电机驱动装置、堵转保护方法及使用了它的冷却装置的制作方法

文档序号:7334369阅读:254来源:国知局
专利名称:电机驱动装置、堵转保护方法及使用了它的冷却装置的制作方法
技术领域
本发明涉及电机的驱动技术,特别涉及具有堵转(lock)保护功能的
电机驱动装置、使用了它的冷却装置、以及堵转保护方法。
背景技术
伴随于近年来个人计算机、工作站的高速化,CPU ( Central Processing Unit:中央处理单元)、DSP ( Digital Signal Processor:数字信号处理器) 等运算处理用LSI ( Large Scale Integration circuit:大规模集成电路)的动 作速度不断上升。
这样的LSI随着其动作速度、即时钟频率的变高,发热量也变大。存 在由于LSI的发热导致该LSI本身出现热失控、或者对周围的电路造成影 响的问题。因此,对LSI进行适当的热冷却正成为极其重要的技术。
作为用于冷却LSI的技术的 一例,有利用冷却风扇的空冷式冷却方法。 在该方法中,例如,与LSI表面相对地设置冷却风扇,由冷却风扇向LSI 表面吹送冷空气。
在驱动冷却风扇的电机中,当电机由于风扇中夹入异物等而发生堵转 时,线图或半导体元件中会流过过大的电流等,有可能损害作为器件的可 靠性。为了应对这样的问题,使用在电机停止时停止对电机线圈的通电的 堵转保护电路。
专利文献1 :特开2005-6405号公报
专利文献2 :特开平10-234130号公4艮

发明内容
〔发明所要解决的课题〕
在专利文献1所记载的技术中,当基于检测电机的旋转状态的旋转传 感器的输出而检测到电机停止了旋转时,在至电机恢复旋转状态的期间内 产生自动恢复信号E。自动恢复信号E例如是反复按顺序重复约0.5秒的"通(ON)"和约3秒的"断(OFF)"的信号。即,当检测到电机的旋 转停止了时,夹有约3秒钟的停止期间地反复尝试约0.5秒钟的电机起动。 然而,在专利文献1所记载的技术中,不仅是电机发生堵转的时候, 在电机根据控制信号的指示而停止了的情况下,堵转保护功能也进行动 作。因此,当堵转保护功能进行动作后从外部输入了使电机旋转的信号时, 在该输入后至自动恢复信号E变成"通"的期间内无法使电机旋转。即, 在电机根据控制信号的指示而停止后,检测到冷却对象的器件的温度上 升、电机再次开始旋转时,在旋转开始前会发生时滞(time lag),在温度 管理上成为问题。本发明人认识到这样的状况,做出了本发明,其目的在于提供一种在 电机根据控制信号的指示而停止后,能立刻再次开始电机的旋转的电机驱 动装置、堵转保护方法及使用了它的冷却装置。 〔用于解决课题的方案〕本发明的一个方案涉及电机驱动装置。电机驱动装置包括驱动部, 基于指示驱动对象电机的旋转的控制信号,控制对电机的通电;堵转保护 电路,在电机停止时,停止对电机的通电;堵转控制部,在控制信号连续 第1时间以上地指示电机的停止时,使堵转保护电路成为非有效状态;待 机控制部,以控制信号连续第1时间以上地指示电机的停止为触发开始时 间测定,并在经过预定的第2时间后,使该电机驱动装置的至少一部分停 止,使之转移为待机模式。根据该方案,堵转控制部在控制信号连续第1时间以上地指示电机的 停止时,使堵转保护电路非有效化,所以能够加快电机根据控制信号的指 示而停止后的再驱动。控制信号可以是脉冲宽度调制信号。也可以将调节 该脉冲宽度调制信号的占空比的信号作为控制信号。进而,由于在经过第2时间后转移为待机模式,所以能够谋求低耗电 化,在转移为待机模式时,堵转保护电路成为非有效状态,所以之后指示 电机的驱动时也能迅速使之旋转。待机控制部可以在待机模式下使生成本电机驱动装置的基准电压的 电压源(起动电路)停止。待机控制部可以在待机模式下停止对用于检测电机的旋转的霍尔元 件供给电压。霍尔元件中流过的电流与其他电路块的电流相比相对较大,所以能够有效地降低消耗功率。待机控制部可以在待机模式下固定与电机的线圈相连接的输出级的 晶体管的控制端子的电位,使该晶体管全截止。