JP2917403B2 - モータドライブ回路 - Google Patents
モータドライブ回路Info
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- JP2917403B2 JP2917403B2 JP2114692A JP11469290A JP2917403B2 JP 2917403 B2 JP2917403 B2 JP 2917403B2 JP 2114692 A JP2114692 A JP 2114692A JP 11469290 A JP11469290 A JP 11469290A JP 2917403 B2 JP2917403 B2 JP 2917403B2
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- power transistors
- transistors
- transistor
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はモータドライブ回路に係り、特に直流モータ
駆動制御のための回路に関する。
駆動制御のための回路に関する。
従来の技術 第３図は従来のモータドライブ回路の一例を示す。第
３図中、40は直流モータで、41、42、43、44はパワート
ランジスタであり、45、46、47、48はフライホイールダ
イオードで、下側のパワートランジスタ42、44はNPNト
ランジスタで、上側のパワートランジスタ41、42、43は
PNPトランジスタを示している。
３図中、40は直流モータで、41、42、43、44はパワート
ランジスタであり、45、46、47、48はフライホイールダ
イオードで、下側のパワートランジスタ42、44はNPNト
ランジスタで、上側のパワートランジスタ41、42、43は
PNPトランジスタを示している。
モータ40の一方の駆動端子30は第１のパワートランジ
スタ41、第２のパワートランジスタ42にそれぞれ接続し
ており、該モータ40のもう一方の駆動端子31は第３のパ
ワートランジスタ43、および第４のパワートランジスタ
44のコレクタにそれぞれ接続している。第３図中パワー
トランジスタ41、44をオンに、パワートランジスタ42、
43をオフにするとモータ40は正回転し、オフにするとモ
ータ40は慣性により回転するため急には電流がゼロには
なり得ないので逆起電力が発生する。モータ40が一度停
止してからトランジスタ42、43をオンにするとモータ40
は逆回転する。
スタ41、第２のパワートランジスタ42にそれぞれ接続し
ており、該モータ40のもう一方の駆動端子31は第３のパ
ワートランジスタ43、および第４のパワートランジスタ
44のコレクタにそれぞれ接続している。第３図中パワー
トランジスタ41、44をオンに、パワートランジスタ42、
43をオフにするとモータ40は正回転し、オフにするとモ
ータ40は慣性により回転するため急には電流がゼロには
なり得ないので逆起電力が発生する。モータ40が一度停
止してからトランジスタ42、43をオンにするとモータ40
は逆回転する。
このオン／オフ時にモータ40の逆起電力を素早く放電
するためにフライホイールダイオード45、46、47、48が
必要となる。このフライホイールダイオード45、46、4
7、48はモータ内で起こる逆起電力を素早く放電するの
でパワートランジスタ41、42、43、44と１チップ化する
ことが望ましい。そのため、フライホイールダイオード
45、46、47、48をパワートランジスタ41、42、43、44に
組み込んだ場合のチップ要部断面は第４図に示す如くに
なる。
するためにフライホイールダイオード45、46、47、48が
必要となる。このフライホイールダイオード45、46、4
7、48はモータ内で起こる逆起電力を素早く放電するの
でパワートランジスタ41、42、43、44と１チップ化する
ことが望ましい。そのため、フライホイールダイオード
45、46、47、48をパワートランジスタ41、42、43、44に
組み込んだ場合のチップ要部断面は第４図に示す如くに
なる。
第４図は従来のチップの断面図を示す。第４図におい
て61はｎ＋埋め込み層、62はサブストレート、63はｎ形
エピタキシャル層、64はN+拡散層、65はＰ形拡散層、66
は分離層である。基板62と拡散層64、65との間のｎ形エ
ピタキシャル層63で起こる逆起電力をすばやく放電する
