(57)【要約】【課題】モータにおける最大電流の方向に関わらず、最大電流値を容易に検出することが可能となる電流検出回路を提供する。【解決手段】三相モータにおける最大電流値を検出する電流検出回路であって、前記モータの各相のうちの電流値が最大である最大電流相を特定する特定部と、前記最大電流相における電流方向が既定の第１方向である場合には、該最大電流相以外の各相の電流値を合算することにより、前記最大電流値を検出する検出部と、を備えた電流検出回路とする。【選択図】図７
2014217247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相モータにおける最大電流値を検出する電流検出回路であって、
前記モータの各相のうちの電流値が最大である最大電流相を特定する特定部と、
前記最大電流相における電流方向が既定の第１方向である場合には、該最大電流相以外の各相の電流値を合算することにより、前記最大電流値を検出する検出部と、
を備えたことを特徴とする電流検出回路。
【請求項２】
前記検出部は、
前記最大電流相における電流方向が第１方向とは逆の第２方向である場合には、該最大電流相の電流値を、前記最大電流値として検出することを特徴とする請求項１に記載の電流検出回路。
【請求項３】
前記特定部は、
電流方向を前記モータの各相について検出する電流方向検出部を備え、
前記モータの各相のうちの他の二相とは電流方向が異なる一相を、前記最大電流相として特定することを特徴とする請求項２に記載の電流検出回路。
【請求項４】
前記電流方向検出部は、
前記モータの各相の電圧を所定電圧と比較する各コンパレータを備え、
前記特定部は、
前記各コンパレータの出力に基づいて、電流方向を前記モータの各相について検出することを特徴とする請求項３に記載の電流検出回路。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れかに記載の電流検出回路と、
電源ラインと、
前記電源ラインに供給される電圧を用いて前記モータを駆動する駆動動作、および、前記モータの空転時に生じる各相の相電圧から整流電圧を生成して前記電源ラインに回生させる同期整流動作、を実行するモータ駆動部と、
を備えたことを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項６】
前記モータ駆動部は、
前記モータの各相と前記電源ラインとの間の導通／遮断を切替える上側スイッチと、
前記モータの各相と接地点との間の導通／遮断を切替える下側スイッチと、を有し、
前記上側スイッチおよび前記下側スイッチの切替により、前記駆動動作および前記同期整流動作を実行するものであって、
前記第１方向は、
前記モータ駆動部から前記モータへ向かう方向であることを特徴とする請求項５に記載のモータ駆動装置。
【請求項７】
前記電流検出回路は、
前記検出された最大電流値と所定の閾値との比較結果を表す比較信号を出力し、
前記モータ駆動部は、
前記比較信号に応じて、前記上側スイッチおよび前記下側スイッチを制御することを特徴とする請求項６に記載のモータ駆動装置。
【請求項８】
プラッタと、
前記プラッタに対してデータを読み書きする磁気ヘッドと、
その先端に前記磁気ヘッドを担持するスイングアームと、
前記プラッタを回転させるスピンドルモータと、
前記スイングアームを円弧運動させるボイスコイルモータと、
前記スピンドルモータを駆動する請求項５から請求項７の何れかに記載のモータ駆動装置と、
を備えたことを特徴とする磁気ディスク記憶装置。
【請求項９】
前記モータ駆動装置は、
前記スピンドルモータと前記ボイスコイルモータを駆動するように形成されていることを特徴とする請求項８に記載の磁気ディスク記憶装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の磁気ディスク記憶装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１１】
請求項５から請求項７の何れかに記載のモータ駆動装置と、
前記モータ駆動装置によって駆動制御されるモータと、
を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流検出回路ならびにこれを用いたモータ駆動装置、磁気ディスク記憶装置、および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電源ラインに供給される電圧を用いてモータを駆動するモータ駆動装置が利用されている。このようなモータ駆動装置は、例えば、モータの各相と電源ラインとの間の導通／遮断を切替えるスイッチと、モータの各相と接地点との間の導通／遮断を切替えるスイッチを備える。これらのスイッチの切替が適切に行われることにより、モータを駆動させることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２００９／１５０７９４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところでモータにおける最大電流（本願では、各相に流れる電流のうちの最大のものを指す）が大きくなり過ぎていると、例えば装置の安全確保のための動作が必要となる。そのためモータ駆動装置には、最大電流値（本願では、最大電流の大きさの値を指す）を検出する機能が必要となる。当該機能を有することにより、モータ駆動装置は、例えば最大電流値が所定閾値を越えたときに既定の当該動作を実行することが可能となる。
【０００５】
しかしモータにおける最大電流の方向によっては、最大電流値を直接的に検出することは難しい場合がある。例えば、Ａ相とＢ相とＣ相を有する三相モータのブレーキ制御を行う場合（各相のローサイドＦＥＴを全てオンさせる場合）において、Ａ相からＢ相及びＣ相に電流が流れる場合、接地点→Ａ相のローサイドＦＥＴ→モータの経路に流れる電流が最大電流となる。このときＡ相の端子電圧は負の電圧となり、更にスイッチに付随する寄生ダイオードが動作することがある。このような場合、最大電流値を直接的に検出することは容易ではない。
【０００６】
本発明は上述した問題に鑑み、モータにおける最大電流の方向に関わらず、最大電流値を容易に検出することが可能となる電流検出回路、ならびにこれを用いたモータ駆動装置、磁気ディスク記憶装置、および電子機器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る電流検出回路は、三相モータにおける最大電流値を検出する電流検出回路であって、前記モータの各相のうちの電流値が最大である最大電流相を特定する特定部と、前記最大電流相における電流方向が既定の第１方向である場合には、該最大電流相以外の各相の電流値を合算することにより、前記最大電流値を検出する検出部と、を備えた構成とする。
【０００８】
本構成によれば、モータに流れる最大電流の方向に関わらず、最大電流値を容易に検出することが可能となる。
【０００９】
また上記構成としてより具体的には、前記検出部は、前記最大電流相における電流方向が第１方向とは逆の第２方向である場合には、該最大電流相の電流値を、前記最大電流値として検出する構成としてもよい。
【００１０】
また上記構成としてより具体的には、前記特定部は、電流方向を前記モータの各相について検出する電流方向検出部を備え、前記モータの各相のうちの他の二相とは電流方向が異なる一相を、前記最大電流相として特定する構成としてもよい。
【００１１】
また上記構成としてより具体的には、前記電流方向検出部は、前記モータの各相の電圧を所定電圧と比較する各コンパレータを備え、前記特定部は、前記各コンパレータの出力に基づいて、電流方向を前記モータの各相について検出する構成としてもよい。
【００１２】
また本発明に係るモータ駆動装置は、上記構成の電流検出回路と、電源ラインと、前記電源ラインに供給される電圧を用いて前記モータを駆動する駆動動作、および、前記モータの空転時に生じる各相の相電圧から整流電圧を生成して前記電源ラインに回生させる同期整流動作、を実行するモータ駆動部と、を備えた構成とする。
【００１３】
また上記構成としてより具体的には、前記モータ駆動部は、前記モータの各相と前記電源ラインとの間の導通／遮断を切替える上側スイッチと、前記モータの各相と接地点との間の導通／遮断を切替える下側スイッチと、を有し、前記上側スイッチおよび前記下側スイッチの切替により、前記駆動動作および前記同期整流動作を実行するものであって、前記第１方向は、前記モータ駆動部から前記モータへ向かう方向である構成としてもよい。
【００１４】
また上記構成としてより具体的には、前記電流検出回路は、前記検出された最大電流値と所定の閾値との比較結果を表す比較信号を出力し、前記モータ駆動部は、前記比較信号に応じて、前記上側スイッチおよび前記下側スイッチを制御する構成としてもよい。
【００１５】
また本発明に係る磁気ディスク記憶装置は、プラッタと、前記プラッタに対してデータを読み書きする磁気ヘッドと、その先端に前記磁気ヘッドを担持するスイングアームと、前記プラッタを回転させるスピンドルモータと、前記スイングアームを円弧運動させるボイスコイルモータと、前記スピンドルモータを駆動する上記構成のモータ駆動装置と、を備えた構成とする。
【００１６】
また上記構成としてより具体的には、前記モータ駆動装置は、前記スピンドルモータと前記ボイスコイルモータを駆動するように形成されている構成としてもよい。
【００１７】
また本発明に係る電子機器は、上記構成の磁気ディスク記憶装置を備えた構成とする。また本発明に係る他の形態の電子機器は、上記構成のモータ駆動装置と、前記モータ駆動装置によって駆動制御されるモータと、を備えた構成とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る電流検出回路によれば、モータにおける最大電流の方向に関わらず、最大電流値を容易に検出することが可能となる。また本発明に係るモータ駆動装置、磁気ディスク記憶装置、および電子機器によれば、本発明に係る電流検出回路の利点を享受することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態のモータ駆動装置およびその周辺のブロック図である。
【図２】第１実施形態のモータ駆動装置およびその周辺の構成図である。
【図３】回生電流が流れる様子を示した模式図である。
【図４】同期整流動作に関するタイミングチャートである。
【図５】スピンドルモータに流れる電流の向きのパターンに関する説明図である。
【図６】スピンドルモータに流れる電流の向きのパターンに関する説明図である。
【図７】本実施形態の電流検出部の構成に関するブロック図である。
【図８】本実施形態の電流方向検出回路の構成図である。
【図９】本実施形態の加算回路の構成図である。
【図１０】本実施形態の比較回路の構成図である。
【図１１】第２実施形態のモータ駆動装置およびその周辺の構成図である。
【図１２】第２実施形態のモータブレーキ時の動作に関するフローチャートである。
【図１３】SyncRectモードにおける各信号等の変化の様子に関する説明図である。
【図１４】Coastモードにおける各信号等の変化の様子に関する説明図である。
【図１５】CoastモードからSyncRectモードへ移行するときの、各信号等の変化の様子に関する説明図である。
【図１６】SyncRectモードからCoastモードへ移行するときの、各信号等の変化の様子に関する説明図である。
【図１７】第２実施形態における動作モードの切替の遅延に関する説明図である。
