JP2007159224A - Apparatus and method for driving load - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電流値を制御する負荷駆動装置および負荷駆動方法に関し、特に負荷としてモータやアクチュエータなどの誘導負荷の駆動に有用な技術である。 The present invention relates to a load driving device and a load driving method for controlling a current value, and is particularly useful for driving an inductive load such as a motor or an actuator as a load.
誘導負荷の電流をPWM制御する装置として、PWMオン期間に、制御対象となる電流値が、所定の制御目標の電流値に向かって増大する方向に駆動スイッチ素子を操作し、電流の値が制御目標の電流値に達したら、PWMオフ状態に戻るように駆動スイッチ素子を操作する構成が知られている。この構成は、例えば特許文献1に記されている。またこの方法を発展させて、PWM制御であっても滑らかな電流波形を実現する構成が、特許文献2に開示されている。
上述の特許文献1に開示された、電流の制御方法の基本回路構成を、図15に示す。図15の動作の概略を、図16に示すタイミング図を用いて、以下に説明する。通電切替え信号を受けて、通電制御回路14が高電位側駆動スイッチ1p、2p、3pのいずれかをオン状態とし、更に低電位側駆動スイッチ4p、5p、6pのいずれかをPWM駆動する。ここでは簡単のため、高電位側駆動スイッチ1がオン状態であり、低電位側駆動スイッチ5がPWM駆動状態であるとして説明する。
FIG. 15 shows a basic circuit configuration of the current control method disclosed in
図16(a)および(b)は、PWM駆動状態の低電位側駆動スイッチにおいて、オン開始タイミングおよびオン終了タイミングを示す。図16(c)において、31Apは電流検出抵抗10pを流れる電流であり、32Apはモータの各巻線7p、8pを流れる負荷電流である。33Apは、指令信号入力端子15pから与えられる目標電流レベルである。オン開始タイミングは、図15のパルス発生回路11pによって与えられ、オン終了タイミングは、図15pの比較器13pによって与えられる。
FIGS. 16A and 16B show the ON start timing and ON end timing in the low potential side drive switch in the PWM drive state. In FIG. 16C, 31Ap is a current flowing through the current detection resistor 10p, and 32Ap is a load current flowing through the
RSフリップフロップ12pは、パルス発生回路11pが与えるセットパルスにより、図16(a)に示すオン開始タイミングでラッチオンされる。PWM駆動状態にある低電位電源側駆動スイッチ5pは、このオン開始タイミングでオン状態になり、負荷電流32Apが増大し始める。増大し始めた負荷電流32Apは、検出抵抗電流31Apとして、電流検出抵抗10pにより検出される。検出抵抗電流31Apが、指令信号入力端子15pから与えられた目標電流レベル33Apに達すると、比較器13pは、リセットパルスを出力する。RSフリップフロップ12pは、このリセットパルスにより、図16(b)に示すオン終了タイミングでラッチオフされる。高電位電源側電源から低電位電源側電源への電流を駆動電流と呼ぶが、RSフリップフロップ12pのラッチオフによって駆動電流の経路が断たれて、各巻線7p、8pの負荷電流32Apには徐々に減衰する還流電流が流れる。
The RS flip-
図16(c)における目標電流レベル33Apは簡単のため一定として示しているが、これを時間に応じて変化させることで、負荷電流に緩やかな変化を与えることが可能になる。以上のように、PWM状態におけるオン期間は、低電位電源側駆動スイッチ5pがオン開始して、検出抵抗電流31Apが目標電流レベル33Apに達するまでの時間である。このようにしてPWMパルス幅が制御されるが、そのパルス幅には下限パルス幅が存在する。PWMパルス幅の下限パルス幅を無限小にできない原因として、第1に、回路系の応答時間遅れがある。第2に、オン開始パルスに起因するスパイクノイズ等が、比較器13pからの誤った出力を誘発することがある。この誤った出力が、RSフリップフロップ12pをラッチオフさせる可能性を防止するため、待ち時間を必要とする。
Although the target current level 33Ap in FIG. 16C is shown as being constant for simplicity, it is possible to give a gradual change to the load current by changing this according to time. As described above, the ON period in the PWM state is the time from when the low-potential power supply side drive switch 5p starts to turn on until the detection resistance current 31Ap reaches the target current level 33Ap. In this way, the PWM pulse width is controlled, and the pulse width has a lower limit pulse width. The cause of the inability to make the lower limit pulse width of the PWM pulse width infinitely small is the delay in response time of the circuit system. Second, spike noise or the like caused by the ON start pulse may induce an erroneous output from the
図17において、検出抵抗電流31Bpは、PWMパルス幅の下限パルス幅34pにてPWM制御されている。しかし急減する目標電流33Bpに対して、負荷電流32Bの還流状態での電流減衰が小さいため、時間経過に伴って、負荷電流32Bpと目標電流33Bpとの乖離が増大する。また図18は、目標電流33Cpを一定としているが、その値は小さい場合を示している。検出抵抗電流31Cpは、下限パルス幅でPWM制御されている。しかし下限パルス幅が、目標電流レベル以上のデューティ比を与えているため、負荷電流32Cpが目標電流33Cpを上回ってなお増大している。これらは、PWM制御開始時の負荷電流の大きさが目標電流の大きさを越えている場合、電流を抑制する制御が不十分であるために生じるものである。
In FIG. 17, the detection resistance current 31Bp is PWM-controlled with the lower
本発明は、以上に説明した従来の課題を解決するもので、負荷電流の大きさが目標電流の大きさを越えている場合にも、負荷電流の減衰を促す制御を適切に行うことを目的とする。 An object of the present invention is to solve the conventional problems described above, and to appropriately perform control that promotes attenuation of the load current even when the magnitude of the load current exceeds the magnitude of the target current. And
上記目的を達成するために、本発明の負荷駆動装置は、誘導性負荷に駆動電流を供給する順方向駆動状態と、前記誘導性負荷から還流電流を受ける還流状態とが繰り返し行われ、前記誘導性負荷を駆動する装置であって、前記順方向駆動状態と前記還流状態の論理状態を表す駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、前記駆動信号に基づいて、前記駆動電流を生成する駆動手段と、前記駆動電流また場合によっては更に前記還流電流を検出し、電流検出信号を生成する電流検出手段と、前記誘導性負荷に流れる電流の目標値を表す目標信号を生成する目標信号生成手段と、前記電流検出信号と前記目標信号とを比較し、比較結果信号を生成する比較手段とを有し、前記駆動信号生成手段は、前記駆動信号を制御し、前記比較結果信号に基づいて、前記順方向駆動状態を禁止することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the load driving device of the present invention repeatedly performs a forward drive state in which a drive current is supplied to an inductive load and a return state in which a return current is received from the inductive load. A driving signal generating unit that generates a driving signal representing a logical state of the forward driving state and the return state, and a driving unit that generates the driving current based on the driving signal. Current detection means for detecting the drive current or possibly further the return current and generating a current detection signal; and target signal generation means for generating a target signal representing a target value of the current flowing through the inductive load; Comparing means for comparing the current detection signal with the target signal and generating a comparison result signal, wherein the drive signal generation means controls the drive signal and is based on the comparison result signal It is characterized by prohibiting the forward drive state.
また、本発明の負荷駆動方法は、誘導性負荷に駆動電流を供給する順方向駆動状態と、前記誘導性負荷から還流電流を受ける還流状態とが繰り返し行われ、前記誘導性負荷を駆動する方法であって、前記順方向駆動状態と前記還流状態の論理状態を表す駆動信号を生成するステップと、前記駆動信号に基づいて、前記駆動電流を生成するステップと、前記駆動電流また場合によっては更に前記還流電流を検出し、電流検出信号を生成するステップと、前記誘導性負荷に流れる電流の目標値を表す目標信号を生成するステップと、前記電流検出信号と前記目標信号とを比較し、比較結果信号を生成するステップとを有し、前記駆動信号を制御し、前記比較結果信号に基づいて、前記順方向駆動状態を禁止することを特徴としている。 The load driving method of the present invention is a method of driving the inductive load by repeatedly performing a forward drive state in which a drive current is supplied to the inductive load and a return state in which the return current is received from the inductive load. A step of generating a drive signal representing the logical state of the forward drive state and the reflux state, a step of generating the drive current based on the drive signal, and further depending on the drive current or in some cases Detecting the return current and generating a current detection signal; generating a target signal representing a target value of the current flowing through the inductive load; comparing the current detection signal and the target signal; Generating a result signal, controlling the drive signal, and prohibiting the forward drive state based on the comparison result signal.
本発明の係る負荷駆動装置および負荷駆動方法によれば、負荷電流が目標電流を上回る場合や、下限パルス幅のPWM駆動電流が生じる場合にも、負荷電流の減衰を促す制御を行うことにより、負荷電流を目標電流に精度良く追従させることができる。従って、電流波形における歪みの発生を抑止し、滑らかな電流波形を保持した負荷駆動を可能にする。 According to the load driving device and the load driving method of the present invention, even when the load current exceeds the target current or when the PWM driving current having the lower limit pulse width is generated, by performing the control to promote the attenuation of the load current, The load current can accurately follow the target current. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of distortion in the current waveform and to drive the load while maintaining a smooth current waveform.
以下、本発明の実施の形態に係る負荷駆動装置および負荷駆動方法について、図面を参照しながら説明する。なお図面において、実質的に同一の構成、動作、および効果を有する要素には、同一の符号を添えた。また、以下において記述される数字は、すべて本発明を具体的に説明するために例示したものであり、本発明は例示された数字に制限されない。
(実施の形態1)
Hereinafter, a load driving device and a load driving method according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, elements having substantially the same configuration, operation, and effect are denoted by the same reference numerals. In addition, the numbers described below are all illustrated for specifically explaining the present invention, and the present invention is not limited to the illustrated numbers.
