KR20140004790A - 부하 구동 장치 및 이를 사용한 전자 기기 - Google Patents

부하 구동 장치 및 이를 사용한 전자 기기 Download PDF

Info

Publication number
KR20140004790A
KR20140004790A KR1020137031346A KR20137031346A KR20140004790A KR 20140004790 A KR20140004790 A KR 20140004790A KR 1020137031346 A KR1020137031346 A KR 1020137031346A KR 20137031346 A KR20137031346 A KR 20137031346A KR 20140004790 A KR20140004790 A KR 20140004790A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power supply
supply voltage
detection signal
voltage
transistor
Prior art date
Application number
KR1020137031346A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101545803B1 (ko
Inventor
잇세이 가도와끼
노리히로 마에다
Original Assignee
로무 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 로무 가부시키가이샤 filed Critical 로무 가부시키가이샤
Publication of KR20140004790A publication Critical patent/KR20140004790A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101545803B1 publication Critical patent/KR101545803B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/122—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0006—Arrangements for supplying an adequate voltage to the control circuit of converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/36—Means for starting or stopping converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)

Abstract

본 발명에 관한 부하 구동 장치는, 전원 전압(HV 또는 LV)의 공급을 받아 동작하는 내부 회로(DRV)와, 전원 전압(HV 또는 LV)의 공급을 받아 부하를 구동하는 출력 회로(PD1 및 PD2)와, 전원 전압(HV 및 LV)을 감시하여 이상 검출 신호(S1)를 생성하는 이상 검출 회로(12)와, 이상 검출 신호(S1)에 따라서 내부 회로(DRV)로의 전원 전압 공급 라인을 도통/차단하는 전원 스위치(P0)를 갖는다.

