半導(dǎo)體裝置、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法。在對(duì)具備包括切換電機(jī)所具備的線圈的兩端部中任意一方來(lái)連接于接地GND側(cè)的下臂、切換線圈的另一方端部來(lái)連接于驅(qū)動(dòng)電源VDDH的上臂的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制的半導(dǎo)體裝置中，具備：檢測(cè)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)件的旋轉(zhuǎn)位置的變化并輸出與變化后的旋轉(zhuǎn)位置對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)的比較儀、基于檢測(cè)信號(hào)對(duì)下臂輸出使切換連接于接地側(cè)的線圈的端部進(jìn)行切換的信號(hào)LAD0、1的PWM、基于檢測(cè)信號(hào)對(duì)控制由上臂進(jìn)行的控制線圈的端部與驅(qū)動(dòng)電源VDDH側(cè)的連接切換的NMOS晶體管輸出使切換連接于驅(qū)動(dòng)電源的線圈的端部進(jìn)行切換的信號(hào)UAD0、1的比較儀控制器。
【專利說(shuō)明】半導(dǎo)體裝置、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法，尤其涉及適合高效地進(jìn)行電機(jī)等的驅(qū)動(dòng)控制的半導(dǎo)體裝置、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，在專利文獻(xiàn)I中公開有使用微型控制器(以下，也稱為微型計(jì)算機(jī))等半導(dǎo)體裝置來(lái)進(jìn)行電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制的技術(shù)。在該專利文獻(xiàn)I中，使用微型計(jì)算機(jī)、驅(qū)動(dòng)器電路以及位置檢測(cè)電路來(lái)控制驅(qū)動(dòng)電路(上臂、下臂)的開關(guān)元件以進(jìn)行無(wú)刷電機(jī)的旋轉(zhuǎn)控制。
[0003]另外，在專利文獻(xiàn)2中公開了不使用驅(qū)動(dòng)器電路而僅使用微型計(jì)算機(jī)和位置檢測(cè)電路來(lái)控制驅(qū)動(dòng)電路(上臂、下臂)的開關(guān)元件以進(jìn)行電機(jī)的旋轉(zhuǎn)控制和電源控制的技術(shù)。
[0004]在電機(jī)中，根據(jù)在電機(jī)內(nèi)的勵(lì)磁線圈中流動(dòng)的電流量來(lái)控制扭矩等。若由于某種原因無(wú)法控制流入該勵(lì)磁線圈的電流，則有可能發(fā)生重大的事故。因此，在無(wú)法控制流入勵(lì)磁線圈的電流的情況下，需要立即切斷流入勵(lì)磁線圈的電流作為安全措施。
[0005]一般地，若使電機(jī)驅(qū)動(dòng)并在旋轉(zhuǎn)中途停止向電機(jī)的通電，則有在線圈中積蓄的電流成為反電動(dòng)勢(shì)而使電源的電位上升，并由于該電源的電位上升并超過(guò)連接于電源的元件的耐壓而導(dǎo)致該元件損壞的情況。
[0006]為了解決該問題，在以往的使用微型計(jì)算機(jī)的無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制中，檢測(cè)到無(wú)刷電機(jī)的過(guò)電流而要進(jìn)行停止的情況下，檢測(cè)電流的比較儀的中斷使CPU (CentralProcessing Unit ;中央處理裝置)動(dòng)作，截止控制無(wú)刷電機(jī)與大地間的通電的下臂的晶體管，并且使控制無(wú)刷電機(jī)與電源間的通電的上臂的晶體管導(dǎo)通，從而使線圈的兩端短路來(lái)回生電流，以對(duì)積蓄在線圈的感應(yīng)電流進(jìn)行放電從而控制反電動(dòng)勢(shì)，防止連接于電源的元件的損壞。
[0007]然而，在這種情況下，需要由CPU對(duì)檢測(cè)電流的比較儀的中斷處理進(jìn)行軟件處理。因此，產(chǎn)生時(shí)滯無(wú)法立即降低反電動(dòng)勢(shì)，存在由于反電動(dòng)勢(shì)帶來(lái)元件損壞的危險(xiǎn)。
[0008]在專利文獻(xiàn)3中涉及利用由IC芯片構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置進(jìn)行三相交流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制的技術(shù)，在由于某種原因無(wú)法控制流在旋轉(zhuǎn)電機(jī)的勵(lì)磁線圈中流動(dòng)的電流的情況下，作為安全措施立即切斷流向勵(lì)磁線圈的電流的技術(shù)。具體而言，在由于某種原因無(wú)法控制在旋轉(zhuǎn)電機(jī)的勵(lì)磁線圈中流動(dòng)的電流的情況下，利用來(lái)自微型計(jì)算機(jī)的控制來(lái)切斷以串聯(lián)的方式插入連接于該勵(lì)磁線圈的PMOS晶體管和NMOS晶體管。
[0009]另外，在專利文獻(xiàn)4中公開有如下技術(shù):用比較儀比較在電機(jī)中流動(dòng)的電流值與預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)電流值，若在電機(jī)中流動(dòng)的電流值超過(guò)目標(biāo)電流值，則通過(guò)切斷來(lái)自CPU的控制信號(hào)并向驅(qū)動(dòng)電路直接輸出用于降低在電機(jī)中流動(dòng)的電流值的信號(hào)，來(lái)抑制在電流變化大的反轉(zhuǎn)時(shí)等的相對(duì)目標(biāo)電流值的電流值變動(dòng)。
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本特開平6 - 165568號(hào)公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)2:日本特開2002 - 165476號(hào)公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)3:日本特開2007 - 028694號(hào)公報(bào)[0013]專利文獻(xiàn)4:日本特開2003 - 335456號(hào)公報(bào)
[0014]近年來(lái)，以微型計(jì)算機(jī)的省電力化為目的正在進(jìn)行低電壓化，尋求僅用這樣的低驅(qū)動(dòng)電壓的微型計(jì)算機(jī)就可高效地控制高驅(qū)動(dòng)電壓的電機(jī)的技術(shù)和通過(guò)檢測(cè)電機(jī)的過(guò)電流來(lái)高效地進(jìn)行停止的技術(shù)。
