JPH0622590A - Load driver - Google Patents

Load driver

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JPH0622590A
JPH0622590A JP4175684A JP17568492A JPH0622590A JP H0622590 A JPH0622590 A JP H0622590A JP 4175684 A JP4175684 A JP 4175684A JP 17568492 A JP17568492 A JP 17568492A JP H0622590 A JPH0622590 A JP H0622590A
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JP
Japan
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control
transistor
switching element
load
pulse
Prior art date
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Application number
JP4175684A
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Japanese (ja)
Inventor
Toru Tsutsui
徹 筒井
Makoto Ito
伊藤  誠
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To prevent generation of through current by providing voltage level converting means and pulse generating means for supplying different pulses to control terminals of a switching element from a reference signal and a control signal. CONSTITUTION:A control circuit 60 for executing a pulse width modulation of a pulse generator 21 has differential amplifiers in pulse generators 21. Any one reference signal is input to any one of its non-inverting input terminal and an inverting input terminal, and one control signal is input to the other one of the non-inverting and inverting input terminals. At the times of forward and reverse driving a load driver 30 by transistors 1-4, pulse width modulation drive is conducted by using the transistors 2, 4. At the time of reflux, the transistor 3 is turned ON at the time of forward driving, the transistor 1 is turned ON at the time of reverse driving, thereby bypassing the reflux to a power source through flywheel diodes 7-10. As a result, generation of through current in the case of driving can be easily prevented.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、負荷体駆動装置に関す
るものであり、更に詳しくはモーター等の負荷体駆動装
置に於いて、前記負荷体の還流の切替え時及び駆動方向
を変換した場合に、トランジスタ等で構成される駆動回
路を流れる貫通電流を防止する機能を有する負荷体駆動
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a load body drive device, and more particularly, to a load body drive device such as a motor in the case of switching the recirculation of the load body and changing the drive direction. The present invention relates to a load body drive device having a function of preventing a through current flowing through a drive circuit composed of transistors and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、モーター等の負荷体駆動装置を回
転或いは摺動等の駆動を行わせるに際して、トランジス
タ等のスイッチング素子を複数個配列して、前記各スイ
ッチング素子を適宜選択してON/OFFさせて所定の
方向に所定の電流を流す事によって、例えば、誘導磁界
を発生させたり、回転磁界を発生させたりして前記負荷
駆動体を駆動する方法が一般的に採用されて来ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a load driving device such as a motor is driven to rotate or slide, a plurality of switching elements such as transistors are arranged and each switching element is appropriately selected to turn on / off. A method of driving the load driving body by, for example, generating an induction magnetic field or a rotating magnetic field by turning off and supplying a predetermined current in a predetermined direction has been generally adopted. .

【0003】つまり、図4に示す様に、例えば負荷体駆
動装置がDCモータである場合には、第1の電源(Vc
c)と第2の電源(GND)との間に、第1のトランジ
スタQ1と第2のトランジスタQ2とが互いに直列に接
続された状態で配置されていると共に、該第1の電源と
第2の電源との間に、第3のトランジスタQ3と第4の
トランジスタQ4とが互いに直列に接続された状態で配
置され、更に該第1のトランジスタQ1と第2のトラン
ジスタQ2とが接続されているノード部N1と該第3の
トランジスタQ3と第4のトランジスタQ4とが接続さ
れているノード部N2との間に、モーターMの第1の端
子T1と第2の端子T2とをそれぞれ接続させたものか
ら構成されている。
That is, as shown in FIG. 4, for example, when the load driving device is a DC motor, the first power source (Vc
The first transistor Q1 and the second transistor Q2 are arranged in series with each other between c) and the second power supply (GND), and the first power supply and the second power supply are connected to each other. The third transistor Q3 and the fourth transistor Q4 are connected to each other in series, and the first transistor Q1 and the second transistor Q2 are connected to each other. The first terminal T1 and the second terminal T2 of the motor M are respectively connected between the node portion N1 and the node portion N2 to which the third transistor Q3 and the fourth transistor Q4 are connected. It consists of things.

【0004】そして、例えば、前記第1のトランジスタ
Q1と前記第4のトランジスタQ4とをONとなし、前
記第2のトランジスタQ2と前記第3のトランジスタQ
3とをOFFして、矢印I1の方向に電流を流す事によ
って、前記モータMは、第1の方向に回転する事にな
り、またこれと反対に、前記第1のトランジスタQ1と
前記第4のトランジスタQ4とをOFFとなし、前記第
2のトランジスタQ2と前記第3のトランジスタQ3と
をONして、矢印I2の方向に電流を流す事によって、
前記モータMは、第1の方向とは反対の第2の方向に回
転する事になる。
Then, for example, the first transistor Q1 and the fourth transistor Q4 are turned on, and the second transistor Q2 and the third transistor Q are turned on.
3 is turned off and a current is caused to flow in the direction of the arrow I1, the motor M is rotated in the first direction, and conversely, the first transistor Q1 and the fourth transistor Q1 are rotated. By turning off the transistor Q4 and turning on the second transistor Q2 and the third transistor Q3 and flowing a current in the direction of arrow I2,
The motor M will rotate in a second direction opposite to the first direction.

【0005】然しながら、上記した様な構成を有する負
荷体駆動装置に於いては、例えば前記負荷体駆動装置に
於いて、駆動体の還流の切替え時及び回転方向を切り換
える場合に、前記した各トランジスタに対して、それぞ
れON/OFF状態を切り換える為に逆の駆動信号を供
給する必要があり、その場合に、前記制御信号の切り換
えタイミングと各トランジスタの動作特性のずれから、
例えば前記第1のトランジスタQ1と前記第2のトラン
ジスタQ2とが同時にONとなる場合が発生し、又、同
様に前記第3のトランジスタQ3と前記第4のトランジ
スタQ4とが同時にONとなる場合が発生し、大量の貫
通電流が前記トランジスタを通して流れると言う問題が
存在していた。
However, in the load body drive device having the above-mentioned structure, for example, in the load body drive device, when the circulation of the drive body is switched and the rotation direction is switched, each of the transistors described above is used. On the other hand, it is necessary to supply reverse drive signals in order to switch the ON / OFF states, respectively. In that case, due to the difference between the switching timing of the control signal and the operating characteristic of each transistor,
For example, the first transistor Q1 and the second transistor Q2 may be turned on at the same time, and similarly, the third transistor Q3 and the fourth transistor Q4 may be turned on at the same time. There was a problem that a large amount of shoot-through current occurred and flowed through the transistor.

【0006】かかる貫通電流は、前記負荷体駆動装置の
電力消費量を増加させると共に、前記負荷体駆動装置を
構成しているスイッチング素子のトランジスタを劣化さ
せる原因ともなっている。この様な問題点を解決する
為、従来に於いては、例えば特開昭62−293981
に示されているように、交互にスイッチングするスイッ
チング素子が同時に、オンして貫通電流が流れるのを防
止するために、その一方をオンさせる時C.Rの遅延回
路でオンさせるのを遅らせるとともに、他方を先にオフ
させるようにしたものが提案されている。
Such a shoot-through current not only increases the power consumption of the load body drive device, but also causes deterioration of the transistor of the switching element that constitutes the load body drive device. In order to solve such a problem, in the prior art, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-293981.
As shown in FIG. 3, when the switching elements which are alternately switched are turned on at the same time, one of them is turned on to prevent a through current from flowing. It has been proposed that an R delay circuit delays turning on and the other turns off first.

