JP2004242466A - アナログドライブシステムの異常出力防止回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】アナログ異常出力を防止し、モータの誤動作を防止することを目的とする。
【解決手段】アナログインターフェースを持つドライブユニット2に対し、PWM発生回路によるアナログ出力回路を備えたコントロールユニット1において、PWM発生回路の動作クロック停止検出回路により、PWM発生回路への動作クロック停止を検出する手段を備える。また、アナログ出力回路にアナログスイッチを備え、動作クロック停止検出回路からのクロック停止検出信号によりアナログスイッチをOFFすることでドライブユニット2へのアナログ出力を遮断し、モータ3の誤動作を防止することを可能とするアナログ電圧異常出力防止回路を備える。
【選択図】 図1
【解決手段】アナログインターフェースを持つドライブユニット2に対し、PWM発生回路によるアナログ出力回路を備えたコントロールユニット1において、PWM発生回路の動作クロック停止検出回路により、PWM発生回路への動作クロック停止を検出する手段を備える。また、アナログ出力回路にアナログスイッチを備え、動作クロック停止検出回路からのクロック停止検出信号によりアナログスイッチをOFFすることでドライブユニット2へのアナログ出力を遮断し、モータ3の誤動作を防止することを可能とするアナログ電圧異常出力防止回路を備える。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アナログドライブシステムにおけるアナログ出力回路に関するものであり、特にPWM発生回路への動作クロック停止時のアナログ異常出力防止回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図1のようなアナログインターフェースを有するドライブシステムにおいて、1はアナログ出力回路を備えたコントロールユニットである。2は1のコントロールユニットからのアナログ出力を受けてモータを制御するドライブユニットであり、3は2のドライブユニットに接続されるモータである。本システムのモータ3はコントロールユニット1で制御されたアナログ出力をドライブユニット2で受けそのアナログ電圧の値によるドライブユニットからの指令で駆動する。
図6は図1のアナログドライブシステムにおけるコントロールユニット1内部の従来のアナログ出力回路を示す図である。図6において4はPWM発生回路、5は1段目オペアンプ、6は2段目オペアンプであり、7はアナログ出力電圧調整用の抵抗である。
図8は、アナログ出力を0Vとする時の、PWM発生回路4からの出力波形である。つまりこのアナログ出力回路は、PWM発生回路4による出力パルス幅がデューティー50%(HIGHの期間とLOWの期間が1:1となる)の時、アナログ出力が0Vとなる回路である。
また、図9はアナログ出力が正の最大値となる場合のPWM発生回路4からのPWM出力波形であり、図10はアナログ出力が負の最大値となる場合のPWM発生回路4からのPWM出力波形である。
従来、このアナログ出力回路においてドライブユニットへのアナログ出力はPWM発生回路4のPWM出力パルス幅を制御することによりアナログ出力値を調節し、ドライブユニット2はそのアナログ出力電圧によりモータ3を駆動していた(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】特開平11−312369号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図6に示す従来技術ではPWM発生回路動作用クロックを出力する発振器(OSC_A)8からのクロックが部品不良等の要因で停止してしまった場合、PWM発生回路4の出力は停止し、PWM出力が正負のどちらかに偏ってしまう。その値によりアナログ出力は正もしくは負の最大値となり、モータが誤動作する可能性がある。
図7はPWM発生回路用動作クロックが停止した場合におけるアナログ出力回路各点の電圧波形の説明図である。図7のようにPWM出力をデューティ50%で発生させ、アナログ出力=0Vによりモータを停止しておいた状態においてPWM発生回路用動作クロックが停止した場合、PWM出力がHighの状態で停止した場合、アナログ出力は正の最大値となりモータは正方向の最大速度で誤動作するという問題があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明はPWM(PulseWidthModulation)発生回路によるアナログ出力回路を備えたアナログドライブシステムにおいて、PWM発生回路用動作クロックが停止した場合においても、PWM発生回路用動作クロック停止を検出する回路を備え、かつ、本検出回路からのクロック停止検出信号により、アナログ出力回路が持つ2つのオペアンプの間に挿入されたアナログスイッチを遮断することでアナログ異常出力を防止し、モータの誤動作を防止する事が可能となる。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明を行う。