【図１８】第３実施形態のモータ駆動装置およびその周辺の構成図である。
【図１９】第３実施形態のモータブレーキ時の動作に関するフローチャートである。
【図２０】第３実施形態における動作モードの切替の遅延に関する説明図である。
【図２１】第３実施形態における動作モードの切替の遅延に関する説明図である。
【図２２】本実施形態に係るハードディスクドライブの構成例を示す斜視図である。
【図２３】本実施形態に係るデスクトップパソコンの構成例を示す外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施形態について、第１から第３の各実施形態を例に挙げ、各図面を参照しながら以下に説明する。
【００２１】
１．第１実施形態
まず第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るモータ駆動装置１およびその周辺のブロック図である。モータ駆動装置１は、ハードディスクドライブに用いられるスピンドルモータ２やボイスコイルモータ３の駆動制御を行うモノリシック半導体集積回路装置（いわゆるシステムモータドライバＩＣ）である。
【００２２】
モータ駆動装置１は、スピンドルモータ駆動部１０、ボイスコイルモータ駆動部２０、絶縁スイッチ３０、および電源ラインＬ１を有する。なお、モータ駆動装置１を搭載したハードディスクドライブの全体構成については後ほど詳述する。
【００２３】
スピンドルモータ駆動部１０は、装置外部のホストから電源ラインＬ１に供給される電源電圧ＶＤＤを用いて、スピンドルモータ２を回転駆動する。これによりスピンドルモータ駆動部１０は、プラッタ（磁気ディスク）を一定の回転数で回転させる。なおスピンドルモータ２は、Ａ相、Ｂ相、およびＣ相を有する３相のブラシレスＤＣモータであるとする。
【００２４】
またスピンドルモータ駆動部１０は、電源電圧ＶＤＤの異常時（電源遮断時や瞬間停電時など）に、同期整流動作を行うことが可能である。この同期整流動作は、スピンドルモータ２の空転時に生じる各相の相電圧から整流電圧（整流により得られる電圧）を生成することにより、電源ラインＬ１への電圧の回生が効率良く行われるようにする動作である。この整流電圧は、電源ラインＬ１を介してモータ駆動装置１の各部（ボイスコイルモータ駆動部２０など）に供給される。
【００２５】
ボイスコイルモータ駆動部２０は、電源ラインＬ１に接続されており、電源電圧ＶＤＤの正常時には、電源電圧ＶＤＤを用いてボイスコイルモータ２を駆動することにより、磁気ヘッドをプラッタ上でトラッキング移動させる。
【００２６】
一方でボイスコイルモータ駆動部２０は、電源電圧ＶＤＤの異常時には、スピンドルモータ駆動部１０から電源ラインＬ１に回生される電圧を用いてボイスコイルモータ２を駆動することが出来る。これにより、磁気ヘッドをプラッタの最外周よりもさらに外側のランプ機構へ自動退避させることが可能である。このようなパワーオフリトラクト機能を具備することにより、電源電圧ＶＤＤの異常時において、磁気ヘッドとプラッタとの衝突を未然に回避することができる。
【００２７】
絶縁スイッチ３０は、モータ駆動装置１の電源ピン（電源電圧ＶＤＤが印加される外部端子）と電源ラインＬ１との間を導通／遮断する逆流防止素子である。絶縁スイッチ３０は、電源電圧ＶＤＤの正常時にオンとされ、電源電圧ＶＤＤの異常時にオフとされる。絶縁スイッチ３０としては、ＭＯＳ［metal oxide semiconductor］電界効果トランジスタやダイオードなどを好適に用いることができる。
【００２８】
電源ラインＬ１は、電源電圧ＶＤＤが印加される導電部材（メタル配線）である。なお電源ラインＬ１には、電圧平滑用のキャパシタ４が外付けされる。以下の説明では、電源ラインＬ１の電圧を、電圧ＶＰＷＲと称することがある。
【００２９】
図２は、モータ駆動装置１およびその周辺の構成図である。なお図２は、スピンドルモータ駆動部１０の部分を詳細に表示し、他の部分についての表示を一部省略している。
【００３０】
図２に示すようにスピンドルモータ駆動部１０は、電源ラインＬ１、接地ラインＬ２、上側スイッチ１１ｘ（但し、「ｘ」はＡ〜Ｃの各々とする。以下同様。）、下側スイッチ１２ｘ、上側コンパレータ１３ｘ、下側コンパレータ１４ｘ、制御部１５、プリドライバ部１６、電流検出部２１、選択回路２２、およびＢＥＭＦコンパレータ２３を備えている。
【００３１】
接地ラインＬ２は、接地点（接地電圧ＧＮＤ）に接続されたラインである。なお接地ラインＬ２は、モータ駆動装置１の外部における接地点に接続されていてもよい。
【００３２】
上側スイッチ１１ｘは、スピンドルモータ２の各相端子と電源ラインＬ１との間を導通／遮断するスイッチ素子（Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ）である。上側スイッチ１１ｘは、上側ゲート信号ｘＨＧがハイレベルであるときにオン（導通）となり、上側ゲート信号ｘＨＧがローレベルであるときにオフ（遮断）となる。なお、上側スイッチ１１ｘとしては、Ｐチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタを用いることもできる。
【００３３】
下側スイッチ１２ｘは、スピンドルモータ２の各相端子と接地ラインＬ２との間を導通／遮断するスイッチ素子（Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ）である。下側スイッチ１２ｘは、下側ゲート信号ｘＬＧがハイレベルであるときにオン（導通）となり、下側ゲート信号ｘＬＧがローレベルであるときにオフ（遮断）となる。
【００３４】
上側コンパレータ１３ｘは、電圧ＶＰＷＲとスピンドルモータ２の各相端子に現れる相電圧ＳＰｘとを比較し、当該比較の結果を表す上側比較信号ＣＭＰｘＨを生成する。下側コンパレータ１４ｘは、接地電圧ＧＮＤと相電圧ＳＰｘとを比較し、当該比較の結果を表す下側比較信号ＣＭＰｘＬを生成する。
【００３５】
制御部１５は、スイッチ制御信号Ｓｃ（上側３相と下側３相の合計６チャンネル）を生成して出力することにより、各スイッチ（１１ｘ、１２ｘ）を制御する。制御部１５は、通常動作時には、スピンドルモータ２の回転数が一定となるように、各スイッチ（１１ｘ、１２ｘ）を制御する。
【００３６】
プリドライバ１６は、制御部１５から入力されるスイッチ制御信号Ｓｃに応じて各スイッチ（１１ｘ、１２ｘ）のオン／オフ切替が行われるように、ゲート信号ｘＨＧ及びｘＬＧを生成する。
【００３７】
電流検出部２１は、スピンドルモータ２における最大電流値を検出し、この検出結果を所定閾値と比較する動作を行う。なお電流検出部２１の具体的な構成や動作等については、改めて詳細に説明する。
【００３８】
選択回路２２は、全ての相電圧（ＳＰＡ〜ＳＰＣ）が入力電圧として入力される。選択回路２２は、これらの入力電圧の何れか一つを選択し、信号ＩＮＰとして出力する。
【００３９】
ＢＥＭＦコンパレータ２３は、非反転入力端子には信号ＩＮＰが入力され、反転入力端子には、スピンドルモータ２の中性点の電圧（中性点電圧）である電圧ＣＴが入力される。ＢＥＭＦコンパレータ２３は、主として、スピンドルモータ２の回転速度の検出に利用される。
【００４０】
例えば信号ＩＮＰを相電圧ＳＰＡとすると、ＢＥＭＦコンパレータ２３の出力信号は、スピンドルモータ２の回転周期と同等の周期をもつパルス信号になる。そのため制御部１５は、ＢＥＭＦコンパレータ２３の出力信号を受けることにより、スピンドルモータ２の回転速度をモニタすることが可能である。
【００４１】
なお、モータ駆動装置１或いはその周辺に何らかの異常が生じたときには、スピンドルモータ２を安全に停止させるべき状況となる場合がある。このようなスピンドルモータ２を停止させるべき時（モータブレーキ時）には、制御部１５は、その時の状況に適した動作が行われるようにする。
【００４２】
より具体的に説明すると、モータブレーキ時におけるスピンドルモータ駆動部１０の動作モードは、基本的には、「SyncRectモード」（同期整流モード）と「Coastモード」の間で切替えられる。
【００４３】
SyncRectモードは、先述した同期整流動作が実行される動作モードである。例えば、電源電圧ＶＤＤの異常等により電圧ＶＰＷＲの下落が比較的大きく、同期整流動作によって電圧ＶＰＷＲの下落を抑えることが出来る状況では、スピンドルモータ駆動部１０の動作モードはSyncRectモードとなる。その一方で、Coastモードは、同期整流動作が実行されない動作モードである。例えば、電圧ＶＰＷＲの下落が比較的小さい（或いは下落していない）状況では、スピンドルモータ駆動部１０の動作モードはCoastモードとなる。
【００４４】
制御部１５は、SyncRectモードのとき、同期整流動作が行われるように各スイッチ（１１ｘ、１２ｘ）を制御する。一方で制御部１５は、Coastモードのとき、例えば各スイッチ（１１ｘ、１２ｘ）をオフに制御する。なお、Coastモードにおける各スイッチ（１１ｘ、１２ｘ）の制御形態は、他の形態となっていても構わない。
【００４５】
また制御部１５は、モータブレーキ時においてスピンドルモータ２の回転速度をモニタし、このモニタ結果をスピンドルモータ駆動部１０の動作に反映させるようになっている。例えば、当該回転速度が所定の基準値より低くなった場合には、スピンドルモータ２は安全に停止する状態に入ったと判断される。そこでこの場合に制御部１５は、例えば、スピンドルモータ駆動部１０の動作モードに関わらず、各スイッチ（１１ｘ、１２ｘ）の制御を停止する。
【００４６】
［同期整流動作について］
図３は、接地ラインＬ２からスピンドルモータ駆動部１０の出力段を介して電源ラインＬ１に向けた回生電流が流れる様子を示した模式図である。本図では、相電圧ＳＰＡと相電圧ＳＰＢの違いから、太矢印で示す経路（Ｌ２→１２Ｂ→２→１１Ａ→Ｌ１）で回生電流が流れる様子が描写されている。
【００４７】
このとき、仮に上側スイッチ１１Ａと下側スイッチ１２Ｂがいずれもオフしていた場合には、上側スイッチ１１Ａと下側スイッチ１２Ｂに各々寄生するボディダイオードを介して回生電流が流れる状態になるので、各々のボディダイオードで生じる順方向降下電圧分のエネルギロス（＝２×Ｖｆ）が生じてしまう。
【００４８】
そこで制御部１５は、上記のエネルギロスを低減させて回生が効率良く行われるように、スピンドルモータ駆動部１０において同期整流動作が行われるようにする。ここで同期整流動作の具体的内容について、図４を参照しながら以下に説明する。
【００４９】
図４は、当該同期整流動作に関するタイミングチャートを例示しており、上から順に、相電圧ＳＰｘ（電圧ＶＰＷＲ、電圧ＧＮＤと共に描写）、上側ゲート信号ｘＨＧ、下側ゲート信号ｘＬＧ、上側比較信号ＣＭＰｘＨ、及び、下側比較信号ＣＭＰｘＬが描写されている。なお図４では、時刻ｔ１１〜ｔ１９の順に時間が経過していくものとする。
【００５０】
時刻ｔ１１〜ｔ１２では、上側ゲート信号ＡＨＧと下側ゲート信号ＢＬＧがハイレベルとされており、その余のゲート信号がいずれもローレベルとされている。このとき、スピンドルモータ駆動部１０の出力段には、主として、第１経路（Ｌ２→１２Ｂ→２→１１Ａ→Ｌ１）で回生電流が流れ、キャパシタ４が充電される。このとき、電圧ＶＰＷＲ（破線）の電圧値は、相電圧ＳＰＡ（一点鎖線）の電圧値に依存する。
【００５１】
時刻ｔ１２〜ｔ１３では、上側ゲート信号ＡＨＧと下側ゲート信号ＣＬＧがハイレベルとされており、その余のゲート信号がいずれもローレベルとされている。このとき、スピンドルモータ駆動部１０の出力段には、主として、第２経路（Ｌ２→１２Ｃ→２→１１Ａ→Ｌ１）で回生電流が流れ、キャパシタ４が充電される。このとき、電圧ＶＰＷＲの電圧値は、相電圧ＳＰＡの電圧値に依存する。