(Embodiment 1)
図1は、実施の形態1に係る負荷駆動装置の構成を示すブロック図である。本発明の負荷駆動装置は、誘導性負荷85に駆動電流を供給する順方向駆動状態と、誘導性負荷85から還流電流を受ける還流状態とが繰り返し行われ、誘導性負荷85を駆動する。駆動電流と還流電流との総和を、負荷電流と呼ぶ。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of the load driving device according to the first embodiment. The load driving device of the present invention drives the
ここで図1を用いて、実施の形態1の概要を説明する。100は高電位側電源であり、101は低電位側電源、例えば接地端子である。駆動信号生成部80は、順方向駆動状態と還流状態の論理状態を表す駆動信号S16Aを生成し、駆動部81に入力する。駆動部81は、駆動信号S16Aに基づいて、駆動電流を生成し、誘導性負荷85を駆動する。電流検出部82は、誘導性負荷85に流れる負荷電流を検出し、電流検出信号S82を生成する。目標信号生成部83は、誘導性負荷85に流れる電流の目標値を表す各目標信号S17A、17Bを生成する。比較部84は、電流検出信号S82と目標信号S17Aを比較し、比較結果信号S84を生成し、駆動信号生成部80に入力する。以上により駆動信号生成部80は、電流検出信号S82と目標信号S17Aとが一致するように、制御される。高電位側電源100と低電位側電源101は、いずれか一方が第1電源と呼ばれる場合、他方は第2電源と呼ばれる。順方向駆動状態とは、誘導性負荷85に対して、目標信号の方向に駆動電流を供給し、誘導性負荷85を駆動する状態である。
Here, the outline of the first embodiment will be described with reference to FIG.
次に、実施の形態1を詳細に説明する。指令信号発生部15は、誘導性負荷85に流れる負荷電流の目標値を表す指令信号S15を発生する。極性分離部17は、指令信号S15を、指令信号S15の絶対値を表す絶対値信号S17Aと、指令信号S15の極性を表す極性信号S17Bに分離する。指令信号発生部15と極性分離部17は、目標信号生成部83に含まれる。絶対値信号S17Aは、実施の形態1ではただ単に目標信号S17Aと呼んでいる。目標信号S17Aは、比較器13に入力され、極性信号S17Bは通電制御部16Aに入力される。比較器13は、比較部84に含まれる。電流検出抵抗10を含む電流検出部82は、電流検出抵抗10の両端電圧を表す電流検出信号S82を生成し、比較器13に入力する。
Next, the first embodiment will be described in detail. The
一方、セット信号発生部11は、周期性パルス信号を表すセット信号S11を発生し、駆動抑止部23Aに入力する。駆動抑止部23Aは、駆動開始信号S23Aを生成し、RSフリップフロップを含むPWM信号生成部12のセット端子に入力する。駆動開始信号S23AはPWM信号生成部12に対し、セットパルスの動作をする。駆動抑止部23Aは、比較結果信号S84に基づいて、セット信号S11の通過を禁止するかどうかについて判断する。
On the other hand, the set
電流検出信号S82が目標信号S17A以下の場合、セット信号S11を通過させる。この場合、駆動開始信号S23AはPWM信号生成部12をセットし、PWM信号生成部12が生成するPWM信号S12をハイレベルにする。また、電流検出信号S82が目標信号S17A以上の場合、駆動抑止部23Aは、セット信号S11の通過を禁止する。この場合、PWM信号生成部12は、セット信号S11がセットする時点であってもセットされず、PWM信号S12はローレベルのままである。電流検出信号S82が目標信号S17A以上の期間は、目標超過期間と呼ばれ、またセット信号S11の通過を禁止するという意味で、第1マスク期間とも呼ばれる。すなわち、駆動抑止部23Aは、目標超過期間あるいは第1マスク期間において、セット信号S11の通過を禁止する。
When the current detection signal S82 is equal to or less than the target signal S17A, the set signal S11 is passed. In this case, the drive start signal S23A sets the PWM
また、比較結果信号S84は、PWM信号生成部12のリセット端子に入力される。比較結果信号S84はPWM信号生成部12に対し、リセットパルスの動作をする。電流検出信号S82が目標信号S17A以上の場合、PWM信号生成部12はリセットされ、PWM信号S12はローレベルになる。またPWM信号S12がローレベルの場合、電流検出信号S82が目標信号S17A以上になっても、ローレベルのままである。
Further, the comparison result signal S84 is input to the reset terminal of the PWM
通常、PWM信号生成部12は、セット信号S11のセットタイミングで駆動開始信号S23Aによりセットされ、比較結果信号S84によりリセットされる。これによりPWM信号生成部12は、セットされてからリセットされるまでのPWMパルス幅を有するPWM信号S12を生成する。しかしリセット状態でも電流検出信号S82が目標信号S17A以上の場合、セット信号S11の通過は禁止され、PWM信号生成部12はセットされない。
Normally, the
駆動部81は、2つのハーフブリッジを含む。ハーフブリッジUは、高電位側駆動スイッチ18Sのソースと、低電位側駆動スイッチ20Sのドレインが、巻線端子QUで接続される構成になっている。ハーフブリッジVは、高電位側駆動スイッチ19Sのソースと、低電位側駆動スイッチ21Sのドレインが、巻線端子QVで接続される構成になっている。巻線端子QUと巻線端子QVとの間に、誘導性負荷85に含まれる単相巻線22が挿入される。駆動スイッチ18Sのドレインには、ダイオード18Dのカソードが接続される。駆動スイッチ20S、19S、21Sの各ドレインについても、ダイオード20D、19D、21Dの各カソードが同様に接続される。駆動スイッチ18Sのソースには、ダイオード18Dのアノードが接続され、駆動スイッチ19Sのソースには、ダイオード19Dのアノードが接続される。ダイオード20D、21Dの各アノードは、低電位側電源101に接続される。ダイオード20D、21Dの各アノードを低電位側電源101に接続する例としては、駆動スイッチ20S、21Sの各ウェル端子を、低電位側電源101に接続する構成がある。
The
すなわち、駆動部81は、駆動スイッチ18S、19S、20S、21Sのそれぞれに並列に、逆導通方向に接続されたダイオード18D、19D、20D、21Dを備え、第1電源と、電流検出部82を介して第2電源との間に挿入され、各駆動スイッチ20S、21Sは、電流検出部82に接続され、ダイオード20D、21Dは、第2電源に接続される
That is, the
各駆動スイッチ18S、19S、20S、21Sは、MOSトランジスタ、バイポーラトランジスタ、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等の各種におけるいずれの導電型のデバイスであっても、制御信号によりスイッチング可能な回路であれば使用できる。本発明の実施の形態では、nチャンネル型MOSトランジスタが使用される。この場合、駆動スイッチの制御電極はゲート、第1主電極はドレイン、第2主電極はソースに対応する。また制御電極に加わる電圧はゲート電圧、第1主電極に現れる電圧はドレイン電圧、第2主電極に現れる電圧はソース電圧である。言うまでも無いが、高電位側駆動スイッチがpチャンネル型で、低電位側駆動スイッチがnチャンネル型であってもよい。
Each
各駆動スイッチ18S、19S、20S、21Sのうち、オン状態にある駆動スイッチに対応する駆動信号S80の論理レベルは、動作状態レベルと呼び、オフ状態にある駆動スイッチに対応する駆動信号S80の論理レベルは、非動作状態レベルと呼ぶ。本発明の実施の形態で用いられるnチャンネル型MOSトランジスタの場合、動作状態レベルはハイレベルであり、非動作状態レベルはローレベルである。論理レベルが、動作状態レベルあるいは非動作状態レベルをとるような、一タイミングにおける論理の状態を、論理状態と呼ぶ。 Among the drive switches 18S, 19S, 20S, and 21S, the logic level of the drive signal S80 corresponding to the drive switch in the on state is called the operation state level, and the logic level of the drive signal S80 corresponding to the drive switch in the off state. The level is called a non-operational level. In the case of the n-channel MOS transistor used in the embodiment of the present invention, the operating state level is high and the non-operating state level is low. A logic state at one timing such that the logic level takes an operating state level or a non-operating state level is called a logic state.
