(57)【要約】【課題】本発明は、定電流チョッピング機能と過電流保護機能とを両立させ、その信頼性並びに安全性を向上することが可能なモータ駆動装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係るモータ駆動装置１ａは、ドライバ１４の駆動電流が第１閾値に達したときにチョッピング信号Ｓａを生成するチョッピング信号生成手段（１５１、１５３）と；前記駆動電流が第１閾値よりも大きい第２閾値に達したときにチョッピング信号Ｓａを遮断するチョッピング信号遮断手段（１５２、１５４）と；前記駆動電流が第１閾値よりも大きい第３閾値に達し、かつ、その継続時間が所定の閾値時間に達したときに過電流保護信号Ｓｅを生成する過電流保護手段１６と；を有して成る構成としている。【選択図】図１
2007049888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力段のスイッチング素子をオン／オフさせてモータの駆動制御を行うモータ駆動装置であって、前記スイッチング素子に流れる電流が第１閾値に達したときに、該スイッチング素子のオン期間をチョッピングするためのチョッピング信号を生成するチョッピング信号生成手段と；前記スイッチング素子に流れる電流が第１閾値よりも大きい第２閾値に達したときに、前記チョッピング信号を遮断するチョッピング信号遮断手段と；前記スイッチング素子に流れる電流が第１閾値よりも大きい第３閾値に達し、かつ、その継続時間が所定の閾値時間に達したときに、前記スイッチング素子をオフラッチするための過電流保護信号を生成する過電流保護手段と；を有して成ることを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
第２閾値と第３閾値は同値であることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記スイッチング素子に流れる電流に応じてその電圧レベルが変動する第１、第２参照電圧を各々別系統で生成する手段を有して成り、前記チョッピング信号生成手段及び前記チョッピング信号遮断手段は、第１参照電圧に基づいて前記チョッピング信号の生成及び遮断を行う一方、前記過電流保護手段は、第２参照電圧に基づいて前記過電流保護信号の生成を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
出力段のスイッチング素子をオン／オフさせてモータの駆動制御を行うモータ駆動装置であって、前記スイッチング素子に流れる電流が第１閾値に達したときに、該スイッチング素子のオン期間をチョッピングするためのチョッピング信号を生成するチョッピング信号生成手段と；前記スイッチング素子に流れる電流が第１閾値よりも大きい第２閾値に達し、かつ、その継続時間が所定の閾値時間に達したときに、前記スイッチング素子をオフラッチするための過電流保護信号を生成する過電流保護手段と；前記過電流保護手段において、前記スイッチング素子に流れる電流が第１閾値よりも大きい第２閾値に達したと検出されたときに、前記チョッピング信号を遮断するチョッピング信号遮断手段と；を有して成ることを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項５】
前記スイッチング素子に流れる電流に応じてその電圧レベルが変動する第１、第２参照電圧を各々別系統で生成する手段を有して成り、前記チョッピング信号生成手段は、第１参照電圧に基づいて前記チョッピング信号の生成を行う一方、前記過電流保護手段及び前記チョッピング信号遮断手段は、第２参照電圧に基づいて前記過電流保護信号の生成及び前記チョッピング信号の遮断を行うことを特徴とする請求項４に記載のモータ駆動装置。
【請求項６】
モータと、前記モータの駆動制御を行うモータ駆動装置と、を有して成る電気機器であって、前記モータ駆動装置として、請求項１〜請求項５のいずれかに記載のモータ駆動装置を有して成ることを特徴とする電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの駆動制御を行うモータ駆動装置、及び、これを用いた電気機器に関するものであり、特に、その信頼性並びに安全性の向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、出力段のスイッチング素子（パワートランジスタ）に流れる電流を検出し、これを所定の目標値に維持するように、前記スイッチング素子のオン期間をチョッピングする機能（いわゆる定電流チョッピング機能）を備えたモータ駆動装置が種々開示・提案されている（特許文献１を参照）。
【０００３】
また、従来より、出力端子の異常（出力天絡など）に起因する過電流を検出し、当該過電流の継続時間が所定の閾値時間に達したときに、前記スイッチング素子をオフラッチさせる機能（いわゆる過電流保護機能）を備えたモータ駆動装置も種々開示・提案されている（特許文献２、３を参照）。
【特許文献１】特開平１１−２０６１８９号公報
【特許文献２】特開平０５−１１１１４４号公報
【特許文献３】特開平０５−１１１１４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
確かに、上記の定電流チョッピング機能を備えたモータ駆動装置であれば、出力段のスイッチング素子に流れる電流を所定の目標値に維持するができ、また、上記の過電流保護機能を備えたモータ駆動装置であれば、過電流発生時における装置の破壊や発熱等を防止することが可能である。
【０００５】
しかしながら、上記の機能を一方だけ搭載するのであれば格別、これらを両方とも単純にモータ駆動装置に搭載した場合には、前者の定電流チョッピング機能によって、後者の過電流保護機能が図らずも阻害されるおそれがあった。
【０００６】
上記の不具合についてより詳細に説明する。従来の定電流チョッピング機能は、出力段のスイッチング素子に流れる電流が所定の目標値を上回っている間は、それが出力端子の異常に起因する過電流であるか否かに依ることなく、継続的にスイッチング素子のチョッピング動作を行う構成とされていた。
【０００７】
そのため、定電流チョッピング機能と過電流保護機能との相互干渉を何ら考慮することなく、両方の機能をモータ駆動装置に搭載した場合、実際には継続的な過電流が発生しているにも関わらず、上記の定電流チョッピング機能によってその継続が寸断され、最悪のケースでは、過電流保護機能にて、継続的な過電流は発生していないと誤って判断されるおそれがあった。
【０００８】
このような状況に陥ると、過電流保護機能はその機能を何ら発揮し得ず、過電流状態のままでチョッピング動作が継続されることになる。そのため、出力段のスイッチング素子は、その耐破壊実力のみに依存して破壊に耐える形となり、スイッチング素子の耐破壊実力が小さい場合には、断続的に流れる過電流によってその破壊に至るおそれがあった。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑み、定電流チョッピング機能と過電流保護機能とを両立させ、その信頼性並びに安全性を向上することが可能なモータ駆動装置、及び、これを用いた電気機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明に係るモータ駆動装置は、出力段のスイッチング素子をオン／オフさせてモータの駆動制御を行うモータ駆動装置であって、前記スイッチング素子に流れる電流が第１閾値に達したときに、該スイッチング素子のオン期間をチョッピングするためのチョッピング信号を生成するチョッピング信号生成手段と；前記スイッチング素子に流れる電流が第１閾値よりも大きい第２閾値に達したときに、前記チョッピング信号を遮断するチョッピング信号遮断手段と；前記スイッチング素子に流れる電流が第１閾値よりも大きい第３閾値に達し、かつ、その継続時間が所定の閾値時間に達したときに、前記スイッチング素子をオフラッチするための過電流保護信号を生成する過電流保護手段と；を有して成る構成（第１の構成）としている。