【0007】しかし、この技術では、遅延回路を構成す
るコンデンサは通常ICチップ内で実現可能な容量値を
越えるため、制御回路を集積化した場合、外付にコンデ
ンサが必要となってしまう。また、遅延回路の遅れ時間
も、C.R特にコンデンサのバラツキ、温度特性は通常
大きいため最適に設計することは難しいという問題点が
ある。
However, in this technique, the capacitor constituting the delay circuit usually exceeds the capacitance value that can be realized in the IC chip, so that when the control circuit is integrated, an external capacitor is required. Also, the delay time of the delay circuit is C.I. R In particular, there is a problem that it is difficult to optimally design the capacitor, because the variation and temperature characteristic of the capacitor are usually large.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、係る
従来技術に於ける問題を解決し、前記負荷体駆動装置を
駆動する場合の貫通電流の発生を容易に防止すると同時
に、前記各スイッチング素子が同時にONしない様に、
使用されているスイッチング素子の特性を考慮しながら
マージンの程度を自由に設定出来る負荷体駆動装置を提
供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems in the prior art, to easily prevent the generation of a through current when driving the load driving device, and at the same time, to perform the switching. So that the elements do not turn on at the same time,
(EN) Provided is a load body drive device in which the degree of margin can be freely set in consideration of the characteristics of a switching element used.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、基本的には以下に記載されたような技術
構成を採用するものである。即ち、負荷駆動体、複数個
のスイッチング素子を含み、前記負荷駆動体を少なくと
も相反する2方向の何れか1方向に選択的に駆動させう
る駆動手段及び前記駆動手段のそれぞれのスイッチング
素子を選択的にON/OFFさせる制御手段とから構成
された負荷体駆動装置で有って、前記制御手段は、所定
の振幅と周波数を有する基準信号発生手段、前記基準信
号の周波数よりも小さい周波数を有する制御基礎信号入
力手段、前記制御基礎信号から電圧レベルを互いに異に
する少なくとも2種の制御信号を発生させる電圧レベル
変換手段及び前記基準信号と前記制御信号とから、前記
スイッチング素子のそれぞれの制御端子に対して、互い
に異なるパルスを供給するパルス発生手段とから構成さ
れている負荷体駆動装置である。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention basically adopts the technical constitution as described below. That is, a load driver and a plurality of switching elements are provided, and the driving means capable of selectively driving the load driver in at least one of two opposite directions and the switching elements of the driving means are selectively operated. And a control means for turning the power on and off, wherein the control means is a reference signal generating means having a predetermined amplitude and frequency, and a control having a frequency smaller than the frequency of the reference signal. From the basic signal input means, the voltage level conversion means for generating at least two kinds of control signals having different voltage levels from the control basic signal, and the reference signal and the control signal, to the respective control terminals of the switching element. On the other hand, it is a load body drive device including pulse generation means for supplying different pulses.

【0010】[0010]

【作用】本発明に係る負荷体駆動装置は、上記した様
に、基準信号に例えば所定の振幅と周波数を有する三角
波発振信号を使用すると共に、制御信号に前記三角波発
振信号の周波数より小さい周波数を有すると同時に前記
基準信号に重畳しうる信号波を用いて、その両者を適宜
の差動増幅器によって、適宜のパルス幅変調を行う事に
より、互いにON状態のパルス幅が重複しない様なパル
ス幅変調パルスを発生させ、それによって少なくとも、
前記した前記第1のトランジスタQ1と前記第2のトラ
ンジスタQ2とが同時にONとなる場合、及び前記第3
のトランジスタQ3と前記第4のトランジスタQ4とが
同時にONとなる場合を完全に排除する事を可能とした
ものである。
As described above, the load driving device according to the present invention uses, for example, a triangular wave oscillation signal having a predetermined amplitude and frequency as the reference signal and a frequency smaller than the frequency of the triangular wave oscillation signal as the control signal. At the same time, by using a signal wave that can be superimposed on the reference signal, and by performing an appropriate pulse width modulation on both of them by an appropriate differential amplifier, pulse width modulation in which the pulse widths in the ON state do not overlap with each other. Generate a pulse, thereby at least
When the first transistor Q1 and the second transistor Q2 are simultaneously turned on, and the third transistor
It is possible to completely eliminate the case where the transistor Q3 and the fourth transistor Q4 are simultaneously turned on.

【0011】より具体的には、本発明に於いては、前記
三角波発振信号を用いたパルス幅変調駆動方式に於い
て、前記三角波を切る制御信号に対して更にその制御信
号レベルを所定の電圧レベルだけ上下にシフトさせた2
種の制御レベルを設定して、パルス幅変調を実行させて
いるので、前記制御信号の電圧レベルを任意に変化させ
る事により、パルス幅変調を任意に変化させる事が可能
であるから、各スイッチング素子を構成するトランジス
タをON/OFFさせるタイミングを任意に変更設定し
えるので、貫通電流の発生を防止する為のマージンを自
由に設定する事が可能となる。
More specifically, in the present invention, in the pulse width modulation drive system using the triangular wave oscillation signal, the control signal level for the control signal for cutting the triangular wave is set to a predetermined voltage. 2 shifted up and down by level
Since the pulse width modulation is executed by setting the seed control level, it is possible to arbitrarily change the pulse width modulation by arbitrarily changing the voltage level of the control signal. Since the timing of turning ON / OFF the transistors forming the element can be arbitrarily changed and set, it is possible to freely set the margin for preventing the occurrence of the through current.

【0012】[0012]

【実施例】以下に、本発明に係る負荷体駆動装置の具体
例を図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発
明に係る負荷体駆動装置の一具体例の構成を示すブロッ
クダイアグラムであり、図中、負荷駆動体20、複数個
のスイッチング素子1〜4を含み、前記負荷駆動体20
を少なくとも相反する2方向の何れか1方向に選択的に
駆動させうる駆動手段50及び前記駆動手段50のそれ
ぞれのスイッチング素子1〜4を選択的にON/OFF
させる制御手段60とから構成された負荷体駆動装置4
0で有って、前記制御手段60は、所定の振幅と周波数
を有する基準信号発生手段14、15、前記基準信号S
ref の周波数よりも小さい周波数を有する制御基礎信号
入力手段11、前記制御基礎信号SCONTから電圧レベル
を互いに異にする少なくとも2種の制御信号SCONT1
CONT2 を発生させる電圧レベル変換手段12、13及
び前記基準信号Sref と前記制御信号SCONT1 、S
CONT2 とから、前記スイッチング素子1〜4のそれぞれ
の制御端子に対して、互いに異なるパルスを供給するパ
ルス発生手段21とから構成されている負荷体駆動装置
40が示されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A specific example of a load body driving device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a specific example of a load driving device according to the present invention, in which a load driving body 20 and a plurality of switching elements 1 to 4 are included.
Driving means 50 capable of selectively driving at least one of two opposite directions and switching elements 1 to 4 of the driving means 50 are selectively turned ON / OFF.
Load body drive device 4 including control means 60
0, the control means 60 includes reference signal generating means 14 and 15 having a predetermined amplitude and frequency, and the reference signal S.
a control basic signal input means 11 having a frequency smaller than the frequency of ref , at least two control signals S CONT1 having different voltage levels from the control basic signal S CONT ,
Voltage level converting means 12 and 13 for generating S CONT2 , the reference signal S ref, and the control signals S CONT1 and S
There is shown a load body driving device 40 composed of CONT2 and pulse generating means 21 for supplying different pulses to the respective control terminals of the switching elements 1 to 4.

【0013】此処で、本発明に係る前記負荷体駆動装置
40の前記駆動手段50は、例えばDCモーター或いは
パルスモーターで構成される負荷駆動体20を正逆任意
の方向に随時に回転させるもので有っても良く、或い
は、所定の負荷体を左右方向に移動、摺動させる様なも
ので有っても良い。又、本発明に係る前記負荷体駆動装
置40の駆動手段50は、例えば図1に示される様に、
第1の電源(例えばVdd)5と第2の電源(例えばV
ss)6との間に、第1のトランジスタ1と第2のトラ
ンジスタ2とが互いに直列に接続された状態で配置され
ていると共に、該第1の電源5と第2の電源6との間
に、第3のトランジスタ3と第4のトランジスタ4とが
互いに直列に接続された状態で配置され、更に該第1の
トランジスタ1と第2のトランジスタ2とが接続されて
いるノード部N1と該第3のトランジスタ3と第4のト
ランジスタ4とが接続されているノード部N2との間
に、駆動される負荷体20の第1の端子T1と第2の端
子T2とをそれぞれ接続させたものから構成されている
駆動系を構成している。
Here, the drive means 50 of the load body drive device 40 according to the present invention is for rotating the load drive body 20 composed of, for example, a DC motor or a pulse motor in forward and backward arbitrary directions at any time. It may be provided, or a predetermined load may be moved and slid in the left-right direction. Further, the driving means 50 of the load body driving device 40 according to the present invention is, for example, as shown in FIG.
A first power source (eg Vdd) 5 and a second power source (eg Vdd)
ss) 6 and a first transistor 1 and a second transistor 2 are arranged in a state of being connected in series with each other, and between the first power source 5 and the second power source 6. A third transistor 3 and a fourth transistor 4 are connected to each other in series, and a node portion N1 to which the first transistor 1 and the second transistor 2 are connected and The first terminal T1 and the second terminal T2 of the load body 20 to be driven are respectively connected between the node portion N2 to which the third transistor 3 and the fourth transistor 4 are connected. The drive system is composed of.