输出级的晶体管的尺寸较大,所以通过使之全截止,降低消耗功率的 效果较明显。待机控制部可以以控制信号指示电机的驱动为触发,从待机模式恢复 到通常模式。堵转控制部可以包括计数器电路,对从控制信号指示电机的停止起的 经过时间进行计测。此时,能够正确地计测预定的第1时间。作为预定的第1时间,可以设定比在堵转保护电路中确认电机停止所 需要的检验期间短的时间。此时,在电机根据控制信号的指示而停止后、 堵转保护功能进行动作前,使堵转保护电路成为非有效状态,所以在基于 控制信号的电机停止后再次驱动电机时,能够立刻再开始电机的旋转。电机驱动装置可以被一体集成在一个半导体衬底上。所谓"一体集 成",包括将电路的所有结构要件形成在半导体衬底上的情况,和对电路 的主要结构要件进行一体集成的情况,也可以为调节电路常数而将一部分 电阻、电容器等设置在半导体衬底的外部。通过将电机驱动装置集成为一 个LSI,能够减少电^^面积。本发明的另一方案是一种冷却装置。该装置包括风扇电机;以该风 扇电机为驱动对象电机进行驱动的上述任一种电机驱动装置。通过该方案,上述电机驱动装置的堵转控制部在控制信号连续预定的 第1时间以上指示电机停止时,使堵转保护电路成为非有效状态,所以在 电机根据控制信号的指示而停止后能立刻再次开始电机的旋转,能够适当 地管理冷却对象的器件的温度。本发明的再一个方案是一种堵转保护方法。该方法是在驱动对象电机 停止时停止对电机的通电的堵转保护方法,包括监视指示电机的旋转的 控制信号,对控制信号连续指示电机的停止的时间进行计测的步骤;当计 测的时间超过预定的第1时间时,解除堵转保护的步骤;以计测的期间达 到第l时间为触发,进一步计测预定的第2时间,当经过该第2时间后, 使电机驱动装置的至少 一部分转移为待机模式的步骤。通过该方案,在控制信号超过预定的第1时间地指示电机的停止时,堵转保护被解除,所以在控制信号指示电机的停止后能立刻再开始电机的 旋转,并能降低功率消耗。
应当注意,上述结构要件的任意组合或重新配置等都如所提出的实施 例一样有效,或者已被所提出的实施例覆盖。
此外,该发明内容并不一定描述了全部必要特征,因此本发明还可以 是这些所描述的特征的子组合。


以下参照附图以示例的方式对实施方式进行描述,这些附图意在示例
而非限制,并且对各附图中相同的单元标以相同的标号,其中 图1是表示实施方式的冷却装置的结构的电路图。 图2是表示图1的冷却装置中的风扇电机的驱动再开始动作的时序图。
图3是表示变形例的驱动部的结构的电路图。
具体实施例方式
以下,基于优选的实施方式说明本发明。这些实施方式只是例示,并 非限定本发明的范围。实施方式中所描述的所有特征及其组合,不一定就 是本发明的本质特征。
实施方式涉及由风扇向例如LSI等冷却对象吹送冷空气的冷却装置。
图1表示实施方式的冷却装置200的结构。
冷却装置200包括电机驱动装置100、风扇电机112、霍尔元件114。
风扇电机112是单相全波电机,与未图示的冷却对象物相对地配置。 该风扇电机112中,由从电机驱动装置IOO输出的驱动电压控制线圈电流、 即通电状态,乂人而控制风扇电机112的旋转。
霍尔元件114的第1端子经由电阻R12与施加霍尔偏置电压HB的电 源线相连接,其第2端子经由电阻R11接地。通过电阻R12和电阻R11 来调节从霍尔元件114输出的信号的大小。因此,根据后述的迟滞比较器 22的同相输入范围,也可以使电阻Rll或电阻R12的任一者或两者短路。 另外,霍尔偏置电压HB由电机驱动装置100生成。
