JP2662397B2 - 駆動制御用ｉｃ - Google Patents
駆動制御用ｉｃInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、複数のモータ，プランジヤ等の電気的制御
を必要とする負荷の駆動制御に用いて好適な駆動用ICに
関するものである。 〔従来の技術〕 従来よりビデオテープレコーダ，カメラ等を始めとし
て機械的な動作を電気的に制御する機構を必要とする機
器においては、モータ，プランジヤ等が駆動源として用
いられている。そしてこれらの機構には、当然その駆動
源を駆動制御するための駆動制御回路も同時に備えなけ
ればならないが、たとえばモータを正，逆双方向に回転
制御するためのモータ駆動回路、またモータ，プランジ
ヤ等を定電流駆動する駆動回路等、複数の駆動回路を独
立して動作可能に設けるのが常である。 上述のような背景にもとづき、従来では、モータ等を
双方向に駆動できるICが提案され、ステツプモータ,DC
モータ等の駆動に用いられている。また定電流駆動用IC
も、モータ，プランジヤ等、多種の負荷を駆動可能な汎
用性の高いものが提供されている。 〔発明の解決しようとする問題点〕 しかしながら、近年、電子カメラ、フロツピーデイス
ク、ビデオテープレコーダ等、その電気的制御部分の多
い機器においては、双方向の駆動を必要とする被駆動手
段を定電流制御を要する被駆動手段を備え、さらに小型
化がきわめて重視される製品においては、上述のように
各駆動対象ごとに駆動回路ICを用いると、その駆動機構
の数だけICを設けなければならず、スペースが無駄とな
って小型化を妨げるとともに、コスト高となり、さらに
配線，実装が複雑となる等、多くの欠点を有している。 またこの問題を解決すべく、双方向駆動回路ブロツク
と定電流駆動ブロツクとをIC内に１チツプ化して設ける
ことが試みられたが、単に複数の駆動回路を１チツプ化
すると、定電流制御する部分における損失が大きいた
め、熱等の問題が生じ、小型化、ローコスト化が困難で
あり、問題の解決になり得ないものであった。 また、定電流駆動回路も、駆動制御する負荷によって
駆動電流値を変えたり、その出力も一定電流を供給する
タイプのものや、プランジヤのように初期動作時により
大きな電流を必要とするもの等、種々の態様が考えられ
るため、従来の駆動用ICでは、多種の駆動手段を備えた
機器で且つ小型化を必要とする機器に対応することがで
きず、これらの問題点を解決するための手段が望まれて
いた。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上述した問題点を解決することを目的として
なされたもので、互いに駆動特性及び供給電力の異なる
複数の負荷をそれぞれ駆動するための複数の駆動回路を
１チップ化してなる駆動制御用ICであって、前記複数の
駆動回路は、少なくとも負荷を定電流駆動するための定
電流駆動回路を含み、該定電流駆動回路は、駆動対象と
なる負荷を直接駆動するための定電流駆動用素子を外部
接続して動作させるように構成することによって、IC内
の損失を軽減し、多種にわたる複数の駆動回路ブロツク
を１チツプIC化することを可能とし、小型、且つローコ
ストで、多くの制御を行い得る駆動制御用ICである。 〔実施例〕 以下本発明における駆動制御用ICを、各図に示す一実
施例について詳細に説明する。 第１図は駆動制御用IC全体の構成を示すブロツク図
で、同図において、１は駆動制御用IC、２は入力端子＋
IN,−INに入力された信号に応じて出力端子＋OUT,−OUT
よりそれぞれ２極性の出力電圧＋V,−Ｖを出力するプツ
シユ・プル駆動回路で、その出力端子には、たとえばDC
モータM1が外部接続されている。したがって、出力電圧
＋V,−Ｖに応じてモータを双方向に回転駆動することが
できる。 またこのプツシユプル駆動ブロツク２は、２系統設け
られており、モータもM1,M2と２系統接続することがで
きる。尚、モータもDCモータに限ることなく、ステツプ
モータでも良く、またモータでなくても、２極性の出力
電圧によって駆動される負荷であれば接続可能であるこ
とは言うまでもない。 ３は出力端子DI,DR,FBを備え、出力端子に接続された
負荷を入力端子▲▼，▲▼，▲▼に入力
された入力信号に応じて定電流駆動する定電流駆動回路
ブロツクである。本実施例では、駆動用トランジスタTr
11を介してプランジヤのソレノイドＳを定電流駆動する
ようになっている。 また入力端子▲▼，▲▼は、出力端子に接
続された負荷すなわちTr11を駆動する電流値を切り換え
るために設けられており、▲▼にHiレベル信号が
供給された場合、▲▼にHiレベル信号が供給された
ときの２倍の駆動電流によって負荷を駆動するようにな
っている。詳細は後述する。 ４はプツシユプル駆動回路ブロツク２に供給する電源
を制御する信号SWVCCを発生する電源制御ブロツクであ
る。 Ｅは電源としてのバツテリー、SWは駆動制御用ICを用
いるシステム全体の電源をON,OFF制御するための電源ス
イツチである。 ５はバツテリーＥの直流電圧を安定化して定電圧化す
る電源レギユレータである。 そしてバツテリーＥの＋側は、ICのVBAT端子に供給さ
れ、電源制御ブロツク４、プツシユ・プル駆動回路ブロ
ツク２、定電流駆動回路ブロツク３、ソレノイドＳへと
供給され、電源レギユレータ５によって安定化された電
圧はIC1のVCC端子へと供給され、電源制御ブロツク４、
定電流駆動ブロツク３へと供給される。 尚、IC1の各入力端子には不図示の制御用マイクロコ
ンピユータにより、その操作モードに応じた２値的な制
御信号が供給される。 第２図はプツシユ・プル駆動回路ブロツクの内部の構