【００１１】
なお、上記第１の構成から成るモータ駆動装置において、第２閾値と第３閾値は同値である構成（第２の構成）にするとよい。
【００１２】
また、上記第１または第２の構成から成るモータ駆動装置は、前記スイッチング素子に流れる電流に応じてその電圧レベルが変動する第１、第２参照電圧を各々別系統で生成する手段を有して成り、前記チョッピング信号生成手段及び前記チョッピング信号遮断手段では、第１参照電圧に基づいて前記チョッピング信号の生成及び遮断を行う一方、前記過電流保護手段では、第２参照電圧に基づいて前記過電流保護信号の生成を行う構成（第３の構成）にするとよい。
【００１３】
また、本発明に係るモータ駆動装置は、出力段のスイッチング素子をオン／オフさせてモータの駆動制御を行うモータ駆動装置であって、前記スイッチング素子に流れる電流が第１閾値に達したときに、該スイッチング素子のオン期間をチョッピングするためのチョッピング信号を生成するチョッピング信号生成手段と；前記スイッチング素子に流れる電流が第１閾値よりも大きい第２閾値に達し、かつ、その継続時間が所定の閾値時間に達したときに、前記スイッチング素子をオフラッチするための過電流保護信号を生成する過電流保護手段と；前記過電流保護手段において、前記スイッチング素子に流れる電流が第１閾値よりも大きい第２閾値に達したと検出されたときに、前記チョッピング信号を遮断するチョッピング信号遮断手段と；を有して成る構成（第４の構成）とされている。
【００１４】
なお、上記第４の構成から成るモータ駆動装置において、前記スイッチング素子に流れる電流に応じてその電圧レベルが変動する第１、第２参照電圧を各々別系統で生成する手段を有して成り、前記チョッピング信号生成手段は、第１参照電圧に基づいて前記チョッピング信号の生成を行う一方、前記過電流保護手段並びに前記チョッピング信号遮断手段は、第２参照電圧に基づいて前記過電流保護信号の生成及び前記チョッピング信号の遮断を行う構成（第５の構成）にするとよい。
【００１５】
また、本発明に係る電気機器は、モータと、前記モータの駆動制御を行うモータ駆動装置と、を有して成る電気機器であって、前記モータ駆動装置として、上記第１〜第５いずれかの構成から成るモータ駆動装置を有して成る構成（第６の構成）としている。
【発明の効果】
【００１６】
上記した本発明に係るモータ駆動装置、及び、これを用いた電気機器であれば、定電流チョッピング機能と過電流保護機能とを両立させ、延いては、その信頼性並びに安全性を向上することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下では、三相全波モータの駆動制御を行うモータ駆動装置に本発明を適用した場合を例示して詳細な説明を行う。
【００１８】
図１は、本発明に係るモータ駆動装置の第１実施形態を示すブロック図（一部に回路図を含む）である。
【００１９】
本図に示す通り、本実施形態のモータ駆動装置１ａは、ホールコンパレータ１１と、ロジック部１２と、プリドライバ部１３と、ドライバ部１４と、定電流チョッピング機能部１５と、過電流保護機能部１６と、を集積化して成る半導体集積回路装置である。なお、モータ駆動装置１ａには、その駆動対象であるモータ２と、モータ２を構成する各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイルに各々付加されたホールセンサ３Ｕ、３Ｖ、３Ｗと、ドライバ部１４の接地ライン側に流れる駆動電流ｉ１を検出するためのセンス抵抗Ｒｅｘ１（本実施形態では、０．２５［Ω］程度）と、が外部接続されている。
【００２０】
ホールコンパレータ１１は、ホールセンサ３Ｕ、３Ｖ、３Ｗから各々入力される正弦波形状の各相ホール信号（＋／−）を互いに比較して矩形波形状の各相出力信号を生成し、当該各相出力信号をロジック部１２に送出する手段である。
【００２１】
ロジック部１２は、装置の全体動作（ホールコンパレータ１１の各相出力信号に基づくモータ２の定速度駆動制御及び位相制御のほか、後述する定電流チョッピング駆動制御や過電流保護制御など）を統括制御する手段である。なお、モータ２の定速度駆動制御及び位相制御について具体的に述べると、ロジック部１２は、ホールコンパレータ１１の各相出力信号に基づいて、モータ回転速度及びモータ位相のフィードバック制御を行いつつ、モータ各相のプリ駆動信号（ｕｈ、ｕｌ、ｖｈ、ｖｌ、ｗｈ、ｗｌ）を生成し、当該プリ駆動信号をプリドライバ部１３に送出する。
【００２２】
プリドライバ部１３は、ロジック部１２から入力されるプリ駆動信号（ｕｈ、ｕｌ、ｖｈ、ｖｌ、ｗｈ、ｗｌ）のレベルシフトや波形成形を行うことで、モータ各相の駆動信号（ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬ）を生成し、これをドライバ部１４に送出する手段である。
【００２３】
ドライバ部１４は、Ｈブリッジ接続されたパワートランジスタ（Ｐチャネル電界効果トランジスタＰ１〜Ｐ３、及び、Ｎチャネル電界効果トランジスタＮ１〜Ｎ３）をオン／オフさせてモータ２を駆動する手段である。なお、トランジスタＰ１〜Ｐ３は、Ｈブリッジの上側スイッチング素子であり、トランジスタＮ１〜Ｎ３は、Ｈブリッジの下側スイッチング素子である。
【００２４】
トランジスタＰ１〜Ｐ３のソースは電源ラインに共通接続されており、トランジスタＮ１〜Ｎ３のソースはセンス抵抗Ｒｅｘ１の一端に共通接続されている。なお、センス抵抗Ｒｅｘ１の他端は接地ラインに接続されている。トランジスタＰ１〜Ｐ３のドレインとトランジスタＮ１〜Ｎ３のドレインは、各相毎に接続されており、その接続ノードは、モータ２を構成する各相コイルの一端に各々接続されている。Ｈブリッジ接続された上記のパワートランジスタは、各々のゲートに入力される駆動信号（ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬ）に応じて開閉制御され、モータ２を駆動する。このとき、センス抵抗Ｒｅｘ１には電流ｉ１が流れ、当該センス抵抗Ｒｅｘ１の一端には、電流ｉ１に応じてその電圧レベルが変動する第１参照電圧Ｖｒｅｆ１が生成される。
【００２５】
なお、本実施形態のモータ駆動装置１ａでは、その通常駆動時において、センス抵抗Ｒｅｘ１に１〜３［Ａ］程度の電流ｉ１が流れるため、第１参照電圧Ｖｒｅｆ１の電圧レベルは、通常、０．２５〜０．７５［Ｖ］程度の電圧範囲で変遷することになる。
【００２６】
定電流チョッピング機能部１５は、コンパレータ１５１、１５２と、チョッピング信号生成回路１５３と、ＡＮＤ回路１５４と、を有して成る。
【００２７】
