电动机驱动装置及电动机驱动装置的驱动方法
【专利摘要】本发明提供一种确实地抑制反电动势的影响的电动机驱动装置及电动机驱动装置的驱动方法。电动机驱动装置(100)包含在电流供电时及电流衰减时控制流入电动机线圈(L1)的电流的路径的自动衰减部(141)。通过在自动衰减部(141)中以使作为上一循环中的电流衰减的慢衰减模式及快衰减模式的比率或它们的执行时间、与当前循环中的慢衰减模式及快衰减模式的比率或它们的执行时间不同的方式进行控制，而抑制产生在步进电动机(200)中的反电动势的影响。
【专利说明】
电动机驱动装置及电动机驱动装置的驱动方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种电动机驱动装置及电动机驱动装置的驱动方法。
【背景技术】
[0002]电动机中存在步进电动机、直流电动机等各种电动机，例如步进电动机例如是用来使复印机或打印机的馈纸部、或扫描仪的读取部等进行动作。
[0003]图12表示现有的步进电动机驱动装置中使用的H桥电路。H桥电路例如配置在步进电动机的前段，为直接驱动步进电动机的电路部。H桥电路包含PM0S(P-channel MetalOxide Semiconductor，P型金属氧化物半导体)型的晶体管Q11、Q12、&MTOS(N-channelMetal Oxide Semiconductor，N型金属氧化物半导体)型的晶体管Q13、Q14。二极管Dl 1、D12、D13及D14是构造上形成在各晶体管的体二极管。如果将连接晶体管Qll与晶体管Q13的节点设为X，将连接晶体管Q12与晶体管Q14的节点设为Y，那么电动机线圈LI连接在节点X与节点Y之间。此外，电动机线圈LI表示I个相，在2相、3相的情况下，电动机线圈LI分别准备2个、3个。在本说明书中，为了方便说明仅表示I个相。在本说明书中，仅对I相进行说明，对其他相的驱动动作部也能够同样进行说明因此省略。
[0004]步进电动机的启动、旋转方向的切换、停止的控制是切换流入H桥电路的电流路径来进行。即，根据流入电动机线圈LI的电流路径而区分为供电模式与电流衰减模式。其中，在电流衰减模式中，已知有慢衰减(SLOW DECAY)模式、快衰减(FAST DECAY)模式、及将它们二者组合而成的混合衰减(MIX DECAY)模式。
[0005]图12(a)表示从供电模式切换为慢衰减时的各晶体管的导通、断开状态与H桥电路中的电流路径。隔着箭头记号(―)，之前表示供电模式，之后表示慢衰减中的各晶体管的导通、断开状态。慢衰减中的流入电动机线圈LI的电流以符号i I Oa表示。电流i I Oa在晶体管011、012断开、且晶体管叭3、014导通时流动。这时，电流110&在晶体管0134电动机线圈1^1—晶体管Q14—晶体管Q13的路径中循环流动。此外，供电模式是用来使步进电动机以规定的规格旋转而进行，这时，电流ilO是以从电源Vpp到晶体管Q11—晶体管Q14的路径供给。这时，晶体管Qll、Q14处于导通，晶体管Q12、Q13处于断开。
[0006]图12(b)表示从供电模式切换到快衰减时的各晶体管的导通、断开状态与H桥电路中的电流路径。隔着箭头记号(―)，之前表示供电模式，之后表示快衰减中的各晶体管的导通、断开状态。快衰减中的流入电动机线圈LI的电流以符号i I Ob表示。电流i I Ob在晶体管
011、012、及晶体管以4断开、晶体管013导通时流动。这时，电流11013在晶体管0134电动机线圈LI —晶体管Q12的路径中流动。这时，在晶体管Ql 2的体二极管D12中流入回充电流，但这时晶体管Q12可为导通状态。此外，在快衰减中流入电动机线圈LI的电流ilOb与在供电模式中流入的电流i 1成为反方向，朝向电源Vpp侧流动。
[0007 ]图13示意性地表示慢衰减及快衰减中的电流衰减时流入电动机线圈LI的电流波形。
[0008]图13 (a)示意性表示在慢衰减中流入电动机线圈LI的线圈电流i I Os的波形。为了便于说明，沿时间轴分别表示期间Pl、P2、P3、P4及P5。期间Pl为供电模式，以流入电动机线圈LI的线圈电流i 1s逐渐接近基准电流值IREF的方式进行控制。当线圈电流i 1s达到基准电流值IREF时，供电模式结束，在期间P2进入慢衰减。当经过设定为规定时间的慢衰减的时间时，再次进入作为供电模式的期间P3。通过反复进行这种一连串的动作，即在期间P3、P5中使线圈电流ilOs上升至基准电流值IREF，在期间P4中再次切换为慢衰减来控制线圈电流
ilOso
[0009]在慢衰减中，在线圈电流ilOs减少(衰减)时施加于电动机线圈LI的两端间的电压变小，回充电流稳定地减少。因此，电流波纹变小，从电动机转矩的方面来说有利。然而，在小电流区域，容易受到电流控制性的恶化引起的输出电流的增加、或半步模式、四分之一步模式下的高脉冲频率驱动时电动机的反电动势的影响。因此，会产生线圈电流i 1s无法追随反电动势的变化而电流波形变形，而电动机的振动增加的不良情况。另外，如果因为反电动势的影响而超过设定电流，那么可能发生在设定时间内步进电动机或驱动其的集成电路(未图示)劣化的危险性。
[0010]图13(b)表示快衰减中的线圈电流ilOf的波形。与图13(a)同样地，沿时间轴分别表示期间？11、？12、？13、？14及？15。在期间？11、？13、？15的供电模式中对电动机线圈1^1供给电流，线圈电流i I Of上升。期间P12、P14执行快衰减处理而线圈电流i I Os减少。供电模式与快衰减以规定时间交替地切换。
[0011]在快衰减中，由于回充电流急剧减少，所以能够减轻高脉冲频率驱动中的电流波形的变形。即，在快衰减中，可获得在慢衰减中无法期待的能够优化对于反电动势的追随性这一优点。然而，由于线圈电流ilOf的波纹变大，所以平均电流降低，有电动机转矩降低、及电动机的电力损耗变大而发热增加的情况。
[0012]图13(c)表示混合衰减中的线圈电流ilOm的波形。混合衰减为能够排除慢衰减、快衰减中的不良情况的电流衰减方式，是在电流衰减期间中切换慢衰减与快衰减的电流衰减方式。一般来说，在采用混合衰减的情况下，通常采用在所设定的衰减时间内以所决定的比率切换慢衰减与快衰减的方式。
[0013]在图13(0)中，与图13(&)、(13)同样地，沿时间轴分别表示期间？21、？22、？23、？24、P25及P26。期间P21、P24为对电动机线圈LI以规定路径供给电流的供电模式。在供电模式中，线圈电流i 1m上升。期间P22、P25为慢衰减，这时线圈电流i 1m逐渐降低。期间P23、P26为快衰减，线圈电流ilOm比慢衰减更快地降低。在本说明书中，分别表示为作为慢衰减的期间P22、P25的持续时间为预先决定的时间Tms，作为快衰减的期间P23、P26的持续时间为预先决定的时间Tmf。时间Tms与时间Tmf的大小关系并无限定，另外，这些时间的比率也存在根据集成电路而固定的情况，可在外部适当决定。
[0014]图14是对图12、图13所说明的慢衰减及快衰减中可能产生的不良情况进行说明的图，表示流入电动机线圈LI的线圈电流i 1n的经时变化。图14 (a)表示流入电动机线圈LI的电流i I On的整体情况，图14 (b)是将线圈电流i I On达到基准电流值IREF附近的时刻、即图14(a)的时刻T61附近的电流i 1nl放大的图。
[0015]图14(a)表示线圈电流ilOn在时刻T60上升而在时刻T61?T62的期间、即脉冲期间Tp的后期保持高涨的状态。这里，使用图14(b)对反电动势产生的原因、即线圈电流ilOn高涨的原因进行说明。
[0016]图14(b)是为了对线圈电流ilOn超过基准电流值IREF的原因进行说明而准备的示意图。一般来说，在构成图12所示的H桥电路的晶体管Qll?Q14导通、断开时会产生尖峰噪声。受到该尖峰噪声的影响，会产生无法准确地检测线圈电流ilOnl的大小的不良情况，因此为了防止流入电动机线圈LI的线圈电流ilOn的误检测，供电最初通常为强制供电。在慢衰减中，原本线圈电流ilOnl应该减少到某种程度，但在步进电动机的振动等较强的情况下，反电动势的能量会造成影响，因此表现为线圈电流ilOnl的下降值变小的状态。这里，当线圈电流ilOnl在时刻T611达到基准电流值IREF时，进入慢衰减。当预先设定的衰减时间达到时刻T612时，从慢衰减切换为强制供电模式，线圈电流ilOnl上升。
[0017]在图14(b)中，作为强制供电模式的时刻T612?T613为相对较短的时间，但在线圈电流i 1n I的下降值较小的情况下，会出现线圈电流i 1n在强制供电中超过基准电流值IREF的可能性。在图14(b)中，表示在时刻T612?T613的强制供电模式中线圈电流ilOnl超过基准电流值IREF的状态。当在时刻T613强制供电模式结束时，感测到线圈电流ilOnl为基准电流值IREF以上，再次进入慢衰减，线圈电流i I On I的大小开始下降。当在时刻T614慢衰减结束时，再次进入强制供电模式直到时刻T615。因此，从整体来看，线圈电流ilOn随着时间的经过而上升，无法达成原本的电流衰减处理。
[0018]现有的慢衰减中发生的不良情况如上所述。此外，作为与本发明的电动机驱动装置相关的【背景技术】文献，例如已知有以下列举的文献。
[0019]专利文献I公开执行使线圈电流增加的第I模式、使线圈电流衰减的第2模式、及使线圈电流比第2模式更高速地衰减的第3模式的步进电动机的驱动控制装置。进而，在专利文献1、段落0027?0031中，公开与线圈电流及设定电流的大小无关地进行强制充电(供电)。
[0020]专利文献2提出如下的电动机驱动器电路:为了降低步进电动机的阻尼振动(衰减振动)，而混合第I衰减率与小于第I衰减率的第2衰减率来设定多个混合衰减率。
[0021]专利文献3的目的在于使步进电动机更安静地进行动作，提出根据在预先决定的规定供电期间后线圈电流值是否达到目标电流值，来选择衰减期间中的衰减路径为快衰减或慢衰减哪一方而进行电流衰减。
[0022]专利文献4公开了如下的电动机驱动装置:对利用检测部检测到的电流的值与阈值进行比较，并基于该比较结果，选择高速衰减的第I衰减模式、低速衰减的第2衰减模式。
[0023][【背景技术】文献]
[0024][专利文献]
[0025][专利文献I]日本专利特开2005-184897号公报
[0026][专利文献2]日本专利特开2009-213344号公报
[0027][专利文献3]日本专利特开2007-104839号公报
[0028][专利文献4]日本专利特开2011-78301号公报
【发明内容】
[0029][发明要解决的问题]
[0030]本发明涉及所述各专利文献所公开的技术领域。专利文献I为现有的采用慢衰减与快衰减的驱动控制装置，但未提示调整二者的衰减比率。因此依然存在流入电动机线圈的线圈电流的波纹变大而平均电流降低的问题。
[0031 ] 专利文献2虽然公开了调整混合(组合)衰减的衰减比率，但未提示调整衰减时间。因此，无法期待进行高精度的电流控制。
