(57)【要約】【課題】  電流の検出結果に基づいて、直接に電流をＰＷＭ制御する方法では、パルス幅の下限が比較的大きいため、急減する目標電流や低い目標電流に対して負荷電流の減衰が追いつかず、大きい側に乖離する。【解決手段】  ＰＷＭ制御開始時の負荷電流の大きさが、目標電流の大きさを越えている場合にも、負荷電流が目標電流に精度良く追従するように、より積極的な電流減衰を制御する構成を設ける。１つの構成は、電流が還流する際の減衰を大きくする構成である。もう１つの構成は、負荷電流が目標電流を上回る場合に、負荷電流が目標電流に減衰して達するように、逆方向に電流印加を行う構成である。このような制御構成を、負荷の駆動状態に応じて組合せることにより、急減する目標電流や低レベルの目標電流に対しても、精度良く負荷電流を追従させることが可能になる。【選択図】図１
2007159224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導性負荷に駆動電流を供給する順方向駆動状態と、前記誘導性負荷から還流電流を受ける還流状態とが繰り返し行われ、前記誘導性負荷を駆動する装置であって、
前記順方向駆動状態と前記還流状態の論理状態を表す駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、
前記駆動信号に基づいて、前記駆動電流を生成する駆動手段と、
少なくとも前記駆動電流を検出し、電流検出信号を生成する電流検出手段と、
前記誘導性負荷に流れる電流の目標値を表す目標信号を生成する目標信号生成手段と、
前記電流検出信号と前記目標信号とを比較し、比較結果信号を生成する比較手段とを有し、
前記駆動信号生成手段は、前記駆動信号を制御し、前記比較結果信号に基づいて、前記順方向駆動状態を禁止することを特徴とする、負荷駆動装置。
【請求項２】
前記駆動信号生成手段は、前記比較結果信号に基づいて、前記還流状態を維持することを特徴とする、請求項１に記載の負荷駆動装置。
【請求項３】
前記駆動信号生成手段は、前記比較結果信号に基づいて、前記還流状態から、前記順方向とは逆方向に前記駆動電流を供給する逆方向駆動状態へ切替えることを特徴とする、請求項１に記載の負荷駆動装置。
【請求項４】
前記駆動信号生成手段は、前記電流検出信号の大きさが前記目標信号の大きさ以上になると、前記順方向駆動状態を禁止することを特徴とする、請求項１に記載の負荷駆動装置。
【請求項５】
前記駆動信号生成手段は、前記順方向駆動状態の期間が所定期間より短くなると、前記順方向駆動状態を禁止することを特徴とする、請求項１に記載の負荷駆動装置。
【請求項６】
前記駆動手段は、２個の駆動スイッチを含むハーフブリッジをＮ（Ｎは２以上の整数）個備え、
２×Ｎ個の前記駆動スイッチのうちの少なくとも１個は、前記順方向駆動状態と前記還流状態の繰り返しにおいて、それぞれオン状態とオフ状態を繰り返すＰＷＭ駆動状態にあることを特徴とする、請求項１に記載の負荷駆動装置。
【請求項７】
前記ＰＷＭ駆動状態にある駆動スイッチを含むハーフブリッジの他方の駆動スイッチは、前記還流状態において、オフ状態にあることを特徴とする、請求項６に記載の負荷駆動装置。
【請求項８】
前記ＰＷＭ駆動状態にある駆動スイッチ以外の駆動スイッチは、前記還流状態において、すべてオフ状態にあることを特徴とする、請求項６に記載の負荷駆動装置。
【請求項９】
前記駆動手段は、
前記２×Ｎ個の駆動スイッチのそれぞれに並列に、逆導通方向に接続されたダイオードを２×Ｎ個備え、
第１電源と、前記電流検出手段を介して第２電源との間に挿入され、
前記他方の駆動スイッチは、前記電流検出手段に接続され、前記他方の駆動スイッチに接続された前記ダイオードは、前記第２電源に接続されることを特徴とする、請求項７に記載の負荷駆動装置。
【請求項１０】
前記電流検出手段は、
前記Ｎ個のハーフブリッジのそれぞれに含まれる前記２個の駆動スイッチと、前記誘導性負荷とのＮ個の共通接続点に接続され、
前記共通接続点から、前記駆動電流と前記還流電流を検出することを特徴とする、請求項６に記載の負荷駆動装置。
【請求項１１】
前記駆動信号生成手段は、前記比較結果信号に基づいて、前記還流状態を維持する第１制御状態と、前記比較結果信号に基づいて、前記還流状態から、前記順方向とは逆方向に前記駆動電流を供給する逆方向駆動状態へ切替える第２制御状態のいずれか一方の制御状態を選択することを特徴とする、請求項１に記載の負荷駆動装置。
【請求項１２】
前記駆動信号生成手段は、前記ＰＷＭ駆動状態にある駆動スイッチを含むハーフブリッジの他方の駆動スイッチを、前記還流状態において、非動作レベルにする第３制御状態と、前記ＰＷＭ駆動状態にある駆動スイッチ以外の駆動スイッチを、前記還流状態において、すべて非動作レベルにする第４制御状態と、前記他方の駆動スイッチを、前記還流状態において、動作レベルにする第５制御状態のいずれか一方の制御状態を選択することを特徴とする、請求項６に記載の負荷駆動装置。
【請求項１３】
３相駆動モータを駆動することを特徴とする、請求項１に記載の負荷駆動装置。
【請求項１４】
誘導性負荷に駆動電流を供給する順方向駆動状態と、前記誘導性負荷から還流電流を受ける還流状態とが繰り返し行われ、前記誘導性負荷を駆動する方法であって、
前記順方向駆動状態と前記還流状態の論理状態を表す駆動信号を生成するステップと、
前記駆動信号に基づいて、前記駆動電流を生成するステップと、
少なくとも前記駆動電流を検出し、電流検出信号を生成するステップと、
前記誘導性負荷に流れる電流の目標値を表す目標信号を生成するステップと、
前記電流検出信号と前記目標信号とを比較し、比較結果信号を生成するステップとを有し、
前記駆動信号を制御し、前記比較結果信号に基づいて、前記順方向駆動状態を禁止することを特徴とする、負荷駆動方法。
【請求項１５】
前記比較結果信号に基づいて、前記還流状態を維持することを特徴とする、請求項１４に記載の負荷駆動方法。
【請求項１６】
前記比較結果信号に基づいて、前記還流状態から、前記順方向とは逆方向に前記駆動電流を供給する逆方向駆動状態へ切替えることを特徴とする、請求項１４に記載の負荷駆動方法。
【請求項１７】
前記電流検出信号の大きさが前記目標信号の大きさ以上になると、前記順方向駆動状態を禁止することを特徴とする、請求項１４に記載の負荷駆動方法。
【請求項１８】
前記順方向駆動状態の期間が所定期間より短くなると、前記順方向駆動状態を禁止することを特徴とする、請求項１４に記載の負荷駆動方法。
【請求項１９】
２個の駆動スイッチを含むハーフブリッジのＮ（Ｎは２以上の整数）個分において、２×Ｎ個の前記駆動スイッチのうちの少なくとも１個は、前記順方向駆動状態と前記還流状態の繰り返しにおいて、それぞれオン状態とオフ状態を繰り返すＰＷＭ駆動状態にあることを特徴とする、請求項１４に記載の負荷駆動方法。
【請求項２０】
前記ＰＷＭ駆動状態にある駆動スイッチを含むハーフブリッジの他方の駆動スイッチは、前記還流状態において、オフ状態にあることを特徴とする、請求項１９に記載の負荷駆動方法。
【請求項２１】
前記ＰＷＭ駆動状態にある駆動スイッチ以外の駆動スイッチは、前記還流状態において、すべてオフ状態にあることを特徴とする、請求項１９に記載の負荷駆動方法。
【請求項２２】
前記Ｎ個のハーフブリッジのそれぞれに含まれる前記２個の駆動スイッチと、前記誘導性負荷とのＮ個の共通接続点から、前記駆動電流と前記還流電流を検出することを特徴とする、請求項１９に記載の負荷駆動方法。
【請求項２３】
前記比較結果信号に基づいて、前記還流状態を維持する第１制御状態と、前記比較結果信号に基づいて、前記還流状態から、前記順方向とは逆方向に前記駆動電流を供給する逆方向駆動状態へ切替える第２制御状態のいずれか一方の制御状態を選択することを特徴とする、請求項１４に記載の負荷駆動方法。
【請求項２４】
前記ＰＷＭ駆動状態にある駆動スイッチを含むハーフブリッジの他方の駆動スイッチを、前記還流状態において、非動作レベルにする第３制御状態と、前記ＰＷＭ駆動状態にある駆動スイッチ以外の駆動スイッチを、前記還流状態において、すべて非動作レベルにする第４制御状態と、前記他方の駆動スイッチを、前記還流状態において、動作レベルにする第５制御状態のいずれか一方の制御状態を選択することを特徴とする、請求項１９に記載の負荷駆動方法。
【請求項２５】
３相駆動モータを駆動することを特徴とする、請求項１４に記載の負荷駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流値を制御する負荷駆動装置および負荷駆動方法に関し、特に負荷としてモータやアクチュエータなどの誘導負荷の駆動に有用な技術である。
【背景技術】
【０００２】