図2は、図1のアナログドライブシステムにおけるコントロールユニット1内部のアナログ出力回路である。図2に示す4はPWM発生回路、5は1段目オペアンプ、6は2段目オペアンプ、7はアナログ出力電圧調整用の抵抗、8はPWM発生回路用発振器(OSC_A)、10はゲート制御端子10aを持つアナログスイッチ、12はOSC_A8のクロック停止検出回路、14はクロック停止検出回路動作用クロック発振器(OSC_B)である。
図4、5はクロック停止検出回路12の回路図及び動作説明図であり以下に説明を行う。
クロック停止検出回路用発振器OSC_B14の出力クロック(CLK_DET)15の周期:T2とPWM発生回路用動作クロック9(CLK_PWM)の周期:T1の関係は(T2/2)>T1とし、クロック停止検出回路12は図4に示すように3段のフリップフロップ(FF)16、17、18から成る。動作原理を以下に示す。
まず、正常動作時の動きを以下に示す。
1)リセット信号(/RESET)によりFF18_/Q出力がHigh(クロック停止未検出状態)となる。
2)FF16はCLK_DETがHighの期間(FF16_CLRがLow)でクリアされ、FF16_/Q出力はHighとなる。
3)FF16はCLK_DETがLow(FF16_CLRがHigh)の状態でCLK_PWMの立ち上がりエッジが入力されるとFF16_/Q出力をLowとする。
4)FF17はCLK_DETの立ち上がりエッジでFF16_/Q出力(Low)をラッチしFF17_Q出力をLowのままとする。
5)FF17_Q出力がLowのままであるので、FF18_/Q出力はHigh(クロック停止未検出状態)のままとなる。
次に、CLK_PWMが停止した場合の動きを以下に示す。
1)リセット信号(/RESET)によりFF18_/Q出力がHighとなる。
2)FF16はCLK_DETがHighの期間(FF16_CLRがLow)でクリアされ、FF16_/Q出力はHighとなる。
3)FF16はCLK_DETがLow(FF16_CLRがHigh)の状態でCLK_PWMの立ち上がりエッジが入力されないため、FF16_/Q出力がHighのままとなってしまう。
4)FF17はCLK_DETの立ち上がりエッジでFF16_/Q出力(High)をラッチしFF17_Q出力をHighとする。
5)FF17_Q出力がLow→Highに変化することでFF18_/Q(/ALM)出力はLow(クロック停止検出状態)となり、クロック停止検出を行うことができる。
このようにして検出されたクロック停止検出信号(/ALM)13は図2のアナログスイッチ10に接続されており、アナログスイッチ10は、ゲート制御端子10aをHIGHにすることにより入力信号を出力に通過させ、LOWとすると遮断する。11はプルダウン抵抗である。図2において、/ALM13はHighレベルであり1段目オペアンプ5の出力を通過させるが、クロック停止を検出すると/ALM信号13はLowレベルとなり、アナログスイッチ10は遮断され出力は不定となる為、アナログスイッチ10の出力端に設けたプルダウン抵抗11により出力を0Vに固定する。
図3はPWM発生回路用動作クロック9が停止した場合におけるアナログ出力回路各点の電圧波形の説明図である。図3のようにPWM出力をデューティ50%で発生させ、アナログ出力=0Vによりモータを停止しておいた状態でPWM発生回路用動作クロック9が停止した場合においてもクロック停止検出回路12により/ALM信号13が出力され、2段目オペアンプ6への出力信号が0Vに固定させることからアナログ出力も0Vに固定され、モータは停止状態に保持される。
以上の動作により、PWM発生回路動作用クロック9が停止した場合においても、安全にモータ3を停止状態にすることが可能となる。
【0007】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明により、アナログドライブシステムにおいてコントロールユニットのアナログ出力回路にPWM発生回路用クロックの停止検出回路及び、アナログ出力遮断用アナログスイッチを備えることにより、PWM発生回路用クロックが停止した場合でも安全にモータを停止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】アナログドライブシステム構成を示す説明図
【図2】本発明の実施の形態に係わるアナログ出力回路を示す説明図
【図3】本発明の実施の形態に係わるアナログ出力回路各点のPWM発生回路動作用クロック停止時の電圧波形を示す説明図
【図4】PWM発生回路用動作クロック停止検出回路
【図5】PWM発生回路用クロック停止検出回路の動作説明図