ここで通電制御部16Aは、極性信号S17Bに基づいて、駆動信号S80を制御し、単相巻線22に流す負荷電流の向きを設定する。例えば巻線端子QVから巻線端子QUに、負荷電流を流すとする。この場合、高電位側駆動スイッチ18Sはオフ状態、低電位側駆動スイッチ20Sはオン状態になり、ハーフブリッジUの出力はローレベルに固定される。また通電制御部16Aは、PWM信号S12に基づいて、駆動信号S80を制御し、ハーフブリッジVの高電位側駆動スイッチ19SをPWM制御する。すなわち、高電位側駆動スイッチ19Sは、順方向駆動状態と還流状態の繰り返しにおいて、それぞれオン状態とオフ状態を繰り返すPWM駆動状態にある。このとき、ハーフブリッジVの低電位側駆動スイッチ21Sはオフ状態とし、同期整流は行わない。
Here, the energization control unit 16 </ b> A controls the drive signal S <b> 80 based on the polarity signal S <b> 17 </ b> B and sets the direction of the load current that flows through the single-phase winding 22. For example, assume that a load current flows from the winding terminal QV to the winding terminal QU. In this case, the high potential
順方向駆動状態において、高電位側駆動スイッチ19Sがオン状態になり、駆動電流は、高電位側電源100、高電位側駆動スイッチ19S、単相巻線22、低電位側駆動スイッチ20S、電流検出抵抗10、低電位側電源101、の経路を流れる。この経路を、駆動経路と呼ぶ。還流状態において、高電位側駆動スイッチ19Sがオフ状態になり、還流電流は、単相巻線22、低電位側駆動スイッチ20S、電流検出抵抗10、低電位側電源101、ダイオード21D、単相巻線22、の経路を流れる。この経路を、還流経路と呼ぶ。このように、順方向駆動状態においては当然、駆動電流は電流検出部82を流れる。また還流状態においても、還流電流は駆動部81内を還流するだけでなく、電流検出部82も流れる。このような構成により、還流状態においても、電流検出部82は還流電流を正確に検出し、電流検出信号S82として反映することができる。
In the forward drive state, the high potential
駆動抑止部23Aは、PWM動作における還流状態を経て、セット信号発生回路11からセット信号S11を受ける。このとき、駆動電流や還流電流を正確に反映する電流検出信号S82が、目標信号S17A以下の場合、駆動抑止部23Aはセット信号S11を通過させる。これにより、駆動部81は順方向駆動状態になり、単相巻線22に流れる駆動電流は増大する。逆に、電流検出信号S82が目標信号S17A以上の場合、駆動抑止部23Aはセット信号S11を禁止する。これにより、駆動部81は還流状態のままとなり、単相巻線22に流れる還流電流はさらに減少する。このように、単相巻線22に目標電流よりも大きい駆動電流が流れている状態において、更に順方向駆動状態に入ることを避けることが可能になり、目標電流と実際の駆動電流との乖離が大きくなることを防止できる。
The
図2は、以上の様子を説明するタイミング図である。図2(a)は、セット信号S11であり、図2(b)は、駆動開始信号S23Aである。図2(c)において、35は、電流検出信号S82が目標信号S17A以上の期間であり、上述した目標超過期間である。目標超過期間35では、図2(b)に示すように、セット信号S11は禁止され、駆動開始信号S23Aはローレベルのままである。
FIG. 2 is a timing chart for explaining the above situation. FIG. 2A shows the set signal S11, and FIG. 2B shows the drive start signal S23A. In FIG. 2C,
これによりPWM信号S12は、電流検出信号S82が目標信号S17Aを超えた時点で、PWMパルス幅の下限パルス幅34の期間だけハイレベルになり、その後目標超過期間35が終了するまで、ローレベルのままになる。すなわち、還流状態が続行され、順方向駆動状態に入ることが避けられる。電流検出信号S82は、最短時間で目標信号S17Aに収束するようになり、歪みの少ない負荷電流の波形制御を可能にする。電流検出信号S82が目標信号S17A以下になれば、駆動抑止部23Aは、駆動開始信号S23Aの発生を再開し、駆動電流を増大するため、順方向駆動状態にする。
As a result, the PWM signal S12 becomes a high level only during the period of the lower
このように、駆動信号生成部80は、駆動信号S80を制御し、比較結果信号S84に基づいて、還流状態から順方向駆動状態への切替えを禁止する。また、駆動信号生成部80は、比較結果信号S84に基づいて、還流状態を維持するとも言える。さらに、駆動信号生成部80は、電流検出信号S82の大きさが目標信号S17Aの大きさ以上になると、還流状態から順方向駆動状態への切替えを禁止する。
(実施の形態2)
In this way, the drive
(Embodiment 2)
実施の形態1では、比較結果信号S84を用いて、駆動の要否を判断した。実施の形態2では、PWM信号S12を用いる場合について、実施の形態1と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、実施の形態1と同様である。 In the first embodiment, the necessity of driving is determined using the comparison result signal S84. In the second embodiment, the case where the PWM signal S12 is used will be described focusing on differences from the first embodiment. Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first embodiment.
図3は、実施の形態2における負荷駆動装置を示すブロック図である。図3は、既に図1を用いて説明した実施の形態1に、マスク信号生成部24、リセット禁止部25、および駆動抑止部30Aを追加した構成になっている。マスク信号生成部24は、セット信号S11の立ち上がりタイミングを起点に、所定の第2マスク期間を有するマスク信号S24を生成する。リセット禁止部25は、マスク信号S24に基づいて、所定の第2マスク期間、比較結果信号S84が通過することを禁止する。マスクされたリセット禁止部25の駆動終了信号S25は、PWM信号生成部12のリセット端子に入力する。駆動終了信号S25はPWM信号生成部12に対し、リセットパルスの動作をする。
FIG. 3 is a block diagram illustrating the load driving device according to the second embodiment. FIG. 3 shows a configuration in which a mask
セット信号S11に起因するノイズは、比較器13の誤ったパルス出力を誘発し、PWM信号生成器12をリセットする可能性がある。マスク信号生成部24およびリセット禁止部25は、所定の第2マスク期間、比較結果信号S84の通過を禁止することにより、PWM信号生成器12が不用意にリセットされる可能性を防止する。第2マスク期間により、下限パルス幅を無限小まで狭くはできないため、目標電流に対する実際の負荷電流の乖離が生じる。
Noise caused by the set signal S11 may cause an erroneous pulse output of the
駆動抑止部30Aは、PWM信号S12におけるPWMパルス幅の履歴を反映し、セット信号S11に対して、PWM信号生成部12のセット端子への入力を禁止するかどうかを制御する。すなわち下限パルス幅相当のPWMパルス幅の検出履歴から、駆動電流が目標電流を越えていることを推定し、以後のPWM駆動を間引く働きをする。
The
図4は、駆動抑止部30Aの内部構成を示すブロック図である。参照信号生成部26は、マスク信号S24の第2マスク期間終了エッジよりも、所定期間だけ遅延された立ち下がりエッジを有する参照信号S26を生成する。この所定期間は任意に設定できるが、通常、PWM信号S12の下限パルス幅と同等以下の短期間に設定される。ラッチ部28は、PWM信号S12の立ち下がりエッジと、参照信号S26の立ち下がりエッジとを時間比較し、ラッチ出力信号S28を生成する。マスク信号生成部29は、ラッチ部28のラッチ出力信号S28に基づいて、所定の第1マスク期間を表すマスク信号S29を生成する。セット禁止部27は、マスク信号S29に基づいて、セット信号S11の通過を所定の第1マスク期間禁止する。マスクされたセット禁止部27の駆動開始信号S30Aは、PWM信号生成部12のセット端子に入力する。駆動開始信号S30AはPWM信号生成部12に対し、セットパルスの動作をする。
FIG. 4 is a block diagram showing an internal configuration of the
PWM信号S12の立ち下がりエッジは、リセット禁止部25を介することにより、必ず第2マスク期間以降にある。PWM信号S12の立ち下がりエッジより参照信号S26の立ち下がりエッジの方が遅い場合、順方向駆動状態において、ほぼ下限パルス幅でPWM制御されていることを示している。この場合、次回の順方向駆動状態においても、負荷電流が目標電流を越えているにもかかわらず下限パルス幅で駆動され、負荷電流が目標電流をさらに上回る可能性がある。ラッチ出力信号S28に基づいて、所定の第1マスク期間を設定することにより、順方向駆動状態を、所定回数分禁止する制御を行う。
The falling edge of the PWM signal S12 is always after the second mask period by way of the
なお、以上ではラッチ部28は、PWM信号S12の立ち下がりエッジと参照信号S26の立ち下がりエッジとを時間比較しているが、参照信号S26の立ち下がりエッジと、リセット禁止部25出力の駆動終了信号S25の立ち上がりエッジとを時間比較してもよい。
In the above description, the
図5は、以上の制御の様子を説明するタイミング図である。図5(a)は、図3のセット信号発生部11から出力されるセット信号S11の立ち上がりエッジであり、図5(b)は、参照信号生成部26から出力される参照信号S26の立ち下がりエッジである。図5(c)および(d)は、PWM信号生成部12に入力されるリセットパルスおよびセットパルスである。図5(e)における各信号波形は、図2において同符号で説明したものと同じものである。図6(f)は、ラッチ出力信号S28のタイミング図の一例である。
FIG. 5 is a timing chart for explaining the above control. 5A shows a rising edge of the set signal S11 output from the set
次のセットパルスを印加するか禁止するかについて、次のセットパルス印加前に、ラッチ出力信号S28がハイレベルかローレベルかによって判断する。セットパルス39Aで駆動開始したPWM信号S12は、リセットパルス38Aで駆動終了する。PWMパルス幅はほぼ下限パルス幅であり、PWM信号S12の立ち下がりエッジ38Aは、参照信号S26の立ち下がりエッジ37Aより時間的に早い。これに応答してラッチ出力信号S28は、ローレベルである。このため、マスク信号生成部29は、次のセットパルスの印加を禁止する。
Whether the next set pulse is to be applied or not is determined by whether the latch output signal S28 is high level or low level before the next set pulse is applied. The PWM signal S12 started to be driven by the
PWM信号S12は、1回禁止された後で再開され、セットパルス39Cで駆動開始し、リセットパルス38Cで駆動終了する。PWM信号S12の立ち下がりエッジ38Cは、参照信号S26の立ち下がりエッジ37Cより時間的に遅い。これに応答してラッチ出力信号S28は、ハイレベルである。このため、マスク信号生成部29は、次のセットパルス39Dの印加を禁止しない。PWM信号S12は、セットパルス39Dで駆動開始し、リセットパルス38Dで駆動終了する。PWMパルス幅はほぼ下限パルス幅であり、PWM信号S12の立ち下がりエッジ38Dは、参照信号S26の立ち下がりエッジ37Dより時間的に早い。これに応答してラッチ出力信号S28は、ローレベルである。このため、マスク信号生成部29は、次のセットパルスの印加を禁止する。
The PWM signal S12 is resumed after being prohibited once, starts driving with the
