JPH11122954A - ブリッジ段を通してｐｗｍ駆動される誘導負荷中の電流を監視する方法およびそのシステム - Google Patents
ブリッジ段を通してｐｗｍ駆動される誘導負荷中の電流を監視する方法およびそのシステムInfo
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- JPH11122954A JPH11122954A JP10221509A JP22150998A JPH11122954A JP H11122954 A JPH11122954 A JP H11122954A JP 10221509 A JP10221509 A JP 10221509A JP 22150998 A JP22150998 A JP 22150998A JP H11122954 A JPH11122954 A JP H11122954A
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Abstract
(57)【要約】
【解決課題】 電力増幅段の出力変化の影響を受けず、
負荷を循環する電流の平均値に対して正比例する電圧信
号を生成するために誘導負荷の電流の流れを検知するこ
とにある。 【解決手段】 一対の相補的で周期的な基準信号を用
い、負荷と接続された電流検知抵抗器Rsに存在する信号
を検知増幅器（SENSE AMPL.）で増幅して、ブリッジ段
の電力増幅器（POWER AMPL.）を駆動する誤差増幅器（E
RROR AMPL.）に供給されるべき負荷内の電流を表わす増
幅済み信号を生成することによって、ＰＷＭモードで電
力増幅段（POWER AMPL.）を通して駆動される誘導負荷L
OADを通って下降する電流を監視する。この方法にはサ
ンプリングスイッチSWと記憶用コンデンサCshを含むサ
ンプルホールド回路で負荷電流をサンプリングする。負
荷電流の平均値は、活動期間の中間点及び電流再循環期
間の中間点で、これらの中間点一致する同期化パルスに
よりスイッチを閉じてサンプリングすることで監視され
る。
負荷を循環する電流の平均値に対して正比例する電圧信
号を生成するために誘導負荷の電流の流れを検知するこ
とにある。 【解決手段】 一対の相補的で周期的な基準信号を用
い、負荷と接続された電流検知抵抗器Rsに存在する信号
を検知増幅器（SENSE AMPL.）で増幅して、ブリッジ段
の電力増幅器（POWER AMPL.）を駆動する誤差増幅器（E
RROR AMPL.）に供給されるべき負荷内の電流を表わす増
幅済み信号を生成することによって、ＰＷＭモードで電
力増幅段（POWER AMPL.）を通して駆動される誘導負荷L
OADを通って下降する電流を監視する。この方法にはサ
ンプリングスイッチSWと記憶用コンデンサCshを含むサ
ンプルホールド回路で負荷電流をサンプリングする。負
荷電流の平均値は、活動期間の中間点及び電流再循環期
間の中間点で、これらの中間点一致する同期化パルスに
よりスイッチを閉じてサンプリングすることで監視され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＷＭモードにお
いて、バイポーラトランジスタやＭＯＳＦＥＴトランジ
スタで構成したブリッジ電力段により駆動される直流モ
ータ、ボイスコイルモータあるいはブラシレスモータの
巻線などの誘導負荷に流れる電流を検知するためのシス
テムに関する。
いて、バイポーラトランジスタやＭＯＳＦＥＴトランジ
スタで構成したブリッジ電力段により駆動される直流モ
ータ、ボイスコイルモータあるいはブラシレスモータの
巻線などの誘導負荷に流れる電流を検知するためのシス
テムに関する。
【０００２】
【従来の技術】本出願人が１９９５年８月３１日に出願
したヨーロッパ特許出願第９５８３０３７１．１−２２
０７号には、図１のブロック図で示すような誘導アクチ
ュエータのＰＷＭ駆動システムが開示されている。
したヨーロッパ特許出願第９５８３０３７１．１−２２
０７号には、図１のブロック図で示すような誘導アクチ
ュエータのＰＷＭ駆動システムが開示されている。
【０００３】このシステムは、一定周波数でＰＷＭ駆動
する電力増幅段（POWER AMPL.）に誘導負荷（RL−LL）
