专利名称：电机驱动电路的功率晶体管保护电路，电机驱动电路和半导体器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及电机驱动电路的功率晶体管保护电路，电机驱动电路和半导体器件，特别是，本发明涉及例如单极(半波)驱动步进电机的电机驱动电路的功率晶体管保护电路，能够在功率晶体管的输出端与电机的激励线圈之间的连接断开时，防止过功率晶体管被损坏。
背景技术：
在单极驱动步进电机驱动器(脉冲电机驱动器)中，通过利用单相驱动，单相到双相驱动，或双相驱动等来顺序地驱动步进电机的定子来使齿状的转子逐步旋转预定角度。
用于提供顺序地驱动定子的驱动电流的驱动器包括设置在定子上并连接到电源线的激励线圈，和为各个相提供的并与各个激励线圈串联的功率晶体管(输出级晶体管)。通过控制功率晶体管以预定的定时导通/截止功率晶体管来顺序地激励定子的激励线圈来驱动步进电机。
当某一相的功率晶体管被导通时，由于瞬变现象具有由相同相中的激励线圈的电感和功率晶体管的阻抗等确定的预定时间常数，在导通周期，驱动电流被依次增加。为了将驱动电流的增加限制到预定值，导通功率晶体管，并且在从导通时起经过了预定时间后使功率晶体管截止，以使过电流不流过功率晶体管。为了实现该方案，驱动功率晶体管，以便由HIGH电平“H”和LOW电平“L”的脉冲对每相斩波。
作为这种脉冲驱动控制的实例，熟知的是通过由定时器电路设定导通周期来斩波控制的三相电机驱动器的保护电路，及其集成栅极双极晶体管(IDBT)(专利文献1)。
专利文献1JP-H11-112313A
发明内容
本发明要解决的问题所描述的功率晶体管保护电路通常是过电流保护电路或限流器电路。然而，当电机驱动器被设置在IC中时，电机的激励线圈的端子被连接到IC的输出端。因此，输出端和电机之间的连接容易断开。另外，由于转子的存在，造成激励线圈容易断开。
另外，在电机驱动电路中，可能存在功率晶体管的输出端子之一因电机的噪声和/或驱动状态而瞬间开路的情况。因此，当通过检测输出端子的开路状态而检测到连接被断开时，容易出现差错并影响电机驱动电路的驱动操作，以致该对策并不现实。因此，还没有这种保护电路。
在步进电机驱动器中，即使在出现输出端子之一断开或激励线圈断开时电机的驱动仍在继续。这种情况下，在连接到开路端的激励线圈中不产生反电动势。因此，其他激励线圈中流动的电流因此而增加，并且在超负荷条件下仍在继续电机的驱动。于是，功率晶体管可能被损坏，并且IC本身也可能被损坏。
本发明的意图是解决现有技术中的上述问题，本发明的目的是提供一种电机驱动电路的功率晶体管保护电路，电机驱动电路或半导体器件，能够在连接到激励线圈的一个端子的功率晶体管的输出端子侧，或激励线圈的另一端子侧出现断开时防止功率晶体管损坏。
解决问题的手段为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，电机驱动电路的功率晶体管保护电路包括对应于电机的激励线圈提供的、并且向电机驱动电路的输出端子提供驱动电流的功率晶体管，所述功率晶体管连接到各个激励线圈的一端，所述电机驱动电路的功率晶体管保护电路还包括端子开路检测电路，断开检测电路，和驱动中止电路。
对应于多个功率晶体管中的每一个提供端子开路检测电路，并且所述端子开路检测电路提供在所述输出端子侧和连接到所述输出端子的线路中的一个与所述激励线圈的另一个端子侧和连接到所述另一个端子的另一个线路中的一个，以及连接到激励线圈之一的一个端子的输出端子和所述激励线圈的另一个端子之间，当功率晶体管正在向连接到所述激励线圈的所述一个端子的所述输出端子提供驱动电流时，端子开路检测电路确定所述输出端子侧和连接到所述输出端子的线路中的一个与所述激励线圈的另一个端子侧和连接到所述另一个端子的另一条线路中的一个之间是处在开路状态还是处在闭路状态。
