JP2021145463A - Motor drive and control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータ駆動装置及び制御方法に関する。 The present invention relates to a motor drive device and a control method.
特許文献1には、Hブリッジ回路と、当該Hブリッジ回路に接続された電流検出回路と、を備えるモータ駆動回路が開示されている。上記Hブリッジ回路は、フライホイールダイオードとスイッチ素子とで構成され、モータコイルに接続される。上記電流検出回路は、複数のシャント抵抗を有し、当該シャント抵抗に生じる電圧降下に基づいて上記モータコイルの電流値を算出する。上記モータ駆動回路は、上記モータコイルを励磁する際、上記Hブリッジ回路の対角に配置された一対のソース側スイッチ素子及びシンク側スイッチ素子の両方を同時にスイッチングする。
特許文献1に開示されているモータ駆動回路では、上記Hブリッジ回路の対角に配置された一対のソース側スイッチ素子及びシンク側スイッチ素子の両方が同時にスイッチングされる。このため、モータの力行時とモータの回生時とで上記シャント抵抗を流れる電流の向きが逆方向になる。よって、上記モータ駆動回路では、モータの電流を正確に検出することができないという問題がある。
In the motor drive circuit disclosed in
本発明の一態様は、モータの電流を検出する精度を向上することを目的とする。 One aspect of the present invention is to improve the accuracy of detecting the current of a motor.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るモータ駆動装置は、互いに並列に接続された高電位側の第1及び第2スイッチング素子と、互いに並列に接続された低電位側の第3及び第4スイッチング素子と、第1端が前記第1スイッチング素子と、前記第1スイッチング素子と直列に接続された前記第3スイッチング素子と、の間に接続されており、第2端が前記第2スイッチング素子と、前記第2スイッチング素子と直列に接続された前記第4スイッチング素子と、の間に接続された抵抗と、第1入力端が前記第1端に接続され、第2入力端が前記第2端に接続されると共に、前記第1端と前記第2端との電位差に基づき、前記抵抗と直列に接続されたモータの電流を検出する電流検出回路と、前記モータの回転方向によって、前記高電位側の第1または第2スイッチング素子に対してスイッチング制御を行う第1スイッチング制御と、前記低電位側の第3または第4スイッチング素子に対してスイッチング制御を行う第2スイッチング制御と、を切り替える制御部と、を備える。 In order to solve the above problems, the motor drive device according to one aspect of the present invention has a high potential side first and second switching elements connected in parallel with each other and a low potential side connected in parallel with each other. The third and fourth switching elements, the first end is connected between the first switching element, and the third switching element connected in series with the first switching element, and the second end is connected. A resistor connected between the second switching element and the fourth switching element connected in series with the second switching element, and a first input end connected to the first end to form a second input. A current detection circuit that detects the current of a motor connected in series with the resistor based on the potential difference between the first end and the second end while the end is connected to the second end, and the rotation of the motor. A first switching control that performs switching control on the first or second switching element on the high potential side and a second switching that performs switching control on the third or fourth switching element on the low potential side depending on the direction. A control unit for switching between control and control is provided.
上記構成によれば、電流検出回路に入力される電位の振幅が十分に小さいものとなる。これにより、安価な電流検出回路を用いた場合であっても、電流検出回路から出力される信号に含まれる、電流検出回路に起因するノイズを十分に低減することができる。よって、モータの電流を検出する精度を向上することができる。 According to the above configuration, the amplitude of the potential input to the current detection circuit is sufficiently small. As a result, even when an inexpensive current detection circuit is used, noise caused by the current detection circuit included in the signal output from the current detection circuit can be sufficiently reduced. Therefore, the accuracy of detecting the current of the motor can be improved.
前記制御部は、前記第1スイッチング制御として、前記第1または第2スイッチング素子のいずれかに対して、ON状態とOFF状態とを切り替える制御を行うと共に、前記第2スイッチング制御として、前記第3または第4スイッチング素子のいずれかに対して、ON状態とOFF状態とを切り替える制御を行ってもよい。 As the first switching control, the control unit controls either of the first or second switching elements to switch between an ON state and an OFF state, and as the second switching control, the third Alternatively, control for switching between the ON state and the OFF state may be performed on any of the fourth switching elements.
上記構成によれば、スイッチング素子に対してON状態とOFF状態とを切り替える制御を行う場合において、モータの電流を検出する精度を向上することができる。 According to the above configuration, it is possible to improve the accuracy of detecting the current of the motor when the switching element is controlled to switch between the ON state and the OFF state.
前記制御部は、前記モータの第1回転方向への駆動を制御すると共に、前記第4スイッチング素子に対して前記第2スイッチング制御を行う場合、前記第1スイッチング素子をONさせると共に、前記第2及び第3スイッチング素子をOFFさせ、前記モータの第2回転方向への駆動を制御すると共に、前記第2スイッチング素子に対して前記第1スイッチング制御を行う場合、前記第1及び第4スイッチング素子をOFFさせると共に、前記第3スイッチング素子をONさせてもよい。 When the control unit controls driving of the motor in the first rotation direction and performs the second switching control on the fourth switching element, the first switching element is turned on and the second switching element is turned on. When the third switching element is turned off to control the driving of the motor in the second rotation direction and the first switching control is performed on the second switching element, the first and fourth switching elements are turned on. At the same time as turning it off, the third switching element may be turned on.
上記構成によれば、モータの電流を検出する精度を向上することを実現するための各スイッチング素子への制御を容易に行うことができる。 According to the above configuration, it is possible to easily control each switching element in order to improve the accuracy of detecting the current of the motor.
前記抵抗の前記第2端が、前記モータを介して、前記第2スイッチング素子と前記第4スイッチング素子との間に接続されている場合、前記制御部は、前記モータの第1回転方向への駆動を制御する場合、前記第4スイッチング素子に対して前記第2スイッチング制御を行い、前記モータの第2回転方向への駆動を制御する場合、前記第2スイッチング素子に対して前記第1スイッチング制御を行ってもよい。 When the second end of the resistor is connected between the second switching element and the fourth switching element via the motor, the control unit moves the motor in the first rotation direction. When controlling the drive, the second switching control is performed on the fourth switching element, and when controlling the drive of the motor in the second rotation direction, the first switching control is performed on the second switching element. May be done.
上記構成において、抵抗の第2端が、モータを介して、第2スイッチング素子と第4スイッチング素子との間に接続されている場合を考える。この場合であっても、モータの電流を検出する精度を向上することを実現するための各スイッチング素子への制御を容易に行うことができる。 In the above configuration, consider a case where the second end of the resistor is connected between the second switching element and the fourth switching element via a motor. Even in this case, it is possible to easily control each switching element in order to improve the accuracy of detecting the current of the motor.
前記制御部は、前記モータの第1回転方向への駆動を制御すると共に、前記第1スイッチング素子に対して前記第1スイッチング制御を行う場合、前記第2及び第3スイッチング素子をOFFさせると共に、前記第4スイッチング素子をONさせ、前記モータの第2回転方向への駆動を制御すると共に、前記第3スイッチング素子に対して前記第2スイッチング制御を行う場合、前記第1及び第4スイッチング素子をOFFさせると共に、前記第2スイッチング素子をONさせてもよい。 The control unit controls driving of the motor in the first rotation direction, and when performing the first switching control on the first switching element, turns off the second and third switching elements, and at the same time, turns off the second and third switching elements. When the fourth switching element is turned on to control the drive of the motor in the second rotation direction and the second switching control is performed on the third switching element, the first and fourth switching elements are used. At the same time as turning it off, the second switching element may be turned on.