【0014】前記した各トランジスタ1〜4は、本発明
に於けるスイッチング素子をそれぞれ構成しているもの
である事は言うまでもない。本発明に於ける前記駆動手
段50に於ける係るスイッチング素子であるトランジス
タは、例として電界効果型(MOSFET)トランジス
タで構成される事が示されているが、かかるトランジス
タとしては、バイポーラトランジスタを用いることも可
能である。
It goes without saying that each of the above-mentioned transistors 1 to 4 constitutes a switching element in the present invention. It is shown that the transistor, which is the switching element in the driving means 50 in the present invention, is composed of a field effect (MOSFET) transistor as an example. As such a transistor, a bipolar transistor is used. It is also possible.

【0015】又、本発明に於ける前記スイッチング素子
を構成する各トランジスタ1〜4には、必要に応じて例
えばフライホイールダイオード7〜10が並列に接続さ
れているもので有っても良い。上記した本発明に係る駆
動手段50の動作は、前記した従来例のものと基本的に
は同一であり、第1の給電線5と第2の給電線6の間に
接続されたHブリッジを構成する4つのNチャネル型M
OSFET1〜4でモータ20を正、逆転駆動するもの
であって、正転時にはトランジスタ1は常にオン、トラ
ンジスタ2は常にオフしており、又トランジスタ4が低
電圧サイドのパルス幅変調駆動され、I1で示す方向に
電流が流れモータ20を正転方向に回転させる。又還流
時にはトランジスタ4と排他的に駆動されるトランジス
タ3がオンすることにより、フライホイールダイオード
9だけで還流する場合よりも還流時の損失を低減してい
る。
If necessary, for example, flywheel diodes 7 to 10 may be connected in parallel to the transistors 1 to 4 constituting the switching element in the present invention. The operation of the driving means 50 according to the present invention described above is basically the same as that of the conventional example described above, and the operation of the H bridge connected between the first feeder line 5 and the second feeder line 6 is performed. 4 N-channel type M
The OSFETs 1 to 4 drive the motor 20 in the forward and reverse directions. In the normal rotation, the transistor 1 is always on, the transistor 2 is always off, and the transistor 4 is driven by pulse width modulation on the low voltage side. A current flows in the direction indicated by and rotates the motor 20 in the forward direction. Further, since the transistor 3 driven exclusively with the transistor 4 is turned on during the return, the loss during the return is reduced as compared with the case where the flywheel diode 9 alone returns.

【0016】一方、逆転時にはトランジスタ3が常にオ
ンし、トランジスタ4が常にオフしており、トランジス
タ2が低電圧サイドのパルス幅変調駆動されI2で示す
方向に電流が流れモータ20を逆方向に回転させる。還
流時にはトランジスタ2と排他的に駆動されるトランジ
スタ1がオンすることにより、フライホイールダイオー
ド7だけで還流する場合よりも、還流時の損失を低減し
ている。
On the other hand, during reverse rotation, the transistor 3 is always on, the transistor 4 is always off, the transistor 2 is driven by pulse width modulation on the low voltage side, and a current flows in the direction indicated by I2 to rotate the motor 20 in the opposite direction. Let Since the transistor 1 driven exclusively with the transistor 2 is turned on during the return, the loss during the return is reduced as compared with the case where the flywheel diode 7 only returns.

【0017】次に、本発明に係る前記負荷体駆動装置に
於いて使用される前記負荷体駆動手段50を駆動制御す
る制御手段60に於ける基準信号発生手段14、15
は、所定の振幅と周波数を有する基準信号Sref を発生
させるもので有って、第1の基準信号発生手段14から
発生される第1の基準信号Sref1と第2の基準信号発生
手段15から発生される第2の基準信号Sref2とは、基
本的には、同一の振幅と同一の周波数を有している事が
好ましいが、限定的な要素ではない。
Next, the reference signal generating means 14 and 15 in the control means 60 for driving and controlling the load body driving means 50 used in the load body driving device according to the present invention.
For generating a reference signal S ref having a predetermined amplitude and frequency, which is generated by the first reference signal generating means 14 and is generated by the first reference signal S ref1 and the second reference signal generating means 15. It is basically preferable that the second reference signal S ref2 generated from the same has the same amplitude and the same frequency, but it is not a limiting element.

【0018】然しながら、本発明に於いては、前記第1
の基準信号Sref1と第2の基準信号Sref2とは、その中
心となる平均電圧レベルに差が設けられており、前記第
1の基準信号Sref1が高い電圧を有しているとすると、
前記第2の基準信号Sref2は両者の振幅が重なり合わな
い程度に、前記第1の基準信号Sref1が有する電圧より
低い電圧を有している事が望ましい。
However, in the present invention, the first
The reference signal S ref1 and the second reference signal S ref2 are provided with a difference in the average voltage level at the center thereof, and if the first reference signal S ref1 has a high voltage,
It is desirable that the second reference signal S ref2 has a voltage lower than the voltage of the first reference signal S ref1 to the extent that their amplitudes do not overlap.

【0019】具体的には、図2(A)に示されている様
に、前記第1の基準信号Sref1と第2の基準信号Sref2
とは、望ましくは、その中間に第1の電源5を例えばV
ddとし、第2の電源6を例えばVssとした場合に、
1/2(Vdd+Vss)で示される電圧レベルが設定
される様に両者の電圧レベルをそれぞれ選択して決定す
れば良い。
Specifically, as shown in FIG. 2A, the first reference signal S ref1 and the second reference signal S ref2 are
Means, preferably, a first power supply 5 is placed in the middle of the power supply, for example
dd and the second power source 6 is Vss, for example,
The voltage levels of both may be selected and determined so that the voltage level represented by 1/2 (Vdd + Vss) is set.

【0020】本発明に於いて、前記した負荷体駆動装置
の駆動手段50が、負荷駆動体20を、例えば正転する
場合でも又逆転する場合でも、上記したパルス幅変調方
式を用いて制御を実行するには、図2に示される様に、
2種の三角波発振信号、即ち第1の基準信号Sref1と第
2の基準信号Sref2を使用するもので有って、前記第1
の基準信号Sref1は、前記負荷駆動体20を例えば逆転
させる目的で前記第1の基準信号発生手段14から発生
させるものであり、又前記第2の基準信号Sre f2は前記
負荷駆動体20を正転させる目的で前記第2の基準信号
発生手段15から発生させるものであって、その振幅と
周波数は互いに同一で有る事が好ましい。
In the present invention, the drive means 50 of the load body driving device described above controls the load drive body 20 by using the above-mentioned pulse width modulation method, for example, when the load drive body 20 is rotated forward or backward. To do this, as shown in Figure 2,
It uses two types of triangular wave oscillation signals, that is, a first reference signal S ref1 and a second reference signal S ref2 ,
Reference signal S ref1 of, which is generated from said first reference signal generating means 14 to the load drive unit 20, for example, the purpose of reversing, and the second reference signal S re f2 is the load drive unit 20 Is generated by the second reference signal generating means 15 for the purpose of normal rotation, and it is preferable that the amplitude and the frequency are the same.