Description

부하 구동 장치 및 이를 사용한 전자 기기{LOAD DRIVING DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE USING SAME}
본 발명은, 부하 구동 장치 및 이를 사용한 전자 기기에 관한 것이다.
종래부터, 모터 드라이버 IC나 스위칭 레귤레이터 IC 등의 부하 구동 장치가 널리 일반적으로 사용되고 있다.
또한, 상기에 관련되는 종래 기술의 일례로서는, 특허문헌 1을 들 수 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 출원 공개 제2008-263733호 공보
일반적으로, 부하 구동 장치의 출력 회로를 형성하는 소자(특히 파워 트랜지스터 등의 출력 소자)는, 부하 구동 장치의 사양에서 규정된 전기적 특성(전원 전압의 절대 최대 정격값 등)에 따라서, 그 내압 설계가 행해지고 있다. 그 때문에, 정격을 초과하는 과전압 파괴 시험을 실시한 경우에는, 부하 구동 장치에 발연이나 파괴를 발생시킬 우려가 있었다.
상기의 과제를 해결하는 수단으로서, 가장 단순히 취할 수 있는 조치는, 소자의 내압을 높이는 것이다. 그러나, 회로를 형성하는 소자 내에서도 출력 소자의 내압(특히 게이트ㆍ소스간 내압)을 높이기 위해서는 출력 소자의 사이즈를 대형화하지 않으면 안 되고, 칩 면적의 증대를 초래한다고 하는 다른 과제가 있었다. 특히, 부하에 대전류를 공급할 필요가 있는 부하 구동 장치에서는, 출력 소자의 온 저항을 내리기 위해 대형의 출력 소자가 사용되어 있고, 칩 전체에 차지하는 출력 소자의 면적 비율이 매우 크다. 그 때문에, 파괴 시험 대책만을 목적으로 하여 출력 소자의 사이즈를 더욱 대형화하면, 칩 면적이 커져 결과적으로 비용이 오르므로, 현실적인 해결책이라고는 말할 수 없었다.
또한, 상기의 과제를 해결하는 수단으로서는, 부하 구동 장치를 탑재하는 세트측에 과전압 보호 기능을 갖게 하는 것도 생각된다. 그러나, 세트측에서의 과전압 보호 기능을 실현하기 위해서는, 부하 구동 장치의 외부에 별도 부품이 필요해지므로, 세트 전체의 코스트 업을 초래한다고 하는 다른 과제가 있었다.
본 발명은, 본원의 발명자들에 의해 발견된 상기의 문제점을 감안하여, 소자의 내압을 불필요하게 높이는 일 없이 파괴 시험에도 견디는 것이 가능한 부하 구동 장치 및 이를 사용한 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 부하 구동 장치는, 전원 전압의 공급을 받아 동작하는 내부 회로와, 상기 전원 전압의 공급을 받아 부하를 구동하는 출력 회로와, 상기 전원 전압을 감시하여 이상 검출 신호를 생성하는 이상 검출 회로와, 상기 이상 검출 신호에 따라서 상기 내부 회로로의 전원 전압 공급 라인을 도통/차단하는 전원 스위치를 갖는 구성(제1 구성)으로 되어 있다.
또한, 상기 제1 구성으로 이루어지는 부하 구동 장치에 있어서, 상기 내부 회로는, 상기 출력 회로에 구동 신호를 공급하는 구동 회로를 포함하는 구성(제2 구성)으로 하면 좋다.
또한, 상기 제2 구성으로 이루어지는 부하 구동 장치는, 상기 내부 회로의 전원 전압 입력단과 접지단 사이에 접속된 풀 다운 저항을 갖는 구성(제3 구성)으로 하면 좋다.
또한, 상기 제3 구성으로 이루어지는 부하 구동 장치에 있어서, 상기 출력 회로는, 전원단과 출력단 사이에 접속된 P형의 상측 트랜지스터를 포함하는 구성(제4 구성)으로 하면 좋다.
또한, 상기 제4 구성으로 이루어지는 부하 구동 장치는, 상기 이상 검출 신호에 따라서 상기 상측 트랜지스터의 게이트와 상기 전원단 사이를 도통/차단하는 제1 상측 스위치를 갖는 구성(제5 구성)으로 하면 좋다.
또한, 상기 제5 구성으로 이루어지는 부하 구동 장치는, 상기 이상 검출 신호에 따라서 상기 상측 트랜지스터의 게이트와 상기 구동 회로 사이를 도통/차단하는 제2 상측 스위치를 갖는 구성(제6 구성)으로 하면 좋다.
또한, 상기 제4 내지 제6 중 어느 하나의 구성으로 이루어지는 부하 구동 장치에 있어서, 상기 출력 회로는 상기 접지단과 상기 출력단 사이에 접속된 N형의 하측 트랜지스터를 포함하는 구성(제7 구성)으로 하면 좋다.
또한, 상기 제7 구성으로 이루어지는 부하 구동 장치는, 상기 이상 검출 신호에 따라서 상기 하측 트랜지스터의 게이트와 상기 접지단 사이를 도통/차단하는 제1 하측 스위치를 갖는 구성(제8 구성)으로 하면 좋다.
또한, 상기 제8 구성으로 이루어지는 부하 구동 장치는, 상기 이상 검출 신호에 따라서 상기 하측 트랜지스터의 게이트와 상기 구동 회로 사이를 도통/차단하는 제2 하측 스위치를 갖는 구성(제9 구성)으로 하면 좋다.
또한, 상기 제1 내지 제9 중 어느 하나의 구성으로 이루어지는 부하 구동 장치는, 상기 내부 회로로서, 제1 전원 전압을 받아 동작하는 제1 내부 회로와, 상기 제1 전원 전압보다도 낮은 제2 전원 전압을 받아 동작하는 제2 내부 회로를 갖고, 상기 출력 회로로서, 상기 제1 전원 전압을 받아 제1 부하를 구동하는 제1 출력 회로와, 상기 제2 전원 전압을 받아 제2 부하를 구동하는 제2 출력 회로를 갖는 구성(제10 구성)으로 하면 좋다.
또한, 상기 제10 부하 구동 장치에 있어서, 상기 이상 검출 회로는, 상기 제1 전원 전압을 감시하여 제1 과전압 검출 신호를 생성하는 제1 과전압 검출부와, 상기 제2 전원 전압을 감시하여 제2 과전압 검출 신호를 생성하는 제2 과전압 검출부와, 상기 제1 과전압 검출 신호와 상기 제2 과전압 검출 신호에 기초하여 상기 이상 검출 신호를 생성하는 이상 검출 신호 생성부를 포함하는 구성(제11 구성)으로 하면 좋다.
또한, 상기 제11 구성으로 이루어지는 부하 구동 장치에 있어서, 상기 제1 과전압 검출부는, 상기 제1 전원 전압과 제1 과전압 검출 전압을 비교하여 상기 제1 과전압 검출 신호를 생성하는 제1 컴퍼레이터를 포함하고, 상기 제2 과전압 검출부는, 상기 제2 전원 전압과 제2 과전압 검출 전압을 비교하여 상기 제2 과전압 검출 신호를 생성하는 제2 컴퍼레이터를 포함하는 구성(제12 구성)으로 하면 좋다.
또한, 상기 제11 또는 제12 구성으로 이루어지는 부하 구동 장치는, 상기 제1 과전압 검출 신호의 신호 레벨을 조정하여 상기 이상 검출 신호 생성부에 공급하는 제1 레벨 시프터를 갖는 구성(제13 구성)으로 하면 좋다.
또한, 상기 제13 구성으로 이루어지는 부하 구동 장치에 있어서, 상기 제1 레벨 시프터는, 드레인이 상기 제1 전원 전압의 인가단에 접속되고, 게이트가 상기 제1 과전압 검출 신호의 인가단에 접속된 트랜지스터와, 상기 트랜지스터의 소스와 접지단 사이에 접속된 전류원과, 입력단이 상기 트랜지스터의 소스에 접속되고, 출력단이 상기 이상 검출 신호 생성부에 접속되고, 제1 전원단이 상기 제2 전원 전압의 인가단에 접속되고, 제2 전원단이 접지단에 접속된 인버터를 포함하는 구성(제14 구성)으로 하면 좋다.
또한, 상기 제11 내지 제14 중 어느 하나의 구성으로 이루어지는 부하 구동 장치에 있어서, 상기 이상 검출 회로는, 또한 상기 제1 전원 전압을 감시하여 감전압 검출 신호를 생성하는 감전압 검출부를 포함하고, 상기 이상 검출 신호 생성부는, 상기 제1 과전압 검출 신호, 상기 제2 과전압 검출 신호 및 상기 감전압 검출 신호에 기초하여 상기 이상 검출 신호를 생성하는 구성(제15 구성)으로 하면 좋다.
또한, 상기 제15 구성으로 이루어지는 부하 구동 장치에 있어서, 상기 감전압 검출부는, 상기 제1 전원 전압과 감전압 검출 전압을 비교하여 상기 감전압 검출 신호를 생성하는 제3 컴퍼레이터를 포함하는 구성(제16 구성)으로 하면 좋다.
또한, 상기 제1 내지 제16 중 어느 하나의 구성으로 이루어지는 부하 구동 장치는, 상기 이상 검출 신호의 신호 레벨을 조정하는 제2 레벨 시프터를 갖는 구성(제17 구성)으로 하면 좋다.
또한, 상기 제17 구성으로 이루어지는 부하 구동 장치에 있어서, 상기 제2 레벨 시프터는, 상기 이상 검출 신호의 신호 레벨을, 상기 제2 전원 전압과 접지 전압 사이에서 펄스 구동되는 상태로부터, 상기 제1 전원 전압과 상기 제1 전원 전압보다도 소정값만큼 낮은 제1 보정 전원 전압 사이에서 펄스 구동되는 상태, 또는, 상기 제2 전원 전압과 상기 제2 전원 전압보다도 소정값만큼 낮은 제2 보정 전원 전압 사이에서 펄스 구동되는 상태로 조정하는 구성(제18 구성)으로 하면 좋다.