成を示すもので、プツシユ・プル駆動回路ブロツクは、
２個の駆動回路DRIVEからなっており、これらは同一構
成のものである。 入力端子＋▲▼は、反転回路NOT1を介して駆動回
路DRIVE1の＋側イネーブル端子＋EN1及び駆動回路DRIVE
2の−側イネーブル端子−EN2へと接続され、入力端子−
▲▼は反転回路NOT2を介して駆動回路DRIVE1の−側
イネーブル端子−EN1及び駆動回路DRIVE2の＋側イネー
ブル端子＋EN2へと接続されている。また各駆動回路に
は、VBAT端子よりバツテリーＥの電圧が、後述する電源
制御ブロツクより制御信号SWVCCが供給されている。 第３図は駆動回路DRIVE1（DRIVE2）の内部の回路構成
を示すものである。 ＋側イネーブル端子＋ENはそのまま、−側イネーブル
端子−ENは反転回路NOT3を介してそれぞれアンド回路AN
Dのゲーへと接続され、アンド回路ANDの出力は、トラン
ジスタTr1のベースへと接続されている。一方、電源制
御ブロツク４からの制御信号SWVCCは、VBATとトランジ
スタTr1のコレクタ間に配されたトランジスタTr2のベー
スへと供給されるとともに、トランジスタTr6のエミツ
タへと接続されている。そしてTr6のベースには、その
ベースを−側イネーブル端子−ENに接続されたトランジ
スタTr5が配されており、このトランジスタTr5によって
ON,OFF制御されるように構成されている。またトランジ
スタTr6コレクタはVBAT及びアース間に配されたトラン
ジスタTr7のベースへと接続され、トランジスタTr6によ
ってTr7を制御するようになっている。 またVBAT、アース間にはトランジスタTr4,Tr5がシリ
ーズに接続されており、その中間から出力端子OUTが取
り出されている。 またトランジスタTr2とVBAT間に配された抵抗R1の両
側には、トランジスタTr3がそのベース，エミツタをそ
れぞれ接続した状態で配されており、そのコレクタはト
ランジスタTr4のベースへと接続され、これを制御する
ようになっている。 ここで、＋側イネーブル端子がHiレベル、−側イネー
ブル端子−ENがLowレベルであるとすると、アンド回路A
NDの出力はHiレベルとなり、トランジスタTr1がONとな
る。そしてSWVCCがONすなわちHiレベルであれば、トラ
ンジスタTr2もONとなる。これによってトランジスタTr3
は抵抗R1の電圧降下によってそのベース電圧が与えられ
てONとなり、続いてトランジスタTr4もONとなる。した
がって出力端子OUTはVBATにほぼ等しい電圧となり、Hi
レベルを出力する。 尚、上述の状態では、−側イネーブル端子−ENがLow
レベルとなっているため、トランジスタTr5がOFFに保持
され、トランジスタTr6はOFF、トランジスタTr7もOFF、
トランジスタTr8もOFF状態になっている。 一方、−側イネーブル端子−ENがHiレベルが供給され
ていると、アンド回路ANDの出力は＋EN端子の状態にか
かわらずLowレベルとなるため、トランジスタTr1はOFF
となり、Tr2,Tr3,Tr4もOFFとなる。 このときトランジスタTr5はそのベースに高レベル信
号が供給されてON状態となっており、SWVCCがONすなわ
ちHiレベルになっていれば、トランジスタTr6がONとな
り、続いてトランジスタTr7もONとなる。これによって
トランジスタTr8は抵抗R3によってベースをバイアスさ
れてONとなり、出力端子OUTはほぼアース電位になり、L
owレベルとなる。 尚、上述の動作のいずれの場合においても、SWVCC＝O
FF（Lowレベル）であれば、VBATからの電流は遮断され
るように構成されているため、各トランジスタにICBOが
あっても、図中特に抵抗R1,R2,R3,R4によってアースへ
と導かれ、これらがhfe倍されて、各トランジスタの出
力側へとあらわれることを防止することができる。した
がってVBATからのリーク電流は、通常１μＡを下まわる
程度の微小な値に抑えられる。 駆動回路DRIVE1及びDRIVE2は以上のように構成されて
おり、したがってこれら２つのＡ−DRからなる駆動回路
ブロツク２の動作としては、下表のようになる。 ただし、これらのいずれの場合においても、SWVCC＝O
FF（Low）の場合には、すべてOFFとなる。 第４図は定電流駆動ブロツク３の内部の回路構成を示
すものである。 SWVCCはトランジスタTr9のベースに、▲▼は反転
回路NOT4を介してトランジスタTr5のベースへ、▲
▼は反転回路NOT6を介してトランジスタTr16のベース
へとそれぞれ接続され、VCCは分圧抵抗R9,R10,R11の直
列回路へと接続されている。 またIC1の出力側を見ると、出力端子DRはソレノイド
Ｓを駆動するための定電流駆動トランジスタTr11のベー
スへと接続され、これをON,OFF制御するように構成され
ている。出力端子FBはトランジスタTr11のエミツタに、
出力端子DIはコレクタへとそれぞれ接続されている。そ
してトランジスタTr11のコレクタとVBATとの間には、ソ
レノイドＳとＬ性の負荷に対する保護用のダイオードＤ
が並列接続されている。 一方、トランジスタTr9,Tr10,抵抗R5は定電流回路を
構成し、トランジスタTr12を定電流駆動する。またトラ
ンジスタTr15,Tr16はそれぞれトランジスタTr13,Tr17へ
と２段接続され、トランジスタTr13,Tr17のエミツタは
それぞれオペアンプA1,A2の出力に接続されている。 そしてオペアンプA1,A2の入力側は、非反転入力端子
がそれぞれ抵抗R10とR11の接続点、抵抗R9とR10の接続
点に接続され、これらによって基準電圧が与えられる。