上記構成によれば、モータの電流を検出する精度を向上することを実現するための各スイッチング素子への制御を容易に行うことができる。 According to the above configuration, it is possible to easily control each switching element in order to improve the accuracy of detecting the current of the motor.
前記抵抗の前記第1端が、前記モータを介して、前記第1スイッチング素子と前記第3スイッチング素子との間に接続されている場合、前記制御部は、前記モータの第1回転方向への駆動を制御する場合、前記第1スイッチング素子に対して前記第1スイッチング制御を行い、前記モータの第2回転方向への駆動を制御する場合、前記第3スイッチング素子に対して前記第2スイッチング制御を行ってもよい。 When the first end of the resistor is connected between the first switching element and the third switching element via the motor, the control unit moves the motor in the first rotation direction. When controlling the drive, the first switching control is performed on the first switching element, and when controlling the drive of the motor in the second rotation direction, the second switching control is performed on the third switching element. May be done.
上記構成において、抵抗の第1端が、モータを介して、第1スイッチング素子と第3スイッチング素子との間に接続されている場合を考える。この場合であっても、モータの電流を検出する精度を向上することを実現するための各スイッチング素子への制御を容易に行うことができる。 In the above configuration, consider a case where the first end of the resistor is connected between the first switching element and the third switching element via a motor. Even in this case, it is possible to easily control each switching element in order to improve the accuracy of detecting the current of the motor.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る制御方法は、互いに並列に接続された高電位側の第1及び第2スイッチング素子と、互いに並列に接続された低電位側の第3及び第4スイッチング素子と、第1端が前記第1スイッチング素子と、前記第1スイッチング素子と直列に接続された前記第3スイッチング素子と、の間に接続されており、第2端が前記第2スイッチング素子と、前記第2スイッチング素子と直列に接続された前記第4スイッチング素子と、の間に接続された抵抗と、第1入力端が前記第1端に接続され、第2入力端が前記第2端に接続されると共に、前記第1端と前記第2端との電位差に基づき、前記抵抗と直列に接続されたモータの電流を検出する電流検出回路と、を備えるモータ駆動装置を制御する制御方法であって、前記モータの回転方向によって、前記高電位側の第1または第2スイッチング素子に対してスイッチング制御を行う第1スイッチング制御と、前記低電位側の第3または第4スイッチング素子に対してスイッチング制御を行う第2スイッチング制御と、を切り替える工程と、を含む。 In order to solve the above problems, the control method according to one aspect of the present invention includes a first and second switching elements on the high potential side connected in parallel with each other and a first and second switching elements on the low potential side connected in parallel with each other. The third and fourth switching elements, the first end is connected between the first switching element, and the third switching element connected in series with the first switching element, and the second end is the said. A resistor connected between the second switching element and the fourth switching element connected in series with the second switching element, and a first input end connected to the first end to form a second input end. Is connected to the second end, and a motor drive device including a current detection circuit that detects a current of a motor connected in series with the resistor based on a potential difference between the first end and the second end. The first switching control for controlling the first or second switching element on the high potential side and the third or third switching element on the low potential side according to the rotation direction of the motor. (4) A step of switching between a second switching control for performing switching control on the switching element and a step of switching the switching element is included.
本発明の一態様によれば、モータの電流を検出する精度を向上することができる。 According to one aspect of the present invention, the accuracy of detecting the current of the motor can be improved.
〔実施形態1〕
<モータ駆動装置の構成>
図1は、本発明の実施形態1に係るモータ駆動装置100の構成を示すブロック図である。図1に示すように、モータ駆動装置100は、第1スイッチング素子Q1と、第2スイッチング素子Q2と、第3スイッチング素子Q3と、第4スイッチング素子Q4と、モータM1と、抵抗R1と、電流検出回路10と、制御部20と、操作スイッチ30と、電源VDDと、を備える。
[Embodiment 1]
<Structure of motor drive device>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
モータ駆動装置100は、Hブリッジ回路によるモータM1の駆動を用いる装置に設けられる。特に、モータ駆動装置100は、モータM1の正確な電流を必要とする装置に設けられることが好ましい。例えば、モータ駆動装置100は、自動車用のパワーウィンドウの制御ユニット、パワーテールゲートの制御ユニット、パワースライドドアの制御ユニットまたはパワーシートの制御ユニット等に設けられてもよい。
The
ここでは、モータ駆動装置100がパワーウィンドウの制御ユニットに設けられるものとして説明する。制御部20は、モータM1を回転させるように駆動することにより、モータM1と上記パワーウィンドウとの間に介在する機械要素である開閉機構を駆動することができる。モータM1が後述する第1回転方向に回転することにより、上記パワーウィンドウは閉まる方向に移動し、モータM1が後述する第2回転方向に回転することにより、上記パワーウィンドウは開く方向に移動する。当該開閉機構は、上記パワーウィンドウの開閉位置を変化させるレギュレータである。
Here, the
高電位側の第1スイッチング素子Q1及び第2スイッチング素子Q2は、互いに並列に接続され、低電位側の第3スイッチング素子Q3及び第4スイッチング素子Q4も、互いに並列に接続されている。また、第1スイッチング素子Q1及び第3スイッチング素子Q3は、互いに直列に接続され、第2スイッチング素子Q2及び第4スイッチング素子Q4も、互いに直列に接続されている。 The first switching element Q1 and the second switching element Q2 on the high potential side are connected in parallel with each other, and the third switching element Q3 and the fourth switching element Q4 on the low potential side are also connected in parallel with each other. Further, the first switching element Q1 and the third switching element Q3 are connected in series with each other, and the second switching element Q2 and the fourth switching element Q4 are also connected in series with each other.
具体的には、第1スイッチング素子Q1の第1端Q11は、電源VDD及び第2スイッチング素子Q2の第1端Q21と接続されている。第1スイッチング素子Q1の第2端Q12は、第3スイッチング素子Q3の第1端Q31及び抵抗R1の第1端R11と接続されている。 Specifically, the first end Q11 of the first switching element Q1 is connected to the power supply VDD and the first end Q21 of the second switching element Q2. The second end Q12 of the first switching element Q1 is connected to the first end Q31 of the third switching element Q3 and the first end R11 of the resistor R1.
第2スイッチング素子Q2の第2端Q22は、第4スイッチング素子Q4の第1端Q41及びモータM1の第2端M12と接続されている。第3スイッチング素子Q3の第2端Q32は、第4スイッチング素子Q4の第2端Q42及びグランドGNDに接続されている。 The second end Q22 of the second switching element Q2 is connected to the first end Q41 of the fourth switching element Q4 and the second end M12 of the motor M1. The second end Q32 of the third switching element Q3 is connected to the second end Q42 of the fourth switching element Q4 and the ground GND.