또한, 상기 제18 구성으로 이루어지는 부하 구동 장치는, 상기 제1 전원 전압 또는 상기 제2 전원 전압으로부터 상기 제1 보정 전원 전압 또는 상기 제2 보정 전원 전압을 생성하여 상기 제2 레벨 시프터에 공급하는 보정 전원 전압 생성부를 갖는 구성(제19 구성)으로 하면 좋다.
또한, 상기 제19 구성으로 이루어지는 부하 구동 장치에 있어서, 상기 보정 전원 전압 생성부는, 소스가 상기 제1 보정 전원 전압 또는 상기 제2 보정 전원 전압의 인가단에 접속되고, 드레인이 접지단에 접속된 제1 트랜지스터와, 에미터가 상기 제1 트랜지스터의 게이트에 접속된 제2 트랜지스터와, 애노드가 상기 제2 트랜지스터의 베이스 및 콜렉터에 접속되고, 캐소드가 상기 제1 전원 전압 또는 상기 제2 전원 전압의 인가단에 접속된 제너 다이오드와, 상기 제1 트랜지스터의 소스와 상기 제1 전원 전압 또는 상기 제2 전원 전압의 인가단 사이에 접속된 제1 저항과, 상기 제2 트랜지스터의 에미터와 접지단 사이에 접속된 제2 저항을 포함하는 구성(제20 구성)으로 하면 좋다.
또한, 본 발명에 관한 전자 기기는, 상기 제1 내지 제20 중 어느 하나의 구성으로 이루어지는 부하 구동 장치와, 상기 부하 구동 장치에 의해 구동되는 부하를 갖는 구성(제21 구성)으로 되어 있다.
또한, 상기 제21 구성으로 이루어지는 상기 전자 기기는, 컴퓨터에 탑재되어 광 디스크의 재생 또는 기록/재생을 행하는 광 디스크 재생 장치이며, 상기 부하는, 스핀들 모터, 스레드 모터, 로딩 모터, 포커스 액츄에이터, 트래킹 액츄에이터 및 틸트 액츄에이터 중 적어도 하나인 구성(제22 구성)으로 하면 좋다.
본 발명에 따르면, 소자의 내압을 불필요하게 높이는 일 없이 파괴 시험에도 견디는 것이 가능한 부하 구동 장치 및 이를 사용한 전자 기기를 제공하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명에 관한 광 디스크 재생 장치의 일 구성예를 도시하는 블록도.
도 2는 부하 구동 회로(11)와 이상 검출 회로(12)의 일 구성예를 도시하는 회로도.
도 3은 부하 구동 회로(11)의 일 변형예를 도시하는 회로도.
도 4는 스위칭 레귤레이터 IC의 일 구성예를 도시하는 회로도.
도 5는 제1 과전압 검출부(121)의 일 구성예를 도시하는 회로도.
도 6은 감전압 검출부(122)의 일 구성예를 도시하는 회로도.
도 7은 제2 과전압 검출부(123)의 일 구성예를 도시하는 회로도.
도 8은 레벨 시프터(124a)의 일 구성예를 도시하는 회로도.
도 9는 보정 전원 전압 생성부(CVG)의 일 구성예를 도시하는 회로도.
도 10은 이상 보호 동작의 일례를 나타내는 타이밍차트.
도 11은 광 디스크 재생 장치를 탑재한 데스크톱 컴퓨터의 외관도.
<광 디스크 재생 장치>
이하에서는, 광 디스크 재생 장치에 탑재되는 모터 드라이버 IC에 본 발명을 적용한 경우를 예를 들어 상세한 설명을 행한다.
도 1은, 본 발명에 관한 광 디스크 재생 장치의 일 구성예를 도시하는 블록도이다. 광 디스크 재생 장치(1)는, 예를 들어, 퍼스널 컴퓨터에 탑재되어 광 디스크(BD, DVD, CD 등)의 재생 또는 기록/재생을 행한다. 광 디스크 재생 장치(1)는, 모터 드라이버 IC(10)와, 복수의 부하(20)와, 마이크로컴퓨터(30)를 갖는다.
모터 드라이버 IC(10)는, 마이크로컴퓨터(30)로부터의 지시에 기초하여 복수의 부하(20)[스핀들 모터(21), 스레드 모터(22), 로딩 모터(23), 포커스 액츄에이터(24), 트래킹 액츄에이터(25) 및 틸트 액츄에이터(26)]의 구동 제어를 행하는 다채널의 부하 구동 장치이다. 모터 드라이버 IC(10)는, 다채널의 부하 구동 회로(11)로서, 스핀들 모터 드라이버 회로(111)와, 스레드 모터 드라이버 회로(112)와, 로딩 모터 드라이버 회로(113)와, 포커스 액츄에이터 드라이버 회로(114)와, 트래킹 액츄에이터 드라이버 회로(115)와, 틸트 액츄에이터 드라이버 회로(116)를 갖고 있다. 또한, 모터 드라이버 IC(10)는, IC 외부로부터 공급되는 제1 전원 전압(HV)(12V 계통)과 제2 전원 전압(LV)(5V 계통)을 각각 감시하여 이상 검출 신호(S1)를 생성하는 이상 검출 회로(12)를 갖고 있다.
스핀들 모터 드라이버 회로(111)는, 제1 전원 전압(HV)의 공급을 받아 스핀들 모터(21)의 구동 제어를 행함으로써, 광 디스크가 적재되는 턴테이블(도시 생략)을 선 속도 일정 또는 회전 속도 일정으로 회전시킨다. 또한, 스핀들 모터(21)로서는, 브러시가 달린 DC 모터나 3상 브러시리스 모터 등을 사용할 수 있다.
스레드 모터 드라이버 회로(112)는, 제1 전원 전압(HV)의 공급을 받아 스레드 모터(22)의 구동 제어를 행함으로써, 광 픽업(도시 생략)을 광 디스크의 반경 방향으로 슬라이드 이동시킨다. 또한, 스레드 모터(22)로서는, 브러시가 달린 DC 모터나 2상 브러시리스 스테핑 모터 등을 사용할 수 있다.
로딩 모터 드라이버 회로(113)는, 제1 전원 전압(HV)의 공급을 받아 로딩 모터(23)의 구동 제어를 행함으로써, 광 디스크가 적재되는 로딩 트레이(도시 생략)를 슬라이드 이동시킨다. 또한, 로딩 모터(23)로서는, 브러시가 달린 DC 모터 등을 사용할 수 있다.
포커스 액츄에이터 드라이버 회로(114)는, 제2 전원 전압(LV)의 공급을 받아 포커스 액츄에이터(24)의 구동 제어를 행함으로써, 광 픽업의 대물 렌즈를 구동하여, 광 디스크 상에 형성되는 빔 스폿의 포커스 제어를 행한다.
트래킹 액츄에이터 드라이버 회로(115)는, 제2 전원 전압(LV)의 공급을 받아 트래킹 액츄에이터(25)의 구동 제어를 행함으로써, 광 픽업의 대물 렌즈를 구동하여, 광 디스크 상에 형성되는 빔 스폿의 트래킹 제어를 행한다.
틸트 액츄에이터 드라이버 회로(116)는, 제2 전원 전압(LV)의 공급을 받아 틸트 액츄에이터(26)의 구동 제어를 행함으로써, 광 픽업의 대물 렌즈를 구동하여, 광 디스크의 휨에 기인하는 신호 강도의 편차 보정을 행한다.
도 2는, 부하 구동 회로(11)와 이상 검출 회로(12)의 일 구성예를 도시하는 회로도이다. 또한, 본 도면에 묘사되어 있는 부하 구동 회로(11)에 대해서는, 스핀들 모터 드라이버 회로(111), 스레드 모터 드라이버 회로(112), 로딩 모터 드라이버 회로(113), 포커스 액츄에이터 드라이버 회로(114), 트래킹 액츄에이터 드라이버 회로(115) 및 틸트 액츄에이터 드라이버 회로(116) 중 어느 하나에 대해서, 임의의 1상의 출력단 근방이 묘사된 것으로 이해하면 된다.
이상 검출 회로(12)는, 제1 과전압 검출부(121)와, 감전압 검출부(122)와, 제2 과전압 검출부(123)와, 이상 검출 신호 생성부(124)를 포함한다.
제1 과전압 검출부(121)는, 제1 전원 전압(HV)이 과전압 검출 전압(Vth1)(예를 들어 Vth1=18V)을 상회하고 있는지 여부를 감시하여 제1 과전압 검출 신호(SA)를 생성한다. 제1 과전압 검출 신호(SA)는, 제1 전원 전압(HV)이 과전압 검출 전압(Vth1)보다도 낮을 때에 정상시의 논리 레벨[로우 레벨(GND)]이 되고, 제1 전원 전압(HV)이 과전압 검출 전압(Vth1)보다도 높을 때에 이상시의 논리 레벨[하이 레벨(HV)]이 된다.
도 5는, 제1 과전압 검출부(121)의 일 구성예를 도시하는 회로도이다. 제1 과전압 검출부(121)는, 비반전 입력단(+)에 인가되는 제1 전원 전압(HV)과, 반전 입력단(-)에 인가되는 과전압 검출 전압(Vth1)을 비교하여, 제1 과전압 검출 신호(SA)를 생성하는 컴퍼레이터(121a)를 포함한다. 컴퍼레이터(121a)의 제1 전원단(고전위단)은, 제1 전원 전압(HV)의 인가단에 접속되어 있다. 컴퍼레이터(121a)의 제2 전원단(저전위단)은, 접지 전압(GND)의 인가단에 접속되어 있다.
감전압 검출부(122)는, 제1 전원 전압(HV)이 감전압 검출 전압(Vth2)(예를 들어 Vth2=6V)을 하회하고 있는지 여부를 감시하여 감전압 검출 신호(SB)를 생성한다. 감전압 검출 신호(SB)는, 제1 전원 전압(HV)이 감전압 검출 전압(Vth2)보다도 높을 때에 정상시의 논리 레벨[로우 레벨(GND)]이 되고, 제1 전원 전압(HV)이 감전압 검출 전압(Vth2)보다도 낮을 때에 이상시의 논리 레벨[하이 레벨(HV)]이 된다.