[0015]在上述專利文獻(xiàn)2中，僅用微型計(jì)算機(jī)和位置檢測(cè)電路來(lái)控制驅(qū)動(dòng)電路(上臂、下臂)的開關(guān)元件以進(jìn)行電機(jī)的旋轉(zhuǎn)控制。然而，在專利文獻(xiàn)2中，在用AD轉(zhuǎn)換器將從位置檢測(cè)信號(hào)生成電路輸出的位置檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后，通過(guò)CPU的運(yùn)算處理并使用該數(shù)字信號(hào)來(lái)計(jì)算電機(jī)中的旋轉(zhuǎn)件的位置。因此，存在電機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置的檢測(cè)耗時(shí)、和為了控制高轉(zhuǎn)速的電機(jī)而需要能夠進(jìn)行高速運(yùn)算處理的高性能的微型計(jì)算機(jī)的問題。并且，還存在由于AD轉(zhuǎn)換器的電路的面積大，從小面積化的觀點(diǎn)出發(fā)不被優(yōu)選的問題。
[0016]另外，在僅使用微型計(jì)算機(jī)來(lái)檢測(cè)電機(jī)的過(guò)電流以停止電機(jī)的旋轉(zhuǎn)的以往的技術(shù)中，存在由于需要由CPU對(duì)檢測(cè)電流的比較儀的中斷處理進(jìn)行軟件處理，所以產(chǎn)生時(shí)滯無(wú)法立即抑制反電動(dòng)勢(shì)，并由于反電動(dòng)勢(shì)引起元件的損壞的危險(xiǎn)的問題。
[0017]此外，在專利文獻(xiàn)4所述的技術(shù)是抑制電流變化大的反轉(zhuǎn)時(shí)等中的相對(duì)目標(biāo)電流值的電流值變動(dòng)的技術(shù)，不是檢測(cè)電機(jī)的過(guò)電流并立即停止電機(jī)的旋轉(zhuǎn)的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]本發(fā)明是為了解決上述問題點(diǎn)而完成的，目的在于僅用低電壓驅(qū)動(dòng)的微型計(jì)算機(jī)來(lái)高效地進(jìn)行電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制。
[0019]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置對(duì)具備切換連接于接地側(cè)的電機(jī)所具備的線圈的端部的第I切換電路、和切換連接于驅(qū)動(dòng)電源側(cè)的上述線圈的端部的第2切換電路，并利用上述第I切換電路和上述第2切換電路來(lái)控制在上述線圈中流動(dòng)的電流的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制，上述半導(dǎo)體裝置具備:檢測(cè)上述電機(jī)所具備的旋轉(zhuǎn)件的旋轉(zhuǎn)位置的變化并輸出與變化后的旋轉(zhuǎn)位置對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)的位置檢測(cè)部、基于上述檢測(cè)信號(hào)對(duì)上述第I切換電路輸出使連接于上述接地側(cè)的上述線圈的端部進(jìn)行切換的接地切換信號(hào)的第I切換部、以及基于上述檢測(cè)信號(hào)對(duì)第3切換電路輸出使連接于上述驅(qū)動(dòng)電源側(cè)的上述線圈的端部進(jìn)行切換的連接切換信號(hào)的第2切換部，上述第3切換電路控制由上述第2切換電路進(jìn)行的控制上述線圈的端部與上述驅(qū)動(dòng)電源側(cè)的連接切換。
[0020]另一方面，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具備:上述半導(dǎo)體裝置、上述電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置、上述第3切換電路以及上述電機(jī)。
[0021]另一方面，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法是半導(dǎo)體裝置的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法，該半導(dǎo)體裝置對(duì)具備切換連接于接地側(cè)的電機(jī)所具備的線圈的端部的第I切換電路、和切換連接于驅(qū)動(dòng)電源側(cè)的上述線圈的端部的第2切換電路，并利用上述第I切換電路和上述第2切換電路來(lái)控制在所述線圈中流動(dòng)的電流的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制，該電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法包括:檢測(cè)上述電機(jī)所具備的旋轉(zhuǎn)件的旋轉(zhuǎn)位置的變化并輸出與變化后的旋轉(zhuǎn)位置對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)的步驟、基于上述檢測(cè)信號(hào)對(duì)上述第I切換電路輸出使連接于上述接地側(cè)的上述線圈的端部進(jìn)行切換的接地切換信號(hào)的步驟、以及基于上述檢測(cè)信號(hào)對(duì)第3切換電路輸出使連接于上述驅(qū)動(dòng)電源側(cè)的上述線圈的端部進(jìn)行切換的連接切換信號(hào)的步驟，上述第3切換電路控制由上述第2切換電路進(jìn)行的上述線圈的端部與上述驅(qū)動(dòng)電源側(cè)之間的連接切換。
[0022]根據(jù)本發(fā)明，能夠使用比電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓的低的微型計(jì)算機(jī)而高效地進(jìn)行電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是表示實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的構(gòu)成例和具備該半導(dǎo)體裝置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的構(gòu)成例的電路圖。
[0024]圖2是表示在圖1中的半導(dǎo)體裝置的動(dòng)作例子的時(shí)間圖。其中，通常動(dòng)作的情況下，在HALL+ < HALL-時(shí)，向線圈的-(負(fù))輸入側(cè)施加高電壓；在HALL+ > HALL-時(shí)，向線圈的+ (正)輸入側(cè)施加高電壓。
[0025]圖3是表示在實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的其他構(gòu)成例和具備該半導(dǎo)體裝置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的構(gòu)成例的電路圖。