【００５２】
時刻ｔ１３〜ｔ１４では、上側ゲート信号ＢＨＧと下側ゲート信号ＣＬＧがハイレベルとされており、その余のゲート信号がいずれもローレベルとされている。このとき、スピンドルモータ駆動部１０の出力段には、主として、第３経路（Ｌ２→１２Ｃ→２→１１Ｂ→Ｌ１）で回生電流が流れ、キャパシタ４が充電される。このとき、電圧ＶＰＷＲの電圧値は、相電圧ＳＰＢ（点線）の電圧値に依存する。
【００５３】
時刻ｔ１４〜ｔ１５では、上側ゲート信号ＢＨＧと下側ゲート信号ＡＬＧがハイレベルとされており、その余のゲート信号がいずれもローレベルとされている。このとき、スピンドルモータ駆動部１０の出力段には、主として、第４経路（Ｌ２→１２Ａ→２→１１Ｂ→Ｌ１）で回生電流が流れ、キャパシタ４が充電される。このとき、電圧ＶＰＷＲの電圧値は、相電圧ＳＰＢの電圧値に依存する。
【００５４】
時刻ｔ１５〜ｔ１６では、上側ゲート信号ＣＨＧと下側ゲート信号ＡＬＧがハイレベルとされており、その余のゲート信号がいずれもローレベルとされている。このとき、スピンドルモータ駆動部１０の出力段には、主として、第５経路（Ｌ２→１２Ａ→２→１１Ｃ→Ｌ１）で回生電流が流れ、キャパシタ４が充電される。このとき、電圧ＶＰＷＲの電圧値は、相電圧ＳＰＣ（実線）の電圧値に依存する。
【００５５】
時刻ｔ１６〜ｔ１７では、上側ゲート信号ＣＨＧと下側ゲート信号ＢＬＧがハイレベルとされており、その余のゲート信号がいずれもローレベルとされている。このとき、スピンドルモータ駆動部１０の出力段には、主として、第６経路（Ｌ２→１２Ｂ→２→１１Ｃ→Ｌ１）で回生電流が流れ、キャパシタ４が充電される。このとき、電圧ＶＰＷＲの電圧値は、相電圧ＳＰＣの電圧値に依存する。以降も同様の動作が繰り返され、整流電圧によって電圧ＶＰＷＲの下落が抑えられる。
【００５６】
上述したように制御部１５は、相電圧ＳＰｘが電圧ＶＰＷＲよりも高い相の上側スイッチ１１ｘをオンして、相電圧ＳＰｘが電圧ＶＰＷＲよりも低い相の上側スイッチ１１ｘをオフするように、スイッチ制御信号Ｓｃを生成する。言い換えると、制御部１５は、各相の上側スイッチ１１ｘのうち、スピンドルモータ２から電源ラインＬ１に向けて電流が流れ得るものをオンし、逆に、電源ラインＬ１からスピンドルモータ２に向けて電流が流れ得るものをオフするように、スイッチ制御信号Ｓｃを生成する。
【００５７】
また制御部１５は、相電圧ＳＰｘが電圧ＧＮＤよりも低い相の下側スイッチ１２ｘをオンして、相電圧ＳＰｘが電圧ＧＮＤよりも高い相の下側スイッチ１２ｘをオフするように、スイッチ制御信号Ｓｃを生成する。言い換えると、制御部１５は、各相の下側スイッチ１２ｘのうち、接地ラインＬ２からスピンドルモータ２に向けて電流が流れ得るものをオンし、逆に、スピンドルモータ２から接地ラインＬ２に向けて電流が流れ得るものをオフするように、スイッチ制御信号Ｓｃを生成する。
【００５８】
このように制御部１５は、上側スイッチ１１ｘ及び下側スイッチ１２ｘに各々流れる電流の向きに応じて、適切なタイミングで同期整流動作の相切替を行う。なお、電圧ＶＰＷＲが相電圧ＳＰｘより常時高いような状況では、例えばスピンドルモータ駆動部１０はCoastモードとなり、同期整流動作は実行されない。
【００５９】
［最大電流値の検出］
モータブレーキ時において、スピンドルモータ２における最大電流値が大きくなり過ぎていると、装置の安全確保等のための動作が必要となる。なお以下の説明における「最大電流」や「最大電流値」の語は、特に断りの無い限りスピンドルモータ２のものを指す。
【００６０】
スピンドルモータ駆動部１０は、電流検出部２１において最大電流値を検出し、これが所定閾値Ｔhを超えているか否かに応じて、動作するように構成されている。例えば制御部１５は、最大電流値が閾値Ｔhを超えている場合、スピンドルモータ駆動部１０の動作モードに関わらず、最大電流値が下がるように各スイッチ（１１ｘ、１２ｘ）を制御する。なお、電流検出部２１において検出される最大電流値の情報をどのように利用するかについては、このような形態には限られない。
【００６１】
ここでスピンドルモータ２に流れる電流の向きのパターンとしては、スピンドルモータ駆動部１０の動作状態により、最大電流の流れる方向がスピンドルモータ２からスピンドルモータ駆動部１０へ向かう方向（便宜的に「ａ方向」とする）である第１パターンと、最大電流の流れる方向がスピンドルモータ駆動部１０からスピンドルモータ２へ向かう方向（便宜的に「ｂ方向」とする）である第２パターンがある。図５は第１パターンの一例を示し、図６は第２パターンの一例を示している。なおこれらの図では、点線矢印が電流の方向を示している。
【００６２】
図５に示す例は、Ａ相とＢ相においてｂ方向へ電流が流れてＣ相においてａ方向へ電流が流れる例である。この場合は、Ｃ相を流れる電流（すなわち、下側スイッチ１２Ｃをドレインからソースの向きに流れる電流）が、最大電流となる。
【００６３】
このとき、相電圧ＳＰＣは正の電圧となり、最大電流値を検出することは比較的容易である。なお第１パターンとしては、図５に示す例の他、Ａ相とＣ相においてｂ方向へ電流が流れてＢ相においてａ方向へ電流が流れる例と、Ｂ相とＣ相においてｂ方向へ電流が流れてＡ相においてａ方向へ電流が流れる例がある。これらの何れにおいても、図５に示す例と同様に、最大電流値を検出することは比較的容易である。
【００６４】
一方で図６に示す例は、Ａ相においてｂ方向へ電流が流れてＢ相とＣ相においてａ方向へ電流が流れる例である。この場合は、Ａ相を流れる電流（すなわち、下側スイッチ１２Ａをソースからドレインの向きに流れる電流）が、最大電流となる。
【００６５】
このとき、相電圧ＳＰＡは負の電圧となり、同時に下側スイッチ１２Ａの寄生ダイオードも動作する。そのため、最大電流値を直接的に検出することは困難である。なお第２パターンとしては、図６に示す例の他、Ｂ相においてｂ方向へ電流が流れてＡ相とＣ相においてａ方向へ電流が流れる例と、Ｃ相においてｂ方向へ電流が流れてＡ相とＢ相においてａ方向へ電流が流れる例がある。これらの何れにおいても、図６に示す例と同様に、最大電流値を直接的に検出することは困難である。
【００６６】
ここで三相モータの場合、最大電流値は、他の二相の電流値を合算した値となることが判っている。また更に第２パターンの場合、当該二相の電流の方向はａ方向となる。当該二相の電流値を合算した値を検出することは比較的容易である。
【００６７】
そこで電流検出部２１は、第２パターンの場合に、当該二相の電流値の合算によって最大電流値を検出するように工夫されている。これにより、最大電流値を直接的に検出しようとする場合に比べ、最大電流値を容易に検出することが可能である。
【００６８】
［電流検出部の構成等］
次に、電流検出部２１の構成等について詳細に説明する。図７は、電流検出部２１の構成に関するブロック図である。本図に示すように電流検出部２１は、電流方向検出回路５０ｘ、スイッチ制御回路６０、加算回路７０、および比較回路８０を有している。
【００６９】
電流方向検出回路５０ｘは、相電圧ＳＰｘに基づいてｘ相における電流の方向を検出し、この検出結果を表す信号ＤＲｘを出力する。なお電流方向検出回路５０ｘは、原理的には相電圧ＳＰｘと接地電圧ＧＮＤとの比較により、ｘ相における電流の方向を検出する。
【００７０】
スイッチ制御回路６０は、電流方向検出回路５０ｘから受ける信号ＤＲｘに基づいて、Ａ相〜Ｃ相のうちの電流値が最大である相（以下、「最大電流相」と称することがある）、および、最大電流相における電流方向（すなわち、第１パターンと第２パターンの何れであるか）を特定する。
【００７１】
なおスイッチ制御回路６０は、原理的には、Ａ相〜Ｃ相のうちの他の二相とは電流方向が異なる一相を、最大電流相として特定する。スイッチ制御回路６０は、これらの特定した情報に基づいて、加算回路７０に設けられたスイッチの切替を適切に制御する。
【００７２】
加算回路７０は、各相の相電圧（ＳＰＡ〜ＳＰＣ）が入力され、最大電流値に応じた電圧信号Ｓaを出力する。
【００７３】
比較回路８０は、電圧信号Ｓaが入力され、最大電流値が閾値Ｔhを超えているか否かを表す信号Ｓd（比較信号）を、制御部１５へ出力する。これによりスピンドルモータ駆動部１０は、最大電流値が閾値Ｔhを超えているか否かに応じて、動作することが可能である。
【００７４】
図８は、電流方向検出回路５０ｘの構成図である。本図に示すように電流方向検出回路５０ｘは、スイッチ素子５１（Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ）、スイッチ素子５２ａ〜５２ｂ（Ｐチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ）、抵抗５３ａ〜５３ｃ、定電流源５４ａ〜５４ｂ、スイッチ５５ａ〜５５ｄ、およびコンパレータ５６を有している。
【００７５】
スイッチ素子５１は、ドレインに相電圧ＳＰｘが入力されるようになっており、ソースが抵抗５３ａを介して接地されている。スイッチ素子５１のゲートは、電流方向検出回路５０ｘを動作させるべきときにＨレベルの信号が入力され、その他のときにはＬレベルの信号が入力される。
【００７６】
スイッチ素子５２ａは、ソースが抵抗５３ｂを介して定電流源５４ａに接続されており、ドレインが接地されている。スイッチ素子５２ａのゲートには、接地電圧ＧＮＤが入力される。スイッチ素子５２ｂは、ソースが抵抗５３ｃを介して定電流源５４ｂに接続されており、ドレインが接地されている。スイッチ素子５２ａのゲートは、スイッチ素子５１と抵抗５３ａの接続点に接続されており、スイッチ素子５１の導通時に電圧ＳＰｘが入力される。
【００７７】
コンパレータ５６の非反転入力端子は、スイッチ５５ａを介して定電流源５４ａと抵抗５３ｂの接続点に接続されているとともに、スイッチ５５ｂを介して抵抗５３ｂとスイッチ素子５２ａの接続点に接続されている。またコンパレータ５６の反転入力端子は、スイッチ５５ｃを介して定電流源５４ｂと抵抗５３ｃの接続点に接続されているとともに、スイッチ５５ｄを介して抵抗５３ｃとスイッチ素子５２ｂの接続点に接続されている。
【００７８】
なおコンパレータ５６は、原理的には相電圧ＳＰｘと接地電圧ＧＮＤを比較する役割を果たす。但し、相電圧ＳＰｘのブレ等により動作が不安定とならないように、コンパレータ５６は、各スイッチ（５５ａ〜５５ｄ）の切替によってヒステリシスを有するように動作する。コンパレータ５６の非反転入力端子に繋がる各スイッチ（５５ａ、５５ｂ）、および反転入力端子に繋がる各スイッチ（５５ｃ、５５ｄ）は、それぞれ一方が導通するように制御される。
【００７９】
コンパレータ５６の非反転入力端子には、スイッチ５５ｂが導通するときは、スイッチ素子５２ａにより所定値だけ接地電圧ＧＮＤが引き上げられた電圧ＧＮＤhが入力され、スイッチ５５ａが導通するときは、電圧ＧＮＤh＋Ｖｈ１（Ｖｈ１は、抵抗５３ｂに電流が流れることにより生じる電圧）が入力される。
【００８０】
コンパレータ５６の反転入力端子には、スイッチ５５ｄが導通するときは、スイッチ素子５２ｂにより所定値だけ相電圧ＳＰｘが引き上げられた電圧ＳＰｘhが入力され、スイッチ５５ｃが導通するときは、電圧ＳＰｘh＋Ｖｈ２（Ｖｈ２は、抵抗５３ｃに電流が流れることにより生じる電圧）が入力される。
【００８１】