【図6】図1におけるコントロールユニットの従来のアナログ出力回路図
【図7】PWM発生回路動作用クロック停止時のアナログ出力回路各点の電圧波形を示す説明図
【図8】アナログ出力が0V時のPWM出力波形を示す説明図
【図9】アナログ出力が正の最大値となる場合のPWM出力波形を示す説明図
【図10】アナログ出力が負の最大値となる場合のPWM出力波形を示す説明図
【符号の説明】
1 コントロールユニット
2 ドライブユニット
3 モータ
4 PWM発生回路
5 1段目オペアンプ
6 2段目オペアンプ
7 アナログ出力調整用の抵抗
8 PWM発生回路動作用発振器(OSC_A)
9 PWM発生回路用動作クロック(CLK_PWM)
10 アナログスイッチ
10a アナログスイッチ8のゲート制御端子
11 プルダウン抵抗
12 クロック停止検出回路
13 クロック停止検出信号(/ALM)
14 クロック停止検出回路動作用発振器(OSC_B)
15 クロック停止検出回路用動作クロック(CLK_DET)
16 クロック停止検出回路の1段目フリップフロップ(FF)
17 クロック停止検出回路の2段目フリップフロップ(FF)
18 クロック停止検出回路の3段目フリップフロップ(FF)
19 クロック停止検出回路12のフリップフロップクリア用リセット信号
20 PWM出力信号
21 1段目オペアンプ5からの出力
22 ドライブユニットへのアナログ出力
【発明の属する技術分野】
本発明は、アナログドライブシステムにおけるアナログ出力回路に関するものであり、特にPWM発生回路への動作クロック停止時のアナログ異常出力防止回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図1のようなアナログインターフェースを有するドライブシステムにおいて、1はアナログ出力回路を備えたコントロールユニットである。2は1のコントロールユニットからのアナログ出力を受けてモータを制御するドライブユニットであり、3は2のドライブユニットに接続されるモータである。本システムのモータ3はコントロールユニット1で制御されたアナログ出力をドライブユニット2で受けそのアナログ電圧の値によるドライブユニットからの指令で駆動する。
図6は図1のアナログドライブシステムにおけるコントロールユニット1内部の従来のアナログ出力回路を示す図である。図6において4はPWM発生回路、5は1段目オペアンプ、6は2段目オペアンプであり、7はアナログ出力電圧調整用の抵抗である。
図8は、アナログ出力を0Vとする時の、PWM発生回路4からの出力波形である。つまりこのアナログ出力回路は、PWM発生回路4による出力パルス幅がデューティー50%(HIGHの期間とLOWの期間が1:1となる)の時、アナログ出力が0Vとなる回路である。
また、図9はアナログ出力が正の最大値となる場合のPWM発生回路4からのPWM出力波形であり、図10はアナログ出力が負の最大値となる場合のPWM発生回路4からのPWM出力波形である。
従来、このアナログ出力回路においてドライブユニットへのアナログ出力はPWM発生回路4のPWM出力パルス幅を制御することによりアナログ出力値を調節し、ドライブユニット2はそのアナログ出力電圧によりモータ3を駆動していた(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】特開平11−312369号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図6に示す従来技術ではPWM発生回路動作用クロックを出力する発振器(OSC_A)8からのクロックが部品不良等の要因で停止してしまった場合、PWM発生回路4の出力は停止し、PWM出力が正負のどちらかに偏ってしまう。その値によりアナログ出力は正もしくは負の最大値となり、モータが誤動作する可能性がある。
図7はPWM発生回路用動作クロックが停止した場合におけるアナログ出力回路各点の電圧波形の説明図である。図7のようにPWM出力をデューティ50%で発生させ、アナログ出力=0Vによりモータを停止しておいた状態においてPWM発生回路用動作クロックが停止した場合、PWM出力がHighの状態で停止した場合、アナログ出力は正の最大値となりモータは正方向の最大速度で誤動作するという問題があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明はPWM(PulseWidthModulation)発生回路によるアナログ出力回路を備えたアナログドライブシステムにおいて、PWM発生回路用動作クロックが停止した場合においても、PWM発生回路用動作クロック停止を検出する回路を備え、かつ、本検出回路からのクロック停止検出信号により、アナログ出力回路が持つ2つのオペアンプの間に挿入されたアナログスイッチを遮断することでアナログ異常出力を防止し、モータの誤動作を防止する事が可能となる。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明を行う。