すなわちR10＝R11とすれば、オペアンプA2の基準入力電
圧はオペアンプA1の倍の電圧となる。また反転入力端子
は、いずれもトランジスタTr11のエミツタと抵抗R8の接
続点に接続され、これによってトランジスタTr11のコレ
クタ電流すなわち負荷電流を検出するように構成されて
いる。 すなわち出力トランジスタTr11の電流をR8で検出し、
抵抗R9〜R11によって設定された基準電圧と比較し、そ
の差にもとづいてトランジスタTr13,Tr17を制御してト
ランジスタTr11のコレクタ電流を制御するように構成さ
れている。 またトランジスタTr12は、制御信号▲▼にしたが
ってトランジスタTr12を制御し、その結果としてトラン
ジスタTr11をON,OFF制御する。 またトランジスタTr14は、トランジスタTr9,Tr10,抵
抗R5の定電流回路によって駆動されるとともに、オペア
ンプA1によって制御され、トランジスタTr11を制御す
る。 したがって負荷は、抵抗R10＝R11であるとすると、V
CC×R10/（R9＋R10＋R11）/R8で求められる定電流で駆
動される。 定電流駆動ブロツク３の構成は以上のようになってお
り、次にその動作について説明する。 いまSWVCC＝OFF（Low）である場合、抵抗R6によって
トランジスタTr9に完全にOFFとなる。すなわちトランジ
スタTr9のICBOがhfe倍されて出力側にあらわれることが
なく、また抵抗R7によってトランジスタTr11も完全にOF
F状態となる。VBATからの電流は完全にOFFになり、通常
は１μＡ以下のリーク電流に保つことができる。 次にSWVCC＝ON（High）のときには、トランジスタT
r9,Tr10,抵抗R5は定電流回路を構成し、ベース駆動電流
をＩ≒VBE（≒0.6V）/R5に制限する。このときON＝Low
（▲▼＝Hi,▲▼＝Hi）になると、トランジ
スタTr12がONとなり、外付けされているトランジスタTr
11は定電流駆動され、負荷すなわちソレノイドＳが駆動
される。 次に▲▼＝Low（▲▼＝Hi,▲▼＝Hi）
とすると、トランジスタTr15がONとなり、続いてトラン
ジスタTr13がONとなる。そしてオペアンプA1はトランジ
スタTr14を駆動して、負荷トランジスタTr11を駆動する
ため、ソレノイドＳは、VCC×R10/（R9＋R10＋R11）/R8
で定められる電流で駆動される。 一方、▲▼＝Low（▲▼＝Hi,▲▼＝H
i）のときも上述の動作と同様に、トランジスタTr16がO
Nとなり、続いてトランジスタTr17がONとなる。そして
オペアンプA2はトランジスタTr14を駆動し、トランジス
タTr11を駆動する。ただし、オペアンプA2の基準入力電
圧をオペアンプA1の倍に設定している（ただしR10＝
R11）ので、トランジスタTr11のコレクタ電流すなわち
負荷電流は、▲▼＝Lowのときの２倍となり、VCC×
2R10/（R9＋R10＋R11）/R8で定められる電流値となる。 尚、負荷のソレノイドＳを直接駆動するトランジスタ
Tr11を外付けしているため、大電流駆動を行うことがで
きるとともに、IC自体の損失を小さくすることができる
が、ごく小さい電流値である場合には、IC内に入れるこ
とも可能であろう。また抵抗R8についても同様のことが
言える。 ただし、抵抗R8を外付けにしておくと、負荷電流をIC
の設計後に変更することができるため、同一ICを多目的
に使用する場合には外付けが有利であろう。 第５図は電源供給ブロツク４の内部の回路構成を示す
ものである。 レギユレータ５によって安定化された電源電圧V
CCは、トランジスタTr22のエミツタへと供給されるとと
もに、抵抗R12,R13で分圧されてトランジスタTr18のベ
ースと供給される。またトランジスタTr18のコレクタに
はトランジスタTr19のベースが、Tr19のコレクタはTr22
のベースに接続されるとともにトランジスタTr20のベー
スへと接続されている。これによってトランジスタT
r18,Tr19によってトランジスタTr20を制御し、結局トラ
ンジスタTr22を制御するこができる。 またトランジスタTr22のコレクタはVBAT及びアース間
にコレクタ，エミツタを接続されたトランジスタTr23の
ベースに接続され、SWVCC信号はトランジスタTR23のエ
ミツタから取り出される。 また▲▼端子は、反転回路NOT7を介してト
ランジスタTr20のベース及びアース間にそのコレクタ，
エミツタを接続されたトランジスタTr21のベースへと接
続されており、トランジスタTr21を介してトランジスタ
Tr20をON,OFF制御するように構成されている。 電源制御ブロツク４は以上のように構成されており、
次にその動作について説明する。 VCCが十分に高くない場合には、抵抗R12,R13によって
分圧された電圧がトランジスタTr18をONするにいたら
ず、トランジスタTr19がON、トランジスタTr20がOFF、
トランジスタTr22がOFFとなる。 このときトランジスタTr58は抵抗R16によってICBOも
吸収され、完全にOFFとなっており、VBATからのリーク
電流はほとんど阻止され、抵抗R17によってSWVCCはアー
ス電位すなわち完全にOFF（Low）となる。 また、VCCが十分に高いレベルであって、トランジス
タTr18がON,トランジスタTr19がOFFとなっていても、▲
▼＝Lowの場合は反転回路NOT5によってトラ
ンジスタTr21がONとなり、トランジスタTr20は強制的に
OFFとされ、VBATからのリーク電流は同様に抑えられ
る。そしてSWVCCはOFF（Low）である。 一方▲▼＝Hiで、且つVCCが十分なレベル