[0026]圖4是表示圖3中的半導(dǎo)體裝置的動(dòng)作例的時(shí)間圖，其中，通常動(dòng)作的情況下，在HALL+ < HALL-時(shí)，向線圈的-(負(fù))輸入側(cè)施加高電壓；在HALL+ > HALL-時(shí)，向線圈的+(正)輸入側(cè)施加高電壓，在異常動(dòng)作的情況下，比較儀(b)檢測(cè)出過(guò)電流而輸出“H”;觸發(fā)比較儀(b)輸出并強(qiáng)制地使HVM緊急停止；檢測(cè)出PWM的緊急停止的比較儀控制器(a)的輸出均為“H”；由于PWM輸出緊急停止而輸出“L”從而下臂截止，同時(shí)由于比較儀控制器(a)的輸出均為“H”而上臂導(dǎo)通，因此能夠無(wú)時(shí)滯地使電流回生并抑制反電動(dòng)勢(shì)。
[0027]圖5是表示圖3中的半導(dǎo)體裝置的其他動(dòng)作例的時(shí)間圖，其中，通常動(dòng)作的情況下，在HALL+ < HALL-時(shí)，向線圈的-(負(fù))輸入側(cè)施加高電壓；在HALL+ > HALL-時(shí)，向線圈的+ (正)輸入側(cè)施加高電壓，在異常動(dòng)作的情況下，比較儀(b)檢測(cè)出過(guò)電流而輸出“H”；觸發(fā)比較儀(b)輸出并強(qiáng)制地使PWM緊急停止；檢測(cè)出PWM的緊急停止的比較儀控制器(a)的輸出均為“L” ；由于PWM輸出緊急停止而輸出“H”從而下臂導(dǎo)通，同時(shí)由于比較儀控制器(a)的輸出均為“L”而上臂截止，因此能夠無(wú)時(shí)滯地使電流回生并抑制反電動(dòng)勢(shì)。
[0028]圖6是表示實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的動(dòng)作例的流程圖。
[0029]附圖符號(hào)說(shuō)明:
[0030]1、Ia…半導(dǎo)體裝置；2…CPU ;3…ROM ;4…RAM ;5…比較儀(a) ;6…比較儀控制器(a) ;7…PWM ;8…比較儀控制器(b) ;9…比較儀(b) ;10...電機(jī)；IOa…線圈；11…二極管；12…上臂；13...下臂；20、20a…驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；C1...電容器；CS — 0..緊急停止信號(hào)；CS — I...電流值；GND…接地；Hall…霍爾元件；Hall + ,Hall 一…位置檢測(cè)信號(hào)；LAD0、LADl…信號(hào)(下臂控制用);M+、M—…端部(線圈的端部);R1~R4…電阻；T1、T2…PMOS晶體管；Τ3~Τ6…NMOS晶體管；UAD0、UADl…信號(hào)(上臂控制用)；VDD...微型計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓(DC5.0V)；VDDH…電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源(DC12.0?。
【具體實(shí)施方式】
[0031]以下，使用附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1表示具備本實(shí)施方式(第I實(shí)施例)的半導(dǎo)體裝置I (以下，也稱為微型計(jì)算機(jī))的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20的構(gòu)成。半導(dǎo)體裝置I具備:通過(guò)執(zhí)行程序來(lái)進(jìn)行包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20所具備的電機(jī)10的驅(qū)動(dòng)控制在內(nèi)的各種處理的CPU2、被用作由CPU2進(jìn)行的各種程序的執(zhí)行時(shí)的工作區(qū)等的RAM(Random Access Memory)3以及作為預(yù)先存儲(chǔ)有各種控制程序、各種參數(shù)等的記錄介質(zhì)的ROM (Read Only Memory)4，并且構(gòu)成為在I芯片上具備由模擬電路構(gòu)成的作為本發(fā)明的位置檢測(cè)部的比較儀(a)5、由邏輯電路構(gòu)成的作為本發(fā)明的第2切換部的比較儀控制器(a) 6、以及輸出PWM (PulseWidth Modulation)脈沖的本發(fā)明的第I切換部的PWM7 (單芯片微型計(jì)算機(jī))。
[0032]此外，在本實(shí)施方式(第I實(shí)施例)中，例如用DC5.0V驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體裝置1、用DC12.0V驅(qū)動(dòng)作為控制對(duì)象的電機(jī)10。另外，在本實(shí)施方式中，電機(jī)10為單相無(wú)刷電機(jī)。
[0033]驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20具備半導(dǎo)體裝置I和電機(jī)10、并且具備:上臂12，其具備PMOS晶體管Tl和T2作為本發(fā)明的第2切換電路、以及下臂13，其具備NMOS晶體管T5和T6作為本發(fā)明的第I切換電路，在電機(jī)10內(nèi)具備線圈IOa和檢測(cè)電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)的變化的霍爾元件Hall。此外，在電機(jī)10中，線圈IOa被固定，并且線圈IOa通過(guò)利用在該線圈IOa中流動(dòng)的電流生成的磁力、和電機(jī)10的未圖示的旋轉(zhuǎn)件所具備的磁鐵等的磁力而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0034]上臂12所具備的PMOS晶體管Tl、T2各自的漏極經(jīng)由二極管11連接于用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)10的驅(qū)動(dòng)電源VDDH (DC12.0V)。PMOS晶體管Tl的源極連接于電機(jī)10內(nèi)的線圈IOa的一方的端部M —和下臂13所具備的NMOS晶體管T5的漏極。另外，PMOS晶體管T2的源極連接于電機(jī)10內(nèi)的線圈IOa的另一方的端部M +和下臂13所具備的NMOS晶體管T6的漏極。
[0035]并且，PMOS晶體管Tl、T2各自的柵極經(jīng)由電阻Rl、R2以及二極管11與驅(qū)動(dòng)電源VDDH連接，并且與作為本發(fā)明的第3切換電路的NMOS晶體管T3、T4的漏極連接，并經(jīng)由該NMOS晶體管Τ3、Τ4與接地GND側(cè)連接。
[0036]即，NMOS晶體管Τ3、Τ4的漏極連接于PMOS晶體管Tl、Τ2各自的柵極，NMOS晶體管Τ3、Τ4的源極連接于接地GND側(cè)。此外，NMOS晶體管Τ3、Τ4的柵極連接于半導(dǎo)體裝置I中的比較儀控制器(a) 6的輸出端，分別由從比較儀控制器(a) 6輸出的信號(hào)UADO、UADI控制導(dǎo)通/截止。
[0037]下臂13所具備的NMOS晶體管T5的漏極與上臂12所具備的PMOS晶體管Tl的源極和電機(jī)10內(nèi)的線圈IOa的M —端連接，下臂13所具備的NMOS晶體管T5的源極連接于接地GND側(cè)。
[0038]同樣地，下臂13所具備的NMOS晶體管T6的漏極與上臂12所具備的PMOS晶體管T2的源極和電機(jī)10內(nèi)的線圈IOa的端部M +連接，下臂13所具備的NMOS晶體管T6的源極連接于接地GND側(cè)。