図2は、図1のアナログドライブシステムにおけるコントロールユニット1内部のアナログ出力回路である。図2に示す4はPWM発生回路、5は1段目オペアンプ、6は2段目オペアンプ、7はアナログ出力電圧調整用の抵抗、8はPWM発生回路用発振器(OSC_A)、10はゲート制御端子10aを持つアナログスイッチ、12はOSC_A8のクロック停止検出回路、14はクロック停止検出回路動作用クロック発振器(OSC_B)である。
図4、5はクロック停止検出回路12の回路図及び動作説明図であり以下に説明を行う。
クロック停止検出回路用発振器OSC_B14の出力クロック(CLK_DET)15の周期:T2とPWM発生回路用動作クロック9(CLK_PWM)の周期:T1の関係は(T2/2)>T1とし、クロック停止検出回路12は図4に示すように3段のフリップフロップ(FF)16、17、18から成る。動作原理を以下に示す。
まず、正常動作時の動きを以下に示す。
1)リセット信号(/RESET)によりFF18_/Q出力がHigh(クロック停止未検出状態)となる。
2)FF16はCLK_DETがHighの期間(FF16_CLRがLow)でクリアされ、FF16_/Q出力はHighとなる。
3)FF16はCLK_DETがLow(FF16_CLRがHigh)の状態でCLK_PWMの立ち上がりエッジが入力されるとFF16_/Q出力をLowとする。
4)FF17はCLK_DETの立ち上がりエッジでFF16_/Q出力(Low)をラッチしFF17_Q出力をLowのままとする。
5)FF17_Q出力がLowのままであるので、FF18_/Q出力はHigh(クロック停止未検出状態)のままとなる。
次に、CLK_PWMが停止した場合の動きを以下に示す。
1)リセット信号(/RESET)によりFF18_/Q出力がHighとなる。
2)FF16はCLK_DETがHighの期間(FF16_CLRがLow)でクリアされ、FF16_/Q出力はHighとなる。
3)FF16はCLK_DETがLow(FF16_CLRがHigh)の状態でCLK_PWMの立ち上がりエッジが入力されないため、FF16_/Q出力がHighのままとなってしまう。
4)FF17はCLK_DETの立ち上がりエッジでFF16_/Q出力(High)をラッチしFF17_Q出力をHighとする。
5)FF17_Q出力がLow→Highに変化することでFF18_/Q(/ALM)出力はLow(クロック停止検出状態)となり、クロック停止検出を行うことができる。
このようにして検出されたクロック停止検出信号(/ALM)13は図2のアナログスイッチ10に接続されており、アナログスイッチ10は、ゲート制御端子10aをHIGHにすることにより入力信号を出力に通過させ、LOWとすると遮断する。11はプルダウン抵抗である。図2において、/ALM13はHighレベルであり1段目オペアンプ5の出力を通過させるが、クロック停止を検出すると/ALM信号13はLowレベルとなり、アナログスイッチ10は遮断され出力は不定となる為、アナログスイッチ10の出力端に設けたプルダウン抵抗11により出力を0Vに固定する。
図3はPWM発生回路用動作クロック9が停止した場合におけるアナログ出力回路各点の電圧波形の説明図である。図3のようにPWM出力をデューティ50%で発生させ、アナログ出力=0Vによりモータを停止しておいた状態でPWM発生回路用動作クロック9が停止した場合においてもクロック停止検出回路12により/ALM信号13が出力され、2段目オペアンプ6への出力信号が0Vに固定させることからアナログ出力も0Vに固定され、モータは停止状態に保持される。
以上の動作により、PWM発生回路動作用クロック9が停止した場合においても、安全にモータ3を停止状態にすることが可能となる。
【0007】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明により、アナログドライブシステムにおいてコントロールユニットのアナログ出力回路にPWM発生回路用クロックの停止検出回路及び、アナログ出力遮断用アナログスイッチを備えることにより、PWM発生回路用クロックが停止した場合でも安全にモータを停止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】アナログドライブシステム構成を示す説明図
【図2】本発明の実施の形態に係わるアナログ出力回路を示す説明図
【図3】本発明の実施の形態に係わるアナログ出力回路各点のPWM発生回路動作用クロック停止時の電圧波形を示す説明図
【図4】PWM発生回路用動作クロック停止検出回路
【図5】PWM発生回路用クロック停止検出回路の動作説明図
【図6】図1におけるコントロールユニットの従来のアナログ出力回路図