のでフライホイールダイオードを付加するが同一チップ
上に形成しようとすると、第４図に示すように形成され
る。
て61はｎ＋埋め込み層、62はサブストレート、63はｎ形
エピタキシャル層、64はN+拡散層、65はＰ形拡散層、66
は分離層である。基板62と拡散層64、65との間のｎ形エ
ピタキシャル層63で起こる逆起電力をすばやく放電する
のでフライホイールダイオードを付加するが同一チップ
上に形成しようとすると、第４図に示すように形成され
る。
発明が解決しようとする課題 しかるに、従来のモータドライブ回路では、第４図の
ダイオードのPN接合とサブストレート62とで寄生PNPト
ランジスタ70を形成してしまう。換言すると、寄生PNP
トランジスタのコレクターベース間のPN接合によりダイ
オードを形成しているともいえる。このため、アノード
67にかかる電圧が大きくなると電流の大部分はサブスト
レート62に第４図の矢印Ｃの方向に大きな電流が流れ込
み、サブストレート62の電位が変化してしまい、ダイオ
ードに近接して設けられた素子が正常に動作しなくな
る。
ダイオードのPN接合とサブストレート62とで寄生PNPト
ランジスタ70を形成してしまう。換言すると、寄生PNP
トランジスタのコレクターベース間のPN接合によりダイ
オードを形成しているともいえる。このため、アノード
67にかかる電圧が大きくなると電流の大部分はサブスト
レート62に第４図の矢印Ｃの方向に大きな電流が流れ込
み、サブストレート62の電位が変化してしまい、ダイオ
ードに近接して設けられた素子が正常に動作しなくな
る。
また、この場合、チップ内の弱いところを遠ざけて大
きな分離層を設ければ良いがチップ自体がかなり大きな
ものになってしまいチップの小型化ということに矛盾す
るという問題があった。
きな分離層を設ければ良いがチップ自体がかなり大きな
ものになってしまいチップの小型化ということに矛盾す
るという問題があった。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、フライホイ
ールダイオードと等価的にみなせるトランジスタを１チ
ップに内蔵したモータドライブ回路を提供することを目
的とする。
ールダイオードと等価的にみなせるトランジスタを１チ
ップに内蔵したモータドライブ回路を提供することを目
的とする。
課題を解決するための手段 モータの一方の駆動端子に第１及び第２のパワートラ
ンジスタのコレクタをそれぞれ接続し、該モータの他方
の駆動端子に第３および第４のパワートランジスタのコ
レクタをそれぞれ接続し、該第１乃至第４のパワートラ
ンジスタの各コレクタ、エミッタ間にそれぞれ第１乃至
第４のフライホイールダイオードを接続し該第１乃至第
４のパワートランジスタをオン／オフ制御する事により
該モータを所定方向に回転駆動するモータドライブ回路
において、前記第１及び第３のフライホイールダイオー
ド又は第２および第４のフライホイールダイオードに代
えて前記モータの駆動端子の電圧が所定のレベルになっ
た時、下側の該第２及び第４のパワートランジスタまた
は上側の該第１及び第３のパワートランジスタを駆動す
る一対のトランジスタを設ける。
ンジスタのコレクタをそれぞれ接続し、該モータの他方
の駆動端子に第３および第４のパワートランジスタのコ
レクタをそれぞれ接続し、該第１乃至第４のパワートラ
ンジスタの各コレクタ、エミッタ間にそれぞれ第１乃至
第４のフライホイールダイオードを接続し該第１乃至第
４のパワートランジスタをオン／オフ制御する事により
該モータを所定方向に回転駆動するモータドライブ回路
において、前記第１及び第３のフライホイールダイオー
ド又は第２および第４のフライホイールダイオードに代
えて前記モータの駆動端子の電圧が所定のレベルになっ
た時、下側の該第２及び第４のパワートランジスタまた
は上側の該第１及び第３のパワートランジスタを駆動す
る一対のトランジスタを設ける。
作用 従来のダイオードより小さい上記一対のトランジスタ
をフライホイールダイオードとして利用できるため寄生
PNPトランジスタとして働くダイオードを不要にでき
る。
をフライホイールダイオードとして利用できるため寄生
PNPトランジスタとして働くダイオードを不要にでき
る。
実施例 第１図は本発明の一実施例を示す。第１図中、従来の
第３図と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を
省略する。13、14はPNPトランジスタであり、モータ駆