【0021】又、係る第1の基準信号Sref1と第2の基
準信号Sref2は、前記した様に、図2に示す通り、両者
の波形の振幅が重複しない様に両基準信号の電圧レベル
は、異ならせておく事が好ましい。つまり、本発明に於
いては、前記2つの基準信号Sref1とSref2は、電源電
圧の1/2を中心に上下に且つ互いにオーバーラップし
ない範囲で出来るだけ広い振幅を持つ様に設計する事が
好ましい。
Further, as described above, the first reference signal S ref1 and the second reference signal S ref2 have the voltage levels of both reference signals so that the amplitudes of both waveforms do not overlap, as shown in FIG. Are preferably different. That is, in the present invention, the two reference signals S ref1 and S ref2 are designed to have as wide an amplitude as possible in the range above and below and not overlapping with each other about 1/2 of the power supply voltage. Is preferred.

【0022】又、本発明に係る負荷体駆動装置に於ける
制御基礎信号は、特に限定されるものではないが、前記
両基準信号の周波数より小さい周波数を持った波形、即
ち波長が基準信号の波長より長い波形を有する事が好ま
しく、又その振幅は、図2に示す様に、前記第1の基準
信号Sref1と第2の基準信号Sref2のそれぞれの信号波
形と交叉しえる範囲の振幅を有している事が好ましい。
Further, the control basic signal in the load driving device according to the present invention is not particularly limited, but a waveform having a frequency smaller than the frequencies of the both reference signals, that is, the wavelength is the reference signal. It is preferable to have a waveform longer than the wavelength, and the amplitude thereof is, as shown in FIG. 2, an amplitude in a range where it can intersect with the respective signal waveforms of the first reference signal S ref1 and the second reference signal S ref2. It is preferable to have

【0023】更に、本発明に於いては、係る制御基礎信
号は、制御基礎信号入力手段11の入力端子INに入力
された後、前記制御基礎信号11の出力に接続されてい
る第1の電圧レベル変換手段12と第2の電圧レベル変
換手段13により、電圧レベルが互いに異なる2種の制
御信号SCONT1 、SCONT2 を発生させるものであり、両
者の電圧レベルは、例えば前記第1の電圧レベル変換手
段12による第1の制御信号SCONT1 の電圧レベルを低
レベルに設定し、前記第2の電圧レベル変換手段13に
よる第2の制御信号SCONT2 の電圧レベルを高レベルに
設定して、図2に示す様な信号波形を形成するものであ
る。
Further, in the present invention, the control basic signal is input to the input terminal IN of the control basic signal input means 11, and then the first voltage connected to the output of the control basic signal 11. The level converting means 12 and the second voltage level converting means 13 generate two kinds of control signals S CONT1 and S CONT2 having different voltage levels, and the voltage levels of both are, for example, the first voltage level. The voltage level of the first control signal S CONT1 by the conversion means 12 is set to a low level, and the voltage level of the second control signal S CONT2 by the second voltage level conversion means 13 is set to a high level. A signal waveform as shown in 2 is formed.

【0024】本発明に於ける前記両制御信号の電圧レベ
ル差は、特に限定されるものではないが、本発明の負荷
体駆動装置に於ける駆動手段を構成するスイッチング素
子のばらつきや温度特性を考慮して適宜の電圧差に設定
する事が可能である。又、係る構成を取っている為、本
発明に於いては、前記負荷体駆動装置に於ける貫通電流
防止条件に対してそのマージンを自由に設定出来、従っ
て前記負荷体駆動装置に対して最適な貫通電流防止条件
を設定する事が出来るのである。
The voltage level difference between the two control signals in the present invention is not particularly limited, but it may be a variation in the switching element or the temperature characteristic of the driving means in the load driving device of the present invention. It is possible to set an appropriate voltage difference in consideration. Further, since such a configuration is adopted, in the present invention, the margin can be freely set with respect to the through current prevention condition in the load body drive device, and therefore, it is optimal for the load body drive device. It is possible to set various through current prevention conditions.

【0025】一方、本発明に於いては、前記した第1の
基準信号Sref1と第2の基準信号S ref2と制御信号S
CONT1 、SCONT2 を用いて、パルス発生手段21から、
前記駆動回路50を構成しているスイッチング素子1〜
4のそれぞれに所定のパルス幅変調を行った駆動パルス
信号を供給して、前記スイッチング素子のそれぞれを選
択的にON/OFF駆動させ、前記負荷駆動体20の正
転、逆転を制御するものである。
On the other hand, in the present invention, the above-mentioned first
Reference signal Sref1And the second reference signal S ref2And control signal S
CONT1, SCONT2From the pulse generation means 21,
Switching elements 1 to 1 constituting the drive circuit 50
Drive pulse with predetermined pulse width modulation applied to each of 4
Signal to select each of the switching elements.
Alternatively, ON / OFF drive may be performed to positively move the load driving body 20.
It controls reversing and reversing.

【0026】本発明に於ける前記パルス発生回路21
は、例えば、複数個の差動増幅器16〜19で構成され
るもので有っても良く、その場合には、それぞれの差動
増幅器16〜19の出力が、前記したスイッチング素子
1〜4の制御端子、即ち、前記スイッチング素子がバイ
ポーラトランジスタである場合には、そのベース端子、
又MOSFETである場合には、そのゲート端子を駆動
する論理信号となる。
The pulse generating circuit 21 according to the present invention
May be composed of, for example, a plurality of differential amplifiers 16 to 19, and in that case, the outputs of the differential amplifiers 16 to 19 are the same as those of the switching elements 1 to 4 described above. A control terminal, that is, a base terminal of the switching element when the switching element is a bipolar transistor,
When it is a MOSFET, it becomes a logic signal for driving its gate terminal.

【0027】前記した様に、本発明に於ける前記パルス
発生回路21のそれぞれの差動増幅回路は、それぞれの
スイッチング素子を選択的にON/OFF駆動する為、
それぞれが所定の波形を有する様に、パルス幅変調され
たパルス信号を発生させる機能を有するものである事が
必要である。又、本発明に於いては、前記のパルス発生
回路に於けるパルス幅変調処理は、例えば、少なくとも
前記第1のトランジスタ1と第2のトランジスタ2とが
同時にON状態とならない様に、パルス幅変調後の両パ
ルス信号のON状態の期間が互いに重なり合わない様な
波形を有するものである事が好ましい。
As described above, since each differential amplifier circuit of the pulse generating circuit 21 in the present invention selectively drives each switching element ON / OFF,
It is necessary that each has a function of generating a pulse signal whose pulse width is modulated so that each has a predetermined waveform. Further, in the present invention, the pulse width modulation processing in the pulse generation circuit is performed such that at least the first transistor 1 and the second transistor 2 are not simultaneously turned on. It is preferable that the modulated pulse signals have such waveforms that the ON states of both pulse signals do not overlap each other.