霍尔元件114输出电平根据风扇电机112的转子的位置而变化的第1霍尔信号VH1、第2霍尔信号VH2。当风扇电机112旋转时,第l霍尔 信号VH1和第2霍尔信号VH2是彼此反相、周期根据风扇电机112的转速而变4b的正弦波。电机驱动装置100基于第1霍尔信号VH1、第2霍尔信号VH2、控 制信号Vcnt驱动风扇电机112。电机驱动装置100具有在后述的控制信号 Vcnt预定时间以上地指示风扇电机112的停止时,取消(非有效化)停止 对风扇电机112的通电的堵转保护功能的功能。另外,优选电机驱动装置 100是被一体集成在一个半导体衬底上的功能IC。电机驱动装置100中,作为信号的输入输出用的端子,具有第l输入 端子102、第2输入端子104、控制输入端子106、第1输出端子108、第 2输出端子110、霍尔偏置端子lll。第l输入端子102和第2输入端子104分别被输入由霍尔元件114输 出的第1霍尔信号VH1和第2霍尔信号VH2。控制输入端子106被从外部输入指示风扇电机112的旋转的控制信号 Vcnt。从第l输出端子108和第2输出端子IIO分别输出驱动风扇电机112 的第1驱动电压Vdrl和第2驱动电压Vdr2。电才几驱动装置IOO主要包括驱动部10、保护电^各12、 PWM (Pulse Width Modulation:脉沖宽度调制)电路14、待机(stand by )控制部20、 电压源30、起动电^各31。PWM电路14基于从外部输入的控制信号Vent生成PWM信号 Vpwm。所生成的PWM信号Vpwm^皮输入到后述的预驱动电路24。 PWM 电路14包括振荡器52和比较器54。振荡器52例如生成三角波或锯齿波等。优选振荡频率与风扇电机112 '的转速相比足够大。比较器54将振荡器52的输出电压Vosc和控制信号 Vent进行比较,输出在Vcnt>Vosc时变成高电平、在VcnKVosc时变成低 电平的PWM信号Vpwm。在使风扇电机112的转速上升时,只要加大控 制信号Vcnt,增大PWM信号Vpwm的占空比即可。在使风扇电机112 的转速下降时,只要减小控制信号Vent,减小PWM信号Vpwm的占空比 即可。在使风扇电机112停止时,只要进一步减小控制信号Vcnt,使PWM 信号Vpwm的"通"占空比为零即可。驱动部IO基于第1霍尔信号VH1、第2霍尔信号VH2以及后述的 PWM信号Vpwm驱动风扇电才几112。
马区动部10包括迟滞比较器22、预驱动电路24、 H桥26、开关SW1 ~ SW4。
迟滞比较器22对从霍尔元件114输出的第1霍尔信号VH1和第2霍 尔信号VH2进行比4交,输出在VH1>VH2时变成高电平、在VHKVH2 时变成低电平的方波信号Vrct。
电路14输出的PWM信号Vpwm,控制构成H桥26的各开关的通和断。 H桥26基于预驱动电路24的控制,将第1驱动电压Vdrl和第2驱 动电压Vdr2提供给风扇电机112。 H桥26包括第1高侧开关MH1、第2 高侧开关MH2、第1低侧开关ML1、第2低侧开关ML2。
第1高侧开关MH1、第2高侧开关MH2是P沟道MOSFET ( Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:金属氧4匕物半导体场凌文应晶体 管),第1低侧开关ML1、第2低侧开关ML2是N沟道MOSFET。
第1高侧开关MHl和第1低侧开关ML 1被串联连接在施加电源电压 Vdd的电源线与接地之间。第1高侧开关MH1、第l低侧开关MLl的连 ^接点的电压作为第1驱动电压Vdrl,经由第1输出端子108施加于风扇电 才几112的一端。
第1高侧开关MH1、第1低侧开关ML1的导通、截止状态由输入到 各栅极的栅极控制信号SH1、 SL1控制。即,第1高侧开关MH1在栅极 控制信号SH1为低电平时导通,在其为高电平时截止。另外,第l低侧开 关ML1在栅极控制信号SL1为高电平时导通,在其为低电平时截止。
施加于风扇电机112的第l驱动电压Vdrl在第1高侧开关MH1导通、 第1低侧开关ML1截止时成为电源电压Vdd,在第1高侧开关MH1截止、 第1低侧开关ML1导通时成为接地电位0V。
同样地,第2高侧开关MH2和第2低侧开关ML2也被串联连接在电 源线与接地之间。第2高侧开关MH2和第2低侧开关ML2的连接点的电 压作为第2驱动电压Vdr2,经由第2输出端子110施加于风扇电片几112 的另一端。