当端子开路检测电路检测到所述输出端子侧和连接到所述输出端子的线路中的一个与所述激励线圈的另一个端子侧和连接到所述另一个端子的另一条线路中的一个之间的非开路状态和然后检测到开路状态时，断开检测电路检测到断开状态或非断开状态。
当断开检测电路检测到断开状态时，驱动中止电路中止电机驱动电路的驱动操作。
根据本发明的第二方面，在功率晶体管正在输出驱动电流时，端子开路检测电路功率晶体管保护电路的输出端子侧或激励线圈的另一个端子侧的开路状态或闭路状态。
当与端子开路检测电路检测开路状态或非开路状态对应地检测到地多个开路状态时，断开检测电路检测到断开状态。
本发明的优点在本发明的第一方面中，当功率晶体管正在输出驱动电流时，端子开路检测电路确定所述输出端子侧和连接到所述输出端子的线路中的一个与所述激励线圈的另一个端子侧和连接到所述另一个端子的另一条线路中的一个之间是否存在开路状态或闭路状态。另外，端子开路检测电路检测非开路状态，然后检测开路状态。
这样，根据本发明的第一方面，在功率晶体管的驱动电流的每个输出操作执行检测输出端子侧或激励线圈的另一个端子侧的非开路状态，然后检测开路状态，以检测从非开路状态向开路状态的改变。另外，根据本发明的第一方面，利用非开路状态和开路状态作为检测条件，能够充分地确定开路状态是否持续，直到下一次提供驱动电流。
另一方面，根据本发明的第二方面，在功率晶体管正在进行驱动电流输出期间，端子开路检测电路检测输出端子侧或激励线圈的另一个端子侧的开路状态或闭路状态。当与端子开路检测电路检测开路状态或非开路状态对应地检测到多个开路状态时，断开检测电路检测到断开状态。
顺便指出，在上面提到的检测中，非断开状态是开路状态，非开路状态是闭路状态。
通过在这些条件下判断断开状态，不存在断开检测差错，并且能够可靠地检测断开，而不影响电机驱动电路的驱动操作。因此，当出现断开时，能够中止电机驱动电路的驱动操作。
另外，通过在功率晶体管输出驱动电流时一直检测开路状态或非开路状态，瞬间的噪声或驱动状态的改变不影响该检测。特别是，通过利用与驱动电流的限制电流对应的电压接近的电压来确定开路状态是否存在，能够不受瞬间噪声或瞬间改变影响地检测开路状态。
结果是，能够立即检测到功率晶体管连接到激励线圈的一个端子的输出端子侧或连接到激励线圈的另一个端子侧发生的断开，以致能够防止功率晶体管被损坏。
图1是具有多个功率晶体管保护电路的、应用了根据本发明实施例的电机驱动电路的功率晶体管保护电路的单极驱动步进电机的步进电机驱动器的电路方框图，图2是功率晶体管保护电路的操作时序图。
具体实施例方式
在图1中，单极驱动步进电机驱动器IC10包括电流输出电路1a、1b、1c、和1d。所述电流输出电路1a、1b、1c、和1d分别具有与步进电机11的单相激励线圈11a、11b、11c、和11d连接的输出端2a、2b、2c、和2d。
激励线圈11a、11b、11c、和11d连接到电源(电池)12的电源线13。顺便指出，续流二极管D分别并联到激励线圈11a至11d。
电源12通过端子2e向IC中设置的电压调节电路(REG)2供电，REG2向内部电源线+VDD施加稳定的电压，例如，3V，从而向IC内部设置的各种电路供电。
单相位驱动电路1a至1d具有相同的电路结构，因此仅给出并详细描述电流输出电路1a。
单相位驱动电路1a由N沟道MOSFET功率晶体管3，功率晶体管保护电路4，限流器电路5和参考电压发生器电路6构成。顺便指出，为了简化描述，各个单相位驱动电路的限流器电路5被示出在单相位驱动电路1a之外。
功率晶体管3的漏极连接到输出端子2a，以便向输出端子2a输出激励电流。功率晶体管3的源极通过端子2f连接到设置在IC外部的电阻器Rs。电阻器Rs设置在端子2f和地电位之间，用于检测输出电流。顺便指出，输出端子2a的输出电流是来自激励线圈11a的信宿电流。
功率晶体管保护电路4由用于检测电源12的电源线12a和输出端子2a之间的开路状态的端子开路检测电路4a和电路断开检测电路4b构成。