【0028】次に、本発明に於ける前記パルス発生回路
に於けるパルス幅変調処理を実行する為の制御回路60
内の構成の例を図1を参照しながら説明する。即ち、基
本的には、本発明の制御回路の構成は、前記それぞれの
パルス発生回路が、差動増幅器を含んでおり、前記差動
増幅器の非反転入力端子と反転入力端子の何れか一方の
入力端子に、前記何れか一方の基準信号が入力されると
共に、前記非反転入力端子と反転入力端子の他方の入力
端子に一方の制御信号が入力される様に構成されている
様に構成されているもので有って、より具体的な構成を
説明すると、制御基礎信号Sbを第1の電圧レベルを有
する第1の制御信号SCO NT1 に変換する第1の電圧レベ
ル変換手段12と第1の電圧レベルよりも高い電圧レベ
ルを有する第2の制御信号SCONT2 に変換する第2の電
圧レベル変換手段13、第1の電圧レベルを有する第1
の基準信号Sref1発生手段14、前記第1の基準信号S
ref1よりも低い第2の電圧レベルを有する第2の基準信
号Sref2発生手段15、第1のトランジスタ1の制御論
理を発生させる出力端子を有し、反転入力端子に前記第
2の制御信号SCONT2 が入力され、非反転入力端子に第
1の基準信号Sref1が入力される第1のパルス発生回路
16、第2のトランジスタ2の制御論理を発生させる出
力端子を有し、反転入力端子に前記第1の基準信号S
ref1が入力され非反転入力端子に第1の制御信号S
CONT1 が入力される第2のパルス発生回路17、第3の
トランジスタ3の制御論理を発生させる出力端子を有
し、反転入力端子に前記第2の基準信号Sref2が入力さ
れ非反転入力端子に第1の制御信号SCONT1 が入力され
る第3のパルス発生回路18及び第4のトランジスタ4
の制御論理を発生させる出力端子を有し、反転入力端子
に第2の制御信号SCONT2 が入力され非反転入力端子に
第2の基準信号Sref2が入力される第4のパルス発生回
路19とから構成されたものである。
Next, the pulse generating circuit according to the present invention
Control circuit 60 for executing pulse width modulation processing in
An example of the internal configuration will be described with reference to FIG. That is,
Basically, the configuration of the control circuit of the present invention is
The pulse generating circuit includes a differential amplifier,
Either the non-inverting input terminal or the inverting input terminal of the amplifier
When any one of the above reference signals is input to the input terminal
The other input of the non-inverting input terminal and the inverting input terminal
Configured so that one control signal is input to the terminal
It is configured like this, but a more specific configuration
To explain, the control basic signal Sb has the first voltage level.
The first control signal SCO NT1First voltage level to convert to
Conversion means 12 and a voltage level higher than the first voltage level.
Second control signal S havingCONT2Second electric to convert to
Pressure level converting means 13, first having a first voltage level
Reference signal Sref1Generating means 14, the first reference signal S
ref1A second reference signal having a second voltage level lower than
Issue Sref2Generating Means 15, Control Theory of First Transistor 1
The output terminal for generating
2 control signal SCONT2Is input to the non-inverting input terminal
Reference signal S of 1ref1First pulse generation circuit to which is input
16, an output for generating the control logic of the second transistor 2.
Input terminal, and the inverting input terminal has the first reference signal S
ref1Is input to the non-inverting input terminal of the first control signal S
CONT1Is input to the second pulse generation circuit 17
Has an output terminal that generates the control logic of the transistor 3.
The second reference signal S at the inverting input terminal.ref2Is entered
The non-inverting input terminal receives the first control signal SCONT1Is entered
Third pulse generating circuit 18 and fourth transistor 4
Has an output terminal for generating the control logic of
To the second control signal SCONT2Is input to the non-inverting input terminal
Second reference signal Sref24th pulse generation time
And the path 19.

【0029】次に、本発明に係る前記制御手段60の制
御手順を図2及び図5を参照しながら説明すると、図2
に於いては、期間D1は、前記負荷駆動体20が逆転す
る期間を示し、又期間D2は、前記負荷駆動体20が正
転する期間を示している。そして、期間D1に於いて
は、前記第1の制御信号SCONT1 と第2の制御信号S
CONT2 が共に前記第1の基準信号Sref1とのみ交差する
様に設定されており、前記第2の制御信号SCONT2 と第
1の基準信号Sref1との交差点a1、a2、a3・・・
・a6をトリガとして、前記パルス発生回路16に於い
て図5の波形(a)に示す様なパルス幅変調された制御
パルスが出力され、前記第1のトランジスタ1の制御端
子の論理となる。
Next, the control procedure of the control means 60 according to the present invention will be described with reference to FIG. 2 and FIG.
In the above, the period D1 indicates the period in which the load driving body 20 reverses, and the period D2 indicates the period in which the load driving body 20 rotates in the normal direction. Then, in the period D1, the first control signal S CONT1 and the second control signal S
CONT2 are both set so as to intersect only the first reference signal S ref1, intersections a1 and the second control signal S CONT2 to the first reference signal S ref1, a2, a3 ···
With the a6 as a trigger, the pulse generation circuit 16 outputs a pulse-width-modulated control pulse as shown in the waveform (a) of FIG. 5, which becomes the logic of the control terminal of the first transistor 1.

【0030】一方、前記第1の制御信号SCONT1 と第1
の基準信号Sref1との交差点b1、b2、b3・・・・
b6をトリガとして、前記パルス発生回路17に於いて
図5の波形(b)に示す様なパルス幅変調された制御パ
ルスが出力され、前記第2のトランジスタ2の制御端子
の駆動論理となる。又、前記第2の基準信号Sref2は、
前記第1の制御信号SCONT1 と第2の制御信号SCONT2
の何れとも交差しないが、前記第1の制御信号SCONT1
と第2の制御信号SCONT2 が何れも前記第2の基準信号
ref2の電圧レベルより高いので、パルス発生回路18
に於いては図5の波形(c)に示す様な電圧が出力さ
れ、これが前記第3のトランジスタ3の制御端子の駆動
論理となるので、前記第3のトランジスタ3はON状態
となる。
On the other hand, the first control signal S CONT1 and the first control signal S CONT1
Intersections b1, b2, b3 with the reference signal S ref1 of
Using b6 as a trigger, the pulse generating circuit 17 outputs a pulse-width-modulated control pulse as shown in the waveform (b) of FIG. 5, which serves as drive logic for the control terminal of the second transistor 2. Also, the second reference signal S ref2 is
The first control signal S CONT1 and the second control signal S CONT2
Of the first control signal S CONT1
And the second control signal S CONT2 are both higher than the voltage level of the second reference signal S ref2 , the pulse generation circuit 18
In this case, the voltage as shown in the waveform (c) of FIG. 5 is output, and this becomes the drive logic of the control terminal of the third transistor 3, so that the third transistor 3 is turned on.

【0031】又、パルス発生回路19に於いては図5の
波形(d)に示す様な電圧が出力され、これが前記第4
のトランジスタ4の制御端子の駆動論理となるので、前
記第4のトランジスタ4はOFF状態となる。この結
果、前記負荷体駆動手段50に於いては図1に示すI2
の方向に電流が流れ、従って前記負荷駆動体20は逆転
する。
Further, the pulse generating circuit 19 outputs a voltage as shown in the waveform (d) of FIG. 5, which is the fourth voltage.
The driving logic of the control terminal of the transistor 4 is that the fourth transistor 4 is in the OFF state. As a result, in the load driving means 50, I2 shown in FIG.
Current flows in the direction of, and thus the load driver 20 is reversed.

【0032】この間、第1のトランジスタ1と第2のト
ランジスタ2は、図5のパルス波形(a)、(b)に従
って交互にON/OFFを繰り返すものであるが、両ト
ランジスタが同時にONとなる状態が完全に防止され
る。又、期間D2に於いては、前記第1の制御信号S
CONT1 と第2の制御信号SCO NT2 が共に前記第2の基準
信号Sref2とのみ交差する様に設定されており、前記第
1の制御信号SCONT1 と第2の基準信号Sref2との交差
点c1、c2、c3・・・・c7をトリガとして、前記
パルス発生回路18に於いて図5の波形(c)に示す様
なパルス幅変調された制御パルスが出力され、前記第3
のトランジスタ3の制御端子の駆動論理となる。
During this period, the first transistor 1 and the second transistor 2 are alternately turned on / off in accordance with the pulse waveforms (a) and (b) of FIG. 5, but both transistors are turned on at the same time. The situation is completely prevented. In the period D2, the first control signal S
CONT1 and has a second control signal S CO NT2 are both set so as to intersect only the second reference signal S ref2, the intersection of the first control signal S CONT1 and the second reference signal S ref2 .. c7 is used as a trigger to output a pulse-width-modulated control pulse as shown in the waveform (c) of FIG. 5 in the pulse generation circuit 18, and the third pulse is generated.
The driving logic of the control terminal of the transistor 3 of FIG.