コンパレータ１５１の出力論理は、非反転入力端（＋）に印加される第１参照電圧Ｖｒｅｆ１と、反転入力端（−）に印加される第１閾値電圧Ｖｔｈ１との高低に応じて変遷する。すなわち、コンパレータ１５１は、第１参照電圧Ｖｒｅｆ１が第１閾値電圧Ｖｔｈ１よりも高ければハイレベルを出力し、低ければローレベルを出力する。なお、コンパレータ１５１の出力信号は、チョッピング信号生成回路１５３の動作可否（すなわち、定電流チョッピング駆動の要否）を指示する信号となる。従って、第１閾値電圧Ｖｔｈ１は、第１参照電圧Ｖｒｅｆ１の通常電圧範囲（０．２５〜０．７５［Ｖ］）を考慮して適宜設定すればよく、本実施形態では、０．２７５［Ｖ］（ドライバ部１４のスイッチング素子に流れる電流ｉ１の第１閾値として換算すれば、１．１［Ａ］に相当）に設定されている。
【００２８】
チョッピング信号生成回路１５３は、コンパレータ１５１の出力論理がハイレベルであるときに、トランジスタＮ１〜Ｎ３のオン期間をチョッピングするための第１チョッピング信号（ＰＷＭ［Pulse Width Modulation］信号）Ｓａを生成する手段である。
【００２９】
コンパレータ１５２の出力論理は、反転入力端（−）に印加される第１参照電圧Ｖｒｅｆ１と、非反転入力端（＋）に印加される第２閾値電圧Ｖｔｈ２との高低に応じて変遷する。すなわち、コンパレータ１５２は、第１参照電圧Ｖｒｅｆ１が第２閾値電圧Ｖｔｈ２よりも高ければローレベルを出力し、低ければハイレベルを出力する。なお、コンパレータ１５２の出力信号は、第１チョッピング信号Ｓａの許可／遮断を決定するためのイネーブル信号Ｓｂとなる。従って、第２閾値電圧Ｖｔｈ２は、第１参照電圧Ｖｒｅｆ１として通常取り得ない電圧レベル（すなわち、過電流発生のおそれがあるため、過電流保護機能部１６の動作を阻害しないように、定電流チョッピング駆動を停止すべき電圧レベル）に適宜設定すればよく、本実施形態では１．２［Ｖ］（ドライバ部１４のスイッチング素子に流れる電流ｉ１の第２閾値として換算すれば４．８［Ａ］に相当）に設定されている。
【００３０】
ＡＮＤ回路１５４は、第１チョッピング信号Ｓａと遮断信号Ｓｂの論理積演算を行い、その出力信号を第２チョッピング信号Ｓｃとしてロジック部１２に送出する手段である。すなわち、ＡＮＤ回路１５４は、第１参照電圧Ｖｒｅｆ１が第２閾値電圧Ｖｔｈ２よりも低ければ第１チョッピング信号Ｓａをそのまま出力し、高ければ第１チョッピング信号Ｓａに依ることなくローレベルを出力する。
【００３１】
過電流保護機能部１６は、Ｎチャネル電界効果トランジスタＮ４〜Ｎ６と、センス抵抗１６１と、コンパレータ１６２と、タイマ回路１６３と、を有して成る。
【００３２】
トランジスタＮ４〜Ｎ６は、トランジスタＮ１〜Ｎ３と同期制御されるスイッチング素子である。トランジスタＮ４〜Ｎ６のドレイン及びゲートは、トランジスタＮ１〜Ｎ３のドレイン及びゲートに各々接続されており、ソースはセンス抵抗１６１の一端に共通接続されている。なお、センス抵抗１６１の他端は接地ラインに接続されている。従って、トランジスタＮ４〜Ｎ６のオン期間には、電流ｉ１と同様の挙動を示すモニタ電流ｉ２がセンス抵抗１６１に流されることになる。なお、トランジスタＮ４〜Ｎ６のゲート面積は、トランジスタＮ１〜Ｎ３のゲート面積のｎ分の１（本実施形態では１０００分の１）とされているため、モニタ電流ｉ２も電流ｉ１のｎ分の１となる。
【００３３】
センス抵抗１６１は、モニタ電流ｉ２が流される抵抗素子（本実施形態では１０［Ω］程度）であり、その一端には、モニタ電流ｉ２に応じてその電圧レベルが変動する第２参照電圧Ｖｒｅｆ２が生成される。なお、本実施形態のモータ駆動装置１ａでは、その通常駆動時において、上記のセンス抵抗１６１に０．００１〜０．００３［Ａ］（電流ｉ１の１０００分の１）のモニタ電流ｉ２が流れるため、第２参照電圧Ｖｒｅｆ２の電圧レベルは、通常、０．０１〜０．０３［Ｖ］程度の電圧範囲で変遷することになる。
【００３４】
コンパレータ１６２の出力論理は、非反転入力端（＋）に印加される第２参照電圧Ｖｒｅｆ２と、反転入力端（−）に印加される第３閾値電圧Ｖｔｈ３との高低に応じて変遷する。すなわち、コンパレータ１６２は、第２参照電圧Ｖｒｅｆ２が第３閾値電圧Ｖｔｈ３よりも高ければハイレベルを出力し、低ければローレベルを出力する。なお、コンパレータ１６２の出力信号は、タイマ回路１６３のカウント開始（すなわち過電流継続時間の起点）を指示するトリガ信号Ｓｄとなる。従って、第３閾値電圧Ｖｔｈ３は、第２参照電圧Ｖｒｅｆ２として通常取り得ない電圧レベル（すなわち、過電流保護動作を発動すべき電圧レベル）に適宜設定すればよく、本実施形態では０．０４８［Ｖ］（ドライバ部１４のスイッチング素子に流れる電流ｉ１の第３閾値として換算すれば、４．８［Ａ］に相当）に設定されている。
【００３５】
タイマ回路１６３は、トリガ信号Ｓｄのイネーブル（ハイレベル）をトリガとして所定マスク時間Ｔのカウントを開始し、そのイネーブル継続時間が上記のマスク時間Ｔに達したときに、その出力論理をイネーブル（ハイレベル）にラッチする手段（イネーブル制限手段）である。なお、タイマ回路１６３の出力信号は、ドライバ部１４のスイッチング素子をオフラッチするための過電流保護信号Ｓｅ（トリガ信号Ｓｄがマスク時間Ｔに亘ってイネーブル状態に維持されたときに初めてイネーブルとされる信号）として、ロジック部１２に送出される。
【００３６】
続いて、上記構成から成るモータ駆動装置１ａの定電流チョッピング動作及び過電流保護動作について、図２を参照しながら詳細に説明する。
【００３７】
ドライバ部１４のスイッチング素子に流れる電流ｉ１が第１閾値（本実施形態では１．１［Ａ］）に達していない場合、Ｖｒｅｆ１＜Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２となり、Ｖｒｅｆ２＜Ｖｔｈ３となる（図中（Ｘ））。従って、第１チョッピング信号Ｓａはローレベル、遮断信号Ｓｂはハイレベルとなり、第２チョッピング信号Ｓｃはローレベルに維持される。また、トリガ信号Ｓｄはローレベルとなるため、過電流保護信号Ｓｅもローレベルに維持される。このとき、ロジック部１２では、第２チョッピング信号Ｓｃ及び過電流保護信号Ｓｅがいずれもローレベルであることに鑑み、定電流チョッピング動作及び過電流保護動作はいずれも必要でないと判断される。その結果、ドライバ部１４のスイッチング素子には通常の駆動信号（ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬ）が供給されることになる。
【００３８】
一方、電流ｉ１が上記の第１閾値には達しているが、第２、第３閾値（本実施形態ではいずれも４．８［Ａ］）に達していない場合、Ｖｔｈ１≦Ｖｒｅｆ１＜Ｖｔｈ２となり、また、Ｖｒｅｆ２＜Ｖｔｈ３となる（図中（Ｙ））。従って、第１チョッピング信号Ｓａについては、そのＰＷＭ駆動が開始される一方、遮断信号Ｓｂについては、引き続きハイレベルに維持されるため、第１チョッピング信号Ｓａは、ＡＮＤ回路１５４で遮断されることなく、第２チョッピング信号Ｓｃとしてロジック部１２に送出される。このとき、ロジック部１２は、第２チョッピング信号ＳｃのＰＷＭ駆動に従い、トランジスタＮ１〜Ｎ３のオン期間をチョッピングするように、各相下側のプレ駆動信号（ｕｌ、ｖｌ、ｗｌ）の生成を行う。その結果、トランジスタＮ１〜Ｎ３には、ＰＷＭ駆動された駆動信号（ＵＬ、ＶＬ、ＷＬ）が供給され、通常の定電流チョッピング動作が行われることになる。なお、電流ｉ１が上記の第３閾値に達していない場合、先述したように、Ｖｒｅｆ２＜Ｖｔｈ３となるため、トリガ信号Ｓｄ及び過電流保護信号Ｓｅは、引き続きローレベルに維持される。よって、ロジック部１２では、過電流保護信号Ｓｅがローレベルであることに鑑み、過電流保護動作は必要でないと判断される。