を流れる電流を制御するための制御ループを含めて構成
されていて、電力増幅段（POWER AMPL.）の２つの出力
端（OUT+，OUT-）のデューティサイクルを変化させるこ
とによって、誘導負荷（RL−LL）を流れる電流を制御す
るようなシステムである。より詳細には、周波数が同じ
で５０％のデューティサイクルをもつ２つの信号で駆動
すると、零電流となる条件が得られるようになってお
り、また負荷（LOAD）を流れる電流は、出力端OUT+のデ
ューティサイクルを大きく、もう一つの出力端OUT-のデ
ューティサイクルを小さくすることによって、あるいは
その逆を行うことによって、２つの出力端（OUT+，OUT
-）の間のデューティサイクルの差に応じた向きと強さ
で循環する。
する電力増幅段（POWER AMPL.）に誘導負荷（RL−LL）
を流れる電流を制御するための制御ループを含めて構成
されていて、電力増幅段（POWER AMPL.）の２つの出力
端（OUT+，OUT-）のデューティサイクルを変化させるこ
とによって、誘導負荷（RL−LL）を流れる電流を制御す
るようなシステムである。より詳細には、周波数が同じ
で５０％のデューティサイクルをもつ２つの信号で駆動
すると、零電流となる条件が得られるようになってお
り、また負荷（LOAD）を流れる電流は、出力端OUT+のデ
ューティサイクルを大きく、もう一つの出力端OUT-のデ
ューティサイクルを小さくすることによって、あるいは
その逆を行うことによって、２つの出力端（OUT+，OUT
-）の間のデューティサイクルの差に応じた向きと強さ
で循環する。
【０００４】負荷を流れる電流の検知は、誘導負荷（RL
−LL）と直列に接続した抵抗Rsを検知して行う。この抵
抗Rsで生じる電圧は、検知増幅器（SENSE AMPL.）で増
幅されてから、誤差増幅器（ERROR AMPL.）への帰還入
力として用いられる。上記ＰＷＭ駆動システムは以上の
ように閉ループを構成している。
−LL）と直列に接続した抵抗Rsを検知して行う。この抵
抗Rsで生じる電圧は、検知増幅器（SENSE AMPL.）で増
幅されてから、誤差増幅器（ERROR AMPL.）への帰還入
力として用いられる。上記ＰＷＭ駆動システムは以上の
ように閉ループを構成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このＰＷＭ
システムの重要な点は、電流の検知にあり、より詳細に
は負荷（LOAD）を流れる電流の平均値に対して正比例す
る電圧信号を生成することにある。現に既知のシステム
では、抵抗Rsを流れる負荷電流により引き起こされる電
圧降下によって表される数百ミリボルトの電位差と、Ｐ
ＷＭモードで電力増幅段（POWER AMPL.）が機能してい
る際に接地電位から供給電圧Vpまで移行するときのコモ
ンモード電圧と、が供給される入力端を備える演算増幅
器によって簡単に電流を検知することができる。
システムの重要な点は、電流の検知にあり、より詳細に
は負荷（LOAD）を流れる電流の平均値に対して正比例す
る電圧信号を生成することにある。現に既知のシステム
では、抵抗Rsを流れる負荷電流により引き起こされる電
圧降下によって表される数百ミリボルトの電位差と、Ｐ
ＷＭモードで電力増幅段（POWER AMPL.）が機能してい
る際に接地電位から供給電圧Vpまで移行するときのコモ
ンモード電圧と、が供給される入力端を備える演算増幅
器によって簡単に電流を検知することができる。
【０００６】図２は、上記ＰＷＭシステムにおける負荷
電流（Current）と、検知増幅器（SENSE AMPL.）の出力
電圧Vsenseと、電力増幅段（POWER AMPL.）の２つの出
力端（OUT+，OUT-）の各波形図である。これを見ると、
電力増幅段（POWER AMPL.）の２つの出力端（OUT+，OUT
-）の出力が論理ローレベルから論理ハイレベルに変化
するとき及びその逆に変化するときに、検知増幅器（SE
NSE AMPL.）の出力電圧Vsenseに乱れが生じていること
が分かる。
電流（Current）と、検知増幅器（SENSE AMPL.）の出力
電圧Vsenseと、電力増幅段（POWER AMPL.）の２つの出