도 6은, 감전압 검출부(122)의 일 구성예를 도시하는 회로도이다. 감전압 검출부(122)는, 반전 입력단(-)에 인가되는 제1 전원 전압(HV)과, 비반전 입력단(+)에 인가되는 감전압 검출 전압(Vth2)을 비교하여, 감전압 검출 신호(SB)를 생성하는 컴퍼레이터(122a)를 포함한다. 컴퍼레이터(122a)의 제1 전원단(고전위단)은, 제1 전원 전압(HV)의 인가단에 접속되어 있다. 컴퍼레이터(122a)의 제2 전원단(저전위단)은, 접지 전압(GND)의 인가단에 접속되어 있다.
제2 과전압 검출부(123)는, 제2 전원 전압(LV)이 과전압 검출 전압(Vth3)(예를 들어 Vth3=8.5V)을 상회하고 있는지 여부를 감시하여 제2 과전압 검출 신호(SC)를 생성한다. 제2 과전압 검출 신호(SC)는, 제2 전원 전압(LV)이 과전압 검출 전압(Vth3)보다도 낮을 때에 정상시의 논리 레벨[로우 레벨(GND)]이 되고, 제2 전원 전압(LV)이 과전압 검출 전압(Vth3)보다도 높을 때에 이상시의 논리 레벨[하이 레벨(LV)]이 된다.
도 7은, 제2 과전압 검출부(123)의 일 구성예를 도시하는 회로도이다. 제2 과전압 검출부(123)는, 비반전 입력단(+)에 인가되는 제2 전원 전압(LV)과, 반전 입력단(-)에 인가되는 과전압 검출 전압(Vth3)을 비교하여, 제2 과전압 검출 신호(SC)를 생성하는 컴퍼레이터(123a)를 포함한다. 컴퍼레이터(123a)의 제1 전원단(고전위단)은, 제2 전원 전압(LV)의 인가단에 접속되어 있다. 컴퍼레이터(123a)의 제2 전원단(저전위단)은, 접지 전압(GND)의 인가단에 접속되어 있다.
이상 검출 신호 생성부(124)는, 제1 과전압 검출 신호(SA), 감전압 검출 신호(SB) 및 제2 과전압 검출 신호(SC)를 감시하여 이상 검출 신호(S1)를 생성한다. 이상 검출 신호 생성부(124)는 레벨 시프터(124a)와, 논리합 연산기(124b)를 포함한다.
레벨 시프터(124a)는, 제1 전원 전압(HV)과 접지 전압(GND) 사이에서 펄스 구동되는 제1 과전압 검출 신호(SA)를 레벨 시프트하여, 제2 전원 전압(LV)과 접지 전압(GND) 사이에서 펄스 구동되는 제1 과전압 검출 신호(SA')를 생성한다. 레벨 시프터(124a)를 갖는 구성이면, 논리합 연산기(124b)를 불필요하게 고내압화할 필요가 없어진다.
도 8은, 레벨 시프터(124a)의 일 구성예를 도시하는 회로도이다. 본 구성예의 레벨 시프터(124a)는, N 채널형 MOS 전계 효과 트랜지스터(a1)와, 전류원(a2)과, 인버터(a3)를 포함한다. 트랜지스터(a1)의 드레인은, 제1 전원 전압(HV)의 인가단에 접속되어 있다. 트랜지스터(a1)의 소스는, 전류원(a2)을 통해서 접지 전압(GND)의 인가단에 접속되어 있다. 트랜지스터(a1)의 게이트는 제1 과전압 검출 신호(SA)의 인가단에 접속되어 있다. 인버터(a3)의 입력단은, 트랜지스터(a1)의 소스에 접속되어 있다. 인버터(a3)의 출력단은, 제1 과전압 검출 신호(SA')의 인가단에 접속되어 있다. 인버터(a3)의 제1 전원단(고전위단)은, 제2 전원 전압(LV)의 인가단에 접속되어 있다. 인버터(a3)의 제2 전원단(저전위단)은, 접지 전압(GND)의 인가단에 접속되어 있다.
논리합 연산기(124b)는, 제1 과전압 검출 신호(SA'), 감전압 검출 신호(SB) 및 제2 과전압 검출 신호(SC)의 논리합 연산을 행함으로써, 이상 검출 신호(S1)를 생성한다. 이상 검출 신호(S1)는, 제1 과전압 검출 신호(SA'), 감전압 검출 신호(SB) 및 제2 과전압 검출 신호(SC) 중 어느 하나라도 하이 레벨이면 하이 레벨(LV)이 되고, 모두가 로우 레벨이면 로우 레벨(GND)이 된다.
부하 구동 회로(11)는, P 채널형 DMOS 전계 효과 트랜지스터(PD1)와, N 채널형 DMOS 전계 효과 트랜지스터(ND1)와, P 채널형 MOS 전계 효과 트랜지스터(P0 및 P1)와, N 채널형 MOS 전계 효과 트랜지스터(N1)와, 저항(R1)과, 프리 드라이버(DRV)와, 버퍼(BUF)와, 인버터(INV)와, 보정 전원 전압 생성부(CVG)를 포함한다.
트랜지스터(PD1)의 소스는, 제1 전원 전압(HV)[또는 제2 전원 전압(LV)]의 인가단에 접속되어 있다. 트랜지스터(PD1)의 드레인은, 출력 신호(OUT)의 출력단에 접속되어 있다. 트랜지스터(PD1)의 게이트는, 프리 드라이버(DRV)에 접속되어 있다. 트랜지스터(ND1)의 소스는, 접지 전압(GND)의 인가단에 접속되어 있다. 트랜지스터(ND1)의 드레인은, 출력 신호(OUT)의 출력단에 접속되어 있다. 트랜지스터(ND1)의 게이트는, 프리 드라이버(DRV)에 접속되어 있다.
트랜지스터(P0)의 소스는, 제1 전원 전압(HV)[또는 제2 전원 전압(LV)]의 인가단에 접속되어 있다. 트랜지스터(P0)의 드레인은, 프리 드라이버(DRV)의 전원 전압 입력단에 접속되어 있다. 트랜지스터(P0)의 게이트는, 버퍼(BUF)의 출력단에 접속되어 있다. 버퍼(BUF)의 입력단은, 이상 검출 신호(S1)의 인가단에 접속되어 있다. 저항(R1)의 제1단은, 프리 드라이버(DRV)의 전원 전압 입력단에 접속되어 있다. 저항(R1)의 제2단은, 접지 전압(GND)의 인가단에 접속되어 있다.
트랜지스터(P1)의 소스는, 제1 전원 전압(HV)[또는 제2 전원 전압(LV)]의 인가단에 접속되어 있다. 트랜지스터(P1)의 드레인은, 트랜지스터(PD1)의 게이트에 접속되어 있다. 트랜지스터(P1)의 게이트는 인버터(INV)의 출력단에 접속되어 있다. 인버터(INV)의 입력단은, 이상 검출 신호(S1)의 인가단에 접속되어 있다. 트랜지스터(N1)의 소스는, 접지 전압(GND)의 인가단에 접속되어 있다. 트랜지스터(N1)의 드레인은, 트랜지스터(ND1)의 게이트에 접속되어 있다. 트랜지스터(N1)의 게이트는, 이상 검출 신호(S1)의 인가단에 접속되어 있다.
상기 구성으로 이루어지는 부하 구동 회로(11)에 있어서, 트랜지스터(PD1 및 ND1)는, 제1 전원 전압(HV)[또는 제2 전원 전압(LV)]의 공급을 받아 부하를 구동하는 푸시풀 출력 회로에 상당한다. 특히, 트랜지스터(PD1)는, 제1 전원 전압(HV)[또는 제2 전원 전압(LV)]의 인가단과 출력 신호(OUT)의 출력단 사이에 접속된 상측 트랜지스터에 상당한다. 또한, 트랜지스터(ND1)는, 접지 전압(GND)의 인가단과 출력 신호(OUT)의 출력단 사이에 접속된 하측 트랜지스터에 상당한다.
프리 드라이버(DRV)는, 제1 전원 전압(HV)[또는 제2 전원 전압(LV)]의 공급을 받아 동작하는 내부 회로의 하나이며, 마이크로컴퓨터(30)로부터의 지시에 기초하여 상기한 푸시풀 출력 회로의 구동 신호[트랜지스터(PD1 및 ND1)의 게이트 신호]를 생성하는 구동 회로에 상당한다.
트랜지스터(P0)는 이상 검출 신호(S1)에 따라서 내부 회로[프리 드라이버(DRV) 등]로의 전원 전압 공급 라인을 도통/차단하는 전원 스위치에 상당한다. 트랜지스터(P0)는 이상 검출 신호(S1)가 로우 레벨(정상시의 논리 레벨)일 때에 온으로 되어, 내부 회로로의 전원 전압 공급 라인을 도통한다. 한편, 트랜지스터(P0)는 이상 검출 신호(S1)가 하이 레벨(이상시의 논리 레벨)일 때에 오프로 되어, 내부 회로로의 전원 전압 공급 라인을 차단한다.
트랜지스터(P1)는 이상 검출 신호(S1)에 따라서 트랜지스터(PD1)의 게이트와 제1 전원 전압(HV)[또는 제2 전원 전압(LV)]의 인가단 사이를 도통/차단하는 제1 상측 스위치에 상당한다. 트랜지스터(P1)는 이상 검출 신호(S1)가 로우 레벨(정상시의 논리 레벨)일 때에 오프로 되어 트랜지스터(PD1)의 게이트와 제1 전원 전압(HV)[또는 제2 전원 전압(LV)]의 인가단 사이를 차단한다. 한편, 트랜지스터(P1)는 이상 검출 신호(S1)가 하이 레벨(이상시의 논리 레벨)일 때에 온으로 되어, 트랜지스터(PD1)의 게이트와 제1 전원 전압(HV)[또는 제2 전원 전압(LV)]의 인가단 사이를 도통한다.