[0032]专利文献3选择高速衰减(快衰减)模式或低速衰减(慢衰减)模式的任一个，未提示成为高速衰减与低速衰减的组合的混合衰减。因此，依然存在电动机线圈的电流的波纹变大而平均电流降低的问题。
[0033]专利文献4仅公开低速衰减模式而未公开抑制反电动势的方法。在使用所公开的高速衰减与低速衰减的组合时，可能产生转矩变低的不良情况。
[0034]本发明鉴于所述问题点，目的在于提供一种能够在电流衰减(衰减)模式方式中，抑制反电动势的影响，且使电动机线圈的电流值的波纹变小，且提高平均电流的电动机驱动装置及方法。
[0035][解决问题的技术手段]
[0036]本发明中，“衰减模式”是使流入电动机线圈的线圈电流衰减的方式，指慢衰减模式、快衰减模式或混合衰减模式中的至少I个模式。另外，“自动衰减模式”是指感测供电模式时流入电动机线圈的线圈电流，并基于该感测电流的大小来自动调整慢衰减与快衰减模式的执行比率或自动设定以各衰减模式执行的处理时间的电流衰减方式。另外，“第I模式方式”是“自动衰减模式”的下位概念，指以规定的组合比率选择慢衰减模式及快衰减模式，且将慢衰减模式及快衰减模式的处理时间设定为规定大小的电流衰减方式。另外，“第2模式方式”与“第I模式方式”同样为“自动衰减模式”的下位概念，“第2模式方式”是指所述快衰减的组合比率及所述处理时间的至少I个较大的电流衰减方式。另外，“一次循环”是指从供电模式到下一供电模式前执行的电流衰减的期间。衰减模式可为单独慢衰减模式，也可为单独快衰减模式，另外，也可为混合衰减模式。
[0037]本发明的电动机驱动装置包含:电流检测部，检测流入电动机线圈的电流;及自动衰减部，在由所述电流检测部检测到的电流值达到基准电流值前，执行使流入所述电动机线圈的电流增加的供电模式，在由所述电流检测部检测到的电流达到所述基准电流值后，利用上一循环与当前循环而对流入所述电动机线圈的所述电流进行衰减控制;且所述自动衰减部以使所述上一循环中的衰减时间与所述当前循环中的衰减时间不同的方式进行控制。
[0038]另外，本发明的电动机驱动装置中，所述当前循环中的衰减时间比所述上一循环中的衰减时间延长。
[0039]另外，作为本发明的另一发明的电动机驱动装置的驱动方法包含:供电步骤401，对电动机线圈供给电流;步骤402，利用所述电流检测部对流入所述电动机线圈的线圈电流是否达到所述基准电流值进行比较;步骤404，在所述线圈电流未达到所述基准电流值的情况下，继续进行所述供电步骤;步骤405，对所述线圈电流是否达到所述基准电流值再次进行比较，并且在所述线圈电流未达到所述基准电流值的情况下返回前一步的供电步骤;步骤406，在所述步骤405中所述线圈电流达到所述基准电流值的情况下，以第I模式方式对所述线圈电流进行衰减处理;及步骤408，在所述步骤402中判定所述线圈电流达到所述基准值电流的情况下，以所述第2模式方式对所述线圈电流进行衰减处理。
[0040][发明的效果][0041 ]根据本发明的电动机驱动装置及电动机驱动装置的驱动方法，能够抑制反电动势的影响，且能够使重叠于电动机线圈的电流波纹变小，提高平均电流。
【附图说明】
[0042]图1是表示本发明的第I实施例的电动机驱动装置的框图。
[0043]图2是图1所示的自动衰减部的框图。
[0044]图3是表示控制图1、图2所示的自动衰减部141的模式选择信号SW的构成图。图3(a)是表示图1、图2所示的用于自动衰减部的模式选择信号的位构成的图，图3(b)是以慢衰减为基础表示慢衰减与快衰减的组合比率的图，图3 (c)是以分频数及基准时脉信号CLK为单位表示慢衰减与快衰减的处理时间的图。
[0045 ]图4是图1、图2所示的电动机驱动装置的时序图。
[0046]图5是用来对本发明的第I实施例的电动机驱动装置的驱动方法进行说明的流程图。
[0047]图6是本发明的第2实施例的电动机驱动装置的时序图。
[0048]图7是用来对本发明的第2实施例的电动机驱动装置的电路动作进行说明的流程图。
[0049]图8是本发明的第3实施例的电动机驱动装置的时序图。
[0050]图9是用来对本发明的第3实施例的电动机驱动装置的电路动作进行说明的流程图。
[0051 ]图1O是本发明的第4实施例的电动机驱动装置的时序图。
[0052]图11是用来对本发明的第4实施例的电动机驱动装置的电路动作进行说明的流程图。
[0053]图12(a)、(b)是分别表示现有的慢衰减、快衰减、及混合衰减中流入电动机线圈的线圈电流的图。
[0054]图13(a)?(c)是分别表示现有的慢衰减、快衰减、及混合衰减中流入电动机线圈的线圈电流的变化的图。
[0055]图14(a)、(b)是对现有的慢衰减时发生的产生反电动势时流入电动机线圈的电流进行说明的图。
【具体实施方式】
[0056](第I实施例)
[0057]图1表示本发明的第I实施例的电动机驱动装置100。电动机驱动装置100例如用于步进电动机或直流电动机的驱动，其用途例如用作打印机、传真机、或相机等电子机器的驱动部。图1表示应用于步进电动机的电动机驱动装置100。电动机驱动装置100包含集成电路100A及步进电动机200。
[0058]在集成电路^^六’例如准备着输入端子^^^^^?输出端子?^、?^、?^、T021、T022、T023、及接地端子GND。在这些外部端子的一部分结合着步进电动机200。对输入端子TIl输入下述控制自动衰减部141、142的模式选择信号SW。对于自动衰减部141、142将在下文叙述。对输入端子T12输入控制信号IN。对输入端子T13输入基准电压。对于对这些外部端子输入的各种信号也将在下文进行叙述。在输出端子TOll、T012连接着步进电动机200的I个相的电动机线圈LI。线圈电流1UTI在输出端子TOl I与TO12之间流动。在输出端子TOl 3与接地端子GND之间连接着电阻Rl。电阻Rl感测流入步进电动机200的I个相的电流，并将感测到的电流转换为电压。在输出端子T02UT022连接着步进电动机200的另一个相的电动机线圈L2。线圈电流10UT2在输出端子Τ021与Τ022之间流动。在输出端子Τ023与接地端子GND之间连接着电阻R2。利用电阻R2来感测流入步进电动机200的另一个相的电流，并将感测到的电流转换为电压。电阻Rl与R2选择为大致相同的电阻值，它们的大小例如为0.1 Ω?
0.3Ω。电阻R1、R2发挥检测流入电动机线圈L1、L2的线圈电流10UTU10UT2的电流检测部的作用。此外，除准备图示的外部端子以外也可准备其他外部端子。例如，为了将2相用作I相可准备用来使一个相的动作停止的外部端子。另外，可增设用来应对并非2相而是3相、5相的步进电动机等的外部端子。
[0059]在图1中，为了便于说明，表示步进电动机200为2相的步进电动机。步进电动机200包含与2相分别对应的电动机线圈L1、L2、及转子210。
[0060]电动机线圈L1、L2中分别流入线圈电流1UTl及10UT2。通过使线圈电流1UTl及10UT2的电流值的比率细微地变化，来使步进电动机的转子210旋转。
[0061]构成电动机驱动装置100的一部分的集成电路100A包含输入缓冲器110、基准CLK(clock，时脉)部111、将数字信号转换为模拟信号的D/A转换器(DAC，Digital to AnalogConverter，数字模拟转换器)120、比较器131、132、自动衰减部141、142、逻辑控制部151、152、预驱动器部161、162、及H桥电路171、172。此外，虽未图示，在集成电路100A，例如也大多内置着振荡部、PWM(Pulse Width Modulat1n，脉宽调制)控制部、过流保护、过热停机、防低电压误动作等等电路功能。
[0062]输入缓冲器110是所谓电压跟随器电路，基本上将输入的参考电压VREF直接输出。参考电压VREF决定线圈电流10UT1及10UT2的基准值。
[0063]基准CLK部111将基准时脉信号CLK分别输出到自动衰减部141及142。在本发明中，基准时脉信号CLK的频率例如选择为IMHz左右。基准时脉信号CLK成为决定本发明中的慢衰减及快衰减的衰减时间的基准。此外，也可将产生基准时脉信号CLK的基准CLK部111内置于自动衰减部141、142。
[0064]DAC120产生集成电路100A的基准电压VAl及VA2。即，利用控制信号IN来决定基准电压值VAl及VA2的大小。控制信号IN例如为4比特信号，例如表示为控制信号101、102、103、104(未图示)。控制信号101及102决定参考电压VAl的大小，控制信号103及104决定参考电压￥六2的大小。控制信号101及102的逻辑电平的组合(1，1)、(0，1)、(1，0)、(0，0)例如分别与0%、33%、67%、100%这4个值分别对应。
[0065]利用比较器131、自动衰减部141、逻辑控制部151、预驱动器部161、及H桥电路171而构成对电动机线圈LI供给线圈电流10UT1的电路。这些电路群称为信道CH1。另外，利用比较器132、自动衰减部142、逻辑控制部152、预驱动器162、H桥电路172而构成对电动机线圈L2供给线圈电流10UT2的电路。这些电路群称为信道CH2。此外，由于与信道CH1、CH2对应的各个电路的构成及功能大致相同，因此对信道CHl及信道CH2—并进行说明。
[0066]线圈电流10UT1(10UT2)利用电阻R1(R2)而被转换为输出电压RNF1(RNF2)，以比较器131 (13 2)对所转换的输出电压RNFI (RNF2)与基准电压VAI (VA2)进行比较，比较结果作为输出信号CL1(CL2)从比较器131(132)输出。输出信号CL1(CL2)在输出电压RNF1(RNF2)未达到基准电压VAI (VA2)的情况下、即线圈电流I OUT I (I OUT 2)未达到基准电流值IREF的情况下，例如设定为高电平H，在输出电压RNFI (RNF2)达到基准电压VAI (VA2)的情况下、即线圈电流1UTl (10UT2)达到基准电流值IREF的情况下，例如设定为低电平L。输出信号CLl (CL2)输入到自动衰减部141(142)及逻辑控制部151 (152)。此外，电阻Rl (R2)的电阻值极小，也可内置于集成电路100A。
[0067]自动衰减部141(142)被分别输入模式选择信号SW、比较器131(132)的输出信号CLl (CL2)、及来自基准CLK部111的时脉信号CLK，且分别输出控制衰减模式的控制信号0UT_DECAYl (0UT_DECAY3)、及控制衰减时间的控制信号0UT_DECAY2(0UT_DECAY4)。自动衰减部141 (142)为能够基于线圈电流1UTl (10UT2)与基准电流值IREF的比较结果而变更流入电动机线圈L1、L2的电流的衰减模式方式的电路构成。另外，在自动衰减部141 (142)的内部，具有感测开始信号0UT_MIN0N1、模式变更信号SELECT1。具体动作以下述图4?图11进行说明。