【0033】一方、前記第2の制御信号SCONT2 と第2
の基準信号Sref2との交差点d1、d2、d3・・・・
d7をトリガとして、前記パルス発生回路19に於いて
図5の波形(d)に示す様なパルス幅変調された制御パ
ルスが出力され、前記第4のトランジスタ4の制御端子
の駆動論理となる。又、前記第1の基準信号Sref1は、
前記第1の制御信号SCONT1 と第2の制御信号SCONT2
の何れとも交差しないが、前記第1の制御信号SCONT1
と第2の制御信号SCONT2 が何れも前記第1の基準信号
ref1の電圧レベルより低いので、パルス発生回路16
に於いては図5の波形(a)に示す様な電圧が出力さ
れ、これが前記第1のトランジスタ1の制御端子の駆動
論理となるので、前記第1のトランジスタ1はON状態
となる。
On the other hand, the second control signal S CONT2 and the second control signal S CONT2
Intersections d1, d2, d3 with the reference signal S ref2 of ...
Using d7 as a trigger, the pulse generating circuit 19 outputs a pulse-width-modulated control pulse as shown in the waveform (d) of FIG. 5, which serves as drive logic for the control terminal of the fourth transistor 4. Further, the first reference signal S ref1 is
The first control signal S CONT1 and the second control signal S CONT2
Of the first control signal S CONT1
And the second control signal S CONT2 are both lower than the voltage level of the first reference signal S ref1.
In this case, a voltage as shown in the waveform (a) of FIG. 5 is output, and this becomes the driving logic of the control terminal of the first transistor 1, so that the first transistor 1 is turned on.

【0034】又、パルス発生回路17に於いては図5の
波形(b)に示す様な電圧が出力され、これが前記第2
のトランジスタ2の制御端子の駆動論理となるので、前
記第2のトランジスタ2はOFF状態となる。この結
果、前記負荷体駆動手段50に於いては図1に示すI1
の方向に電流が流れ、従って前記負荷駆動体20は正転
する。
Further, the pulse generating circuit 17 outputs a voltage as shown in the waveform (b) of FIG. 5, which is the second voltage.
Since the control logic of the control terminal of the transistor 2 is used, the second transistor 2 is turned off. As a result, in the load driving means 50, I1 shown in FIG.
A current flows in the direction of, and thus the load driver 20 rotates in the normal direction.

【0035】この間、第3のトランジスタ3と第4のト
ランジスタ4は、図5のパルス波形(c)、(d)に従
って交互にON/OFFを繰り返すものであるが、両ト
ランジスタが同時にONとなる状態が完全に防止され
る。つまり、本発明に於いては、基準信号である三角波
発振信号と前記基準信号と交叉する制御信号を、前記パ
ルス発生回路で比較して、制御信号の方が前記基準信号
より低い領域で第1のトランジスタ1はONし、第2の
トランジスタ2はOFFする事になる。
During this period, the third transistor 3 and the fourth transistor 4 are alternately turned on / off in accordance with the pulse waveforms (c) and (d) of FIG. 5, but both transistors are turned on at the same time. The situation is completely prevented. That is, in the present invention, the triangular wave oscillation signal which is the reference signal and the control signal intersecting with the reference signal are compared by the pulse generation circuit, and the first control signal is generated in the region where the control signal is lower than the reference signal. The transistor 1 of is turned on, and the second transistor 2 is turned off.

【0036】又、制御信号の方が前記基準信号より高い
領域で第1のトランジスタ1はOFFし、第2のトラン
ジスタ2はONする事になる。尚、第3と第4のトラン
ジスタの動作に関しては、上記の関係と逆の関係にな
る。又、本発明に於いては、トランジスタのON/OF
F動作は逆にしても良い。
Further, in the region where the control signal is higher than the reference signal, the first transistor 1 is turned off and the second transistor 2 is turned on. Note that the operations of the third and fourth transistors have a relationship opposite to the above relationship. Further, in the present invention, the transistor ON / OF
The F operation may be reversed.

【0037】本発明に於いては、図1に示されている様
に、4個のスイッチング素子即ちトランジスタ1〜4
で、モータ等の負荷駆動体20を正逆転駆動するもので
あり、特に2種の三角波からなる基準信号と2種の制御
信号を用いて、負荷駆動体20の正逆転駆動時ともトラ
ンジスタ2とトランジスタ4を用いてパルス幅変調駆動
を行い、又還流時には、正転時にトランジスタ3を又逆
転時にトランジスタ1をそれぞれONさせる事によって
フライホイールダイオードを介して電源に還流する電流
をバイパスさせる事により前記ダイオードの損失を低減
する事が可能となる。 上記した負荷体駆動装置に於け
る構成に有っては還流の切替え時、及び正逆転切替え時
にトランジスタ1と2、又はトランジスタ3と4が同時
にONして貫通電流が流れるのを防止する為に三角波を
切る制御信号である入力信号Sbを電圧レベル変換手段
12、13で上下方向が同じ電圧分だけシフトさせ、こ
れらの信号と基準信号発生手段14、15から発生され
る第1の基準信号と第2の基準信号である2つの三角波
をパルス発生手段である差動増幅器16〜19を用いて
パルス幅変調を行い、トランジスタ1と2又はトランジ
スタ3と4が同時にONする事のない様なパルス幅変調
された制御パルスをそれぞれ発生させてノーオーバーラ
ップ駆動を行うものである。
In the present invention, as shown in FIG. 1, four switching elements, that is, transistors 1 to 4 are used.
In order to drive the load driving body 20 such as a motor in forward and reverse directions, particularly, by using the reference signal composed of two types of triangular waves and the two types of control signals, the load driving body 20 is driven in the transistor 2 during forward and reverse driving. The pulse width modulation drive is performed using the transistor 4, and the current flowing back to the power supply via the flywheel diode is bypassed by turning on the transistor 3 at the time of forward rotation and the transistor 1 at the time of reverse rotation at the time of return. It is possible to reduce the loss of the diode. In order to prevent the through current from flowing through the transistors 1 and 2 or the transistors 3 and 4 at the same time at the time of switching back and forth and switching between forward and reverse in the configuration of the load driving device described above. The input signal Sb, which is a control signal for cutting the triangular wave, is shifted by the same voltage in the vertical direction by the voltage level converting means 12 and 13, and these signals and the first reference signal generated from the reference signal generating means 14 and 15 are used. Pulse width modulation is performed on the two triangular waves that are the second reference signals by using the differential amplifiers 16 to 19 that are pulse generation means so that the transistors 1 and 2 or the transistors 3 and 4 are not simultaneously turned on. The width-modulated control pulse is generated to perform no-overlap driving.

【0038】本発明に於いては、オープンループ制御の
場合には、前記三角波を切る入力信号Sbを上下方向へ
同じ電圧分だけシフトさせる必要があるが、クローズド
ループのフィードバック制御の場合には、入力信号を上
下にシフトさせる必要はなく元の三角波を切る入力信号
とこの信号を所定の電圧だけ上又は下方向にシフトさせ
た信号を用いても良い。
In the present invention, in the case of open loop control, it is necessary to shift the input signal Sb for cutting the triangular wave in the vertical direction by the same voltage, but in the case of closed loop feedback control, It is not necessary to shift the input signal up and down, and an input signal that cuts the original triangular wave and a signal obtained by shifting this signal up or down by a predetermined voltage may be used.

【0039】又、貫通電流発生防止効果は、パルス幅変
調時の周波数、即ち三角波発振信号の周波数が低い程、
大きいものである。更に、本発明に於いては、前記の負
荷駆動体の駆動手段50は、4個のスイッチング素子を
Hブリッジ構成に配列して駆動回路として使用している
が、2個のトランジスタ1と2、或いはトランジスタ3
と4の様に、ハイサイド即ち高電位電源5に接続された
トランジスタ及びロウサイド低電位電源に接続されたト
ランジスタが直列に接続された出力構成で前記した三角
波発振信号とかかる三角波をきる入力信号とを比較して
その高低によりトランジスタ1と2、或いはトランジス
タ3と4の一方を排他的に駆動する構成を有するもので
有れば全てに適用可能である。
The effect of preventing shoot-through current is that the lower the frequency during pulse width modulation, that is, the lower the frequency of the triangular wave oscillation signal,
It's a big one. Further, in the present invention, the driving means 50 of the load driving body has four switching elements arranged in an H-bridge configuration and used as a driving circuit. Or transistor 3
And 4, the above-mentioned triangular wave oscillating signal and the input signal that cuts off the triangular wave in the output configuration in which the transistor connected to the high-side or high-potential power supply 5 and the transistor connected to the low-side low-potential power supply are connected in series. Comparing with the above, it is applicable to all as long as it has a configuration to exclusively drive one of the transistors 1 and 2 or the transistors 3 and 4 depending on the height.