各スイッチ（５５ａ〜５５ｄ）は、コンパレータ５６が適切なヒステリシスを有するように制御される。なおこのようなヒステリシスを持たせるための構成については、上述したものに限られず、また場合によっては省略されるようにしても構わない。コンパレータ５６の出力端子からは、相電圧ＳＰｘと接地電圧ＧＮＤの比較結果に応じた信号が、ｘ相における電流の方向を表す信号ＤＲｘとして出力される。
【００８２】
図９は、加算回路７０の構成図である。本図に示すように加算回路７０は、スイッチ素子７１ａ〜７１ｆ（Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ）、抵抗７２ａ〜７２ｆ、スイッチ７３ａ〜７３ｄ、およびオペアンプ７４を有している。なおここでは、各抵抗（７２ａ〜７２ｆ）は同じ抵抗値（例えば100ｋΩ）に設定されているとする。
【００８３】
スイッチ素子７１ａは、ドレインに相電圧ＳＰＡが入力され、ソースがスイッチ素子７１ｂを介して接地されている。またスイッチ素子７１ａとスイッチ素子７１ｂの接続点には、抵抗７２ａの一端が接続されている。抵抗７２ａの他端は、スイッチ７３ａの一端に接続されている。
【００８４】
各スイッチ素子（７１ａ、７１ｂ）のゲートは、加算回路７０を動作させるべきときにＨレベルの信号が入力され、その他のときにはＬレベルの信号が入力される。各スイッチ素子（７１ａ、７１ｂ）のゲートにＨレベルの信号が入力されているとき、相電圧ＳＰＡに応じた電圧ＳＰＡ´が抵抗７２ａに入力される。電圧ＳＰＡ´の値は、相電圧ＳＰＡと同じ値であっても良く、各スイッチ素子（７１ａ、７１ｂ）により分圧された値であっても良い。
【００８５】
スイッチ素子７１ｃは、ドレインに相電圧ＳＰＢが入力され、ソースがスイッチ素子７１ｄを介して接地されている。またスイッチ素子７１ｃとスイッチ素子７１ｄの接続点には、抵抗７２ｂの一端が接続されている。抵抗７２ｂの他端は、スイッチ７３ｂの一端に接続されている。
【００８６】
各スイッチ素子（７１ｃ、７１ｄ）のゲートは、加算回路７０を動作させるべきときにＨレベルの信号が入力され、その他のときにはＬレベルの信号が入力される。各スイッチ素子（７１ｃ、７１ｄ）のゲートにＨレベルの信号が入力されているとき、相電圧ＳＰＢに応じた電圧ＳＰＢ´が抵抗７２ｂに入力される。電圧ＳＰＢ´の値は、相電圧ＳＰＢと同じ値であっても良く、各スイッチ素子（７１ｃ、７１ｄ）により分圧された値であっても良い。
【００８７】
スイッチ素子７１ｅは、ドレインに相電圧ＳＰＣが入力され、ソースがスイッチ素子７１ｆを介して接地されている。またスイッチ素子７１ｅとスイッチ素子７１ｆの接続点には、抵抗７２ｃの一端が接続されている。抵抗７２ｃの他端は、スイッチ７３ｃの一端に接続されている。
【００８８】
各スイッチ素子（７１ｅ、７１ｆ）のゲートは、加算回路７０を動作させるべきときにＨレベルの信号が入力され、その他のときにはＬレベルの信号が入力される。各スイッチ素子（７１ｅ、７１ｆ）のゲートにＨレベルの信号が入力されているとき、相電圧ＳＰＣに応じた電圧ＳＰＣ´が抵抗７２ｃに入力される。電圧ＳＰＣ´の値は、相電圧ＳＰＣと同じ値であっても良く、各スイッチ素子（７１ｅ、７１ｆ）により分圧された値であっても良い。なお後段の回路を低耐圧素子で形成し得るように、各スイッチ素子（７１ａ〜７１ｆ）による分圧回路が設けられるが、そのような配慮が不要である場合には、相電圧ＳＰｘがそのまま抵抗（７２ａ〜７２ｃ）に印加されるようにしても良い。
【００８９】
抵抗７２ｄは、一端に接地電圧ＧＮＤが入力され、他端がスイッチ７３ｄに接続されている。また各スイッチ（７３ａ〜７３ｄ）の他端は、オペアンプ７４の非反転入力端子に繋がった共通ラインに接続されている。なおオペアンプ７４の出力端子は、抵抗７２ｅと抵抗７２ｆを介して接地されており、オペアンプ７４の反転入力端子は、抵抗７２ｅと抵抗７２ｆの接続点に接続されている。このようにオペアンプ７４および各抵抗（７２ｅ、７２ｆ）は、既定の電圧増幅度（ここでは２倍）をもつ非反転増幅回路７５を形成しており、オペアンプ７４の出力端子からは電圧信号Ｓaが出力される。
【００９０】
ここでスイッチ制御回路６０は、Ａ相が最大電流相であり、かつ、第１パターンである状況下（つまり「ＤＲＡ、ＤＲＢ、ＤＲＣ＝Ｌ、Ｈ、Ｈ」の状況下）では、スイッチ７３ａとスイッチ７３ｄを導通させ、他のスイッチ（７３ｂ、７３ｃ）を遮断する。これにより電圧信号Ｓaの電圧は、電圧ＳＰＡ´となる。このときの電圧信号Ｓaは、Ａ相における電流値の検出結果を表す。
【００９１】
またスイッチ制御回路６０は、Ａ相が最大電流相であり、かつ、第２パターンである状況下（つまり「ＤＲＡ、ＤＲＢ、ＤＲＣ＝Ｈ、Ｌ、Ｌ」の状況下）では、スイッチ７３ｂとスイッチ７３ｃを導通させ、他のスイッチ（７３ａ、７３ｄ）を遮断する。これにより電圧信号Ｓaの電圧は、電圧ＳＰＢ´＋電圧ＳＰＣ´となる。このときの電圧信号Ｓaは、Ａ相以外の各相における電流値を合算した結果を表す。
【００９２】
またスイッチ制御回路６０は、Ｂ相が最大電流相であり、かつ、第１パターンである状況下（つまり「ＤＲＡ、ＤＲＢ、ＤＲＣ＝Ｈ、Ｌ、Ｈ」の状況下）では、スイッチ７３ｂとスイッチ７３ｄを導通させ、他のスイッチ（７３ａ、７３ｃ）を遮断する。これにより電圧信号Ｓaの電圧は、電圧ＳＰＢ´となる。このときの電圧信号Ｓaは、Ｂ相における電流値の検出結果を表す。
【００９３】
またスイッチ制御回路６０は、Ｂ相が最大電流相であり、かつ、第２パターンである状況下（つまり「ＤＲＡ、ＤＲＢ、ＤＲＣ＝Ｌ、Ｈ、Ｌ」の状況下）では、スイッチ７３ａとスイッチ７３ｃを導通させ、他のスイッチ（７３ｂ、７３ｄ）を遮断する。これにより電圧信号Ｓaの電圧は、電圧ＳＰＡ´＋電圧ＳＰＣ´となる。このときの電圧信号Ｓaは、Ｂ相以外の各相における電流値を合算した結果を表す。
【００９４】
またスイッチ制御回路６０は、Ｃ相が最大電流相であり、かつ、第１パターンである状況下（つまり「ＤＲＡ、ＤＲＢ、ＤＲＣ＝Ｈ、Ｈ、Ｌ」の状況下）では、スイッチ７３ｃとスイッチ７３ｄを導通させ、他のスイッチ（７３ａ、７３ｂ）を遮断する。これにより電圧信号Ｓaの電圧は、電圧ＳＰＣ´となる。このときの電圧信号Ｓaは、Ｃ相における電流値の検出結果を表す。
【００９５】
またスイッチ制御回路６０は、Ｃ相が最大電流相であり、かつ、第２パターンである状況下（つまり「ＤＲＡ、ＤＲＢ、ＤＲＣ＝Ｌ、Ｌ、Ｈ」の状況下）では、スイッチ７３ａとスイッチ７３ｂを導通させ、他のスイッチ（７３ｃ、７３ｄ）を遮断する。これにより電圧信号Ｓaの電圧は、電圧ＳＰＡ´＋電圧ＳＰＢ´となる。このときの電圧信号Ｓaは、Ｃ相以外の各相における電流値を合算した結果を表す。上述した通り何れの場合にも、電圧信号Ｓaは、そのときの最大電流値の検出結果を表している。
【００９６】
図１０は、比較回路８０の構成図である。本図に示すように比較回路８０は、定電流源８１、スイッチ直列接続回路８２、およびコンパレータ８３を有している。定電流源８１は、スイッチ直列接続回路８２を介して接地されている。またコンパレータ８３は、反転入力端子が定電流源８１とスイッチ直列接続回路８２の接続点に接続され、非反転入力端子には電圧信号Ｓaが入力される。
【００９７】
またスイッチ直列接続回路８２は、先述した閾値Ｔhに応じた電圧信号がコンパレータ８３の反転入力端子に入力されるように、例えば、所定個数のＮチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタを直列に接続した構成とされている。これによりコンパレータ８３の出力端子からは、最大電流値が閾値Ｔhを超えたか否かを表す信号として、信号Ｓdが出力される。なおスイッチ直列接続回路８２を下側スイッチ１２ｘと同一プロセスで形成されたＮチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタを用いて構成したことにより、その分、温度変化等による各スイッチ素子（７１ａ〜７１ｆ）の電気特性の変動等をキャンセルすることが出来る。
【００９８】
以上に説明した通り、電流検出部２１（電流検出回路）は、スピンドルモータ２における最大電流値を検出する回路となっている。また電流検出部２１は、スピンドルモータ２の各相のうちの電流値が最大である最大電流相を特定する機能部（特定部）と、最大電流相における電流方向が既定の第１方向（スピンドルモータ駆動部１０からスピンドルモータ２へ向かう方向）である場合には、最大電流相以外の各相の電流値を合算することにより、最大電流値を検出する機能部（検出部）と、を備えている。なお電流検出部２１では、上記の特定部は、主に電流方向検出回路５０ｘが該当する。また上記の検出部は、主にスイッチ制御回路６０および加算回路７０が該当する。
【００９９】
また上記の検出部は、最大電流相における電流方向が第１方向とは逆の第２方向（スピンドルモータ２からスピンドルモータ駆動部１０へ向かう方向）である場合には、最大電流相の電流値をそのまま最大電流値として検出する。
【０１００】
また上記の特定部は、電流方向をスピンドルモータ２の各相について検出する電流方向検出回路５０ｘを備え、スピンドルモータ２の各相のうちの他の二相とは電流方向が異なる一相を、最大電流相として特定する。また電流方向検出回路５０ｘは、スピンドルモータ２の各相の電圧を接地電圧ＧＮＤと比較する各コンパレータ５６を備え、特定部は、各コンパレータ５６の出力に基づいて、電流方向をスピンドルモータ２の各相について検出する。
【０１０１】
ところで第１実施形態のスピンドルモータ駆動部１０には、相電圧ＳＰｘを電圧ＶＰＷＲや接地電圧ＧＮＤと比較するため、６個のコンパレータ（１３ｘ、１４ｘ）が設けられている。しかしこのように多くのコンパレータを設けると、モータ駆動装置１の小型化が阻害されることや、製造コストの増大等が問題となる。このような問題に鑑み、これらのコンパレータを削減した場合の実施形態を、第２実施形態として以下に説明する。
【０１０２】
２．第２実施形態
次に第２実施形態について説明する。なお以下の説明では、第１実施形態と異なる部分の説明に重点をおき、重複する部分については説明を省略することがある。
【０１０３】
図１１は、モータ駆動装置１およびその周辺の構成図である。なお図１１は、スピンドルモータ駆動部１０の部分を詳細に表示し、他の部分についての表示を一部省略している。
【０１０４】
図１１に示すようにスピンドルモータ駆動部１０は、電源ラインＬ１、接地ラインＬ２、上側スイッチ１１ｘ、下側スイッチ１２ｘ、制御部１５、プリドライバ部１６、電流検出部２１、選択回路２２、ＢＥＭＦコンパレータ２３、および選択回路２４を有している。なお第２実施形態では、第１実施形態とは異なり、上側コンパレータ１３ｘおよび下側コンパレータ１４ｘの搭載は省略されている。
【０１０５】
選択回路２２は、全ての相電圧（ＳＰＡ〜ＳＰＣ）が入力される。選択回路２２は、これらの入力電圧の何れか一つを選択し、電圧信号ＩＮＰとして、ＢＥＭＦコンパレータ２３の非反転入力端子に出力する。
【０１０６】
また選択回路２４は、電圧ＶＰＷＲ、電圧ＣＴ、および電圧ＧＮＤが入力される。選択回路２４は、これらの入力電圧の何れか一つを選択し、電圧信号ＩＮＮとして、ＢＥＭＦコンパレータ２３の反転入力端子に出力する。
【０１０７】
なお各選択回路（２２、２４）において選択される入力電圧は、スピンドルモータ駆動部１０における「０」〜「７」の８通りの状態（以下、「ＳＲＳＴＡＴＥ」とする）に応じて決まる。
【０１０８】
具体的には、ＳＲＳＴＡＴＥが「０」のときは、選択回路２２において「相電圧ＳＰＡ」が選択され、選択回路２４において「電圧ＣＴ」が選択される。またＳＲＳＴＡＴＥが「１」のときは、選択回路２２において「相電圧ＳＰＣ」が選択され、選択回路２４において「電圧ＧＮＤ」が選択される。
【０１０９】