このように実施の形態2の構成では、PWM信号S12のPWMパルス幅は、比較結果信号S84に基づいて設定されるが、ノイズ誤動作防止のため、下限パルス幅以下に狭くできない。駆動抑止部30Aは、PWM信号S12のPWMパルス幅が下限パルス幅近傍にあるかどうかに基づいて、順方向駆動状態にするかどうかを設定する。これにより、下限パルス幅のPWM信号S12の生成を抑制し、電流検出信号S82が目標信号S17Aに収束することを促す。従って、歪みの少ない駆動電流波形の制御を可能にする。
As described above, in the configuration of the second embodiment, the PWM pulse width of the PWM signal S12 is set based on the comparison result signal S84, but cannot be narrowed below the lower limit pulse width to prevent noise malfunction. The
このように、駆動信号生成部80Aは、駆動信号S80Aを制御し、比較結果信号S84に基づいて、還流状態から順方向駆動状態への切替えを禁止する。また、駆動信号生成部80Aは、比較結果信号S84に基づいて、還流状態を維持するとも言える。さらに、駆動信号生成部80Aは、順方向駆動状態の期間が所定期間より短くなると、還流状態から順方向駆動状態への切替えを禁止する。
Thus, the drive
ここでPWM信号S12が下限パルス幅近くになるのは、セットパルス印加の直後に電流検出信号S82が目標信号S17A以上になり、リセット禁止部25が駆動終了信号S25を出力し、PWM信号生成部12がリセットされる場合である。すなわち、電流検出信号S82が目標信号S17A以上になる結果として、PWM信号S12のPWMパルス幅は狭くなり、駆動抑止部30Aは、順方向駆動状態を一時停止する。
Here, the reason why the PWM signal S12 becomes close to the lower limit pulse width is that the current detection signal S82 becomes equal to or higher than the target signal S17A immediately after the set pulse is applied, the
なお、実施の形態2の構成では、セットパルスを1回禁止した後、次のセットパルスは禁止しないと設定している。しかし、負荷電流と目標電流との乖離を抑制するためには、常に1回の禁止だけでは不十分な場合もある。この場合、マスク信号生成部29に、PWMパルス幅が下限パルス幅である場合の履歴を記憶する履歴記憶部と、この履歴記憶部の記憶内容に基づいて、セットパルスの禁止回数を設定する禁止回数設定部を設けるようにしてもよい。また実施の形態2では、下限パルス幅の順方向駆動状態の履歴を用いて負荷電流の抑制制御を行うので、ダイオードを介した還流に限定されず、同期整流を用いた還流にも適用できる。
(実施の形態3)
In the configuration of the second embodiment, after the set pulse is prohibited once, it is set that the next set pulse is not prohibited. However, in order to suppress the divergence between the load current and the target current, there is a case where it is not sufficient to always prohibit one time. In this case, in the mask
(Embodiment 3)
実施の形態3では、電流検出抵抗10を用いないで駆動電流を検出する場合について、実施の形態1と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、実施の形態1と同様である。
In the third embodiment, the case where the drive current is detected without using the
図6を用いてその構成を説明する。極性分離部17は、絶対値信号S17Aと極性信号S17Bとを生成し、指令伝達部42に入力する。指令伝達部42は、極性信号S17Bの極性に基づいて、第1比較用スイッチ43Aと第2比較用スイッチ43Bのいずれかを選択し、絶対値信号S17Aに基づいて、選択された比較用スイッチに、目標電流あるいは目標信号に対応する電流を流す。第1比較用スイッチ43Aに流れる電流は、目標信号S83AAに対応する。第2比較用スイッチ43Bに流れる電流は、目標信号S83ABに対応する。第1比較用スイッチ43Aと第2比較用スイッチ43Bの各ゲートは、高電位側駆動スイッチ18S、19Sにそれぞれ接続され、第1比較用スイッチ43Aと第2比較用スイッチ43Bの各ドレインは高電位側電源100に接続される。
The configuration will be described with reference to FIG. The
指令信号発生部15、極性分離部17、指令伝達部42、第1比較用スイッチ43A、および第2比較用スイッチ43Bは、目標信号生成部83Aに含まれる。なお、指令伝達部42、第1比較用スイッチ43A、および第2比較用スイッチ43Bについては、いずれか、もしくは全部が駆動部81に含まれるとしてもよい。
The
第1比較用スイッチ43Aおよび第2比較用スイッチ43Bは、各高電位側駆動スイッチ18S、19Sと同構造で、サイズ比が異なる。通常このサイズ比は、1より十分に小さい。消費電力を考慮して、誤差が大きくならない程度になるべく小さく設定される。絶対値信号S17Aに基づく目標電流は、このサイズ比倍され、第1比較用スイッチ43Aおよび第2比較用スイッチ43Bに流される。
The
また電流検出部82Aは、高電位側駆動スイッチ18Sのソース電位を検出し、電流検出信号S82AAを生成し、高電位側駆動スイッチ19Sのソース電位を検出し、電流検出信号S82ABを生成する。比較器13Aは、電流検出信号S82AAと目標信号S83AAとを比較し、比較結果信号S13Aを生成する。比較器13Bは、電流検出信号S82ABと目標信号S83ABとを比較し、比較結果信号S13Bを生成する。選択部41は、極性信号S17Bに基づいて、比較結果信号S13Aと比較結果信号S13Bのいずれかを選択し、比較結果信号S84Aを生成する。比較結果信号S84Aは、実施の形態1の比較結果信号S84と同様に、駆動信号生成部80に入力される。各比較器13A、13B、および選択部41は、比較部84Aに含まれる。
The
通電制御部16Aは、極性信号S17Bに基づいて、単相巻線22に流す負荷電流の向きに、駆動信号S80の論理状態を設定する。例えば巻線端子QVから巻線端子QUに、負荷電流を流すとする。この場合、高電位側駆動スイッチ18Sはオフ状態、低電位側駆動スイッチ20Sはオン状態になり、高電位側駆動スイッチ19SをPWM制御する。低電位側駆動スイッチ21Sは、高電位側駆動スイッチ19Sに同期して同期整流してもよいし、実施の形態1と同様にオフ状態にしてもよい。
The
順方向駆動状態において、高電位側駆動スイッチ19Sがオン状態になり、駆動電流は、高電位側電源100、高電位側駆動スイッチ19S、単相巻線22、低電位側駆動スイッチ20S、低電位側電源101、の駆動経路を流れる。還流状態において、高電位側駆動スイッチ19Sがオフ状態になり、還流電流は、単相巻線22、低電位側駆動スイッチ20S、低電位側電源101、ダイオード21D、単相巻線22、の還流経路を流れる。また同期整流の場合には、還流電流は、単相巻線22、低電位側駆動スイッチ20S、低電位側電源101、低電位側駆動スイッチ21S、単相巻線22、の還流経路を流れる。
In the forward drive state, the high potential
このように、電流検出部82Aは、各駆動スイッチ18S、20Sと、単相巻線22との共通接続点QU、および各駆動スイッチ19S、21Sと、単相巻線22との共通接続点QV、に接続され、順方向駆動状態においても還流状態においても、同期整流の有無にかかわらず、駆動電流および還流電流を正確に検出し、電流検出信号S82AAとして反映することができる。
As described above, the
指令伝達部42は、極性信号S17Bに基づいて、第1比較用スイッチ43Aを選択し、第1比較用スイッチ43Aに、目標信号S83AAに対応する電流を流す。選択部41は、極性信号S17Bに基づいて、比較結果信号S13Aを選択し、比較結果信号S84Aを生成する。
The
このようにして、電流検出信号S82AAが目標信号S83AA以上の場合、セット信号S11の通過は禁止され、駆動部81は順方向駆動状態に入らず、還流状態を続ける。これにより、下限パルス幅のPWM信号S12の生成を抑制して、負荷電流が目標電流に収束することを促す。従って、歪みの少ない駆動電流の波形制御を可能にする。
In this way, when the current detection signal S82AA is equal to or higher than the target signal S83AA, the passage of the set signal S11 is prohibited, and the
なお、負荷電流が上述とは逆向きの場合も、同様にして説明できる。また、2つの比較器13Aおよび13Bの代わりに、1つの比較器を用い、極性信号S17Bに応じて比較器の入力を選択する構成としても、同様な効果を得られる。さらに、実施の形態3では、電流検出抵抗を用いず、各比較用スイッチ43A、43Bを用いるので、ダイオードを介した還流に限らず、同期整流による還流も行うことができる。
(実施の形態4)
The same can be said for the case where the load current is opposite to the above. Further, the same effect can be obtained by using one comparator instead of the two
(Embodiment 4)
実施の形態4では、電流検出抵抗10を用いないで駆動電流の検出を行う別の構成例について、各実施の形態2、3と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、各実施の形態2、3と同様である。
In the fourth embodiment, another configuration example in which the drive current is detected without using the
図7を用いて説明する。実施の形態4は、実施の形態3において、駆動信号生成部80を、実施の形態2における駆動信号生成部80Aで置き換えた構成に一致する。すなわち実施の形態4は、実施の形態2における駆動信号生成部80Aと、実施の形態3における駆動部81、電流検出部82A、目標信号生成部83A、および比較部84Aを含む。
This will be described with reference to FIG. The fourth embodiment corresponds to the configuration in which the drive
このような構成において、その動作は実施の形態2および3に上述した通りである。実施の形態4は、下限パルス幅のPWM信号S12の生成を抑制し、電流検出信号S82AA、S82ABが目標信号S83AA、S83ABに、それぞれ収束することを促す。従って、歪みの少ない負荷電流の波形制御を可能にする。また、電流検出抵抗を用いず、各比較用スイッチ43A、43Bを用いている。これにより、実施の形態2の効果に加えて、ダイオードを介した還流に限らず、同期整流を用いた還流も行うことができる。
(実施の形態5)
In such a configuration, the operation is as described in the second and third embodiments. In the fourth embodiment, the generation of the PWM signal S12 having the lower limit pulse width is suppressed, and the current detection signals S82AA and S82AB are urged to converge to the target signals S83AA and S83AB, respectively. Therefore, it is possible to control the waveform of the load current with less distortion. Further, the comparison switches 43A and 43B are used without using the current detection resistor. Thereby, in addition to the effects of the second embodiment, not only the reflux via the diode but also the reflux using the synchronous rectification can be performed.