[0039]并且，下臂13所具備的NMOS晶體管T5、T6的柵極連接于半導(dǎo)體裝置I中的PWM7的輸出端，分別被從PWM7輸出的信號(hào)LADO、LADl控制導(dǎo)通/截止。
[0040]此外，實(shí)際上，在各個(gè)PMOS晶體管Tl、Τ2以及NMOS晶體管Τ3?Τ6中，二極管連接在漏極與源極之間，但這里為了使說(shuō)明簡(jiǎn)單化而省略圖示。
[0041]另外，比較儀(a)5相當(dāng)于本發(fā)明的位置檢測(cè)部，輸入從霍爾元件Hall輸出的位置檢測(cè)信號(hào)HALL +,HALL 一，來(lái)檢測(cè)設(shè)置于電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)件的旋轉(zhuǎn)位置的變化，并輸出與變化后的旋轉(zhuǎn)位置對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)。
[0042]另外，下臂13相當(dāng)于本發(fā)明的第I切換電路，PWM7相當(dāng)于本發(fā)明的第I切換部。而且，PWM7基于從作為位置檢測(cè)部的比較儀(a) 5輸出的檢測(cè)信號(hào)來(lái)輸出作為用于控制下臂13的第I切換信號(hào)的信號(hào)LAD0、LADI,以對(duì)連接于接地GND側(cè)的電機(jī)10的線圈IOa的端部M +、M —進(jìn)行切換。
[0043]另外，上臂12相當(dāng)于本發(fā)明的第2切換電路，比較儀控制器(a)6相當(dāng)于本發(fā)明的第2切換部。并且，比較儀控制器(a) 6基于從作為位置檢測(cè)部的比較儀(a) 5輸出的檢測(cè)信號(hào)來(lái)輸出作為用于控制上臂12以對(duì)連接于驅(qū)動(dòng)電源VDDH的電機(jī)10的線圈IOa的端部M +、M —進(jìn)行切換的第2切換信號(hào)的信號(hào)UADO、UADl。
[0044]這樣，利用上臂12和下臂13并基于從比較儀(a) 5輸出的檢測(cè)信號(hào)來(lái)將電機(jī)10的線圈IOa的端部M +、M —的連接目標(biāo)切換為驅(qū)動(dòng)電源VDDH和接地GND，從而對(duì)在電機(jī)10的線圈IOa中流動(dòng)的電流的方向進(jìn)行切換，將電機(jī)10控制為單向旋轉(zhuǎn)。
[0045]例如，在從霍爾元件Hall輸出的位置檢測(cè)信號(hào)HALL +變化為低電平(L)、HALL —變化為高電平(H)的情況下，比較儀(a)5的輸出成為低電平(L)。另外，在從霍爾元件Hall輸出的位置檢測(cè)信號(hào)HALL +變化為高電平(H)、HALL 一變化為低電平(L)的情況下，比較儀(a) 5的輸出成為高電平(H)。該來(lái)自比較儀(a) 5的輸出被輸入至PWM7和比較儀控制器(a)6。
[0046]若來(lái)自比較儀(a) 5的輸出從高電平(H)變化為低電平(L)、或者從低電平(L)變化為高電平(H)，則PWM7的動(dòng)作狀態(tài)成為停止?fàn)顟B(tài)并等待來(lái)自CPUl的起動(dòng)信號(hào)的輸入。
[0047]g卩，在CPUl中，在來(lái)自比較儀(a) 5的輸出產(chǎn)生變化后，控制由PWM7進(jìn)行的信號(hào)LADO, LADl的輸出以推遲預(yù)先決定的時(shí)間。如此，設(shè)定用于避免在上臂12和下臂13同時(shí)導(dǎo)通的情況下產(chǎn)生的故障的停機(jī)時(shí)間。
[0048]例如，若比較儀(a) 5的輸出從高電平(H)變化為低電平(L)而經(jīng)過(guò)CPUl的停機(jī)時(shí)間，則PWM7成為動(dòng)作狀態(tài)，使信號(hào)LADO為高電平(H)。此外，PWM7輸出PWM脈沖并基于脈沖寬度來(lái)控制電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)速度。
[0049]另外，在本實(shí)施方式中，在PWM7未動(dòng)作的狀態(tài)下，與來(lái)自比較儀(a)5的輸出無(wú)關(guān)，比較儀控制器(a) 6使信號(hào)UADl為低電平(L)、使信號(hào)UADO為低電平(L)。
[0050]并且，若PWM7成為動(dòng)作狀態(tài)，則比較儀控制器(a)6進(jìn)行信號(hào)UADl和信號(hào)UADO的切換。
[0051]例如，若比較儀(a) 5的輸出從高電平(H)變化為低電平(L)而PWM7成為動(dòng)作狀態(tài)，則比較儀控制器(a) 6使信號(hào)UADO為高電平(H)。
[0052]這樣，若來(lái)自比較儀控制器(a) 6的信號(hào)UADO成為高電平(H)，則NMOS晶體管T3導(dǎo)通，PMOS晶體管Tl截止。另外，在該狀態(tài)下，來(lái)自比較儀控制器(a) 6的信號(hào)UADl為低電平(L)，NMOS晶體管T4截止，PMOS晶體管T2為截止?fàn)顟B(tài)。
[0053]并且，在該狀態(tài)下，對(duì)于NMOS晶體管T5而言，從PWM7輸出的信號(hào)LADl為低電平(L)，為截止?fàn)顟B(tài)，對(duì)于NMOS晶體管T6而言，從P麗7輸出的信號(hào)LADO為高電平(H)，為導(dǎo)通狀態(tài)。
[0054]其結(jié)果，電機(jī)10的線圈IOa的端部M —側(cè)經(jīng)由PMOS晶體管Tl和二極管11與驅(qū)動(dòng)電源VDDH連接，電機(jī)10的線圈IOa的端部M +側(cè)經(jīng)由NMOS晶體管T6與接地GND側(cè)連接，電機(jī)10旋轉(zhuǎn)。此外，這里的旋轉(zhuǎn)為順方向的旋轉(zhuǎn)。
[0055]如此這樣，若電機(jī)10向順方向旋轉(zhuǎn)并旋轉(zhuǎn)至電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)件所具備的磁鐵的磁極與在線圈IOa生成的磁力的磁極之間的關(guān)系成為抑制電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)的位置的規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角度，則從霍爾元件Hall輸出的位置檢測(cè)信號(hào)HALL十變化為高電平(H)、HALL —變化為低電平(L)。在這種情況下，比較儀(a) 5的輸出成為高電平(H)，來(lái)自該比較儀(a) 5的輸出(H)被輸入至PWM7和比較儀控制器(a) 6。
[0056]若來(lái)自比較儀(a) 5的輸出從低電平(L)變化為高電平(H)，則PWM7立即使信號(hào)LADO為低電平(L)，在經(jīng)過(guò)停機(jī)時(shí)間量的時(shí)間后，使信號(hào)LADl為高電平(H)并輸出PWM脈沖。
[0057]若比較儀(a)5的輸出從低電平(L)變化為高電平(H)，則比較儀控制器(a)6立即使信號(hào)UADO為低電平(L)，之后，根據(jù)PWM7的動(dòng)作開始使信號(hào)UADl為高電平(H)。