であった場合には、R12,R13で定められる分圧比に応じ
た電圧によってトランジスタTr18がON、トランジスタTr
19はOFFとなる。またトランジスタTr21もOFFとなるた
め、トランジスタTr20がONとなり、トランジスタTr22が
ON、結局Tr23がONとなる。これによってSWVCC端子はON
（≒VCC−VBE）となる。 尚、上述の回路によると、VCC≒VBEの場合に、トラン
ジスタTr19が完全にONとなることができないため、トラ
ンジスタTr20が誤動作してONになる可能性があるように
思われるが、抵抗R14＜R15と設定しておくことにより、
トランジスタTr22はVCC＞2VBEになるまで、トランジス
タTr20にかかわらずOFFとなるので、ブロツク全体とし
ては、VCC≒VBEのときであっても、出力SWVCCは必ずOFF
に保たれている。尚、通常の動作としては、VCCが正し
い値の50〜80％程度まで低下したレベルをスレシヨルド
レベルに設定しておけば良いであろう。 この電源供給ブロツクの動作によって、IC1全体が、V
CCが十分に高いレベルにないとき、及び▲▼
＝Hiになるまで、VBATからのリークを極めて小さい値に
保つことができ、バツテリーＥを常時接続していたとし
ても何等問題を生じることはない。 ところで▲▼は、不図示の制御用マイクロ
コンピユータからの指令の１つで、本駆動制御ICを組み
込んだ機器に電源が投入されてから、安定するまでの間
Lowとなって電源制御ブロツク４をOFFとし、不安定な過
渡的な状態が終了して十分安定となったタイミングでHi
となって動作を可能とするスタート時のシユーテイング
手段として動作する。 本発明における駆動制御用ICは以上のように構成さ
れ、そして動作するが、上述の例ではトランジスタTrに
いずれもバイポーラトランジスタを使用しているが、MO
Sトランジスタでも同様に用いることができる。 また上側すなわちVBAT側トランジスタにPNP（Pch−MO
S）トランジスタを用いても構成できる。 また、定電流駆動ブロツクにおいて、負荷電流値を切
り換えるのに、２つのオペアンプA1,A2の出力をスイツ
チングしたが、これはアンプ自体をイネーブルしても良
いし、基準電圧またはフイードバツクの分圧比を変更し
ても良い。 〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明における駆動制御用ICによ
れば、定電流駆動ブロツクを含む複数の駆動制御ブロツ
クを１チツプIC化するにあたり、定電流駆動負荷を直接
駆動する定電流駆動用素子を外付けとすることにより、
IC内の損失を軽減し、多種にわたる駆動制御ブロツクを
１チツプIC化し得るようにしたので、小型化、ローコス
ト化を可能とするとともに、従来駆動系ごとに行ってい
た制御動作を、１つのICで効率良く行うことができる。
また配線等の簡略化にも効果を有する。 また本実施例においては、双方向駆動回路ブロツク及
び定電流駆動ブロツクとの組み合わせについて説明した
が、双方向駆動ブロツクは、その一方向のみを使用して
もよく、さらに双方向駆動のみならば外付けの定電流駆
動素子は接続しなくても良い。 したがって１つの駆動制御用ICで、多くの設計、適用
が可能となる。 また、ICの損失の許容する範囲内で、駆動ブロツクの
数、組み合せを変更することも可能である等、多くの効
果がある。
を必要とする負荷の駆動制御に用いて好適な駆動用ICに
関するものである。 〔従来の技術〕 従来よりビデオテープレコーダ，カメラ等を始めとし
て機械的な動作を電気的に制御する機構を必要とする機
器においては、モータ，プランジヤ等が駆動源として用
いられている。そしてこれらの機構には、当然その駆動
源を駆動制御するための駆動制御回路も同時に備えなけ
ればならないが、たとえばモータを正，逆双方向に回転
制御するためのモータ駆動回路、またモータ，プランジ
ヤ等を定電流駆動する駆動回路等、複数の駆動回路を独
立して動作可能に設けるのが常である。 上述のような背景にもとづき、従来では、モータ等を
双方向に駆動できるICが提案され、ステツプモータ,DC
モータ等の駆動に用いられている。また定電流駆動用IC
も、モータ，プランジヤ等、多種の負荷を駆動可能な汎
用性の高いものが提供されている。 〔発明の解決しようとする問題点〕 しかしながら、近年、電子カメラ、フロツピーデイス
ク、ビデオテープレコーダ等、その電気的制御部分の多
い機器においては、双方向の駆動を必要とする被駆動手
段を定電流制御を要する被駆動手段を備え、さらに小型
化がきわめて重視される製品においては、上述のように
各駆動対象ごとに駆動回路ICを用いると、その駆動機構
の数だけICを設けなければならず、スペースが無駄とな
って小型化を妨げるとともに、コスト高となり、さらに
配線，実装が複雑となる等、多くの欠点を有している。 またこの問題を解決すべく、双方向駆動回路ブロツク
と定電流駆動ブロツクとをIC内に１チツプ化して設ける
ことが試みられたが、単に複数の駆動回路を１チツプ化
すると、定電流制御する部分における損失が大きいた
め、熱等の問題が生じ、小型化、ローコスト化が困難で
あり、問題の解決になり得ないものであった。 また、定電流駆動回路も、駆動制御する負荷によって
駆動電流値を変えたり、その出力も一定電流を供給する
タイプのものや、プランジヤのように初期動作時により
大きな電流を必要とするもの等、種々の態様が考えられ
るため、従来の駆動用ICでは、多種の駆動手段を備えた
機器で且つ小型化を必要とする機器に対応することがで
きず、これらの問題点を解決するための手段が望まれて
いた。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上述した問題点を解決することを目的として