力端（OUT+，OUT-）の各波形図である。これを見ると、
電力増幅段（POWER AMPL.）の２つの出力端（OUT+，OUT
-）の出力が論理ローレベルから論理ハイレベルに変化
するとき及びその逆に変化するときに、検知増幅器（SE
NSE AMPL.）の出力電圧Vsenseに乱れが生じていること
が分かる。
【０００７】そして、負荷を流れる電流の平均値を制御
する場合には、フィードバック信号となる検知増幅器
（SENSE AMPL.）の出力電圧Vsenseの乱れをフィルタリ
ングするような方法で、上記電流制御ループのゲインと
通過帯域を定める必要がある。
する場合には、フィードバック信号となる検知増幅器
（SENSE AMPL.）の出力電圧Vsenseの乱れをフィルタリ
ングするような方法で、上記電流制御ループのゲインと
通過帯域を定める必要がある。
【０００８】こうした従来システムを改善したのが本発
明であって、その目的は、上記のように電力増幅段の出
力変化による影響を受けず、負荷を循環する電流の平均
値に対して正比例する電圧信号を生成するために誘導負
荷の電流の流れを検知することにある。
明であって、その目的は、上記のように電力増幅段の出
力変化による影響を受けず、負荷を循環する電流の平均
値に対して正比例する電圧信号を生成するために誘導負
荷の電流の流れを検知することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本質的には、本発明の方
法は、出力端（OUT+，OUT-）における出力変化時点と時
間的に距離をおいて精確に設定された所定の時点で行う
負荷内を循環する電流のサンプリングを、電力増幅段の
ＰＷＭ周波数と同期して行うようにしたサンプリング技
術に基礎づけられている。そしてこれをフィードバック
信号として電流制御ループを通じさせることにより乱れ
のない電圧信号を生成する。
法は、出力端（OUT+，OUT-）における出力変化時点と時
間的に距離をおいて精確に設定された所定の時点で行う
負荷内を循環する電流のサンプリングを、電力増幅段の
ＰＷＭ周波数と同期して行うようにしたサンプリング技
術に基礎づけられている。そしてこれをフィードバック
信号として電流制御ループを通じさせることにより乱れ
のない電圧信号を生成する。
【００１０】即ち、本発明は、サンプリングスイッチと
サンプリング値の記憶用コンデンサを含むサンプルホー
ルド回路を用いて検知増幅器の出力信号をサンプルリン
グすること、及び、好ましい実施形態によると、活動状
態の駆動期間の正確な中間点と誘導負荷を通る電流再循
環段階の中間点において、これらの中間点と一致する周
期化パルスによりサンプリングスイッチを閉じてサンプ
リングを実施することで、負荷を通る電流の平均値を監
視すること、からなる。
サンプリング値の記憶用コンデンサを含むサンプルホー
ルド回路を用いて検知増幅器の出力信号をサンプルリン
グすること、及び、好ましい実施形態によると、活動状
態の駆動期間の正確な中間点と誘導負荷を通る電流再循
環段階の中間点において、これらの中間点と一致する周
期化パルスによりサンプリングスイッチを閉じてサンプ
リングを実施することで、負荷を通る電流の平均値を監
視すること、からなる。
【００１１】より好ましくは、サンプリングスイッチの
閉鎖は、制限された作動条件下であっても電力増幅段の
出力変化による雑音から確実に免れるようにするため、
前記ブリッジ段の各々の出力の変化において生成された
予め定められた持続時間をもつマスキング信号と前記同
期化パルスを組合わせる論理ＡＮＤゲートの出力によっ
て制御される。
閉鎖は、制限された作動条件下であっても電力増幅段の
出力変化による雑音から確実に免れるようにするため、
前記ブリッジ段の各々の出力の変化において生成された
予め定められた持続時間をもつマスキング信号と前記同
期化パルスを組合わせる論理ＡＮＤゲートの出力によっ
て制御される。
【００１２】また、サンプリングスイッチの閉鎖は、ブ
リッジ段の各々の出力の変化において生成された同じマ
スキング信号によって実施され得る。
リッジ段の各々の出力の変化において生成された同じマ
スキング信号によって実施され得る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図３〜図６を参照しつつ説明する。