端子开路检测电路4a通过检测激励线圈11a的端子与输出端子2a之间的电压，来检测输出端子2a和激励线圈11a在电源线13侧的端子之间的开路状态。端子开路检测电路4a由分压器电路44和45以及比较器46构成。分压器电路44由设置在输出端子2a和地电位(GND)之间串联的电阻器R1和R2构成。分压器电路45由串联的电阻器R3和R4构成。分压器电路45的一端通过端子2i连接到电源线13，另一端接地。
比较器46的(+)输入端连接到分压器电路44的电阻器R1和R2连接点，并且被提供有分压电压Va。比较器46的(-)输入端连接到分压器电路45的电阻器R3和R4连接点，并且被提供有分压电压Vb。这种情况下，当功率晶体管3的输出增加并达到预定的驱动电流时，由于输出端子2a的电压变成与电流值对应的值，因此Va＞Vb。此时，比较器46的输出从“H”变为“L”。就是说，比较器46产生表明输出电流产生的输出检测脉冲(“L”是有效的)(见图2d)。该输出检测脉冲是由端子开路检测电路4a输出的、并表明输出端子2a和激励线圈11a的另一端连接的检测信号。就是说，该检测信号表明这些端子未处在开路状态。因此，在功率晶体管3输出驱动电流的情况下未产生检测脉冲时，表明这些端子处在开路状态。
如图2(d)所示，分压电压Vb被设定为电压值，该电压值接近由限制驱动电流引起的电压，并且比限制驱动电流引起的电压低5％至20％。这样，通过在功率晶体管3输出驱动电流时确定输出端子2a是否被开路，以及确定该电压接近与该限制驱动电流对应的值时输出端子是否被开路，在驱动电流流过激励线圈的周期期间，噪声或瞬间开路很难影响端子开路检测。
电路断开检测电路4b由比较器4c和八进制计数器4d构成。八进制计数器4d通过端子2h从时钟发生器电路14接收时钟信号CLK。比较器4c的(+)输入端从参考电压发生器电路6接收比较参考电压VR，参考电压发生器电路6被提供给单相驱动电路1a至1d共用，比较器4c的(-)输入端从端子开路检测电路4a接收检测电压信号。比较器4c的输出连接到八进制计数器4d的复位端R。顺便指出，参考电压发生器电路6的输出可以由例如激光微调来校准。以通过该校准使单相驱动电路1a至1d的比较器4c产生复位信号的方式来设定电压VR。
顺便指出，复位信号是比较器4c的输出脉冲的下降沿，是在比较器46的输出下降到“L”之后再次变成“H”时获得的。
响应来自端子开路检测电路4a的检测电压信号，电路断开电路4b通过利用八进制计数器4d对时钟计数，根据开路状态持续的恒定时间周期来检测电路断开。就是说，当八进制计数器4d的计数结束(计数了超过8个或更多时钟)时产生电路断开检测信号。因此，在功率晶体管3未输出驱动电流的周期中产生电路断开检测信号。因此，在功率晶体管3工作期间，电路断开检测信号不受噪声影响。
用于驱动功率晶体管3的栅极驱动脉冲的周期TG是TG＜8×T，其中T是时钟CLK的周期。在该实施例中，时间周期TG被设定为八进制计数器4d的大约6个计数(6×T)。
当比较器46产生处于“L”电平的输出检测脉冲时，比较器4c向八进制计数器4d提供“H”输出脉冲(复位脉冲)。因此，八进制计数器4d从“0”开始计数。功率晶体管3的输出电流是由在经过时间8×T之前产生的下一个栅极驱动脉冲产生的。只要产生输出电流，八进制计数器4d被持续地复位。结果是，并没有不产生八进制计数器4d的8计数结束信号。
当从激励线圈11a在电源线13侧的端子到输出端子2a的电路中出现电路断开时，分压器电路44的分压电压变为地电位。因此，在功率晶体管3没有产生输出电流时，即使产生了栅极驱动脉冲，比较器46产生的输出检测脉冲保持“H”(见图2(e)的后半波)。因此，比较器4c的输出脉冲(复位脉冲)保持为“L”，并且八进制计数器4d未被比较器4c的输出脉冲复位。结果是，在功率晶体管3没有产生输出电流时产生八进制计数器4d的8计数结束信号。