[0068]逻辑控制部151 (152)接收比较器131 (132)的输出信号CLl、自动衰减部141 (142)的控制信号0UT_DECAY1 (0UT_DECAY3)及控制信号0UT_DECAY2(0UT_DECAY4)、表示线圈电流10UT1(10UT2)的极性的相位信号(未图示)、及保护电路的输出信号(未图示)，产生电动机驱动信号。所述相位信号是决定步进电动机200的旋转方法的信号。根据比较器131(132)的输出信号CLl (CL2)，将流入电动机线圈LI (L2)的电流从供电模式变更为衰减模式。自动衰减部 141 (142)的控制信号 0UT_DECAY I (0UT_DECAY3)及控制信号 0UT_DECAY2 (0UT_DECAY4)是决定衰减模式及其处理时间的信号。另外，逻辑控制部151(152)还具有当从未图示保护电路接收到例如“异常”的信号时，使步进电动机200的动作停止的作用。
[0069]预驱动器部161(162)将从逻辑控制部151(152)传送而来的驱动信号放大。从预驱动器部161 (162)输出的信号被赋予到H桥电路171 (172)。
[0070]H桥电路171(172)与图12所示的电路基本相同。但，为了消除附图的烦杂，在H桥电路171 (172)中未图示图12所示的体二极管Dl I?DlLH桥电路171 (172)包含晶体管Ql I(Q21)、Q12(Q22)、晶体管Q13(Q23)及Q14(Q24)。晶体管Q11(Q21)与晶体管Q13(Q23)串联连接在电源Vpp与连接着电阻R1(R2)的一个的端子T13(T23)之间。同样地，晶体管Q12(Q22)与晶体管Q14(Q24)串联连接在电源Vpp与连接着电阻R1(R2)的一个的端子T13(T23)之间。共同连接着PMOS型晶体管Qll (Q21)与匪OS型晶体管Q13(Q23)的节点连接在输出端子TOll(T021)。共同连接着PMOS型晶体管Q12(Q22)与匪OS型晶体管Q14(Q24)的节点连接在端子T012(T022)。电动机线圈L1(L2)的2个端子分别连接在输出端子T011(T021)及T012(T022)。
[0071]另外，在本发明的实施例中，H桥电路171(172)是以PMOS型晶体管及匪OS型晶体管形成，但也可全部使用匪OS型晶体管。在不使用PMOS型晶体管而全部使用NMOS型晶体管来构成H桥电路的情况下，另外需要用来驱动晶体管的升压电路。然而，由于NMOS型晶体管与P型MOS型晶体管相比能够使电路面积变小，因此有即便包含升压电路，全部使用NMOS型晶体管也能够使电路整体的面积变小的优点。因此，H桥电路所使用的晶体管的型式是考虑流入电路的电流或电路面积等因素而选择。此外，H桥电路171、172也可不使用MOS型晶体管而使用双极型晶体管构成。
[0072](自动衰减部)
[0073]图2是表示本发明的自动衰减部141的框图。由于自动衰减部141与142的构成及功能大致相同，所以省略自动衰减部142的说明。自动衰减部141被分别输入比较器的输出信号CLl、模式选择信号SW、及基准时脉信号CLK，并分别输出决定衰减模式的控制信号0UT_DECAYl、决定强制供电的控制信号0UT_DECAY2。利用控制信号0UT_DECAY1及控制信号0UT_DECAY2来变更一次循环的衰减时间、及一次循环的慢衰减模式与快衰减模式的组合比率。
[0074]自动衰减部141包含模式选择部41、CLK分频部42、及CLK脉冲计数器43。以下，对自动衰减部141的电路构成进行简单叙述。
[0075]模式选择部41被输入来自比较器131的输出信号CLl，进而经由设置在集成电路100A的输入端子TIl而被输入模式选择信号SW，进而从CLK脉冲计数器43被输入感测开始信号0UT_MIN0N1。此外，输出信号CLl经由未图示的闩锁电路而分别施加到模式选择部41、CLK分频部42。从模式选择部41分别输出输出信号SO1、S02，输出信号SO1、S02分别输入到CLK分频部42、及CLK脉冲计数器43。
[0076]CLK分频部42被输入比较器131的输出信号CLl、模式选择部41的输出信号SOl、及基准时脉信号CLK ο来自CLK分频部42的分频输出信号DCLK输入到CLK脉冲计数器43。
[0077]CLK脉冲计数器43被分别输入比较器131的输出信号CL1、CLK分频部42的输出即分频输出信号DCLK、基准时脉信号CLK、模式选择部41的输出信号即输出信号S02。从CLK脉冲计数器43输出控制信号0UT_DECAY1、控制信号0UT_DECAY2、及感测开始信号0UT_MIN0N1。
[0078]以上的说明对自动衰减部141进行了相对简单的叙述，其次，进行详细叙述。图3包含图3(&)、(13)、((:)。图3(&)表示图1、图2所示的自动衰减部141所使用的模式选择信号的位构成。图3(b)是以慢衰减为基础表示慢衰减与快衰减的组合比率的图。图3(c)是以分频数(分频比)及基准时脉信号CLK为单位表示慢衰减与快衰减的处理时间的图。
[0079 ]图3 (a)表示模式选择信号SW的位构成。模式选择信号SW例如包含8比特，例如下位4比特分配到第I模式方式，上位4比特分配到第2模式方式。分配到第I模式方式的4比特中的2比特设定一次循环的衰减模式中的慢衰减与快衰减的组合比率，以其余2比特设定这些模式的处理时间。这里，一次循环指慢衰减与快衰减合计的期间(时间)整体。对于第2模式方式也相同。即，4比特中的2比特设定慢衰减与快衰减的组合比率，其余2比特设定这些模式的处理时间。
[0080]图3(b)是以慢衰减为基础表示慢衰减与快衰减的组合比率的一例。如图3 (a)所示，二者衰减的组合比率分别在第I模式方式中是以地址SWOO与SWOl设定，在第2模式方式中是以地址SW04与SW05设定。在地址SWOO的逻辑值为“O”、且地址SWOI的逻辑值为“O”时的比率设定为100%。即，仅以慢衰减进行处理。在地址SWOO的逻辑值为“I”、且地址SWOl的逻辑值为“O”时的比率设定为67%。即，占一次循环整体的比例慢衰减为比率67%，其余33%成为快衰减。因此，慢衰减设定为快衰减的2倍衰减时间，实施慢衰减主导型的衰减。在地址SWOO的逻辑值设定为“O”、且地址SWOl的逻辑值设定为“I”时的比率为慢衰减的比率设定为33%，快衰减的比率成为67%，快衰减设定为慢衰减的2倍衰减时间，实施快衰减主导型的衰减处理。在地址SWOO的逻辑值设定为“I”、且地址SWOl的逻辑值设定为“I”时的比率为慢衰减的比率设定为0%，快衰减的比率成为100%，实施仅快衰减的衰减处理。
[0081]所述对第I模式方式进行了说明，对于第2模式方式，通过分别将地址SWOO置换为地址SW04，将地址SWOl置换为地址SW05而能够同样地进行说明。此外，所述衰减比率与阶段数为设计事项，例如也可为比率为10 % ,37%,63%,90%的4阶段。当然阶段数也可并非4阶段而例如为8阶段。
[0082]图3(c)是以分频数(分频比)及基准时脉信号CLK为I个单位表示慢衰减与快衰减的处理时间的图。
[0083]以地址SWOO与SWOl设定第I模式方式的慢衰减与快衰减的组合比率。以地址SW02与SW03决定电流衰减时间。通过地址SW04?SW07来指定第2模式方式，地址SW04与SW05设定慢衰减与快衰减的组合比率。通过地址SW06与SW07来决定电流衰减时间。
[0084]对于决定衰减模式的2比特的信号、例如逻辑值的组合(1，1)、(0，1)、(1，0)、(0，O)，例如作为占慢衰减整体的慢衰减或快衰减所占的比率，分别决定0%、33%、67%、100%的4阶段。同样地，对于决定衰减时间(衰减比率)的2比特的信号、例如逻辑值的组合(I，1)、(0，1)、(1，0)、(0，0)，决定CLK分频部42的分频比例如为8分频、4分频、2分频、I分频的4阶段。当然也可将分频比例如设为32分频、16分频、8分频、4分频的4阶段。这种分频比的设定并不固定，而是根据基准时脉信号CLK的频率或电流衰减时间来适当设定。
[0085]自动衰减部141在初始状态下，在以用第I模式方式进行处理的方式设定模式选择信号SW的情况下，模式选择部41的输出信号SOl输出以地址SWOO与SWOl设定的衰减处理条件，输出信号S02输出以地址SW02与SW03设定的衰减处理条件。另一方面，自动衰减部141在初始状态下，在以用第2模式方式进行处理的方式设定模式选择信号SW的情况下，模式选择部41的输出信号SOl输出以地址SW04与SW05设定的衰减处理条件，输出信号S02输出以地址SW06与SW07设定的衰减处理条件。以第I模式方式进行处理或以第2模式方式进行处理的选择是通过比较器131的输出信号CLl及CLK脉冲计数器43的感测开始信号0UT_MIN0N1来决定的。
[0086]比较器131的输出信号CLl在线圈电流1UTl大于基准电流值IREF时例如成为高电平H，在线圈电流1UTI小于基准电流值IREF时例如成为低电平L。
[0087]感测开始信号0UT_MIN0N1是在强制供电期间结束时产生的信号。感测开始信号0UT_MIN0N1在强制供电期间结束时从低电平L变化为高电平H，另外，在经过固定时间后从高电平H恢复为低电平L。感测开始信号0UT_MIN0N1的上升边缘成为感测比较器131的输出信号CLl的电位的时序。
[0088]模式选择部41感测强制供电结束时、即感测开始信号0UT_MIN0N1从低电平L转变为高电平H的上升边缘。在信号CLl的电位为低电平L的情况下，即在线圈电流1UTl未达到基准电流值IREF的情况下，模式选择部41基于地址信号SWOO?SW03选择第I模式方式。另一方面，在输出信号CLl为高电平H的情况下，即在线圈电流1UTl超过基准电流值IREF的情况下，基于设定为地址SW04?SW07的处理条件选择第2模式方式。
[0089]CLK分频部42决定流入电动机线圈LI的线圈电流1UTl的衰减时间。CLK分频部42基于比较器131的输出信号CLl及模式选择部41的输出信号SOl的二者对基准时脉信号CLK进行分频。即，在当强制供电结束时，线圈电流1UTl为基准电流值IREF以下的情况下，感测开始信号0UT_MIN0N1的上升边缘比输出信号CLl的下降边缘先产生，输出信号SOl先被输出，根据输出信号CLl的下降边缘，CLK分频部42对基准时脉信号CLK进行分频，输出经分频的分频输出信号DCLK。另外，在当强制供电结束时，线圈电流1UTl为基准电流值IREFl以上的情况下，信号CLl的下降边缘比感测开始信号0UT_MIN0N1的上升边缘先产生，输出信号CLl先成为低电平L，根据输出信号SOl的输出而开始进行CLK分频部42的分频动作，输出分频输出信号DCLK ο通过所述结构，而能够使时脉信号CLK的开始时刻与衰减开始时刻同步。
[0090]CLK脉冲计数器43输出执行各衰减的信号。CLK脉冲计数器43被输入CLK分频部42的分频输出信号DCLK及模式选择部41的输出信号S02 ο在第I模式方式的情况下，以地址SWOO及SWOl设定的衰减条件是从模式选择信号SW中进行选择，在第2模式方式的情况下，以地址SW04及SW05设定的衰减条件是从模式选择信号SW中进行选择。