保护电路12基于从迟滞比较器22输出的方波信号Vrct和从PWM电路14输出的PWM信号Vpwm,控制预驱动电路24的H桥26的各开关 的导通和截止。保护电路12的动作分为以下两种情形。一是即使PWM信号Vpwm反复变换高电平和低电平,方波信号Vrct 也不发生变动的情形,即由于夹有异物等不可抗力,风扇电机12发生堵 转的情形。此时,保护电路12向预驱动电路24指示停止对风扇电机112 的通电。由此,防止对电才几线圏的过电流等。另一个是PWM信号Vpwm出现预定时间以上的j氐电平的情形,即主 动地使风扇电机112停止的情形。此时,不同于上述情形,即使方波信号 Vrct不变动,保护电路12也不指示停止对风扇电才几112的通电。由此, 主动停止风扇电机112后的再起动动作变得顺畅。保护电路12包括堵转保护电路32、堵转控制部34。另外,也可以再 包括TSD ( Thermal Shut Down:过温保护)电路等。堵转保护电路32在后述的使能信号EN为高电平时被有效化(active ), 在其为低电平时被非有效化。在有效时,堵转保护电路32例如对从迟滞比较器22输出的方波信号 Vrct进行监视等,检测风扇电机U2停止的情况。堵转保护电路32在检 测到风扇电机112的堵转时,将输出到预驱动电路24的停止信号Vstop 从低电平切换为高电平。当停止信号Vstop切换为高电平时,预驱动电路 24使构成H桥26的晶体管MH1、 MH2、 ML1、 ML2全部截止。使开关 截止的时间优选是数百微秒~数秒。晶体管的截止也可以通过使后述的开 关SW1 ~ SW4接通来进行。在由停止信号Vst叩使通电停止后,即使生 成PWM信号Vpwm,也不对风扇电机112提供电流。由此,能够防止风扇电机112堵转时流入过电流。另外,在从风扇电 机112停止起至堵转保护电路32确认该停止的期间内设有^^验期间。检 验期间例如是0.5s程度,可以根据堵转保护电路32的内部结构而适当决 定。另一方面,在非有效时,堵转保护电路32将一直是低电平的停止信 号Vstop输出给预驱动电路24。堵转控制部34在PWM电^各14所生成的PWM信号Vpwm超过预定 时间地呈现低电平时,使堵转保护电路32成为非有效状态。预定时间可以比PWM信号Vpwm的周期足够长,也可以比至堵转保护电3各32确认 风扇电机112堵转的抬r验期间短。预定时间在实施方式中被设定为60ms。 该60ms是基于假定的PWM信号Vpwm的下限频率时的"断"占空比' (off-duty)而设定的时间。
堵转控制部34包括计数器36和时钟生成器38。
时钟生成器38生成预定频率的时钟。预定频率是按照上述设定的预 定时间而适当确定的。计数器36在从比较器54输出的PWM信号Vpwm 为低电平期间,对时钟生成器38所生成的时钟数进行计数。即,计数器 36在由PWM信号Vpwm的下降沿将其计数值复位后开始计数,对其再次 被PWM信号Vpwm的下降沿复位之前的时钟进行计数。当通过计数4企测 到PWM信号Vpwm超过上述预定时间地呈现低电平时,计数器36将使 能信号EN从高电平切换为低电平,输出到堵转保护电路32。
堵转保护电路32在使能信号EN切换为低电平后成为非有效状态, 输出到预驱动电路24的停止信号Vstop被保持低电平。此时,PWM信号 Vpwm连续呈现低电平,所以即使停止信号Vst叩是低电平,预驱动电路 24也将构成H桥26的各开关控制为截止,所以风扇电机112不纟皮通电。
另外,已基于使能信号EN切换为低电平而变成非有效状态的堵转保 护电路32在之后PWM信号Vpwm成为高电平时再次成为有效状态。
待机控制部20接收使能信号EN。待机控制部20在使能信号EN从 高电平转变为低电平时开始时间测定。这里,使能信号EN从高电平转变 为低电平,意味着控制信号Vcnt持续第1时间t 1以上地指示风扇电机 112的停止。
然后,在PWM信号Vpwm被固定为低电平的状态下,从时间测定开 始起经过预定的第2时间t2后,将电机驱动装置100设定成待机模式, 使电机驱动装置100的至少一部分动作停止,谋求节电。待机控制部20 在待机模式下使待机信号STB成为高电平。待机信号STB在待机模式和 通常动作模式下被提供给执行不同处理的电路块,在待机模式下被提供给 关闭的电路块。即,待机控制部20在PWM信号Vpwm持续(t 1 + t 2 ) 期间呈现低电平时,使电机驱动装置100转移为待机模式。