[0058]這樣，若來(lái)自比較儀控制器(a) 6的信號(hào)UADl成為高電平(H)，則NMOS晶體管T4導(dǎo)通，PMOS晶體管T2導(dǎo)通。另外，在該狀態(tài)下，來(lái)自比較儀控制器(a) 6的信號(hào)UADO為低電平(L)，NMOS晶體管T3截止，PMOS晶體管Tl截止。
[0059]并且，在該狀態(tài)下，對(duì)NMOS晶體管T5而言，從PWM7輸出的信號(hào)LADI為高電平(H)，為導(dǎo)通狀態(tài)，對(duì)NMOS晶體管T6而言，從PWM7輸出的信號(hào)LADO為低電平(L)，為截止?fàn)顟B(tài)。
[0060]其結(jié)果，電機(jī)10的線圈IOa的端部M +側(cè)經(jīng)由PMOS晶體管T2和二極管11與驅(qū)動(dòng)電源VDDH連接，電機(jī)10的線圈IOa的端部M —側(cè)經(jīng)由NMOS晶體管T5與接地GND側(cè)連接，在線圈IOa中流動(dòng)的電流的方向是與迄今為止相反的方向，在線圈IOa中生成的磁力的磁極發(fā)生反轉(zhuǎn)。由此，電機(jī)10繼續(xù)順方向的旋轉(zhuǎn)。
[0061]如此這樣，若電機(jī)10向順方向旋轉(zhuǎn)并旋轉(zhuǎn)至規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角度，則從霍爾元件Hall輸出的位置檢測(cè)信號(hào)HALL +再次變化為低電平(L)、HALL —變化為高電平(H)，比較儀(a)5的輸出成為低電平(L)，繼續(xù)順方向的旋轉(zhuǎn)。
[0062]這樣，在本實(shí)施方式中，切換電機(jī)10的線圈IOa的端部M +、M 一而經(jīng)由NMOS晶體管T3、T4對(duì)為了對(duì)電源電位VDDH (DC12.0V)進(jìn)行連接控制而設(shè)置的上臂12所具備的PMOS晶體管Tl、T2進(jìn)行導(dǎo)通/截止控制，能夠由用DC5.0V驅(qū)動(dòng)的微型計(jì)算機(jī)的半導(dǎo)體裝置I控制用DC12.0V驅(qū)動(dòng)的電機(jī)10的驅(qū)動(dòng)。
[0063]使用圖2的時(shí)間圖對(duì)這樣的本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置I的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。此外，在半導(dǎo)體裝置I的起動(dòng)時(shí)由CPU2使比較儀控制器(a)6起動(dòng)，并且由比較儀控制器(a)6使比較儀(a) 5起動(dòng)。
[0064]在tl時(shí)刻，從霍爾元件Hall輸出的位置檢測(cè)信號(hào)HALL +變化為低電平(L)、HALL 一變化為高電平(H)，比較儀(a) 5的輸出成為低電平(L)。
[0065]來(lái)自該比較儀(a) 5的輸出被輸入至PWM7和比較儀控制器(a) 6。若來(lái)自比較儀
(a)5的輸出從高電平(H)變化為低電平(L)，則PWM7的動(dòng)作狀態(tài)成為停止?fàn)顟B(tài)，立即使信號(hào)LADl為低電平(L)，由CPU2設(shè)定停機(jī)時(shí)間并輸入起動(dòng)信號(hào)。比較儀控制器(a) 6立即使信號(hào)UADl為低電平(L)。
[0066]在t2時(shí)刻，PWM7的停機(jī)時(shí)間經(jīng)過(guò)，PWM7成為動(dòng)作狀態(tài)，輸出信號(hào)LAD0(PWM脈沖)。另外，若PWM7成為動(dòng)作狀態(tài)，則比較儀控制器(a) 6使信號(hào)UADO為高電平(H)。
[0067]這樣，若從PWM7輸出信號(hào)LADO (PWM脈沖)、來(lái)自比較儀控制器(a) 6的信號(hào)UADO成為高電平(H)，則如上所述，電機(jī)10向順方向旋轉(zhuǎn)。
[0068]在t3時(shí)刻，電機(jī)10向順方向旋轉(zhuǎn)并旋轉(zhuǎn)至規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角度，從霍爾元件Hall輸出的位置檢測(cè)信號(hào)HALL +變化為高電平(H)、HALL —變化為低電平(L)，比較儀(a) 5的輸出成為高電平(H)。[0069]來(lái)自該比較儀(a) 5的輸出(H)被輸入至PWM7和比較儀控制器(a) 6。若來(lái)自比較儀(a) 5的輸出從低電平(L)變化為高電平(H)，則PWM7的動(dòng)作狀態(tài)成為停止?fàn)顟B(tài)，立即使信號(hào)LADO為低電平(L)，由CPU2設(shè)定停機(jī)時(shí)間并輸入起動(dòng)信號(hào)。比較儀控制器(a) 6立即使信號(hào)UADO為低電平(L)。
[0070]在t4時(shí)刻，PWM7的停機(jī)時(shí)間經(jīng)過(guò)，PWM7使信號(hào)LADl為高電平(H)并輸出PWM脈沖，比較儀控制器(a) 6使信號(hào)UADl為高電平(H)。
[0071]這樣，若從PWM7輸出信號(hào)LADl (PWM脈沖)、來(lái)自比較儀控制器(a) 6的信號(hào)UADl成為高電平(H)，則如上所述那樣，在電機(jī)10的線圈IOa中流動(dòng)的電流的方向發(fā)生變化，電機(jī)10繼續(xù)順方向的旋轉(zhuǎn)。
[0072]在t5時(shí)刻，電機(jī)10繼續(xù)順方向的旋轉(zhuǎn)并旋轉(zhuǎn)至規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角度，從霍爾元件Hall輸出的位置檢測(cè)信號(hào)HALL +變化為低電平(L)、HALL —變化為高電平(H)，比較儀(a) 5的輸出成為低電平(L)，成為與tl時(shí)刻相同的動(dòng)作，在t6時(shí)刻成為t2時(shí)刻的動(dòng)作，以下，反復(fù)相同的動(dòng)作。
[0073]接下來(lái)，使用圖3、圖4以及圖5對(duì)其他的本實(shí)施方式(第2實(shí)施例)進(jìn)行說(shuō)明。
[0074]圖3所示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20a構(gòu)成為對(duì)圖1所示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20追加了電阻R3、R4以及電容器Cl、并在半導(dǎo)體裝置I內(nèi)具備邏輯電路的比較儀控制器(b) 8和模擬電路的比較儀(b)9。
[0075]關(guān)于除電阻R3、R4、電容器Cl以及半導(dǎo)體裝置I內(nèi)的比較儀控制器(b) 8與比較儀(b)9以外的構(gòu)成，與圖1中的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20相同，故省略其動(dòng)作的說(shuō)明。
[0076]電阻R4構(gòu)成為被連接于NMOS晶體管T3?T6各自的源極與接地GND之間，并由電阻R3和電容器Cl測(cè)定在電阻R4中流動(dòng)的電流值，即在電機(jī)10中流動(dòng)的電流值。