誘導負荷の電流をＰＷＭ制御する装置として、ＰＷＭオン期間に、制御対象となる電流値が、所定の制御目標の電流値に向かって増大する方向に駆動スイッチ素子を操作し、電流の値が制御目標の電流値に達したら、ＰＷＭオフ状態に戻るように駆動スイッチ素子を操作する構成が知られている。この構成は、例えば特許文献１に記されている。またこの方法を発展させて、ＰＷＭ制御であっても滑らかな電流波形を実現する構成が、特許文献２に開示されている。
【特許文献１】特開平１１−１８４７４
【特許文献２】特開２００３−１７４７８９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の特許文献１に開示された、電流の制御方法の基本回路構成を、図１５に示す。図１５の動作の概略を、図１６に示すタイミング図を用いて、以下に説明する。通電切替え信号を受けて、通電制御回路１４が高電位側駆動スイッチ１ｐ、２ｐ、３ｐのいずれかをオン状態とし、更に低電位側駆動スイッチ４ｐ、５ｐ、６ｐのいずれかをＰＷＭ駆動する。ここでは簡単のため、高電位側駆動スイッチ１がオン状態であり、低電位側駆動スイッチ５がＰＷＭ駆動状態であるとして説明する。
【０００４】
図１６（ａ）および（ｂ）は、ＰＷＭ駆動状態の低電位側駆動スイッチにおいて、オン開始タイミングおよびオン終了タイミングを示す。図１６（ｃ）において、３１Ａｐは電流検出抵抗１０ｐを流れる電流であり、３２Ａｐはモータの各巻線７ｐ、８ｐを流れる負荷電流である。３３Ａｐは、指令信号入力端子１５ｐから与えられる目標電流レベルである。オン開始タイミングは、図１５のパルス発生回路１１ｐによって与えられ、オン終了タイミングは、図１５ｐの比較器１３ｐによって与えられる。
【０００５】
ＲＳフリップフロップ１２ｐは、パルス発生回路１１ｐが与えるセットパルスにより、図１６（ａ）に示すオン開始タイミングでラッチオンされる。ＰＷＭ駆動状態にある低電位電源側駆動スイッチ５ｐは、このオン開始タイミングでオン状態になり、負荷電流３２Ａｐが増大し始める。増大し始めた負荷電流３２Ａｐは、検出抵抗電流３１Ａｐとして、電流検出抵抗１０ｐにより検出される。検出抵抗電流３１Ａｐが、指令信号入力端子１５ｐから与えられた目標電流レベル３３Ａｐに達すると、比較器１３ｐは、リセットパルスを出力する。ＲＳフリップフロップ１２ｐは、このリセットパルスにより、図１６（ｂ）に示すオン終了タイミングでラッチオフされる。高電位電源側電源から低電位電源側電源への電流を駆動電流と呼ぶが、ＲＳフリップフロップ１２ｐのラッチオフによって駆動電流の経路が断たれて、各巻線７ｐ、８ｐの負荷電流３２Ａｐには徐々に減衰する還流電流が流れる。
【０００６】
図１６（ｃ）における目標電流レベル３３Ａｐは簡単のため一定として示しているが、これを時間に応じて変化させることで、負荷電流に緩やかな変化を与えることが可能になる。以上のように、ＰＷＭ状態におけるオン期間は、低電位電源側駆動スイッチ５ｐがオン開始して、検出抵抗電流３１Ａｐが目標電流レベル３３Ａｐに達するまでの時間である。このようにしてＰＷＭパルス幅が制御されるが、そのパルス幅には下限パルス幅が存在する。ＰＷＭパルス幅の下限パルス幅を無限小にできない原因として、第１に、回路系の応答時間遅れがある。第２に、オン開始パルスに起因するスパイクノイズ等が、比較器１３ｐからの誤った出力を誘発することがある。この誤った出力が、ＲＳフリップフロップ１２ｐをラッチオフさせる可能性を防止するため、待ち時間を必要とする。
【０００７】
図１７において、検出抵抗電流３１Ｂｐは、ＰＷＭパルス幅の下限パルス幅３４ｐにてＰＷＭ制御されている。しかし急減する目標電流３３Ｂｐに対して、負荷電流３２Ｂの還流状態での電流減衰が小さいため、時間経過に伴って、負荷電流３２Ｂｐと目標電流３３Ｂｐとの乖離が増大する。また図１８は、目標電流３３Ｃｐを一定としているが、その値は小さい場合を示している。検出抵抗電流３１Ｃｐは、下限パルス幅でＰＷＭ制御されている。しかし下限パルス幅が、目標電流レベル以上のデューティ比を与えているため、負荷電流３２Ｃｐが目標電流３３Ｃｐを上回ってなお増大している。これらは、ＰＷＭ制御開始時の負荷電流の大きさが目標電流の大きさを越えている場合、電流を抑制する制御が不十分であるために生じるものである。
【０００８】
本発明は、以上に説明した従来の課題を解決するもので、負荷電流の大きさが目標電流の大きさを越えている場合にも、負荷電流の減衰を促す制御を適切に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の負荷駆動装置は、誘導性負荷に駆動電流を供給する順方向駆動状態と、前記誘導性負荷から還流電流を受ける還流状態とが繰り返し行われ、前記誘導性負荷を駆動する装置であって、前記順方向駆動状態と前記還流状態の論理状態を表す駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、前記駆動信号に基づいて、前記駆動電流を生成する駆動手段と、前記駆動電流また場合によっては更に前記還流電流を検出し、電流検出信号を生成する電流検出手段と、前記誘導性負荷に流れる電流の目標値を表す目標信号を生成する目標信号生成手段と、前記電流検出信号と前記目標信号とを比較し、比較結果信号を生成する比較手段とを有し、前記駆動信号生成手段は、前記駆動信号を制御し、前記比較結果信号に基づいて、前記順方向駆動状態を禁止することを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の負荷駆動方法は、誘導性負荷に駆動電流を供給する順方向駆動状態と、前記誘導性負荷から還流電流を受ける還流状態とが繰り返し行われ、前記誘導性負荷を駆動する方法であって、前記順方向駆動状態と前記還流状態の論理状態を表す駆動信号を生成するステップと、前記駆動信号に基づいて、前記駆動電流を生成するステップと、前記駆動電流また場合によっては更に前記還流電流を検出し、電流検出信号を生成するステップと、前記誘導性負荷に流れる電流の目標値を表す目標信号を生成するステップと、前記電流検出信号と前記目標信号とを比較し、比較結果信号を生成するステップとを有し、前記駆動信号を制御し、前記比較結果信号に基づいて、前記順方向駆動状態を禁止することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の係る負荷駆動装置および負荷駆動方法によれば、負荷電流が目標電流を上回る場合や、下限パルス幅のＰＷＭ駆動電流が生じる場合にも、負荷電流の減衰を促す制御を行うことにより、負荷電流を目標電流に精度良く追従させることができる。従って、電流波形における歪みの発生を抑止し、滑らかな電流波形を保持した負荷駆動を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態に係る負荷駆動装置および負荷駆動方法について、図面を参照しながら説明する。なお図面において、実質的に同一の構成、動作、および効果を有する要素には、同一の符号を添えた。また、以下において記述される数字は、すべて本発明を具体的に説明するために例示したものであり、本発明は例示された数字に制限されない。
（実施の形態１）
【００１３】
図１は、実施の形態１に係る負荷駆動装置の構成を示すブロック図である。本発明の負荷駆動装置は、誘導性負荷８５に駆動電流を供給する順方向駆動状態と、誘導性負荷８５から還流電流を受ける還流状態とが繰り返し行われ、誘導性負荷８５を駆動する。駆動電流と還流電流との総和を、負荷電流と呼ぶ。
【００１４】
ここで図１を用いて、実施の形態１の概要を説明する。１００は高電位側電源であり、１０１は低電位側電源、例えば接地端子である。駆動信号生成部８０は、順方向駆動状態と還流状態の論理状態を表す駆動信号Ｓ１６Ａを生成し、駆動部８１に入力する。駆動部８１は、駆動信号Ｓ１６Ａに基づいて、駆動電流を生成し、誘導性負荷８５を駆動する。電流検出部８２は、誘導性負荷８５に流れる負荷電流を検出し、電流検出信号Ｓ８２を生成する。目標信号生成部８３は、誘導性負荷８５に流れる電流の目標値を表す各目標信号Ｓ１７Ａ、１７Ｂを生成する。比較部８４は、電流検出信号Ｓ８２と目標信号Ｓ１７Ａを比較し、比較結果信号Ｓ８４を生成し、駆動信号生成部８０に入力する。以上により駆動信号生成部８０は、電流検出信号Ｓ８２と目標信号Ｓ１７Ａとが一致するように、制御される。高電位側電源１００と低電位側電源１０１は、いずれか一方が第１電源と呼ばれる場合、他方は第２電源と呼ばれる。順方向駆動状態とは、誘導性負荷８５に対して、目標信号の方向に駆動電流を供給し、誘導性負荷８５を駆動する状態である。
【００１５】
次に、実施の形態１を詳細に説明する。指令信号発生部１５は、誘導性負荷８５に流れる負荷電流の目標値を表す指令信号Ｓ１５を発生する。極性分離部１７は、指令信号Ｓ１５を、指令信号Ｓ１５の絶対値を表す絶対値信号Ｓ１７Ａと、指令信号Ｓ１５の極性を表す極性信号Ｓ１７Ｂに分離する。指令信号発生部１５と極性分離部１７は、目標信号生成部８３に含まれる。絶対値信号Ｓ１７Ａは、実施の形態１ではただ単に目標信号Ｓ１７Ａと呼んでいる。目標信号Ｓ１７Ａは、比較器１３に入力され、極性信号Ｓ１７Ｂは通電制御部１６Ａに入力される。比較器１３は、比較部８４に含まれる。電流検出抵抗１０を含む電流検出部８２は、電流検出抵抗１０の両端電圧を表す電流検出信号Ｓ８２を生成し、比較器１３に入力する。