なされたもので、互いに駆動特性及び供給電力の異なる
複数の負荷をそれぞれ駆動するための複数の駆動回路を
１チップ化してなる駆動制御用ICであって、前記複数の
駆動回路は、少なくとも負荷を定電流駆動するための定
電流駆動回路を含み、該定電流駆動回路は、駆動対象と
なる負荷を直接駆動するための定電流駆動用素子を外部
接続して動作させるように構成することによって、IC内
の損失を軽減し、多種にわたる複数の駆動回路ブロツク
を１チツプIC化することを可能とし、小型、且つローコ
ストで、多くの制御を行い得る駆動制御用ICである。 〔実施例〕 以下本発明における駆動制御用ICを、各図に示す一実
施例について詳細に説明する。 第１図は駆動制御用IC全体の構成を示すブロツク図
で、同図において、１は駆動制御用IC、２は入力端子＋
IN,−INに入力された信号に応じて出力端子＋OUT,−OUT
よりそれぞれ２極性の出力電圧＋V,−Ｖを出力するプツ
シユ・プル駆動回路で、その出力端子には、たとえばDC
モータM1が外部接続されている。したがって、出力電圧
＋V,−Ｖに応じてモータを双方向に回転駆動することが
できる。 またこのプツシユプル駆動ブロツク２は、２系統設け
られており、モータもM1,M2と２系統接続することがで
きる。尚、モータもDCモータに限ることなく、ステツプ
モータでも良く、またモータでなくても、２極性の出力
電圧によって駆動される負荷であれば接続可能であるこ
とは言うまでもない。 ３は出力端子DI,DR,FBを備え、出力端子に接続された
負荷を入力端子▲▼，▲▼，▲▼に入力
された入力信号に応じて定電流駆動する定電流駆動回路
ブロツクである。本実施例では、駆動用トランジスタTr
11を介してプランジヤのソレノイドＳを定電流駆動する
ようになっている。 また入力端子▲▼，▲▼は、出力端子に接
続された負荷すなわちTr11を駆動する電流値を切り換え
るために設けられており、▲▼にHiレベル信号が
供給された場合、▲▼にHiレベル信号が供給された
ときの２倍の駆動電流によって負荷を駆動するようにな
っている。詳細は後述する。 ４はプツシユプル駆動回路ブロツク２に供給する電源
を制御する信号SWVCCを発生する電源制御ブロツクであ
る。 Ｅは電源としてのバツテリー、SWは駆動制御用ICを用
いるシステム全体の電源をON,OFF制御するための電源ス
イツチである。 ５はバツテリーＥの直流電圧を安定化して定電圧化す
る電源レギユレータである。 そしてバツテリーＥの＋側は、ICのVBAT端子に供給さ
れ、電源制御ブロツク４、プツシユ・プル駆動回路ブロ
ツク２、定電流駆動回路ブロツク３、ソレノイドＳへと
供給され、電源レギユレータ５によって安定化された電
圧はIC1のVCC端子へと供給され、電源制御ブロツク４、
定電流駆動ブロツク３へと供給される。 尚、IC1の各入力端子には不図示の制御用マイクロコ
ンピユータにより、その操作モードに応じた２値的な制
御信号が供給される。 第２図はプツシユ・プル駆動回路ブロツクの内部の構
成を示すもので、プツシユ・プル駆動回路ブロツクは、
２個の駆動回路DRIVEからなっており、これらは同一構
成のものである。 入力端子＋▲▼は、反転回路NOT1を介して駆動回
路DRIVE1の＋側イネーブル端子＋EN1及び駆動回路DRIVE
2の−側イネーブル端子−EN2へと接続され、入力端子−
▲▼は反転回路NOT2を介して駆動回路DRIVE1の−側
イネーブル端子−EN1及び駆動回路DRIVE2の＋側イネー
ブル端子＋EN2へと接続されている。また各駆動回路に
は、VBAT端子よりバツテリーＥの電圧が、後述する電源
制御ブロツクより制御信号SWVCCが供給されている。 第３図は駆動回路DRIVE1（DRIVE2）の内部の回路構成
を示すものである。 ＋側イネーブル端子＋ENはそのまま、−側イネーブル
端子−ENは反転回路NOT3を介してそれぞれアンド回路AN
Dのゲーへと接続され、アンド回路ANDの出力は、トラン
ジスタTr1のベースへと接続されている。一方、電源制
御ブロツク４からの制御信号SWVCCは、VBATとトランジ
スタTr1のコレクタ間に配されたトランジスタTr2のベー
スへと供給されるとともに、トランジスタTr6のエミツ
タへと接続されている。そしてTr6のベースには、その
ベースを−側イネーブル端子−ENに接続されたトランジ
スタTr5が配されており、このトランジスタTr5によって
ON,OFF制御されるように構成されている。またトランジ
スタTr6コレクタはVBAT及びアース間に配されたトラン
ジスタTr7のベースへと接続され、トランジスタTr6によ
ってTr7を制御するようになっている。 またVBAT、アース間にはトランジスタTr4,Tr5がシリ
ーズに接続されており、その中間から出力端子OUTが取
り出されている。 またトランジスタTr2とVBAT間に配された抵抗R1の両
側には、トランジスタTr3がそのベース，エミツタをそ
れぞれ接続した状態で配されており、そのコレクタはト
ランジスタTr4のベースへと接続され、これを制御する
ようになっている。 ここで、＋側イネーブル端子がHiレベル、−側イネー
ブル端子−ENがLowレベルであるとすると、アンド回路A
NDの出力はHiレベルとなり、トランジスタTr1がONとな
る。そしてSWVCCがONすなわちHiレベルであれば、トラ
ンジスタTr2もONとなる。これによってトランジスタTr3
は抵抗R1の電圧降下によってそのベース電圧が与えられ
てONとなり、続いてトランジスタTr4もONとなる。した
がって出力端子OUTはVBATにほぼ等しい電圧となり、Hi