第1スイッチング素子Q1は、トランジスタT1及びダイオードD1を有する。トランジスタT1及びダイオードD1は、第1端Q11と第2端Q12との間で互いに並列に接続されている。第2スイッチング素子Q2、第3スイッチング素子Q3及び第4スイッチング素子Q4についても同様である。トランジスタT1〜T4は、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)であってもよく、バイポーラトランジスタであってもよい。 The first switching element Q1 has a transistor T1 and a diode D1. The transistor T1 and the diode D1 are connected in parallel to each other between the first end Q11 and the second end Q12. The same applies to the second switching element Q2, the third switching element Q3, and the fourth switching element Q4. The transistors T1 to T4 may be MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors) or bipolar transistors.
モータM1の第1端M11は、抵抗R1の第2端R12と接続され、モータM1の第2端M12は、第2端Q22と第1端Q41との間に接続されている。モータM1は、抵抗R1と直接接続されると共に、抵抗R1と直列に接続されている。モータM1は、例えば、ブラシモータである。 The first end M11 of the motor M1 is connected to the second end R12 of the resistor R1, and the second end M12 of the motor M1 is connected between the second end Q22 and the first end Q41. The motor M1 is directly connected to the resistor R1 and is connected in series with the resistor R1. The motor M1 is, for example, a brush motor.
抵抗R1の第1端R11は、第2端Q12と第1端Q31との間に接続されている。つまり、第1端R11は、第1スイッチング素子Q1と第3スイッチング素子Q3との間に接続されている。抵抗R1の第2端R12は、モータM1の第1端M11に接続されている。つまり、第2端R12は、モータM1を介して、第2スイッチング素子Q2と第4スイッチング素子Q4との間に接続されている。 The first end R11 of the resistor R1 is connected between the second end Q12 and the first end Q31. That is, the first end R11 is connected between the first switching element Q1 and the third switching element Q3. The second end R12 of the resistor R1 is connected to the first end M11 of the motor M1. That is, the second end R12 is connected between the second switching element Q2 and the fourth switching element Q4 via the motor M1.
第1スイッチング素子Q1、第2スイッチング素子Q2、第3スイッチング素子Q3、第4スイッチング素子Q4、モータM1及び抵抗R1は、Hブリッジ回路を構成している。当該Hブリッジ回路は、モータM1を制御するための回路である。抵抗R1はシャント抵抗である。 The first switching element Q1, the second switching element Q2, the third switching element Q3, the fourth switching element Q4, the motor M1 and the resistor R1 form an H-bridge circuit. The H-bridge circuit is a circuit for controlling the motor M1. The resistor R1 is a shunt resistor.
電流検出回路10は、オペアンプ11を有する。ただし、電流検出回路10は、モータM1の電流を検出するための、オペアンプ11以外の構成を有していてもよいが、電流検出回路10におけるオペアンプ11以外の構成については省略する。オペアンプ11の第1入力端111は、第1端R11に接続され、オペアンプ11の第2入力端112は、第2端R12に接続されている。
The
電流検出回路10は、第1端R11と第2端R12との電位差に基づき、モータM1の電流を検出する。具体的には、オペアンプ11は、出力端113から第1入力端111と第2入力端112との電位差を出力する。電流検出回路10は、オペアンプ11の出力端113から出力された電位差を出力信号S1として制御部20に出力する。出力信号S1は、モータM1の電流値の情報を含む信号となる。
The
制御部20は、トランジスタT1〜T4それぞれに接続されており、モータM1に対してPWM(Pulse Width Modulation)制御を行うために、これらのトランジスタのそれぞれに駆動信号G1〜G4を送信する。これにより、制御部20は、トランジスタT1〜T4それぞれのON状態とOFF状態とを切り替える制御を行う。制御部20は、モータM1に対してPWM制御を行うことにより、モータM1の回転速度を制御する。制御部20とトランジスタT1との間には、トランジスタT1を駆動するドライバICが設けられている。トランジスタT2〜T4も同様である。
The
モータM1の回転速度が制御されるため、ユーザは、操作スイッチ30を操作して上記パワーウィンドウを閉めるとき、音が生じないようにパワーウィンドウを穏やかに閉めることができる。操作スイッチ30は、ユーザによって操作されることにより、制御部20に入力信号I1を送信する。入力信号I1は、モータM1の回転方向が第1回転方向及び第2回転方向のいずれであるかを示す情報等を含む信号である。第2回転方向は、第1回転方向とは反対方向である。
Since the rotation speed of the motor M1 is controlled, the user can gently close the power window so that no sound is generated when the
また、制御部20は、出力信号S1に含まれるリプルを参照することにより、モータM1の回転位置を推定すると共に、モータM1の回転位置を制御するリプル制御を行う。これにより、モータM1の回転位置を検出するためのセンサをモータM1に設けることなく、モータM1の回転位置を正確に推定することができ、モータM1の回転位置を正確に制御することができる。上記リプルは、モータM1が回転している場合にモータM1に生じる揺れに起因するものであり、電流検出回路10に起因するノイズとは異なる。
Further, the
<モータ駆動装置によるスイッチング制御>
図2は、図1に示すモータ駆動装置100によるスイッチング制御を説明するための回路図である。図3は、図2に示すようにスイッチング制御が行われる場合のオペアンプ11への入力波形を示す図である。図2では、電流検出回路10、制御部20及び操作スイッチ30を省略している。
<Switching control by motor drive device>
FIG. 2 is a circuit diagram for explaining switching control by the
図2におけるF1で示される図は、モータM1が第1回転方向へ回転するように駆動される場合を示す図であり、図2におけるF2で示される図は、モータM1が第2回転方向へ回転するように駆動される場合を示す図である。また、以下に、モータ駆動装置100を制御する制御方法について説明する。
The figure shown by F1 in FIG. 2 is a diagram showing a case where the motor M1 is driven to rotate in the first rotation direction, and the figure shown by F2 in FIG. 2 is a diagram showing the case where the motor M1 is driven to rotate in the first rotation direction. It is a figure which shows the case which is driven to rotate. Further, a control method for controlling the
制御部20は、モータM1の回転方向によって、第2スイッチング素子Q2に対してスイッチング制御を行う第1スイッチング制御と、第4スイッチング素子Q4に対してスイッチング制御を行う第2スイッチング制御と、を切り替える。具体的に以下に説明する。
The
ユーザによる操作スイッチ30への操作に応じて、制御部20が、モータM1を第1回転方向へ回転させるようにスイッチング制御を行う場合を考える。この場合、図2におけるF1で示される図の通り、制御部20は、第4スイッチング素子Q4に対してスイッチング制御を行う第2スイッチング制御を行う。
Consider a case where the
制御部20は、上記第2スイッチング制御として、第4スイッチング素子Q4に対して、ON状態とOFF状態とを切り替える制御を行う。上記構成によれば、スイッチング素子に対してON状態とOFF状態とを切り替える制御を行う場合において、モータM1の電流を検出する精度を向上することができると共に、モータ駆動装置100の製造コストを十分に低減することができる。電流検出の精度向上及び製造コスト低減の効果が得られる理由の詳細については後述する。
As the second switching control, the
具体的には、制御部20は、第4スイッチング素子Q4のトランジスタT4に駆動信号G4を出力することにより、トランジスタT4をON状態にさせる。また、制御部20は、トランジスタT4への駆動信号G4の出力を止めることにより、トランジスタT4をOFF状態にさせる。
Specifically, the
制御部20が第4スイッチング素子Q4以外の他のスイッチング素子に対してON状態とOFF状態とを切り替える制御を行う場合も同様である。この場合、制御部20は、トランジスタT1〜T3のそれぞれに駆動信号G1〜G3を出力する、または、トランジスタT1〜T3のそれぞれへの駆動信号G1〜G3の出力を止める。
The same applies to the case where the
また、上述の通り、制御部20が、モータM1の第1回転方向への駆動を制御すると共に、第4スイッチング素子Q4に対して上記第2スイッチング制御を行う場合を考える。この場合、制御部20は、第1スイッチング素子Q1をONさせると共に、第2スイッチング素子Q2及び第3スイッチング素子Q3をOFFさせる。上記構成によれば、モータM1の電流を検出する精度を向上すると共に、モータ駆動装置100の製造コストを十分に低減することを実現するための各スイッチング素子への制御を容易に行うことができる。電流検出の精度向上及び製造コスト低減の効果が得られる理由の詳細については後述する。
Further, as described above, consider a case where the
上記第2スイッチング制御において、第4スイッチング素子Q4がON状態となる場合を考える。この場合、図2におけるF1で示される図において、実線で示すように、トランジスタT1、抵抗R1、モータM1、トランジスタT4及びグランドGNDの順に電流が流れる。このとき、電流が第1端M11から第2端M12に向かってモータM1に対して流れることにより、モータM1は第1回転方向へ回転する。 Consider the case where the fourth switching element Q4 is turned on in the second switching control. In this case, in the figure shown by F1 in FIG. 2, as shown by the solid line, the current flows in the order of the transistor T1, the resistor R1, the motor M1, the transistor T4, and the ground GND. At this time, the current flows from the first end M11 toward the second end M12 with respect to the motor M1, so that the motor M1 rotates in the first rotation direction.