【００１６】
一方、セット信号発生部１１は、周期性パルス信号を表すセット信号Ｓ１１を発生し、駆動抑止部２３Ａに入力する。駆動抑止部２３Ａは、駆動開始信号Ｓ２３Ａを生成し、ＲＳフリップフロップを含むＰＷＭ信号生成部１２のセット端子に入力する。駆動開始信号Ｓ２３ＡはＰＷＭ信号生成部１２に対し、セットパルスの動作をする。駆動抑止部２３Ａは、比較結果信号Ｓ８４に基づいて、セット信号Ｓ１１の通過を禁止するかどうかについて判断する。
【００１７】
電流検出信号Ｓ８２が目標信号Ｓ１７Ａ以下の場合、セット信号Ｓ１１を通過させる。この場合、駆動開始信号Ｓ２３ＡはＰＷＭ信号生成部１２をセットし、ＰＷＭ信号生成部１２が生成するＰＷＭ信号Ｓ１２をハイレベルにする。また、電流検出信号Ｓ８２が目標信号Ｓ１７Ａ以上の場合、駆動抑止部２３Ａは、セット信号Ｓ１１の通過を禁止する。この場合、ＰＷＭ信号生成部１２は、セット信号Ｓ１１がセットする時点であってもセットされず、ＰＷＭ信号Ｓ１２はローレベルのままである。電流検出信号Ｓ８２が目標信号Ｓ１７Ａ以上の期間は、目標超過期間と呼ばれ、またセット信号Ｓ１１の通過を禁止するという意味で、第１マスク期間とも呼ばれる。すなわち、駆動抑止部２３Ａは、目標超過期間あるいは第１マスク期間において、セット信号Ｓ１１の通過を禁止する。
【００１８】
また、比較結果信号Ｓ８４は、ＰＷＭ信号生成部１２のリセット端子に入力される。比較結果信号Ｓ８４はＰＷＭ信号生成部１２に対し、リセットパルスの動作をする。電流検出信号Ｓ８２が目標信号Ｓ１７Ａ以上の場合、ＰＷＭ信号生成部１２はリセットされ、ＰＷＭ信号Ｓ１２はローレベルになる。またＰＷＭ信号Ｓ１２がローレベルの場合、電流検出信号Ｓ８２が目標信号Ｓ１７Ａ以上になっても、ローレベルのままである。
【００１９】
通常、ＰＷＭ信号生成部１２は、セット信号Ｓ１１のセットタイミングで駆動開始信号Ｓ２３Ａによりセットされ、比較結果信号Ｓ８４によりリセットされる。これによりＰＷＭ信号生成部１２は、セットされてからリセットされるまでのＰＷＭパルス幅を有するＰＷＭ信号Ｓ１２を生成する。しかしリセット状態でも電流検出信号Ｓ８２が目標信号Ｓ１７Ａ以上の場合、セット信号Ｓ１１の通過は禁止され、ＰＷＭ信号生成部１２はセットされない。
【００２０】
駆動部８１は、２つのハーフブリッジを含む。ハーフブリッジＵは、高電位側駆動スイッチ１８Ｓのソースと、低電位側駆動スイッチ２０Ｓのドレインが、巻線端子ＱＵで接続される構成になっている。ハーフブリッジＶは、高電位側駆動スイッチ１９Ｓのソースと、低電位側駆動スイッチ２１Ｓのドレインが、巻線端子ＱＶで接続される構成になっている。巻線端子ＱＵと巻線端子ＱＶとの間に、誘導性負荷８５に含まれる単相巻線２２が挿入される。駆動スイッチ１８Ｓのドレインには、ダイオード１８Ｄのカソードが接続される。駆動スイッチ２０Ｓ、１９Ｓ、２１Ｓの各ドレインについても、ダイオード２０Ｄ、１９Ｄ、２１Ｄの各カソードが同様に接続される。駆動スイッチ１８Ｓのソースには、ダイオード１８Ｄのアノードが接続され、駆動スイッチ１９Ｓのソースには、ダイオード１９Ｄのアノードが接続される。ダイオード２０Ｄ、２１Ｄの各アノードは、低電位側電源１０１に接続される。ダイオード２０Ｄ、２１Ｄの各アノードを低電位側電源１０１に接続する例としては、駆動スイッチ２０Ｓ、２１Ｓの各ウェル端子を、低電位側電源１０１に接続する構成がある。
【００２１】
すなわち、駆動部８１は、駆動スイッチ１８Ｓ、１９Ｓ、２０Ｓ、２１Ｓのそれぞれに並列に、逆導通方向に接続されたダイオード１８Ｄ、１９Ｄ、２０Ｄ、２１Ｄを備え、第１電源と、電流検出部８２を介して第２電源との間に挿入され、各駆動スイッチ２０Ｓ、２１Ｓは、電流検出部８２に接続され、ダイオード２０Ｄ、２１Ｄは、第２電源に接続される
【００２２】
各駆動スイッチ１８Ｓ、１９Ｓ、２０Ｓ、２１Ｓは、ＭＯＳトランジスタ、バイポーラトランジスタ、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の各種におけるいずれの導電型のデバイスであっても、制御信号によりスイッチング可能な回路であれば使用できる。本発明の実施の形態では、ｎチャンネル型ＭＯＳトランジスタが使用される。この場合、駆動スイッチの制御電極はゲート、第１主電極はドレイン、第２主電極はソースに対応する。また制御電極に加わる電圧はゲート電圧、第１主電極に現れる電圧はドレイン電圧、第２主電極に現れる電圧はソース電圧である。言うまでも無いが、高電位側駆動スイッチがｐチャンネル型で、低電位側駆動スイッチがｎチャンネル型であってもよい。
【００２３】
各駆動スイッチ１８Ｓ、１９Ｓ、２０Ｓ、２１Ｓのうち、オン状態にある駆動スイッチに対応する駆動信号Ｓ８０の論理レベルは、動作状態レベルと呼び、オフ状態にある駆動スイッチに対応する駆動信号Ｓ８０の論理レベルは、非動作状態レベルと呼ぶ。本発明の実施の形態で用いられるｎチャンネル型ＭＯＳトランジスタの場合、動作状態レベルはハイレベルであり、非動作状態レベルはローレベルである。論理レベルが、動作状態レベルあるいは非動作状態レベルをとるような、一タイミングにおける論理の状態を、論理状態と呼ぶ。
【００２４】
ここで通電制御部１６Ａは、極性信号Ｓ１７Ｂに基づいて、駆動信号Ｓ８０を制御し、単相巻線２２に流す負荷電流の向きを設定する。例えば巻線端子ＱＶから巻線端子ＱＵに、負荷電流を流すとする。この場合、高電位側駆動スイッチ１８Ｓはオフ状態、低電位側駆動スイッチ２０Ｓはオン状態になり、ハーフブリッジＵの出力はローレベルに固定される。また通電制御部１６Ａは、ＰＷＭ信号Ｓ１２に基づいて、駆動信号Ｓ８０を制御し、ハーフブリッジＶの高電位側駆動スイッチ１９ＳをＰＷＭ制御する。すなわち、高電位側駆動スイッチ１９Ｓは、順方向駆動状態と還流状態の繰り返しにおいて、それぞれオン状態とオフ状態を繰り返すＰＷＭ駆動状態にある。このとき、ハーフブリッジＶの低電位側駆動スイッチ２１Ｓはオフ状態とし、同期整流は行わない。
【００２５】
順方向駆動状態において、高電位側駆動スイッチ１９Ｓがオン状態になり、駆動電流は、高電位側電源１００、高電位側駆動スイッチ１９Ｓ、単相巻線２２、低電位側駆動スイッチ２０Ｓ、電流検出抵抗１０、低電位側電源１０１、の経路を流れる。この経路を、駆動経路と呼ぶ。還流状態において、高電位側駆動スイッチ１９Ｓがオフ状態になり、還流電流は、単相巻線２２、低電位側駆動スイッチ２０Ｓ、電流検出抵抗１０、低電位側電源１０１、ダイオード２１Ｄ、単相巻線２２、の経路を流れる。この経路を、還流経路と呼ぶ。このように、順方向駆動状態においては当然、駆動電流は電流検出部８２を流れる。また還流状態においても、還流電流は駆動部８１内を還流するだけでなく、電流検出部８２も流れる。このような構成により、還流状態においても、電流検出部８２は還流電流を正確に検出し、電流検出信号Ｓ８２として反映することができる。
【００２６】
駆動抑止部２３Ａは、ＰＷＭ動作における還流状態を経て、セット信号発生回路１１からセット信号Ｓ１１を受ける。このとき、駆動電流や還流電流を正確に反映する電流検出信号Ｓ８２が、目標信号Ｓ１７Ａ以下の場合、駆動抑止部２３Ａはセット信号Ｓ１１を通過させる。これにより、駆動部８１は順方向駆動状態になり、単相巻線２２に流れる駆動電流は増大する。逆に、電流検出信号Ｓ８２が目標信号Ｓ１７Ａ以上の場合、駆動抑止部２３Ａはセット信号Ｓ１１を禁止する。これにより、駆動部８１は還流状態のままとなり、単相巻線２２に流れる還流電流はさらに減少する。このように、単相巻線２２に目標電流よりも大きい駆動電流が流れている状態において、更に順方向駆動状態に入ることを避けることが可能になり、目標電流と実際の駆動電流との乖離が大きくなることを防止できる。
【００２７】
図２は、以上の様子を説明するタイミング図である。図２（ａ）は、セット信号Ｓ１１であり、図２（ｂ）は、駆動開始信号Ｓ２３Ａである。図２（ｃ）において、３５は、電流検出信号Ｓ８２が目標信号Ｓ１７Ａ以上の期間であり、上述した目標超過期間である。目標超過期間３５では、図２（ｂ）に示すように、セット信号Ｓ１１は禁止され、駆動開始信号Ｓ２３Ａはローレベルのままである。
【００２８】
これによりＰＷＭ信号Ｓ１２は、電流検出信号Ｓ８２が目標信号Ｓ１７Ａを超えた時点で、ＰＷＭパルス幅の下限パルス幅３４の期間だけハイレベルになり、その後目標超過期間３５が終了するまで、ローレベルのままになる。すなわち、還流状態が続行され、順方向駆動状態に入ることが避けられる。電流検出信号Ｓ８２は、最短時間で目標信号Ｓ１７Ａに収束するようになり、歪みの少ない負荷電流の波形制御を可能にする。電流検出信号Ｓ８２が目標信号Ｓ１７Ａ以下になれば、駆動抑止部２３Ａは、駆動開始信号Ｓ２３Ａの発生を再開し、駆動電流を増大するため、順方向駆動状態にする。