[0077]此外，比較儀控制器(b)8相當(dāng)于本發(fā)明的緊急停止部，比較儀(b)9相當(dāng)于本發(fā)明的過(guò)電流檢測(cè)部。
[0078]在這樣的構(gòu)成中，由電阻R3和電容器Cl測(cè)定的在電機(jī)10中流動(dòng)的電流值被輸入至比較儀(b)9。比較儀(b)9對(duì)輸入的電流值(CS—I)和預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，并在電機(jī)10中流過(guò)超過(guò)基準(zhǔn)值的異常值的電流(過(guò)電流)的情況下，輸出過(guò)電流檢測(cè)信號(hào)。此外，這里電流值被轉(zhuǎn)換為電壓值后輸入至比較儀(b ) 9，在比較儀(b ) 9中與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。
[0079]比較儀控制器(b)8輸入從比較儀(b)9輸出的過(guò)電流檢測(cè)信號(hào)，向PWM7和比較儀控制器(a) 6輸出緊急停止信號(hào)CS —0，以使電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)緊急停止。
[0080]在本實(shí)施方式中，按照使線圈IOa的兩端短路(short)的方式輸出控制PWM7和比較儀控制器(a) 6的信號(hào)，以使比較儀控制器(b) 8制止向電機(jī)10的線圈IOa的通電，并且使蓄積在線圈IOa中的電流回生。
[0081]例如，比較儀控制器(b)8向PWM7輸出控制下臂13來(lái)使接地GND側(cè)與線圈IOa的連接切斷的切斷信號(hào)，另外，向比較儀控制器(a)6輸出控制上臂12以使線圈IOa的兩端連接于驅(qū)動(dòng)電源VDDH而短路的短路信號(hào)。
[0082]或者、比較儀控制器(b) 8向比較儀控制器(a) 6輸出控制上臂12以使驅(qū)動(dòng)電源VDDH與線圈IOa的連接切斷的切斷信號(hào)，向PWM7輸出控制下臂13以使接地GND側(cè)與線圈IOa的兩端連接而短路的短路信號(hào)。[0083]這樣，通過(guò)立即抑制在電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)中途停止向電機(jī)10的通電時(shí)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)，能夠防止連接于電源(驅(qū)動(dòng)電源VDDH)的元件超過(guò)耐壓，能夠防止損壞元件這一效果。
[0084]使用圖4和圖5的時(shí)間圖對(duì)這樣的本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置Ia的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。此外，在tl?t6時(shí)刻進(jìn)行的動(dòng)作與圖2的說(shuō)明相同，這里省略說(shuō)明。
[0085]首先，使用圖4對(duì)在上臂12側(cè)使線圈IOa的兩端連接而短路的動(dòng)作例進(jìn)行說(shuō)明。在圖4的t7時(shí)刻，在比較儀(b)9中檢測(cè)在電機(jī)10 (線圈IOa)中流動(dòng)的過(guò)電流，比較儀(b)9輸出過(guò)電流檢測(cè)信號(hào)(H)。
[0086]若比較儀(b)9輸出過(guò)電流檢測(cè)信號(hào)(H)，則比較儀控制器(b)8向PWM7輸出緊急停止信號(hào)CS _ O,立即使PWM7的動(dòng)作緊急停止。
[0087]若PWM7被從比較儀控制器(b)8輸入了緊急停止信號(hào)CS —0，則停止動(dòng)作(PWM —STAT成為低電平(L))，使輸出信號(hào)LADO、LADl都為低電平(L)。
[0088]若PWM7緊急停止而PWM —STAT成為低電平(L)，并從PWM7向比較儀控制器(a)輸入緊急停止信號(hào)，則比較儀控制器(a) 7使輸出信號(hào)UAD0、UAD1都為高電平(H)。
[0089]這樣，若來(lái)自比較儀控制器(a)7的輸出信號(hào)UADO、UADI都成為高電平(H)，則圖3中的NMOS晶體管T3、T4都導(dǎo)通，上臂12所具備的NMOS晶體管Τ1、Τ2都導(dǎo)通。另外，來(lái)自PWM7的輸出信號(hào)LADO、LADl都為低電平(L)，圖3中的下臂13所具備的NMOS晶體管Τ5、Τ6都截止。
[0090]其結(jié)果，電機(jī)10的線圈IOa的兩端部M +、Μ —經(jīng)由PMOS晶體管Τ1、Τ2而被短路，蓄積在線圈IOa中的電流回生。如此這樣，能夠無(wú)時(shí)滯地使電流回生來(lái)抑制反電動(dòng)勢(shì)。
[0091]接下來(lái)，使用圖5對(duì)在下臂13側(cè)使線圈IOa的兩端連接而短路的動(dòng)作例進(jìn)行說(shuō)明。在圖5的t7時(shí)刻，在比較儀(b) 9中對(duì)在電機(jī)10 (線圈IOa)中流動(dòng)的過(guò)電流進(jìn)行檢測(cè)，比較儀(b) 9輸出過(guò)電流檢測(cè)信號(hào)(H)。
[0092]若比較儀(b)9輸出過(guò)電流檢測(cè)信號(hào)(H)，則比較儀控制器(b)8向PWM7輸出緊急停止信號(hào)CS _ O,立即使PWM7的動(dòng)作緊急停止。
[0093]若PWM7被從比較儀控制器(b) 8輸入緊急停止信號(hào)CS —0，則停止動(dòng)作(PWM —STAT成為低電平(L))，使輸出信號(hào)LAD0、LAD1都為高電平(H)。
[0094]若PWM7緊急停止而PWM —STAT成為低電平(L)，并從PWM7向比較儀控制器(a)輸入緊急停止信號(hào)，則比較儀控制器(a) 7使輸出信號(hào)UAD0、UAD1都為低電平(L)。
[0095]這樣，若來(lái)自比較儀控制器(a)7的輸出信號(hào)UADO、UADI都成為低電平(L)，則圖3中的NMOS晶體管T3、T4都截止，上臂12所具備的NMOS晶體管Τ1、Τ2都截止。另外，來(lái)自PWM7的輸出信號(hào)LADO、LADl都為高電平(H)，圖3中的下臂13所具備的NMOS晶體管Τ5、Τ6都導(dǎo)通。
[0096]其結(jié)果，電機(jī)10的線圈IOa的兩端部M +、Μ —經(jīng)由NMOS晶體管Τ5、Τ6而被短路，蓄積在線圈IOa中的電流回生。如此這樣，能夠無(wú)時(shí)滯地使電流回生來(lái)抑制反電動(dòng)勢(shì)。
[0097]此外，在圖4和圖5說(shuō)明的緊急停止動(dòng)作中，在PWM7緊急停止時(shí)，緊急停止標(biāo)志成為高電平(H)。能夠由CPU2進(jìn)行寄存器寫入來(lái)將緊急停止標(biāo)志清零，在寫入后恢復(fù)到通常狀態(tài)。
[0098]接下來(lái)，使用圖6對(duì)圖1中的半導(dǎo)體裝置I的本實(shí)施方式的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。比較儀(a) 5基于霍爾元件Hall的輸出對(duì)電機(jī)10所具備的旋轉(zhuǎn)件的旋轉(zhuǎn)位置的變化進(jìn)行檢測(cè)(步驟601)并輸出檢測(cè)信號(hào)(H / L)(步驟602)。