動端子30、31にそれぞれ接続している。PNPトランジス
タ13、14はモータ40に接続するモータ駆動端子30、31の
電圧を検出する。
第３図と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を
省略する。13、14はPNPトランジスタであり、モータ駆
動端子30、31にそれぞれ接続している。PNPトランジス
タ13、14はモータ40に接続するモータ駆動端子30、31の
電圧を検出する。
上記のモータ電圧の検出手段により、モータ駆動端子
30、31がオンになり、VccとPNPトランジスタの電圧のV
BEとVccを加算した値になったときエミッタから電流が
注入される。このとき下側NPNパワーランジスタ42、44
を駆動する回路から下側パワートランジスタ42、44にオ
ン信号を与え、それぞれ17、18のパワートランジスタと
接続している。本来、電流はVccラインに流れるがトラ
ンジスタ42、44を通してGNDラインに流れる．オン状態
になったパワートランジスタ42、44ではVBEで電流を吸
収するため等価的にフライホイールダイオードとみなさ
れる。
30、31がオンになり、VccとPNPトランジスタの電圧のV
BEとVccを加算した値になったときエミッタから電流が
注入される。このとき下側NPNパワーランジスタ42、44
を駆動する回路から下側パワートランジスタ42、44にオ
ン信号を与え、それぞれ17、18のパワートランジスタと
接続している。本来、電流はVccラインに流れるがトラ
ンジスタ42、44を通してGNDラインに流れる．オン状態
になったパワートランジスタ42、44ではVBEで電流を吸
収するため等価的にフライホイールダイオードとみなさ
れる。
なお、変形例を第２図に示す。第２図中従来の第３図
と同様のものには同じ符号を付し、その説明を省略す
る。20、21はフライホイールダイオードでありモータ駆
動端子30、31に接続されている。17、18、24、25、26、
27はパワートランジスタである。第２図のモータドライ
ブ回路は第３図の下側フライホイールダイオード45、46
を第２図中NPNトランジスタ42、44に置き換え、端子3
0、31の電圧がVREF−VBEのレベルになった時、上側PNP
パワートランジスタ22、23を駆動することにより等価的
にフラホイールダイオードとみなせる回路である。
と同様のものには同じ符号を付し、その説明を省略す
る。20、21はフライホイールダイオードでありモータ駆
動端子30、31に接続されている。17、18、24、25、26、
27はパワートランジスタである。第２図のモータドライ
ブ回路は第３図の下側フライホイールダイオード45、46
を第２図中NPNトランジスタ42、44に置き換え、端子3
0、31の電圧がVREF−VBEのレベルになった時、上側PNP
パワートランジスタ22、23を駆動することにより等価的
にフラホイールダイオードとみなせる回路である。
これによりVREFをVBEとすると検出する電圧レベルVS
は Vs＝VREF−VBE ＝VBE−VBE＝０ となり、モータ駆動端子がICチップのサブストレートの
電位0Vより下がらなくなり、サブスレートを介しての寄
生NPNトランジスタが動作しないのでチップ上に大きな
分離層を設ける必要がない。
は Vs＝VREF−VBE ＝VBE−VBE＝０ となり、モータ駆動端子がICチップのサブストレートの
電位0Vより下がらなくなり、サブスレートを介しての寄
生NPNトランジスタが動作しないのでチップ上に大きな
分離層を設ける必要がない。
変形例の結果としては検出される電圧レベルはゼロと
なるためモータ駆動端子30,31がICチップのサブストレ
ートを介しての寄生NPNトランジスタが動作しないので
チップ上に大きな分離層を設ける必要がなくなりインダ
クタンス負荷等の誘導性の負荷の駆動用のIC等に広く応
用できる。
なるためモータ駆動端子30,31がICチップのサブストレ
ートを介しての寄生NPNトランジスタが動作しないので
チップ上に大きな分離層を設ける必要がなくなりインダ
クタンス負荷等の誘導性の負荷の駆動用のIC等に広く応
用できる。
発明の効果 以上のように、本発明によれば、従来のダイオードに
代わって電圧検出用に小さい追加素子のトランジスタが
使用できるのでその出力コレクタは従来のNPNトランジ
スタ用の駆動回路をそのまま使用しているためチップの