【００２９】
このように、駆動信号生成部８０は、駆動信号Ｓ８０を制御し、比較結果信号Ｓ８４に基づいて、還流状態から順方向駆動状態への切替えを禁止する。また、駆動信号生成部８０は、比較結果信号Ｓ８４に基づいて、還流状態を維持するとも言える。さらに、駆動信号生成部８０は、電流検出信号Ｓ８２の大きさが目標信号Ｓ１７Ａの大きさ以上になると、還流状態から順方向駆動状態への切替えを禁止する。
（実施の形態２）
【００３０】
実施の形態１では、比較結果信号Ｓ８４を用いて、駆動の要否を判断した。実施の形態２では、ＰＷＭ信号Ｓ１２を用いる場合について、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、実施の形態１と同様である。
【００３１】
図３は、実施の形態２における負荷駆動装置を示すブロック図である。図３は、既に図１を用いて説明した実施の形態１に、マスク信号生成部２４、リセット禁止部２５、および駆動抑止部３０Ａを追加した構成になっている。マスク信号生成部２４は、セット信号Ｓ１１の立ち上がりタイミングを起点に、所定の第２マスク期間を有するマスク信号Ｓ２４を生成する。リセット禁止部２５は、マスク信号Ｓ２４に基づいて、所定の第２マスク期間、比較結果信号Ｓ８４が通過することを禁止する。マスクされたリセット禁止部２５の駆動終了信号Ｓ２５は、ＰＷＭ信号生成部１２のリセット端子に入力する。駆動終了信号Ｓ２５はＰＷＭ信号生成部１２に対し、リセットパルスの動作をする。
【００３２】
セット信号Ｓ１１に起因するノイズは、比較器１３の誤ったパルス出力を誘発し、ＰＷＭ信号生成器１２をリセットする可能性がある。マスク信号生成部２４およびリセット禁止部２５は、所定の第２マスク期間、比較結果信号Ｓ８４の通過を禁止することにより、ＰＷＭ信号生成器１２が不用意にリセットされる可能性を防止する。第２マスク期間により、下限パルス幅を無限小まで狭くはできないため、目標電流に対する実際の負荷電流の乖離が生じる。
【００３３】
駆動抑止部３０Ａは、ＰＷＭ信号Ｓ１２におけるＰＷＭパルス幅の履歴を反映し、セット信号Ｓ１１に対して、ＰＷＭ信号生成部１２のセット端子への入力を禁止するかどうかを制御する。すなわち下限パルス幅相当のＰＷＭパルス幅の検出履歴から、駆動電流が目標電流を越えていることを推定し、以後のＰＷＭ駆動を間引く働きをする。
【００３４】
図４は、駆動抑止部３０Ａの内部構成を示すブロック図である。参照信号生成部２６は、マスク信号Ｓ２４の第２マスク期間終了エッジよりも、所定期間だけ遅延された立ち下がりエッジを有する参照信号Ｓ２６を生成する。この所定期間は任意に設定できるが、通常、ＰＷＭ信号Ｓ１２の下限パルス幅と同等以下の短期間に設定される。ラッチ部２８は、ＰＷＭ信号Ｓ１２の立ち下がりエッジと、参照信号Ｓ２６の立ち下がりエッジとを時間比較し、ラッチ出力信号Ｓ２８を生成する。マスク信号生成部２９は、ラッチ部２８のラッチ出力信号Ｓ２８に基づいて、所定の第１マスク期間を表すマスク信号Ｓ２９を生成する。セット禁止部２７は、マスク信号Ｓ２９に基づいて、セット信号Ｓ１１の通過を所定の第１マスク期間禁止する。マスクされたセット禁止部２７の駆動開始信号Ｓ３０Ａは、ＰＷＭ信号生成部１２のセット端子に入力する。駆動開始信号Ｓ３０ＡはＰＷＭ信号生成部１２に対し、セットパルスの動作をする。
【００３５】
ＰＷＭ信号Ｓ１２の立ち下がりエッジは、リセット禁止部２５を介することにより、必ず第２マスク期間以降にある。ＰＷＭ信号Ｓ１２の立ち下がりエッジより参照信号Ｓ２６の立ち下がりエッジの方が遅い場合、順方向駆動状態において、ほぼ下限パルス幅でＰＷＭ制御されていることを示している。この場合、次回の順方向駆動状態においても、負荷電流が目標電流を越えているにもかかわらず下限パルス幅で駆動され、負荷電流が目標電流をさらに上回る可能性がある。ラッチ出力信号Ｓ２８に基づいて、所定の第１マスク期間を設定することにより、順方向駆動状態を、所定回数分禁止する制御を行う。
【００３６】
なお、以上ではラッチ部２８は、ＰＷＭ信号Ｓ１２の立ち下がりエッジと参照信号Ｓ２６の立ち下がりエッジとを時間比較しているが、参照信号Ｓ２６の立ち下がりエッジと、リセット禁止部２５出力の駆動終了信号Ｓ２５の立ち上がりエッジとを時間比較してもよい。
【００３７】
図５は、以上の制御の様子を説明するタイミング図である。図５（ａ）は、図３のセット信号発生部１１から出力されるセット信号Ｓ１１の立ち上がりエッジであり、図５（ｂ）は、参照信号生成部２６から出力される参照信号Ｓ２６の立ち下がりエッジである。図５（ｃ）および（ｄ）は、ＰＷＭ信号生成部１２に入力されるリセットパルスおよびセットパルスである。図５（ｅ）における各信号波形は、図２において同符号で説明したものと同じものである。図６（ｆ）は、ラッチ出力信号Ｓ２８のタイミング図の一例である。
【００３８】
次のセットパルスを印加するか禁止するかについて、次のセットパルス印加前に、ラッチ出力信号Ｓ２８がハイレベルかローレベルかによって判断する。セットパルス３９Ａで駆動開始したＰＷＭ信号Ｓ１２は、リセットパルス３８Ａで駆動終了する。ＰＷＭパルス幅はほぼ下限パルス幅であり、ＰＷＭ信号Ｓ１２の立ち下がりエッジ３８Ａは、参照信号Ｓ２６の立ち下がりエッジ３７Ａより時間的に早い。これに応答してラッチ出力信号Ｓ２８は、ローレベルである。このため、マスク信号生成部２９は、次のセットパルスの印加を禁止する。
【００３９】
ＰＷＭ信号Ｓ１２は、１回禁止された後で再開され、セットパルス３９Ｃで駆動開始し、リセットパルス３８Ｃで駆動終了する。ＰＷＭ信号Ｓ１２の立ち下がりエッジ３８Ｃは、参照信号Ｓ２６の立ち下がりエッジ３７Ｃより時間的に遅い。これに応答してラッチ出力信号Ｓ２８は、ハイレベルである。このため、マスク信号生成部２９は、次のセットパルス３９Ｄの印加を禁止しない。ＰＷＭ信号Ｓ１２は、セットパルス３９Ｄで駆動開始し、リセットパルス３８Ｄで駆動終了する。ＰＷＭパルス幅はほぼ下限パルス幅であり、ＰＷＭ信号Ｓ１２の立ち下がりエッジ３８Ｄは、参照信号Ｓ２６の立ち下がりエッジ３７Ｄより時間的に早い。これに応答してラッチ出力信号Ｓ２８は、ローレベルである。このため、マスク信号生成部２９は、次のセットパルスの印加を禁止する。
【００４０】
このように実施の形態２の構成では、ＰＷＭ信号Ｓ１２のＰＷＭパルス幅は、比較結果信号Ｓ８４に基づいて設定されるが、ノイズ誤動作防止のため、下限パルス幅以下に狭くできない。駆動抑止部３０Ａは、ＰＷＭ信号Ｓ１２のＰＷＭパルス幅が下限パルス幅近傍にあるかどうかに基づいて、順方向駆動状態にするかどうかを設定する。これにより、下限パルス幅のＰＷＭ信号Ｓ１２の生成を抑制し、電流検出信号Ｓ８２が目標信号Ｓ１７Ａに収束することを促す。従って、歪みの少ない駆動電流波形の制御を可能にする。
【００４１】
このように、駆動信号生成部８０Ａは、駆動信号Ｓ８０Ａを制御し、比較結果信号Ｓ８４に基づいて、還流状態から順方向駆動状態への切替えを禁止する。また、駆動信号生成部８０Ａは、比較結果信号Ｓ８４に基づいて、還流状態を維持するとも言える。さらに、駆動信号生成部８０Ａは、順方向駆動状態の期間が所定期間より短くなると、還流状態から順方向駆動状態への切替えを禁止する。
【００４２】
ここでＰＷＭ信号Ｓ１２が下限パルス幅近くになるのは、セットパルス印加の直後に電流検出信号Ｓ８２が目標信号Ｓ１７Ａ以上になり、リセット禁止部２５が駆動終了信号Ｓ２５を出力し、ＰＷＭ信号生成部１２がリセットされる場合である。すなわち、電流検出信号Ｓ８２が目標信号Ｓ１７Ａ以上になる結果として、ＰＷＭ信号Ｓ１２のＰＷＭパルス幅は狭くなり、駆動抑止部３０Ａは、順方向駆動状態を一時停止する。
【００４３】
なお、実施の形態２の構成では、セットパルスを１回禁止した後、次のセットパルスは禁止しないと設定している。しかし、負荷電流と目標電流との乖離を抑制するためには、常に１回の禁止だけでは不十分な場合もある。この場合、マスク信号生成部２９に、ＰＷＭパルス幅が下限パルス幅である場合の履歴を記憶する履歴記憶部と、この履歴記憶部の記憶内容に基づいて、セットパルスの禁止回数を設定する禁止回数設定部を設けるようにしてもよい。また実施の形態２では、下限パルス幅の順方向駆動状態の履歴を用いて負荷電流の抑制制御を行うので、ダイオードを介した還流に限定されず、同期整流を用いた還流にも適用できる。
（実施の形態３）
【００４４】
実施の形態３では、電流検出抵抗１０を用いないで駆動電流を検出する場合について、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、実施の形態１と同様である。
【００４５】
図６を用いてその構成を説明する。極性分離部１７は、絶対値信号Ｓ１７Ａと極性信号Ｓ１７Ｂとを生成し、指令伝達部４２に入力する。指令伝達部４２は、極性信号Ｓ１７Ｂの極性に基づいて、第１比較用スイッチ４３Ａと第２比較用スイッチ４３Ｂのいずれかを選択し、絶対値信号Ｓ１７Ａに基づいて、選択された比較用スイッチに、目標電流あるいは目標信号に対応する電流を流す。第１比較用スイッチ４３Ａに流れる電流は、目標信号Ｓ８３ＡＡに対応する。第２比較用スイッチ４３Ｂに流れる電流は、目標信号Ｓ８３ＡＢに対応する。第１比較用スイッチ４３Ａと第２比較用スイッチ４３Ｂの各ゲートは、高電位側駆動スイッチ１８Ｓ、１９Ｓにそれぞれ接続され、第１比較用スイッチ４３Ａと第２比較用スイッチ４３Ｂの各ドレインは高電位側電源１００に接続される。
【００４６】
指令信号発生部１５、極性分離部１７、指令伝達部４２、第１比較用スイッチ４３Ａ、および第２比較用スイッチ４３Ｂは、目標信号生成部８３Ａに含まれる。なお、指令伝達部４２、第１比較用スイッチ４３Ａ、および第２比較用スイッチ４３Ｂについては、いずれか、もしくは全部が駆動部８１に含まれるとしてもよい。
【００４７】
第１比較用スイッチ４３Ａおよび第２比較用スイッチ４３Ｂは、各高電位側駆動スイッチ１８Ｓ、１９Ｓと同構造で、サイズ比が異なる。通常このサイズ比は、１より十分に小さい。消費電力を考慮して、誤差が大きくならない程度になるべく小さく設定される。絶対値信号Ｓ１７Ａに基づく目標電流は、このサイズ比倍され、第１比較用スイッチ４３Ａおよび第２比較用スイッチ４３Ｂに流される。
【００４８】
また電流検出部８２Ａは、高電位側駆動スイッチ１８Ｓのソース電位を検出し、電流検出信号Ｓ８２ＡＡを生成し、高電位側駆動スイッチ１９Ｓのソース電位を検出し、電流検出信号Ｓ８２ＡＢを生成する。比較器１３Ａは、電流検出信号Ｓ８２ＡＡと目標信号Ｓ８３ＡＡとを比較し、比較結果信号Ｓ１３Ａを生成する。比較器１３Ｂは、電流検出信号Ｓ８２ＡＢと目標信号Ｓ８３ＡＢとを比較し、比較結果信号Ｓ１３Ｂを生成する。選択部４１は、極性信号Ｓ１７Ｂに基づいて、比較結果信号Ｓ１３Ａと比較結果信号Ｓ１３Ｂのいずれかを選択し、比較結果信号Ｓ８４Ａを生成する。比較結果信号Ｓ８４Ａは、実施の形態１の比較結果信号Ｓ８４と同様に、駆動信号生成部８０に入力される。各比較器１３Ａ、１３Ｂ、および選択部４１は、比較部８４Ａに含まれる。
【００４９】
通電制御部１６Ａは、極性信号Ｓ１７Ｂに基づいて、単相巻線２２に流す負荷電流の向きに、駆動信号Ｓ８０の論理状態を設定する。例えば巻線端子ＱＶから巻線端子ＱＵに、負荷電流を流すとする。この場合、高電位側駆動スイッチ１８Ｓはオフ状態、低電位側駆動スイッチ２０Ｓはオン状態になり、高電位側駆動スイッチ１９ＳをＰＷＭ制御する。低電位側駆動スイッチ２１Ｓは、高電位側駆動スイッチ１９Ｓに同期して同期整流してもよいし、実施の形態１と同様にオフ状態にしてもよい。
【００５０】
順方向駆動状態において、高電位側駆動スイッチ１９Ｓがオン状態になり、駆動電流は、高電位側電源１００、高電位側駆動スイッチ１９Ｓ、単相巻線２２、低電位側駆動スイッチ２０Ｓ、低電位側電源１０１、の駆動経路を流れる。還流状態において、高電位側駆動スイッチ１９Ｓがオフ状態になり、還流電流は、単相巻線２２、低電位側駆動スイッチ２０Ｓ、低電位側電源１０１、ダイオード２１Ｄ、単相巻線２２、の還流経路を流れる。また同期整流の場合には、還流電流は、単相巻線２２、低電位側駆動スイッチ２０Ｓ、低電位側電源１０１、低電位側駆動スイッチ２１Ｓ、単相巻線２２、の還流経路を流れる。
【００５１】
このように、電流検出部８２Ａは、各駆動スイッチ１８Ｓ、２０Ｓと、単相巻線２２との共通接続点ＱＵ、および各駆動スイッチ１９Ｓ、２１Ｓと、単相巻線２２との共通接続点ＱＶ、に接続され、順方向駆動状態においても還流状態においても、同期整流の有無にかかわらず、駆動電流および還流電流を正確に検出し、電流検出信号Ｓ８２ＡＡとして反映することができる。
【００５２】
指令伝達部４２は、極性信号Ｓ１７Ｂに基づいて、第１比較用スイッチ４３Ａを選択し、第１比較用スイッチ４３Ａに、目標信号Ｓ８３ＡＡに対応する電流を流す。選択部４１は、極性信号Ｓ１７Ｂに基づいて、比較結果信号Ｓ１３Ａを選択し、比較結果信号Ｓ８４Ａを生成する。
【００５３】
このようにして、電流検出信号Ｓ８２ＡＡが目標信号Ｓ８３ＡＡ以上の場合、セット信号Ｓ１１の通過は禁止され、駆動部８１は順方向駆動状態に入らず、還流状態を続ける。これにより、下限パルス幅のＰＷＭ信号Ｓ１２の生成を抑制して、負荷電流が目標電流に収束することを促す。従って、歪みの少ない駆動電流の波形制御を可能にする。
【００５４】
なお、負荷電流が上述とは逆向きの場合も、同様にして説明できる。また、２つの比較器１３Ａおよび１３Ｂの代わりに、１つの比較器を用い、極性信号Ｓ１７Ｂに応じて比較器の入力を選択する構成としても、同様な効果を得られる。さらに、実施の形態３では、電流検出抵抗を用いず、各比較用スイッチ４３Ａ、４３Ｂを用いるので、ダイオードを介した還流に限らず、同期整流による還流も行うことができる。
（実施の形態４）
【００５５】
実施の形態４では、電流検出抵抗１０を用いないで駆動電流の検出を行う別の構成例について、各実施の形態２、３と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、各実施の形態２、３と同様である。
【００５６】
図７を用いて説明する。実施の形態４は、実施の形態３において、駆動信号生成部８０を、実施の形態２における駆動信号生成部８０Ａで置き換えた構成に一致する。すなわち実施の形態４は、実施の形態２における駆動信号生成部８０Ａと、実施の形態３における駆動部８１、電流検出部８２Ａ、目標信号生成部８３Ａ、および比較部８４Ａを含む。
【００５７】
このような構成において、その動作は実施の形態２および３に上述した通りである。実施の形態４は、下限パルス幅のＰＷＭ信号Ｓ１２の生成を抑制し、電流検出信号Ｓ８２ＡＡ、Ｓ８２ＡＢが目標信号Ｓ８３ＡＡ、Ｓ８３ＡＢに、それぞれ収束することを促す。従って、歪みの少ない負荷電流の波形制御を可能にする。また、電流検出抵抗を用いず、各比較用スイッチ４３Ａ、４３Ｂを用いている。これにより、実施の形態２の効果に加えて、ダイオードを介した還流に限らず、同期整流を用いた還流も行うことができる。
（実施の形態５）
【００５８】
実施の形態５では、２相型の負荷駆動装置について、実施の形態１から４と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、実施の形態１から４と同様である。
【００５９】
図８は２相型の負荷駆動装置である。図８において、負荷駆動部４４Ｘおよび負荷駆動部４４Ｙは、図１、図３、図６、および図７における構成から、誘導性負荷８５と指令信号発生部１５を除いた構成に一致する。その動作も、実施の形態１から４で説明した通りである。指令信号発生部４６は、２相型の誘導性負荷８５Ａを駆動する負荷電流の目標値を表す指令信号Ｓ４６を発生する。２相指令信号生成部４７は、指令信号Ｓ４６に基づいて、相巻線２２Ｘ、２２Ｙにおける各負荷電流の目標値をそれぞれ表す２相指令信号Ｓ１５Ｘ、Ｓ１５Ｙを生成する。通常、各２相指令信号Ｓ１５Ｘ、Ｓ１５Ｙは、互いに９０度位相をずらされる。負荷駆動部４４Ｘ、４４Ｙは、２相指令信号Ｓ１５Ｘ、Ｓ１５Ｙにそれぞれ基づいて、駆動電流を相巻線２２Ｘ、２２Ｙにそれぞれ供給する。
【００６０】
このように構成することにより、実施の形態１から４と同等の効果を有し、２相型の誘導性負荷８５Ａを駆動する、２相型の負荷駆動装置が提供できる。実施の形態５によれば、滑らかな電流波形を実現することにより、振動および騒音を抑制した２相ステッピングモータ駆動装置を構成することができる。なお、セット信号発生部１１は、各負荷駆動部４４Ｘ、４４Ｙにおいて、独立に持たせずに、１つのセット信号発生部を、双方の負荷駆動部が利用する構成としてもよい。
（実施の形態６）
【００６１】
実施の形態６では、負荷電流が目標電流を上回っている場合、逆方向に通電することにより目標電流値まで減衰制御する構成について、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、実施の形態１と同様である。
【００６２】
図９を用いて、実施の形態６の構成を説明する。図９の構成は、図１における駆動抑止部２３Ａ、極性分離部１７、および通電制御部１６Ａを、駆動抑止部２３Ｂ、駆動抑止部２３Ｂに対応した極性分離部１７Ｂ、および駆動抑止部２３Ｂに対応した通電制御部１６Ｂに置き換えた構成に相当する。
【００６３】
