使对电动机2施加的驱动电压Vo+/Vo-的占空比变化，从而能够使反转制动的输出变化。

以上是第2实施方式中的电动机驱动电路100的构成。接着说明其动作。

在控制指令S1指示转子的旋转期间，通电控制部112基于矩形信号S2进行换流控制，并对电动机2供给具有与目标转速相应的占空比的驱动电圧Vo+/Vo-。通常驱动状态下的占空比可以是固定值，或者也可以是100％。

反转制动控制部114监视通常驱动状态。反转制动控制部114可以根据监视结果，推定电动机2的转子在正转方向上具有多大的扭矩。因此，在推定转子在正转方向上具有足够大的扭矩的情况下，以大的输出(额定输出)施加反转制动，在推定正转方向的扭矩小的情况下，使反转制动比额定输出降低，或者设为输出零，即不施加反转制动。

由此，通过反转制动对转子施加的反方向扭矩可以防止超过在通常驱动状态下施加的正方向扭矩，并防止转子逆旋转。

第2实施方式相关联的发明作为图1的方框图和电路图来把握，或者及于从上述说明导出的各种装置、电路，不限定于特定的构成。以下，不是为了缩小本发明的范围，而使为了帮助理解发明的本质和电路动作，并且使他们明确化，说明更具体的的构成例。

图6是第2实施方式的第1实施例的电动机驱动电路100a的方框图。

电动机驱动电路100a的反转制动控制部114a根据在通常驱动状态下发生的矩形信号S2的切换次数，使反转制动的输出变化。反转制动控制部114a包含沿计数器116、周期测定部118、驱动部130。沿计数器116在通常驱动状态下，计量矩形信号S2的沿的个数。判定部120根据沿计数器116的计数值S4而使反转制动的输出变化。

例如控制部110(判定部120)在(i)控制指令S1指示了电动机的停止时，在表示至此所计数的矩形信号S2的沿的个数的计数值S4大于规定的阈值A的情况下，以额定输出施加反转制动。例如，额定输出也可以是70～100％的范围的占空比。

例如，阈值A也可以决定为转子成为1旋转(机械角360°)以下。例如，在3极无刷电动机中，在转子的1旋转中，发生6次矩形信号S2的沿，在半旋转中发生3次。因此，也可以设为A＝3～6左右。在2极无刷电动机中，在转子的1旋转中，发生2次矩形信号S2的沿，在半旋转中发生1次，因此也可以设为A＝1～2。

阈值A根据电动机2的种类、极数和其转子上连接的负载、惯性矩等而决定即可，可以设为1～20左右。

相反，控制部110(判定部120)在(ii)至此所计数的矩形信号S2的沿的个数小于规定的阈值A时，使反转制动的输出从额定输出降低。在本实施方式中，控制部110在计量的矩形信号的沿的个数小于规定的阈值A时，不施加反转制动。即，反转制动的输出被设定为占空比＝0％。

周期测定部118在施加反转制动的期间，测定矩形信号S2的周期(高电平区间、低电平区间各自的长度，即半周期)，并将表示测定的周期的数据(周期数据)S5输出到判定部120。若周期数据S5表示的周期长于规定的阈值B，则判定部120结束反转制动。

阈值A最好能够根据存储在某个地址的寄存器中的设定数据进行设定。同样，阈值B也最好能够根据存储在某一地址的寄存器中的设定数据而进行设定。这些阈值A、B根据电动机2的种类、规格和用途而最佳的值不同，因此搭载电动机驱动电路100的设备的设计者通过设为能够选择阈值A、B，从而能够对各种平台实现最佳的控制。

以上是电动机驱动电路100a的构成。接着说明其动作。

图7(a)、(b)是图6的电动机驱动电路100a的动作波形图。本说明书中的波形图和时序图的纵轴和横轴为了容易理解而进行了适当的放大、缩小，而且表示的各波形为了容易理解而被进行了简化、或者夸张或强调。