[0099]若來(lái)自比較儀(a) 5的檢測(cè)信號(hào)(H / L)被輸出，則PWM7向下臂13輸出基于檢測(cè)信號(hào)(H / L)使連接于接地GND側(cè)的線圈IOa的端部進(jìn)行切換的切換信號(hào)(LADO、LADl)(步驟603)，比較儀控制器(a)6基于檢測(cè)信號(hào)(H / L)，對(duì)相當(dāng)于本發(fā)明的第3切換電路的NMOS晶體管T3、T4輸出在上臂12使連接在驅(qū)動(dòng)電源VDDH的線圈IOa的端部進(jìn)行切換的切換信號(hào)(UAD0、UAD1)(步驟604)。
[0100]在本實(shí)施方式中，比較儀控制器(a)6經(jīng)由NMOS晶體管T3、T4對(duì)上臂12所具備的PMOS晶體管Tl、Τ2進(jìn)行導(dǎo)通/截止控制。
[0101]從比較儀(a) 5輸出的檢測(cè)信號(hào)(H / L)是微型計(jì)算機(jī)輸出，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠由作為用DC5.0V驅(qū)動(dòng)的微型計(jì)算機(jī)的半導(dǎo)體裝置I控制用DC12.0V驅(qū)動(dòng)的電機(jī)10的驅(qū)動(dòng)。
[0102]此外，在上述步驟601?604的動(dòng)作中，在從圖3所示的比較儀(b) 9輸出過(guò)電流檢測(cè)信號(hào)(H)的情況下，能夠通過(guò)進(jìn)行使用圖4和圖5說(shuō)明的緊急停止動(dòng)作使線圈IOa的兩端部M +、M —短路來(lái)使蓄積在線圈IOa中的電流回生并抑制反電動(dòng)勢(shì)。
[0103]以上，如使用各圖說(shuō)明的那樣，在具備本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置l、la的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20、20a中，能夠由用DC5.0V驅(qū)動(dòng)的單芯片微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的半導(dǎo)體裝置l、la控制用DC12.0V驅(qū)動(dòng)的電機(jī)10的驅(qū)動(dòng)。
[0104]另外，在過(guò)電流在電機(jī)10中流過(guò)的情況下，從比較儀(b) 9輸入過(guò)電流檢測(cè)信號(hào)(H)，進(jìn)行緊急停止動(dòng)作，使線圈IOa的兩端部M+、M—短路，從而能夠使儲(chǔ)存在線圈IOa中的電流無(wú)時(shí)滯地回生，能夠抑制反電動(dòng)勢(shì)，并避免元件受到反電動(dòng)勢(shì)的損壞。
[0105]此外，本發(fā)明并不局限于使用各圖說(shuō)明的實(shí)施方式例，能夠在不脫離其要旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。例如，在本實(shí)施方式中，用DC5.0V驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體裝置l、la，用DC12V驅(qū)動(dòng)作為控制對(duì)象的電機(jī)10，但也可以用DC3.3V驅(qū)動(dòng)導(dǎo)體裝置l、la，用DC24V驅(qū)動(dòng)電機(jī)10。另外，在本實(shí)施方式中，電機(jī)10為單相無(wú)刷電機(jī)，但也可以使用3相無(wú)刷電機(jī)等。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體裝置，是對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制的半導(dǎo)體裝置，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置具備切換連接于接地側(cè)的電機(jī)所具備的線圈的端部的第I切換電路、和切換連接于驅(qū)動(dòng)電源側(cè)的所述線圈的端部的第2切換電路，并通過(guò)所述第I切換電路和所述第2切換電路來(lái)控制在所述線圈中流動(dòng)的電流， 所述半導(dǎo)體裝置的特征在于，具備: 位置檢測(cè)部，其檢測(cè)所述電機(jī)所具備的旋轉(zhuǎn)件的旋轉(zhuǎn)位置的變化并輸出與變化后的旋轉(zhuǎn)位置對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)； 第I切換部，其基于所述檢測(cè)信號(hào)對(duì)所述第I切換電路輸出使連接于所述接地側(cè)的所述線圈的端部進(jìn)行切換的接地切換信號(hào)；以及 第2切換部，其基于所述檢測(cè)信號(hào)對(duì)第3切換電路輸出使連接于所述驅(qū)動(dòng)電源側(cè)的所述線圈的端部進(jìn)行切換的連接切換信號(hào)，所述第3切換電路控制由所述第2切換電路進(jìn)行的所述線圈的端部與所述驅(qū)動(dòng)電源側(cè)的連接切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 第I切換電路具備: 第I接地切換部，其在被輸入了用于將在所述電機(jī)的線圈中流動(dòng)的電流的方向切換為第I方向的第I接地切換信號(hào)的情況下，將連接于驅(qū)動(dòng)電源側(cè)的線圈的一端切換至接地側(cè)；和 第2接地切換部，其在被輸入了用于將電流的方向切換為與所述第I方向相反的第2方向的第2接地切換信號(hào)的情況下，將連接于驅(qū)動(dòng)電源側(cè)的所述線圈的另一端切換至接地偵U， 所述第2切換電路具備: 第I電源切換部，其在被輸入了用于將在所述電機(jī)的線圈中流動(dòng)的電流的方向切換為第I方向的第I電源切換信號(hào)的情況下，將連接于接地側(cè)的所述線圈的一端切換至驅(qū)動(dòng)電源側(cè)；和 第2電源切換部，其在被輸入了用于將電流的方向切換為與所述第I方向相反的第2方向的第2電源切換信號(hào)的情況下，將連接于接地側(cè)的所述線圈的另一端切換至驅(qū)動(dòng)電源偵U， 所述第3切換電路具備: 第I信號(hào)輸入部，其向所述第I電源切換部輸入所述第I電源切換信號(hào)；和 第2信號(hào)輸入部,其向所述第2電源切換部輸入所述第2電源切換信號(hào)， 所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置交替地進(jìn)行第一切換和第二切換，以切換在所述線圈中流動(dòng)的電流的方向來(lái)驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)， 所述第一切換將所述線圈的一端的連接狀態(tài)從驅(qū)動(dòng)電源側(cè)切換至接地側(cè)并將所述線圈的另一端的連接狀態(tài)從接地側(cè)切換至驅(qū)動(dòng)電源側(cè)， 