レベルを出力する。 尚、上述の状態では、−側イネーブル端子−ENがLow
レベルとなっているため、トランジスタTr5がOFFに保持
され、トランジスタTr6はOFF、トランジスタTr7もOFF、
トランジスタTr8もOFF状態になっている。 一方、−側イネーブル端子−ENがHiレベルが供給され
ていると、アンド回路ANDの出力は＋EN端子の状態にか
かわらずLowレベルとなるため、トランジスタTr1はOFF
となり、Tr2,Tr3,Tr4もOFFとなる。 このときトランジスタTr5はそのベースに高レベル信
号が供給されてON状態となっており、SWVCCがONすなわ
ちHiレベルになっていれば、トランジスタTr6がONとな
り、続いてトランジスタTr7もONとなる。これによって
トランジスタTr8は抵抗R3によってベースをバイアスさ
れてONとなり、出力端子OUTはほぼアース電位になり、L
owレベルとなる。 尚、上述の動作のいずれの場合においても、SWVCC＝O
FF（Lowレベル）であれば、VBATからの電流は遮断され
るように構成されているため、各トランジスタにICBOが
あっても、図中特に抵抗R1,R2,R3,R4によってアースへ
と導かれ、これらがhfe倍されて、各トランジスタの出
力側へとあらわれることを防止することができる。した
がってVBATからのリーク電流は、通常１μＡを下まわる
程度の微小な値に抑えられる。 駆動回路DRIVE1及びDRIVE2は以上のように構成されて
おり、したがってこれら２つのＡ−DRからなる駆動回路
ブロツク２の動作としては、下表のようになる。 ただし、これらのいずれの場合においても、SWVCC＝O
FF（Low）の場合には、すべてOFFとなる。 第４図は定電流駆動ブロツク３の内部の回路構成を示
すものである。 SWVCCはトランジスタTr9のベースに、▲▼は反転
回路NOT4を介してトランジスタTr5のベースへ、▲
▼は反転回路NOT6を介してトランジスタTr16のベース
へとそれぞれ接続され、VCCは分圧抵抗R9,R10,R11の直
列回路へと接続されている。 またIC1の出力側を見ると、出力端子DRはソレノイド
Ｓを駆動するための定電流駆動トランジスタTr11のベー
スへと接続され、これをON,OFF制御するように構成され
ている。出力端子FBはトランジスタTr11のエミツタに、
出力端子DIはコレクタへとそれぞれ接続されている。そ
してトランジスタTr11のコレクタとVBATとの間には、ソ
レノイドＳとＬ性の負荷に対する保護用のダイオードＤ
が並列接続されている。 一方、トランジスタTr9,Tr10,抵抗R5は定電流回路を
構成し、トランジスタTr12を定電流駆動する。またトラ
ンジスタTr15,Tr16はそれぞれトランジスタTr13,Tr17へ
と２段接続され、トランジスタTr13,Tr17のエミツタは
それぞれオペアンプA1,A2の出力に接続されている。 そしてオペアンプA1,A2の入力側は、非反転入力端子
がそれぞれ抵抗R10とR11の接続点、抵抗R9とR10の接続
点に接続され、これらによって基準電圧が与えられる。
すなわちR10＝R11とすれば、オペアンプA2の基準入力電
圧はオペアンプA1の倍の電圧となる。また反転入力端子
は、いずれもトランジスタTr11のエミツタと抵抗R8の接
続点に接続され、これによってトランジスタTr11のコレ
クタ電流すなわち負荷電流を検出するように構成されて
いる。 すなわち出力トランジスタTr11の電流をR8で検出し、
抵抗R9〜R11によって設定された基準電圧と比較し、そ
の差にもとづいてトランジスタTr13,Tr17を制御してト
ランジスタTr11のコレクタ電流を制御するように構成さ
れている。 またトランジスタTr12は、制御信号▲▼にしたが
ってトランジスタTr12を制御し、その結果としてトラン
ジスタTr11をON,OFF制御する。 またトランジスタTr14は、トランジスタTr9,Tr10,抵
抗R5の定電流回路によって駆動されるとともに、オペア
ンプA1によって制御され、トランジスタTr11を制御す
る。 したがって負荷は、抵抗R10＝R11であるとすると、V
CC×R10/（R9＋R10＋R11）/R8で求められる定電流で駆
動される。 定電流駆動ブロツク３の構成は以上のようになってお
り、次にその動作について説明する。 いまSWVCC＝OFF（Low）である場合、抵抗R6によって
トランジスタTr9に完全にOFFとなる。すなわちトランジ
スタTr9のICBOがhfe倍されて出力側にあらわれることが
なく、また抵抗R7によってトランジスタTr11も完全にOF
F状態となる。VBATからの電流は完全にOFFになり、通常
は１μＡ以下のリーク電流に保つことができる。 次にSWVCC＝ON（High）のときには、トランジスタT
r9,Tr10,抵抗R5は定電流回路を構成し、ベース駆動電流
をＩ≒VBE（≒0.6V）/R5に制限する。このときON＝Low
（▲▼＝Hi,▲▼＝Hi）になると、トランジ
スタTr12がONとなり、外付けされているトランジスタTr
11は定電流駆動され、負荷すなわちソレノイドＳが駆動
される。 次に▲▼＝Low（▲▼＝Hi,▲▼＝Hi）
とすると、トランジスタTr15がONとなり、続いてトラン
ジスタTr13がONとなる。そしてオペアンプA1はトランジ
スタTr14を駆動して、負荷トランジスタTr11を駆動する
ため、ソレノイドＳは、VCC×R10/（R9＋R10＋R11）/R8
で定められる電流で駆動される。 一方、▲▼＝Low（▲▼＝Hi,▲▼＝H
i）のときも上述の動作と同様に、トランジスタTr16がO
Nとなり、続いてトランジスタTr17がONとなる。そして