【００３９】
次に、電流ｉ１が上記の第２、第３閾値に達した場合、Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２≦Ｖｒｅｆ１となり、Ｖｔｈ３≦Ｖｒｅｆ２となる（図中（Ｚ））。従って、第１チョッピング信号Ｓａについては、引き続きそのＰＷＭ駆動が行われる一方、遮断信号Ｓｂについては、その論理がハイレベルからローレベルに変遷される。そのため、第１チョッピング信号Ｓａは、ＡＮＤ回路１５４で遮断され、第２チョッピング信号Ｓｃとしてはローレベルがロジック部１２に送出される。その結果、上記の定電流チョッピング動作は強制的に停止されて、ドライバ１部４のスイッチング素子には通常の駆動信号（ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬ）が供給されることになる。
【００４０】
一方、電流ｉ１が上記の第３閾値に達した場合、先述したように、Ｖｔｈ３≦Ｖｒｅｆ２となるため、トリガ信号Ｓｄはハイレベルに変遷される。その結果、トリガ信号Ｓｄのイネーブル（ハイレベル）をトリガとして、タイマ回路１６３でのカウントが開始され、トリガ信号Ｓｄのイネーブル継続時間が所定のマスク時間Ｔに達したときに、過電流保護信号Ｓｅがイネーブル（ハイレベル）にラッチされる。このとき、ロジック部１２は、過電流保護信号Ｓｅのイネーブルに鑑みて、過電流が発生していることを認識し、モータ２の駆動を停止するように、各相のプレ駆動信号（ｕｈ、ｕｌ、ｖｈ、ｖｌ、ｗｈ、ｗｌ）を生成する。その結果、トランジスタＰ１〜Ｐ３には、全てハイレベルとされた駆動信号（ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ）が供給され、トランジスタＮ１〜Ｎ３には、全てローレベルとされた駆動信号（ＵＬ、ＶＬ、ＷＬ）が供給される。従って、ドライバ部１４のスイッチング素子は全てオフラッチされ、モータ２の駆動は完全に停止されることになる。
【００４１】
なお、本実施形態のモータ駆動装置１ａでは、ドライバ部１４のスイッチング素子に流れる電流ｉ１が上記の第２、第３閾値に達して以後、過電流保護動作が発動されるまでの間、すなわち、上記のマスク時間Ｔが経過するまでの間は、定電流チョッピング動作が行われることなく、ドライバ部１４のスイッチング素子に過電流が流入し続ける。従って、上記のマスク時間Ｔは、不要なノイズを無視して過電流の誤検出を回避することができ、かつ、そのカウント中に流入する過電流によってスイッチング素子の破壊が生じないように、適切な長さ（数百［ｎｓ］〜数［μｓ］程度、本実施形態では３［μｓ］）に設定すべきである。
【００４２】
上記したように、本実施形態のモータ駆動装置１ａは、ドライバ部１４のスイッチング素子に流れる電流ｉ１が第１閾値（第１閾値電圧Ｖｔｈ１によって設定される閾値）に達したときに、該スイッチング素子のオン期間をチョッピングするための第１チョッピング信号Ｓａを生成するチョッピング信号生成手段（１５１、１５３）と；前記スイッチング素子に流れる電流ｉ１が第１閾値よりも大きい第２閾値（第２閾値電圧Ｖｔｈ２によって設定される閾値）に達したときに、第１チョッピング信号Ｓａを遮断するチョッピング信号遮断手段（１５２、１５４）と；前記スイッチング素子に流れる電流ｉ１が第１閾値よりも大きい第３閾値（第３閾値電圧Ｖｔｈ３によって設定される閾値）に達し、かつ、その継続時間が所定のマスク時間Ｔに達したときに、前記スイッチング素子をオフラッチするための過電流保護信号Ｓｅを生成する過電流保護機能部１６と；を有して成る。
【００４３】
このような構成とすることにより、ドライバ部１４に継続的な過電流が発生した場合には、定電流チョッピング動作を強制的に停止することができるので、当該定電流チョッピング動作によって過電流の継続が寸断されることを回避し、過電流保護機能部１６での過電流検出動作、延いては、過電流保護動作を支障なく実行することが可能となる。
【００４４】
従って、本実施形態のモータ駆動装置１ａであれば、従来の構成と異なり、過電流状態のままで定電流チョッピング動作が継続されることはないので、ドライバ部１４のスイッチング素子として、耐破壊実力の小さいトランジスタを用いた場合でも、その破壊を効果的に防止することが可能となる。
【００４５】
すなわち、本実施形態のモータ駆動装置１ａであれば、定電流チョッピング機能と過電流保護機能との相互干渉を何ら考慮することなく、両方の機能を十全に発揮させて、装置の信頼性並びに安全性を向上することが可能となる。
【００４６】
なお、本実施形態のモータ駆動装置１ａにおいて、第２、第３閾値電圧Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ３によって各々設定される上記の第２閾値と第３閾値とは、互いに同値に設定されている。このような設定とすることにより、理想的には、定電流チョッピング動作の停止と、過電流検出動作の開始（すなわち、マスク時間Ｔのカウント開始）が同時にトリガされることになる。従って、定電流チョッピング機能と過電流保護機能との相互干渉期間を極力低減し、装置の信頼性並びに安全性を向上することが可能となる。
【００４７】
また、本実施形態のモータ駆動装置１ａは、ドライバ部１４のスイッチング素子に流れる電流ｉ１（或いはそのモニタ電流ｉ２）に応じてその電圧レベルが変動する第１、第２参照電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２を各々別系統で生成する手段を有して成り、定電流チョッピング機能部１５（チョッピング信号生成手段、及び、チョッピング信号遮断手段）では、第１参照電圧Ｖｒｅｆ１に基づいて第１チョッピング信号Ｓａの生成及び遮断を行う一方、過電流保護機能部１６では、第２参照電圧Ｖｒｅｆ２に基づいて過電流保護信号Ｓｅの生成を行う構成としている。
【００４８】
このような構成とすることにより、過電流の誤検出に起因する誤動作を防止することが可能となる。特に、過電流保護機能部１６にて参照される第２参照電圧Ｖｒｅｆ２を装置内部のセンス抵抗１６１で生成する構成であれば、万一、装置外部のセンス抵抗Ｒｅｘ１に接触不良や短絡等が生じ、第１参照電圧Ｖｒｅｆ１を正常に生成することができない場合であっても、過電流保護動作（過電流発生時のオフラッチ動作）については、何ら支障なく正常に機能させることができる。従って、装置の信頼性並びに安全性を向上することが可能となる。
【００４９】
なお、上記の実施形態では、三相全波モータの駆動制御を行うモータ駆動装置に本発明を適用した場合を例に挙げて説明を行ったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、他形式のモータ（ＤＣモータやステッピングモータなど）を駆動対象とするモータ駆動装置、及び、これを用いた電気機器にも広く適用することが可能である。