参照图7(a)。在时刻t0，控制指令S1成为指示旋转的高电平。由此，控制部110开始对电动机2通电。随着电动机2转速上升，矩形信号S2的周期逐渐缩短。计数值S4随着电动机2的旋转而増加，在时刻t1，到达沿计数器116的上限值N。

在时刻t2，控制指令S1成为指示停止的低电平。在时刻t2，由于N＞A，因此以额定输出施加反转制动。通过反转制动，转子减速，矩形信号S2的周期逐渐变长。在时刻t3，若矩形信号S2的周期T_P超过阈值B，则反转制动期间结束。

参照图7(b)。在时刻t0，控制指令S1成为指示旋转的高电平。由此，控制部110开始对电动机2通电。在紧接之后的时刻t1，在电动机2的转速上升之前，控制指令S1成为低电平，指示电动机2的停止。

在时刻t1，沿的计数值S4为2，比阈值A(例如设为3)小。因此，不施加反转制动，通过再生制动使转子停止，或者使转子自然停止。

以上是电动机驱动电路100a的动作。在图7(b)中，时刻t1的电动机的正转方向的扭矩非常小。因此，在控制指令S1成为低电平时，若施加反转制动，则转子会开始向反方向旋转。而且，在刚开始向反方向旋转之后，若矩形信号S2的周期T_P短于阈值B，则不会从反转制动脱离，担心会使转子向反方向进一步加速。

对此，根据图6的电动机驱动电路100a，在通常驱动状态下测定的矩形信号S2的沿的个数小于阈值A的情况下，推定向正转方向的扭矩足够小，不施加反转制动就可以防止转子的反转。

此外，第1实施例与以下说明的第2实施例相比，具有以下的优点。在第2实施例中，基于通常驱动状态的长度，推定电动机的正转方向的旋转状态，并切换是否应施加反转制动，但在发生转子中夹入异物等异常时，即使通常驱动状态的长度足够长，正转方向的扭矩小，通过反转制动，转子也有可能反转。对此，矩形信号S2的沿的个数大于阈值A成为电动机可靠地向正转方向旋转的根据，因此即使在异常状态下，也能够防止转子反转。

图8是第2实施例的电动机驱动电路100b的方框图。

电动机驱动电路100b的反转制动控制部114b根据通常驱动状态的长度而使反转制动的输出变化。反转制动控制部114b代替图6的沿计数器116而包括定时器电路122。定时器电路122测定通常驱动状态的长度，生成表示测定的长度的区间长度数据S6。定时器电路122也可以是在通常驱动状态中对时钟信号进行计数升高(或计数降低)的数字定时器。在其他实施方式中，定时器电路122也可以是模拟定时器。判定部120根据定时器电路122的测定时间，使反转制动的输出变化。

例如，若定时器电路122的测定时间超过规定的阈值C，则判定部120以额定输出施加反转制动，在测定时间短于阈值C的状态下，在指示了停止时，不施加反转制动或使反转制动的输出降低。

以上为图8的电动机驱动电路100b的构成。接着说明其动作。

图9(a)、(b)是图8的电动机驱动电路100b的动作波形图。参照图9(a)。在时刻t0，控制指令S1成为指示旋转的高电平。由此，控制部110开始向电动机2通电。随着电动机2的转速上升，矩形信号S2的周期逐渐缩短。表示通常驱动状态的长度的区间长度数据S6随着时间逐渐増大。由于定时器电路122的位宽有限，因此若区间长度数据S6到达某一上限值，则计数升高停止。

在时刻t2，控制指令S1成为指示停止的低电平。在时刻t2，由于S6＞C，因此以额定输出施加反转制动。通过反转制动，转子减速，矩形信号S2的周期逐渐变长。在时刻t3，若矩形信号S2的周期TP超过阈值B，则反转制动期间结束。

参照图9(b)。在时刻t0，控制指令S1成为指示旋转的高电平。由此，控制部110开始对电动机2通电。在紧接之后的时刻t1，在电动机2的转速上升之前，控制指令S1成为低电平，指示电动机2的停止。

