JPH0412691A - モータドライブ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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。

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　ｌ−ランジスタて、上側のパワ
ートランジスタ４１．４３はＰＮＰ　）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４ｏ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か一度停止してからトランジスタ４
２．４３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４
５．４６．４７．４８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チツプ化することか望ましい。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土塊め込み層、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膨
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て起こる逆起電
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。

発明か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とて寄生ＰＮ
Ｐ　トランジスタ７０を形成してしまう。換言すると、
寄生ＰＮＰ　）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
太きな電流か流れ込み、サブストレート６２の電位か変
化してしまい、ダイオードに近接して設けられた素子か
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かかなり大きなも
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
という問題かあった。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、フライホイー
ルダイオードと等測的にみなせるトランジスタを１チツ
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か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Ｐ
ＮＰ　トランジスタとして働（ダイオードを不要にてき
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。

上記のモータ電圧の検出手段により、モータ駆動端子３
０．３１がオンになり、Ｖ　ｅ　ｅとＰＮＰ　トランジ
スタの電圧のＶＢＥ、！：ｖｃｃを加算した値になった
ときエミッタから電流か注入される。このとき下側ＮＰ
Ｎバワートンジスタ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Ｖ　ｅ　ｅ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ＶＩＥ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てありモータ駆
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
ダイオド４５．４６を第２図中従来Ｎ　Ｉ−ランジスタ
４２．４４に置き換え、端子３０．３１の電圧かＶｌｌ
ＥＦ　−Ｖ　ＢＥ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■ＲＥＰを■。とすると検出する電圧レベル
Ｖ、は Ｖ　Ｓ　　＝　Ｖ　＊＊＊　　Ｖ　ＩＩＥ＝　Ｖ　ＢＥ
　　　Ｖ　ｎＥ＝　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ＯＶより下がらなくなり、サブスレートを介して
の寄生ＮＰＮ　ｌ−ランジスタが動作しないのてチップ
上に大きな分離層を設ける必要がない。

変形例の効果としては検出される電圧レベルはゼロどな
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）ンジスタか動作しない
のでチップ上に大きな分離層を設ける必要かなくなりイ
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
用できるのて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か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・・・ＰＮ
Ｐ　）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．
４７．４８・・・フライホイールダイオード、４１．４
２．４３．４４・・・パワートランジスタ。

特許出願人　ミ　ツ　ミ電機株式会社

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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。