上記第2スイッチング制御において、第4スイッチング素子Q4がOFF状態となる場合を考える。この場合、図2におけるF1で示される図において、点線で示すように、トランジスタT1、抵抗R1、モータM1及び第2スイッチング素子Q2のダイオードD2の順に電流が流れる。このときも同様に、モータM1は第1回転方向へ回転する。 In the second switching control, consider the case where the fourth switching element Q4 is in the OFF state. In this case, in the figure shown by F1 in FIG. 2, as shown by the dotted line, the current flows in the order of the transistor T1, the resistor R1, the motor M1, and the diode D2 of the second switching element Q2. At this time as well, the motor M1 rotates in the first rotation direction.
また、上記第2スイッチング制御が行われる場合、以下の通りになる。つまり、第4スイッチング素子Q4のON状態及びOFF状態を示す波形、第1入力端111への入力波形、第2入力端112への入力波形、及び、オペアンプ11への差動入力波形は、図3におけるF3で示される図の通りとなる。
Further, when the second switching control is performed, it is as follows. That is, the waveform indicating the ON state and the OFF state of the fourth switching element Q4, the input waveform to the
第4スイッチング素子Q4がON状態及びOFF状態のいずれであっても、図2のF1に示すように、電流は、電源VDDからトランジスタT1、抵抗R1及びモータM1の順に流れる。このため、抵抗R1の第1端R11での電圧は、第4スイッチング素子Q4のON状態及びOFF状態の両方の場合で、電源VDDからの電圧と同一となる。また、抵抗R1の第2端R12での電圧は、第4スイッチング素子Q4のON状態及びOFF状態の両方の場合で、電源VDDからの電圧よりも抵抗R1での電圧降下分だけ低い電圧となる。 Regardless of whether the fourth switching element Q4 is in the ON state or the OFF state, current flows from the power supply VDD to the transistor T1, the resistor R1, and the motor M1 in this order as shown in F1 of FIG. Therefore, the voltage at the first end R11 of the resistor R1 is the same as the voltage from the power supply VDD in both the ON state and the OFF state of the fourth switching element Q4. Further, the voltage at the second end R12 of the resistor R1 is lower than the voltage from the power supply VDD by the voltage drop at the resistor R1 in both the ON state and the OFF state of the fourth switching element Q4. ..
これにより、第1端R11に接続された第1入力端111への入力波形は、電圧の変化がないものとなり、第2端R12に接続された第2入力端112への入力波形は、電圧の変化が小さいものとなる。よって、オペアンプ11への差動入力、つまり、第1入力端111と第2入力端112との電位差について、第4スイッチング素子Q4のON状態及びOFF状態の周期に連動して変化が大きくなることが十分に低減される。
As a result, the input waveform to the
一方、ユーザによる操作スイッチ30への操作に応じて、制御部20が、モータM1を第2回転方向へ回転させるようにスイッチング制御を行う場合を考える。この場合、図2におけるF2で示される図の通り、制御部20は、第2スイッチング素子Q2に対してスイッチング制御を行う第1スイッチング制御を行う。制御部20は、上記第1スイッチング制御として、第2スイッチング素子Q2に対して、ON状態とOFF状態とを切り替える制御を行う。
On the other hand, consider a case where the
また、上述の通り、制御部20が、モータM1の第2回転方向への駆動を制御すると共に、第2スイッチング素子Q2に対して上記第1スイッチング制御を行う場合を考える。この場合、制御部20は、第1スイッチング素子Q1及び第4スイッチング素子Q4をOFFさせると共に、第3スイッチング素子Q3をONさせる。
Further, as described above, consider a case where the
上記第1スイッチング制御において、第2スイッチング素子Q2がON状態となる場合を考える。この場合、図2におけるF2で示される図において、実線で示すように、第2スイッチング素子Q2のトランジスタT2、モータM1、抵抗R1、第3スイッチング素子Q3のトランジスタT3及びグランドGNDの順に電流が流れる。このとき、電流が第2端M12から第1端M11に向かってモータM1に対して流れることにより、モータM1は第2回転方向へ回転する。 Consider the case where the second switching element Q2 is turned on in the first switching control. In this case, in the figure shown by F2 in FIG. 2, as shown by the solid line, the current flows in the order of the transistor T2 of the second switching element Q2, the motor M1, the resistor R1, the transistor T3 of the third switching element Q3, and the ground GND. .. At this time, the current flows from the second end M12 toward the first end M11 with respect to the motor M1, so that the motor M1 rotates in the second rotation direction.
上記第1スイッチング制御において、第2スイッチング素子Q2がOFF状態となる場合を考える。この場合、図2におけるF2で示される図において、点線で示すように、第4スイッチング素子Q4のダイオードD4、モータM1、抵抗R1、トランジスタT3及びグランドGNDの順に電流が流れる。このときも同様に、モータM1は第2回転方向へ回転する。 Consider the case where the second switching element Q2 is turned off in the first switching control. In this case, in the figure shown by F2 in FIG. 2, as shown by the dotted line, the current flows in the order of the diode D4 of the fourth switching element Q4, the motor M1, the resistor R1, the transistor T3, and the ground GND. At this time as well, the motor M1 rotates in the second rotation direction.