【００５０】
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。
【００５１】
例えば、上記の実施形態では、ドライバ部１４の接地ライン側に流れる電流を検出し、定電流チョッピング機能、並びに、過電流保護機能を実現する構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、ドライバ部１４の電源ライン側に流れる電流を検出して、上記各機能を実現する構成としても構わない。
【００５２】
図３は、本発明に係るモータ駆動装置の第２実施形態を示すブロック図（一部に回路図を含む）である。なお、先述の第１実施形態と同様の部分については、同一符号を付すことで詳細な説明を省略する。
【００５３】
本図に示す通り、本実施形態のモータ駆動装置１ｂは、ドライバ部１４の電源ライン側に流れる駆動電流ｉ３を検出して、定電流チョッピング機能を実現する定電流チョッピング機能部１７と、駆動電流ｉ３のモニタ電流ｉ４を検出して、過電流保護機能を実現する過電流保護機能部１８と、を有して成る。なお、モータ駆動装置１ｂには、ドライバ部１４の電源ライン側に流れる駆動電流ｉ３を検出するためのセンス抵抗Ｒｅｘ２（本実施形態では、０．２５［Ω］程度）が外部接続されている。
【００５４】
ドライバ部１４を構成するトランジスタＰ１〜Ｐ３のソースは、センス抵抗Ｒｅｘ２の一端に共通接続されている。なお、センス抵抗Ｒｅｘ２の他端は電源ラインに接続されている。トランジスタＮ１〜Ｎ３のソースは接地ラインに共通接続されている。トランジスタＰ１〜Ｐ３のドレインとトランジスタＮ１〜Ｎ３のドレインは、各相毎に接続されており、その接続ノードは、モータ２を構成する各相コイルの一端に各々接続されている。Ｈブリッジ接続された上記のパワートランジスタは、そのゲートに入力される駆動信号（ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬ）に応じて開閉制御され、モータ２を駆動する。このとき、センス抵抗Ｒｅｘ２には電流ｉ３が流れ、当該センス抵抗Ｒｅｘ２の一端には、電流ｉ３に応じてその電圧レベルが変動する第３参照電圧Ｖｒｅｆ３が生成される。
【００５５】
なお、本実施形態のモータ駆動装置１ｂでは、その通常駆動時において、センス抵抗Ｒｅｘ２に１〜３［Ａ］程度の電流ｉ３が流れるため、第３参照電圧Ｖｒｅｆ３の電圧レベルは、通常、（Ｖｃｃ−０．２５）〜（Ｖｃｃ−０．７５）［Ｖ］程度の電圧範囲で変遷することになる。
【００５６】
定電流チョッピング機能部１７は、コンパレータ１７１、１７２と、チョッピング信号生成回路１７３と、ＡＮＤ回路１７４と、を有して成る。
【００５７】
コンパレータ１７１の出力論理は、反転入力端（−）に印加される第３参照電圧Ｖｒｅｆ３と、非反転入力端（＋）に印加される第４閾値電圧Ｖｔｈ４との高低に応じて変遷する。すなわち、コンパレータ１７１は、第３参照電圧Ｖｒｅｆ３が第４閾値電圧Ｖｔｈ４よりも高ければローレベルを出力し、低ければハイレベルを出力する。なお、コンパレータ１７１の出力信号は、チョッピング信号生成回路１７３の動作可否（すなわち、定電流チョッピング駆動の要否）を指示する信号となる。従って、第４閾値電圧Ｖｔｈ４については、第３参照電圧Ｖｒｅｆ３の通常電圧範囲（（Ｖｃｃ−０．２５）〜（Ｖｃｃ−０．７５）［Ｖ］）を考慮して適宜設定すればよく、本実施形態では（Ｖｃｃ−０．２７５）［Ｖ］（ドライバ部１４のスイッチング素子に流れる電流ｉ３の第１閾値として換算すれば、１．１［Ａ］に相当）に設定されている。
【００５８】
チョッピング信号生成回路１７３は、コンパレータ１７１の出力論理がハイレベルであるときに、トランジスタＰ１〜Ｐ３のオン期間をチョッピングするための第１チョッピング信号（ＰＷＭ［Pulse Width Modulation］信号）Ｓａを生成する手段である。
【００５９】
コンパレータ１７２の出力論理は、非反転入力端（＋）に印加される第３参照電圧Ｖｒｅｆ３と、反転入力端（−）に印加される第５閾値電圧Ｖｔｈ５との高低に応じて変遷する。すなわち、コンパレータ１７２は、第３参照電圧Ｖｒｅｆ３が第５閾値電圧Ｖｔｈ５よりも高ければハイレベルを出力し、低ければローレベルを出力する。なお、コンパレータ１７２の出力信号は、第１チョッピング信号Ｓａの許可／遮断を決定するためのイネーブル信号Ｓｂとなる。従って、第５閾値電圧Ｖｔｈ５は、第３参照電圧Ｖｒｅｆ３として通常取り得ない電圧レベル（すなわち、過電流発生のおそれがあるため、過電流保護機能部１８の動作を阻害しないように、定電流チョッピング駆動を停止すべき電圧レベル）に適宜設定すればよく、本実施形態では（Ｖｃｃ−１．２）［Ｖ］（ドライバ部１４のスイッチング素子に流れる電流ｉ３の第２閾値として換算すれば、４．８［Ａ］に相当）に設定されている。
【００６０】
ＡＮＤ回路１７４は、第１チョッピング信号Ｓａと遮断信号Ｓｂの論理積演算を行い、その出力信号を第２チョッピング信号Ｓｃとしてロジック部１２に送出する手段である。すなわち、ＡＮＤ回路１７４は、第３参照電圧Ｖｒｅｆ３が第５閾値電圧Ｖｔｈ５よりも高ければ第１チョッピング信号Ｓａをそのまま出力し、低ければ第１チョッピング信号Ｓａに依ることなくローレベルを出力する。
【００６１】
過電流保護機能部１８は、Ｐチャネル電界効果トランジスタＰ４〜Ｐ６と、センス抵抗１８１と、コンパレータ１８２と、タイマ回路１８３と、を有して成る。
【００６２】
トランジスタＰ４〜Ｐ６は、トランジスタＰ１〜Ｐ３と同期制御されるスイッチング素子である。トランジスタＰ４〜Ｐ６のドレイン及びゲートは、トランジスタＰ１〜Ｐ３のドレイン及びゲートに各々接続されており、ソースはセンス抵抗１８１の一端に共通接続されている。なお、センス抵抗１８１の他端は電源ラインに接続されている。従って、トランジスタＰ４〜Ｐ６のオン期間には、電流ｉ３と同様の挙動を示すモニタ電流ｉ４がセンス抵抗１８１に流されることになる。なお、トランジスタＰ４〜Ｐ６のゲート面積は、トランジスタＰ１〜Ｐ３のゲート面積のｎ分の１（本実施形態では１０００分の１）とされているため、モニタ電流ｉ４も電流ｉ３のｎ分の１となる。
【００６３】
センス抵抗１８１は、モニタ電流ｉ４が流される抵抗素子（本実施形態では１０［Ω］程度）であり、その一端には、モニタ電流ｉ４に応じてその電圧レベルが変動する第４参照電圧Ｖｒｅｆ４が生成される。なお、本実施形態のモータ駆動装置１ｂでは、その通常駆動時において、上記のセンス抵抗１８１に０．００１〜０．００３［Ａ］（電流ｉ３の１０００分の１）のモニタ電流ｉ４が流れるため、第４参照電圧Ｖｒｅｆ４の電圧レベルは、通常、（Ｖｃｃ−０．０１）〜（Ｖｃｃ−０．０３）［Ｖ］の電圧範囲で変遷することになる。
【００６４】
コンパレータ１８２の出力論理は、反転入力端（−）に印加される第４参照電圧Ｖｒｅｆ４と、非反転入力端（＋）に印加される第６閾値電圧Ｖｔｈ６との高低に応じて変遷する。すなわち、コンパレータ１８２は、第４参照電圧Ｖｒｅｆ４が第６閾値電圧Ｖｔｈ６よりも高ければローレベルを出力し、低ければハイレベルを出力する。なお、コンパレータ１８２の出力信号は、タイマ回路１８３のカウント開始（すなわち過電流継続時間の起点）を指示するトリガ信号Ｓｄとなる。従って、第６閾値電圧Ｖｔｈ６は、第４参照電圧Ｖｒｅｆ４として通常取り得ない電圧レベル（すなわち、過電流保護動作を発動すべき電圧レベル）に適宜設定すればよく、本実施形態では、（Ｖｃｃ−０．０４８）［Ｖ］（ドライバ部１４のスイッチング素子に流れる電流ｉ３の第３閾値として換算すれば、４．８［Ａ］に相当）に設定されている。