(Embodiment 5)
実施の形態5では、2相型の負荷駆動装置について、実施の形態1から4と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、実施の形態1から4と同様である。 In the fifth embodiment, a two-phase load driving device will be described focusing on differences from the first to fourth embodiments. Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first to fourth embodiments.
図8は2相型の負荷駆動装置である。図8において、負荷駆動部44Xおよび負荷駆動部44Yは、図1、図3、図6、および図7における構成から、誘導性負荷85と指令信号発生部15を除いた構成に一致する。その動作も、実施の形態1から4で説明した通りである。指令信号発生部46は、2相型の誘導性負荷85Aを駆動する負荷電流の目標値を表す指令信号S46を発生する。2相指令信号生成部47は、指令信号S46に基づいて、相巻線22X、22Yにおける各負荷電流の目標値をそれぞれ表す2相指令信号S15X、S15Yを生成する。通常、各2相指令信号S15X、S15Yは、互いに90度位相をずらされる。負荷駆動部44X、44Yは、2相指令信号S15X、S15Yにそれぞれ基づいて、駆動電流を相巻線22X、22Yにそれぞれ供給する。
FIG. 8 shows a two-phase load driving device. In FIG. 8, the load driving unit 44 </ b> X and the load driving unit 44 </ b> Y are the same as the configurations in FIGS. 1, 3, 6, and 7 except for the
このように構成することにより、実施の形態1から4と同等の効果を有し、2相型の誘導性負荷85Aを駆動する、2相型の負荷駆動装置が提供できる。実施の形態5によれば、滑らかな電流波形を実現することにより、振動および騒音を抑制した2相ステッピングモータ駆動装置を構成することができる。なお、セット信号発生部11は、各負荷駆動部44X、44Yにおいて、独立に持たせずに、1つのセット信号発生部を、双方の負荷駆動部が利用する構成としてもよい。
(実施の形態6)
By configuring in this way, it is possible to provide a two-phase load driving device that has the same effect as in the first to fourth embodiments and drives the two-phase
(Embodiment 6)
実施の形態6では、負荷電流が目標電流を上回っている場合、逆方向に通電することにより目標電流値まで減衰制御する構成について、実施の形態1と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、実施の形態1と同様である。 In the sixth embodiment, when the load current exceeds the target current, a configuration in which attenuation control is performed up to the target current value by energizing in the reverse direction will be described with a focus on differences from the first embodiment. Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first embodiment.
図9を用いて、実施の形態6の構成を説明する。図9の構成は、図1における駆動抑止部23A、極性分離部17、および通電制御部16Aを、駆動抑止部23B、駆動抑止部23Bに対応した極性分離部17B、および駆動抑止部23Bに対応した通電制御部16Bに置き換えた構成に相当する。
The configuration of the sixth embodiment will be described with reference to FIG. 9 corresponds to the
図10は、図9における電流検出部82Bの構成例である。電流検出部82Bは、電流検出抵抗10と前置増幅器55を含む。電流検出抵抗10の高電位側端子および低電位側端子は、前置増幅器55の反転入力端子52および非反転入力端子53に、それぞれ接続される。基準電源54が非反転入力端子53に接続されることにより、前置増幅器55は、電流検出抵抗10に流れる電流を、基準電位54を基準とする電圧に変換し、電流検出信号S82Bとして出力する。電流検出信号S82Bと目標信号S17BAとが、比較器13において比較される。このように、電流検出信号S82Bは、基準電位54を基準として、反転入力端子52の電圧と非反転入力端子53の電圧との差が出力される。
FIG. 10 is a configuration example of the
次に逆方向通電を行う際の制御動作について説明する。図9において、還流状態時に負荷電流が目標電流を上回った場合、駆動抑止部23Bは、通電方向の反転を指示する通電反転信号S23BAを生成し、通電制御部16Bに送る。また駆動抑止部23Bは、逆方向駆動状態を開始することを表す駆動開始信号S23BBを、PWM信号生成部12に送る。さらに駆動抑止部23Bは、基準電位54を基準として、通常時とは反対方向に、極性の反転した目標電流を設定するように、出力S23BCを介して極性分離部17Bに指示する。
Next, a control operation when reverse direction energization is performed will be described. In FIG. 9, when the load current exceeds the target current in the reflux state, the
これにより、巻線22に対して逆方向通電が行われる。逆方向通電とは、例えば高電位側電源100から低電位側電源101に、各駆動スイッチ18S、21Sを介して駆動電流を流している際に、各駆動スイッチ18S、21Sをオフし、各駆動スイッチ19S、20Sをオンすることである。またこの逆の場合も逆方向通電という。逆方向通電における駆動状態を、逆方向駆動状態と呼ぶ。このように、駆動状態には、誘導性負荷85に対して目標電流の方向に駆動電流を供給する順方向駆動状態と、順方向とは逆方向に、すなわち目標電流の方向とは逆方向に駆動電流を供給する逆方向駆動状態とがある。
Thereby, reverse direction energization is performed on the winding 22. The reverse energization is, for example, when each
この時の電流の変化を、図11を用いて説明する。縦軸は電流、横軸は時間をそれぞれ表す。時点58において、電流検出信号S82Bとして検出される負荷電流56は、I1であり、目標電流値IAを超えた状態にある。負荷電流56は、逆方向駆動状態において、最終的には、電源電圧VMを電流経路の抵抗成分Rで割った負の値(−VM/R)に漸近する。
A change in current at this time will be described with reference to FIG. The vertical axis represents current, and the horizontal axis represents time. At the
ここで時点58において、逆方向駆動状態を開始されると、負荷電流56が目標電流値IAと同等になる時点59で、逆方向駆動状態は停止される。すなわち負荷電流56は、目標電流IAに減衰制御されたことになる。この後、駆動信号生成部80Bは、逆方向駆動状態に入る前の順方向駆動状態に復帰し、目標信号生成部83Bで生成される目標信号S17BAと極性信号S17BBに基づいて、制御される。駆動信号生成部80Bは、駆動信号S80Bを制御し、比較結果信号S84に基づいて、順方向駆動状態を許可するか、順方向駆動状態であることを禁止して逆方向駆動状態を許可するかが決定される。
Here, when the reverse drive state is started at
なお以上の説明では、逆方向駆動状態において、極性分離部17Bから比較器13に出力する目標信号S17BAは、目標電流相当の値を、極性を反転して与えた。しかし、電流検出部82Bの電流検出信号S82Bと、比較部84の比較結果信号S84とを反転することによっても、逆方向通電による電流の減衰制御を行うことが可能である。また図9では、セット信号発生部11から出力されるセット信号S11は、駆動抑止部23Bを介してPWM信号生成部12に入力されるが、駆動抑止部23Bを介さずにPWM信号生成部12に入力してもよい。さらに図6において、駆動抑止部23A、極性分離部17、および通電制御部16Aを、駆動抑止部23B、駆動抑止部23Bに対応した極性分離部17B、および駆動抑止部23Bに対応した通電制御部16Bに置き換えても同様の効果を得ることができる。
(実施の形態7)
In the above description, in the reverse drive state, the target signal S17BA output from the
(Embodiment 7)
実施の形態7も実施の形態6と同様に、負荷電流が目標電流を上回っている場合、逆方向に通電することにより目標電流値まで減衰制御する構成について、各実施の形態2、6と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、各実施の形態2、6と同様である。 Similarly to the sixth embodiment, the seventh embodiment differs from the second and sixth embodiments in the configuration in which attenuation control is performed to the target current value by energizing in the reverse direction when the load current exceeds the target current. The explanation will focus on the points. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the second and sixth embodiments.