図１０は、図９における電流検出部８２Ｂの構成例である。電流検出部８２Ｂは、電流検出抵抗１０と前置増幅器５５を含む。電流検出抵抗１０の高電位側端子および低電位側端子は、前置増幅器５５の反転入力端子５２および非反転入力端子５３に、それぞれ接続される。基準電源５４が非反転入力端子５３に接続されることにより、前置増幅器５５は、電流検出抵抗１０に流れる電流を、基準電位５４を基準とする電圧に変換し、電流検出信号Ｓ８２Ｂとして出力する。電流検出信号Ｓ８２Ｂと目標信号Ｓ１７ＢＡとが、比較器１３において比較される。このように、電流検出信号Ｓ８２Ｂは、基準電位５４を基準として、反転入力端子５２の電圧と非反転入力端子５３の電圧との差が出力される。
【００６４】
次に逆方向通電を行う際の制御動作について説明する。図９において、還流状態時に負荷電流が目標電流を上回った場合、駆動抑止部２３Ｂは、通電方向の反転を指示する通電反転信号Ｓ２３ＢＡを生成し、通電制御部１６Ｂに送る。また駆動抑止部２３Ｂは、逆方向駆動状態を開始することを表す駆動開始信号Ｓ２３ＢＢを、ＰＷＭ信号生成部１２に送る。さらに駆動抑止部２３Ｂは、基準電位５４を基準として、通常時とは反対方向に、極性の反転した目標電流を設定するように、出力Ｓ２３ＢＣを介して極性分離部１７Ｂに指示する。
【００６５】
これにより、巻線２２に対して逆方向通電が行われる。逆方向通電とは、例えば高電位側電源１００から低電位側電源１０１に、各駆動スイッチ１８Ｓ、２１Ｓを介して駆動電流を流している際に、各駆動スイッチ１８Ｓ、２１Ｓをオフし、各駆動スイッチ１９Ｓ、２０Ｓをオンすることである。またこの逆の場合も逆方向通電という。逆方向通電における駆動状態を、逆方向駆動状態と呼ぶ。このように、駆動状態には、誘導性負荷８５に対して目標電流の方向に駆動電流を供給する順方向駆動状態と、順方向とは逆方向に、すなわち目標電流の方向とは逆方向に駆動電流を供給する逆方向駆動状態とがある。
【００６６】
この時の電流の変化を、図１１を用いて説明する。縦軸は電流、横軸は時間をそれぞれ表す。時点５８において、電流検出信号Ｓ８２Ｂとして検出される負荷電流５６は、Ｉ１であり、目標電流値ＩＡを超えた状態にある。負荷電流５６は、逆方向駆動状態において、最終的には、電源電圧ＶＭを電流経路の抵抗成分Ｒで割った負の値（−ＶＭ／Ｒ）に漸近する。
【００６７】
ここで時点５８において、逆方向駆動状態を開始されると、負荷電流５６が目標電流値ＩＡと同等になる時点５９で、逆方向駆動状態は停止される。すなわち負荷電流５６は、目標電流ＩＡに減衰制御されたことになる。この後、駆動信号生成部８０Ｂは、逆方向駆動状態に入る前の順方向駆動状態に復帰し、目標信号生成部８３Ｂで生成される目標信号Ｓ１７ＢＡと極性信号Ｓ１７ＢＢに基づいて、制御される。駆動信号生成部８０Ｂは、駆動信号Ｓ８０Ｂを制御し、比較結果信号Ｓ８４に基づいて、順方向駆動状態を許可するか、順方向駆動状態であることを禁止して逆方向駆動状態を許可するかが決定される。
【００６８】
なお以上の説明では、逆方向駆動状態において、極性分離部１７Ｂから比較器１３に出力する目標信号Ｓ１７ＢＡは、目標電流相当の値を、極性を反転して与えた。しかし、電流検出部８２Ｂの電流検出信号Ｓ８２Ｂと、比較部８４の比較結果信号Ｓ８４とを反転することによっても、逆方向通電による電流の減衰制御を行うことが可能である。また図９では、セット信号発生部１１から出力されるセット信号Ｓ１１は、駆動抑止部２３Ｂを介してＰＷＭ信号生成部１２に入力されるが、駆動抑止部２３Ｂを介さずにＰＷＭ信号生成部１２に入力してもよい。さらに図６において、駆動抑止部２３Ａ、極性分離部１７、および通電制御部１６Ａを、駆動抑止部２３Ｂ、駆動抑止部２３Ｂに対応した極性分離部１７Ｂ、および駆動抑止部２３Ｂに対応した通電制御部１６Ｂに置き換えても同様の効果を得ることができる。
（実施の形態７）
【００６９】
実施の形態７も実施の形態６と同様に、負荷電流が目標電流を上回っている場合、逆方向に通電することにより目標電流値まで減衰制御する構成について、各実施の形態２、６と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、各実施の形態２、６と同様である。
【００７０】
図１２を用いて、実施の形態７の構成を説明する。図１２の構成は、図３における駆動抑止部３０Ａ、極性分離部１７、および通電制御部１６Ａを、駆動抑止部３０Ｂ、駆動抑止部３０Ｂに対応した極性分離部１７Ｂ、および駆動抑止部３０Ｂに対応した通電制御部１６Ｂに置き換えた構成に相当する。電流検出部８２Ｂは、図１０における構成と同一であり、説明を省略する。
【００７１】
駆動抑止部３０Ｂについては、図１３にその構成例を示す。図１３において、参照信号生成部２６、セット禁止部２７、ラッチ部２８は、図４における同一符号のブロックと同一の構成を有する。マスク信号生成部２９Ｂは、図４におけるマスク信号生成部２９に、通電制御部１６Ｂおよび極性分離部１７Ｂへの信号伝達機能を付与した構成になっている。実施の形態２と同様に、ラッチ部２８は、ＰＷＭ信号Ｓ１２の立ち下がりエッジと、参照信号Ｓ２６の立ち下がりエッジとを時間比較し、ラッチ出力信号Ｓ２８を生成する。
【００７２】
マスク信号生成部２９Ｂは、ラッチ部２８のラッチ出力信号Ｓ２８に基づいて、所定の第１マスク期間を表すマスク信号Ｓ２９Ｂを生成する。ＰＷＭ信号Ｓ１２の立ち下がりエッジより参照信号Ｓ２６の立ち下がりエッジの方が遅い場合、マスク信号生成部２９Ｂは、通電方向の反転を指示する通電反転信号Ｓ３０ＢＡを生成し、通電制御部１６Ｂに送る。またマスク信号生成部２９Ｂは、セット禁止部２７を介して、順方向駆動状態を開始することを表す駆動開始信号Ｓ３０ＢＣを、ＰＷＭ信号生成部１２に送る。すなわち、所定の第１マスク期間を表すマスク信号Ｓ２９Ｂにおいて、第１マスク期間はゼロに設定する。さらにマスク信号生成部２９Ｂは、基準電位５４を基準として、順方向駆動状態とは逆方向に、極性の反転した目標電流を設定するように、出力Ｓ３０ＢＢを介して極性分離部１７Ｂに指示する。
【００７３】
これにより、巻線２２に対して逆方向通電が行われる。すなわち、例えば高電位側電源１００から低電位側電源１０１に、各駆動スイッチ１８Ｓ、２１Ｓを介して駆動電流を流している際に、各駆動スイッチ１８Ｓ、２１Ｓをオフし、各駆動スイッチ１９Ｓ、２０Ｓをオンする。この時の電流の変化は、実施の形態６における図１１と同様なので省略する。すなわち逆方向駆動状態において、負荷電流５６は、目標電流ＩＡに減衰制御されたことになる。この後、駆動信号生成部８０Ｃは、逆方向駆動状態に入る前の順方向通電状態に復帰し、目標信号生成部８３Ｂで生成される目標信号Ｓ１７ＢＡと極性信号Ｓ１７ＢＢに基づいて、制御される。このように、駆動信号生成部８０Ｃは、駆動信号Ｓ８０Ｃを制御し、比較結果信号Ｓ８４に基づいて、順方向駆動状態を許可するか、順方向駆動状態であることを禁止して逆方向駆動状態を許可するかが決定される。
【００７４】
なお以上の説明では、逆方向駆動状態において、極性分離部１７Ｂから比較器１３に出力する目標信号Ｓ１７ＢＡは、目標電流相当の値を、極性を反転して与えた。しかし、電流検出部８２Ｂの電流検出信号Ｓ８２Ｂと、比較部８４の比較結果信号Ｓ８４とを反転することによっても、逆方向通電による電流の減衰制御を行うことが可能である。また図１３では、セット信号発生部１１から出力されるセット信号Ｓ１１は、セット禁止部２７を介してＰＷＭ信号生成部１２に入力されるが、セット禁止部２７を介さずにＰＷＭ信号生成部１２に入力してもよい。さらに図７において、駆動抑止部３０Ａ、極性分離部１７、および通電制御部１６Ａを、駆動抑止部３０Ｂ、駆動抑止部３０Ｂに対応した極性分離部１７Ｂ、および駆動抑止部３０Ｂに対応した通電制御部１６Ｂに置き換えても同様の効果を得ることができる。
【００７５】
また、ラッチ部２８は、ＰＷＭ信号Ｓ１２の立ち下がりエッジと参照信号Ｓ２６の立ち下がりエッジとを時間比較しているが、参照信号Ｓ２６の立ち下がりエッジと、リセット禁止部２５出力の駆動終了信号Ｓ２５の立ち上がりエッジとを時間比較してもよい。
（実施の形態８）
【００７６】
実施の形態８の構成は、還流電流の減衰を大きくすることについて、上述の実施の形態と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、上述の実施の形態と同様である。
【００７７】
還流状態における還流電流の減衰の程度は、その還流経路のデバイス制御状態によって異なる。通常のＰＷＭ制御においては、還流電流による電力損失を低減するため、同期整流駆動を行う。しかし負荷電流が目標電流を上回る場合、同期整流駆動では、還流状態における電流減衰が不十分となる。従って実施の形態８では、還流状態において、負荷電流が目標電流を上回っている場合、同期整流動作をする駆動スイッチをオフ状態にし、その駆動スイッチに並列接続されたダイオードを介して還流電流を流す。これにより、還流状態における負荷電流の減衰率は、同期整流の場合よりも大きくなる。
【００７８】