[0091 ] CLK脉冲计数器43被输入CLK分频部42的分频输出信号DCLK，例如在经过分频输出信号DCLK的3个周期的时间后，输出控制信号0UT_DECAY1及控制信号0UT_DECAY2。例如，在输入CLK脉冲计数器43的输出信号S02的逻辑值为(O，I)的情况下，以分频输出信号DCLK的3个周期的期间输出控制信号0UT_DECAY1 ο具体说明，例如其输出为I个时脉的时间是以低电平L输出，另外2个时脉的时间是以高电平H输出。当然，也可交换高电平H与低电平L的顺序或调整时脉次数。3个周期的输出期间结束后，控制信号0UT_DECAY1初始化为高电平H。虽然也可继续维持输出，但在假设发生误动作的情况下，通过初始化为高电平H，而能够使线圈电流1UTl迅速下降，停止电动机，因此可获得防止因误动作引起的对电动机的破坏的效果O
[0092 ]另外，控制信号0UT_DECAY2是在根据控制信号0UT_DECAY1设定的周期的输出结束时从低电平L变化为高电平H的信号，当控制信号0UT_DECAY2为高电平H时，电动机线圈LI成为强制供电。感测开始信号0UT_MIN0N1是通知强制供电的结束的信号。具体说明与下述图4一并进行说明。
[0093]图4是本发明的第I实施例的电动机驱动装置的时序图。在期间Yl所示的时刻TO?T6，实施第I模式方式的衰减处理。第I模式方式例如是以慢衰减为主导的电流衰减方式，在流入电动机线圈LI的线圈电流1UTla小于基准电流值IREF的情况下使用。在期间Y2所示的时刻T6?T12，实施第2模式方式的衰减处理。第2模式方式例如是以快衰减为主导的电流衰减方式，在流入电动机线圈LI的线圈电流1UTla超过基准电流值IREF的情况下使用。在期间Y3所示的时亥ljT12?T18，使用第I模式方式。在期间Y3中使用第I模式方式的原因在于:线圈电流1UTla未因时刻T12?T15下的供电模式而超过基准电流值IREF。假设在线圈电流1UTla因时刻T12?T15下的供电模式而超过基准电流值IREF的情况下，使用第2模式方式。此外，在图4中，本说明书所称“一次循环”相当于供电模式到下一供电模式为止的例如时刻T3?T6、时刻T8?Tl 2 ο在这些期间中均执行混合衰减模式。
[0094]基准电流值IREF表示线圈电流1UTla原本应控制的电流值。基准电流值IREF的大小是基于输入集成电路100A的输入端子Ti3的基准电压VREF，经由电压跟随器110、DAC120而设定在比较器131的非反转输入端子(+)。
[0095]流入电动机线圈L1、L2的线圈电流10UT1、10UT2是分别由输出端子T013及T023感测，由这些外部端子撷取的电压分别被输入到比较器131、132的反转输入端子(_)。利用比较器131、132，对基准电流值IREF与流入电动机线圈L1、L2的线圈电流1UTl、10UT2进行比较，线圈电流1UTl、10UT2是以成为基准电流值IREF的大小的方式形成负反馈。
[0096]线圈电流1UTla在时刻TO?T3、T6?T8、及T12?T15进入供电模式，为线圈电流1UTl上升的期间。供电模式中的时刻TO?Tl、时刻Τ6?Τ8、及时刻Τ12?Τ13为强制供电期间。时刻Τ3?Τ5、Τ8?TlO及时刻Τ15?Τ17实施慢衰减，各个衰减时间为大致相同长度。时刻T5?T6、时刻TlO?T12、及时刻T17?T18实施快衰减。时刻T5?T6及时刻T17?T18的衰减时间t20为慢衰减的I次衰减时间、例如时刻Τ3?Τ5的时间t40的一半。另外，时刻TlO?Τ12的衰减时间t80为慢衰减的I次衰减时间、例如时刻T3?T5的时间t40的2倍。可知衰减时间t80及t20表示快衰减时的互不相同的循环中的衰减时间，衰减时间t80与衰减时间t20相比延长。这样一来，本发明的特征之一在于能够使当前循环与上一循环中的衰减时间不同，尤其在于能够延长上一循环中的衰减时间。另外，在时刻TO?T7、及时刻TlO?T18，线圈电流1UTla的电流值为基准电流值IREFl以下，在时刻T7?TlO，线圈电流1UTla的电流值为基准电流值IREF以上。
[0097]输出信号CLla是从比较器131撷取对产生在电阻Rl的电压与基准电压VAl进行比较的结果所得的信号。输出信号CLla在供电的情况下，当线圈电流1UTla的电流值为基准电流值IREF以下时为高电平H，当线圈电流1UTla的电流值为基准电流值IREFl以上时成为低电平L。此外，在慢衰减的情况下，根据图12(a)明显可知，电流ilOa未流入电阻Rl，另外，在快衰减的情况下，根据图12 (b)明显可知，电流i 1b流入电阻Rl，但由于电流i 1b从接地端子GND朝向电源Vpp流动，因此输出信号CLla的输出维持低电平L。其结果为时刻TO?T3、时刻T4?T7、时刻TlO?T15、及时刻T16?T18为高电平H，时刻T3?T4、时刻T7?T10、时刻T15?T16成为低电平L。
[0098]优选比较器131的输出信号CLl可从衰减开始(例如时刻T8)后到强制供电结束(例如时刻T13)、即控制信号0UT_DECAY1的上升边缘设为无效。这是为了如上所述在构成H桥电路的晶体管Qll?Q14导通、断开时防止尖峰噪声。因此，例如输出信号CLl可经由闩锁电路(未图示)而输入到CLK分频部42及CLK脉冲计数器43。
[0099]控制信号0UT_DECAYla为自动衰减部141的输出信号之一。控制信号0UT_DECAYla是为了区分快衰减与慢衰减而准备的。控制信号0UT_DECAYla在快衰减时例如设为高电平H，在慢衰减时例如设为低电平L。此外，供电的期间必须设定为高电平H或低电平L的任一个，原因在于:如上所述，通过初始化为高电平H，而能够使线圈电流1UTl迅速下降，使电动机停止，因此有防止因误动作引起的对电动机的破坏的效果。因此，控制信号0UT_DECAYla的输出在时刻TO?T3、时刻T4?T6、时刻T12?15、及时刻T16?T18为高电平H，在时刻T3?T5、及时刻T15?T17成为低电平L。
[0100]控制信号0UT_DECAY2a为自动衰减部141的输出信号之一。控制信号0UT_DECAY2a从慢衰减开始(时刻T3、T8)到经过分频输出信号DCLKI a的例如3个周期的时间后，从低电平L成为高电平H，对电动机线圈L1、L2强制供给电流(强制供电)。信号0UT_DECAY2a成为高电平H的期间成为强制供电的时间。时刻TO?Tl、时刻T6?T8、及时刻T12?T13为高电平H，时刻Tl?T6、时刻T8?T12、及时刻T13?T18为低电平L。另外，控制信号0UT_DECAY2a从低电平L变化为高电平H时的上升边缘成为供电模式的开始时序。
[0101 ]感测开始信号0UT_MIN0Nla为自动衰减部141的内部信号之一，为衰减模式感测信号。在本说明书中，感测开始信号0UT_MIN0N1当所述强制供电时间结束时，在固定时间内从低电平L成为高电平H，以感测开始信号0UT_MIN0Nla从低电平L变化为高电平H时的上升边缘来感测比较器131的输出信号CLla，决定衰减模式。因此，内部信号0UT_MIN0Nla在时刻TO?Tl、时刻T2?T8、时刻T9?T13、及时刻T14?T18为低电平L，在时刻Tl?T2、时刻T8?T9、及时刻T13?T14为高电平H。此外，感测的时刻可为强制供电结束后的固定时间、或衰减结束后。
[0102]模式变更信号SELECTla在自动衰减部141中为未图示内部信号之一，是表示衰减模式的信号。在感测开始信号0UT_MIN0Nla的上升边缘产生的时刻，在线圈电流1UTla为基准电流值IREFl以下的情况下、即仍未产生反电动势时，模式变更信号SELECTla为低电平L，在感测时线圈电流I OUT I a为基准电流值IREFI以上的情况下、S卩检测到反电动势产生时，模式变更信号SELECTla成为高电平H。因此，模式变更信号SELECTla在时刻TO?T8、及时刻T13?T18为低电平L，在时刻T8?T13为高电平H。
[0103]分频输出信号DCLKla是从CLK分频部42输出、决定一次循环的衰减时间的信号。分频输出信号DCLKla是对基准时脉信号CLK进行分频而产生的信号，分频数(分频比)是以模式选择信号SW设定。如果分频输出信号DCLKla在无法感测到反电动势的时刻T3?T6、时刻T15?T18期间，将模式选择信号SW的地址SW02与SW03的逻辑值设定为(0，0)，那么根据图3(c)可知，分频输出信号DCLKla输出与基准时脉信号CLK为相同的周期的I分频(1CLK)的信号。即，在时刻T3?T6、及时刻T15?T18，分频输出信号DCLKla与基准时脉信号CLK成为相同周期。另外，在时刻T8?T12，在时刻T8反电动势、即线圈电流1UTla超过基准电流值IREF，因此在第2模式方式中，将模式选择信号SW的地址SW04与SW05的逻辑值设定为(I，0)，分频输出信号DCLKla输出基准时脉信号CLK的2分频的信号。因此，在时刻T8?T12，分频输出信号DCLKla的周期成为基准时脉信号CLK的周期的2倍。
[0104]如上所述，由于一次循环的衰减时间设定为分频输出信号DCLKla的3个周期，因此例如期间Y2中的分频输出信号DCLKI a的周期为期间YI中的周期的2倍，因此期间Y2的衰减时间成为期间Yl的衰减时间的2倍。另外，为了正确地计数分频输出信号DCLKla的3个周期，CLK分频部42在强制供电时也输出分频输出信号DCLKla。在强制供电结束时、即产生感测开始信号0UT_MIN0N1 a的上升边缘时，CLK分频部42的输出停止。
[0105]基准时脉信号CLK输入到CLK分频部42，成为决定本发明的慢衰减、快衰减、及它们的组合的衰减比率的基准信号。本实施例的基准时脉信号CLK的频率例如为IMHz (周期为1μS)，其频率例如设定为200ΚΗζ?1MHz的范围。
[0106]图5是对图1?图4所示的第I实施例的电动机驱动装置的动作进行说明的流程图。步骤401?步骤409表示控制电动机的I个流程。以下，参照图1?图4对图5进行说明。
[0107]步骤401为包含对电动机线圈LI强制供给电流的强制供电的供电模式。本发明中的强制供电模式与所述专利文献I所公开的技术思想大致相同。即，本发明的强制供电与线圈电流1UTI及基准电流值REF的大小无关地强制对电动机线圈LI供给电流。进行强制供电的时序是利用基准时脉信号CLK设定，尤其在慢衰减或快衰减结束、移行到下一供电模式时在基准时脉信号CLK的例如I个周期间实施。本发明中的强制供电是在图4所示的供电模式即作为时刻TO?Τ3的一部分期间的时刻TO?Tl、作为时刻Τ6?Τ8的一部分期间的时刻Τ6?Τ7实施。此外，为了执行强制供电而暂时使比较器131、132的电路功能停止。此外，也可不使比较器131、132的电路动作停止而使比较器131、132的输出信号CLl、CL2向下一段的传输无效。