図３〜図６を参照しつつ説明する。
【００１４】図３は、ブリッジ電力増幅段によるＰＷＭ
駆動がどのように実現されるのかを示す信号のタイムチ
ャートである。電力増幅段（POWER AMPL.）の２つの出
力を駆動する信号は、図１と同様の誤差増幅器（ERROR
AMPL.）からの出力信号（ERR.OUT）と２つの基準信号の
比較によって生成される。この基準信号Tria_0，Tria_1
80として本例では、互いに１８０度位相がずれた三角波
を使用しているが、正弦波その他の任意の周期形状をも
つ信号を使用するようにしてもよい。ここで当然のこと
ながら、出力端OUT+と出力端OUT-の間に電位差があり負
荷を流れる電流が増大する間は活動期間（駆動期間）で
あり、出力端OUT+と出力端OUT-が同電位であるときは再
循環期間である。
駆動がどのように実現されるのかを示す信号のタイムチ
ャートである。電力増幅段（POWER AMPL.）の２つの出
力を駆動する信号は、図１と同様の誤差増幅器（ERROR
AMPL.）からの出力信号（ERR.OUT）と２つの基準信号の
比較によって生成される。この基準信号Tria_0，Tria_1
80として本例では、互いに１８０度位相がずれた三角波
を使用しているが、正弦波その他の任意の周期形状をも
つ信号を使用するようにしてもよい。ここで当然のこと
ながら、出力端OUT+と出力端OUT-の間に電位差があり負
荷を流れる電流が増大する間は活動期間（駆動期間）で
あり、出力端OUT+と出力端OUT-が同電位であるときは再
循環期間である。
【００１５】２つの三角形の基準信号Tria_0，Tria_180
を、電力増幅段（POWER AMPL.）の出力電圧（OUT+，OUT
-）および負荷電流Iloadと比較すると、基準信号Tria_
0，Tria_180の正負のピークは、負荷電流Iloadの再循環
期間の中間点と正確に対応しており、一方、仮想の信号
Vrefとのゼロクロス点は、負荷電流Iloadの活動期間
（駆動期間）の中間点と正確に対応していることがわか
る。したがって、これら２つの中間点で負荷電流Iload
のレベルをサンプリングできる電流検知回路を上述のよ
うに構成すれば、負荷電流Iloadの平均値に比例すると
共に電力増幅段（POWER AMPL.）の出力変化による雑音
など乱れの影響を受けない電圧信号が得られることにな
る。
を、電力増幅段（POWER AMPL.）の出力電圧（OUT+，OUT
-）および負荷電流Iloadと比較すると、基準信号Tria_
0，Tria_180の正負のピークは、負荷電流Iloadの再循環
期間の中間点と正確に対応しており、一方、仮想の信号
Vrefとのゼロクロス点は、負荷電流Iloadの活動期間
（駆動期間）の中間点と正確に対応していることがわか
る。したがって、これら２つの中間点で負荷電流Iload
のレベルをサンプリングできる電流検知回路を上述のよ
うに構成すれば、負荷電流Iloadの平均値に比例すると
共に電力増幅段（POWER AMPL.）の出力変化による雑音
など乱れの影響を受けない電圧信号が得られることにな
る。
【００１６】また、上記のような基準信号Tria_0，Tria
_180（それが三角波かその他の人形状をもつか否かに拘
わらず）が仮想の信号Vrefと交差するゼロクロス点と、
すべての正負のピーク点では、パルス信号Syncが生成さ
れる。このパルス信号Syncは、図４で示すような負荷電
流のサンプルホールドサンプリングを行う回路の同期用
としても使用される。
_180（それが三角波かその他の人形状をもつか否かに拘
わらず）が仮想の信号Vrefと交差するゼロクロス点と、
すべての正負のピーク点では、パルス信号Syncが生成さ
れる。このパルス信号Syncは、図４で示すような負荷電
流のサンプルホールドサンプリングを行う回路の同期用
としても使用される。
【００１７】図４のＰＷＭ駆動システムには、検知抵抗
Rsを流れる電流によって決定された電圧降下が入力され
る演算増幅器（検知増幅器；SENSE AMPL.）からなる第
１段を含んでいる。この演算増幅器（SENSE AMPL.）の
出力端において、出力電圧は、電力増幅段（POWER AMP