所述第二切換將所述線圈的一端的連接狀態(tài)從接地側(cè)切換至驅(qū)動(dòng)電源側(cè)并將所述線圈的另一端的連接狀態(tài)從驅(qū)動(dòng)電源側(cè)切換至接地側(cè)， 所述第I切換部檢測(cè)所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置的變化，并基于與在所述線圈中流動(dòng)的電流向第I方向進(jìn)行變化對(duì)應(yīng)的第I檢測(cè)信號(hào)來(lái)向所述第I接地切換部輸入所述第I接地切換信號(hào)，以使在所述線圈中流動(dòng)的電流成為所述第I方向，并基于與向所述第2方向進(jìn)行變化對(duì)應(yīng)的第2檢測(cè)信號(hào)來(lái)向所述第2接地切換部輸入所述第2接地切換信號(hào)，以使在所述線圈中流動(dòng)的電流成為所述第2方向， 所述第2切換部基于所述第I檢測(cè)信號(hào)向所述第I信號(hào)輸入部輸入第I連接切換信號(hào)，以使在所述線圈中流動(dòng)的電流成為所述第I方向，并基于所述第2檢測(cè)信號(hào)向第2信號(hào)輸入部輸入第2連接切換信號(hào)，以使在所述線圈中流動(dòng)的電流成為所述第2方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 使由所述第I切換部進(jìn)行的所述接地切換信號(hào)的輸出和由所述第2切換部進(jìn)行的所述連接切換信號(hào)的輸出在輸出所述檢測(cè)信號(hào)后推遲預(yù)先決定的時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 使由所述第I切換部進(jìn)行的所述接地切換信號(hào)的輸出在輸入所述檢測(cè)信號(hào)后推遲預(yù)先決定的時(shí)間， 若所述第I切換部輸出所述接地切換信號(hào)，則所述第2切換部輸出所述連接切換信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~權(quán)利要求4中任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述第I切換部輸出所述接地切換信號(hào)，對(duì)所述第I切換電路所具備的用于切換連接的開關(guān)元件進(jìn)行接通/斷開控制，并向?qū)⑺鼍€圈連接于所述接地側(cè)的開關(guān)元件輸出PWM脈沖。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~權(quán)利要求5中任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備: 過(guò)電流檢測(cè)部，若在所述電機(jī)中流動(dòng)的電流超過(guò)預(yù)先決定的值，則所述過(guò)電流檢測(cè)部輸出過(guò)電流檢測(cè)信號(hào)；和 緊急停止部，其基于從所述過(guò)電流檢測(cè)部輸出的所述過(guò)電流檢測(cè)信號(hào)來(lái)使所述線圈的兩端短路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述緊急停止部向所述第I切換部輸出切斷信號(hào)，該切斷信號(hào)控制所述第I切換電路來(lái)切斷所述接地側(cè)和所述線圈的連接， 所述緊急停止部向所述第2切換部輸出短路信號(hào)，該短路信號(hào)控制所述第2切換電路使所述線圈的兩端連接于所述驅(qū)動(dòng)電源側(cè)來(lái)使所述線圈的兩端短路。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述緊急停止部向所述第2切換部輸出切斷信號(hào)，該切斷信號(hào)控制所述第2切換電路來(lái)切斷所述驅(qū)動(dòng)電源側(cè)和所述線圈的連接， 所述緊急停止部向所述第I切換部輸出短路信號(hào)，該控短路信號(hào)制所述第I切換電路使所述線圈的兩端連接于所述接地側(cè)來(lái)使所述線圈的兩端短路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~權(quán)利要求8中任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述電機(jī)是無(wú)刷電機(jī)。
10.一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，具備: 權(quán)利要求1至權(quán)利要求9中任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置； 權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置； 權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2所述的第3切換電路；以及 權(quán)利要求1、權(quán)利要求2或者權(quán)利要求9所述的電機(jī)。
11.一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法，是半導(dǎo)體裝置的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法，所述半導(dǎo)體裝置是對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制的半導(dǎo)體裝置，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置具備切換連接于接地側(cè)的電機(jī)所具備的線圈的端部的第I切換電路、和切換連接于驅(qū)動(dòng)電源側(cè)的所述線圈的端部的第2切換電路，并通過(guò)所述第I切換電路和所述第2切換電路來(lái)控制在所述線圈中流動(dòng)的電流，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法的特征在于，包括: 檢測(cè)所述電機(jī)所具備的旋轉(zhuǎn)件的旋轉(zhuǎn)位置的變化并輸出與變化后的旋轉(zhuǎn)位置對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)的步驟； 基于所述檢測(cè)信號(hào)對(duì)所述第I切換電路輸出使連接于所述接地側(cè)的所述線圈的端部進(jìn)行切換的接地切換信號(hào)的步驟；以及 基于所述檢測(cè)信號(hào)對(duì)第3切換電路輸出使連接于所述驅(qū)動(dòng)電源側(cè)的所述線圈的端部進(jìn)行切換的連接切換信號(hào)的步驟，所述第3切換電路控制由所述第2切換電路進(jìn)行的所述線圈的端部與所述驅(qū)動(dòng)電源 側(cè)的連接切換。
【文檔編號(hào)】H02P27/08GK103580586SQ201310311465
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月23日
【發(fā)明者】山下崇 申請(qǐng)人:拉碧斯半導(dǎo)體株式會(huì)社