트랜지스터(N1)는 이상 검출 신호(S1)에 따라서 트랜지스터(ND1)의 게이트와 접지 전압(GND)의 인가단 사이를 도통/차단하는 제1 하측 스위치에 상당한다. 트랜지스터(N1)는 이상 검출 신호(S1)가 로우 레벨(정상시의 논리 레벨)일 때에 오프로 되어 트랜지스터(ND1)의 게이트와 접지 전압(GND)의 인가단 사이를 차단한다. 한편, 트랜지스터(N1)는 이상 검출 신호(S1)가 하이 레벨(이상시의 논리 레벨)일 때에 온으로 되어, 트랜지스터(ND1)의 게이트와 접지 전압(GND)의 인가단 사이를 도통한다.
저항(R1)은 내부 회로의 전원 전압 입력단과 접지 전압(GND)의 인가단 사이에 접속된 풀 다운 저항에 상당한다.
버퍼(BUF)는, 제2 전원 전압(LV)과 접지 전압(GND) 사이에서 펄스 구동되는 이상 검출 신호(S1)를 레벨 시프트하여, 제1 전원 전압(HV)[또는 제2 전원 전압(LV)]과 제1 보정 전원 전압(HV')[또는 제2 보정 전원 전압(LV')] 사이에서 펄스 구동되는 게이트 신호(G0)를 생성하고, 이 게이트 신호(G0)를 트랜지스터(P0)의 게이트에 공급한다. 제1 보정 전원 전압(HV')[또는 제2 보정 전원 전압(LV')]은, 제1 전원 전압(HV)[또는 제2 전원 전압(LV)]보다도 소정값 α(예를 들어 α=5V)만큼 낮은 전압값으로 설정하면 된다. 레벨 시프트 기능이 부여된 버퍼(BUF)를 갖는 구성이면, 트랜지스터(P0)를 불필요하게 고내압화할 필요가 없어진다.
인버터(INV)는, 제2 전원 전압(LV)과 접지 전압(GND) 사이에서 펄스 구동되는 이상 검출 신호(S1)를 레벨 시프트하여, 또한 이를 논리 반전시킴으로써, 제1 전원 전압(HV)[또는 제2 전원 전압(LV)]과 제1 보정 전원 전압(HV')[또는 제2 보정 전원 전압(LV')] 사이에서 펄스 구동되는 게이트 신호(G1)를 생성하고, 이 게이트 신호(G1)를 트랜지스터(P1)의 게이트에 공급한다. 레벨 시프트 기능이 부여된 인버터(INV)를 갖는 구성이면, 트랜지스터(P1)를 불필요하게 고내압화할 필요가 없어진다.
도 9는, 보정 전원 전압 생성부(CVG)의 일 구성예를 도시하는 회로도이다. 본 구성예의 보정 전원 전압 생성부(CVG)는, P 채널형 MOS 전계 효과 트랜지스터(b1)와, npn형 바이폴라 트랜지스터(b2)와, 제너 다이오드(b3)와, 저항(b4 및 b5)을 포함한다. 트랜지스터(b1)의 소스는, 제1 보정 전원 전압(HV')[또는 제2 보정 전원 전압(LV')]의 인가단에 접속되는 한편, 저항(b4)을 통해서 제1 전원 전압(HV)[또는 제2 전원 전압(LV)]의 인가단에도 접속되어 있다. 트랜지스터(b1)의 드레인은, 접지 전압(GND)의 인가단에 접속되어 있다. 트랜지스터(b1)의 게이트는, 트랜지스터(b2)의 에미터에 접속되는 한편, 저항(b5)을 통해서 접지 전압(GND)의 인가단에도 접속되어 있다. 트랜지스터(b2)의 콜렉터 및 베이스는, 모두 제너 다이오드(b3)의 애노드에 접속되어 있다. 제너 다이오드(b3)의 캐소드는, 제1 전원 전압(HV)[또는 제2 전원 전압(LV)]의 인가단에 접속되어 있다. 본 구성예의 보정 전원 전압 생성부(CVG)에 따르면, 제1 전원 전압(HV)[또는 제2 전원 전압(LV)]보다도 소정값 α만큼 낮은 제1 보정 전원 전압(HV')[또는 제2 보정 전원 전압(LV')]을 생성하는 것이 가능해진다.
상기 구성으로 이루어지는 부하 구동 회로(11)에서는, 이상 검출 신호(S1)가 하이 레벨(이상시의 논리 레벨)이 되었을 때에 트랜지스터(P0)가 오프로 되어, 프리 드라이버(DRV)를 포함하는 내부 회로로의 전원 전압 공급 라인이 차단된다. 따라서, 제1 전원 전압(HV)이나 제2 전원 전압(LV)에 이상(과전압 또는 감전압)이 생긴 경우라도, 내부 회로의 파괴를 방지하는 것이 가능해진다.
또한, 트랜지스터(P0)가 오프로 되어, 내부 회로로의 전원 전압 공급 라인이 차단되었을 때, 내부 회로의 전원 전압 입력단은, 저항(R1)을 통해서 접지 전압(GND)의 인가단에 풀 다운된다. 따라서, 내부 회로의 전원 전압 입력단이 부정 전압으로 되지 않으므로, 내부 회로의 이상 동작을 초래하지 않게 된다.
한편, 상기 구성으로 이루어지는 부하 구동 회로(11)에서는, 스위치의 온 저항 성분이 원인으로 발생하는 전력 효율의 저하를 회피하기 위해, 푸시풀 출력 회로로의 전원 전압 공급 라인에는 이를 도통/차단하기 위한 스위치가 설치되어 있지 않다.
그 대신에, 상기 구성으로 이루어지는 부하 구동 회로(11)에서는, 트랜지스터(PD1 및 ND1)를 보호하기 위한 수단으로서, 트랜지스터(P1 및 N1)가 설치되어 있다. 이상 검출 신호(S1)가 하이 레벨(이상시의 논리 레벨)이 되었을 때에는, 트랜지스터(P1 및 N1)가 온으로 되어, 트랜지스터(PD1 및 ND1)의 게이트ㆍ소스간이 쇼트된다. 따라서, 트랜지스터(PD1 및 ND1)의 게이트ㆍ소스간에는, 전혀 전압이 걸리지 않는 상태가 되므로, 트랜지스터(PD1 및 ND1)의 게이트ㆍ소스간 내압을 불필요하게 높이는 일 없이, 트랜지스터(PD1 및 ND1)를 보호하는 것이 가능해진다. 물론, 트랜지스터(PD1 및 ND1)의 소스ㆍ드레인 내압은, 제1 전원 전압(HV)[또는 제2 전원 전압(LV)]의 이상시에도 견딜 수 있는 값으로 설계해 둘 필요가 있는 것은 물론이다. 또한, 이상 검출 신호(S1)가 하이 레벨(이상시의 논리 레벨)이 되었을 때에는, 트랜지스터(PD1 및 ND1)가 모두 완전히 오프로 되므로, 출력 신호(OUT)의 출력단은 플로팅 상태(하이 임피던스 상태)가 된다. 도 10은, 상기에서 설명한 이상 보호 동작의 일례를 나타내는 타이밍차트이며, 위에서부터 순차적으로, 제1 전원 전압(HV), 이상 검출 신호(S1), 트랜지스터(P1 및 N1)의 게이트 전압, 트랜지스터(PD1 및 ND1)의 게이트 전압과 출력 신호(OUT)가 묘사되어 있다.
또한, 도 2에서는 명시되어 있지 않지만, 제1 전원 전압(HV)[또는 제2 전원 전압(LV)]의 인가단과, 접지 전압(GND)의 인가단 사이에는, 일반적으로 정전 보호 다이오드가 접속되어 있다. 이 정전 보호 다이오드에는, 이상 검출 신호(S1)에 기초한 보호 동작이 미치지 않으므로, 소자 자체에 충분한 내압을 갖게 해 둘 필요가 있다.
도 3은, 부하 구동 회로(11)의 일 변형예를 도시하는 회로도이다. 도 3에서 도시한 바와 같이, 부하 구동 회로(11)는 트랜지스터(PD1 및 ND1)의 각 게이트에 아날로그 스위치(SW1 및 SW2)를 접속한 구성으로 해도 좋다.
아날로그 스위치(SW1)는 이상 검출 신호(S1)에 따라서 트랜지스터(PD1)의 게이트와 프리 드라이버(DRV) 사이를 도통/차단하는 제2 상측 스위치에 상당한다. 아날로그 스위치(SW1)는 이상 검출 신호(S1)가 로우 레벨(정상시의 논리 레벨)일 때에 온으로 되어, 트랜지스터(PD1)의 게이트와 프리 드라이버(DRV) 사이를 도통한다. 한편, 아날로그 스위치(SW1)는 이상 검출 신호(S1)가 하이 레벨(이상시의 논리 레벨)일 때에 오프로 되어, 트랜지스터(PD1)의 게이트와 프리 드라이버(DRV) 사이를 차단한다. 아날로그 스위치(SW1)를 갖는 구성이면, 이상 검출 신호(S1)가 하이 레벨(이상시의 논리 레벨)이 되었을 때, 트랜지스터(PD1)의 게이트를 보다 확실하게 제1 전원 전압(HV)[또는 제2 전원 전압(LV)]으로 고정하는 것이 가능해진다.
아날로그 스위치(SW2)는 이상 검출 신호(S1)에 따라서 트랜지스터(ND1)의 게이트와 프리 드라이버(DRV) 사이를 도통/차단하는 제2 하측 스위치에 상당한다. 아날로그 스위치(SW2)는 이상 검출 신호(S1)가 로우 레벨(정상시의 논리 레벨)일 때에 온으로 되어, 트랜지스터(ND1)의 게이트와 프리 드라이버(DRV) 사이를 도통한다. 한편, 아날로그 스위치(SW2)는 이상 검출 신호(S1)가 하이 레벨(이상시의 논리 레벨)일 때에 오프로 되어 트랜지스터(ND1)의 게이트와 프리 드라이버(DRV)와의 사이를 차단한다. 아날로그 스위치(SW2)를 갖는 구성이면, 이상 검출 신호(S1)가 하이 레벨(이상시의 논리 레벨)이 되었을 때, 트랜지스터(ND1)의 게이트를 보다 확실하게 접지 전압(GND)으로 고정하는 것이 가능해진다.
상기에서 설명한 바와 같이, 도 2 또는 도 3의 구성을 채용한 모터 드라이버 IC(10)이면, 과전압 파괴 시험이나 2계통의 전원 전압을 반대로 접속하는 파괴 시험(소위 역삽입 시험)의 대책으로서, 트랜지스터(PD1 및 ND1)의 내압을 불필요하게 높이거나, 모터 드라이버 IC(10)에 별도의 외장 부품을 접속하거나 할 필요가 없어지므로, 칩 면적의 축소나 세트의 코스트 다운에 공헌하는 것이 가능해진다.