L.）の出力変化で生じる偽電圧ピーク（雑音等の乱れに
より変動した電圧ピーク）による影響を受けるものの、
負荷電流Iloadの値に正比例する。
Rsを流れる電流によって決定された電圧降下が入力され
る演算増幅器（検知増幅器；SENSE AMPL.）からなる第
１段を含んでいる。この演算増幅器（SENSE AMPL.）の
出力端において、出力電圧は、電力増幅段（POWER AMP
L.）の出力変化で生じる偽電圧ピーク（雑音等の乱れに
より変動した電圧ピーク）による影響を受けるものの、
負荷電流Iloadの値に正比例する。
【００１８】図４の破線で囲まれたサンプルホールドブ
ロックで検知増幅器（SENSE AMPL.）の出力端とコンデ
ンサCshの間に接続されたスイッチＳＷは、パルス信号S
yncによって同期開閉される。このパルス信号Syncは、
コンデンサCshを充電させることによって、検知増幅器
（SENSE AMPL.）の出力端の電圧レベルを遷移させて保
持する。即ち、サンプルホールドブロックでは、電力増
幅段（POWER AMPL.）の出力変化時点、時間的に離間し
ている活動期間（駆動期間）の中間点、及び負荷電流の
再循環期間の中間点になる度にサンプリングが行われる
ようにスイッチＳＷを同期制御して、負荷電流Iloadの
平均値に正比例する雑音のない出力電圧を得ることがで
きる。
ロックで検知増幅器（SENSE AMPL.）の出力端とコンデ
ンサCshの間に接続されたスイッチＳＷは、パルス信号S
yncによって同期開閉される。このパルス信号Syncは、
コンデンサCshを充電させることによって、検知増幅器
（SENSE AMPL.）の出力端の電圧レベルを遷移させて保
持する。即ち、サンプルホールドブロックでは、電力増
幅段（POWER AMPL.）の出力変化時点、時間的に離間し
ている活動期間（駆動期間）の中間点、及び負荷電流の
再循環期間の中間点になる度にサンプリングが行われる
ようにスイッチＳＷを同期制御して、負荷電流Iloadの
平均値に正比例する雑音のない出力電圧を得ることがで
きる。
【００１９】ところで、以上の実施形態によるＰＷＭ駆
動システムは、あらゆる動作条件下で電力増幅段（POWE
R AMPL.）の出力変化によって生じる乱れないし雑音を
完全に除去できるものではない。実際、電流の活動期間
（駆動期間）または再循環期間が例外的に短くなったよ
うな場合、例えば電流リプルのデューティサイクルが０
％や１００％に近づいたような場合には、検知増幅器
（SENSE AMPL.）の出力電圧は、電力増幅段（POWER AMP
L.）の出力変化によって過渡現象が生じると、完全には
誘発されない。
動システムは、あらゆる動作条件下で電力増幅段（POWE
R AMPL.）の出力変化によって生じる乱れないし雑音を
完全に除去できるものではない。実際、電流の活動期間
（駆動期間）または再循環期間が例外的に短くなったよ
うな場合、例えば電流リプルのデューティサイクルが０
％や１００％に近づいたような場合には、検知増幅器
（SENSE AMPL.）の出力電圧は、電力増幅段（POWER AMP
L.）の出力変化によって過渡現象が生じると、完全には
誘発されない。
【００２０】そこでこうした問題を解決し、且つ上記の
ような極端な動作条件でも雑音から確実に免れるように
するため、電力増幅段（POWER AMPL.）の出力の何れか
が変化する毎にＭＡＳＫ信号を生成するようにしてもよ
い。このＭＡＳＫ信号は、図３でも表されており、電力
増幅段（POWER AMPL.）の出力変化によって引き起こさ
れる検知増幅器（SENSE AMPL.）の出力電圧に重畳され
る妨害（雑音）よりも僅かに長い持続時間を有してい
る。このＭＡＳＫ信号を用いる本発明の他の実施形態を
図５に示す。
ような極端な動作条件でも雑音から確実に免れるように
するため、電力増幅段（POWER AMPL.）の出力の何れか
が変化する毎にＭＡＳＫ信号を生成するようにしてもよ
い。このＭＡＳＫ信号は、図３でも表されており、電力
増幅段（POWER AMPL.）の出力変化によって引き起こさ
れる検知増幅器（SENSE AMPL.）の出力電圧に重畳され
る妨害（雑音）よりも僅かに長い持続時間を有してい
る。このＭＡＳＫ信号を用いる本発明の他の実施形態を