在时刻t1，区间长度数据S6比阈值C小。因此，不施加反转制动，通过再生制动使转子停止，或者使转子自然停止。

以上是电动机驱动电路100b的动作。根据电动机驱动电路100b，也得到与图6的电动机驱动电路100a同样的效果。

以上，基于第2实施方式说明了本发明的某一方面。第2实施方式为例示，本领域技术人员应当理解这些各个构成要素和各处理处理的组合可以有各种变形例，而且这些变形例也在本发明的范围内。以下，说明这样的变形例。

(第7变形例)

在第2实施方式中，在担心反转的情况下，使反转制动的输出为零，但本发明不限定于此。例如，在担心反转的情况下，也可以将反转制动的输出设为比零大且比额定输出小的值，例如5～30％左右。

(第8变形例)

或者，担心反转的情况下的反转制动的输出也可以之前的通常驱动状态而适应性地变化。例如，可以在通常驱动状态下测定的矩形信号S2的沿的个数越少，则越降低反转制动的输出，也可以通常驱动状态的长度越短，则越降低反转制动的输出。

(第9变形例)

在第2实施方式中，若矩形信号S2的周期T_P超过阈值B，则结束反转制动期间，但本发明不限定于此。在第9变形例中，以在反转制动的期间中发生的矩形信号S2的切换次数(沿的个数)超过阈值的情况作为契机，结束反转制动。在对图6的第1实施例应用第9变形例的情况下，可以使用沿计数器116来对反转制动的期间中的矩形信号S2的沿的个数进行计数。若在反转制动中发生的沿的个数S4超过阈值D，则判定部120结束反转制动。

在对图8的第2实施例应用第9变形例的情况下，对反转制动控制部114b追加沿计数器116即可。

(第10变形例)

在第10变形例中，若反转制动期间的长度达到规定时间T_END，则结束反转制动。在对图8的第2实施例应用第10变形例的情况下，使用定时器电路122来测定反转制动的期间的长度即可。判定部120将定时器电路122测定的反转制动的期间与规定时间T_END进行比较。

在对图6的第1实施例应用第10变形例的情况下，对反转制动控制部114a追加定时器电路122即可。

(第11变形例)

霍尔比较器102可以内置于包含霍尔元件4的霍尔IC中。或者，霍尔元件4也可以内置于电动机驱动电路100中。

(第12变形例)

在第2实施方式中，说明了利用来自霍尔元件的霍尔信号进行换流控制，并进行反转防止的控制的电动机驱动电路100，但也可以代替来自霍尔元件的霍尔信号而使用除此以外的包含转速信息的信号。

第1实施方式的任意特征和第2实施方式的任意特征可以组合，这些组合作为本发明的一个方式也是有效的。

(用途)

接着，说明在第1或第2实施方式中说明的电动机驱动电路100的用途。图10(a)是包括电动机驱动电路100的电子设备300a的立体图，图10(b)是振动电动机单元的剖面图。

电子设备300是具有振动功能的器件，例如，举例示出移动电话端末、智能手机、平板PC、便携游戏设备、游戏控制台的控制器等。图10(a)中作为代表而示出智能手机。

电子设备300包括振动装置302以及主处理器304。振动装置302是电动机2以及电动机驱动电路100一体构成，并由外壳覆盖的振动电动机单元。如图10(b)所示，基板310上安装电动机驱动电路100和线圈312。而且，主轴316上安装垫圈314，并且被可自由旋转地支撑。在主轴316的前端，安装偏心的锤318a以及具有在其内周部埋入的永磁铁318b的转子318。振动装置302整体由外壳320覆盖。

电动机驱动电路100响应于来自主处理器304的控制指令S1，使电动机2旋转。主处理器304可以是基带处理器或者应用处理器。

图11是其他结构的电子设备300b的立体图。在电动机2的转子上安装偏心锤306。电动机2为不需要霍尔元件的构成。

以上为电子设备300a、300b的构成。通过对振动装置302采用实施方式的电动机驱动电路100，从而能够防止转子由于反转制动而逆旋转从而振动持续，能够立即阻止振动。