参考数字41表示由“或”门42和锁存电路43构成的驱动停止信号发生器电路。锁存电路43通过“或”门42接收单相驱动电路1a至1d的八进制计数器4d的最后一级的8计数结束信号“H”。因此，锁存电路43接收8计数结束信号“H”作为“1”，以便根据时钟CLK锁存激励线圈11a至11d的“或”信号。
当电路断开检测信号(“1”)被锁存时，锁存电路43向相位激励信号发生器电路9提供“1”作为驱动停止信号SP，相位激励信号发生器电路9根据该信号停止其工作。顺便指出，当复位信号“1”通过端子RS被输入到锁存电路43的复位端R时，清除锁存电路43。在初始状态，利用该复位信号将锁存电路43设定为“0”。
当从激励线圈11a在电源线13侧的端子到输出端子2a的电路中出现电路断开时，八进制计数器4d产生8计数结束信号(“H”)作为电路断开检测信号，并且由锁存电路43锁存“1”，以便停止相位激励信号发生器电路9的工作。因此，步进电机驱动器IC，特别是功率晶体管3未被断开。
顺便指出，电路断开检测信号可以是八进制计数器4d的溢出或进位信号。
限流电路5由比较器5a和参考电压发生器电路5b构成。比较器5a的(+)输入端连接到端子2f。参考电压发生器电路5b被提供在IC的外部，并且通过端子2g连接到比较器5a的(-)输入端。因此，参考电压VREF被施加到(-)输入端。假设用于检测输出电流的电阻器Rs的端电压(在端子2f的电压)是Vs，在功率晶体管3的驱动电流(输出电流)和电压Vs超过参考电压VREF时，就是说，当输出电流达到额定值时，比较器5a产生检测脉冲S。检测脉冲S提供给斩波脉冲发生器电路7，以使(“H”)斩波脉冲截止(“L”)，并驱动截止定时器电路8。因此，功率晶体管3被截止(将在后面描述该操作)。
由用于设定截止时间的截止定时器电路8对斩波脉冲P的停止时间(“L”周期)计数，在恒定时间后，例如15毫秒后，斩波脉冲P返回“H”。斩波脉冲P为“H”的时间是在30毫秒至50毫秒的范围内选择的时间。就是说，作为“H”的斩波脉冲P根据该检测脉冲S变为“L”，并在恒定时间之后变为“H”。
结果是，当电阻器Rs的端电压Vs超过参考电压VREF时，输出限流电路5通过停止驱动电流来限制功率晶体管3的输出电流。此刻，限流电路5也作为过电流保护电路工作。
将正常时为“H”的斩波脉冲P提供给相位激励信号发生器电路9。在相位激励信号发生器电路9中，将斩波脉冲P与例如单相驱动电路1a的栅极驱动脉冲“H”进行与运算，并输出到功率晶体管3的栅极(见图2(a)和2(b))。就是说，在栅极驱动脉冲为“H”期间，相位激励信号发生器电路9以预定频率向功率晶体管3提供用于使功率晶体管3截止的斩波脉冲(对应于斩波脉冲P)。当斩波脉冲P是“L”时，栅极驱动脉冲变为“L”，以致功率晶体管3处在截止状态，步进电机11的激励线圈11a的驱动电流被切断。
由于提供了分别与激励线圈11a至11d并行的续流二极管D，在斩波脉冲P的截止周期(“L”周期)期间，激励线圈的电流分别流经续流二极管D。流经二极管D的电流变成根据斩波脉冲的导通周期和截止周期确定的平均电流。
斩波脉冲发生器电路7和截止定时器电路8被提供给单相驱动电路1a至1d共同使用，并产生分别与单相驱动电路1a至1d的激励线圈的驱动对应的斩波脉冲P，并提供给相位激励信号发生器电路9。
相位激励信号发生器电路9根据每个激励线圈的单相驱动、单相到双相驱动、或双相驱动等，以预定定时产生单相驱动电路1a至1d中的每一个的功率晶体管3的“H”和“L”栅极驱动脉冲。另外，为了限制驱动电流，由斩波脉冲P对每个栅极脉冲的“H”周期斩波。顺便指出，斩波脉冲P的周期比时钟信号CLK的周期短。
图2是功率晶体管保护电路4的工作时序图。
图2(a)是示出了单相驱动电路1a的栅极驱动脉冲。在栅极驱动脉冲为“H”状态期间驱动功率晶体管3。图2(b)示出了斩波脉冲P。在斩波脉冲P的“H”周期期间，由于驱动电流流经步进电机11的激励线圈11a，输出端子2a的输出电压Vout变成如图2(c)所示。