オペアンプA2はトランジスタTr14を駆動し、トランジス
タTr11を駆動する。ただし、オペアンプA2の基準入力電
圧をオペアンプA1の倍に設定している（ただしR10＝
R11）ので、トランジスタTr11のコレクタ電流すなわち
負荷電流は、▲▼＝Lowのときの２倍となり、VCC×
2R10/（R9＋R10＋R11）/R8で定められる電流値となる。 尚、負荷のソレノイドＳを直接駆動するトランジスタ
Tr11を外付けしているため、大電流駆動を行うことがで
きるとともに、IC自体の損失を小さくすることができる
が、ごく小さい電流値である場合には、IC内に入れるこ
とも可能であろう。また抵抗R8についても同様のことが
言える。 ただし、抵抗R8を外付けにしておくと、負荷電流をIC
の設計後に変更することができるため、同一ICを多目的
に使用する場合には外付けが有利であろう。 第５図は電源供給ブロツク４の内部の回路構成を示す
ものである。 レギユレータ５によって安定化された電源電圧V
CCは、トランジスタTr22のエミツタへと供給されるとと
もに、抵抗R12,R13で分圧されてトランジスタTr18のベ
ースと供給される。またトランジスタTr18のコレクタに
はトランジスタTr19のベースが、Tr19のコレクタはTr22
のベースに接続されるとともにトランジスタTr20のベー
スへと接続されている。これによってトランジスタT
r18,Tr19によってトランジスタTr20を制御し、結局トラ
ンジスタTr22を制御するこができる。 またトランジスタTr22のコレクタはVBAT及びアース間
にコレクタ，エミツタを接続されたトランジスタTr23の
ベースに接続され、SWVCC信号はトランジスタTR23のエ
ミツタから取り出される。 また▲▼端子は、反転回路NOT7を介してト
ランジスタTr20のベース及びアース間にそのコレクタ，
エミツタを接続されたトランジスタTr21のベースへと接
続されており、トランジスタTr21を介してトランジスタ
Tr20をON,OFF制御するように構成されている。 電源制御ブロツク４は以上のように構成されており、
次にその動作について説明する。 VCCが十分に高くない場合には、抵抗R12,R13によって
分圧された電圧がトランジスタTr18をONするにいたら
ず、トランジスタTr19がON、トランジスタTr20がOFF、
トランジスタTr22がOFFとなる。 このときトランジスタTr58は抵抗R16によってICBOも
吸収され、完全にOFFとなっており、VBATからのリーク
電流はほとんど阻止され、抵抗R17によってSWVCCはアー
ス電位すなわち完全にOFF（Low）となる。 また、VCCが十分に高いレベルであって、トランジス
タTr18がON,トランジスタTr19がOFFとなっていても、▲
▼＝Lowの場合は反転回路NOT5によってトラ
ンジスタTr21がONとなり、トランジスタTr20は強制的に
OFFとされ、VBATからのリーク電流は同様に抑えられ
る。そしてSWVCCはOFF（Low）である。 一方▲▼＝Hiで、且つVCCが十分なレベル
であった場合には、R12,R13で定められる分圧比に応じ
た電圧によってトランジスタTr18がON、トランジスタTr
19はOFFとなる。またトランジスタTr21もOFFとなるた
め、トランジスタTr20がONとなり、トランジスタTr22が
ON、結局Tr23がONとなる。これによってSWVCC端子はON
（≒VCC−VBE）となる。 尚、上述の回路によると、VCC≒VBEの場合に、トラン
ジスタTr19が完全にONとなることができないため、トラ
ンジスタTr20が誤動作してONになる可能性があるように
思われるが、抵抗R14＜R15と設定しておくことにより、
トランジスタTr22はVCC＞2VBEになるまで、トランジス
タTr20にかかわらずOFFとなるので、ブロツク全体とし
ては、VCC≒VBEのときであっても、出力SWVCCは必ずOFF
に保たれている。尚、通常の動作としては、VCCが正し
い値の50〜80％程度まで低下したレベルをスレシヨルド
レベルに設定しておけば良いであろう。 この電源供給ブロツクの動作によって、IC1全体が、V
CCが十分に高いレベルにないとき、及び▲▼
＝Hiになるまで、VBATからのリークを極めて小さい値に
保つことができ、バツテリーＥを常時接続していたとし
ても何等問題を生じることはない。 ところで▲▼は、不図示の制御用マイクロ
コンピユータからの指令の１つで、本駆動制御ICを組み
込んだ機器に電源が投入されてから、安定するまでの間
Lowとなって電源制御ブロツク４をOFFとし、不安定な過
渡的な状態が終了して十分安定となったタイミングでHi
となって動作を可能とするスタート時のシユーテイング
手段として動作する。 本発明における駆動制御用ICは以上のように構成さ
れ、そして動作するが、上述の例ではトランジスタTrに
いずれもバイポーラトランジスタを使用しているが、MO
Sトランジスタでも同様に用いることができる。 また上側すなわちVBAT側トランジスタにPNP（Pch−MO
S）トランジスタを用いても構成できる。 また、定電流駆動ブロツクにおいて、負荷電流値を切
り換えるのに、２つのオペアンプA1,A2の出力をスイツ
チングしたが、これはアンプ自体をイネーブルしても良
いし、基準電圧またはフイードバツクの分圧比を変更し
ても良い。 〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明における駆動制御用ICによ
れば、定電流駆動ブロツクを含む複数の駆動制御ブロツ
クを１チツプIC化するにあたり、定電流駆動負荷を直接
駆動する定電流駆動用素子を外付けとすることにより、