根据实施方式，使用具体的用户说明了本发明，实施方式仅仅是表示了本发明的原理、应用，实施方式中，在不脱离权利要求范围所规定的本发明的思想的范围中，允许多种变形例和配置的变更。

〔标号说明〕

2...电动机，4...霍尔元件，100...电动机驱动电路，102...霍尔比较器，110...控制部，130...驱动部，S1...控制指令，S2...矩形信号，S3...驱动信号，S4...计数值，S5...周期数据，S6...区间长度数据，S7...结束信号，112...通电控制部，114...反转制动控制部，116...沿计数器，118...周期测定部，120...判定部，120a...第1判定部，120b...第2判定部，122...定时器电路，150...存储器，152...比较器，154...加算器，156...寄存器，160...定时器电路，162...寄存器，164...逻辑门，170...沿计数器，172...比较器，174...寄存器，300...电子设备，302...振动装置，304...主处理器。

Claims (33)

1.一种电动机驱动电路，包括：

控制部，基于表示驱动对象的电动机的转子的位置的矩形信号，生成用于控制对所述电动机的线圈的通电的驱动信号，和

驱动部，基于所述驱动信号来驱动所述线圈；

所述控制部在反转制动的期间中监视所述矩形信号的周期，若所述周期缩短，则结束反转制动。

2.如权利要求1所述的电动机驱动电路，其特征在于，所述控制部基于当前的周期和过去的周期的大小关系而结束反转制动。

3.如权利要求2所述的电动机驱动电路，其特征在于，在将所述当前的周期记作T_CUR，将所述过去的周期记作T_PRE，将0以上的校正值记作T_CORR时，所述控制部在满足

T_CUR+T_CORR≤T_PRE

时，结束所述反转制动。

4.如权利要求2所述的电动机驱动电路，其特征在于，所述控制部在将所述当前的周期记作T_CUR，将所述过去的周期记作T_PRE时，在满足

T_CUR＜T_PRE

时，结束所述反转制动。

5.如权利要求2至4的任何一项所述的电动机驱动电路，其特征在于，所述过去的周期是前一次测定的周期。

6.如权利要求2至4的任何一项所述的电动机驱动电路，其特征在于，所述过去的周期是基于在最近的规定次数中测定的多个周期的。

7.如权利要求1至4的任何一项所述的电动机驱动电路，其特征在于，还包括霍尔比较器，用于对来自霍尔元件的互相反相的一对霍尔信号进行比较，并生成所述矩形信号。

8.如权利要求1至4的任何一项所述的电动机驱动电路，其特征在于，在反转制动的期间中，若所述矩形信号的周期变得长于规定的阈值，则所述控制部结束反转制动。

9.如权利要求1至4的任何一项所述的电动机驱动电路，其特征在于，所述控制部包含用于在反转制动的期间中计量所述矩形信号的沿的个数的沿计数器，若所述沿计数器的计数值超过规定的阈值，则结束反转制动。

10.如权利要求1至4的任何一项所述的电动机驱动电路，其特征在于，所述控制部包含用于测定反转制动的期间的长度的定时器电路，若反转制动的期间到达规定时间，则结束反转制动。