下面"i兌明祠讶几处理。
起动电路31是生成电机驱动装置100的基准电压的电压源。待机控制部20在待机模式下停止起动电路31。通过关闭基准电压,基于该基准 电压生成的基准电流被关断,所以停止对电机驱动装置100内的各电路块 供给基准电流,谋求低耗电化。另外,电机驱动装置100包含生成霍尔偏置电压HB的电压源30,该 霍尔偏置电压HB是应经由霍尔偏置端子lll提供给霍尔元件114的电压。 电压源30在待机信号STB成为高电平时关闭,停止对霍尔元件114的电 压供给。由此,减少了霍尔元件114、电阻Rll、 R12的功率消耗。进而,在图l的电路中,在H桥26的各晶体管的栅极-源极间设有开 关SW1 ~ SW4。与待机信号STB相联动地控制开关SW1 ~ SW4的接通和 关断,在待机模式下接通。结果,H桥26的各晶体管完全成为截止状态, 待机模式下的功率消耗被进一 步降低。在待机模式下,其他不需要的电路被关闭。进而,待机控制部20接收PWM信号Vpwm。待机控制部20在待机 模式下以控制信号Vcnt指示了风扇电机112的驱动为触发,从待机模式 恢复为通常模式。例如,待机控制部20可以通过监视PWM信号Vpwm 的边沿来恢复为通常模式。恢复为通常模式后,待机信号STB成为低电平,起动电路31起动, 生成基准电压。由此,电流被提供到电机驱动装置100的各电路块,再次 开始动作。图2是表示图1的冷却装置200中的风扇电机的驱动再开始动作的时 序图。图2的时序图中从上到下依次表示出第2霍尔信号VH2、 PWM信 号Vpwm、使能信号EN、待机信号STB、电路的消耗电流Icc、以及停止 信号Vstop的时间波形。另外,在该图中纵轴和横轴被适当放大、缩小地 来表示。从时刻TO至Tl期间,PWM电路14输出与控制信号Vent的大小对 应的占空比的PWM信号Vpwm。在此期间,风扇电机112以与PWM信 号Vpwm的占空比对应的速度旋转,第2霍尔信号VH2表示与风扇电机 112的转速对应的频率的正弦波。另外,在此期间PWM信号Vpwm以较 短时间反复呈现高电平和低电平,所以使能信号EN呈现高电平。因此, 堵转保护电路32是有效状态。另外,由于风扇电机112没有停止,所以 从堵转保护电路32输出到预驱动电路24的停止信号Vstop是低电平。因此,预驱动电路24通过对H桥26的各开关进行导通、截止控制,来向风 扇电机112提供第1驱动电压Vdrl和第2驱动电压Vdr2。
在时刻Tl,为停止风扇电机112的驱动而使控制信号Vcnt下降后, PWM信号Vpwm的占空比变成0。在时刻Tl以后,PWM信号Vpwm在 为在时刻T4再次开始风扇电机112的驱动而提升控制信号Vcnt之前的期 间内,成为低电平。
计数器36从PWM信号Vpwm的占空比变成0的时刻Tl起对时钟生 成器38所生成的时钟数进行计数,在经过预定的第1时间Tl ( =60ms) 后的时刻T2,使使能信号EN从高电平切换为低电平。由此,使堵转保护 电路32成为非有效状态。
为明确本实施方式的第l效果,说明不由使能信号EN进行堵转保护 电路32的有效、非有效切换时的动作。
在此情况下,通过PWM信号的占空比变成0,风扇电才几112的4^转 停止,在时刻Tl霍尔信号VH2被固定。若霍尔信号VH2或方波信号Vrct 在预定的检验期间t3 (例如0.5s)内连续地持续一定值,则堵转保护电 路32判定为风扇电机112被堵转了。换言之,检验期间T3是堵转保护电 路32确认风扇电机112停止所需要的时间。如果堵转保护电路32是有戋支 状态,则在从时刻Tl起经过检验期间t 3后的时刻T5,将输出到预驱动 电路24的停止信号Vstop切换为高电平。此时的波形用单点划线来表示。 停止信号Vstop成为高电平后,对风扇电机112的通电被停止数秒期间。 于是,当在时刻T4控制信号Vcnt的电平上升,指示风扇电机112的旋转 时,由于电路完全成为停止状态,所以风扇电机112的开始旋转变得较慢。 例如,若在停止信号Vstop变成高电平后立刻由控制信号Vcnt指示风扇电 机112的旋转,则由于之后数秒内不被通电,所以风扇电机112的旋转延 迟。