[0108]步骤402对流入电动机线圈LI的线圈电流1UT与基准电流值IREF进行比较，并基于该比较结果选择流入电动机线圈LI的电流的衰减模式。这里，在选择电流的衰减模式时，首先选择第I模式方式或第2模式方式的任一个，且在它们之中设定慢衰减或快衰减。在强制供电结束的时序、即图4所示的时刻Tl、或时刻T8，对线圈电流1UTl与基准电流值IREF进行比较，并从比较器131输出该比较结果作为输出信号CLl。在时刻Tl，线圈电流1UTl小于基准电流值IREF，即10UT1<IREF，因此移行到第I模式方式即步骤403。另外，这时输出信号CLl设定为高电平H。另一方面，在时刻T8，线圈电流1UTl大于基准电流值IREF，即10UT1>IREF，因此移行到第2模式方式即步骤407。另外，这时输出信号CLl设定为高电平L。总之，在步骤402中的感测结果为1UTl > IREF的情况下，必须使流入电动机线圈LI的电流确实地减少，因此采用快衰减，或延长一次循环的衰减时间。如果感测到1UTl >IREF的状态也仍采用以慢衰减使电流衰减的方式，那么可能产生难以使线圈电流1UT衰减，而无法实现原本的衰减处理的不良情况。
[0109]在步骤403中，基于线圈电流1UTl未达到基准电流值IREF(10UT1<IREF)的感测结果设定第I模式方式。这里，第I模式方式是以慢衰减为主导的电流衰减方式。这里，“慢衰减为主导”是指在一次循环、即慢衰减与快衰减二者的整体的衰减期间中，慢衰减所占的比率较大。例如，慢衰减与快衰减的比率设定为2比I。第I模式方式是基于比较器131的输出信号CLla决定的。
[0110]步骤404继续进行对电动机线圈LI的供电。对于电动机线圈LI，由于未达到原本应供给的电流的大小，因此对电动机线圈LI实施通常的电流供给而不实施强制供电。这里的供电是依照第I模式方式所设定的条件实施。
[0111]步骤405再次对流入电动机线圈LI的线圈电流1UTI与基准电流值IREF进行比较。二者的比较结果从比较器131作为输出信号CLl输出。如上所述，输出信号CLl在10UT1<IREF时输出高电平H，在1UTl >IREF时输出低电平L。当输出信号CLl为高电平H时、即线圈电流1UTl未达到基准电流值IREF时(N(否))，返回前一供电模式即步骤404，继续进行供电。在步骤405中，当判定为1UTl > IREF时(Y(是))移行到步骤406。
[0112]步骤406基于模式选择信号SW所设定的第I模式方式、即地址SWOO?SW03所设定的处理条件执行衰减处理。在步骤406中，当图2所示的模式选择部41被输入地址SWOO?SW03所设定的模式选择信号SW时，将与它们对应的输出信号SO1、S02输出到CLK分频部42及CLK脉冲计数器43 ο例如，如果地址SWOO、SWO1、SW02及SW03的逻辑值分别设定为1、O、O、及O，那么根据图3(b)可知，第I模式方式中的慢衰减与快衰减的比率成为2: I (慢衰减67 %、快衰减33%)。另外，根据图3(c)可知，分频输出信号DCLKla设定为I分频、即与基准时脉信号CLK相同的周期。
[0113]在图4中，时刻T3?T5的期间为慢衰减，时刻T5?T6的期间成为快衰减。时刻T3?T5的期间成为分频输出信号DCLKla的2个周期，时刻T5?T6相当于分频输出信号DCLKla的I个周期。因此，慢衰减持续实施快衰减的2倍的时间。
[0114]在步骤407中，基于线圈电流1UTl达到基准电流值IREF(10UT1 >IREF)的感测结果，设定第2模式方式。这里，第2模式方式是以快衰减为主体的电流衰减方式。第2模式方式是基于比较器131的输出信号CLla而决定的。在判断为通过步骤401中的强制供电而使步骤402中线圈电流1UT超过基准电流值IREF(10UT1 > IREF)的情况下，必须“确实”地实施电流衰减处理，因此选择以快衰减为主体的第2模式方式。这里，“确实”是指以一次循环的衰减使流入线圈LI的电流1UTl下降某种程度以上，例如为在强制供电后也使线圈电流1UTl维持基准电流值IREF以下的程度。
[0115]步骤408执行第2模式方式、即设定为地址SW04?SW07的衰减处理。在步骤408中，图2所示的模式选择部41被输入设定为地址SW04?SW07的模式选择信号SW，并将具有它们的信息的输出信号SO1、S02分别输出到CLK分频部42及CLK脉冲计数器43。例如，如果地址SW04、SW05、SW06及SW07的逻辑值分别设定为0、1、1及0，那么根据图3(b)可知，第2模式方式中的慢衰减与快衰减的比率成为I: 2(慢衰减33%、快衰减67% )。另外，根据图3(c)可知，分频输出信号DCLKla设定为2分频、即基准时脉信号CLK的2倍的时间。
[0116]这里，为了确认第2模式方式的慢衰减与快衰减的比率及处理时间，回到图4。在图4中，时刻T8?TlO的期间为慢衰减，时刻TlO?T12的期间成为快衰减。可知时刻T8?TlO的期间为基准时脉信号CLK的周期的2倍(2分频)，快衰减为慢衰减的2倍。
[0117]步骤409是达到所设定的衰减(衰减)时间而停止衰减处理的步骤。在本实施例中，以对图2所示的CLK脉冲计数器43输出分频输出信号DCLKla的例如3次计数的方式进行设定。因此，每次循环的衰减处理的时间成为时刻T3?T6、或时刻T8?T12。
[0118]当一次循环的电流衰减处理结束时，再次回到步骤401，进入强制供电。通过反复进行图5所示的处理，而即便产生反电动势，也将流入电动机线圈L1、L2的电流控制在基准电流值IREF以下。
[0119]在图5所示的第I实施例中，以步骤402判定通过步骤401的最初的强制供电而流入电动机线圈L1、L2的电流是否达到基准电流值IREF，在达到基准电流值IREF的情况下，移行到以第2模式方式即快衰减为主导、或延长一次循环的衰减时间的电流衰减方式。其原因在于:于在强制供电模式中线圈电流1UTl相对较快达到基准电流值IREF的情况下，如果不实施比慢衰减更确实的电流衰减处理，那么会产生线圈电流进一步上升的可能性。因此，在第I实施例中，特征在于:区分使用对慢衰减与快衰减分别设定不同的处理时间的第I模式方式与第2模式方式来实施电流衰减处理(衰减处理)。
[0120](第2实施例)
[0121 ]图6是本发明的第2实施例的电动机驱动装置的时序图。第2实施例使用图1、图2所示的电路构成与图3所示的模式选择信号SW的地址SWOO?SW03来决定缺省值。这方面与第I实施例相同，但第2实施例中的第2模式方式与第I实施例的不同之处在于不仅读取模式选择信号SW的地址SW04?SW07，还进行自动变更。第2实施例例如将模式选择信号SW的地址SWOO?SW02及SW03的逻辑缺省值分别设为0、0、0及O。即，图3(a)所示的模式选择信号SW控制第I模式方式及第2模式方式这2个方式。然而，第2实施例采用至少I个方式，模式选择信号SW包含地址SWOO?SW03的4比特。当然也可为其他设定。另外，也可例如在模式选择部41内使用存储器来存储缺省值。期间Yl I (时刻T20?T25)例如以第I模式方式进行处理，期间Y12(时刻T25?T30)及期间Y13(时刻T30?T34)例如以第2模式方式进行处理。要仅以慢衰减驱动主轴电动机200，必须慢衰减所占的比率为100%，快衰减所占的比率为O %。此外，即便在感测到有反电动势的情况下也不使用快衰减，而自动延长一次循环中的慢衰减的衰减时间，在判断无反电动势的情况下，以最初设定的衰减时间执行。
[0122]图6中线圈电流1UTlb为流入电动机线圈LI的电流。线圈电流1UTlb是以时刻Τ20?Τ23、Τ25?Τ27、Τ30?Τ32、及时刻Τ34?Τ37对电动机线圈LI供给电流的供电模式产生，这时，线圈电流1UTlb上升。在供电模式中，时刻Τ20?Τ21、时刻Τ25?Τ27、及时刻Τ34?Τ35为强制供电期间。时刻Τ23?Τ25、Τ27?Τ30、时刻Τ32?Τ34及时刻Τ37?Τ39为慢衰减的期间。时刻T27?T30的时间t200延长到上一循环中的电流衰减处理期间即时刻T23?T25、或时刻T38?T40的时间tlOO的约2倍，进而，时刻T32?T34的时间t400分别延长到上一循环的电流衰减期间即时刻T27?T30的时间t200的约2倍。这样一来，在第2实施例中，特征之一在于也能够与第I实施例同样地使上一循环中的电流衰减时间在当前循环中进一步延长。此外，本说明书中所谓“一次循环”如上所述为从供电模式到下一供电模式为止的期间，因此在图6中，均相当于执行慢衰减的例如时刻T27?T30、T32?T35。
[0123]输出信号CLlb是从比较器131输出的输出信号。与图4同样地，输出信号CLlb在供电的情况下，当线圈电流1UTla的电流值为基准电流值IREF以下时为高电平H，当线圈电流1UTla的电流值为基准电流值IREFl以上时，输出信号CLl为低电平L。在衰减的情况下，输出信号CLl的输出维持低电平L。另外，图6是示意性地表示输出信号CLl的高电平H或低电平L的图，因此当线圈电流1UTI的电流值从基准电流值IREF以下变更为以上时，表现为输出信号CLl维持低电平L固定时间。时亥ljT20?Τ23、时刻Τ24?Τ26、时刻Τ27?Τ31、时刻Τ32?T37、及时刻T38?T39为高电平H，时刻T23?T24、时刻T26?T27、及时刻T37?T38为低电平L0
[0124]控制信号0UT_DECAYlb是从自动衰减部141输出，在整个期间即时刻T20?T39，设定为低电平L。此外，在以电流衰减模式为100%的慢衰减进行处理的情况下，无须输入到下一段的电路，因此可不使用控制信号0UT_DECAYlb。
[0125]控制信号0UT_DECAY2b是从自动衰减部141输出。在对线圈电流1UTlb的慢衰减结束后、即经过分频输出信号DCLKlb的3个周期的时间后控制信号0UT_DECAY2b成为高电平H的期间，对电动机线圈LI实施强制供电。因此，在时刻T20?T21、时刻T25?T27、时刻T30?T32、及时刻T34?35控制信号0UT_DECAY2b成为高电平H，在时刻T21?T25、时刻T27?T30、时刻T32?34、及时刻T35?T39，控制信号0UT_DECAY2b成为低电平L。
[0126]感测开始信号0UT_MIN0Nlb从CLK脉冲计数器43输入到模式选择部41及CLK分频部42。感测开始信号0UT_MIN0Nlb在强制供电结束后，从低电平L转变为高电平H。以感测开始信号0UT_MIN0Nlb从低电平L转变为高电平H时的上升边缘感测比较器131的输出信号CLlb，决定衰减模式。感测开始信号0UT_MIN0Nlb在时刻T20?T21、时刻T22?T27、时刻T28?T32、时刻T33?T35、及时刻T36?T39为低电平L，在时刻T21?T22、时刻T27?T28、时刻T32?33、及时刻T35?T36为高电平H。