예를 들어, 제1 전원 전압(HV)이나 제2 전원 전압(LV)을 의도적으로 과전압 상태로 하는 과전압 파괴 시험이 실시되는 경우, 제1 전원 전압(HV) 또는 제2 전원 전압(LV)이 과전압 상태로 되어 있는 동안, 제1 과전압 검출 신호(SA)나 제2 과전압 검출 신호(SC)가 하이 레벨이 되고, 나아가서는, 이상 검출 신호(S1)가 하이 레벨(이상시의 논리 레벨)로 되어 상술한 이상 보호 동작(도 10을 참조)이 작용하므로, IC의 발연이나 파괴를 면하는 것이 가능해진다.
이와 같이, 상기의 보호 기술에 따르면, 우선, 소신호계의 소자에 대해서는 전원 라인의 스위치를 오프함으로써 파괴로부터 보호할 수 있고, 그것으로 막을 수 없는 출력 소자에 대해서는, 게이트 오프용의 스위치를 도입함으로써 파괴로부터 보호할 수 있다. 즉, 상기의 보호 기술을 실현하기 위한 회로 요소로서는, 출력 소자 파괴 대책용의 게이트 오프 스위치와 전원 라인 차단용의 스위치의 양쪽이 모두 중요하다고 말할 수 있다. 또한, 출력 소자에 접속되는 전원 라인의 차단을 행하지 않는 이유는, 스위치의 삽입에 의해 출력 소자의 온 저항이 외관상 증대해 버리는 것을 피하기 위해서이다.
또한, 제1 전원 전압(HV)과 제2 전원 전압(LV)을 반대로 접속하는 파괴 시험(소위 역삽입 시험)이 실시되는 경우에는, 감전압 검출 신호(SB)나 제2 과전압 검출 신호(SC)가 하이 레벨로 되어 상술한 보호 동작이 작용하므로, IC의 발연이나 파괴를 면하는 것이 가능해진다.
<데스크톱 컴퓨터>
도 11은, 광 디스크 재생 장치(1)를 탑재한 데스크톱 컴퓨터의 외관도이다. 본 구성예의 데스크톱 컴퓨터(X)는, 본체 케이스(X10)와, 액정 모니터(X20)와, 키보드(X30)와, 마우스(X40)를 갖는다.
본체 케이스(X10)는 중앙 연산 처리 장치(X11), 메모리(X12), 광학 드라이브(X13) 및 하드디스크 드라이브(X14) 등을 수납한다.
중앙 연산 처리 장치(X11)는 하드디스크 드라이브(X14)에 저장된 오퍼레이팅 시스템이나 각종 어플리케이션 프로그램을 실행함으로써, 데스크톱 컴퓨터(X)의 동작을 통괄적으로 제어한다.
메모리(X12)는 중앙 연산 처리 장치(X11)의 작업 영역(예를 들어 프로그램의 실행시에 태스크 데이터를 저장하는 영역)으로서 이용된다.
광학 드라이브(X13)는, 광 디스크의 리드/라이트를 행한다. 광 디스크로서는, CD[compact disc], DVD[digital versatile disc] 및 BD[Blu-ray disc] 등을 들 수 있다. 또한, 광학 드라이브(X13)로서는, 선출한 광 디스크 재생 장치(1)를 적절히 사용하는 것이 가능하다.
하드디스크 드라이브(X14)는 케이스 내에 밀폐된 자기 디스크를 사용해서 프로그램이나 데이터를 불휘발적으로 저장하는 대용량 보조 기억 장치의 하나이다.
액정 모니터(X20)는 중앙 연산 처리 장치(X11)로부터의 지시에 기초하여 영상을 출력한다.
키보드(X30) 및 마우스(X40)는 유저의 조작을 접수하는 휴먼 인터페이스 디바이스의 하나이다.
<그 밖의 변형예>
또한, 상기의 실시 형태에서는, 모터 드라이버 IC(10)에 본 발명을 적용한 구성을 예를 들어 설명을 행하였지만, 본 발명의 적용 대상은 이에 한정되는 것이 아니라, 도 4의 스위칭 레귤레이터 IC 등, 부하 구동 장치 전반에 널리 적용하는 것이 가능하다.
도 4는, 본 발명의 적용 대상이 될 수 있는 스위칭 레귤레이터 IC의 일 구성예를 도시하는 회로도이다. 본 구성예의 스위칭 레귤레이터 IC(40)는, P 채널형 MOS 전계 효과 트랜지스터(41)와, 정류용 다이오드(42)와, 스위치 제어부(43)와, 과전압 보호부(44)와, 전원 스위치(45)를 갖는 반도체 집적 회로 장치이며, 그 외부에는 출력단을 형성하는 디스크리트 소자로서, 코일(L11), 캐패시터(C11)와 저항(R11 및 R12)이 접속되어 있다. 또한, 본 구성예에서는 출력단이 강압형으로 되어 있지만, 출력단의 구성은 이에 한정되는 것이 아니라, 승압형이나 승강압형으로 해도 좋다.
본 구성예의 스위칭 레귤레이터 IC(40)에 있어서, 트랜지스터(41)는, 도 2의 트랜지스터(PD1)에 상당하고, 정류용 다이오드(42)는, 도 2의 트랜지스터(ND1)에 상당한다. 또한, 정류용 다이오드(42)에 대해서는, 이를 동기 정류용 트랜지스터로 치환하는 것도 가능하다. 또한, 스위치 제어부(43)는, 도 2의 드라이버(DRV)(내부 회로)에 상당하고, 과전압 검출부(44)는, 도 2의 이상 검출 회로(12)에 상당한다. 또한, 전원 스위치(45)는, 도 2의 트랜지스터(P0)에 상당한다. 또한, 도 4에서는 명시되어 있지 않지만, 예를 들어, 트랜지스터(41)의 게이트ㆍ소스간에는, 도 2의 트랜지스터(P1)에 상당하는 소자를 설치하는 것도 가능하다.
또한, 상기의 실시 형태에서는, 모터 드라이버 IC(10)에 2계통의 전원 전압(HV 및 LV)이 입력되는 구성을 예를 들어 설명을 행하였지만, 본 발명의 구성은 이에 한정되는 것이 아니라, 입력되는 전원 전압이 3계통 이상으로 증가한 경우라도, 전원 계통마다 과전압 검출부나 감전압 검출부를 설치하고, 부하 구동 회로마다 이상 검출 신호의 신호 레벨을 적합시키기 위한 레벨 시프트를 준비함으로써, 유연하게 대응하는 것이 가능하다.
이와 같이, 본 발명의 구성은, 상기 실시 형태 외에, 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경을 가하는 것이 가능하다. 즉, 상기 실시 형태는, 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 하고, 본 발명의 기술적 범위는, 상기 실시 형태의 설명이 아니라, 특허청구범위에 의해 나타내어지는 것이며, 특허청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에 속하는 모든 변경이 포함된다고 이해되어야 한다.
본 발명은, 부하 구동 장치의 신뢰성을 높이기 위해 이용하는 것이 가능하다.
1 : 광 디스크 재생 장치
10 : 부하 구동 장치(모터 드라이버 IC)
11 : 부하 구동 회로
111 : 스핀들 모터 드라이버 회로
112 : 스레드 모터 드라이버 회로
113 : 로딩 모터 드라이버 회로
114 : 포커스 액츄에이터 드라이버 회로
115 : 트래킹 액츄에이터 드라이버 회로
116 : 틸트 액츄에이터 드라이버 회로
12 : 이상 검출 회로
121 : 제1 과전압 검출부
121a : 컴퍼레이터
122 : 감전압 검출부
122a : 컴퍼레이터
123 : 제2 과전압 검출부
123a : 컴퍼레이터
124 : 이상 검출 신호 생성부
124a : 레벨 시프터
a1 : N채널형 MOS 전계 효과 트랜지스터
a2 : 전류원
a3 : 인버터
124b : 논리합 연산기
20 : 부하(모터/액츄에이터)
21 : 스핀들 모터
22 : 스레드 모터
23 : 로딩 모터
24 : 포커스 액츄에이터
25 : 트래킹 액츄에이터
26 : 틸트 액츄에이터
30 : 마이크로컴퓨터
40 : 스위칭 레귤레이터 IC
41 : P 채널형 MOS 전계 효과 트랜지스터
42 : 정류용 다이오드
43 : 스위치 제어부(내부 회로)
44 : 과전압 보호부(이상 검출 회로)
45 : 전원 스위치
PD1 : P 채널형 DMOS 전계 효과 트랜지스터
ND1 : N 채널형 DMOS 전계 효과 트랜지스터
P0, P1 : P 채널형 MOS 전계 효과 트랜지스터
N1 : N 채널형 MOS 전계 효과 트랜지스터
R1 : 저항
DRV : 프리 드라이버
BUF : 버퍼(레벨 시프트 기능 부여)
INV : 인버터(레벨 시프트 기능 부여)
CVG : 보정 전원 전압 생성부
b1 : P 채널형 MOS 전계 효과 트랜지스터
b2 : npn형 바이폴라 트랜지스터
b3 : 제너 다이오드
b4, b5 : 저항
SW1, SW2 : 아날로그 스위치
L11 : 코일
C11 : 캐패시터
R11, R12 : 저항
X : 데스크톱 컴퓨터
X10 : 본체 케이스
X11 : 중앙 연산 처리 장치
X12 : 메모리
X13 : 광학 드라이브
X14 : 하드디스크 드라이브
X20 : 액정 모니터
X30 : 키보드
X40 : 마우스