またＳＲＳＴＡＴＥが「２」のときは、選択回路２２において「相電圧ＳＰＢ」が選択され、選択回路２４において「電圧ＶＰＷＲ」が選択される。またＳＲＳＴＡＴＥが「３」のときは、選択回路２２において「相電圧ＳＰＡ」が選択され、選択回路２４において「電圧ＧＮＤ」が選択される。
【０１１０】
またＳＲＳＴＡＴＥが「４」のときは、選択回路２２において「相電圧ＳＰＣ」が選択され、選択回路２４において「電圧ＶＰＷＲ」が選択される。またＳＲＳＴＡＴＥが「５」のときは、選択回路２２において「相電圧ＳＰＢ」が選択され、選択回路２４において「電圧ＧＮＤ」が選択される。
【０１１１】
またＳＲＳＴＡＴＥが「６」のときは、選択回路２２において「相電圧ＳＰＡ」が選択され、選択回路２４において「電圧ＶＰＷＲ」が選択される。またＳＲＳＴＡＴＥが「７」のときは、選択回路２２において「相電圧ＳＰＡ」が選択され、選択回路２４において「電圧ＣＴ」が選択される。
【０１１２】
ＢＥＭＦコンパレータ２３は、選択回路２２から入力される信号ＩＮＰと選択回路２４から入力される信号電圧を比較し、当該比較の結果を表すパルス信号を、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰとして制御部１５へ出力する。なお以下の説明では、信号ＩＮＰが信号ＩＮＮより大きいときの信号ＢＥＭＦＣＯＭＰを「１」（ハイレベル）とし、信号ＩＮＰが信号ＩＮＮより小さいときの信号ＢＥＭＦＣＯＭＰを「０」（ローレベル）とする。なお第２実施形態のＢＥＭＦコンパレータ２３は、スピンドルモータ２の回転速度の検出に利用される他、スピンドルモータ駆動部１０における動作モードの切替等にも利用される。
【０１１３】
次に、モータブレーキ時におけるスピンドルモータ駆動部１０の動作について、図１２に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお図１２は一例として、Coastモードであって信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「１」である、ＳＲＳＴＡＴＥが「０」の状態からの動作の流れを示している。なお以下の説明における「ＰＤＧＮＤ」および「ＰＤＶＩＳＯ」は、更新可能なパラメータであり、それぞれ「０」または「１」に設定される。
【０１１４】
ＳＲＳＴＡＴＥが「０」（「相電圧ＳＰＡ」と「電圧ＣＴ」が比較される状態）になると、制御部１５は、既定のマスク時間（本実施形態では一例として10usとする。以下同様。）をカウントする（ステップＳ１１）。レベルが変化した直後の信号ＢＥＭＦＣＯＭＰは、このマスク時間が経過するまでに安定することになる。また制御部１５は、マスク時間のカウント後、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰの立下りに応じてスピードカウントをリセットする（ステップＳ１２）。
【０１１５】
このスピードカウントは、スピンドルモータ２の回転速度を検出するための、時間のカウントのことである。すなわち制御部１５は、スピードカウントがリセットされる度に、次のリセット時までのスピードカウントを新たに実行する。一回のスピードカウントの時間が長いほど、スピンドルモータ２の回転速度は遅くなっていると言える。制御部１５は、スピードカウントの結果が所定の基準値に達した場合（スピンドルモータ２の回転速度が十分に落ちている場合）には、第１実施形態の場合と同様、例えば各スイッチ（１１ｘ、１２ｘ）の制御を停止する。
【０１１６】
またスピードカウントのリセット（ステップＳ１２）がなされると、ＳＲＳＴＡＴＥは「１」（「相電圧ＳＰＣ」と「電圧ＧＮＤ」が比較される状態）に切替わる。ＳＲＳＴＡＴＥが「１」へ切替わったことに対応し、制御部１５は、マスク時間をカウントする（ステップＳ１３）。また制御部１５は、マスク時間のカウント後の時点において、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰの状態を判別する（ステップＳ１４）。
【０１１７】
信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「０」のときには（ステップＳ１４の「０」）、ＰＤＧＮＤは「１」とされる（ステップＳ１５）。その後、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰの立上りに応じて（ステップＳ１６）、ＳＲＳＴＡＴＥは「２」（「相電圧ＳＰＢ」と「電圧ＶＰＷＲ」が比較される状態）に切替わる。一方で、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「１」のときには（ステップＳ１４の「１」）、ＰＤＧＮＤは「０」とされ（ステップＳ１７）、ＳＲＳＴＡＴＥは「２」に切替わる。
【０１１８】
ＳＲＳＴＡＴＥが「２」へ切替わったことに対応し、制御部１５は、マスク時間をカウントする（ステップＳ１８）。また制御部１５は、マスク時間のカウント後の時点において、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰの状態を判別する（ステップＳ１９）。
【０１１９】
信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「１」のときには（ステップＳ１９の「１」）、ＰＤＶＩＳＯは「１」とされる（ステップＳ２０）。その後、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰの立下りに応じて（ステップＳ２１）、ＳＲＳＴＡＴＥは「３」（「相電圧ＳＰＡ」と「電圧ＧＮＤ」が比較される状態）に切替わる。一方で、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「０」のときには（ステップＳ１９の「０」）、ＰＤＶＩＳＯは「０」とされ（ステップＳ２２）、ＳＲＳＴＡＴＥは「３」に切替わる。
【０１２０】
ＳＲＳＴＡＴＥが「３」へ切替わったことに対応し、制御部１５は、マスク時間をカウントする（ステップＳ２３）。また制御部１５は、マスク時間のカウント後の時点において、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰの状態を判別する（ステップＳ２４）。
【０１２１】
信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「０」のときには（ステップＳ２４の「０」）、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰの立上りに応じて（ステップＳ２５）、ＳＲＳＴＡＴＥは「４」（「相電圧ＳＰＣ」と「電圧ＶＰＷＲ」が比較される状態）に切替わる。一方で、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「１」のときには（ステップＳ２４の「１」）、ＰＤＧＮＤは「０」とされ（ステップＳ２６）、ＳＲＳＴＡＴＥは「４」に切替わる。
【０１２２】
ＳＲＳＴＡＴＥが「４」へ切替わったことに対応し、制御部１５は、マスク時間をカウントする（ステップＳ２７）。また制御部１５は、マスク時間のカウント後の時点において、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰの状態を判別する（ステップＳ２８）。
【０１２３】
信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「１」のときには（ステップＳ２８の「１」）、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰの立下りに応じて（ステップＳ２９）、ＳＲＳＴＡＴＥは「５」（「相電圧ＳＰＢ」と「電圧ＧＮＤ」が比較される状態）に切替わる。一方で、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「０」のときには（ステップＳ２８の「０」）、ＰＤＶＩＳＯは「０」とされ（ステップＳ３０）、ＳＲＳＴＡＴＥは「５」に切替わる。
【０１２４】
ＳＲＳＴＡＴＥが「５」へ切替わったことに対応し、制御部１５は、マスク時間をカウントする（ステップＳ３１）。また制御部１５は、マスク時間のカウント後の時点において、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰの状態を判別する（ステップＳ３２）。
【０１２５】
信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「０」のときには（ステップＳ３２の「０」）、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰの立上りに応じて（ステップＳ３３）、ＳＲＳＴＡＴＥは「６」（「相電圧ＳＰＡ」と「電圧ＶＰＷＲ」が比較される状態）に切替わる。一方で、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「１」のときには（ステップＳ３２の「１」）、ＰＤＧＮＤは「０」とされ（ステップＳ３４）、ＳＲＳＴＡＴＥは「６」に切替わる。
【０１２６】
ＳＲＳＴＡＴＥが「６」へ切替わったことに対応し、制御部１５は、マスク時間をカウントする（ステップＳ３５）。また制御部１５は、マスク時間のカウント後の時点において、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰの状態を判別する（ステップＳ３６）。
【０１２７】
信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「１」のときには（ステップＳ３６の「１」）、制御部１５は、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰの立下りに応じて（ステップＳ３７）、「ＰＤＶＩＳＯ＝１かつＰＤＧＮＤ＝１」の条件が満たされているかを判別する（ステップＳ３９）。なお、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「０」のときには（ステップＳ３６の「０」）、ＰＤＶＩＳＯが「０」とされた上で（ステップＳ３８）、当該判別が実行される。
【０１２８】
「ＰＤＶＩＳＯ＝１かつＰＤＧＮＤ＝１」の条件が満たされている場合には（ステップＳ３９のＹＥＳ）、スピードカウントがリセットされた上で（ステップＳ４０）、ＳＲＳＴＡＴＥが「１」に切替わり、動作の流れはステップＳ１３に戻る。一方で当該条件が満たされていない場合には（ステップＳ３９のＮＯ）、ＳＲＳＴＡＴＥが「７」（「相電圧ＳＰＡ」と「電圧ＣＴ」が比較される状態）に切替わる。
【０１２９】
ＳＲＳＴＡＴＥが「７」へ切替わったことに対応し、制御部１５は、マスク時間をカウントする（ステップＳ４１）。マスク時間のカウント後、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「１」であるという条件が満たされると（ステップＳ４２）、ＳＲＳＴＡＴＥが「０」に切替わり、処理の流れはステップＳ１１に戻る。
【０１３０】
なお上述した一連の動作が行われている際、Coastモードであるときに「ＰＤＶＩＳＯ＝１かつＰＤＧＮＤ＝１」の条件が満たされた場合には、スピンドルモータ駆動部１０の動作モードはSyncRectモードに移行する。一方で制御部１５は、SyncRectモードであるときに「ＰＤＶＩＳＯ＝０またはＰＤＧＮＤ＝０」の条件が満たされた場合には、スピンドルモータ駆動部１０の動作モードはCoastモードに移行する。