【００６５】
タイマ回路１８３は、トリガ信号Ｓｄのイネーブル（ハイレベル）をトリガとして所定マスク時間Ｔのカウントを開始し、そのイネーブル継続時間が上記のマスク時間Ｔに達したときに、その出力論理をイネーブル（ハイレベル）にラッチする手段（イネーブル制限手段）である。なお、タイマ回路１８３の出力信号は、ドライバ部１４のスイッチング素子をオフラッチするための過電流保護信号Ｓｅ（トリガ信号Ｓｄがマスク時間Ｔに亘ってイネーブル状態に維持されたときに初めてイネーブルとされる信号）として、ロジック部１２に送出される。
【００６６】
続いて、上記構成から成るモータ駆動装置１ｂの定電流チョッピング動作及び過電流保護動作について、図４を参照しながら詳細に説明する。
【００６７】
ドライバ部１４のスイッチング素子に流れる電流ｉ３が第１閾値（本実施形態では１．１［Ａ］）に達していない場合、Ｖｔｈ４，Ｖｔｈ５＜Ｖｒｅｆ３となり、Ｖｔｈ６＜Ｖｒｅｆ４となる（図中（Ｘ））。従って、第１チョッピング信号Ｓａはローレベル、遮断信号Ｓｂはハイレベルとなり、第２チョッピング信号Ｓｃはローレベルに維持される。また、トリガ信号Ｓｄはローレベルとなるため、過電流保護信号Ｓｅもローレベルに維持される。このとき、ロジック部１２では、第２チョッピング信号Ｓｃ及び過電流保護信号Ｓｅがいずれもローレベルであることに鑑み、定電流チョッピング動作及び過電流保護動作はいずれも必要でないと判断される。その結果、ドライバ部１４のスイッチング素子には通常の駆動信号（ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬ）が供給されることになる。
【００６８】
一方、電流ｉ３が上記の第１閾値には達しているが、第２、第３閾値（本実施形態ではいずれも４．８［Ａ］）に達していない場合、Ｖｔｈ５≦Ｖｒｅｆ３＜Ｖｔｈ４となり、また、Ｖｔｈ６＜Ｖｒｅｆ４となる（図中（Ｙ））。従って、第１チョッピング信号Ｓａについては、そのＰＷＭ駆動が開始される一方、遮断信号Ｓｂについては、引き続きハイレベルに維持されるため、第１チョッピング信号Ｓａは、ＡＮＤ回路１７４で遮断されることなく、第２チョッピング信号Ｓｃとしてロジック部１２に送出される。このとき、ロジック部１２は、第２チョッピング信号ＳｃのＰＷＭ駆動に従い、トランジスタＰ１〜Ｐ３のオン期間をチョッピングするように、各相上側のプレ駆動信号（ｕｈ、ｖｈ、ｗｈ）の生成を行う。その結果、トランジスタＰ１〜Ｐ３には、ＰＷＭ駆動された駆動信号（ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ）が供給され、通常の定電流チョッピング動作が行われることになる。なお、電流ｉ３が上記の第３閾値に達していない場合、先述したように、Ｖｔｈ６＜Ｖｒｅｆ４となるため、トリガ信号Ｓｄ及び過電流保護信号Ｓｅは、引き続きローレベルに維持される。よって、ロジック部１２では、過電流保護信号Ｓｅがローレベルであることに鑑み、過電流保護動作は必要でないと判断される。
【００６９】
次に、電流ｉ３が上記の第２、第３閾値に達した場合、Ｖｒｅｆ３≦Ｖｔｈ４，Ｖｔｈ５となり、Ｖｒｅｆ４≦Ｖｔｈ６となる（図中（Ｚ））。従って、第１チョッピング信号Ｓａについては、引き続きそのＰＷＭ駆動が行われる一方、遮断信号Ｓｂについては、その論理がハイレベルからローレベルに変遷される。そのため、第１チョッピング信号Ｓａは、ＡＮＤ回路１７４で遮断され、第２チョッピング信号Ｓｃとしてはローレベルがロジック部１２に送出される。その結果、上記の定電流チョッピング動作は強制的に停止されて、ドライバ部１４のスイッチング素子には通常の駆動信号（ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬ）が供給されることになる。
【００７０】
一方、電流ｉ３が上記の第３閾値に達した場合、先述したように、Ｖｒｅｆ４≦Ｖｔｈ６となるため、トリガ信号Ｓｄはハイレベルに変遷される。その結果、トリガ信号Ｓｄのイネーブル（ハイレベル）をトリガとして、タイマ回路１８３でのカウントが開始され、トリガ信号Ｓｄのイネーブル継続時間が所定のマスク時間Ｔに達したときに、過電流保護信号Ｓｅがイネーブル（ハイレベル）にラッチされる。このとき、ロジック部１２は、過電流保護信号Ｓｅのイネーブルに鑑みて、過電流が発生していることを認識し、モータ２の駆動を停止するように、各相のプレ駆動信号（ｕｈ、ｕｌ、ｖｈ、ｖｌ、ｗｈ、ｗｌ）を生成する。その結果、トランジスタＰ１〜Ｐ３には、全てハイレベルとされた駆動信号（ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ）が供給され、トランジスタＮ１〜Ｎ３には、全てローレベルとされた駆動信号（ＵＬ、ＶＬ、ＷＬ）が供給される。従って、ドライバ部１４のスイッチング素子は全てオフラッチされ、モータ２の駆動は完全に停止されることになる。
【００７１】
なお、本実施形態のモータ駆動装置１ｂでは、ドライバ部１４のスイッチング素子に流れる電流ｉ３が上記の第２、第３閾値に達して以後、過電流保護動作が発動されるまでの間、すなわち、上記のマスク時間Ｔが経過するまでの間は、定電流チョッピング動作が行われることなく、ドライバ部１４のスイッチング素子に過電流が流入し続ける。従って、上記のマスク時間Ｔは、不要なノイズを無視して過電流の誤検出を回避することができ、かつ、そのカウント中に流入する過電流によってスイッチング素子の破壊が生じないように、適切な長さ（数百［ｎｓ］〜数［μｓ］程度、本実施形態では３［μｓ］）に設定すべきである。
【００７２】
上記したように、本実施形態のモータ駆動装置１ｂは、ドライバ部１４のスイッチング素子に流れる電流ｉ３が第１閾値（第４閾値電圧Ｖｔｈ４によって設定される閾値）に達したときに、該スイッチング素子のオン期間をチョッピングするための第１チョッピング信号Ｓａを生成するチョッピング信号生成手段（１７１、１７３）と；前記スイッチング素子に流れる電流ｉ３が第１閾値よりも大きい第２閾値（第５閾値電圧Ｖｔｈ５によって設定される閾値）に達したときに、第１チョッピング信号Ｓａを遮断するチョッピング信号遮断手段（１７２、１７４）と；前記スイッチング素子に流れる電流ｉ３が第１閾値よりも大きい第３閾値（第６閾値電圧Ｖｔｈ６によって設定される閾値）に達し、かつ、その継続時間が所定のマスク時間Ｔに達したときに、前記スイッチング素子をオフラッチするための過電流保護信号Ｓｅを生成する過電流保護機能部１８と；を有して成る。
【００７３】
このような構成とすることにより、ドライバ部１４に継続的な過電流が発生した場合には、定電流チョッピング動作を強制的に停止することができるので、当該定電流チョッピング動作によって過電流の継続が寸断されることを回避し、過電流保護機能部１８での過電流検出動作、延いては、過電流保護動作を支障なく実行することが可能となる。
【００７４】