図５に示す。
【００２１】これによれば、検知増幅器（SENSE AMP
L.）の出力信号は、ＭＡＳＫ信号と電流をサンプリング
する際の同期パルスSyncとの論理積をとることで、ＭＡ
ＳＫ信号の期間ではゼロとなる一方で、残りの時間中で
は同期信号（同期パルスSync）と等しくなる。負荷電流
Iloadのサンプリングは、スイッチＳＷの閉鎖を制御す
るための論理ＡＮＤ出力を使用することにより、電力増
幅段（POWER AMPL.）の２つの出力の一方が変化するた
びに所定の時間中無効になる。
L.）の出力信号は、ＭＡＳＫ信号と電流をサンプリング
する際の同期パルスSyncとの論理積をとることで、ＭＡ
ＳＫ信号の期間ではゼロとなる一方で、残りの時間中で
は同期信号（同期パルスSync）と等しくなる。負荷電流
Iloadのサンプリングは、スイッチＳＷの閉鎖を制御す
るための論理ＡＮＤ出力を使用することにより、電力増
幅段（POWER AMPL.）の２つの出力の一方が変化するた
びに所定の時間中無効になる。
【００２２】このようにして、負荷電流Iloadの活動期
間（駆動期間）がマスキング時間よりも短い持続時間を
有するような場合には、電流サンプリングはこのような
期間中実施されず再循環期間にのみ実施される。同様に
して、電流再循環期間がマスキング時間よりも短い持続
時間を有するような場合には、再循環期間中サンプリン
グは実施されず、むしろ活動期間中にのみ実施される。
間（駆動期間）がマスキング時間よりも短い持続時間を
有するような場合には、電流サンプリングはこのような
期間中実施されず再循環期間にのみ実施される。同様に
して、電流再循環期間がマスキング時間よりも短い持続
時間を有するような場合には、再循環期間中サンプリン
グは実施されず、むしろ活動期間中にのみ実施される。
【００２３】以上のように、負荷電流値のサンプリング
は、検知増幅器（SENSE AMPL.）の出力電圧がＰＷＭ出
力の変化により生じる雑音の影響を受けない瞬間のみに
行われる。そして、電流制御ループのフィードバック信
号として使用されて、負荷電流のIloadの平均値に正比
例する雑音のない電圧信号が得られる。
は、検知増幅器（SENSE AMPL.）の出力電圧がＰＷＭ出
力の変化により生じる雑音の影響を受けない瞬間のみに
行われる。そして、電流制御ループのフィードバック信
号として使用されて、負荷電流のIloadの平均値に正比
例する雑音のない電圧信号が得られる。
【００２４】図６に示す第３実施形態は、スイッチＳＷ
を閉じるのにＭＡＳＫ信号のみを使用し、検知増幅器
（SENSE AMPL.）の出力を読み取ることで負荷電流のサ
ンプリングするものである。
を閉じるのにＭＡＳＫ信号のみを使用し、検知増幅器
（SENSE AMPL.）の出力を読み取ることで負荷電流のサ
ンプリングするものである。
【００２５】正確に活動期間の中間点と再循環期間の中
間点で電流がサンプリングされる前述のケースについ
て、キャパシタCshに検知増幅器（SENSE AMPL.）の出力
電圧を与えるスイッチＳＷは、ＭＡＳＫ信号が論理ハイ
レベルの期間中は閉じたままとり、そして論理ロウレベ
ルの期間は電力増幅段（POWER AMPL.）の出力変化によ
り引き起こされる過渡的障害をマスキングするために開
かれる。即ち、サンプルホールドブロック出力で得られ
る電圧信号は、ＭＡＳＫ信号が論理ハイレベルの期間に
わたり検知増幅器（SENSE AMPL.）の出力信号となり、
瞬間ごとの負荷電流の傾向に追従する。ＭＡＳＫ信号が
論理ロウレベルに期間中、この信号はスイッチＳＷの開
放前の電圧レベルを保持しており、あらゆる場合に信号
を検知増幅器（SENSE AMPL.）の出力に存在する障害か
ら確実に解放された状態とする。
間点で電流がサンプリングされる前述のケースについ
て、キャパシタCshに検知増幅器（SENSE AMPL.）の出力
電圧を与えるスイッチＳＷは、ＭＡＳＫ信号が論理ハイ
レベルの期間中は閉じたままとり、そして論理ロウレベ
ルの期間は電力増幅段（POWER AMPL.）の出力変化によ
り引き起こされる過渡的障害をマスキングするために開
かれる。即ち、サンプルホールドブロック出力で得られ
る電圧信号は、ＭＡＳＫ信号が論理ハイレベルの期間に