【図7】PWM発生回路動作用クロック停止時のアナログ出力回路各点の電圧波形を示す説明図
【図8】アナログ出力が0V時のPWM出力波形を示す説明図
【図9】アナログ出力が正の最大値となる場合のPWM出力波形を示す説明図
【図10】アナログ出力が負の最大値となる場合のPWM出力波形を示す説明図
【符号の説明】
1 コントロールユニット
2 ドライブユニット
3 モータ
4 PWM発生回路
5 1段目オペアンプ
6 2段目オペアンプ
7 アナログ出力調整用の抵抗
8 PWM発生回路動作用発振器(OSC_A)
9 PWM発生回路用動作クロック(CLK_PWM)
10 アナログスイッチ
10a アナログスイッチ8のゲート制御端子
11 プルダウン抵抗
12 クロック停止検出回路
13 クロック停止検出信号(/ALM)
14 クロック停止検出回路動作用発振器(OSC_B)
15 クロック停止検出回路用動作クロック(CLK_DET)
16 クロック停止検出回路の1段目フリップフロップ(FF)
17 クロック停止検出回路の2段目フリップフロップ(FF)
18 クロック停止検出回路の3段目フリップフロップ(FF)
19 クロック停止検出回路12のフリップフロップクリア用リセット信号
20 PWM出力信号
21 1段目オペアンプ5からの出力
22 ドライブユニットへのアナログ出力
Claims (2)
- アナログインターフェースを持つドライブユニットに対し、PWM(PulseWidthModulation)発生回路によるアナログ出力回路を備えたコントロールユニットにおいて、
PWM発生回路の動作クロック停止検出回路により、PWM発生回路への動作クロック停止を検出する手段を有することを特徴とするアナログドライブシステムの異常出力防止回路。 - アナログ出力回路にアナログスイッチを備え、前記動作クロック停止検出回路からのクロック停止検出信号により前記アナログスイッチをOFFすることでドライブユニットへのアナログ出力を遮断し、モータの誤動作を防止することを可能とするアナログ電圧異常出力防止回路を有することを特徴とするアナログドライブシステムの異常出力防止回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003030870A JP2004242466A (ja) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | アナログドライブシステムの異常出力防止回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003030870A JP2004242466A (ja) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | アナログドライブシステムの異常出力防止回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004242466A true JP2004242466A (ja) | 2004-08-26 |
Family
ID=32957638
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003030870A Pending JP2004242466A (ja) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | アナログドライブシステムの異常出力防止回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004242466A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011097755A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置および電源装置 |
JP2012222988A (ja) * | 2011-04-11 | 2012-11-12 | Sinfonia Technology Co Ltd | 紙葉類搬送制御装置 |
-
2003
- 2003-02-07 JP JP2003030870A patent/JP2004242466A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011097755A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置および電源装置 |
JP2012222988A (ja) * | 2011-04-11 | 2012-11-12 | Sinfonia Technology Co Ltd | 紙葉類搬送制御装置 |
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