面積が小さくできる。また、寄生効果のあるダイオード
を使用する必要が無くなるため、基板の電位は変化せ
ず、これにより、チップ上に大きな分離層を設ける必要
がない等の効果を有し、小型駆動IC、ソレノイド等の誘
導負荷駆動等の回路に広く応用できる。
代わって電圧検出用に小さい追加素子のトランジスタが
使用できるのでその出力コレクタは従来のNPNトランジ
スタ用の駆動回路をそのまま使用しているためチップの
面積が小さくできる。また、寄生効果のあるダイオード
を使用する必要が無くなるため、基板の電位は変化せ
ず、これにより、チップ上に大きな分離層を設ける必要
がない等の効果を有し、小型駆動IC、ソレノイド等の誘
導負荷駆動等の回路に広く応用できる。
第１図は本発明の一実施例の回路図、 第２図は本発明の一実施例の変形例を示す回路図、 第３図は従来の回路図、 第４図は従来のチップの断面図である。 40……モータ、30,31……モータ駆動端子、13……PNPパ
ワートランジスタ、14……PNPトランジスタ、17、18…
…パワートランジスタ、20、21……フライホイールダイ
オード、22、23……PNPパワートランジスタ、45、46、4
7、48……フライホイールダイオード、41、42、43、44
……パワートランジスタ。
ワートランジスタ、14……PNPトランジスタ、17、18…
…パワートランジスタ、20、21……フライホイールダイ
オード、22、23……PNPパワートランジスタ、45、46、4
7、48……フライホイールダイオード、41、42、43、44
……パワートランジスタ。
Claims (1)
- 【請求項１】モータの一方の駆動端子に第１及び第２の
パワートランジスタのコレクタをそれぞれ接続し、該モ
ータの他方の駆動端子に第３および第４のパワートラン
ジスタのコレクタをそれぞれ接続し、該第１乃至第４の
パワートランジスタの各コレクタ、エミッタ間にそれぞ
れ第１乃至第４のフライホイールダイオードを接続し該
第１乃至第４のパワートランジスタをオン／オフ制御す
る事により該モータを所定方向に回転駆動するモータド
ライブ回路において、 前記第１及び第３のフライホイールダイオード又は第２
および第４のフライホイールダイオードに代えて前記モ
ータの駆動端子の電圧が所定のレベルになった時、下側
の該第２及び第４のパワートランジスタまたは上側の該
第１及び第３のパワートランジスタを駆動する一対のト
ランジスタを設けたことを特徴とするモータドライブ回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2114692A JP2917403B2 (ja) | 1990-04-28 | 1990-04-28 | モータドライブ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2114692A JP2917403B2 (ja) | 1990-04-28 | 1990-04-28 | モータドライブ回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0412691A JPH0412691A (ja) | 1992-01-17 |
| JP2917403B2 true JP2917403B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=14644247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2114692A Expired - Fee Related JP2917403B2 (ja) | 1990-04-28 | 1990-04-28 | モータドライブ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2917403B2 (ja) |
-
1990
- 1990-04-28 JP JP2114692A patent/JP2917403B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0412691A (ja) | 1992-01-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080423 Year of fee payment: 9 |
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