IC内の損失を軽減し、多種にわたる駆動制御ブロツクを
１チツプIC化し得るようにしたので、小型化、ローコス
ト化を可能とするとともに、従来駆動系ごとに行ってい
た制御動作を、１つのICで効率良く行うことができる。
また配線等の簡略化にも効果を有する。 また本実施例においては、双方向駆動回路ブロツク及
び定電流駆動ブロツクとの組み合わせについて説明した
が、双方向駆動ブロツクは、その一方向のみを使用して
もよく、さらに双方向駆動のみならば外付けの定電流駆
動素子は接続しなくても良い。 したがって１つの駆動制御用ICで、多くの設計、適用
が可能となる。 また、ICの損失の許容する範囲内で、駆動ブロツクの
数、組み合せを変更することも可能である等、多くの効
果がある。
【図面の簡単な説明】
各図はいずれも本発明の駆動制御用ICの実施例を示すも
ので、第１図のIC全体の構成を示すブロツク図、第２図
はプツシユ・プル駆動回路内部のブロツク図、第３図は
プツシユ・プル駆動回路を構成する駆動回路の回路図、
第４図は定電流制御ブロツクの構成を示す回路図、第５
図は電源制御ブロツクの構成を示す回路図である。 １……駆動制御用IC ２……プツシユ・プル駆動ブロツク ３……定電流駆動ブロツク ４……電源制御ブロツク ５……電源レギユレータ M1,M2……モータ Ｓ……ソレノイド Ｅ……バツテリー DRIVE1,DRIVE2……駆動回路 Tr1〜Tr23……トランジスタ R1〜R17……抵抗
ので、第１図のIC全体の構成を示すブロツク図、第２図
はプツシユ・プル駆動回路内部のブロツク図、第３図は
プツシユ・プル駆動回路を構成する駆動回路の回路図、
第４図は定電流制御ブロツクの構成を示す回路図、第５
図は電源制御ブロツクの構成を示す回路図である。 １……駆動制御用IC ２……プツシユ・プル駆動ブロツク ３……定電流駆動ブロツク ４……電源制御ブロツク ５……電源レギユレータ M1,M2……モータ Ｓ……ソレノイド Ｅ……バツテリー DRIVE1,DRIVE2……駆動回路 Tr1〜Tr23……トランジスタ R1〜R17……抵抗
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．互いに駆動特性及び供給電力の異なる複数の負荷を
それぞれ駆動するための複数の駆動回路を１チップ化し
てなる駆動制御用ICであって、前記複数の駆動回路は、
少なくとも負荷を定電流駆動するための定電流駆動回路
を含み、該定電流駆動回路は、駆動対象となる負荷を直
接駆動するための定電流駆動用素子を外部接続して動作
させるように構成されていることを特徴とする駆動制御
用IC。 ２．前記複数の駆動回路は、前記負荷を直接駆動する駆
動回路と、前記定電流駆動用素子を介して駆動する駆動
回路とからなる特許請求の範囲第（１）項に記載の駆動
制御用IC。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62091462A JP2662397B2 (ja) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | 駆動制御用ｉｃ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62091462A JP2662397B2 (ja) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | 駆動制御用ｉｃ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63255716A JPS63255716A (ja) | 1988-10-24 |
| JP2662397B2 true JP2662397B2 (ja) | 1997-10-08 |
Family
ID=14027039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62091462A Expired - Fee Related JP2662397B2 (ja) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | 駆動制御用ｉｃ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2662397B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7834567B2 (en) | 2005-11-01 | 2010-11-16 | Panasonic Corporation | Motor drive device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60143610A (ja) * | 1983-12-29 | 1985-07-29 | Nec Home Electronics Ltd | ソレノイド駆動回路 |
-
1987
- 1987-04-13 JP JP62091462A patent/JP2662397B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7834567B2 (en) | 2005-11-01 | 2010-11-16 | Panasonic Corporation | Motor drive device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63255716A (ja) | 1988-10-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |