(57)【要約】【課題】本発明は、電流検出抵抗を一つの半導体基板に実装しつつ、定電圧で駆動する場合やフルスイングで駆動する場合に電力の消費を抑えることが可能なモータ駆動回路を提供する。【解決手段】本発明に係るモータ駆動回路１０は、モータ２０を駆動する回路を一つの半導体基板に実装してあるモータ駆動回路である。そして、本発明に係るモータ駆動回路１０は、半導体基板に実装され、モータ２０に流れる電流を検出する電流検出抵抗３と、電流検出抵抗３を迂回する回路配線４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを駆動する回路を一つの半導体基板に実装してあるモータ駆動回路であって、
前記半導体基板に実装され、前記モータに流れる電流を検出する電流検出抵抗と、
前記電流検出抵抗を迂回する回路配線と
を備えるモータ駆動回路。
【請求項２】
前記回路配線は、前記電流検出抵抗と接続する端子と異なる端子と接続してある、請求項１に記載のモータ駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動回路に関し、特にモータを駆動する回路を一つの半導体基板に実装してあるモータ駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器、自動車等のさまざまな分野では、多くのモータを利用している。たとえば、特許文献１に開示してある電子スロットル制御装置では、スロットルバルブを開方向へ駆動するためにモータを利用している。モータを駆動するためには、たとえばＨブリッジ回路等を含む、モータを駆動するための回路（モータ駆動回路）が必要となる。
【０００３】
しかし、モータを利用する電子機器等の小型化、軽量化のため、モータ駆動回路も小型化、軽量化が求められている。そのため、モータ駆動回路は、モータを駆動する回路を一つの半導体基板に実装したモータドライバＩＣとして構成すること小型化、軽量化が図られている。さらに、モータを定電流で駆動する場合、モータに流れる電流を検出する電流検出抵抗が必要となる。当該電流検出抵抗も一つの半導体基板に実装することで、モータ駆動回路は、さらに小型化、軽量化を図ることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１０６３７２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
モータ駆動回路は、モータを定電流で駆動する場合に限定されるものではなく、モータを定電圧で駆動する場合や、電源の出力電圧に従ってフルスイングで駆動する場合もある。しかし、モータ駆動回路は、電流検出抵抗を一つの半導体基板に実装してあると、モータに流れる電流を検出する必要のない定電圧で駆動する場合やフルスイングで駆動する場合であっても電流検出抵抗に電流が流れ、電力を消費すると共に、電流検出抵抗によって電圧が降下した分だけモータに印加することができる電圧が小さくなるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、電流検出抵抗を一つの半導体基板に実装しつつ、定電圧で駆動する場合やフルスイングで駆動する場合に電力の消費を抑えると共に、電流検出抵抗によって電圧が降下することなくモータを駆動することが可能なモータ駆動回路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】
【０００７】
上記目的を達成するために第１発明に係るモータ駆動回路は、モータを駆動する回路を一つの半導体基板に実装してあるモータ駆動回路であって、半導体基板に実装され、モータに流れる電流を検出する電流検出抵抗と、電流検出抵抗を迂回する回路配線とを備える。
【０００８】
第１発明では、モータに流れる電流を検出する電流検出抵抗を迂回する回路配線とを備えているので、モータに流れる電流を検出する必要のない定電圧で駆動する場合やフルスイングで駆動する場合、回路配線で電流検出抵抗を迂回し、電流検出抵抗に電流が流れないようにして電力の消費を抑えると共に、電流検出抵抗によって電圧が降下することなくモータを駆動することができる。
【０００９】
また、第２発明に係るモータ駆動回路は、第１発明において、回路配線は、電流検出抵抗と接続する端子と異なる端子と接続してある。
【００１０】
第２発明では、回路配線は、電流検出抵抗と接続する端子と異なる端子と接続してあるので、モータに流れる電流を検出する必要のない定電圧で駆動する場合やフルスイングで駆動する場合、電流検出抵抗と接続する端子に代えて回路配線と接続する端子を利用することで、簡単に電流検出抵抗に電流が流れないように回路配線に切替えることができる。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成によれば、本発明に係るモータ駆動回路は、モータに流れる電流を検出する電流検出抵抗を迂回する回路配線とを備えているので、モータに流れる電流を検出する必要のない定電圧で駆動する場合やフルスイングで駆動する場合、回路配線で電流検出抵抗を迂回し、電流検出抵抗に電流が流れないようにして電力の消費を抑えると共に、電流検出抵抗によって電圧が降下することなくモータを駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係るモータ駆動回路の構成を示す回路図である。