また、上記第1スイッチング制御が行われる場合、以下の通りになる。つまり、第2スイッチング素子Q2のON状態及びOFF状態を示す波形、第1入力端111への入力波形、第2入力端112への入力波形、及び、オペアンプ11への差動入力波形は、図3におけるF4で示される図の通りとなる。
Further, when the first switching control is performed, it is as follows. That is, the waveform indicating the ON state and the OFF state of the second switching element Q2, the input waveform to the
第2スイッチング素子Q2がON状態及びOFF状態のいずれであっても、図2のF2に示すように、電流は、モータM1、抵抗R1、トランジスタT3及びグランドGNDの順に流れる。このため、抵抗R1の第1端R11での電圧は、第2スイッチング素子Q2がON状態及びOFF状態のいずれであっても0Vとなる。また、抵抗R1の第2端R12での電圧は、第2スイッチング素子Q2がON状態及びOFF状態のいずれであっても、0Vから抵抗R1での電圧上昇分だけ高い電圧となる。 Regardless of whether the second switching element Q2 is in the ON state or the OFF state, as shown in F2 of FIG. 2, the current flows in the order of the motor M1, the resistor R1, the transistor T3, and the ground GND. Therefore, the voltage at the first end R11 of the resistor R1 is 0V regardless of whether the second switching element Q2 is in the ON state or the OFF state. Further, the voltage at the second end R12 of the resistor R1 becomes higher by the amount of voltage increase from 0 V at the resistor R1 regardless of whether the second switching element Q2 is in the ON state or the OFF state.
よって、第1端R11に接続された第1入力端111への入力波形は、電圧の変化がないものとなり、第2端R12に接続された第2入力端112への入力波形は、電圧の変化が小さいものとなる。これにより、オペアンプ11への差動入力、つまり、第1入力端111と第2入力端112との電位差の変化も小さくなる。
Therefore, the input waveform to the
上記構成によれば、電流検出回路10に入力される電位の振幅が十分に小さいものとなる。これにより、安価な電流検出回路10を用いた場合であっても、電流検出回路10から出力される出力信号S1に含まれる、電流検出回路10に起因するノイズを十分に低減することができる。よって、モータM1の電流を検出する精度を向上することができると共に、モータ駆動装置100の製造コストを十分に低減することができる。
According to the above configuration, the amplitude of the potential input to the
また、上述の通り、制御部20が上記PWM制御を行う場合において、電流検出回路10に起因するノイズが十分に低減される。これにより、制御部20は、上記リプル制御を行う場合において、電流検出回路10から出力される出力信号S1に含まれるリプルを正確に検出することができる。よって、制御部20が上記PWM制御及び上記リプル制御の両方を行う場合において、上記構成により特に顕著な効果を奏する。
Further, as described above, when the
さらに、抵抗R1がモータM1と直接接続されると共に、モータM1と直列に接続される場合において、上記構成は特に効果的である。なぜなら、電流検出回路10に起因するノイズを十分に低減することができないという問題は、抵抗R1がモータM1と直接接続されると共に、モータM1と直列に接続されることにより生じる問題であるからである。
Further, the above configuration is particularly effective when the resistor R1 is directly connected to the motor M1 and is connected in series with the motor M1. This is because the problem that the noise caused by the
以上により、制御部20は、モータM1の第1回転方向への駆動を制御する場合、第4スイッチング素子Q4に対して上記第2スイッチング制御を行い、モータM1の第2回転方向への駆動を制御する場合、第2スイッチング素子Q2に対して上記第1スイッチング制御を行う。
As described above, when the
上記構成において、抵抗R1の第2端R12が、モータM1を介して、第2スイッチング素子Q2と第4スイッチング素子Q4との間に接続されている場合を考える。この場合であっても、モータM1の電流を検出する精度を向上すると共に、モータ駆動装置100の製造コストを十分に低減することを実現するための各スイッチング素子への制御を容易に行うことができる。
In the above configuration, consider a case where the second end R12 of the resistor R1 is connected between the second switching element Q2 and the fourth switching element Q4 via the motor M1. Even in this case, it is possible to easily control each switching element in order to improve the accuracy of detecting the current of the motor M1 and to sufficiently reduce the manufacturing cost of the
〔付記事項1〕
「付記事項1」の欄において、スイッチング制御について、電流検出回路10に起因するノイズを十分に低減することができない場合を説明する。「付記事項1」の欄で説明する以下の内容は、本発明の一態様に係る構成を得るために認識された問題について説明するものである。
[Appendix 1]
In the column of "
第1スイッチング素子Q1に対して、ON状態とOFF状態とを切り替える制御が行われ、第2スイッチング素子Q2及び第3スイッチング素子Q3がOFFであり、第4スイッチング素子Q4がONである場合を考える。 Consider a case where the first switching element Q1 is controlled to switch between the ON state and the OFF state, the second switching element Q2 and the third switching element Q3 are OFF, and the fourth switching element Q4 is ON. ..
この場合、第1スイッチング素子Q1がON状態であるとき、トランジスタT1、抵抗R1、モータM1、トランジスタT4及びグランドGNDの順に電流が流れる。また、第1スイッチング素子Q1がOFF状態であるとき、グランドGNDからダイオードD3、抵抗R1、モータM1及びトランジスタT4の順に電流が流れる。このとき、モータM1は、第1回転方向に回転する。 In this case, when the first switching element Q1 is in the ON state, current flows in the order of the transistor T1, the resistor R1, the motor M1, the transistor T4, and the ground GND. Further, when the first switching element Q1 is in the OFF state, a current flows from the ground GND in the order of the diode D3, the resistor R1, the motor M1 and the transistor T4. At this time, the motor M1 rotates in the first rotation direction.
よって、第1スイッチング素子Q1がON状態である場合、第1端R11での電圧は、電源VDDからの電圧となり、第2端R12での電圧は、電源VDDからの電圧より抵抗R1での電圧降下分だけ低い電圧となる。また、第1スイッチング素子Q1がOFF状態である場合、第1端R11での電圧は0Vとなり、第2端R12での電圧は、0Vから抵抗R1での電圧上昇分だけ高い電圧となる。 Therefore, when the first switching element Q1 is in the ON state, the voltage at the first end R11 is the voltage from the power supply VDD, and the voltage at the second end R12 is the voltage at the resistor R1 rather than the voltage from the power supply VDD. The voltage becomes lower by the amount of the drop. When the first switching element Q1 is in the OFF state, the voltage at the first end R11 becomes 0V, and the voltage at the second end R12 becomes higher by the amount of voltage increase from 0V at the resistor R1.
これにより、第1端R11での電圧及び第2端R12での電圧は、第1スイッチング素子Q1のON状態とOFF状態とで変化が大きいものとなるため、第1入力端111と第2入力端112との電位差の変化が大きくなる。よって、安価な電流検出回路10を用いた場合、電流検出回路10から出力される出力信号S1に含まれる、電流検出回路10に起因するノイズを十分に低減することができない。
As a result, the voltage at the first end R11 and the voltage at the second end R12 have a large change between the ON state and the OFF state of the first switching element Q1, so that the
また、第3スイッチング素子Q3に対して、ON状態とOFF状態とを切り替える制御が行われ、第2スイッチング素子Q2がONであり、第1スイッチング素子Q1及び第4スイッチング素子Q4がOFFである場合を考える。 Further, when the third switching element Q3 is controlled to switch between the ON state and the OFF state, the second switching element Q2 is ON, and the first switching element Q1 and the fourth switching element Q4 are OFF. think of.