Claims (22)

  1. 전원 전압의 공급을 받아 동작하는 내부 회로와,
    상기 전원 전압의 공급을 받아 부하를 구동하는 출력 회로와,
    상기 전원 전압을 감시하여 이상 검출 신호를 생성하는 이상 검출 회로와,
    상기 이상 검출 신호에 따라서 상기 내부 회로로의 전원 전압 공급 라인을 도통/차단하는 전원 스위치
    를 갖는 것을 특징으로 하는 부하 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내부 회로는, 상기 출력 회로에 구동 신호를 공급하는 구동 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 부하 구동 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 내부 회로의 전원 전압 입력단과 접지단 사이에 접속된 풀 다운 저항을 갖는 것을 특징으로 하는 부하 구동 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 출력 회로는, 전원단과 출력단 사이에 접속된 P형의 상측 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 부하 구동 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 이상 검출 신호에 따라서 상기 상측 트랜지스터의 게이트와 상기 전원단 사이를 도통/차단하는 제1 상측 스위치를 갖는 것을 특징으로 하는 부하 구동 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이상 검출 신호에 따라서 상기 상측 트랜지스터의 게이트와 상기 구동 회로 사이를 도통/차단하는 제2 상측 스위치를 갖는 것을 특징으로 하는 부하 구동 장치.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 출력 회로는, 상기 접지단과 상기 출력단 사이에 접속된 N형의 하측 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 부하 구동 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 이상 검출 신호에 따라서 상기 하측 트랜지스터의 게이트와 상기 접지단 사이를 도통/차단하는 제1 하측 스위치를 갖는 것을 특징으로 하는 부하 구동 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 이상 검출 신호에 따라서 상기 하측 트랜지스터의 게이트와 상기 구동 회로 사이를 도통/차단하는 제2 하측 스위치를 갖는 것을 특징으로 하는 부하 구동 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부 회로로서, 제1 전원 전압을 받아 동작하는 제1 내부 회로와, 상기 제1 전원 전압보다도 낮은 제2 전원 전압을 받아 동작하는 제2 내부 회로를 갖고,
    상기 출력 회로로서, 상기 제1 전원 전압을 받아 제1 부하를 구동하는 제1 출력 회로와, 상기 제2 전원 전압을 받아 제2 부하를 구동하는 제2 출력 회로를 갖는 것을 특징으로 하는 부하 구동 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 이상 검출 회로는,
    상기 제1 전원 전압을 감시하여 제1 과전압 검출 신호를 생성하는 제1 과전압 검출부와,
    상기 제2 전원 전압을 감시하여 제2 과전압 검출 신호를 생성하는 제2 과전압 검출부와,
    상기 제1 과전압 검출 신호와 상기 제2 과전압 검출 신호에 기초하여 상기 이상 검출 신호를 생성하는 이상 검출 신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 부하 구동 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 과전압 검출부는, 상기 제1 전원 전압과 제1 과전압 검출 전압을 비교하여 상기 제1 과전압 검출 신호를 생성하는 제1 컴퍼레이터를 포함하고,
    상기 제2 과전압 검출부는, 상기 제2 전원 전압과 제2 과전압 검출 전압을 비교하여 상기 제2 과전압 검출 신호를 생성하는 제2 컴퍼레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 부하 구동 장치.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 제1 과전압 검출 신호의 신호 레벨을 조정하여 상기 이상 검출 신호 생성부에 공급하는 제1 레벨 시프터를 갖는 것을 특징으로 하는 부하 구동 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 레벨 시프터는,
    드레인이 상기 제1 전원 전압의 인가단에 접속되고, 게이트가 상기 제1 과전압 검출 신호의 인가단에 접속된 트랜지스터와,
    상기 트랜지스터의 소스와 접지단 사이에 접속된 전류원과,
    입력단이 상기 트랜지스터의 소스에 접속되고, 출력단이 상기 이상 검출 신호 생성부에 접속되고, 제1 전원단이 상기 제2 전원 전압의 인가단에 접속되고, 제2 전원단이 접지단에 접속된 인버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 부하 구동 장치.
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이상 검출 회로는, 또한, 상기 제1 전원 전압을 감시하여 감전압 검출 신호를 생성하는 감전압 검출부를 포함하고,
    상기 이상 검출 신호 생성부는, 상기 제1 과전압 검출 신호, 상기 제2 과전압 검출 신호 및 상기 감전압 검출 신호에 기초하여 상기 이상 검출 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 부하 구동 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 감전압 검출부는, 상기 제1 전원 전압과 감전압 검출 전압을 비교하여 상기 감전압 검출 신호를 생성하는 제3 컴퍼레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 부하 구동 장치.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이상 검출 신호의 신호 레벨을 조정하는 제2 레벨 시프터를 갖는 것을 특징으로 하는 부하 구동 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2 레벨 시프터는, 상기 이상 검출 신호의 신호 레벨을, 상기 제2 전원 전압과 접지 전압 사이에서 펄스 구동되는 상태로부터, 상기 제1 전원 전압과 상기 제1 전원 전압보다도 소정값만큼 낮은 제1 보정 전원 전압 사이에서 펄스 구동되는 상태, 또는, 상기 제2 전원 전압과 상기 제2 전원 전압보다도 소정값만큼 낮은 제2 보정 전원 전압 사이에서 펄스 구동되는 상태로 조정하는 것을 특징으로 하는 부하 구동 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 전원 전압 또는 상기 제2 전원 전압으로부터 상기 제1 보정 전원 전압 또는 상기 제2 보정 전원 전압을 생성하여 상기 제2 레벨 시프터에 공급하는 보정 전원 전압 생성부를 갖는 것을 특징으로 하는 부하 구동 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 보정 전원 전압 생성부는,
    소스가 상기 제1 보정 전원 전압 또는 상기 제2 보정 전원 전압의 인가단에 접속되고, 드레인이 접지단에 접속된 제1 트랜지스터와,
    에미터가 상기 제1 트랜지스터의 게이트에 접속된 제2 트랜지스터와,
    애노드가 상기 제2 트랜지스터의 베이스 및 콜렉터에 접속되고, 캐소드가 상기 제1 전원 전압 또는 상기 제2 전원 전압의 인가단에 접속된 제너 다이오드와,
    상기 제1 트랜지스터의 소스와 상기 제1 전원 전압 또는 상기 제2 전원 전압의 인가단 사이에 접속된 제1 저항과,
    상기 제2 트랜지스터의 에미터와 접지단 사이에 접속된 제2 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 부하 구동 장치.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 기재된 부하 구동 장치와, 상기 부하 구동 장치에 의해 구동되는 부하를 갖는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 전자 기기는, 컴퓨터에 탑재되어 광 디스크의 재생 또는 기록/재생을 행하는 광 디스크 재생 장치이며, 상기 부하는, 스핀들 모터, 스레드 모터, 로딩 모터, 포커스 액츄에이터, 트래킹 액츄에이터 및 틸트 액츄에이터 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전자 기기.
KR1020137031346A 2011-05-27 2012-05-25 부하 구동 장치 및 이를 사용한 전자 기기 KR101545803B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2011-119207 2011-05-27
JP2011119207 2011-05-27
PCT/JP2012/063471 WO2012165328A1 (ja) 2011-05-27 2012-05-25 負荷駆動装置及びこれを用いた電子機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140004790A true KR20140004790A (ko) 2014-01-13
KR101545803B1 KR101545803B1 (ko) 2015-08-19