【0040】又、本発明に於いては、図1に於ける4個
のスイッチング素子1〜4の内、スイッチング素子2と
4をパルス幅変調駆動する例を説明したが、スイッチン
グ素子1と3をパルス幅変調駆動するもので有っても良
い事は言うまでもない。更に、本発明に於いては、前記
スイッチング素子をNチャネル型MOSFETで構成す
る例を説明したが、スイッチング素子としてPチャネル
型MOSFETを用いて構成したもので有っても良い。
Further, in the present invention, an example in which the switching elements 2 and 4 among the four switching elements 1 to 4 in FIG. 1 are driven by pulse width modulation has been described, but the switching elements 1 and 3 are described. Needless to say, the pulse width modulation drive may be used. Further, in the present invention, the example in which the switching element is composed of the N-channel type MOSFET has been described, but the switching element may be composed of the P-channel type MOSFET.

【0041】図3は、本発明に係る負荷体駆動装置40
を、エンジンの電子スロットルシステムに適用した例を
示すものである。図に於いて、スロットルバルブ38の
開度をスロットルバルブ開度指令信号電圧31により制
御する装置の具体例が示されており、スロットルポジシ
ョンセンサ39が、現在に於ける前記スロットルバルブ
の存在位置を検出し、その位置情報、即ちスロットルポ
ジションセンサ出力電圧32をフィードバック制御回路
(例えばPID制御回路)33に入力される。
FIG. 3 shows a load body driving device 40 according to the present invention.
Shows an example in which is applied to an electronic throttle system of an engine. In the figure, a concrete example of a device for controlling the opening of the throttle valve 38 by a throttle valve opening command signal voltage 31 is shown. A throttle position sensor 39 indicates the present position of the throttle valve. The detected position information, that is, the throttle position sensor output voltage 32 is input to the feedback control circuit (for example, PID control circuit) 33.

【0042】前記フィードバック制御回路33では、ス
ロットルポジションセンサ出力電圧32に応じて、前記
した三角波で構成される基準信号を切る制御信号34を
出力するものであり、かかる制御信号は、前記した様に
互いに電圧レベルを事にする2種の信号である。係る制
御信号は、図1に於ける駆動手段50と制御手段60と
で構成される負荷体駆動装置35に入力され、前記スロ
ットルバルブ38を所定の角度回転させるモーター36
を所定の方向で所定の角度回転させる為のパルス幅変調
されたパルス制御信号を出力するものである。
The feedback control circuit 33 outputs a control signal 34 for cutting off the reference signal composed of the triangular wave in accordance with the throttle position sensor output voltage 32. The control signal is as described above. There are two types of signals that depend on the voltage level of each other. The control signal is input to the load body drive unit 35 composed of the drive unit 50 and the control unit 60 in FIG. 1, and the motor 36 for rotating the throttle valve 38 by a predetermined angle.
It outputs a pulse-width-modulated pulse control signal for rotating the device in a predetermined direction by a predetermined angle.

【0043】かかるモーター36の回転量は、例えば減
速ギヤ37を介してスロットルバルブ38に伝達され、
係るスロットルバルブ38を所定の位置にまで移動さ
せ、所定の開度に調整するものである。
The rotation amount of the motor 36 is transmitted to the throttle valve 38 via the reduction gear 37, for example.
The throttle valve 38 is moved to a predetermined position and adjusted to a predetermined opening.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明における負荷体駆動装置に於いて
は、上記した様な技術構成を有しているので、負荷体駆
動装置を駆動する場合の貫通電流の発生を容易に防止す
ると同時に、前記各スイッチング素子が同時にONしな
い様に、使用されているスイッチング素子の特性を考慮
しながらマージンの程度を自由に設定出来る負荷体駆動
装置を得る事が出来る。
Since the load body drive device according to the present invention has the above-mentioned technical structure, it is possible to easily prevent the generation of a through current when the load body drive device is driven, and at the same time, It is possible to obtain a load driving device in which the degree of margin can be freely set in consideration of the characteristics of the switching elements used so that the switching elements do not turn on at the same time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本発明に係る負荷体駆動装置の一具体
例の構成を示すブロックダイアグラムである。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a specific example of a load driving device according to the present invention.

【図2】図2は、本発明に於いて使用される制御信号と
基準信号の波形の例をそれぞれ示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of waveforms of a control signal and a reference signal used in the present invention, respectively.

【図3】図3は、本発明に係る負荷体駆動装置をスロッ
トルシステムに於けるスロットルバルブの開度調整機構
に応用した場合の例を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example in which the load driving device according to the present invention is applied to a throttle valve opening adjustment mechanism in a throttle system.

【図4】図4は、従来の負荷体駆動装置の構成の例を説
明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a configuration of a conventional load body driving device.

【図5】図5は、本発明に於ける負荷体駆動装置に於い
て、制御回路から出力される制御パルスの波形の例を示
す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a waveform of a control pulse output from the control circuit in the load driving device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1〜4…スイッチング素子、トランジスタ 5…高電位電源 6…低電位電源 7〜10…ダイオード 11…制御基礎信号 12…第1の制御信号発生手段 13…第2の制御信号発生手段 14…第1の基準信号発生手段 15…第2の基準信号発生手段 16〜19…パルス発生回路、差動増幅器 20…負荷駆動体、モータ 21…パルス発生手段 31…スロットルバルブ開度指令信号 32…スロットルバルブ位置信号 33…フィードバック制御回路 34…制御信号 35…負荷体駆動装置 36…モータ 37…減速ギヤ 38…スロットルバルブ 39…スロットルバルブ位置センサ 40…負荷体駆動装置 50…駆動手段 60…制御手段 1 to 4 ... Switching element, transistor 5 ... High potential power supply 6 ... Low potential power supply 7-10 ... Diode 11 ... Control basic signal 12 ... First control signal generating means 13 ... Second control signal generating means 14 ... First Reference signal generating means 15 ... Second reference signal generating means 16 to 19 ... Pulse generating circuit, differential amplifier 20 ... Load driver, motor 21 ... Pulse generating means 31 ... Throttle valve opening command signal 32 ... Throttle valve position Signal 33 ... Feedback control circuit 34 ... Control signal 35 ... Load driving device 36 ... Motor 37 ... Reduction gear 38 ... Throttle valve 39 ... Throttle valve position sensor 40 ... Load driving device 50 ... Driving means 60 ... Control means