この場合、第3スイッチング素子Q3がON状態であるとき、トランジスタT2、モータM1、抵抗R1、トランジスタT3及びグランドGNDの順に電流が流れる。また、第3スイッチング素子Q3がOFF状態であるとき、トランジスタT2、モータM1、抵抗R1及びダイオードD1の順に電流が流れる。このとき、モータM1は、第2回転方向に回転する。 In this case, when the third switching element Q3 is in the ON state, current flows in the order of the transistor T2, the motor M1, the resistor R1, the transistor T3, and the ground GND. Further, when the third switching element Q3 is in the OFF state, current flows in the order of the transistor T2, the motor M1, the resistor R1, and the diode D1. At this time, the motor M1 rotates in the second rotation direction.
よって、第3スイッチング素子Q3がON状態である場合、第1端R11での電圧は0Vとなり、第2端R12での電圧は、0Vから抵抗R1での電圧上昇分だけ高い電圧となる。また、第3スイッチング素子Q3がOFF状態である場合、第1端R11での電圧は、電源VDDからの電圧となり、第2端R12での電圧は、電源VDDからの電圧より抵抗R1での電圧降下分だけ低い電圧となる。 Therefore, when the third switching element Q3 is in the ON state, the voltage at the first end R11 becomes 0V, and the voltage at the second end R12 becomes higher by the amount of voltage increase from 0V at the resistor R1. When the third switching element Q3 is in the OFF state, the voltage at the first end R11 is the voltage from the power supply VDD, and the voltage at the second end R12 is the voltage at the resistor R1 rather than the voltage from the power supply VDD. The voltage becomes lower by the amount of the drop.
これにより、第1端R11での電圧及び第2端R12での電圧は、第3スイッチング素子Q3のON状態とOFF状態とで変化が大きいものとなるため、第1入力端111と第2入力端112との電位差の変化が大きくなる。よって、安価な電流検出回路10を用いた場合、電流検出回路10から出力される出力信号S1に含まれる、電流検出回路10に起因するノイズを十分に低減することができない。
As a result, the voltage at the first end R11 and the voltage at the second end R12 have a large change between the ON state and the OFF state of the third switching element Q3, so that the
抵抗R1が電源VDDと、第1端Q11及び第1端Q21と、の間に設けられる場合、または、抵抗R1がグランドGNDと、第2端Q32及び第2端Q42と、の間に設けられる場合を考える。これらの場合、抵抗R1がモータM1に直接接続されないため、抵抗R1がモータM1に直接接続される場合に比べて、電流検出回路10によるモータM1の電流検出の精度が低下する。
The resistor R1 is provided between the power supply VDD and the first end Q11 and the first end Q21, or the resistor R1 is provided between the ground GND and the second end Q32 and the second end Q42. Consider the case. In these cases, since the resistor R1 is not directly connected to the motor M1, the accuracy of the current detection of the motor M1 by the
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
[Embodiment 2]
Other embodiments of the present invention will be described below. For convenience of explanation, the members having the same functions as the members described in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
<モータ駆動装置の構成>
図4は、本発明の実施形態2に係るモータ駆動装置101の構成を示すブロック図である。図4に示すように、モータ駆動装置101は、モータ駆動装置100と比べて、抵抗R1が設けられる場所が異なる。
<Structure of motor drive device>
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the
モータM1の第1端M11は、第1スイッチング素子Q1の第2端Q12と、第3スイッチング素子Q3の第1端Q31と、の間に接続され、モータM1の第2端M12は、抵抗R1の第1端R13と接続されている。モータM1は、抵抗R1と直接接続されると共に、抵抗R1と直列に接続されている。 The first end M11 of the motor M1 is connected between the second end Q12 of the first switching element Q1 and the first end Q31 of the third switching element Q3, and the second end M12 of the motor M1 is a resistor R1. It is connected to the first end R13 of. The motor M1 is directly connected to the resistor R1 and is connected in series with the resistor R1.
抵抗R1の第1端R13は、モータM1を介して、第2端Q12と第1端Q31との間に接続されている。つまり、第1端R13は、第1スイッチング素子Q1と第3スイッチング素子Q3との間に接続されている。抵抗R1の第2端R14は、第2スイッチング素子Q2の第2端Q22と、第4スイッチング素子Q4の第1端Q41と、の間に接続されている。 The first end R13 of the resistor R1 is connected between the second end Q12 and the first end Q31 via the motor M1. That is, the first end R13 is connected between the first switching element Q1 and the third switching element Q3. The second end R14 of the resistor R1 is connected between the second end Q22 of the second switching element Q2 and the first end Q41 of the fourth switching element Q4.
<モータ駆動装置によるスイッチング制御>
図5は、図4に示すモータ駆動装置101によるスイッチング制御を説明するための回路図である。図5では、電流検出回路10、制御部20及び操作スイッチ30を省略している。図5におけるF5で示される図は、モータM1が第1回転方向へ回転するように駆動される場合を示す図であり、図5におけるF6で示される図は、モータM1が第2回転方向へ回転するように駆動される場合を示す図である。
<Switching control by motor drive device>
FIG. 5 is a circuit diagram for explaining switching control by the
モータ駆動装置101では、制御部20は、モータM1の回転方向によって、第1スイッチング素子Q1に対してスイッチング制御を行う第1スイッチング制御と、第3スイッチング素子Q3に対してスイッチング制御を行う第2スイッチング制御と、を切り替える。具体的に以下に説明する。
In the
ユーザによる操作スイッチ30への操作に応じて、制御部20が、モータM1を第1回転方向へ回転させるようにスイッチング制御を行う場合を考える。この場合、図5におけるF5で示される図の通り、制御部20は、第1スイッチング素子Q1に対してスイッチング制御を行う第1スイッチング制御を行う。制御部20は、上記第1スイッチング制御として、第1スイッチング素子Q1に対して、ON状態とOFF状態とを切り替える制御を行う。
Consider a case where the
また、上述の通り、制御部20が、モータM1の第1回転方向への駆動を制御すると共に、第1スイッチング素子Q1に対して上記第1スイッチング制御を行う場合を考える。この場合、制御部20は、第2スイッチング素子Q2及び第3スイッチング素子Q3をOFFさせると共に、第4スイッチング素子Q4をONさせる。
Further, as described above, consider a case where the
上記第1スイッチング制御において、第1スイッチング素子Q1がON状態となる場合を考える。この場合、図5におけるF5で示される図において、実線で示すように、トランジスタT1、モータM1、抵抗R1、トランジスタT4及びグランドGNDの順に電流が流れる。このとき、電流が第1端M11から第2端M12に向かってモータM1に対して流れることにより、モータM1は第1回転方向へ回転する。 Consider a case where the first switching element Q1 is turned on in the first switching control. In this case, in the figure shown by F5 in FIG. 5, as shown by the solid line, the current flows in the order of the transistor T1, the motor M1, the resistor R1, the transistor T4, and the ground GND. At this time, the current flows from the first end M11 toward the second end M12 with respect to the motor M1, so that the motor M1 rotates in the first rotation direction.