わたり検知増幅器（SENSE AMPL.）の出力信号となり、
瞬間ごとの負荷電流の傾向に追従する。ＭＡＳＫ信号が
論理ロウレベルに期間中、この信号はスイッチＳＷの開
放前の電圧レベルを保持しており、あらゆる場合に信号
を検知増幅器（SENSE AMPL.）の出力に存在する障害か
ら確実に解放された状態とする。
【００２６】
【発明の効果】本発明のＰＷＭ駆動システムによれば、
電力増幅段により駆動される誘導負荷の電流をＰＷＭ周
波数と同期してサンプリングすることで、電力増幅段の
出力の変化による影響を受けず、負荷を循環する電流の
平均値に対して正比例する電圧信号を生成することがで
きる。
電力増幅段により駆動される誘導負荷の電流をＰＷＭ周
波数と同期してサンプリングすることで、電力増幅段の
出力の変化による影響を受けず、負荷を循環する電流の
平均値に対して正比例する電圧信号を生成することがで
きる。
【図１】ＰＷＭ電流制御グループの一従来例を示すブロ
ック図。
ック図。
【図２】図１の回路波形図。
【図３】図１と同様なシステムのＰＷＭ駆動に関する波
形、及び本発明による負荷電流のサンプリング行うのに
必要な論理信号を示すタイミングチャート。
形、及び本発明による負荷電流のサンプリング行うのに
必要な論理信号を示すタイミングチャート。
【図４】本発明の一実施形態による電流サンプリングブ
ロックを含むＰＷＭ電流制御ループのブロック図。
ロックを含むＰＷＭ電流制御ループのブロック図。
【図５】電力増幅段の出力変化によって検知増幅器の出
力に生じる雑音のマスキングプロセスが行われる、本発
明の他の実施形態による電流サンプリングブロックを含
むＰＷＭ電流制御ループのブロック図。
力に生じる雑音のマスキングプロセスが行われる、本発
明の他の実施形態による電流サンプリングブロックを含
むＰＷＭ電流制御ループのブロック図。
【図６】負荷電流をサンプリングするためのスイッチＳ
Ｗの開閉制御をＭＡＳＫ信号のみで行う、本発明の第３
実施形態による電流サンプリングブロックを含むＰＷＭ
電流制御ループのブロック図。
Ｗの開閉制御をＭＡＳＫ信号のみで行う、本発明の第３
実施形態による電流サンプリングブロックを含むＰＷＭ
電流制御ループのブロック図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 サリナ アルベルト イタリア 20051 リムビアーテ ヴィア タルヴィシオ 32
Claims (8)
- 【請求項１】 一対の相補的で周期的な基準信号を用
い、負荷に対して直列接続した抵抗に存在する信号を検
知増幅器で増幅して、これをブリッジ段の電力増幅器を
駆動する誤差増幅器の入力端に供給される負荷内の電流
を表す増幅済み信号を生成することによって、ＰＷＭモ
ードでブリッジ電力段を通じて駆動される誘導負荷を通
って下降する電流を監視する方法において、 サンプリングスイッチおよび記憶用コンデンサを含むサ
ンプルホールド回路の使用により前記検知増幅器が出力
した信号をサンプリングし、活動状態の駆動期間の中間
の瞬間および電流再循環期間の中間の瞬間においてこれ
らの期間の中間の瞬間と一致する同期化信号により前記
スイッチを閉じることによりサンプリングすることで負
荷中の電流の平均値を監視することを特徴とする監視方
法。 - 【請求項２】 同期化信号は、ＰＷＭ駆動システムの互
いに１８０度位相がずれた前記２つの基準信号と所定の
信号レベルとの仮想のゼロクロス点と、及び基準信号の
ピーク点において生成される請求項１に記載の監視方
法。 - 【請求項３】 サンプリングスイッチの閉鎖は、前記ブ
リッジ段のすべての出力変化に生成される予め設定され
た持続期間をもつマスキング信号と、前記同期化パルス
とが入力される２入力論理ＡＮＤゲートの出力によって
制御される請求項２に記載の監視方法。 - 【請求項４】 サンプリングスイッチの閉鎖が、予め設
定された持続時間をもち前記ブリッジ段のすべての出力
変化ごとに生成されたマスキング信号によって制御され
る請求項１に記載の監視方法。 - 【請求項５】 一対の相補的な周期的基準信号を用いる
ことによって、ＰＷＭモード内のブリッジ電力段を通し
て駆動される誘導負荷を通して流れる電流を監視するた
めのシステムにおいて、 負荷に対し機能的に直列接続された検知抵抗器上に存在