【０１３１】
またSyncRectモードのとき、上側スイッチ素子１１ｘと下側スイッチ素子１２ｘは、同期整流動作が行われるように、制御部１５によってオン／オフ切替が制御される。
【０１３２】
より具体的に説明すると、ＳＲＳＴＡＴＥが「１」のとき、上側ゲート信号ＢＨＧと下側ゲート信号ＣＬＧがハイレベルとされ、その余のゲート信号がいずれもローレベルとされる。またＳＲＳＴＡＴＥが「２」のとき、上側ゲート信号ＢＨＧと下側ゲート信号ＡＬＧがハイレベルとされ、その余のゲート信号がいずれもローレベルとされる。
【０１３３】
またＳＲＳＴＡＴＥが「３」のとき、上側ゲート信号ＣＨＧと下側ゲート信号ＡＬＧがハイレベルとされ、その余のゲート信号がいずれもローレベルとされる。またＳＲＳＴＡＴＥが「４」のとき、上側ゲート信号ＣＨＧと下側ゲート信号ＢＬＧがハイレベルとされ、その余のゲート信号がいずれもローレベルとされる。
【０１３４】
またＳＲＳＴＡＴＥが「５」のとき、上側ゲート信号ＡＨＧと下側ゲート信号ＢＬＧがハイレベルとされ、その余のゲート信号がいずれもローレベルとされる。またＳＲＳＴＡＴＥが「６」のとき、上側ゲート信号ＡＨＧと下側ゲート信号ＣＬＧがハイレベルとされ、その余のゲート信号がいずれもローレベルとされる。このようにして各スイッチ（１１ｘ、１２ｘ）が制御されることにより、第２実施形態においても、第１実施形態の場合と基本的に同等の同期整流動作が実現される。
【０１３５】
図１３は、SyncRectモードであるときの、相電圧ＳＰｘ、電圧ＶＰＷＲ、電圧ＧＮＤ、信号ＩＮＰ、信号ＩＮＮ、Ｈサイドドライブ、Ｌサイドドライブ、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰ、およびＳＲＳＴＡＴＥについての変化の様子を例示している。なおここでの「Ｈサイドドライブ」は、ハイレベルとされる上側ゲート信号ｘＨＧを表し、「Ｌサイドドライブ」は、ハイレベルとされる下側ゲート信号ｘＬＧを表している。また図中の「信号ＢＥＭＦＣＯＭＰ」の欄における着色部は、マスク時間を表している（以降の図についても同様）。
【０１３６】
SyncRectモードにおいて、信号ＩＮＰ、信号ＩＮＮ、Ｈサイドドライブ、およびＬサイドドライブは、図１３に示すような既定のパターンに従って切替えられる。これにより、第２実施形態のＢＥＭＦコンパレータ２３は、第１実施形態における上側コンパレータ１３ｘおよび下側コンパレータ１４ｘの役割をも兼ねるように動作する。そのため第２実施形態では、これらのコンパレータ（１３ｘ、１４ｘ）が削減されていても、同期整流動作を実現させることが可能である。またSyncRectモードであるとき、ＳＲＳＴＡＴＥが「６」から「１」へ切替わるタイミングで、スピードカウントがリセットされる。
【０１３７】
また図１４は、Coastモードであるときの、相電圧ＳＰｘ、電圧ＶＰＷＲ、電圧ＧＮＤ、信号ＩＮＰ、信号ＩＮＮ、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰ、およびＳＲＳＴＡＴＥについての変化の様子を例示している。なお図中の※１の部分は、ＳＰＣ→ＳＰＢ→ＳＰＡ→ＳＰＣ→ＳＰＢと変化する部分であり、※２の部分は、ＧＮＤ→ＶＰＷＲ→ＧＮＤ→ＶＰＷＲ→ＧＮＤ→ＶＰＷＲと変化する部分である（以降の図についても同様）。
【０１３８】
Coastモードにおいても、信号ＩＮＰおよび信号ＩＮＮは、図１４に示すような既定のパターンに従って切替えられる。またCoastモードであるとき、ＳＲＳＴＡＴＥが「０」から「１」へ切替わるタイミングで、スピードカウントがリセットされる。
【０１３９】
また図１５は、CoastモードからSyncRectモードへ移行するときの、相電圧ＳＰｘ、電圧ＶＰＷＲ、電圧ＧＮＤ、信号ＩＮＰ、信号ＩＮＮ、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰ、ＳＲＳＴＡＴＥ、および動作モードについての変化の様子を例示している。
【０１４０】
本図に示す例では、Ｄ１に示す状態（相電圧ＳＰＣが電圧ＧＮＤを下回った状態）の検出時に「ＰＤＧＮＤ＝１」となり、Ｄ２に示す状態（相電圧ＳＰＢが電圧ＶＰＷＲを上回った状態）の検出時に「ＰＤＶＩＳＯ＝１」となる。これにより「ＰＤＶＩＳＯ＝１かつＰＤＧＮＤ＝１」の条件が満たされ、スピンドルモータ駆動部１０の動作モードはSyncRectモードに移行する。
【０１４１】
また図１６は、SyncRectモードからCoastモードへ移行するときの、相電圧ＳＰｘ、電圧ＶＰＷＲ、電圧ＧＮＤ、信号ＩＮＰ、信号ＩＮＮ、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰ、ＳＲＳＴＡＴＥ、および動作モードについての変化の様子を例示している。
【０１４２】
本図に示す例では、Ｄ３に示す状態（相電圧ＳＰＢが電圧ＧＮＤを上回った状態）の検出時に「ＰＤＧＮＤ＝０」となる。これにより「ＰＤＶＩＳＯ＝０またはＰＤＧＮＤ＝０」の条件が満たされ、スピンドルモータ駆動部１０の動作モードはCoastモードに移行する。
【０１４３】
ところで第２実施形態によれば、第１実施形態に比べてコンパレータの個数を大きく減らすことが可能であるが、動作モードの切替の遅延が比較的大きくなる場合がある。この点について、図１７を参照しながら以下に説明する。
【０１４４】
図１７は、CoastモードからSyncRectモードへ移行するときであって、動作モードの切替の遅延が比較的大きくなるケースでの、相電圧ＳＰｘ、電圧ＶＰＷＲ、電圧ＧＮＤ、信号ＩＮＰ、信号ＩＮＮ、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰ、ＳＲＳＴＡＴＥ、および動作モードについての変化の様子を例示している。
【０１４５】
図１７に示す例では、Coastモードにおいて電圧ＶＰＷＲが低下してきたことにより、タイミングＴｍ１（同期整流動作により電圧ＶＰＷＲの下落を抑えることが可能となるタイミング）において、動作モードがSyncRectモードへ切替わることが理想的である。
【０１４６】
しかし第２実施形態の場合は、タイミングＴｍ１の後、Ｄ４に示す状態（相電圧ＳＰＣが電圧ＧＮＤを下回った状態）の検出時に「ＰＤＧＮＤ＝１」となり、Ｄ５に示す状態（相電圧ＳＰＢが電圧ＶＰＷＲを上回った状態）の検出時に「ＰＤＶＩＳＯ＝１」となる。この時点（図１７に示すタイミングＴｍ２）で「ＰＤＶＩＳＯ＝１かつＰＤＧＮＤ＝１」の条件が満たされ、動作モードがSyncRectモードに切替わる。その結果、図１７の下部に矢印で示すように、動作モードの切替の遅延が比較的大きくなる。
【０１４７】
このような問題に鑑み、第１実施形態に比べてコンパレータの個数を減らしながらも、動作モードの切替の遅延が抑えられるようにした場合の実施形態を、第３実施形態として以下に説明する。
【０１４８】
３．第３実施形態
次に第３実施形態について説明する。なお以下の説明では、第２実施形態と異なる部分の説明に重点をおき、重複する部分については説明を省略することがある。
【０１４９】
図１８は、モータ駆動装置１およびその周辺の構成図である。なお図１８は、スピンドルモータ駆動部１０の部分を詳細に表示し、他の部分についての表示を一部省略している。
【０１５０】
図１８に示すようにスピンドルモータ駆動部１０は、電源ラインＬ１、接地ラインＬ２、上側スイッチ１１ｘ、下側スイッチ１２ｘ、制御部１５、プリドライバ部１６、電流検出部２１、選択回路２２、ＢＥＭＦコンパレータ２３、選択回路２４、ＶＰＷＲコンパレータ２５、およびＧＮＤコンパレータ２６を有している。
【０１５１】
ＶＰＷＲコンパレータ２５は、非反転入力端子に入力される各相電圧（ＳＰＡ〜ＳＰＣ）と、反転入力端子に入力される電圧ＶＰＷＲを比較し、当該比較の結果を表すパルス信号を、信号ＶＰＷＲＣＯＭＰとして制御部１５へ出力する。なお以下の説明では、電圧ＶＰＷＲが各相電圧（ＳＰＡ〜ＳＰＣ）の何れかより小さいときの信号ＶＰＷＲＣＯＭＰを「１」とし、そうでないときの信号ＶＰＷＲＣＯＭＰを「０」とする。
【０１５２】
ＧＮＤコンパレータ２６は、非反転入力端子に入力される各相電圧（ＳＰＡ〜ＳＰＣ）と、反転入力端子に入力される電圧ＧＮＤを比較し、当該比較の結果を表すパルス信号を、信号ＧＮＤＣＯＭＰとして制御部１５へ出力する。なお以下の説明では、電圧ＧＮＤが各相電圧（ＳＰＡ〜ＳＰＣ）の何れかより大きいときの信号ＧＮＤＣＯＭＰを「０」とし、そうでないときの信号ＧＮＤＣＯＭＰを「１」とする。
【０１５３】
次に、モータブレーキ時におけるスピンドルモータ駆動部１０の動作について、図１９に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお図１９は一例として、Coastモードであって信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「１」である、ＳＲＳＴＡＴＥが「０」の状態からの動作の流れを示している。
【０１５４】
ＳＲＳＴＡＴＥが「０」（「相電圧ＳＰＡ」と「電圧ＣＴ」が比較される状態）になると、制御部１５は、マスク時間をカウントする（ステップＳ５１）。また制御部１５は、マスク時間のカウント後、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰの立下りに応じてスピードカウントをリセットする（ステップＳ５２）。その後、ＳＲＳＴＡＴＥは「１」（「相電圧ＳＰＣ」と「電圧ＧＮＤ」が比較される状態）に切替わる。
【０１５５】
なお「信号ＶＰＷＲＣＯＭＰ＝１かつ信号ＧＮＤＣＯＭＰ＝０」の条件が満たされていないとき、スピンドルモータ駆動部１０の動作モードはCoastモードである。このときに「信号ＶＰＷＲＣＯＭＰ＝１かつ信号ＧＮＤＣＯＭＰ＝０」の条件が満たされたときは（ステップＳ５３）、ＳＲＳＴＡＴＥが「１」となる。
【０１５６】
ＳＲＳＴＡＴＥが「１」へ切替わったことに対応し、制御部１５は、マスク時間をカウントする（ステップＳ５４）。また制御部１５は、マスク時間のカウント後の時点において、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰの状態を判別する（ステップＳ５５）。
【０１５７】
信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「０」のときには（ステップＳ５５の「０」）、ＰＤＧＮＤは「１」とされる（ステップＳ５６）。その後、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰの立上りに応じて（ステップＳ５７）、ＳＲＳＴＡＴＥは「２」（「相電圧ＳＰＢ」と「電圧ＶＰＷＲ」が比較される状態）に切替わる。一方で、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「１」のときには（ステップＳ５５の「１」）、ＰＤＧＮＤは「０」とされ（ステップＳ５８）、ＳＲＳＴＡＴＥは「２」に切替わる。
【０１５８】
ＳＲＳＴＡＴＥが「２」へ切替わったことに対応し、制御部１５は、マスク時間をカウントする（ステップＳ５９）。また制御部１５は、マスク時間のカウント後の時点において、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰの状態を判別する（ステップＳ６０）。
【０１５９】