[0127]模式变更信号SELECTlb是表示衰减模式的信号。第2实施例与第I实施例同样地，在感测时线圈电流I OUT I b为基准电流值IREFI以下的情况下、即未产生反电动势时，模式变更信号SELECTlb为低电平L，以第I模式方式进行衰减。在感测时线圈电流1UTl为基准电流值IREFl以上的情况下、即检测到反电动势的产生时，模式变更信号SELECTlb为高电平H，以第2模式方式进行衰减。因此，模式变更信号SELECTlb在时刻T20?T27、时刻T35?T39为低电平L，在时刻T27?T35为高电平H。
[0128]分频输出信号DCLKlb是对基准时脉信号CLK进行分频而产生的。缺省值的分频数(分频比)是以模式选择信号SW设定，第2模式方式的分频输出信号DCLKlb基于上一分频输出输出信号DCLKlb值变化。时刻T23?T25、及时刻T38?T40为第I模式方式，分频输出信号DCLKlb的周期与缺省值的基准时脉信号CLK相同。时刻T27?T30、及时刻T32?T35为第2模式方式，时刻T27?T30下的分频输出信号DCLKlb的周期为上一循环的衰减期间(时刻T23?T25)的分频输出信号DCLKlb的2倍、即信号基准CLK的2倍，时刻T32?T34下的分频输出信号DCLKlb的周期为上一循环的衰减期间(时刻T27?T30)的分频输出信号DCLKlb的2倍、即信号基准CLK的4倍。另外，与第I实施例同样地，分频输出信号DCLKlb在强制供电结束时停止。
[0129]即，在第2实施例中，当无法检测到反电动势时以衰减效率较好的第I模式方式进行衰减，当检测到反电动势时，基于上一循环的衰减期间的时间(分频数)以延长(增加)衰减期间的时间(分频数)的第2模式方式进行衰减。说明上，以第I模式方式、及第I模式方式的一次循环的衰减时间的2倍及4倍的第2模式方式合计3种衰减时间进行了说明，但也可为3以上的其他倍率或3以上的种类数。
[0130]图7是对图6所示的第2实施例的电动机驱动装置的动作进行说明的流程图。如上所述，在第2实施例中，例如第I模式方式及第2模式方式的任一个均应用慢衰减，但在检测到反电动势的情况下，延长一次循环中的衰减时间，在未检测到反电动势的情况下，使衰减时间恢复为原样(缺省值)，另外，第2实施例的特征在于:在延长一次循环中的衰减时间后反电动势的抑制不充分的情况下，在下一次循环进一步延长衰减时间。
[0131]在图7中，步骤601与步骤401(图5)同样地，在电动机供电开始初期对电动机线圈LI进行强制供电。这时，流入电动机线圈LI的电流1UTla上升。强制供电期间为时刻T20?T21、时刻T25?T27、时刻T30?32、及时刻T34?T35。
[0132]步骤602与步骤402(图5)同样为在强制供电结束时决定衰减方式的步骤。在时刻T21、T35，线圈电流1UTlb小于基准电流值IREF(1UTlb<IREF)(步骤602中为N(否))，因此前进到步骤605。在时刻T27、T32，线圈电流1UTlb超过基准电流值IREF(1UTlb>IREF)(步骤602中为Y(是))，因此前进到步骤603。
[0133]步骤603中，由于线圈电流1UTlb超过基准电流值IREF(1UTlb>IREF)，所以设定第2模式方式。线圈电流1UTlb与基准电流值IREF成为10UTlb>IREF的状态为图6的时刻T27、T32，这时，输出信号CLlb为低电平L，模式变更信号SELECTlb成为高电平H。
[0134]步骤604中，在第2模式方式下将分频输出信号DCLKlb的周期设定为上次衰减循环的周期的2倍的大小。另外，缺省值设定为I倍、即分频数(分频比)设定为I倍。具体说明，图2的模式选择部41以在以第2模式方式进行衰减的情况下，上次衰减循环的分频数成为2倍的方式对CLK分频部42发送输出信号SOl。由此，将CLK分频部42的分频数设定为2倍。参照图6，例如从时刻Τ27起，分频输出信号DCLKlb的周期成为时刻Τ23?25的2倍。在时刻Τ32，判断仍存在反电动势的影响，分频输出信号DCLKlb的周期成为时刻Τ27?Τ30的2倍。
[0135]步骤605?步骤607与图5的步骤403?步骤405相同。即，在线圈电流1UTlb未通过强制供电达到基准电流值IREF的情况下，在步骤601中选择第I模式方式，在步骤606中以慢衰减继续进行供电，在步骤607中再次对线圈电流1UTlb与基准电流值IREF进行比较。在步骤607中线圈电流1UTlb未达到基准电流值IREF的情况下，再次继续进行步骤606的供电，在达到基准电流值IREF(步骤607中为Y(是))的情况下移行到下一步骤608。
[0136]步骤608是使CLK分频部42的分频比恢复为以第I模式方式最初设定的缺省值的处理。在第2实施例中的第I模式方式中，分频比恢复为1、即与基准时脉信号CLK的周期相同的值。具体来说，根据图6明显可知，到时刻Τ27?Τ30为止，分频比为2，到时刻Τ32?Τ38为止分频比成为4，但从时刻Τ38起，分频信号DCLKlb的周期恢复为与基准时脉信号CLK相同的周期。
[0137]步骤609、610表示执行步骤604或步骤608所设定的衰减处理直到设定的时间。在步骤610中规定的衰减处理结束时，再次返回步骤601。
[0138]在第2实施例中，产生如下效果:不增加快衰减的比率，S卩，将电流波纹维持为较小，且第2模式方式使一次循环的衰减时间自动增加、即第2模式方式通过准备多个电流衰减模式而能够确实地使线圈电流下降，从而确实地抑制反电动势的影响。
[0139](第3实施例)
[0140]图8是对本发明的第3实施例的电动机驱动装置的动作进行说明的时序图。第3实施例与第1、第2实施例同样地，基于图1、图2的电路构成与图3所示的模式选择信号SW的地址SWOO?SW03来决定缺省值。第3实施例与第2实施例同样地，与第I实施例的不同之处在于第2模式方式不读取模式选择信号SW的地址SW04?SW07，而进行自动变更。第3实施例例如将模式选择信号SWOO?SW02及SW03的逻辑值分别设为0、0、0及O。当然也可为其他设定。另外，例如也可在模式选择部41内使用存储器来存储缺省值。期间Y21 (时刻T50?T55)、期间Y24(时刻T65?T70)以第I模式方式进行处理，期间Y22(时刻T55?T60)、期间Y23(时刻T60?Τ65)以第2模式方式进行处理。在第3实施例中，第2模式方式使用慢衰减与快衰减的组合，或仅使用快衰减。
[0141]在图8中，线圈电流1UTlc通过时刻Τ50?Τ53、时刻Τ55?Τ57、时刻Τ60?Τ62、及时亥IJT65?Τ68下的供电而上升，在时刻Τ53?Τ55、时刻Τ57?Τ59、时刻Τ62?Τ64、及时刻Τ68?Τ70，通过慢衰减而相对缓慢地下降，在时刻Τ59?Τ60、及时刻Τ64?Τ65，通过比慢衰减快速的快衰减而快速下降。
[0142]比较器131的输出信号CLlc在时刻Τ50?53、时刻Τ54?Τ56、时刻Τ57?Τ61、时刻Τ62?Τ68、及时刻Τ69?Τ70为高电平H，在时刻Τ53?Τ54、时刻Τ56?Τ57、时刻Τ61?Τ62、及时刻Τ68?Τ69为低电平L。
[0143]控制信号0UT_DECAYlc在供电及快衰减时为高电平H，在慢衰减时为低电平L。因此，控制信号0UT_DECAYlc在时亥IJT50?T53、时亥丨JT55?T57、时亥丨JT59?T62、时亥丨JT64?T68为高电平H，在时刻T53?T55、时刻T57?T59、时刻T62?T64、及时刻T68?T70为低电平L。另夕卜，在时刻T64?T65的期间实施快衰减，但其处理时间为同样实施快衰减的时刻T59?T60的时间的2倍。即，在一次循环的衰减处理中，在时刻T57?T60，慢衰减所占的时间为67 %，快衰减所占的时间为33 % ο在时刻T61?T65，慢衰减所占的时间为33 %，快衰减所占的时间为67%。即，可知时刻T62?T65下的一次循环中快衰减所占的比率比时刻T57?T60下的一次循环中快衰减所占的比率增加了 33 %。
[0144]控制信号0UT_DECAY2c从自动衰减部141输出。在对线圈电流1UTI c的电流衰减开始后经过分频输出信号DCLK2c的例如3个周期的时间后，控制信号0UT_DECAYlc成为高电平H。因此，在时刻T50?T51、时刻T55?T57、时刻T60?T62、及时刻T65?66，控制信号0UT_DECAY2c成为高电平H，在时刻T51?T55、时刻T57?T60、时刻T62?65、及时刻T66?T70控制信号0UT_DECAY2c成为低电平L。
[0145]控制信号0UT_MIN0Nlc从CLK脉冲计数器43输入到模式选择部41及CLK分频部42，但在强制供电时间结束后，从低电平L转变为高电平H。以信号0UT_MIN0N1 c从低电平L转变为高电平H时的上升边缘感测比较器131的输出信号CLlb，决定衰减模式。内部信号0UT_MINONlc在时亥IJT50?T51、时亥丨JT52?T57、时亥丨JT58?T62、时亥丨JT63?T66、及时亥IJT67?T70为低电平L，在时刻T51?T52、时刻T67?T58、时刻T62?63、及时刻T66?T67为高电平H。
[0146]模式变更信号SELECTlc在时刻T50?T57、时刻T66?T70为低电平L，在时刻T57?T68为高电平H。
[0147]分频输出信号DCLKlc在时刻T53?T55、时刻T57?T60、时刻T62?65、及时刻T68?T70产生。与第I及第2实施例同样地，DCLKl c在强制供电结束时停止。第3实施例的分频输出信号DCLKlc的周期为断续地产生，产生期间中的周期与基准时脉信号CLK的周期一致。
[0148]即，在第3实施例中，在无法检测到反电动势时以衰减效率较好的第I模式方式进行衰减，在检测到反电动势时，基于上一循环的衰减期间的慢衰减及快衰减的组合比率，以增加快衰减的组合比率的第2模式方式进行衰减。说明上，以第I模式方式、将第I模式方式的一次循环的快衰减比率增加33%及66%的第2模式方式合计3种衰减比率进行了说明，但也可为其他比率或3以上种类数。
[0149]图9是对图8所示的第3实施例的电动机驱动装置的动作进行说明的流程图。
[0150]步骤801与步骤601(图5)同样地在电动机供电开始初期对电动机线圈LI进行强制供电。这时，流入电动机线圈LI的电流1UTla上升。强制供电期间为时刻T50?T51、时刻T55?T57、时刻T60?T62、及时刻T65?T66。
[0151]步骤802与步骤602(图5)同样为在强制供电结束的时序决定衰减方式的步骤。在时刻T53、T68，线圈电流1UTlc小于基准电流值IREF(步骤802中为N(否))，前进到步骤805。在时刻Τ57、Τ62，线圈电流I OUT I c超过基准电流值IREF (步骤80 2中为Y (是))，前进到步骤803。
[0152]步骤803中，由于线圈电流1UTlc超过基准电流值IREF(1UTlc>IREF)，因此设定第2模式方式。第2模式方式是以快衰减为主导的衰减。线圈电流1UTIc与基准电流值IREF成为10UTlc>IREF的状态为图8的时刻T57、T62，这时，输出信号CLlc为低电平L，模式变更信号SELECTlc成为高电平H。