假设与图2(a)所示的栅极驱动脉冲对应地产生单相驱动电路1a的功率晶体管3的输出电流。这种情况下，当分压电压Va超过分压电压Vb时，由于比较器46的输出从“H”变为“L”，比较器46的输出脉冲变为输出检测脉冲，与图2(c)所示的输出端子2a的电压Vout对应地取“H”、“L”、“H”和“L”，如图2(e)所示。由于斩波脉冲P的周期比时钟脉冲CLK的周期短，比较器4c通过与比较器46的输出检测脉冲“L”对应地产生“H”输出(复位脉冲)来复位八进制计数器4d。因此，锁存电路43保持在初始值“0”，并且相位激励信号发生器电路9连续地工作，而不产生驱动停止信号SP。
在图2(a)所示的栅极驱动脉冲之前，与斩波脉冲P对应地产生比较器46的最后的输出检测脉冲“L”。比较器46的下一个输出检测脉冲“L”对应于下一个产生的初始斩波脉冲。比较器46的输出检测脉冲“L”的周期比八进制计数器4d计数8个时钟的周期8×T短。因此，只要从激励线圈11a在电源线13侧的端子到输出端子2a没有断开，锁存电路43不产生针对相位激励信号发生器电路9的驱动停止信号SP。顺便指出，八进制计数器4d的输出周期等于从最后的输出检测脉冲到下一个初始输出脉冲的周期，或比该周期长是足够的。
另一方面，当由于到步进电机11的故障连接造成激励线圈11a在电源线13侧的端子到输出端子2a的电路中出现任何断开时，即使在与栅极驱动脉冲对应驱动单相驱动电路1a的功率晶体管3时，也不产生输出电流。因此，如图2(c)的后半部分所示，导致分压电压Va变为Va的输出端子2a的电压Vout接近等于0V。
结果是，Va＜Vb，并且比较器46产生的输出检测脉冲被保持在“H“。因此，八进制计数器4d未被复位，并且连续地对时钟进行计数。当没有产生下一个输出电流时，比较器46不产生输出检测脉冲“L”。因此，由八进制计数器4d产生8计数结束信号(“H”)，并通过“或”门42在锁存电路43中锁存为“1”。因此，停止相位激励信号发生器电路9的工作，以防止步进电机驱动器IC10被损坏。
这种情况下，优选的是，来自八进制计数器4d的8计数结束信号(电路断开检测信号)的周期等于或长于比较器46产生多个输出检测脉冲“H”的周期。在本实施例中，将直到八进制计数器4d的8计数结束的周期设定为比单相驱动电路1a至1d中的每一个的栅极驱动脉冲的周期长的时间。因此，能够连续检测端子开路状态连续达到等于或长于栅极驱动脉冲的周期。
顺便指出，由于“或”门42接收从单相驱动电路1a至1d的八进制计数器4d的最后一级获得的8计数结束信号(电路断开检测信号)的“或”运算，利用来自单相驱动电路1a至1d的任何八进制计数器4d的8计数结束信号停止相位激励信号发生器电路9的工作。
在所描述的实施例中，从复位到八进制计数器4d的时间是8×T，栅极驱动脉冲的周期TG是6×T。另外，当没有产生指示端子开路检测电路4a的连接状态的检测信号时，由电路断开检测电路4b决定产生端子开路检测信号。
然而，在本发明中，可以用十三进制计数器或更多计数制的计数器代替八进制计数器4d。这种情况下，当没有连续产生指示端子开路检测电路4a的连接状态的多个检测信号时，决定连续产生多个端子开路检测信号，并且电路断开检测电路4b决定电路断开。于是，能够可靠地决定电路断开。
换句话说，在本发明中，能够通过把从复位到计数器4d的计数结束的时间设定得比栅极驱动脉冲周期TG的两倍还长来决定电路断开。
顺便指出，电路断开检测电路4b可以通过检测多个端子开路检测信号来决定电路断开，即使没有连续地检测到这些信号。
在所描述的实施例中，为单相驱动电路1a至1d中的每一个提供比较器5a。然而，也可以为多个单相驱动电路1a至1d提供比较器5a。这种情况下，例如，利用共用的检测Rs，可以使用共用于多个单相驱动电路1a和1b的比较器5a和共用于多个单相驱动电路1c和1d的比较器5a。
另外，在所描述的实施例中，虽然比较器5具有两个(+)输入端，其输入电路可以由并联的两个比较器构成。作为替换，可以使用具有两个(+)输入端和两个(-)输入端的比较器。