Family

ID=47259185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137031346A KR101545803B1 (ko) 2011-05-27 2012-05-25 부하 구동 장치 및 이를 사용한 전자 기기

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9509208B2 (ko)
JP (1) JP5740471B2 (ko)
KR (1) KR101545803B1 (ko)
CN (1) CN103563227B (ko)
TW (1) TWI591626B (ko)
WO (1) WO2012165328A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6031871B2 (ja) * 2012-07-25 2016-11-24 富士通株式会社 Ｄｃｄｃコンバータ
CN104300569B (zh) * 2014-09-29 2016-04-20 华中科技大学 基于混合型mmc的hvdc直流侧短路故障穿越和恢复方法
US9866108B2 (en) * 2014-10-08 2018-01-09 Power Intergrations, Inc. PFC shutdown circuit for light load
US10209279B2 (en) 2015-06-24 2019-02-19 Allegro Microsystems, Llc Methods and apparatus for monitoring a level of a regulated source
JP6203326B1 (ja) * 2016-04-22 2017-09-27 三菱電機株式会社 交流回転機の制御装置
CN111693823B (zh) * 2019-03-11 2024-04-16 张民基 一种耐压测试装置
CN112630513B (zh) * 2020-12-09 2023-10-27 北方工业大学 一种Boost电容电压检测电路

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0732600B2 (ja) * 1988-06-17 1995-04-10 株式会社村田製作所 スイッチング電源回路
JPH0698532A (ja) * 1992-09-14 1994-04-08 Matsushita Electric Works Ltd 電源装置
CN1254791C (zh) 2003-04-22 2006-05-03 明基电通股份有限公司 可防止光学头烧坏的光盘装置及其保护电路
JP3953443B2 (ja) * 2003-07-08 2007-08-08 ローム株式会社 昇降圧ｄｃ−ｄｃコンバータ及びこれを用いたポータブル機器
JP4052998B2 (ja) * 2003-11-25 2008-02-27 シャープ株式会社 電源回路及びそれを用いた電子機器
JP2007306637A (ja) * 2006-05-08 2007-11-22 Rohm Co Ltd 負荷駆動装置及びこれを用いた電気機器
US20090190449A1 (en) 2006-05-30 2009-07-30 Yamada Shin-Ichi Optical head transfer device, integrated circuit for optical head transfer device, focusing lens driving device, and integrated circuit for focusing lens driving device
JP4445978B2 (ja) 2007-04-12 2010-04-07 ローム株式会社 モータ駆動装置、モータの制御方法およびそれを用いた冷却装置
JP2008306788A (ja) * 2007-06-05 2008-12-18 Ricoh Co Ltd スイッチングレギュレータ及びスイッチングレギュレータの動作制御方法
JP4806393B2 (ja) 2007-12-14 2011-11-02 オンセミコンダクター・トレーディング・リミテッド 駆動信号生成回路
JP2009254170A (ja) * 2008-04-08 2009-10-29 Hitachi-Lg Data Storage Inc モータ駆動回路
CN202818097U (zh) * 2009-05-19 2013-03-20 罗姆股份有限公司 电源装置和提供了它的电子设备
JP5363879B2 (ja) * 2009-06-03 2013-12-11 ルネサスエレクトロニクス株式会社 ドライバ回路
JP5618733B2 (ja) * 2009-12-09 2014-11-05 ローム株式会社 半導体装置及びこれを用いたスイッチングレギュレータ
US8665571B2 (en) * 2011-05-18 2014-03-04 Analog Devices, Inc. Apparatus and method for integrated circuit protection
JP2012213250A (ja) * 2011-03-30 2012-11-01 Semiconductor Components Industries Llc 保護回路および入出力回路
US9520767B2 (en) * 2011-09-13 2016-12-13 Fairchild (Taiwan) Corporation Protection circuit for power converter
US8917076B2 (en) * 2012-08-10 2014-12-23 Monolithic Power Systems, Inc. Off-line regulator with pass device and associated method
US9054517B1 (en) * 2013-03-14 2015-06-09 S3C, Inc. Smart diagnosis and protection circuits for ASIC wiring fault conditions

Also Published As

Publication number Publication date
JP5740471B2 (ja) 2015-06-24
KR101545803B1 (ko) 2015-08-19
TWI591626B (zh) 2017-07-11
US20140084835A1 (en) 2014-03-27
CN103563227B (zh) 2017-06-09
CN103563227A (zh) 2014-02-05
WO2012165328A1 (ja) 2012-12-06
US9509208B2 (en) 2016-11-29
TW201303855A (zh) 2013-01-16
JPWO2012165328A1 (ja) 2015-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101545803B1 (ko) 부하 구동 장치 및 이를 사용한 전자 기기
US9054607B2 (en) Motor drive device, magnetic disk storage device, and electronic device
US20140300993A1 (en) Motor drive device, magnetic disk storage device, and electronic appliance
CN101159374B (zh) 负载驱动装置和使用该装置的电气设备
JP6344956B2 (ja) 電源回路
CN111835182A (zh) 驱动装置、供电系统以及测试驱动装置的方法
US9025266B2 (en) Semiconductor integrated circuit device, magnetic disk storage device, and electronic apparatus
US9142248B2 (en) Motor drive device, magnetic disk storage device, and electronic device
US9052344B2 (en) Current detection circuit, motor driving device, magnetic disk storage device, and electronic appliance
CN108292517B (zh) 半导体装置
US8963452B2 (en) Motor drive device, magnetic disk storage device, and electronic appliance
US20130258515A1 (en) Motor drive device, magnetic disk storage device, and electronic appliance
JP2011100499A (ja) ハードディスク装置制御回路およびハードディスク装置
US8982498B2 (en) Switching regulator, motor drive device, magnetic disk storage device, and electronic apparatus
WO2012060287A1 (ja) 負荷駆動装置及びこれを用いたディスク再生装置
US8982497B2 (en) Class-AB amplifier, motor drive device, magnetic disk storage device, and electronic apparatus
JP6072585B2 (ja) 半導体装置
US8970139B2 (en) Motor drive device, magnetic disk storage device, and electronic apparatus
JP6017822B2 (ja) 過電流保護回路、負荷駆動装置、光ディスク装置、カーオーディオ機器
US20240006978A1 (en) Semiconductor driving device and power conversion device using same
KR20170042161A (ko) 역전류 방지 장치 및 이를 구비하는 공급 전원 안정화 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180719

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190722

Year of fee payment: 5