信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「１」のときには（ステップＳ６０の「１」）、ＰＤＶＩＳＯは「１」とされる（ステップＳ６１）。その後、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰの立下りに応じて（ステップＳ６２）、ＳＲＳＴＡＴＥは「３」（「相電圧ＳＰＡ」と「電圧ＧＮＤ」が比較される状態）に切替わる。一方で、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「０」のときには（ステップＳ６０の「０」）、ＰＤＶＩＳＯは「０」とされ（ステップＳ６３）、ＳＲＳＴＡＴＥは「３」に切替わる。
【０１６０】
ＳＲＳＴＡＴＥが「３」へ切替わったことに対応し、制御部１５は、マスク時間をカウントする（ステップＳ６４）。また制御部１５は、マスク時間のカウント後の時点において、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰの状態を判別する（ステップＳ６５）。
【０１６１】
信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「０」のときには（ステップＳ６５の「０」）、ＰＤＧＮＤは「１」とされる（ステップＳ６６）。その後、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰの立上りに応じて（ステップＳ６７）、ＳＲＳＴＡＴＥは「４」（「相電圧ＳＰＣ」と「電圧ＶＰＷＲ」が比較される状態）に切替わる。一方で、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「１」のときには（ステップＳ６５の「１」）、ＰＤＧＮＤは「０」とされ（ステップＳ６８）、ＳＲＳＴＡＴＥは「４」に切替わる。
【０１６２】
ＳＲＳＴＡＴＥが「４」へ切替わったことに対応し、制御部１５は、マスク時間をカウントする（ステップＳ６９）。また制御部１５は、マスク時間のカウント後の時点において、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰの状態を判別する（ステップＳ７０）。
【０１６３】
信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「１」のときには（ステップＳ７０の「１」）、ＰＤＶＩＳＯは「１」とされる（ステップＳ７１）。その後、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰの立下りに応じて（ステップＳ７２）、ＳＲＳＴＡＴＥは「５」（「相電圧ＳＰＢ」と「電圧ＧＮＤ」が比較される状態）に切替わる。一方で、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「０」のときには（ステップＳ７０の「０」）、ＰＤＶＩＳＯは「０」とされ（ステップＳ７３）、ＳＲＳＴＡＴＥは「５」に切替わる。
【０１６４】
ＳＲＳＴＡＴＥが「５」へ切替わったことに対応し、制御部１５は、マスク時間をカウントする（ステップＳ７４）。また制御部１５は、マスク時間のカウント後の時点において、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰの状態を判別する（ステップＳ７５）。
【０１６５】
信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「０」のときには（ステップＳ７５の「０」）、ＰＤＧＮＤは「１」とされる（ステップＳ７６）。その後、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰの立上りに応じて（ステップＳ７７）、ＳＲＳＴＡＴＥは「６」（「相電圧ＳＰＡ」と「電圧ＶＰＷＲ」が比較される状態）に切替わる。一方で、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「１」のときには（ステップＳ７５の「１」）、ＰＤＧＮＤは「０」とされ（ステップＳ７８）、ＳＲＳＴＡＴＥは「６」に切替わる。
【０１６６】
ＳＲＳＴＡＴＥが「６」へ切替わったことに対応し、制御部１５は、マスク時間をカウントする（ステップＳ７９）。また制御部１５は、マスク時間のカウント後の時点において、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰの状態を判別する（ステップＳ８０）。
【０１６７】
信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「１」のときには（ステップＳ８０の「１」）、ＰＤＶＩＳＯは「１」とされる（ステップＳ８１）。そして制御部１５は、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰの立下りに応じて（ステップＳ８２）、「ＰＤＶＩＳＯ＝１かつＰＤＧＮＤ＝１」の条件が満たされているかを判別する（ステップＳ８４）。なお、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「０」のときには（ステップＳ８０の「０」）、ＰＤＶＩＳＯが「０」とされた上で（ステップＳ８３）、当該判別が実行される。
【０１６８】
「ＰＤＶＩＳＯ＝１かつＰＤＧＮＤ＝１」の条件が満たされている場合には（ステップＳ８４のＹＥＳ）、スピードカウントがリセットされた上で（ステップＳ８５）、ＳＲＳＴＡＴＥが「１」に切替わり、動作の流れはステップＳ５４に戻る。一方で当該条件が満たされていない場合には（ステップＳ８４のＮＯ）、ＳＲＳＴＡＴＥが「７」（「相電圧ＳＰＡ」と「電圧ＣＴ」が比較される状態）に切替わる。
【０１６９】
ＳＲＳＴＡＴＥが「７」へ切替わったことに対応し、制御部１５は、マスク時間をカウントする（ステップＳ８６）。マスク時間のカウント後、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰが「１」であるという条件が満たされると（ステップＳ８７）、ＳＲＳＴＡＴＥが「０」に切替わり、処理の流れはステップＳ５１に戻る。
【０１７０】
なおCoastモードにおいて「信号ＶＰＷＲＣＯＭＰ＝１かつ信号ＧＮＤＣＯＭＰ＝０」の条件が満たされたとき（ステップＳ５３）、その後、この条件が満たされたまま更に「ＰＤＶＩＳＯ＝１」の条件が満たされたときは、上側出力（ハイサイド）の同期整流が開始される。またCoastモードにおいて「信号ＶＰＷＲＣＯＭＰ＝１かつ信号ＧＮＤＣＯＭＰ＝０」の条件が満たされたとき（ステップＳ５３）、その後、この条件が満たされたまま更に「ＰＤＧＮＤ＝１」の条件が満たされたときは、下側出力（ローサイド）の同期整流が開始される。
【０１７１】
上側出力の同期整流が開始されると、上側スイッチ１１ｘにおいて、同期整流動作時と同じオン／オフ切替が行われる。また下側出力の同期整流が開始されると、下側スイッチ１２ｘにおいて、同期整流動作時と同じオン／オフ切替が行われる。
【０１７２】
上側出力と下側出力の両方の同期整流が開始されると、動作モードは通常のSyncRectモードに切替わり、通常の同期整流動作が開始されることになる。一方で、「信号ＶＰＷＲＣＯＭＰ＝１かつ信号ＧＮＤＣＯＭＰ＝０」の条件が満たされなくなったときには、何れの同期整流も停止され、動作モードはCoastモードとなる。なおSyncRectモードとなった後に「信号ＶＰＷＲＣＯＭＰ＝１かつ信号ＧＮＤＣＯＭＰ＝０」の条件が満たされなくなったときにも、動作モードはCoastモードとなる。
【０１７３】
図２０は、図１７に示す場合と同様のケースでの、相電圧ＳＰｘ、電圧ＶＰＷＲ、電圧ＧＮＤ、信号ＩＮＰ、信号ＩＮＮ、信号ＢＥＭＦＣＯＭＰ、ＳＲＳＴＡＴＥ、および動作モードについての変化の様子を例示している。また図２１は、図２０にＰで示す部分を拡大表示したものである。
【０１７４】
第３実施形態の場合は、タイミングＴｍ１において、図２１のＤ６に示すように「信号ＶＰＷＲＣＯＭＰ＝１かつ信号ＧＮＤＣＯＭＰ＝０」の条件が満たされ、ＳＲＳＴＡＴＥが「１」とされる。その後、「信号ＶＰＷＲＣＯＭＰ＝１かつ信号ＧＮＤＣＯＭＰ＝０」の条件が満たされたまま「ＰＤＧＮＤ＝１」の条件が満たされることにより、上側出力の同期整流が開始され、更に「ＰＤＶＩＳＯ＝１」の条件が満たされることにより、動作モードは通常のSyncRectモードに切替わる。
【０１７５】
その結果として、「ＰＤＶＩＳＯ＝１」の条件が満たされるタイミングＴｍ２´において、動作モードはSyncRectモードに切替わることになる。このように第３実施形態では、図２０の下部に矢印で示すように、第２実施形態（図１７を参照）に比べて動作モードの切替の遅延が大幅に短縮されている。
【０１７６】
なお第３実施形態の場合は、第１実施形態に比べてコンパレータの削減も達成されている。このように第３実施形態は、コンパレータの削減と動作モードの切替遅延の抑制を出来るだけ両立させ得る形態となっている。以上、各実施形態のモータ駆動装置１について説明したが、何れの実施形態のものを採用するかについては、製品仕様や要求される性能等に応じて適切に決定することが可能である。
【０１７７】
４．モータ駆動装置の適用形態等
［ハードディスクドライブへの適用］
図２２は、モータ駆動装置１（何れの実施形態のものであっても良い）を搭載したハードディスクドライブＹの一構成例を示す斜視図（トップカバーを外した状態）である。ハードディスクドライブＹは、磁気ディスク記憶装置の一種であり、プラッタＹ１、磁気ヘッドＹ２、スイングアームＹ３、ランプ機構Ｙ４、ヘッドアンプＹ５、スピンドルモータ２、ボイスコイルモータ３、ラッチ機構Ｙ８、インターフェースコネクタＹ９、およびジャンパスイッチＹ１０を有している。
【０１７８】
プラッタＹ１は、アルミニウム基板やガラス基板の表面上に、磁性層を積層して形成された磁気ディスクである。１台のＨＤＤ５３には、１枚〜４枚程度のプラッタＹ１が内蔵される。磁気ヘッドＹ２は、プラッタＹ１に対してデータを読み書きする役割を果たす。スイングアームＹ３は、その先端に磁気ヘッドＹ２を担持する役割を果たす。
【０１７９】
ランプ機構Ｙ４は、プラッタＹ１の非回転時における磁気ヘッドＹ２の退避先であり、プラッタＹ１の最外周よりもさらに外側に設けられている。ヘッドアンプＹ５は、磁気ヘッドＹ２で得られた再生信号を増幅する役割を果たす。
【０１８０】
スピンドルモータ２は、プラッタＹ１を一定の回転数（４２００ｒｐｍ、５４００ｒｐｍ、７２００ｒｐｍ、１００００ｒｐｍ、１５０００ｒｐｍなど）で回転させる役割を果たす。ボイスコイルモータ３は、スイングアームＹ３を円弧運動させることにより、磁気ヘッドＹ２をプラッタＹ１の半径方向に移動させる役割を果たす。
【０１８１】
ラッチ機構Ｙ８は、ハードディスクドライブＹが停止している間、スイングアームＹ３を固定する役割を果たす。インターフェースコネクタＹ９は、パソコンなどのマザーボードに実装されるホストインターフェイス回路とケーブルで接続される。ジャンパスイッチＹ１０は、１台のパソコンに複数のハードディスクドライブを接続する際、ジャンパピンを用いてハードディスクドライブＹの機器設定（マスタ／スレーブなど）を行うためのスイッチである。
【０１８２】
また図２２では描写されていないが、ハードディスクドライブＹには、各種の電子回路を実装したプリント基板が設けられており、モータ駆動装置１は、スピンドルモータ２やボイスコイルモータ３を駆動するための手段として、上記のプリント基板上に実装されている。
【０１８３】
［デスクトップパソコンへの適用］