与此不同,在本实施方式中由使能信号EN切换堵转保护电路32的 有效、非有效状态。即,在时刻T1PWM信号Vpwm被设定为低电平,在 从此时起经过第1时间t 1后的时刻T2,使能信号EN被设定为低电平。 结果,堵转保护电路32成为非有效状态。堵转保护电路32成为非有效状 态后,在霍尔信号VH2持续检验期间t3的一定值后的时刻T5,也不将 输出到预驱动电路24的停止信号Vstop切换为高电平,而是保持低电平。,在时刻T4,为了再次驱动风扇电机112,提升控制信号Vcnt。由此, PWM电路14再次输出具有与控制信号Vcnt的大小相对应的占空比的 PWM信号Vpwm。此时,由于如上所述堵转保护电路32基于低电平的使 能信号EN而成为非有效状态,所以堵转控制部34使停止信号Vstop保持 低电平。因此,在时刻T4控制信号Vcnt提升后立刻再次开始风扇电机112 的驱动,第2霍尔信号VH2表示正弦波。如上所述,通过本实施方式的冷却装置200,堵转控制部34在PWM 电路14所生成的PWM信号Vpwm超过预定时间地呈现低电平时,使堵 转保护电路32成为非有效状态,所以能够区别由PWM信号Vpwm使电 机停止的情况和由于不可抗力使电机堵转的情况。因此,电机驱动装置100 在由PWM信号Vpwm停止风扇电机112的旋转后,能够再次开始其旋转, 例如在风扇电机112停止时需要急速冷却器件的情况等时,能够得到非常 快速的冷却效果。在没有设置堵转控制部34的功能时,与上述的设有堵转控制部34的 功能时不同。即,在设有堵转控制部34的功能时,在时刻T5停止信号 Vstop也保持为低电平,但在不设置该功能时,在时刻T5停止信号Vstop 被切换为高电平。因此,在没有设置堵转控制部34的功能时,即使在时 刻T4为了再次开始风扇电机112的驱动而提升控制信号Vcnt,并收到对 应的占空比的PWM信号Vpwm的输入,预驱动电路24也继续使H桥26 的各开关截止。因此,风扇电机112不被通电,不能迅速再次开始驱动。 因而,不能适当地管理冷却对象器件的温度。通过本实施方式的冷却装置200,能够很好地解决这样的问题。接下来说明实施方式的第2效果。在时刻T2使能信号EN被切换为 低电平后,待机控制部20在PWM信号Vp wm为 低电平其月间开始时间测 定。然后,当PWM信号Vpwm为低电平的时间持续第2时间T2时,将 待机信号STB切换为高电平,使电机驱动装置100的各电路块的动作停止。 结果,电机驱动装置100的电路电流Icc降低到0mA附近,谋求低耗电化。然后在时刻T4 , PWM信号Vpwm变成高电平后,待机控制部20将 待机信号STB切换为低电平,使电机驱动装置100的各电路块恢复为动作 状态。如果在经过第2时间t 2前PWM信号Vpwm变成高电平,则不转 移为待机模式,再次开始风扇电机112的旋转。另外,在计数器36的设定中,可以是t2X)。
这样,通过本实施方式的电机驱动装置100,当不指示风扇电机112 的旋转的状态持续预定时间(T1+ t2)时,切换为待机模式,由此,与 以往相比能够降低电路的消耗电流。并且,时刻T3 T4的向待机模式的 转移是基于使能信号EN来执行的,所以向待机模式转移时能够保证堵转 保护电路32的功能一定被无效化。因此,之后在时刻T4指示再次开始风 扇电机112的旋转时,能够立刻从待机模式恢复到通常模式,使风扇电机 112旋转。
上述实施方式只是例示,可以对其各结构要件、各处理过程的组合做 出各种各样的变形例,本领域技术人员能够理解这些变形例也包括在本发 明的范围内。
在实施方式中,驱动部IO是由迟滞比较器22、预驱动电路24、 H桥 26构成的,但本发明不限于此。
图3表示变形例的驱动部60的结构。驱动部60包括第1运算放大器 62和第2运算放大器64。