11.如权利要求1至4的任何一项所述的电动机驱动电路，其特征在于，被一体集成在一个半导体基板上。

12.一种振动装置，其特征在于，包括：

振动电动机，在转子上安装了偏心锤；

如权利要求1至4的任何一项所述的电动机驱动电路，用于使所述振动电动机旋转。

13.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求12所述的振动装置。

14.一种电动机的驱动方法，其特征在于，包括：

对来自霍尔元件的互相反相的一对霍尔信号进行比较，并生成矩形信号的步骤；

与所述矩形信号同步地对所述电动机的线圈进行通电的步骤；

若被指示停止所述电动机，则施加反转制动的步骤；

在所述反转制动的期间中，监视所述矩形信号的周期，若所述周期缩短，则结束反转制动的步骤。

15.一种电动机驱动电路，其特征在于，包括：

控制部，基于表示驱动对象的电动机的转子的位置的矩形信号，生成用于控制对所述电动机的线圈的通电的驱动信号，和

驱动部，基于所述驱动信号来驱动所述线圈；

所述控制部若在所述电动机的通常驱动状态下收到所述电动机的停止指示，则以与至此的通常驱动状态对应的输出来施加反转制动。

16.如权利要求15所述的电动机驱动电路，其特征在于，所述控制部根据在所述通常驱动状态下发生的所述矩形信号的切换次数，使所述反转制动的输出变化。

17.如权利要求16所述的电动机驱动电路，其特征在于，所述控制部包含用于在所述通常驱动状态下对所述矩形信号的沿的个数进行计量的沿计数器，并根据所述沿计数器的计数值使所述反转制动的输出的变化。

18.如权利要求17所述的电动机驱动电路，其特征在于，所述控制部在收到所述电动机的停止指示时，在至此所计量的所述矩形信号的沿的个数小于规定的阈值时，使所述反转制动的输出与大于时相比降低。

19.如权利要求17所述的电动机驱动电路，其特征在于，所述控制部在收到所述电动机的停止指示时，在至此所计量的所述矩形信号的沿的个数小于规定的阈值时，不施加反转制动。

20.如权利要求15所述的电动机驱动电路，其特征在于，所述控制部根据所述通常驱动状态的长度而使所述反转制动的输出变化。

21.如权利要求16所述的电动机驱动电路，其特征在于，所述控制部包含用于测定所述通常驱动状态的长度的定时器电路，根据所述定时器电路的测定时间而使所述反转制动的输出变化。

22.如权利要求21所述的电动机驱动电路，其特征在于，所述控制部在收到所述电动机的停止指示时，在所述测定时间短于规定的阈值时，与长于时相比，使所述反转制动的输出降低。

23.如权利要求21所述的电动机驱动电路，其特征在于，所述控制部在收到所述电动机的停止指示时，在所述测定时间短于规定的阈值时，不施加所述反转制动。

24.如权利要求15至23的任何一项所述的电动机驱动电路，其特征在于，还包括霍尔比较器，用于对来自霍尔元件的互相反相的一对霍尔信号进行比较，并生成所述矩形信号。

25.如权利要求15至23的任何一项所述的电动机驱动电路，其特征在于，在反转制动的期间中，若所述矩形信号的周期变得长于规定的阈值，则所述控制部结束反转制动。

26.如权利要求15至23的任何一项所述的电动机驱动电路，其特征在于，所述控制部包含用于在反转制动的期间中对所述矩形信号的沿的个数进行计量的沿计数器，若所述沿计数器的计数值超过规定的阈值，则结束反转制动。

27.如权利要求15至23的任何一项所述的电动机驱动电路，其特征在于，所述控制部包含用于对反转制动的期间的长度进行测定的定时器电路，若反转制动的期间达到规定时间，则结束反转制动。

28.如权利要求15至23的任何一项所述的电动机驱动电路，其特征在于，被一体集成在一个半导体基板上。

29.一种振动装置，其特征在于，包括：

振动电动机，在转子上安装了偏心锤；

如权利要求15至23的任何一项所述的电动机驱动电路，用于使所述振动电动机旋转。

30.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求29所述的振动装置。

31.一种电动机的驱动方法，其特征在于，包括：

对来自霍尔元件的互相反相的一对霍尔信号进行比较并生成矩形信号的步骤；

与所述矩形信号同步地对所述电动机的线圈进行通电的步骤；

在所述电动机的通常驱动状态下若发生所述电动机的停止指示，则以与至此的通常驱动状态相应的输出来施加反转制动的步骤。

32.如权利要求31所述的驱动方法，其特征在于，在施加所述反转制动的步骤中，根据在所述通常驱动状态下发生的所述矩形信号的切换次数而使所述反转制动的输出变化。

33.如权利要求31所述的驱动方法，其特征在于，在施加所述反转制动的步骤中，根据所述通常驱动状态的长度而使所述反转制动的输出变化。