[0153]步骤804表示在以第2模式方式进行衰减的情况下，快衰减的比率增加约33%。具体说明，图2的模式选择部41将作为第2模式方式的输出信号S02输出到CLK脉冲计数器43。这时，CLK脉冲计数器43在每次循环中，在分频输出信号DCLKlc的一次循环(3个周期)的衰减时间内使快衰减增加I个周期。即，在时刻T57后，快衰减的比率从O %增加到约33 %，在时亥IJT62以后，快衰减的比率从约33 %增加到约67 %。
[0154]步骤805?步骤807与图5的步骤403?步骤405及步骤605?步骤607相同。即，在线圈电流I OUT IC未通过强制供电达到基准电流值IREF的情况下，在步骤80 5中选择第I模式方式，在步骤806中以慢衰减继续进行供电，在步骤807中再次对线圈电流1UTIc与基准电流值IREF进行比较。在步骤807中线圈电流1UTIc未达到基准电流值IREF的情况下再次继续进行步骤806的供电，在达到基准电流值IREF的情况下移行到下一步骤808。
[0155]步骤808、809表示执行步骤804或步骤805?807所设定的衰减处理直到所设定的时间。当步骤809中规定的衰减处理结束时，再次返回步骤801。
[0156]在第3实施例中，能够维持每次循环的衰减时间，并抑制反电动势所引起的线圈电流上升。尤其是如果线圈电流较大的状态长时间持续，那么较大的步进电动机200的振动变大，因此第3实施例适合这种电动机的衰减处理。
[0157](第4实施例)
[0158]图10是对本发明的第4实施例的电动机的驱动装置进行说明的时序图。第4实施例是使用图1、图2的电路构成及图3所示的模式选择信号SW实施。第4实施例为第I模式方式及第2模式方式的任一个均以慢衰减进行处理。即，在期间Y31 (时刻T80?T85)、期间Y32 (时刻T85?T91)、期间Y33 (T91?T96)的所有期间实施慢衰减。
[0159]在执行第4实施例时，准备2个基准电流值。因此，使图1所示的比较器131、132分别具有第I比较机构及第2比较机构。这2个机构未表示在图1中。对比较器131的第I比较机构施加将第I基准电流值IREFl转换为电压的电压，对第2比较机构施加将第2基准电流值IREF2转换为电压的电压。这种电压相当于图1所示的输出电压RNF1、RNF2，分别准备2个相当于输出电压RNFl及输出电压RNF2的电压。
[0160]对比较器131的第2比较机构施加的基准电流值IREF2的电平高于对第I比较机构施加的基准电流值IREFl的电平。
[0161]线圈电流1UTld在时刻T80?T83、时刻T85?T87、及时刻T91?T94通过供电上升，在时刻T83?T85、时刻T87?T91、及时刻T94?T96通过衰减处理下降。在第4实施例中，仅使用慢衰减，也可组合使用快衰减与慢衰减。另外，线圈电流1UTld的电流值在时刻T80?T85、及时刻T90?T96为第I基准电流值IREFl以下，在时刻T85?T86附近、及时刻T89?T90为第I基准电流值IREFl以上，但为第2基准电流值IREF2以下，在时刻T86?T89为第2基准电流值IREF2以上。
[0162]第I输出信号CLld从比较器131的第I比较机构输出。第I输出信号CLld在供电的情况下，在线圈电流1UTld未达到第I基准电流值IREFl时为高电平H，超过第I基准电流值IREFl时为低电平L。在衰减的情况下，输出信号CLld的输出维持低电平L。因此，第I输出信号CLld在时刻T80?T83、时刻T84?86、时刻T87?T94、及时刻T95?96成为高电平H，在时刻T83?T84、时刻T86?T87、及时刻T94?95成为低电平L。
[0163]第2输出信号CLlOd从比较器131的第2比较机构输出。第2输出信号CLlOd在供电的情况下，在线圈电流1UTld未达到第2基准电流值IREF2时为高电平H，超过第2基准电流值IREF2时为低电平L。在衰减的情况下，输出信号CLl的输出维持低电平L。因此，第2输出信号CLlOd在时刻T80?T86、及时刻T87?T96成为高电平H，在时刻T86?T87成为低电平L。
[0164]控制信号0UT_DECAYld、控制信号0UT_DECAY2d、感测开始信号0UT_MIN0Nld、模式变更信号SELECTld分别与图6所示的控制信号0UT_DECAYlb、0UT_DECAY2b、感测开始信号0UT_MIN0Nlb及模式变更信号SELECTlb相同，因此省略说明。
[0165]在模式变更信号SELECTld为低电平L的情况下，使用第I模式方式。在模式变更信号SELECTld为高电平H的情况下，通过模式变更信号SELECTlOd的电位来决定衰减方式。在模式变更信号SELECTlOd为低电平L的情况下，以第2模式方式进行衰减，在模式变更信号SELECTlOd为高电平H的情况下，以第3模式方式实施衰减处理。
[0166]模式变更信号SELECTlOd像模式变更信号SELECTld那样，以感测开始信号0UT_MINONld从低电平L变化为高电平H时的上升边缘感测信号CLld。如果信号CLld为高电平H，那么模式变更信号SELECTlOd成为低电平L，如果输出信号CLld为低电平L，那么模式变更信号SELECTlOd成为高电平H。因此，模式变更信号SELECTlOd在时亥IJT80?T87及时亥IJT92?T96成为低电平L，在时刻T87?T92成为高电平H。
[0167]分频输出信号DCLKld在时刻T82?T85、时刻T87?T91、及时刻T94?T96产生时脉。时刻T82?T85、及时刻T94?T96下的周期为缺省值，与基准时脉信号CLK的周期一致。缺省值与所述实施例2或实施例3同样地，可由模式选择信号SW设定，也可由内部存储器设定。时亥IJT87?T91下的周期为基准时脉信号CLK的周期的4倍。即，在模式变更信号SELECTld及SELECTlOd为H、H的情况下，视为反电动势的影响较大，使第2模式方式的上一个循环的衰减时间直接成为上一个循环的衰减时间的4倍而并非2倍。因此，相当于时刻T87?T91的时间为相当于时刻T82?T85的时间的4倍。另外，如上所述，在强制供电结束时停止分频输出信号DCLKld。
[0168]图11是对图10所示的第4实施例的电动机驱动装置的动作进行说明的流程图。第4实施例是以步骤1001?步骤1013进行处理。步骤1001?步骤1006使用图7所示的第2实施例的一部分的处理。即，图11所示的步骤1001、1002、1003、1004、1005、及1006分别相当于图7所示的步骤601、602、605、606、607、及608。因此，这里省略步骤1001?1006的说明，对步骤1007?1013进行说明。
[0169]步骤1007中，在线圈电流1UTld高于第I基准电流值IREFl时(步骤1002中为Y(是))，对线圈电流1UTl与第2基准电流值IREF2进行比较。在线圈电流1UTld低于第2基准电流值(IREF2)时(步骤1007中为N(否))，前进到步骤1008，在高于第2基准电流值(IREF2)时(步骤1007中为Y (是))，前进到步骤11。
[0170]步骤1008中，在线圈电流1UTld处于第I基准电流值IREFl与第2基准电流值IREF2之间的情况下，以第2模式方式进行处理。虽未图示，但这时模式变更信号SELECTld成为高电平H，模式变更信号SELECTlOd成为低电平L。
[0171]步骤1009中，在以第2模式方式进行处理的情况下，以图2所示的CLK分频部42输出对基准时脉信号CLK进行2分频的信号作为分频输出信号。因此，步骤1008?步骤1009设定为与表示第2实施例的流程图的图7、步骤604相同的条件。
[0172]步骤1010在线圈电流1UTld高于第2基准电流值IREF2时，以第3模式方式进行处理。这时，如图10所示，模式变更信号SELECTld及模式变更信号SELECTlOd分别成为高电平H。
[0173]步骤1011中，在以第3模式方式进行处理的情况下，以图2所示的CLK分频部42输出对基准时脉信号CLK进行4分频的分频输出信号。与图1O的时刻T87?T91对应。
[0174]第4实施例的第2衰减方式仅表示分频输出信号的变化，但也可像第3实施例般变更衰减模式、即慢衰减或快衰减。另外，也可像实施例4般使时脉信号CLK与衰减模式两者变化。例如在线圈电流1UTld的电流值处于基准电流值IREFl与IREF2之间的情况下，第2模式方式使快衰减增加约33 %。在线圈电流1UTld的电流值高于第2基准电流值IREF2的情况下，在第3模式方式中使快衰减增加约33%，并将分频输出信号的周期设为2倍。当然，成为比较基准的基准电流值不仅为2个，也可设为3个、4个。
[0175]第4实施例与所述第I?第3实施例相比，设置多个基准电流值。即，不仅能够感测反电动势的影响，也能够感测反电动势引起的线圈电流的上升程度，从而设定多个衰减方式。因此，能够与反电动势的影响大小无关地，电力损耗较小且在短时间内将线圈电流的电流值维持到基准电流值以下。
[0176]此外，对第4实施例使用第I模式方式及第2模式方式这2个方式进行了说明，但也可与第2实施方式及第3实施方式同样地以I个模式方式执行。在该情况下，模式选择信号SW准备4比特的地址即可。
[0177](第5实施例)
[0178]本发明的第5实施例未准备附图。第5实施例以第I实施例与第2实施例的组合实施。即，如果在第I模式方式中，将模式选择信号SW的地址(SW00、SW01)的逻辑值设定为(O，O)，那么慢衰减的比率成为100%，在该情况下，基于图7所示的流程图实施衰减处理。另外，也可设为在将地址(SW00、SW01)的逻辑值设定为(0，0)以外的情况下，沿图5所示的流程图实施衰减处理。
[0179]在第5实施例中，有如下优点:能够与使用者为了抑制电流波形的变形而使用快衰减及慢衰减的情况、及为了抑制电流波纹及电力损耗而仅使用慢衰减的情况这二者对应地，抑制反电动势的产生。
[0180](第6实施例)
[0181]关于第6实施例也与第5实施例同样地未准备附图。第6实施例包含第2实施例与第3实施例的组合。即，实施如下的电流衰减处理:第I模式方式使用慢衰减，在感测到反电动势的情况下，移行到第2模式方式，使衰减处理每次循环的衰减时间变大，或提高快衰减的比率。
[0182]在第6实施例中，例如设为在强制供电结束时感测到反电动势。在这种情况下，例如提高CLK分频部42的分频比而例如将CLK分频部42的分频比设定为2倍。以该条件尝试在一次循环期间实施衰减处理。其后，感测是否产生反电动势。在未产生反电动势的情况下，选择慢衰减。在反电动势仍有影响的情况下，例如，保持维持分频比为2倍，使快衰减增加约33%。如果仍留有反电动势的影响，那么使快衰减进一步增加约33%。在以强制供电后的感测判断不存在反电动势的影响的情况下，以慢衰减、即与基准时脉信号CLK相同的周期实施衰减处理。总之，第6实施例为第2实施例与第3实施例的组合的衰减方式，衰减模式的选择或处理时间为设计事项。