上記第1スイッチング制御において、第1スイッチング素子Q1がOFF状態となる場合を考える。この場合、図5におけるF5で示される図において、点線で示すように、ダイオードD3、モータM1、抵抗R1、トランジスタT4及びグランドGNDの順に電流が流れる。このときも同様に、モータM1は第1回転方向へ回転する。 Consider a case where the first switching element Q1 is turned off in the first switching control. In this case, in the figure shown by F5 in FIG. 5, as shown by the dotted line, the current flows in the order of the diode D3, the motor M1, the resistor R1, the transistor T4, and the ground GND. At this time as well, the motor M1 rotates in the first rotation direction.
第1スイッチング素子Q1がON状態及びOFF状態のいずれであっても、図5のF5に示すように、電流は、モータM1、抵抗R1、トランジスタT4及びグランドGNDの順に流れる。このため、抵抗R1の第2端R14での電圧は、第1スイッチング素子Q1のON状態及びOFF状態のいずれであっても0Vとなる。また、抵抗R1の第1端R13での電圧は、第1スイッチング素子Q1がON状態及びOFF状態のいずれであっても、0Vから抵抗R1での電圧上昇分だけ高い電圧となる。 Regardless of whether the first switching element Q1 is in the ON state or the OFF state, as shown in F5 of FIG. 5, the current flows in the order of the motor M1, the resistor R1, the transistor T4, and the ground GND. Therefore, the voltage at the second end R14 of the resistor R1 is 0V regardless of whether the first switching element Q1 is in the ON state or the OFF state. Further, the voltage at the first end R13 of the resistor R1 becomes higher by the amount of voltage increase from 0 V at the resistor R1 regardless of whether the first switching element Q1 is in the ON state or the OFF state.
よって、第2端R14に接続された第2入力端112への入力波形は、電圧の変化がないものとなり、第1端R13に接続された第1入力端111への入力波形は、電圧の変化が小さいものとなる。これにより、オペアンプ11への差動入力、つまり、第1入力端111と第2入力端112との電位差の変化も小さくなる。
Therefore, the input waveform to the second input terminal 112 connected to the second end R14 has no change in voltage, and the input waveform to the
一方、ユーザによる操作スイッチ30への操作に応じて、制御部20が、モータM1を第2回転方向へ回転させるようにスイッチング制御を行う場合を考える。この場合、図5におけるF6で示される図の通り、制御部20は、第3スイッチング素子Q3に対してスイッチング制御を行う第2スイッチング制御を行う。制御部20は、上記第2スイッチング制御として、第3スイッチング素子Q3に対して、ON状態とOFF状態とを切り替える制御を行う。
On the other hand, consider a case where the
また、上述の通り、制御部20が、モータM1の第2回転方向への駆動を制御すると共に、第3スイッチング素子Q3に対して上記第2スイッチング制御を行う場合を考える。この場合、制御部20は、第1スイッチング素子Q1及び第4スイッチング素子Q4をOFFさせると共に、第2スイッチング素子Q2をONさせる。
Further, as described above, consider a case where the
上記第2スイッチング制御において、第3スイッチング素子Q3がON状態となる場合を考える。この場合、図5におけるF6で示される図において、実線で示すように、トランジスタT2、抵抗R1、モータM1、トランジスタT3及びグランドGNDの順に電流が流れる。このとき、電流が第2端M12から第1端M11に向かってモータM1に対して流れることにより、モータM1は第2回転方向へ回転する。 Consider the case where the third switching element Q3 is turned on in the second switching control. In this case, in the figure shown by F6 in FIG. 5, as shown by the solid line, the current flows in the order of the transistor T2, the resistor R1, the motor M1, the transistor T3, and the ground GND. At this time, the current flows from the second end M12 toward the first end M11 with respect to the motor M1, so that the motor M1 rotates in the second rotation direction.
上記第2スイッチング制御において、第3スイッチング素子Q3がOFF状態となる場合を考える。この場合、図5におけるF6で示される図において、点線で示すように、トランジスタT2、抵抗R1、モータM1、ダイオードD1及び電源VDDの順に電流が流れる。このときも同様に、モータM1は第2回転方向へ回転する。 Consider the case where the third switching element Q3 is turned off in the second switching control. In this case, in the figure shown by F6 in FIG. 5, as shown by the dotted line, the current flows in the order of the transistor T2, the resistor R1, the motor M1, the diode D1, and the power supply VDD. At this time as well, the motor M1 rotates in the second rotation direction.
第3スイッチング素子Q3がON状態及びOFF状態のいずれであっても、図5のF6に示すように、電流は、電源VDDからトランジスタT2、抵抗R1及びモータM1の順に流れる。このため、第2端R14での電圧は、第3スイッチング素子Q3がON状態及びOFF状態のいずれであっても電源VDDからの電圧となる。第1端R13での電圧は、第3スイッチング素子Q3がON状態及びOFF状態のいずれであっても、電源VDDからの電圧より抵抗R1での電圧降下分だけ低い電圧となる。 Regardless of whether the third switching element Q3 is in the ON state or the OFF state, current flows from the power supply VDD to the transistor T2, the resistor R1, and the motor M1 in this order as shown in F6 of FIG. Therefore, the voltage at the second end R14 is the voltage from the power supply VDD regardless of whether the third switching element Q3 is in the ON state or the OFF state. The voltage at the first end R13 is lower than the voltage from the power supply VDD by the voltage drop in the resistor R1 regardless of whether the third switching element Q3 is in the ON state or the OFF state.
よって、第1端R13に接続された第1入力端111への入力波形は、電圧の変化が小さいものとなり、第2端R14に接続された第2入力端112への入力波形は、電圧の変化がないものとなる。これにより、オペアンプ11への差動入力、つまり、第1入力端111と第2入力端112との電位差の変化も小さくなる。
Therefore, the voltage change of the input waveform to the
また、以上により、制御部20は、モータM1の第1回転方向への駆動を制御する場合、第1スイッチング素子Q1に対して上記第1スイッチング制御を行い、モータM1の第2回転方向への駆動を制御する場合、第3スイッチング素子Q3に対して上記第2スイッチング制御を行う。
Further, as described above, when the
〔付記事項2〕
実施形態1及び2の構成により、制御部20は、モータM1の回転方向によって、第1スイッチング制御と第2スイッチング制御とを切り替える。当該第1スイッチング制御は、第1スイッチング素子Q1または第2スイッチング素子Q2に対してスイッチング制御を行うものである。当該第2スイッチング制御は、第3スイッチング素子Q3または第4スイッチング素子Q4に対してスイッチング制御を行うものである。
[Appendix 2]
According to the configurations of the first and second embodiments, the
また、制御部20は、上記第1スイッチング制御として、第1スイッチング素子Q1または第2スイッチング素子Q2のいずれかに対して、ON状態とOFF状態とを切り替える制御を行う。制御部20は、上記第2スイッチング制御として、第3スイッチング素子Q3または第4スイッチング素子Q4のいずれかに対して、ON状態とOFF状態とを切り替える制御を行う。
Further, as the first switching control, the
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
10 電流検出回路
20 制御部
100、101 モータ駆動装置
111 第1入力端
112 第2入力端
M1 モータ
Q1 第1スイッチング素子
Q2 第2スイッチング素子
Q3 第3スイッチング素子
Q4 第4スイッチング素子
R1 抵抗
R11、R13 抵抗の第1端
R12、R14 抵抗の第2端
10
Claims (7)
互いに並列に接続された低電位側の第3及び第4スイッチング素子と、
第1端が前記第1スイッチング素子と、前記第1スイッチング素子と直列に接続された前記第3スイッチング素子と、の間に接続されており、第2端が前記第2スイッチング素子と、前記第2スイッチング素子と直列に接続された前記第4スイッチング素子と、の間に接続された抵抗と、
第1入力端が前記第1端に接続され、第2入力端が前記第2端に接続されると共に、前記第1端と前記第2端との電位差に基づき、前記抵抗と直列に接続されたモータの電流を検出する電流検出回路と、
前記モータの回転方向によって、前記高電位側の第1または第2スイッチング素子に対してスイッチング制御を行う第1スイッチング制御と、前記低電位側の第3または第4スイッチング素子に対してスイッチング制御を行う第2スイッチング制御と、を切り替える制御部と、を備えることを特徴とするモータ駆動装置。 The first and second switching elements on the high potential side connected in parallel with each other,
The third and fourth switching elements on the low potential side connected in parallel with each other,
The first end is connected between the first switching element and the third switching element connected in series with the first switching element, and the second end is the second switching element and the first. A resistor connected between the fourth switching element connected in series with the two switching elements and
The first input end is connected to the first end, the second input end is connected to the second end, and is connected in series with the resistor based on the potential difference between the first end and the second end. A current detection circuit that detects the current of the motor and
Depending on the rotation direction of the motor, the first switching control that performs switching control on the first or second switching element on the high potential side and the switching control on the third or fourth switching element on the low potential side are performed. A motor drive device including a second switching control to be performed and a control unit for switching.