另外，在所描述的实施例中，虽然电路断开检测信号是八进制计数器的计数结束信号，并不总是需要使用计数结束信号。在本发明中，可以在从接收到端子开路检测电路的检测信号时输出驱动信号起到输出下一个驱动电流止的周期之后产生电路断开检测信号。
在所描述的实施例中，虽然功率晶体管3是MOSFET，也可以用双极晶体管作为功率晶体管。
另外，虽然已经描述了用于驱动单极驱动步进单极驱动器IC的单极驱动电路。当然，通过利用功率晶体管的输出电路作为推挽驱动电路，也可以将本发明应用于双极驱动(正和负相驱动)步进电机驱动器IC。
工业实用性在所描述的实施例中，虽然通过斩波脉冲发生器电路7和截止定时器电路8控制功率晶体管3截止，在使用控制功率晶体管3截止的构成时，并不总是需要斩波脉冲发生器电路7和截止定时器电路8。
另外，虽然已经描述了步进电机驱动器IC，本发明可以应用到任何驱动电路，只要驱动电路具有利用额定电流，通过控制功率晶体管的截止来限制驱动电流的限流器电路。
附图简要说明图1是表示应用了根据本发明的电机驱动电路的功率晶体管保护电路的单极驱动步进电机驱动器的实施例的方框图。
图2是功率晶体管保护电路的操作时序图。
参考数字及标记说明1a、1b、1c、1d...单相驱动电路2a、2b、2c、2d...输出端子3...N沟道MOSFET功率晶体管4...功率晶体管保护电路
4a...端子开路检测电路4b...电路开路检测电路4c、46...比较器4d...八进制计数器5...限流器5a...比较器6...参考电压发生器电路7...斩波脉冲发生器电路8...截止定时器电路9...相位激励信号发生器电路10...步进电机驱动器IC11a、11b、11c、11d...激励线圈12...电源13...电源线14...时钟发生器电路41...驱动停止信号发生器电路42...“或”门43...锁存电路44、45...分压电阻器电路Rs...电阻器D...续流二极管
权利要求
1.一种电机驱动电路的功率晶体管保护电路，所述功率晶体管保护电路具有与电机的多个激励线圈中的每一个对应地提供的功率晶体管，用于向连接到所述激励线圈的一个端子的输出端子提供驱动电流，所述功率晶体管保护电路包括端子开路检测电路；断开检测电路；和驱动中止电路，其中，与多个功率晶体管中的每一个对应地提供所述端子开路检测电路，并且提供在所述输出端子侧和连接到所述输出端子的线路中的一个与所述激励线圈的另一个端子侧和连接到另一个端子的另一条线路中的一个之间，当所述功率晶体管正在向连接到所述激励线圈的所述一个端子的所述输出端子提供驱动电流时，所述端子开路检测电路检测到所述一个端子侧或所述另一个端子侧的开路状态，当所述端子开路检测电路在所述输出端子侧检测到非开路状态，然后检测到开路状态，或在所述另一个端子侧检测到断开状态时，所述断开检测电路检测到断开状态或非断开状态，和当所述断开检测电路检测到断开状态时，所述驱动中止电路中止所述电机驱动电路的驱动操作。
2.根据权利要求1所述的功率晶体管保护电路，其中所述端子开路检测电路产生所述一个端子侧和所述另一个端子侧之间的开路状态或非开路状态的检测信号，并与多个功率晶体管中的每一个对应地提供所述断开检测电路，所述断开检测电路响应指示所述端子开路检测电路检测到非开路状态，然后检测到开路状态的检测信号，来检测断开状态。
3.根据权利要求2所述的功率晶体管保护电路，其中所述端子开路检测电路检测所述一个端子的电压与所述另一个端子的电压之差，和所述断开检测电路利用指示非开路状态的检测信号来检测闭路状态。
4.根据权利要求3所述的功率晶体管保护电路，其中在所述功率晶体管正在输出驱动电流期间，在因没有检测信号而结束驱动电流的输出操作之后，产生所述断开检测电路的断开检测信号。
5.根据权利要求4所述的功率晶体管保护电路，其中每个所述断开检测电路包括用于对周期为T的n个时钟进行计数的计数器，其中n是等于或大于2的整数，并根据检测信号复位所述计数器，当从所述计数器的复位到所述计数器的n个计数结束的时间大于某个驱动电流输出到下一个驱动电流输出之间的时间时，n计数结束信号变为断开检测信号。