図２３は、ハードディスクドライブＹを搭載したデスクトップパソコンＸの一構成例を示す外観図である。本構成例のデスクトップパソコン９は、本体ケースＸ１０、液晶モニタＸ２０、キーボードＸ３０、およびマウスＸ４０を有している。
【０１８４】
本体ケースＸ１０は、中央演算処理装置Ｘ１１、メモリＸ１２、光学ドライブＸ１３、およびハードディスクドライブＹを収納している。ハードディスクドライブＹは、筐体内に密閉された磁気ディスクを用いてプログラムやデータを不揮発的に格納する、大容量補助記憶装置としての役割を果たす。
【０１８５】
中央演算処理装置Ｘ１１は、ハードディスクドライブＹに格納されたオペレーティングシステムや各種のアプリケーションプログラムを実行することにより、デスクトップパソコンＸの動作を統括的に制御する。メモリＸ１２は、中央演算処理装置Ｘ１１の作業領域（例えばプログラムの実行に際してタスクデータを格納する領域）として利用される。
【０１８６】
光学ドライブＸ１３は、光ディスクのリード／ライトを行う。光ディスクとしては、ＣＤ［Compact Disc］、ＤＶＤ［Digital Versatile Disc］、及び、ＢＤ［Blu-ray(登録商標) Disc］などを挙げることができる。液晶モニタＸ２０は、中央演算処理装置Ｘ１１からの指示に基づいて映像を出力する。またキーボードＸ３０及びマウスＸ４０は、ユーザの操作を受け付けるヒューマンインターフェースデバイスの一つである。
【０１８７】
なおデスクトップパソコンＸは、ハードディスクドライブＹを搭載した電子機器の一例である。ハードディスクドライブＹは、この他にも、ノートパソコン、タブレットパソコン、ハードディスクレコーダ、オーディオプレーヤ、およびゲーム機などの各種電気機器に搭載することが可能である。
【０１８８】
５．その他
以上に説明した通り、各実施形態のモータ駆動装置１は、電源ラインＬ１と、電源ラインＬ１に供給される電圧を用いてスピンドルモータ２を駆動する駆動動作、および、スピンドルモータ２の空転時に生じる各相の相電圧から整流電圧を生成して電源ラインＬ１に回生させる同期整流動作、を実行するスピンドルモータ駆動部１０と、を備えている。
【０１８９】
またスピンドルモータ駆動部１０は、スピンドルモータ２の各相と電源ラインＬ１との間の導通／遮断を切替える上側スイッチ１１ｘと、スピンドルモータ２の各相と接地点との間の導通／遮断を切替える下側スイッチ１２ｘと、を有し、上側スイッチ１１ｘおよび下側スイッチ１２ｘの切替により、駆動動作および同期整流動作を実行する。
【０１９０】
なおモータ駆動装置１は、検出された最大電流値と閾値Ｔhとの比較結果を表す信号Ｓd（比較信号）を出力する電流検出部２１を有している。スピンドルモータ駆動部１０は、この比較信号に応じて、上側スイッチ１１ｘおよび下側スイッチ１２ｘを制御する。これによりモータ駆動装置１は、装置の安全確保等を行うことが可能である。
【０１９１】
また第２および第３実施形態のモータ駆動装置１は、スピンドルモータ２における各相の相電圧を含む各電圧のうちの何れかを、電圧信号ＩＮＰ（第１電圧信号）として選択する選択回路２２（第１選択回路）と、電源ラインＬ１の電圧ＶＰＷＲおよび接地電圧ＧＮＤを含む各電圧のうちの何れかを、電圧信号ＩＮＮ（第２電圧信号）として選択する選択回路２４（第２選択回路）と、電圧信号ＩＮＰと電圧信号ＩＮＮの比較結果に応じた出力を行うＢＥＭＦコンパレータ２３と、を備えている。これにより同期整流動作を行う機能を有しながらも、コンパレータの個数を少なくすることが容易となっている。
【０１９２】
また第２および第３実施形態のスピンドルモータ駆動部１０は、ＢＥＭＦコンパレータ２３の出力に基づいて、同期整流動作を実行する。また当該スピンドルモータ駆動部１０は、ＢＥＭＦコンパレータ２３の出力検出を実行し、この出力検出の結果に基づいて、同期整流動作が実行されるSyncRectモード（第１動作モード）、および、同期整流動作が実行されないCoastモード（第２動作モード）の間で、動作モードを切替える。なおSyncRectモードにおいて、各選択回路（２２、２４）において選択される電圧は、ＢＥＭＦコンパレータ２３の出力が変化する度に、既定のパターンに従って切替えられる。
【０１９３】
また第２および第３実施形態のスピンドルモータ駆動部１０は、ＳＲＳＴＡＴＥが「１」の状態（第１状態）からＳＲＳＴＡＴＥが「２」の状態（第２状態）へ切替わる第１切替動作と、ＳＲＳＴＡＴＥが「２」の状態からＳＲＳＴＡＴＥが「３」の状態（第３状態）へ切替わる第２切替動作と、ＳＲＳＴＡＴＥが「３」の状態からＳＲＳＴＡＴＥが「４」の状態（第４状態）へ切替わる第３切替動作と、ＳＲＳＴＡＴＥが「４」の状態からＳＲＳＴＡＴＥが「５」の状態（第５状態）へ切替わる第４切替動作と、ＳＲＳＴＡＴＥが「５」の状態からＳＲＳＴＡＴＥが「６」の状態（第６状態）へ切替わる第５切替動作と、を実行する。
【０１９４】
また第２および第３実施形態のスピンドルモータ駆動部１０は、第１から第５の各切替動作の実行後、更に所定のマスク時間が経過したときにＢＥＭＦコンパレータ２３の出力検出を実行する。そして第１から第５の各切替動作は、SyncRectモードにおいては、ＢＥＭＦコンパレータ２３の出力の変化に応じて行われ、Coastモードにおいては、マスク時間の経過に応じて行われる。
【０１９５】
なお選択回路２４は、より詳細には、電源ラインＬ１の電圧ＶＰＷＲ、接地電圧ＧＮＤ、およびスピンドルモータ２の中性点電圧ＣＴを含む各電圧のうちの何れかを、電圧信号ＩＮＮとして選択する。
【０１９６】
そして第２および第３実施形態のスピンドルモータ駆動部１０は、SyncRectモードにおいて、ＳＲＳＴＡＴＥが「６」の状態からＢＥＭＦコンパレータの出力の変化に応じて、ＳＲＳＴＡＴＥが「１」の状態へ切替わる動作を実行する。また当該スピンドルモータ駆動部１０は、Coastモードにおいて、ＳＲＳＴＡＴＥが「６」の状態からＳＲＳＴＡＴＥが「７」の状態とＳＲＳＴＡＴＥが「０」の状態を経て、ＳＲＳＴＡＴＥが「１」の状態へ切替わる動作を実行する。
【０１９７】
なおＳＲＳＴＡＴＥが「７」および「０」のときは、電圧信号ＩＮＰとしてＡ相の相電圧ＳＰＡが選択され、電圧信号ＩＮＮとして中性点電圧ＣＴが選択される。これによりCoastモードでは、相電圧ＳＰＡと中性点電圧ＣＴの比較結果に基づいて、スピンドルモータ２の回転速度をモニタするためのスピードカウントを適切に行うことが可能である。
【０１９８】
また第２実施形態のスピンドルモータ駆動部１０は、SyncRectモードにおいて、ＳＲＳＴＡＴＥが「１」のときに電圧信号ＩＮＰが電圧信号ＩＮＮより小さく、かつ、ＳＲＳＴＡＴＥが「１」のときに電圧信号ＩＮＰが電圧信号ＩＮＮより大きいことを検出した場合には、動作モードをCoastモードに切替える。
【０１９９】
また第２実施形態のスピンドルモータ駆動部１０は、Coastモードにおいて、ＳＲＳＴＡＴＥが「１」、「３」、および「５」の何れかのときに電圧信号ＩＮＰが電圧信号ＩＮＮより大きいことを検出した場合、または、ＳＲＳＴＡＴＥが「２」、「４」、および「６」の何れかのときに電圧信号ＩＮＰが電圧信号ＩＮＮより小さいことを検出した場合には、動作モードをSyncRectモードに切替える。第２実施形態ではこのようにして、動作モードを適切に切替えることが可能である。
【０２００】
一方で第３実施形態のスピンドルモータ駆動部１０は、電圧ＶＰＷＲが各相の相電圧（ＳＰＡ〜ＳＰＣ）の何れかより小さいか否か、および、接地電圧ＧＮＤが各相の相電圧（ＳＰＡ〜ＳＰＣ）の何れかより大きいか否か、を監視する。そしてＢＥＭＦコンパレータ２３の出力検出の結果および当該監視の結果に基づいて、SyncRectモードとCoastモードの間で動作モードが切替えられる。
【０２０１】
より具体的に説明すると、第３実施形態のスピンドルモータ駆動部１０はCoastモードにおいて、「電圧ＶＰＷＲが各相の相電圧（ＳＰＡ〜ＳＰＣ）の何れかより小さく、かつ、接地電圧ＧＮＤが各相の相電圧（ＳＰＡ〜ＳＰＣ）の何れかより大きい」という第１条件が満たされたまま、「ＳＲＳＴＡＴＥが「１」、「３」、および「５」の何れかのときに電圧信号ＩＮＰが電圧信号ＩＮＮより小さい」という第２条件、および、「ＳＲＳＴＡＴＥが「２」、「４」、および「６」の何れかのときに電圧信号ＩＮＰが電圧信号ＩＮＮより大きい」という第３条件が満たされた場合には、動作モードをSyncRectモードに切替える。
【０２０２】
また第３実施形態のスピンドルモータ駆動部１０は、SyncRectモードにおいて第１条件が満たされなくなった場合には、動作モードをCoastモードに切替える。第３実施形態ではこのようにして、動作モードを適切に切替えることが可能である。
【０２０３】
また第３実施形態のスピンドルモータ駆動部１０はCoastモードにおいて、第１条件が満たされたまま第２条件が満たされた場合には、下側スイッチ１２ｘについて同期整流動作時の切替を開始させ、第１条件が満たされたまま第３条件が満たされた場合には、上側スイッチ１１ｘについて、同期整流動作時の切替を開始させる。これにより、上側出力または下側出力についての同期整流を早く開始させることが可能である。
【０２０４】
なお本発明に係るモータ駆動装置は、以上に説明したスピンドルモータを駆動する用途の他、種々のモータを駆動する用途に適用可能である。また本発明に係るモータ駆動装置は、以上に説明した電子機器の他、モータを有する様々な電子機器に適用可能である。
【０２０５】
また本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【０２０６】
本発明は一例として、ハードディスクドライブを有する電子機器に利用することができる。
【符号の説明】
【０２０７】
１      モータ駆動装置
２      スピンドルモータ
３      ボイスコイルモータ
４      キャパシタ
１０    スピンドルモータ駆動部
２０    ボイスコイルモータ駆動部
３０    絶縁スイッチ
１１ｘ  上側スイッチ
１２ｘ  下側スイッチ
１３ｘ  上側コンパレータ
１４ｘ  下側コンパレータ
１５    制御部
１６    プリドライバ部
２１    電流検出部（電流検出回路）
２２    選択回路
２３    ＢＥＭＦコンパレータ
２４    選択回路
２５    ＶＰＷＲコンパレータ
２６    ＧＮＤコンパレータ
５０ｘ  電流方向検出回路
６０    スイッチ制御回路
７０    加算回路
８０    比較回路
Ｌ１    電源ライン
Ｌ２    接地ライン
Ｘ        デスクトップパソコン
Ｘ１０    本体ケース
Ｘ１１    中央演算処理装置
Ｘ１２    メモリ
Ｘ１３    光学ドライブ
Ｘ２０    液晶モニタ
Ｘ３０    キーボード
Ｘ４０    マウス
Ｙ      ハードディスクドライブ
Ｙ１    プラッタ
Ｙ２    磁気ヘッド
Ｙ３    スイングアーム
Ｙ４    ランプ機構
Ｙ５    ヘッドアンプ
Ｙ８    ラッチ機構
Ｙ９    インターフェースコネクタ
Ｙ１０  ジャンパスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２２】
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【図６】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２３】
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