[0183](其他实施例)
[0184]本发明的主要实施例如上所述，也可考虑除此以外的各实施方式。例如可为组合第I实施方式、第2实施方式、第3实施方式、第4实施方式及第5实施方式中的至少2个实施方式的全部或一部分构成要素而成的实施方式。业者容易根据电动机的种类或电动机的使用条件、使用环境而进行适当选择。
[0185]本发明的电动机驱动装置并不限定于步进电动机，也可应用于其他电动机。即，可用于使用H桥的例如三相电动机的驱动。
[0186][产业上的可利用性]
[0187]本发明能够减少因产生反电动势而产生的流入电动机线圈的电流的偏离，进而能够抑制产生于电流的变形，尤其在电动机驱动装置、尤其在步进电动机驱动装置中的使用效果较大，其产业上的可利用性极高。
[0188][符号说明]
[0189]41模式选择部
[0190]42CLK 分频部
[0191]43CLK脉冲计数器
[0192]100电动机驱动装置
[0193]10A集成电路
[0194]HO电压跟随器
[0195]111基准 CLK 部
[0196]120DAC
[0197]131、132比较器
[0198]141、142自动衰减部
[0199]151、152逻辑控制部
[0200]161、162预驱动器部
[0201]171、172H 桥电路
[0202]200步进电动机
[0203]210转子
[0204]401 ?409步骤
[0205]601 ?610步骤
[0206]801 ?809步骤
[0207]1001 ?1013步骤
[0208]CHU CH2信道
[0209]CLl、CLla、CLlb、CLlc、CLld、CL10d输出信号
[0210]CLK基准时脉信号
[0211]DCLKla、DCLKlb、DCLKlc、DCLKld分频输出信号
[0212]IN控制信号
[0213]10UT、10UTla、10UTlb、10UTlc、1UTld线圈电流
[0214]1UT、1UTl、10UT2线圈电流
[0215]IREF基准电流值
[0216]IREFl第I基准电流值
[0217]IREF2第2基准电流值
[0218]L1、L2电动机线圈
[0219]0UT_DECAYl、0UT_DECAYla、0UT_DECAYlb 控制信号
[0220]0UT_DECAY2、0UT_DECAY2a、0UT_DECAY2b 控制信号
[0221]0UT_MIN0N1感测开始信号
[0222]Q11、Q12、Q13、Q14、Q21、Q22、Q23、Q24晶体管
[0223]R1、R2电阻
[0224]SELECTla、SELECTlb、SELECTlc模式变更信号
[0225]SOU S02输出信号
[0226]Sff模式选择信号
[0227]SW00、SW01、SW02、SW04、SW05、SW06、SW07 地址
[0228]T1、T2、T11、T12、T21、T22、T23外部端子
[0229]Υ1、Υ3、Υ11、Υ21、Υ24、Υ31、Υ33第 I 模式方式
[0230]Υ2、Υ12、Υ13、Υ22、Υ23、Υ33第 2 模式方式
【主权项】
1.一种电动机驱动装置，其特征在于包含: 电流检测部，检测流入电动机线圈的电流;及 自动衰减部，在由所述电流检测部检测到的电流值达到基准电流值前，执行使流入所述电动机线圈的电流增加的供电模式，在由所述电流检测部检测到的电流达到所述基准电流值后，利用上一循环与当前循环而对流入所述电动机线圈的所述电流进行衰减控制；且所述自动衰减部以使所述上一循环中的衰减时间与所述当前循环中的衰减时间不同的方式进行控制。2.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于: 所述当前循环中的衰减时间比所述上一循环中的衰减时间延长。3.一种电动机驱动装置，其特征在于包含: 电流检测部，检测流入电动机线圈的电流;及 自动衰减部，在由所述电流检测部检测到的电流值达到基准电流值前，执行使流入所述电动机线圈的电流增加的供电模式，在由所述电流检测部检测到的电流达到所述基准电流值后，对于流入所述电动机线圈的所述电流，以慢衰减模式或比所述慢衰减模式快速的快衰减模式控制衰减处理;且 所述自动衰减部以至少3个种类控制所述慢衰减模式及所述快衰减模式的组合比率。4.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于: 一次循环中的电流的衰减时间为至少3种。5.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于: 所述模式选择信号设定第I模式方式与第2模式方式，所述第I模式方式为选择所述慢衰减模式及所述快衰减模式为规定的组合比率，且将慢衰减模式及快衰减模式的处理时间设定为规定的大小;所述第2模式方式与所述第I模式方式相比，所述快衰减的组合比率及所述处理时间中的至少I个更大。6.根据权利要求5所述的电动机驱动装置，其特征在于: 所述自动衰减部包含:模式选择部，被输入所述电流检测部的输出及所述模式选择信号;CLK分频部，被施加基准时脉信号，并根据来自所述模式选择部的输出对该基准时脉信号进行分频;及CLK脉冲计数器，基于所述CLK分频部的输出对所述基准时脉信号的脉冲数进行计数;且基于所述CLK脉冲计数器的输出实施所述第I模式方式或所述第2模式方式。7.根据权利要求6所述的电动机驱动装置，其特征在于: 包含:第2基准电流值，设定为高于所述基准电流值的电流值;且在由所述电流检测部检测到的电流达到所述第2基准电流值后，所述自动衰减部以第3模式方式控制衰减处理，该第3模式方式为与所述第2模式方式相比所述快衰减的组合比率及所述处理时间中的至少I个更高(更长)的电流衰减方式。8.根据权利要求7所述的电动机驱动装置，其特征在于: 所述第2模式方式的实施方法基于所述上一循环的衰减的组合比率、或所述上一循环的所述处理时间中的任一个而变更。9.根据权利要求8所述的电动机驱动装置，其特征在于: 所述模式选择部基于所述电流检测部的输出，对所述CLK分频部输入设定为规定分频比的输出信号，并将设定所述慢衰减模式及所述快模式中的任一个的输出信号施加到所述CLK脉冲计数器。10.根据权利要求9所述的电动机驱动装置，其特征在于: 所述CLK脉冲计数器在对所述基准时脉信号计数到规定的数量后，对所述模式选择部施加进入所述供电模式的信号。11.根据权利要求10所述的电动机驱动装置，其特征在于: 所述电动机为步进电动机。12.根据权利要求11所述的电动机驱动装置，其特征在于: 所述电动机为直流电动机。13.—种电动机驱动装置的驱动方法，其特征在于包含以下步骤来驱动根据权利要求4所述的电动机驱动装置:供电步骤401，对电动机线圈供给电流;步骤402，利用所述电流检测部对流入所述电动机线圈的线圈电流是否达到所述基准电流值进行比较;步骤404，在所述线圈电流未达到所述基准电流值的情况下继续进行所述供电步骤;步骤405，对所述线圈电流是否达到所述基准电流值进行再次比较，并且在所述线圈电流未达到所述基准电流值的情况下返回到上一供电步骤;步骤406，在所述步骤405中所述线圈电流达到所述基准电流值的情况下，以第I模式方式对所述线圈电流进行衰减处理;及步骤408，在所述步骤402中判定所述线圈电流达到所述基准值电流的情况下，以所述第2模式方式对所述线圈电流进行衰减处理。14.一种电动机驱动装置的驱动方法，其特征在于包含以下步骤来驱动根据权利要求4所述的电动机驱动装置:供电步骤601，对电动机线圈供给电流;步骤602，利用所述电流检测部对流入所述电动机线圈的线圈电流是否达到所述基准电流值进行比较;步骤604，在判定所述线圈电流达到所述基准电流值的情况下，将所述CLK分频部的分频比设为大于缺省值；步骤60)，以所述步骤604中设定的分频比使所述线圈电流在规定时间期间衰减；步骤606，在所述步骤602中判定所述线圈电流未达到所述基准电流值的情况下，继续进行所述供电；步骤607，对所述线圈电流是否基于所述步骤606中实施的供电而达到所述基准电流值进行再次比较，在未达到所述基准电流值的情况下，指示返回所述步骤606;步骤608，在所述步骤607中所述线圈电流达到所述基准值的情况下，恢复为所述缺省值的分频比;及步骤610，在所述步骤608后，执行所述步骤609至规定时间。15.—种电动机驱动装置的控制方法，其特征在于沿以下步骤来控制根据权利要求4所述的电动机驱动装置:供电步骤801，对电动机线圈供给电流;步骤802，利用所述电流检测部对流入所述电动机线圈的线圈电流是否达到所述基准电流值进行比较;步骤(804)，在判定所述线圈电流达到所述基准电流值的情况下，增加快衰减占整体衰减的比率;步骤806，在所述步骤802中判定所述线圈电流未达到所述基准电流值的情况下，继续进行所述供电；步骤807，对所述线圈电流是否因所述步骤806中的继续供电而达到所述基准值进行再次比较，在判定为未达到所述基准值的情况下返回所述步骤806;及步骤809，执行与所述804或所述步骤807相应的衰减处理至规定时间。16.—种电动机驱动装置的控制方法，其特征在于沿以下步骤来控制根据权利要求4所述的电动机驱动装置:供电步骤1001，对电动机线圈供给电流;步骤1002，利用所述电流检测部对流入所述电动机线圈的线圈电流是否达到第I基准电流值进行比较;步骤1007，在判定所述线圈电流达到所述第I基准电流值的情况下，将其与大于所述第I基准电流值的第2基准电流值进行比较;步骤1009，在判定所述线圈电流未超过所述第2基准电流值的情况下，将所述分频比变更为缺省值的M倍(M为自然数)；步骤1004，在所述步骤1002中判定所述线圈电流未达到所述第I基准电流值的情况下，对所述电动机线圈继续进行所述供电；步骤.1005，对所述步骤1004中所述线圈电流是否达到所述第I基准电流值进行比较，在判定为未达到所述第I基准电流值的情况下返回所述步骤1004;步骤1006，在所述步骤1005中判定所述线圈电流达到所述第I基准电流值的情况下，使所述分频比恢复为缺省值;步骤1011，在所述步骤1007中判定所述线圈电流达到所述第2基准电流值的情况下，将所述分频比变更为比所述M倍大的N倍;及步骤1012，以所述步骤1006、1009及1011中的任一个所设定的分频比，执行所述线圈电流的衰减处理。
【文档编号】H02P8/12GK106067748SQ201610212754
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年4月7日 公开号201610212754.2, CN 106067748 A, CN 106067748A, CN 201610212754, CN-A-106067748, CN106067748 A, CN106067748A, CN201610212754, CN201610212754.2
【发明人】桥本浩树, 井上亮一
【申请人】罗姆股份有限公司