第l运算放大器62输出的第l驱动电压Vdrl通过电阻R16反馈到第 1运算放大器62的反相输入端子和第2运算放大器64的非反相输入端子。 第2运算放大器64输出的第2驱动电压Vdr2通过电阻R26反馈到第1运 算放大器62的非反相输入端子和第2运算放大器64的反相输入端子。
第l运算放大器62和第2运算放大器64是在其输出级设有串联连接 在电源与接地之间的两个晶体管,从其连接点取出输出电压的结构。分别 设置在第l运算放大器62和第2运算放大器64的输出级的两个晶体管对 应于图1的H桥26中的各开关。第l驱动电压Vdrl和第2驱动电压Vdr2 成为将第1霍尔信号VH1和第2霍尔信号VH2的差放大后的电压。另外, 当图1的堵转保护电路32检测到风扇电机U2的堵转,并将停止信号Vstop 从低电平切换为高电平时,第1运算放大器62和第2运算放大器64被关 断,风扇电才几112的通电祐:停止。
在实施方式中,说明了基于控制信号Vcnt生成PWM信号Vpwm的 情况,〗旦也可以从外部直接输入PWM信号Vpwm。
另外,在实施方式中说明了电机驱动装置100对风扇电冲几112进行 PWM驱动的情况,但本发明不限于此。电机驱动装置100也可以对风扇电机112进行线性驱动。
另外,在实施方式中说明了风扇电机112是单相电机的情况,但本发
明不限于此,风扇电机112也可以是多相电机。
在实施方式中,是由霍尔元件114检测风扇电机112的旋转的,但本 发明不限于此。风扇电机112的旋转也可以通过监视风扇电机112的线圈 所产生的感应电压来纟全测。
另外,在实施方式中,堵转控制部34是通过用计数器36计数时钟生 成器38所生成的时钟来监视PWM信号Vpwm呈现低电平的时间的,但 本发明不限于此。也可以通过由使用了电容器和电阻的时间常数电路使 PWM信号Vpwm发生延迟,来监视PWM信号Vpwm呈现低电平的时间。
在实施方式中,堵转保护电路32是监视方波信号Vrct的,但本发明 不限于此。堵转保护电路32也可以监视第1霍尔信号VH1或第2霍尔信 号VH2,还可以监视风扇电片几112的线圈所产生的感应电压。
在实施方式中说明了将电机驱动装置100 —体集成为一个LSI的情 况,但本发明不限于此,既可以是一部分结构要件作为分立元件或芯片部 件i殳置在LSI的外部,也可以利用多个LSI来构成。例如,H桥^可以 用分立的功率晶体管来构成。另外,时钟生成器38也可以设置在外部, 计数器36可以对从外部输入的时钟进行计数。
基于实施方式对本发明进行了说明,^f旦实施方式只不过是阐明本发明的 原理、应用,显然在不脱离权利要求书所规定的本发明的思想的范围内,可 以对实施方式进行各种变形及配置的变更。
权利要求
1. 一种电机驱动装置,包括驱动部,基于指示驱动对象电机的旋转的控制信号,控制对上述电机的通电;堵转保护电路,在上述电机停止时,停止对上述电机的通电;以及堵转控制部,在上述控制信号连续预定的第1时间以上地指示上述电机的停止时,使上述堵转保护电路成为非有效状态。
全文摘要
提供一种电机驱动装置、堵转保护方法及使用了它的冷却装置。在电机根据控制信号的指示而停止后立刻再次开始电机的旋转,并降低功率消耗。冷却装置(200)包括电机驱动装置(100)、风扇电机(112)、霍尔元件(114)。电机驱动装置包括堵转保护电路(32)、堵转控制部(34)。堵转控制部(34)在指示驱动对象的风扇电机(112)的旋转的控制信号预定时间以上地指示电机的停止时,使堵转保护电路非有效化。待机控制部(20)以控制信号(Vcnt)连续第1时间(τ1)以上地指示风扇电机(112)的停止为触发开始时间测定,进而在经过预定的第2时间(τ2)后,使该电机驱动装置(100)的至少一部分转移为待机模式。
文档编号H02P7/29GK101286719SQ20081009178
公开日2008年10月15日 申请日期2008年4月14日 优先权日2007年4月12日
发明者三嶋智文 申请人:罗姆股份有限公司
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