する信号が供給される入力端をもち、負荷内の電流を表
す信号を出力する検知増幅器と、 前記検知増幅器の出力端および基準信号に結合された入
力端ならびに前記ブリッジ段の駆動電力増幅器の入力端
に結合された出力端をもつ誤差増幅器と、 前記検知増幅器の出力端に機能的に接続され、少なくと
もサンプリングスイッチおよび記憶用コンデンサで構成
されたサンプルホールド回路と、 前記ブリッジ段の出力端の出力変化の瞬間から時間的に
離れて、前記誘導負荷内の電流の再循環期間の間および
前記誘導負荷を通して駆動電流を制御する期間の間、前
記サンプリングスイッチを閉じるための同期化信号を生
成する手段と、を含むことを特徴とするシステム。 - 【請求項６】 前記信号は、ＰＷＭ駆動システムの互い
に１８０度位相がずれた前記２つの基準信号と所定の信
号レベルとの仮想のゼロクロス点と、及び基準信号のピ
ーク点において生成される請求項５に記載のシステム。 - 【請求項７】 前記ブリッジ段のすべての出力変化ごと
に生成された予め設定された持続時間のマスキング信号
と前記同期化パルスを組み合わせ、前記サンプリングス
イッチの制御ノードに結合された出力端を有する２入力
論理ＡＮＤゲートを含む請求項５に記載のシステム。 - 【請求項８】 前記サンプリングスイッチが、予め設定
された持続時間をもち前記ブリッジ段のすべての出力変
化ごとに生成されるマスキング信号によって制御されて
いる請求項５に記載のシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT97830421.0 | 1997-08-11 | ||
| EP97830421A EP0897213B1 (en) | 1997-08-11 | 1997-08-11 | Monitoring of current in an inductive load, PWM driven through a bridge stage |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11122954A true JPH11122954A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=8230756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10221509A Pending JPH11122954A (ja) | 1997-08-11 | 1998-08-05 | ブリッジ段を通してｐｗｍ駆動される誘導負荷中の電流を監視する方法およびそのシステム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6061258A (ja) |
| EP (1) | EP0897213B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11122954A (ja) |
| DE (1) | DE69728388D1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6975479B2 (en) | 2001-05-30 | 2005-12-13 | Renesas Technology Corp. | Magnetic disc storage apparatus |
| JP2009142007A (ja) * | 2007-12-04 | 2009-06-25 | Konica Minolta Opto Inc | 位置決め装置 |
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-
1998
- 1998-08-05 US US09/129,674 patent/US6061258A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-05 JP JP10221509A patent/JPH11122954A/ja active Pending
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