図６を用いて、詳細に説明する。例えば、駆動スイッチ１９ＳがＰＷＭ駆動状態にある場合、駆動スイッチ２１Ｓはオフ状態にある。この場合、順方向駆動状態において、駆動スイッチ１９Ｓがオン状態になり、駆動電流は、高電位側電源１００、駆動スイッチ１９Ｓ、単相巻線２２、駆動スイッチ２０Ｓ、低電位側電源１０１、の駆動経路を流れる。また還流状態において、駆動スイッチ１９Ｓがオフ状態になり、実施の形態８の還流電流は、単相巻線２２、低電位側駆動スイッチ２０Ｓ、ダイオード２１Ｄ、単相巻線２２、の還流経路を流れる。
【００７９】
実施の形態１における図１、および実施の形態６における図９の場合、還流状態における負荷電流検出は、もともと同期整流ではなくダイオードを介した還流になっており、実施の形態８が適用されている。また実施の形態２における図３の駆動抑止部３０Ａ、実施の形態３における図６の駆動抑止部２３Ａ、実施の形態４における図７の駆動抑止部３０Ａ、実施の形態７における図１２の駆動抑止部３０Ｂにおいて、元々同期整流させていた駆動スイッチをオフ状態にする指令を生成し、各通電制御部１６Ａ、１６Ｂに与えるように構成すれば、これらの実施の形態においても、実施の形態８が適用される。
【００８０】
以上説明したように、ダイオードによる還流は、同期整流による還流に比べて電流の減衰が大きいので、負荷電流が目標電流を大きく上回ることを抑制することができる。セットパルスを印加する前の還流状態において、負荷電流が目標電流を上回っているとの判断は、実施の形態２で説明したように、負荷電流が目標電流を上回る結果として、下限パルス幅に大略相当するＰＷＭパルスが出力されたとの判断に替えてもよいことは明らかである。
（実施の形態９）
【００８１】
実施の形態９の構成は、還流電流の減衰を大きくする別の実施の形態について、実施の形態８と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、実施の形態８と同様である。
【００８２】
実施の形態９では、還流状態において、負荷電流が目標電流を上回っている場合、同期整流動作をする駆動スイッチをオフ状態にし、その駆動スイッチに並列接続されたダイオードを介して還流電流を流すだけでなく、還流経路を形成する駆動スイッチをすべてオフ状態にする。すなわち、ＰＷＭ動作を行っているハーフブリッジにおいて、ＰＷＭ制御を行っている駆動スイッチではない方の駆動スイッチをオフ状態にし、その並列接続されたダイオードを介して還流電流を流す。さらに、順方向駆動状態および還流状態において、このハーフブリッジとともに、同一の負荷電流経路を形成する他のハーフブリッジに含まれる駆動スイッチも、オフ状態にする。
【００８３】
図６を用いて、詳細に説明する。例えば、駆動スイッチ１９ＳがＰＷＭ駆動状態にある場合、その他の各駆動スイッチ１８Ｓ、２０Ｓ、２１Ｓは、還流状態において、すべてオフ状態にある。この場合、順方向駆動状態において、駆動スイッチ１９Ｓがオン状態になり、駆動電流は、高電位側電源１００、駆動スイッチ１９Ｓ、単相巻線２２、駆動スイッチ２０Ｓ、低電位側電源１０１、の駆動経路を流れる。また還流状態において、全駆動スイッチがオフ状態になり、実施の形態９の還流電流は、単相巻線２２、ダイオード１８Ｄ、高電位側電源１００、低電位側電源１０１、ダイオード２１Ｄ、単相巻線２２、の還流経路を流れる。言い換えれば低電位側電源１０１から高電位側電源１００へ電流が還流する。
【００８４】
ブロック構成については、図１と図６の駆動抑止部２３Ａ、図３と図７の駆動抑止部３０Ａ、図９の駆動抑止部２３Ｂ、図１２の駆動抑止部３０Ｂにおいて、元々駆動電流および通常の還流電流を流していた負荷電流経路の全駆動スイッチをオフ状態にする指令を生成し、各通電制御部１６Ａ、１６Ｂに与えるように構成すればよい。
【００８５】
全駆動スイッチのオフにより、電流は低電位側電源１０１から高電位側電源１００に、またはこの逆方向に還流する。この場合の還流電流は、同期整流による還流に比べて、更には実施の形態８で説明したダイオードによる還流に比べても、電流の減衰が大きい。これにより、負荷電流が目標電流を大きく上回ることを、抑制することができる。
【００８６】
なお、印加する前の還流時の負荷電流が目標電流を上回っているとの判断は、実施の形態２で説明したように、負荷電流が目標電流を上回る結果として、下限パルス幅に大略相当するＰＷＭパルスが出力されたとの判断に替えてもよい。また、実施の形態８で説明した、ダイオードによる還流でも還流電流の減衰が不十分な場合に、実施の形態９で説明した、低電位側電源から高電位側電源への還流を行うように構成してもよい。
（実施の形態１０）
【００８７】
実施の形態１０は、実施の形態６の２３Ｂに各実施の形態１、３、８、９で説明した構成をすべて付与したものであり、その他の構成、動作、および効果は、各実施の形態１、３、６、８、９と同様である。
【００８８】
実施の形態１０では、駆動信号生成部８０は、還流状態において、負荷電流が目標電流を上回ったことを受けて、５種類の制御状態を組み合わせる。第１制御状態は、各実施の形態１、３のように、セット信号の通過を禁止する制御状態である。第２制御状態は、実施の形態６のように、逆方向駆動状態に切替える制御状態である。第３制御状態は、実施の形態８のように、ＰＷＭ駆動状態にある駆動スイッチを含むハーフブリッジの他方の駆動スイッチを非動作レベルにする制御状態である。第４制御状態は、実施の形態９のように、ＰＷＭ駆動状態にある駆動スイッチ以外の駆動スイッチをすべて非動作レベルにする制御状態である。第５制御状態は、実施の形態３のように、他方の駆動スイッチを動作レベルにする制御状態である。
【００８９】
通常、第１制御状態と第２制御状態のうち、いずれか一方の制御状態を選択する。また第３制御状態と第４制御状態と第５制御状態のうち、いずれか一方の制御状態を選択する。各組合せの中の優先順位は、効果の有効性を帰還して順次選択される構成であってもよい。実施の形態１０により、制御状態に合わせて適切な減衰制御が行われる。
（実施の形態１１）
【００９０】
実施の形態１１は、実施の形態７の３０Ｂに各実施の形態２、４、８、９で説明した構成をすべて付与したものであり、その他の構成、動作、および効果は、各実施の形態２、４、７、８、９と同様である。
【００９１】
実施の形態１１では、駆動信号生成部８０は、還流状態において、負荷電流が目標電流を上回ったことを受けて、５種類の制御状態を組み合わせる。第１制御状態は、各実施の形態２、４のように、セット信号の通過を禁止する制御状態である。第２制御状態は、実施の形態７のように、逆方向駆動状態に切替える制御状態である。第３制御状態は、実施の形態８のように、ＰＷＭ駆動状態にある駆動スイッチを含むハーフブリッジの他方の駆動スイッチを非動作レベルにする制御状態である。第４制御状態は、実施の形態９のように、ＰＷＭ駆動状態にある駆動スイッチ以外の駆動スイッチをすべて非動作レベルにする制御状態である。第５制御状態は、実施の形態４のように、他方の駆動スイッチを動作レベルにする制御状態である。
【００９２】
通常、第１制御状態と第２制御状態のうち、いずれか一方の制御状態を選択する。また第３制御状態と第４制御状態と第５制御状態のうち、いずれか一方の制御状態を選択する。組合せの中の優先順位は、効果の有効性を帰還して順次選択される構成であってもよい。実施の形態１１により、制御状態に合わせて適切な減衰制御が行われる。
（実施の形態１２）
【００９３】
上述の実施の形態では、２相通電の場合について説明した。実施の形態１２では、３相通電の場合について、上述の実施の形態と異なる点を中心に、説明する。その他の構成、動作、および効果は、上述の実施の形態と同様である。
【００９４】
実施の形態１２では、実施の形態１から４、および６から１１の構成を、３相負荷駆動装置に適用する。３相駆動であっても、時間を区切って見れば単相駆動の組合せである。このため、実施の形態１から４、および６から１１で説明した制御を、通電制御部の状態に応じて適用すれば、電流の抑制制御が可能である。
【００９５】
図１４を用いて、実施の形態１２の構成と動作を説明する。図１４は、３相駆動モータ８５Ｔを駆動するセンサレスの３相負荷駆動装置である。各巻線端子ＱＵ、ＱＶ、ＱＷと、中心点ＣＮ間にＹ字結線された３相巻線７、８、および９は、独立した２つ電流経路、すなわち第１経路と第２経路を有する。２つの電流経路のそれぞれの電流、およびその合計電流を、通電制御状態に応じて時分割的に所定の値に制御し、滑らかな３相負荷電流波形を得る。
【００９６】
駆動部８１Ｔは、各高電位側駆動スイッチ１、２、３と各低電位側駆動スイッチ４、５、６を含む。高電位側駆動スイッチ１のソースは、低電位側駆動スイッチ４の各ドレインと、巻線端子ＱＵで接続される。他の各高電位側駆動スイッチ２、３と各低電位側駆動スイッチ５、６についても、同様に各巻線端子ＱＶ、ＱＷで、それぞれ接続される。ロータ位置信号生成部６２は、巻線７、８、９にそれぞれ発生する端子電圧ＳＵ、ＳＶ、ＳＷと、中心点ＣＮに発生する中心点電圧ＳＣＮから逆起電圧を検出し、各ロータ位置信号Ｓ６２Ａ、Ｓ６２Ｂを生成する。各ロータ位置信号Ｓ６２Ａ、Ｓ６２Ｂは、それぞれ通電制御部１６Ｔと目標信号生成部８３Ｔに出力する。