従って、本実施形態のモータ駆動装置１ｂであれば、従来の構成と異なり、過電流状態のままで定電流チョッピング動作が継続されることはないので、ドライバ部１４のスイッチング素子として、耐破壊実力の小さいトランジスタを用いた場合でも、その破壊を効果的に防止することが可能となる。
【００７５】
すなわち、本実施形態のモータ駆動装置１ｂであれば、定電流チョッピング機能と過電流保護機能との相互干渉を何ら考慮することなく、両方の機能を十全に発揮させて、装置の信頼性並びに安全性を向上することが可能となる。
【００７６】
なお、本実施形態のモータ駆動装置１ｂにおいて、第５、第６閾値電圧Ｖｔｈ５、Ｖｔｈ６によって各々設定される上記の第２閾値と第３閾値とは、互いに同値に設定されている。このような設定とすることにより、理想的には、定電流チョッピング動作の停止と、過電流検出動作の開始（すなわち、マスク時間Ｔのカウント開始）が同時にトリガされることになる。従って、定電流チョッピング機能と過電流保護機能との相互干渉期間を極力低減し、装置の信頼性並びに安全性を向上することが可能となる。
【００７７】
また、本実施形態のモータ駆動装置１ｂは、ドライバ部１４のスイッチング素子に流れる電流ｉ３（或いはそのモニタ電流ｉ４）に応じてその電圧レベルが変動する第３、第４参照電圧Ｖｒｅｆ３、Ｖｒｅｆ４を各々別系統で生成する手段を有して成り、定電流チョッピング機能部１７（チョッピング信号生成手段、及び、チョッピング信号遮断手段）では、第３参照電圧Ｖｒｅｆ３に基づいて第１チョッピング信号Ｓａの生成及び遮断を行う一方、過電流保護機能部１８では、第４参照電圧Ｖｒｅｆ４に基づいて過電流保護信号Ｓｅの生成を行う構成としている。
【００７８】
このような構成とすることにより、過電流の誤検出に起因する誤動作を防止することが可能となる。特に、過電流保護機能部１８にて参照される第４参照電圧Ｖｒｅｆ４を装置内部のセンス抵抗１８１で生成する構成であれば、万一、装置外部のセンス抵抗Ｒｅｘ２に接触不良や短絡等が生じ、第３参照電圧Ｖｒｅｆ３を正常に生成することができない場合であっても、過電流保護動作（過電流発生時のオフラッチ動作）については、何ら支障なく正常に機能させることができる。従って、装置の信頼性並びに安全性を向上することが可能となる。
【００７９】
また、上記の第１実施形態では、第１参照電圧Ｖｒｅｆ１と第２閾値電圧Ｖｔｈ２とを比較するコンパレータ１５２を用いて、第１チョッピング信号Ｓａの遮断制御を行う構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、過電流保護機能部１６での過電流検出結果（トリガ信号Ｓｄ）に応じて、チョッピング信号遮断機能を実現する構成としても構わない。
【００８０】
図６は、本発明に係るモータ駆動装置の第３実施形態を示すブロック図（一部に回路図を含む）である。なお、先述の第１実施形態と同様の部分については、同一符号を付すことで詳細な説明を省略する。
【００８１】
本実施形態のモータ駆動装置１ｃにおいて、定電流チョッピング機能部１５は、ＡＮＤ回路１５４への遮断信号Ｓｂを生成する手段として、先述したコンパレータ１５２ではなく、過電流保護機能部１６のトリガ信号Ｓｄを反転するインバータ１５５を有して成る。
【００８２】
すなわち、インバータ１５５は、第２参照電圧Ｖｒｅｆ２が第３閾値電圧Ｖｔｈ３よりも高く、過電流保護機能部１６のトリガ信号Ｓｄがハイレベルであるときには、ローレベルの遮断信号Ｓｂを出力し、それとは逆に、第２参照電圧Ｖｒｅｆ２が第３閾値電圧Ｖｔｈ３よりも低く、過電流保護機能部１６のトリガ信号Ｓｄがローレベルであるときには、ハイレベルの遮断信号Ｓｂを出力する。
【００８３】
ＡＮＤ回路１５４は、第１チョッピング信号Ｓａと遮断信号Ｓｂの論理積演算を行い、その出力信号を第２チョッピング信号Ｓｃとしてロジック部１２に送出する手段である。すなわち、ＡＮＤ回路１５４は、第２参照電圧Ｖｒｅｆ２が第３閾値電圧Ｖｔｈ３よりも低ければ第１チョッピング信号Ｓａをそのまま出力し、高ければ第１チョッピング信号Ｓａに依ることなくローレベルを出力する。
【００８４】
続いて、上記構成から成るモータ駆動装置１ｃの定電流チョッピング動作及び過電流保護動作について、図７を参照しながら詳細に説明する。
【００８５】
ドライバ部１４のスイッチング素子に流れる電流ｉ１が第１閾値（本実施形態では１．１［Ａ］）に達していない場合、Ｖｒｅｆ１＜Ｖｔｈ１となり、Ｖｒｅｆ２＜Ｖｔｈ３となる（図中（Ｘ））。従って、第１チョッピング信号Ｓａ及びトリガ信号Ｓｄは、いずれもローレベルとなり、遮断信号Ｓｂはハイレベルとなるので、第２チョッピング信号Ｓｃ及び過電流保護信号Ｓｅは、いずれもローレベルに維持される。このとき、ロジック部１２では、第２チョッピング信号Ｓｃ及び過電流保護信号Ｓｅがいずれもローレベルであることに鑑み、定電流チョッピング動作及び過電流保護動作はいずれも必要でないと判断される。その結果、ドライバ部１４のスイッチング素子には通常の駆動信号（ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬ）が供給されることになる。
【００８６】
一方、電流ｉ１が上記の第１閾値には達しているが、第３閾値（本実施形態では４．８［Ａ］）に達していない場合、Ｖｔｈ１≦Ｖｒｅｆ１となり、また、Ｖｒｅｆ２＜Ｖｔｈ３となる（図中（Ｙ））。従って、第１チョッピング信号Ｓａについては、そのＰＷＭ駆動が開始される一方、遮断信号Ｓｂについては、引き続きハイレベルに維持されるため、第１チョッピング信号Ｓａは、ＡＮＤ回路１５４で遮断されることなく、第２チョッピング信号Ｓｃとしてロジック部１２に送出される。このとき、ロジック部１２は、第２チョッピング信号ＳｃのＰＷＭ駆動に従い、トランジスタＮ１〜Ｎ３のオン期間をチョッピングするように、各相下側のプレ駆動信号（ｕｌ、ｖｌ、ｗｌ）の生成を行う。その結果、トランジスタＮ１〜Ｎ３には、ＰＷＭ駆動された駆動信号（ＵＬ、ＶＬ、ＷＬ）が供給され、通常の定電流チョッピング動作が行われることになる。なお、電流ｉ１が上記の第３閾値に達していない場合、先述したように、Ｖｒｅｆ２＜Ｖｔｈ３となるため、トリガ信号Ｓｄ及び過電流保護信号Ｓｅは、引き続きローレベルに維持される。よって、ロジック部１２では、過電流保護信号Ｓｅがローレベルであることに鑑み、過電流保護動作は必要でないと判断される。
【００８７】
次に、電流ｉ１が上記の第３閾値に達した場合、Ｖｔｈ１≦Ｖｒｅｆ１となり、Ｖｔｈ３≦Ｖｒｅｆ２となる（図中（Ｚ））。従って、第１チョッピング信号Ｓａについては、引き続きそのＰＷＭ駆動が行われる一方、遮断信号Ｓｂについては、トリガ信号Ｓｄのハイレベル遷移に応じて、その論理がハイレベルからローレベルに変遷される。そのため、第１チョッピング信号Ｓａは、ＡＮＤ回路１５４で遮断され、第２チョッピング信号Ｓｃとしてはローレベルがロジック部１２に送出される。その結果、上記の定電流チョッピング動作は強制的に停止されて、ドライバ１部４のスイッチング素子には、通常の駆動信号（ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬ）が供給されることになる。
【００８８】
一方、電流ｉ１が上記の第３閾値に達した場合、先述したように、Ｖｔｈ３≦Ｖｒｅｆ２となるため、トリガ信号Ｓｄはハイレベルに変遷される。その結果、トリガ信号Ｓｄのイネーブル（ハイレベル）をトリガとして、タイマ回路１６３でのカウントが開始され、トリガ信号Ｓｄのイネーブル継続時間が所定のマスク時間Ｔに達したときに、過電流保護信号Ｓｅがイネーブル（ハイレベル）にラッチされる。このとき、ロジック部１２は、過電流保護信号Ｓｅのイネーブルに鑑みて、過電流が発生していることを認識し、モータ２の駆動を停止するように、各相のプレ駆動信号（ｕｈ、ｕｌ、ｖｈ、ｖｌ、ｗｈ、ｗｌ）を生成する。その結果、トランジスタＰ１〜Ｐ３には、全てハイレベルとされた駆動信号（ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ）が供給され、トランジスタＮ１〜Ｎ３には、全てローレベルとされた駆動信号（ＵＬ、ＶＬ、ＷＬ）が供給される。従って、ドライバ部１４のスイッチング素子は全てオフラッチされ、モータ２の駆動は完全に停止されることになる。
【００８９】
なお、本実施形態のモータ駆動装置１ｃでは、ドライバ部１４のスイッチング素子に流れる電流ｉ１が上記の第３閾値に達して以後、過電流保護動作が発動されるまでの間、すなわち、上記のマスク時間Ｔが経過するまでの間は、定電流チョッピング動作が行われることなく、ドライバ部１４のスイッチング素子に過電流が流入し続ける。従って、マスク時間Ｔは、不要なノイズを無視して過電流の誤検出を回避することができ、かつ、そのカウント中に流入する過電流によってスイッチング素子の破壊が生じないように、適切な長さ（数百［ｎｓ］〜数［μｓ］程度、本実施形態では３［μｓ］）に設定すべきである。
【００９０】
上記したように、本実施形態のモータ駆動装置１ｃは、ドライバ部１４のスイッチング素子に流れる電流ｉ１が第１閾値（第１閾値電圧Ｖｔｈ１によって設定される閾値）に達したときに、該スイッチング素子のオン期間をチョッピングするための第１チョッピング信号Ｓａを生成するチョッピング信号生成手段（１５１、１５３）と；前記スイッチング素子に流れる電流ｉ１が第１閾値よりも大きい第３閾値（第３閾値電圧Ｖｔｈ３によって設定される閾値）に達し、かつ、その継続時間が所定のマスク時間Ｔに達したときに、前記スイッチング素子をオフラッチするための過電流保護信号Ｓｅを生成する過電流保護機能部１６と；過電流保護機能部１６において前記スイッチング素子に流れる電流が第１閾値よりも大きい第３閾値に達したと検出されたとき（第３実施形態では、トリガ信号Ｓｄがハイレベルに遷移されたとき）、第１チョッピング信号Ｓａを遮断するチョッピング信号遮断手段（１５５、１５４）と；を有して成る。
【００９１】
このような構成とすることにより、コンパレータ１５２を要することなく、先述の第１実施形態と同様の効果を奏することができるので、装置規模の縮小やコストダウンに貢献することが可能となる。
【００９２】
また、本実施形態のモータ駆動装置１ｃは、ドライバ部１４のスイッチング素子に流れる電流ｉ１（或いはそのモニタ電流ｉ２）に応じてその電圧レベルが変動する第１、第２参照電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２を各々別系統で生成する手段を有して成り、定電流チョッピング機能部１５のチョッピング信号生成手段（１５１、１５３）では、第１参照電圧Ｖｒｅｆ１に基づいて第１チョッピング信号Ｓａの生成を行う一方、過電流保護機能部１６及び定電流チョッピング機能部１５のチョッピング信号遮断手段（１５５、１５４）では、第２参照電圧Ｖｒｅｆ２に基づいて過電流保護信号Ｓｅの生成及び第１チョッピング信号Ｓａの遮断を行う構成としている。
【００９３】
このような構成とすることにより、過電流の誤検出に起因する誤動作を防止することが可能となる。特に、過電流保護機能部１６にて参照される第２参照電圧Ｖｒｅｆ２を装置内部のセンス抵抗１６１で生成する構成であれば、万一、装置外部のセンス抵抗Ｒｅｘ１に接触不良や短絡等が生じ、第１参照電圧Ｖｒｅｆ１を正常に生成することができない場合であっても、過電流保護動作（過電流発生時のオフラッチ動作）については、何ら支障なく正常に機能させることができる。従って、装置の信頼性並びに安全性を向上することが可能となる。
【００９４】
なお、上記した第１〜第３実施形態のモータ駆動装置１ａ〜１ｃについて、ドライバ部１４を構成するパワートランジスタＰ１〜Ｐ３としては、Ｎチャネル電界効果トランジスタを用いても構わない。
【００９５】
また、過電流保護機能部１６、１８については、図５（ａ）、（ｂ）に示す構成としても構わない。すなわち、数十［ｍＶ］のオフセット（先述の第３閾値Ｖｔｈ３に相当）を有するコンパレータ１６２、１８２に対して、それぞれ、センス抵抗１６１、１８１の両端電圧を印加し、その出力論理の変遷に従ってタイマ回路１６３、１８３のオン／オフを行う構成としても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、モータ駆動装置及びこれを用いた電気機器の信頼性並びに安全性を高める上で有用な技術であり、ＤＣモータ、ステッピングモータ、３相ブラシレスモータなど、定電流チョッピング駆動を行う全てのモータ駆動装置に好適な技術である。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】は、本発明に係るモータ駆動装置の第１実施形態を示すブロック図である。
【図２】は、モータ駆動装置１ａの定電流チョッピング動作及び過電流保護動作を説明するための図である。
【図３】は、本発明に係るモータ駆動装置の第２実施形態を示すブロック図である。
【図４】は、モータ駆動装置１ｂの定電流チョッピング動作及び過電流保護動作を説明するための図である。
【図５】は、過電流保護機能部１６、１８の別構成例を示す図である。
【図６】は、本発明に係るモータ駆動装置の第３実施形態を示すブロック図である。
【図７】は、モータ駆動装置１ｃの定電流チョッピング動作及び過電流保護動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９８】
１ａ、１ｂ、１ｃ    モータ駆動装置
２    モータ
３Ｕ、３Ｖ、３Ｗ    ホールセンサ
１１    ホールコンパレータ
１２    ロジック部
１３    プリドライバ部
１４    ドライバ部
１５、１７    定電流チョッピング機能部
１５１、１７１    コンパレータ
１５２、１７２    コンパレータ
１５３、１７３    チョッピング信号生成回路
１５４、１７４    ＡＮＤ回路
１５５    インバータ
１６、１８    過電流保護機能部
１６１、１８１    センス抵抗
１６２、１８２    コンパレータ
１６３、１８３    タイマ回路
Ｐ１〜Ｐ３    Ｐチャネル電界効果トランジスタ（上側出力）
Ｎ１〜Ｎ３    Ｎチャネル電界効果トランジスタ（下側出力）
Ｐ４〜Ｐ６    Ｐチャネル電界効果トランジスタ（上側モニタ）
Ｎ４〜Ｎ６    Ｎチャネル電界効果トランジスタ（下側モニタ）
Ｒｅｘ１、Ｒｅｘ２    センス抵抗
【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６】
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【図７】
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