図12を用いて、実施の形態7の構成を説明する。図12の構成は、図3における駆動抑止部30A、極性分離部17、および通電制御部16Aを、駆動抑止部30B、駆動抑止部30Bに対応した極性分離部17B、および駆動抑止部30Bに対応した通電制御部16Bに置き換えた構成に相当する。電流検出部82Bは、図10における構成と同一であり、説明を省略する。
The configuration of the seventh embodiment will be described with reference to FIG. The configuration of FIG. 12 corresponds to the
駆動抑止部30Bについては、図13にその構成例を示す。図13において、参照信号生成部26、セット禁止部27、ラッチ部28は、図4における同一符号のブロックと同一の構成を有する。マスク信号生成部29Bは、図4におけるマスク信号生成部29に、通電制御部16Bおよび極性分離部17Bへの信号伝達機能を付与した構成になっている。実施の形態2と同様に、ラッチ部28は、PWM信号S12の立ち下がりエッジと、参照信号S26の立ち下がりエッジとを時間比較し、ラッチ出力信号S28を生成する。
An example of the configuration of the
マスク信号生成部29Bは、ラッチ部28のラッチ出力信号S28に基づいて、所定の第1マスク期間を表すマスク信号S29Bを生成する。PWM信号S12の立ち下がりエッジより参照信号S26の立ち下がりエッジの方が遅い場合、マスク信号生成部29Bは、通電方向の反転を指示する通電反転信号S30BAを生成し、通電制御部16Bに送る。またマスク信号生成部29Bは、セット禁止部27を介して、順方向駆動状態を開始することを表す駆動開始信号S30BCを、PWM信号生成部12に送る。すなわち、所定の第1マスク期間を表すマスク信号S29Bにおいて、第1マスク期間はゼロに設定する。さらにマスク信号生成部29Bは、基準電位54を基準として、順方向駆動状態とは逆方向に、極性の反転した目標電流を設定するように、出力S30BBを介して極性分離部17Bに指示する。
Based on the latch output signal S28 of the
これにより、巻線22に対して逆方向通電が行われる。すなわち、例えば高電位側電源100から低電位側電源101に、各駆動スイッチ18S、21Sを介して駆動電流を流している際に、各駆動スイッチ18S、21Sをオフし、各駆動スイッチ19S、20Sをオンする。この時の電流の変化は、実施の形態6における図11と同様なので省略する。すなわち逆方向駆動状態において、負荷電流56は、目標電流IAに減衰制御されたことになる。この後、駆動信号生成部80Cは、逆方向駆動状態に入る前の順方向通電状態に復帰し、目標信号生成部83Bで生成される目標信号S17BAと極性信号S17BBに基づいて、制御される。このように、駆動信号生成部80Cは、駆動信号S80Cを制御し、比較結果信号S84に基づいて、順方向駆動状態を許可するか、順方向駆動状態であることを禁止して逆方向駆動状態を許可するかが決定される。
Thereby, reverse direction energization is performed on the winding 22. That is, for example, when a drive current is passed from the high potential
なお以上の説明では、逆方向駆動状態において、極性分離部17Bから比較器13に出力する目標信号S17BAは、目標電流相当の値を、極性を反転して与えた。しかし、電流検出部82Bの電流検出信号S82Bと、比較部84の比較結果信号S84とを反転することによっても、逆方向通電による電流の減衰制御を行うことが可能である。また図13では、セット信号発生部11から出力されるセット信号S11は、セット禁止部27を介してPWM信号生成部12に入力されるが、セット禁止部27を介さずにPWM信号生成部12に入力してもよい。さらに図7において、駆動抑止部30A、極性分離部17、および通電制御部16Aを、駆動抑止部30B、駆動抑止部30Bに対応した極性分離部17B、および駆動抑止部30Bに対応した通電制御部16Bに置き換えても同様の効果を得ることができる。
In the above description, in the reverse drive state, the target signal S17BA output from the
また、ラッチ部28は、PWM信号S12の立ち下がりエッジと参照信号S26の立ち下がりエッジとを時間比較しているが、参照信号S26の立ち下がりエッジと、リセット禁止部25出力の駆動終了信号S25の立ち上がりエッジとを時間比較してもよい。
(実施の形態8)
Further, the
(Embodiment 8)
実施の形態8の構成は、還流電流の減衰を大きくすることについて、上述の実施の形態と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、上述の実施の形態と同様である。 The configuration of the eighth embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment in increasing the attenuation of the return current. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the above-described embodiment.
還流状態における還流電流の減衰の程度は、その還流経路のデバイス制御状態によって異なる。通常のPWM制御においては、還流電流による電力損失を低減するため、同期整流駆動を行う。しかし負荷電流が目標電流を上回る場合、同期整流駆動では、還流状態における電流減衰が不十分となる。従って実施の形態8では、還流状態において、負荷電流が目標電流を上回っている場合、同期整流動作をする駆動スイッチをオフ状態にし、その駆動スイッチに並列接続されたダイオードを介して還流電流を流す。これにより、還流状態における負荷電流の減衰率は、同期整流の場合よりも大きくなる。 The degree of attenuation of the return current in the return state varies depending on the device control state of the return path. In normal PWM control, synchronous rectification driving is performed in order to reduce power loss due to return current. However, when the load current exceeds the target current, the current decay in the return state is insufficient in the synchronous rectification drive. Therefore, in the eighth embodiment, when the load current exceeds the target current in the return state, the drive switch that performs the synchronous rectification operation is turned off, and the return current flows through the diode connected in parallel to the drive switch. . Thereby, the attenuation rate of the load current in the return state becomes larger than that in the case of synchronous rectification.
図6を用いて、詳細に説明する。例えば、駆動スイッチ19SがPWM駆動状態にある場合、駆動スイッチ21Sはオフ状態にある。この場合、順方向駆動状態において、駆動スイッチ19Sがオン状態になり、駆動電流は、高電位側電源100、駆動スイッチ19S、単相巻線22、駆動スイッチ20S、低電位側電源101、の駆動経路を流れる。また還流状態において、駆動スイッチ19Sがオフ状態になり、実施の形態8の還流電流は、単相巻線22、低電位側駆動スイッチ20S、ダイオード21D、単相巻線22、の還流経路を流れる。
This will be described in detail with reference to FIG. For example, when the
実施の形態1における図1、および実施の形態6における図9の場合、還流状態における負荷電流検出は、もともと同期整流ではなくダイオードを介した還流になっており、実施の形態8が適用されている。また実施の形態2における図3の駆動抑止部30A、実施の形態3における図6の駆動抑止部23A、実施の形態4における図7の駆動抑止部30A、実施の形態7における図12の駆動抑止部30Bにおいて、元々同期整流させていた駆動スイッチをオフ状態にする指令を生成し、各通電制御部16A、16Bに与えるように構成すれば、これらの実施の形態においても、実施の形態8が適用される。
In the case of FIG. 1 in the first embodiment and FIG. 9 in the sixth embodiment, the load current detection in the return state is originally not the synchronous rectification but the return through the diode, and the eighth embodiment is applied. Yes. 3 in the second embodiment, the
以上説明したように、ダイオードによる還流は、同期整流による還流に比べて電流の減衰が大きいので、負荷電流が目標電流を大きく上回ることを抑制することができる。セットパルスを印加する前の還流状態において、負荷電流が目標電流を上回っているとの判断は、実施の形態2で説明したように、負荷電流が目標電流を上回る結果として、下限パルス幅に大略相当するPWMパルスが出力されたとの判断に替えてもよいことは明らかである。
(実施の形態9)
As described above, the recirculation by the diode has a larger current attenuation than the recirculation by the synchronous rectification, so that it is possible to suppress the load current from greatly exceeding the target current. In the reflux state before the set pulse is applied, the determination that the load current exceeds the target current is substantially the same as the lower limit pulse width as a result of the load current exceeding the target current as described in the second embodiment. Obviously, the determination may be made that the corresponding PWM pulse has been output.
(Embodiment 9)
実施の形態9の構成は、還流電流の減衰を大きくする別の実施の形態について、実施の形態8と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、実施の形態8と同様である。 In the configuration of the ninth embodiment, another embodiment in which the attenuation of the return current is increased will be described focusing on differences from the eighth embodiment. Other configurations, operations, and effects are the same as those in the eighth embodiment.
実施の形態9では、還流状態において、負荷電流が目標電流を上回っている場合、同期整流動作をする駆動スイッチをオフ状態にし、その駆動スイッチに並列接続されたダイオードを介して還流電流を流すだけでなく、還流経路を形成する駆動スイッチをすべてオフ状態にする。すなわち、PWM動作を行っているハーフブリッジにおいて、PWM制御を行っている駆動スイッチではない方の駆動スイッチをオフ状態にし、その並列接続されたダイオードを介して還流電流を流す。さらに、順方向駆動状態および還流状態において、このハーフブリッジとともに、同一の負荷電流経路を形成する他のハーフブリッジに含まれる駆動スイッチも、オフ状態にする。 In the ninth embodiment, when the load current exceeds the target current in the return state, the drive switch that performs the synchronous rectification operation is turned off, and the return current is simply passed through the diode connected in parallel to the drive switch. Instead, all the drive switches forming the reflux path are turned off. That is, in the half bridge that performs the PWM operation, the drive switch that is not the drive switch that is performing the PWM control is turned off, and the return current flows through the diodes connected in parallel. Further, in the forward drive state and the reflux state, the drive switches included in other half bridges that form the same load current path together with the half bridge are also turned off.
図6を用いて、詳細に説明する。例えば、駆動スイッチ19SがPWM駆動状態にある場合、その他の各駆動スイッチ18S、20S、21Sは、還流状態において、すべてオフ状態にある。この場合、順方向駆動状態において、駆動スイッチ19Sがオン状態になり、駆動電流は、高電位側電源100、駆動スイッチ19S、単相巻線22、駆動スイッチ20S、低電位側電源101、の駆動経路を流れる。また還流状態において、全駆動スイッチがオフ状態になり、実施の形態9の還流電流は、単相巻線22、ダイオード18D、高電位側電源100、低電位側電源101、ダイオード21D、単相巻線22、の還流経路を流れる。言い換えれば低電位側電源101から高電位側電源100へ電流が還流する。
This will be described in detail with reference to FIG. For example, when the
ブロック構成については、図1と図6の駆動抑止部23A、図3と図7の駆動抑止部30A、図9の駆動抑止部23B、図12の駆動抑止部30Bにおいて、元々駆動電流および通常の還流電流を流していた負荷電流経路の全駆動スイッチをオフ状態にする指令を生成し、各通電制御部16A、16Bに与えるように構成すればよい。
With respect to the block configuration, in the
全駆動スイッチのオフにより、電流は低電位側電源101から高電位側電源100に、またはこの逆方向に還流する。この場合の還流電流は、同期整流による還流に比べて、更には実施の形態8で説明したダイオードによる還流に比べても、電流の減衰が大きい。これにより、負荷電流が目標電流を大きく上回ることを、抑制することができる。
When all the drive switches are turned off, the current flows back from the low
なお、印加する前の還流時の負荷電流が目標電流を上回っているとの判断は、実施の形態2で説明したように、負荷電流が目標電流を上回る結果として、下限パルス幅に大略相当するPWMパルスが出力されたとの判断に替えてもよい。また、実施の形態8で説明した、ダイオードによる還流でも還流電流の減衰が不十分な場合に、実施の形態9で説明した、低電位側電源から高電位側電源への還流を行うように構成してもよい。
(実施の形態10)
Note that the determination that the load current during reflux before application exceeds the target current substantially corresponds to the lower limit pulse width as a result of the load current exceeding the target current as described in the second embodiment. You may replace with the judgment that the PWM pulse was output. Further, when the return current is not sufficiently attenuated even by the recirculation by the diode described in the eighth embodiment, the recirculation from the low potential side power source to the high potential side power source described in the ninth embodiment is performed. May be.