前記第1スイッチング制御として、前記第1または第2スイッチング素子のいずれかに対して、ON状態とOFF状態とを切り替える制御を行うと共に、
前記第2スイッチング制御として、前記第3または第4スイッチング素子のいずれかに対して、ON状態とOFF状態とを切り替える制御を行うことを特徴とする請求項1に記載のモータ駆動装置。 The control unit
As the first switching control, a control for switching between an ON state and an OFF state is performed for either the first or second switching element, and the control is performed.
The motor drive device according to claim 1, wherein as the second switching control, control for switching between an ON state and an OFF state is performed on either of the third or fourth switching elements.
前記モータの第1回転方向への駆動を制御すると共に、前記第4スイッチング素子に対して前記第2スイッチング制御を行う場合、前記第1スイッチング素子をONさせると共に、前記第2及び第3スイッチング素子をOFFさせ、
前記モータの第2回転方向への駆動を制御すると共に、前記第2スイッチング素子に対して前記第1スイッチング制御を行う場合、前記第1及び第4スイッチング素子をOFFさせると共に、前記第3スイッチング素子をONさせることを特徴とする請求項1または2に記載のモータ駆動装置。 The control unit
When controlling the drive of the motor in the first rotation direction and performing the second switching control on the fourth switching element, the first switching element is turned on and the second and third switching elements are turned on. Turn off,
When controlling the drive of the motor in the second rotation direction and performing the first switching control on the second switching element, the first and fourth switching elements are turned off and the third switching element is turned off. The motor drive device according to claim 1 or 2, wherein the motor drive device is turned on.
前記制御部は、前記モータの第1回転方向への駆動を制御する場合、前記第4スイッチング素子に対して前記第2スイッチング制御を行い、前記モータの第2回転方向への駆動を制御する場合、前記第2スイッチング素子に対して前記第1スイッチング制御を行うことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のモータ駆動装置。 When the second end of the resistor is connected between the second switching element and the fourth switching element via the motor, when the second end is connected to the fourth switching element.
When the control unit controls the drive of the motor in the first rotation direction, the control unit performs the second switching control on the fourth switching element and controls the drive of the motor in the second rotation direction. The motor drive device according to any one of claims 1 to 3, wherein the first switching control is performed on the second switching element.
前記モータの第1回転方向への駆動を制御すると共に、前記第1スイッチング素子に対して前記第1スイッチング制御を行う場合、前記第2及び第3スイッチング素子をOFFさせると共に、前記第4スイッチング素子をONさせ、
前記モータの第2回転方向への駆動を制御すると共に、前記第3スイッチング素子に対して前記第2スイッチング制御を行う場合、前記第1及び第4スイッチング素子をOFFさせると共に、前記第2スイッチング素子をONさせることを特徴とする請求項1または2に記載のモータ駆動装置。 The control unit
When controlling the drive of the motor in the first rotation direction and performing the first switching control on the first switching element, the second and third switching elements are turned off and the fourth switching element is turned off. Turn on,
When controlling the drive of the motor in the second rotation direction and performing the second switching control on the third switching element, the first and fourth switching elements are turned off and the second switching element is turned off. The motor drive device according to claim 1 or 2, wherein the motor drive device is turned on.
前記制御部は、前記モータの第1回転方向への駆動を制御する場合、前記第1スイッチング素子に対して前記第1スイッチング制御を行い、前記モータの第2回転方向への駆動を制御する場合、前記第3スイッチング素子に対して前記第2スイッチング制御を行うことを特徴とする請求項1、2、5のいずれか1項に記載のモータ駆動装置。 When the first end of the resistor is connected between the first switching element and the third switching element via the motor, when the first end is connected to the third switching element.
When the control unit controls the drive of the motor in the first rotation direction, the control unit performs the first switching control on the first switching element and controls the drive of the motor in the second rotation direction. The motor drive device according to any one of claims 1, 2 and 5, wherein the second switching control is performed on the third switching element.
互いに並列に接続された低電位側の第3及び第4スイッチング素子と、
第1端が前記第1スイッチング素子と、前記第1スイッチング素子と直列に接続された前記第3スイッチング素子と、の間に接続されており、第2端が前記第2スイッチング素子と、前記第2スイッチング素子と直列に接続された前記第4スイッチング素子と、の間に接続された抵抗と、
第1入力端が前記第1端に接続され、第2入力端が前記第2端に接続されると共に、前記第1端と前記第2端との電位差に基づき、前記抵抗と直列に接続されたモータの電流を検出する電流検出回路と、を備えるモータ駆動装置を制御する制御方法であって、
前記モータの回転方向によって、前記高電位側の第1または第2スイッチング素子に対してスイッチング制御を行う第1スイッチング制御と、前記低電位側の第3または第4スイッチング素子に対してスイッチング制御を行う第2スイッチング制御と、を切り替える工程と、を含むことを特徴とする制御方法。 The first and second switching elements on the high potential side connected in parallel with each other,
The third and fourth switching elements on the low potential side connected in parallel with each other,
The first end is connected between the first switching element and the third switching element connected in series with the first switching element, and the second end is the second switching element and the first. A resistor connected between the fourth switching element connected in series with the two switching elements and
The first input end is connected to the first end, the second input end is connected to the second end, and is connected in series with the resistor based on the potential difference between the first end and the second end. It is a control method for controlling a motor drive device including a current detection circuit for detecting a current of a motor.
Depending on the rotation direction of the motor, the first switching control for performing switching control on the first or second switching element on the high potential side and the switching control for the third or fourth switching element on the low potential side are performed. A control method comprising a second switching control to be performed and a step of switching.
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JP2020042402A JP2021145463A (en) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | Motor drive and control method |
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