6.根据权利要求4所述的功率晶体管保护电路，其中当不存在多个检测信号时，产生断开检测信号。
7.根据权利要求5所述的功率晶体管保护电路，其中每个所述端子开路检测电路包括第一比较器，用于将所述激励线圈的所述一个端子的电压与所述另一个端子的电压进行比较，并产生作为检测脉冲的检测信号，所述断开检测电路包括第二比较器，用于将检测脉冲与预定参考电压进行比较，并产生检测信号作为检测脉冲，所述断开检测电路包括第二比较器，用于将检测脉冲与预定参考电压进行比较，并根据所述第二比较器的输出产生用于复位所述计数器的信号。
8.根据权利要求6所述的功率晶体管保护电路，其中所述驱动停止电路包括“或”门和锁存电路，所述“或”门从每个所述断开检测电路接收断开检测信号，并由所述锁存电路锁存，和根据所述锁存电路的输出停止用于驱动所述功率晶体管的信号。
9.根据权利要求7所述的功率晶体管保护电路，其中所述功率晶体管产生从所述输出端子进入的驱动电流作为输出电流，所述另一个端子连接到电源线，所述一个端子和所述另一个端子之一的电压是由第一分压器电路分压的所述电源线的电压，分压电压的电压值接近限制驱动电流的电压值，所述一个端子和所述另一个端子中的另一个的电压是由第二分压器电路分压的所述输出端子的电压。
10.一种电机驱动电路的功率晶体管保护电路，所述功率晶体管保护电路具有与电机的多个激励线圈中的每一个对应地提供的功率晶体管，用于向连接到所述激励线圈的一个端子的输出端子提供驱动电流，所述功率晶体管保护电路包括端子开路检测电路；断开检测电路；和驱动中止电路，其中与多个功率晶体管中的每一个对应地提供所述端子开路检测电路，并且提供在所述输出端子侧和连接到所述输出端子的线路中的一个与所述激励线圈的另一个端子侧和连接到另一个端子的另一条线路中的一个之间，当所述功率晶体管正在向连接到所述激励线圈的所述一个端子的所述输出端子提供驱动电流时，所述端子开路检测电路检测所述一个端子侧或所述另一个端子侧的开路状态或闭路状态，当通过检测所述端子开路检测电路的开路状态或闭路状态而检测到多个开路状态时，所述断开检测电路检测到断开状态，和当所述断开检测电路检测到断开状态时，所述驱动中止电路中止所述电机驱动电路的驱动操作。
11.根据权利要求10所述的功率晶体管保护电路，其中当连续出现多个开路状态时，所述断开检测电路检测到断开状态。
12.一种电机驱动电路IC，用于利用所述功率晶体管的输出电流来驱动所述电机，包括多个各根据权利要求1至11中的任何一项所述的功率晶体管保护电路。
13.根据权利要求12所述的电机驱动电路，所述电机是步进电机。
14.一种半导体器件IC，包括根据权利要求12或13所述的电机驱动电路。
全文摘要
提供一种限流器电路，电机驱动电路或半导体器件，在从连接到电机的激励线圈的功率晶体管的输出端子到激励线圈的另一个端子的路径中出现断开时，能够通过防止功率晶体管断开而保护驱动器IC的功率晶体管。一种功率晶体管保护电路包括端子开路检测电路，断开检测电路，和驱动中止电路。当功率晶体管正在输出驱动电流时，端子开路检测电路检测从连接到电机的激励线圈的功率晶体管的输出端子到激励线圈的另一个端子的路径中是否存在断开状态。另外，作为断开检测，端子开路检测电路检测非开路状态，然后检测开路状态。作为替换，当功率晶体管正在输出驱动电流时，端子开路检测电路检测从连接到电机的激励线圈的功率晶体管的输出端子到激励线圈的另一个端子的路径中的开路状态或闭路状态。作为断开检测，当根据端子开路检测电路检测到的开路状态或闭路状态而检测到多个开路状态时，检测到断开状态。
文档编号H02P8/00GK1938935SQ20058000217
公开日2007年3月28日 申请日期2005年1月7日 优先权日2004年1月9日
发明者大尾光明, 柳岛大辉 申请人:罗姆股份有限公司