(Embodiment 10)
実施の形態10は、実施の形態6の23Bに各実施の形態1、3、8、9で説明した構成をすべて付与したものであり、その他の構成、動作、および効果は、各実施の形態1、3、6、8、9と同様である。 In the tenth embodiment, the configurations described in the first, third, eighth, and ninth embodiments are all added to 23B of the sixth embodiment, and other configurations, operations, and effects are the same as those in the respective embodiments. The same as 1, 3, 6, 8, and 9.
実施の形態10では、駆動信号生成部80は、還流状態において、負荷電流が目標電流を上回ったことを受けて、5種類の制御状態を組み合わせる。第1制御状態は、各実施の形態1、3のように、セット信号の通過を禁止する制御状態である。第2制御状態は、実施の形態6のように、逆方向駆動状態に切替える制御状態である。第3制御状態は、実施の形態8のように、PWM駆動状態にある駆動スイッチを含むハーフブリッジの他方の駆動スイッチを非動作レベルにする制御状態である。第4制御状態は、実施の形態9のように、PWM駆動状態にある駆動スイッチ以外の駆動スイッチをすべて非動作レベルにする制御状態である。第5制御状態は、実施の形態3のように、他方の駆動スイッチを動作レベルにする制御状態である。
In the tenth embodiment, the
通常、第1制御状態と第2制御状態のうち、いずれか一方の制御状態を選択する。また第3制御状態と第4制御状態と第5制御状態のうち、いずれか一方の制御状態を選択する。各組合せの中の優先順位は、効果の有効性を帰還して順次選択される構成であってもよい。実施の形態10により、制御状態に合わせて適切な減衰制御が行われる。
(実施の形態11)
Normally, one of the first control state and the second control state is selected. In addition, one of the third control state, the fourth control state, and the fifth control state is selected. The priority in each combination may be configured to be sequentially selected by returning the effectiveness of the effect. According to the tenth embodiment, appropriate attenuation control is performed according to the control state.
(Embodiment 11)
実施の形態11は、実施の形態7の30Bに各実施の形態2、4、8、9で説明した構成をすべて付与したものであり、その他の構成、動作、および効果は、各実施の形態2、4、7、8、9と同様である。 In the eleventh embodiment, all the configurations described in the second, fourth, eighth, and ninth embodiments are added to 30B of the seventh embodiment. The other configurations, operations, and effects are the same as those of the seventh embodiment. The same as 2, 4, 7, 8, and 9.
実施の形態11では、駆動信号生成部80は、還流状態において、負荷電流が目標電流を上回ったことを受けて、5種類の制御状態を組み合わせる。第1制御状態は、各実施の形態2、4のように、セット信号の通過を禁止する制御状態である。第2制御状態は、実施の形態7のように、逆方向駆動状態に切替える制御状態である。第3制御状態は、実施の形態8のように、PWM駆動状態にある駆動スイッチを含むハーフブリッジの他方の駆動スイッチを非動作レベルにする制御状態である。第4制御状態は、実施の形態9のように、PWM駆動状態にある駆動スイッチ以外の駆動スイッチをすべて非動作レベルにする制御状態である。第5制御状態は、実施の形態4のように、他方の駆動スイッチを動作レベルにする制御状態である。
In the eleventh embodiment, the drive
通常、第1制御状態と第2制御状態のうち、いずれか一方の制御状態を選択する。また第3制御状態と第4制御状態と第5制御状態のうち、いずれか一方の制御状態を選択する。組合せの中の優先順位は、効果の有効性を帰還して順次選択される構成であってもよい。実施の形態11により、制御状態に合わせて適切な減衰制御が行われる。
(実施の形態12)
Normally, one of the first control state and the second control state is selected. In addition, one of the third control state, the fourth control state, and the fifth control state is selected. The priority order in the combination may be a configuration in which effectiveness of the effect is fed back and sequentially selected. According to the eleventh embodiment, appropriate attenuation control is performed in accordance with the control state.
(Embodiment 12)
上述の実施の形態では、2相通電の場合について説明した。実施の形態12では、3相通電の場合について、上述の実施の形態と異なる点を中心に、説明する。その他の構成、動作、および効果は、上述の実施の形態と同様である。 In the above-described embodiment, the case of two-phase energization has been described. In the twelfth embodiment, the case of three-phase energization will be described with a focus on differences from the above-described embodiments. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the above-described embodiment.
実施の形態12では、実施の形態1から4、および6から11の構成を、3相負荷駆動装置に適用する。3相駆動であっても、時間を区切って見れば単相駆動の組合せである。このため、実施の形態1から4、および6から11で説明した制御を、通電制御部の状態に応じて適用すれば、電流の抑制制御が可能である。
In
図14を用いて、実施の形態12の構成と動作を説明する。図14は、3相駆動モータ85Tを駆動するセンサレスの3相負荷駆動装置である。各巻線端子QU、QV、QWと、中心点CN間にY字結線された3相巻線7、8、および9は、独立した2つ電流経路、すなわち第1経路と第2経路を有する。2つの電流経路のそれぞれの電流、およびその合計電流を、通電制御状態に応じて時分割的に所定の値に制御し、滑らかな3相負荷電流波形を得る。
The configuration and operation of the twelfth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 shows a sensorless three-phase load driving device for driving the three-
駆動部81Tは、各高電位側駆動スイッチ1、2、3と各低電位側駆動スイッチ4、5、6を含む。高電位側駆動スイッチ1のソースは、低電位側駆動スイッチ4の各ドレインと、巻線端子QUで接続される。他の各高電位側駆動スイッチ2、3と各低電位側駆動スイッチ5、6についても、同様に各巻線端子QV、QWで、それぞれ接続される。ロータ位置信号生成部62は、巻線7、8、9にそれぞれ発生する端子電圧SU、SV、SWと、中心点CNに発生する中心点電圧SCNから逆起電圧を検出し、各ロータ位置信号S62A、S62Bを生成する。各ロータ位置信号S62A、S62Bは、それぞれ通電制御部16Tと目標信号生成部83Tに出力する。
The
通電制御部16Tは、通電制御の信号処理を行う論理部66と、レベルシフト部67で構成される。このうち、レベルシフト部67は、条件に応じて省略可能なものである。目標信号生成部83Tは、3相駆動モータ85Tのトルクを指定するトルク指令信号を発生する。また目標信号生成部83Tは、このトルク指令信号に基づいて、第1経路の目標信号S83TD、第2経路の目標信号S83TE、および第1経路と第2経路の合計の目標信号S83TFという3種類の目標信号を生成する。電流検出部82Tは、電流検出抵抗10に流れる負荷電流を前値増幅器55で増幅し、電流検出信号S82Tを生成する。比較部84Tに含まれる比較器13D、13E、13Fでは、目標信号S83TD、S83TE、S83TFがそれぞれ入力され、比較信号として電流検出信号S82Tが共通に入力される。
The
マスク部68は、通電制御部16Tからの制御信号S16Tに基づいて、電流検出信号S82Tが、第1経路の電流と第2経路の電流とこの両者の合計電流のいずれに基づいているかを判断する。この判断結果に従って、3つの比較器13D、13E、13Fのそれぞれの比較結果信号S13D、S13E、S13Fを適切に時分割に利用することで、第1経路の制御と第2経路の制御に対応する2つの各比較結果信号S68A、S68Bを得る。各比較結果信号S68A、S68Bは、ラッチ作用を有するPWM信号生成部12Tにリセットパルスを与える。
Based on the control signal S16T from the
次に、駆動抑止部30Tは、参照信号生成部と、ラッチ部と、マスク信号生成部と、セット禁止部を含む。参照信号生成部は、セット信号発生部11Tからのセット信号S11Tを受けて、参照信号を生成する。ラッチ部は、この参照信号と、PWM信号生成部12TのPWM信号S12Tとのタイミングを、第1経路と第2経路のそれぞれについて比較する。マスク信号生成部は、この比較結果に基づいて、所定の第1マスク期間を表すマスク信号を生成する。セット禁止部は、マスク信号に基づいて、セット信号S11Tの通過を所定の第1マスク期間禁止する。マスクされたセット禁止部の駆動開始信号S30Tは、PWM信号生成部12Tのセット端子に入力する。駆動開始信号S30TはPWM信号生成部12Tに対し、セットパルスの動作をする。駆動抑止部30Tの構成は以上のようになっているが、基本的には、実施の形態2における図4の構成を、第1経路と第2経路の2つ分用意した構成になっている。
Next, the
駆動抑止部30Tは、ラッチ部の比較結果から、下限パルス幅が出力されたか否かを判断する。負荷電流が目標電流を上回る結果、下限パルス幅が発生し、負荷電流抑制の必要性があると判断される。負荷電流抑制の必要性がある場合、駆動抑止部30Tは、該当の電流経路について、セット信号S11Tの通過を禁止する。これにより、順方向駆動状態を中止し、目標電流を上回った電流経路の電流について、目標電流までの減衰を促す。
The
通常、モータ駆動装置は、ロータ位置を検出しながら、ロータ位置に対応した駆動電流をステータ巻線に供給することにより、効率的な駆動を実現する。ロータ位置を検出するために、磁気センサや誘導センサが利用される。センサレスモータは、このような位置センサを利用しないモータであり、低コスト化や長寿命化の面で利点がある。センサレスモータの駆動では、いずれかの巻線端子に現れる逆起電圧のゼロクロスタイミングから、ロータ位置を検出し、通電切替えタイミングの制御に利用する。 Usually, the motor drive device realizes efficient drive by supplying a drive current corresponding to the rotor position to the stator winding while detecting the rotor position. In order to detect the rotor position, a magnetic sensor or an induction sensor is used. The sensorless motor is a motor that does not use such a position sensor, and has advantages in terms of cost reduction and longer life. In the drive of the sensorless motor, the rotor position is detected from the zero cross timing of the counter electromotive voltage appearing at one of the winding terminals, and is used for controlling the energization switching timing.