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 負荷駆動体、複数個のスイッチング素子
を含み、前記負荷駆動体を少なくとも相反する2方向の
何れか1方向に選択的に駆動させうる駆動手段及び前記
駆動手段のそれぞれのスイッチング素子を選択的にON
/OFFさせる制御手段とから構成された負荷体駆動装
置で有って、前記制御手段は、所定の振幅と周波数を有
する基準信号発生手段、前記基準信号の周波数よりも小
さい周波数を有する制御基礎信号入力手段、前記制御基
礎信号から電圧レベルを互いに異にする少なくとも2種
の制御信号を発生させる電圧レベル変換手段及び前記基
準信号と前記制御信号とから、前記スイッチング素子の
それぞれの制御端子に対して、互いに異なるパルスを供
給するパルス発生手段とから構成されている事を特徴と
する負荷体駆動装置。
1. A driving device including a load driving body and a plurality of switching elements, capable of selectively driving the load driving body in at least one of two opposite directions, and respective switching elements of the driving means. ON selectively
/ OFF control means for controlling the load, wherein the control means is a reference signal generating means having a predetermined amplitude and frequency, and a control basic signal having a frequency smaller than the frequency of the reference signal. From the input means, the voltage level conversion means for generating at least two kinds of control signals having different voltage levels from the control basic signal, and the reference signal and the control signal, to the respective control terminals of the switching element. And a load driving device comprising pulse generating means for supplying mutually different pulses.
【請求項2】 前記負荷駆動体は、モーターである事を
特徴とする請求項1記載の負荷体駆動装置。
2. The load body drive device according to claim 1, wherein the load drive body is a motor.
【請求項3】 前記駆動手段は、前記負荷駆動体を正逆
2方向に任意に選択的に駆動するものである事を特徴と
する請求項1記載の負荷体駆動装置。
3. The load body drive device according to claim 1, wherein the drive means selectively and selectively drives the load drive body in two forward and reverse directions.
【請求項4】 前記駆動手段に於ける前記スイッチング
素子はトランジスタで構成されている事を特徴とする請
求項1記載の負荷体駆動装置。
4. The load body driving device according to claim 1, wherein the switching element in the driving means is composed of a transistor.
【請求項5】 前記駆動手段は、少なくとも4個の前記
スイッチング素子が配列されたものであり、且つ前記ス
イッチング素子は2個づつが対となる様に構成され、当
前記各対は互いに異なる動作を行う様に制御されるもの
である事を特徴とする請求項3記載の負荷体駆動装置。
5. The driving means is such that at least four switching elements are arrayed, and the switching elements are configured so that two switching elements form a pair, and the respective pairs operate differently from each other. The load body drive device according to claim 3, wherein the load body drive device is controlled so as to perform the following.
【請求項6】 前記制御手段に於けるパルス発生手段
は、前記スイッチング素子のそれぞれの制御端子の駆動
論理の出力を有する複数個のパルス発生回路で構成され
ている事を特徴とする請求項1記載の負荷体駆動装置。
6. The pulse generating means in the control means is composed of a plurality of pulse generating circuits each having an output of a drive logic of each control terminal of the switching element. The load driving device described.
【請求項7】 前記パルス発生回路は、パルス幅が変調
されたパルスを発生する機能を有しているものである事
を特徴とする請求項6記載の負荷体駆動装置。
7. The load driving device according to claim 6, wherein the pulse generating circuit has a function of generating a pulse having a pulse width modulated.
【請求項8】 前記基準信号発生手段は、電圧レベルの
異なる少なくとも2種の基準信号を発生する様に構成さ
れている事を特徴とする請求項1記載の負荷体駆動装
置。
8. The load driving device according to claim 1, wherein the reference signal generating means is configured to generate at least two types of reference signals having different voltage levels.
【請求項9】 前記それぞれのパルス発生回路は、差動
増幅器を含んでおり、前記差動増幅器の非反転入力端子
と反転入力端子の何れか一方の入力端子に、前記何れか
一方の基準信号が入力されると共に、前記非反転入力端
子と反転入力端子の他方の入力端子に一方の制御信号が
入力される様に構成されている事を特徴とする請求項7
記載の負荷体駆動装置。
9. Each of the pulse generating circuits includes a differential amplifier, and one of the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of the differential amplifier has one of the reference signals. And a control signal of one of the non-inverting input terminal and the other input terminal of the inverting input terminal is input.
The load driving device described.
【請求項10】 制御基礎信号を第1の電圧レベルを有
する第1の制御信号に変換する第1の電圧レベル変換手
段と第1の電圧レベルよりも高い電圧レベルを有する第
2の制御信号に変換する第2の電圧レベル変換手段、第
1の電圧レベルを有する第1の基準信号発生手段、前記
第1の基準信号よりも低い第2の電圧レベルを有する第
2の基準信号発生手段、第1のトランジスタの制御端子
の駆動論理の出力端子を有し、反転入力端子に前記第2
の制御信号が入力され、非反転入力端子に第1の基準信
号が入力される第1のパルス発生回路、第2のトランジ
スタの制御端子の駆動論理の出力端子を有し、反転入力
端子に前記第1の基準信号が入力され非反転入力端子に
第1の制御信号が入力される第2のパルス発生回路、第
3のトランジスタの制御端子の駆動論理の出力端子を有
し、反転入力端子に前記第2の基準信号が入力され非反
転入力端子に第1の制御信号が入力される第3のパルス
発生回路及び第4のトランジスタの制御端子の駆動論理
の出力端子を有し、反転入力端子に第2の制御信号が入
力され非反転入力端子に第2の基準信号が入力される第
4のパルス発生回路とから構成された事を特徴とする請
求項9記載の負荷体駆動装置。
10. A first voltage level converting means for converting the control basic signal into a first control signal having a first voltage level, and a second control signal having a voltage level higher than the first voltage level. Second voltage level converting means for converting, first reference signal generating means having a first voltage level, second reference signal generating means having a second voltage level lower than the first reference signal, The control terminal of the first transistor has an output terminal for driving logic, and the inverting input terminal has the second terminal.
Control signal is input and a first reference signal is input to a non-inverting input terminal, a first pulse generating circuit, and a drive logic output terminal for a control terminal of a second transistor. It has a second pulse generating circuit to which the first reference signal is input and the first control signal is input to the non-inverting input terminal, and an output terminal for driving logic of the control terminal of the third transistor, and an inverting input terminal An inverting input terminal having a third pulse generating circuit to which the second reference signal is input and a first control signal to a non-inverting input terminal, and an output terminal for driving logic of a control terminal of a fourth transistor, 10. The load driving device according to claim 9, further comprising: a fourth pulse generating circuit to which a second control signal is input and a second reference signal is input to a non-inverting input terminal.
【請求項11】 前記スイッチング素子は、バイポーラ
トランジスタ若しくは電界効果型トランジスタの何れか
で構成されている事を特徴とする請求項4記載の負荷体
駆動装置。
11. The load driving device according to claim 4, wherein the switching element is composed of either a bipolar transistor or a field effect transistor.
【請求項12】 前記第1と第2の基準信号は、三角波
発振信号で構成されているものであり、又前記制御基礎
信号から派生される第1と第2の制御信号は、前記第1
と第2の基準信号の周波数よりも小さい周波数を有する
と共に、前記第1と第2の基準信号と交叉する電圧レベ
ルを有するものである事を特徴とする請求項9記載の負
荷体駆動装置。
12. The first and second reference signals are triangular wave oscillation signals, and the first and second control signals derived from the control basic signal are the first and second control signals.
10. The load driving device according to claim 9, wherein the load driving device has a frequency lower than that of the second reference signal and has a voltage level that intersects with the first and second reference signals.
【請求項13】 前記第1のスイッチング素子と前記第
4のスイッチング素子が一方の対を構成し、前記第2の
スイッチング素子と前記第3のスイッチング素子とが他
方の対を構成し、前記一方の対のスイッチング素子と他
方の対のスイッチング素子とは、互いに相反する駆動状
態に選択的に設定されるものであり、且つ前記第1のス
イッチング素子と前記第2のスイッチング素子とは前記
第1と第2のパルス発生回路から出力される、互いに重
なり合う事がないパルス幅を有する様にパルス幅変調さ
れたパルスにより制御され、一方のスイッチング素子が
ON状態に有る時は他のスイッチング素子がOFF状態
にある様に制御されるものであり、又前記第3のスイッ
チング素子と前記第4のスイッチング素子とは前記第3
と第4のパルス発生回路から出力される、互いに重なり
合う事がないパルス幅を有する様にパルス幅変調された
パルスにより制御され、一方のスイッチング素子がON
状態に有る時は他のスイッチング素子がOFF状態にあ
る様に制御されるものである事を特徴とする請求項10
記載の負荷体駆動装置。
13. The first switching element and the fourth switching element form one pair, and the second switching element and the third switching element form the other pair, and The switching element of the pair and the switching element of the other pair are selectively set in mutually opposite driving states, and the first switching element and the second switching element are the first switching element. Is controlled by a pulse output from the second pulse generation circuit and pulse width modulated so as to have pulse widths that do not overlap each other, and when one switching element is in the ON state, the other switching element is OFF. The third switching element and the fourth switching element are controlled to be in the state
And the fourth pulse generation circuit, which is controlled by the pulse width-modulated pulses having pulse widths that do not overlap each other, and one switching element is turned on.
11. When in the state, the other switching elements are controlled so as to be in the OFF state.
The load driving device described.
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