【００９７】
通電制御部１６Ｔは、通電制御の信号処理を行う論理部６６と、レベルシフト部６７で構成される。このうち、レベルシフト部６７は、条件に応じて省略可能なものである。目標信号生成部８３Ｔは、３相駆動モータ８５Ｔのトルクを指定するトルク指令信号を発生する。また目標信号生成部８３Ｔは、このトルク指令信号に基づいて、第１経路の目標信号Ｓ８３ＴＤ、第２経路の目標信号Ｓ８３ＴＥ、および第１経路と第２経路の合計の目標信号Ｓ８３ＴＦという３種類の目標信号を生成する。電流検出部８２Ｔは、電流検出抵抗１０に流れる負荷電流を前値増幅器５５で増幅し、電流検出信号Ｓ８２Ｔを生成する。比較部８４Ｔに含まれる比較器１３Ｄ、１３Ｅ、１３Ｆでは、目標信号Ｓ８３ＴＤ、Ｓ８３ＴＥ、Ｓ８３ＴＦがそれぞれ入力され、比較信号として電流検出信号Ｓ８２Ｔが共通に入力される。
【００９８】
マスク部６８は、通電制御部１６Ｔからの制御信号Ｓ１６Ｔに基づいて、電流検出信号Ｓ８２Ｔが、第１経路の電流と第２経路の電流とこの両者の合計電流のいずれに基づいているかを判断する。この判断結果に従って、３つの比較器１３Ｄ、１３Ｅ、１３Ｆのそれぞれの比較結果信号Ｓ１３Ｄ、Ｓ１３Ｅ、Ｓ１３Ｆを適切に時分割に利用することで、第１経路の制御と第２経路の制御に対応する２つの各比較結果信号Ｓ６８Ａ、Ｓ６８Ｂを得る。各比較結果信号Ｓ６８Ａ、Ｓ６８Ｂは、ラッチ作用を有するＰＷＭ信号生成部１２Ｔにリセットパルスを与える。
【００９９】
次に、駆動抑止部３０Ｔは、参照信号生成部と、ラッチ部と、マスク信号生成部と、セット禁止部を含む。参照信号生成部は、セット信号発生部１１Ｔからのセット信号Ｓ１１Ｔを受けて、参照信号を生成する。ラッチ部は、この参照信号と、ＰＷＭ信号生成部１２ＴのＰＷＭ信号Ｓ１２Ｔとのタイミングを、第１経路と第２経路のそれぞれについて比較する。マスク信号生成部は、この比較結果に基づいて、所定の第１マスク期間を表すマスク信号を生成する。セット禁止部は、マスク信号に基づいて、セット信号Ｓ１１Ｔの通過を所定の第１マスク期間禁止する。マスクされたセット禁止部の駆動開始信号Ｓ３０Ｔは、ＰＷＭ信号生成部１２Ｔのセット端子に入力する。駆動開始信号Ｓ３０ＴはＰＷＭ信号生成部１２Ｔに対し、セットパルスの動作をする。駆動抑止部３０Ｔの構成は以上のようになっているが、基本的には、実施の形態２における図４の構成を、第１経路と第２経路の２つ分用意した構成になっている。
【０１００】
駆動抑止部３０Ｔは、ラッチ部の比較結果から、下限パルス幅が出力されたか否かを判断する。負荷電流が目標電流を上回る結果、下限パルス幅が発生し、負荷電流抑制の必要性があると判断される。負荷電流抑制の必要性がある場合、駆動抑止部３０Ｔは、該当の電流経路について、セット信号Ｓ１１Ｔの通過を禁止する。これにより、順方向駆動状態を中止し、目標電流を上回った電流経路の電流について、目標電流までの減衰を促す。
【０１０１】
通常、モータ駆動装置は、ロータ位置を検出しながら、ロータ位置に対応した駆動電流をステータ巻線に供給することにより、効率的な駆動を実現する。ロータ位置を検出するために、磁気センサや誘導センサが利用される。センサレスモータは、このような位置センサを利用しないモータであり、低コスト化や長寿命化の面で利点がある。センサレスモータの駆動では、いずれかの巻線端子に現れる逆起電圧のゼロクロスタイミングから、ロータ位置を検出し、通電切替えタイミングの制御に利用する。
【０１０２】
ここで、本発明におけるすべての実施の形態は、負荷電流を直接制御するので、負荷電流の抑制制御に遅延がない。実施の形態１２の３相負荷駆動装置は、実施の形態５の２相型負荷駆動装置以外の実施の形態がすべて適用可能であり、遅延の無い抑制制御が可能である。すなわち、実施の形態１２の３相負荷駆動装置は、負荷電流を目標電流に精度良く追従させることができるため、通電切替すべきタイミングで、いずれかの相の負荷電流をゼロにすることも、容易に可能となる。このように、本発明は、３相負荷駆動装置の中でもセンサレスモータへ応用することにより、最も効果が発揮される。
【０１０３】
なお、本発明は、図１４のセンサレス駆動装置の構成だけではなく、ホール素子などの位置センサを利用して回転制御する３相負荷駆動装置においても、適用可能である。実施の形態１２と同様な電流減衰制御により、急減する目標電流や低い目標電流に対して、負荷電流の合致度を向上することができる。
【０１０４】
以上、実施の形態において展開した説明は、すべて本発明を具体化した一例であり、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明は、負荷駆動装置および負荷駆動方法に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の実施の形態１における負荷駆動装置を示すブロック図。
【図２】本発明の実施の形態１における電流減衰制御を説明するタイミング図。
【図３】本発明の実施の形態２における負荷駆動装置を示すブロック図。
【図４】本発明の実施の形態２における駆動抑止部の内部構成例を示すブロック図。
【図５】本発明の実施の形態２における電流減衰制御を説明するタイミング図。
【図６】本発明の実施の形態３における負荷駆動装置を示すブロック図。
【図７】本発明の実施の形態４における負荷駆動装置を示すブロック図。
【図８】本発明の実施の形態５における負荷駆動装置を示すブロック図。
【図９】本発明の実施の形態６における負荷駆動装置を示すブロック図。
【図１０】本発明の実施の形態６における比較器の内部構成を示すブロック図。
【図１１】本発明の実施の形態６における電流減衰制御の説明図。
【図１２】本発明の実施の形態７における負荷駆動装置を示すブロック図。
【図１３】本発明の実施の形態７における駆動抑止部の構成例を示すブロック図。
【図１４】本発明の実施の形態１２における３相負荷駆動装置を示すブロック図。
【図１５】従来例における負荷駆動装置の基本回路構成を示すブロック図。
【図１６】従来例における電流制御のタイミング図。
【図１７】従来例における急減する目標電流に対する負荷電流のタイミング図。
【図１８】従来例における低い目標電流に対する負荷電流のタイミング図。
【符号の説明】
【０１０７】
１、２、３、１８Ｓ、１９Ｓ  高電位側スイッチ
４、５、６、２０Ｓ、２１Ｓ  低電位側スイッチ
７、８、９  ３相モータ巻線
１０  電流検出抵抗
１１、１１Ｔ  セット信号発生部
１２、１２Ｔ  ＰＷＭ信号生成部
１３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｄ、１３Ｅ、１３Ｆ  比較器
１５  指令信号発生部
１６、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｔ  通電制御部
１７、１７Ｂ  極性分離部
１８Ｄ、１９Ｄ、２０Ｄ、２１Ｄ  ダイオード
２２  単相巻線
２３Ａ  駆動抑止部
２４  マスク信号生成部
２５  リセット禁止部
２６  参照信号生成部
２７  セット禁止部
２８  ラッチ部
２９、２９Ｂ  マスク信号生成部
３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｔ  駆動抑止部
４１  選択部
４２  指令伝達部
４３Ａ、４３Ｂ  比較用スイッチ
４４Ｘ、４４Ｙ  負荷駆動部
４６  指令信号発生部
４７  ２相指令信号生成部
５４  基準電位
５５  前置増幅器
６２  ロータ位置信号生成部
６６  論理処理部
６７  レベルシフト部
８０、８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｔ  駆動信号生成部
８１、８１Ａ、８１Ｔ  駆動部
８２、８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｔ  電流検出部
８３、８３Ａ、８３Ｂ、８３Ｔ  目標信号生成部
８４、８４Ａ、８４Ｔ  比較部
８５、８５Ａ  誘導性負荷
８５Ｔ  ３相駆動モータ
１００  高電位電源
１０１  低電位電源
【図１】
2007159224.tif 000003
【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６】
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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１８】
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