ここで、本発明におけるすべての実施の形態は、負荷電流を直接制御するので、負荷電流の抑制制御に遅延がない。実施の形態12の3相負荷駆動装置は、実施の形態5の2相型負荷駆動装置以外の実施の形態がすべて適用可能であり、遅延の無い抑制制御が可能である。すなわち、実施の形態12の3相負荷駆動装置は、負荷電流を目標電流に精度良く追従させることができるため、通電切替すべきタイミングで、いずれかの相の負荷電流をゼロにすることも、容易に可能となる。このように、本発明は、3相負荷駆動装置の中でもセンサレスモータへ応用することにより、最も効果が発揮される。 Here, since all the embodiments in the present invention directly control the load current, there is no delay in the load current suppression control. Embodiments other than the two-phase load driving device of the fifth embodiment can be applied to the three-phase load driving device of the twelfth embodiment, and suppression control without delay is possible. That is, since the three-phase load driving device of the twelfth embodiment can cause the load current to follow the target current with high accuracy, the load current of any phase can be made zero at the timing when the energization should be switched. Easy to do. Thus, the present invention is most effective when applied to a sensorless motor among the three-phase load driving devices.
なお、本発明は、図14のセンサレス駆動装置の構成だけではなく、ホール素子などの位置センサを利用して回転制御する3相負荷駆動装置においても、適用可能である。実施の形態12と同様な電流減衰制御により、急減する目標電流や低い目標電流に対して、負荷電流の合致度を向上することができる。 Note that the present invention is applicable not only to the configuration of the sensorless driving device of FIG. 14 but also to a three-phase load driving device that performs rotation control using a position sensor such as a Hall element. By the current attenuation control similar to that of the twelfth embodiment, the degree of coincidence of the load current can be improved with respect to a target current that decreases rapidly or a low target current.
以上、実施の形態において展開した説明は、すべて本発明を具体化した一例であり、本発明はこれらの例に限定されるものではない。 The explanations developed in the embodiments are all examples embodying the present invention, and the present invention is not limited to these examples.
本発明は、負荷駆動装置および負荷駆動方法に利用できる。 The present invention can be used for a load driving device and a load driving method.
1、2、3、18S、19S 高電位側スイッチ
4、5、6、20S、21S 低電位側スイッチ
7、8、9 3相モータ巻線
10 電流検出抵抗
11、11T セット信号発生部
12、12T PWM信号生成部
13、13A、13B、13D、13E、13F 比較器
15 指令信号発生部
16、16A、16B、16T 通電制御部
17、17B 極性分離部
18D、19D、20D、21D ダイオード
22 単相巻線
23A 駆動抑止部
24 マスク信号生成部
25 リセット禁止部
26 参照信号生成部
27 セット禁止部
28 ラッチ部
29、29B マスク信号生成部
30A、30B、30T 駆動抑止部
41 選択部
42 指令伝達部
43A、43B 比較用スイッチ
44X、44Y 負荷駆動部
46 指令信号発生部
47 2相指令信号生成部
54 基準電位
55 前置増幅器
62 ロータ位置信号生成部
66 論理処理部
67 レベルシフト部
80、80A、80B、80T 駆動信号生成部
81、81A、81T 駆動部
82、82A、82B、82T 電流検出部
83、83A、83B、83T 目標信号生成部
84、84A、84T 比較部
85、85A 誘導性負荷
85T 3相駆動モータ
100 高電位電源
101 低電位電源
1, 2, 3, 18S, 19S High potential side switch 4, 5, 6, 20S, 21S Low potential side switch 7, 8, 9 Three-phase motor winding 10 Current detection resistor 11, 11T Set signal generator 12, 12T PWM signal generation unit 13, 13A, 13B, 13D, 13E, 13F Comparator 15 Command signal generation unit 16, 16A, 16B, 16T Energization control unit 17, 17B Polarity separation unit 18D, 19D, 20D, 21D Diode 22 Single phase winding Line 23A Drive inhibition unit 24 Mask signal generation unit 25 Reset prohibition unit 26 Reference signal generation unit 27 Set prohibition unit 28 Latch unit 29, 29B Mask signal generation unit 30A, 30B, 30T Drive inhibition unit 41 Selection unit 42 Command transmission unit 43A, 43B Comparison switch 44X, 44Y Load drive unit 46 Command signal generator 47 Two-phase command signal generator Unit 54 reference potential 55 preamplifier 62 rotor position signal generation unit 66 logic processing unit 67 level shift unit 80, 80A, 80B, 80T drive signal generation unit 81, 81A, 81T drive unit 82, 82A, 82B, 82T current detection unit 83, 83A, 83B, 83T Target signal generation unit 84, 84A, 84T Comparison unit 85, 85A Inductive load 85T Three-phase drive motor 100 High potential power supply 101 Low potential power supply
Claims (25)
前記順方向駆動状態と前記還流状態の論理状態を表す駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、
前記駆動信号に基づいて、前記駆動電流を生成する駆動手段と、
少なくとも前記駆動電流を検出し、電流検出信号を生成する電流検出手段と、
前記誘導性負荷に流れる電流の目標値を表す目標信号を生成する目標信号生成手段と、
前記電流検出信号と前記目標信号とを比較し、比較結果信号を生成する比較手段とを有し、
前記駆動信号生成手段は、前記駆動信号を制御し、前記比較結果信号に基づいて、前記順方向駆動状態を禁止することを特徴とする、負荷駆動装置。 A forward drive state for supplying a drive current to an inductive load and a return state for receiving a return current from the inductive load are repeatedly performed to drive the inductive load,
Drive signal generating means for generating a drive signal representing the logical state of the forward drive state and the reflux state;
Driving means for generating the driving current based on the driving signal;
Current detection means for detecting at least the drive current and generating a current detection signal;
Target signal generating means for generating a target signal representing a target value of a current flowing through the inductive load;
Comparing means for comparing the current detection signal with the target signal and generating a comparison result signal,
The load drive device, wherein the drive signal generation unit controls the drive signal and inhibits the forward drive state based on the comparison result signal.
2×N個の前記駆動スイッチのうちの少なくとも1個は、前記順方向駆動状態と前記還流状態の繰り返しにおいて、それぞれオン状態とオフ状態を繰り返すPWM駆動状態にあることを特徴とする、請求項1に記載の負荷駆動装置。 The driving means includes N (N is an integer of 2 or more) half bridges including two driving switches,
The at least one of the 2 × N drive switches is in a PWM drive state that repeats an on state and an off state, respectively, in the repetition of the forward drive state and the return state. 2. The load driving device according to 1.
前記2×N個の駆動スイッチのそれぞれに並列に、逆導通方向に接続されたダイオードを2×N個備え、
第1電源と、前記電流検出手段を介して第2電源との間に挿入され、
前記他方の駆動スイッチは、前記電流検出手段に接続され、前記他方の駆動スイッチに接続された前記ダイオードは、前記第2電源に接続されることを特徴とする、請求項7に記載の負荷駆動装置。 The driving means includes
In each of the 2 × N drive switches, 2 × N diodes connected in the reverse conduction direction are provided in parallel.
Inserted between the first power source and the second power source via the current detection means;
The load drive according to claim 7, wherein the other drive switch is connected to the current detection means, and the diode connected to the other drive switch is connected to the second power source. apparatus.
前記N個のハーフブリッジのそれぞれに含まれる前記2個の駆動スイッチと、前記誘導性負荷とのN個の共通接続点に接続され、
前記共通接続点から、前記駆動電流と前記還流電流を検出することを特徴とする、請求項6に記載の負荷駆動装置。 The current detection means includes
Connected to the N common connection points of the two drive switches included in each of the N half bridges and the inductive load;
The load driving device according to claim 6, wherein the driving current and the return current are detected from the common connection point.
前記順方向駆動状態と前記還流状態の論理状態を表す駆動信号を生成するステップと、
前記駆動信号に基づいて、前記駆動電流を生成するステップと、
少なくとも前記駆動電流を検出し、電流検出信号を生成するステップと、
前記誘導性負荷に流れる電流の目標値を表す目標信号を生成するステップと、
前記電流検出信号と前記目標信号とを比較し、比較結果信号を生成するステップとを有し、
前記駆動信号を制御し、前記比較結果信号に基づいて、前記順方向駆動状態を禁止することを特徴とする、負荷駆動方法。 A forward drive state in which a drive current is supplied to an inductive load and a return state that receives a return current from the inductive load are repeatedly performed to drive the inductive load,
Generating a drive signal representing the logical state of the forward drive state and the reflux state;
Generating the drive current based on the drive signal;
Detecting at least the drive current and generating a current detection signal;
Generating a target signal representing a target value of the current flowing through the inductive load;
Comparing the current detection signal with the target signal and generating a comparison result signal;
A load driving method, wherein the driving signal is controlled, and the forward driving state is prohibited based on the comparison result signal.
The load driving method according to claim 14, wherein the three-phase driving motor is driven.
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