【図２】Ｈブリッジ回路の構成を示す回路図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るモータ駆動回路でモータを定電圧で駆動する場合の構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係るモータ駆動回路の構成を示す回路図である。図１に示すモータ駆動回路１０は、モータ２０を駆動するＨブリッジ回路１、Ｈブリッジ回路１から一定の電流が出力できるように制御する定電流制御回路２、モータ２０に流れる電流を検出する電流検出抵抗３、電流検出抵抗を迂回する回路配線４を備えている。Ｈブリッジ回路１、定電流制御回路２、電流検出抵抗３、および回路配線４は、一つの半導体基板に実装してあるので、破線で示すように集積回路（ＩＣ）の内部にある。つまり、モータ駆動回路１０は、モータドライバＩＣとして構成してある。
【００１４】
Ｈブリッジ回路１は、モータ電源端子ＶＭと、電源グランド端子ＰＧＮＤとに接続し、定電流制御回路２から制御信号を供給することで、モータ２０を駆動する出力信号を出力端子ＯＵＴから出力する。モータ電源端子ＶＭは電源３０と接続し、電源グランド端子ＰＧＮＤは接地してある。出力端子ＯＵＴは、モータ２０を構成するコイルと接続してある。
【００１５】
図２は、Ｈブリッジ回路１の構成を示す回路図である。Ｈブリッジ回路１は、スイッチ素子として、たとえばＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）などのトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４と、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４のオン状態／オフ状態（すなわち、モータの動作モード）を制御する出力制御回路１ａとを備えている。
【００１６】
図中の上側にあるトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のソース電極は、いずれも電源３０と接続するモータ電源端子ＶＭと接続してある。図中の下側にあるトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４のソース電極は、いずれも電源グランド端子ＰＧＮＤと接続してある。トランジスタＴｒ１とトランジスタＴｒ３とは、ドレイン電極を互いに接続してあり、その接続ノードが出力端子ＯＵＴと接続してある。また、トランジスタＴｒ２とトランジスタＴｒ４とは、ドレイン電極を互いに接続してあり、その接続ノードが出力端子ＯＵＴと接続してある。トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４のベース電極は、いずれも出力制御回路１ａと接続してある。
【００１７】
たとえば基本動作として、Ｈブリッジ回路１は、トランジスタＴｒ１、およびトランジスタＴｒ４をオン状態にすると、モータ２０を介してトランジスタＴｒ１からトランジスタＴｒ４へと電流が流れ、モータ２０が正回転する。逆に、トランジスタＴｒ２、およびトランジスタＴｒ３をオン状態にすると、モータ２０を介してトランジスタＴｒ２からトランジスタＴｒ３へと電流が流れ、モータ２０が逆回転する。そして、トランジスタＴｒ３、およびトランジスタＴｒ４をオン状態にすると、回転しているモータ２０を停止させることができる。
【００１８】
定電流制御回路２は、比較器２ａと、デジタル・アナログ変換回路２ｂとを備えている。比較器２ａは、デジタル・アナログ変換回路２ｂから出力した基準電圧と、電流検出抵抗３の電圧とを比較し、Ｈブリッジ回路１から一定の電流が出力できるように制御信号を出力している。
【００１９】
電流検出抵抗３は、モータ２０を構成するコイルと接続した出力端子ＯＵＴから電源グランド端子ＰＧＮＤへ流れる電流により電流検出抵抗３の電圧が変化することを利用して、モータ２０に流れる電流を検出している。そのため、定電流制御回路２は、基準電圧と電流検出抵抗３の電圧との差分を制御信号として、Ｈブリッジ回路１に供給することで、Ｈブリッジ回路１から一定の電流が出力できるように制御している。
【００２０】
回路配線４は、電流検出抵抗３を迂回して、Ｈブリッジ回路１から電源グランド端子ＰＧＮＤへ電流を流す配線である。なお、回路配線４と接続してある電源グランド端子ＰＧＮＤは、電流検出抵抗３と接続してある電源グランド端子ＰＧＮＤと異なる端子である。
【００２１】
モータ駆動回路１０は、一定の電流を流してモータ２０を駆動する定電流駆動を行なう場合、電流検出抵抗３に電流を流してモータ２０に流れる電流を検出する必要がある。しかし、モータ駆動回路１０は、モータ２０を定電流で駆動する場合のみに用いられるのではなく、一定の電圧を印加してモータ２０を駆動する定電圧駆動を行なう場合や、電源３０の出力電圧に従ってフルスイングで駆動するフルスイング駆動を行なう場合にも用いることがある。
【００２２】
たとえば、モータ２０を定電圧で駆動する場合、モータ駆動回路１０は、モータ２０に流れる電流を検出する必要がないので、電流検出抵抗３に電流を流す必要がない。逆に、モータ駆動回路１０は、モータ２０を定電圧で駆動する場合、必要のない電流検出抵抗３に電流を流すことで電力を消費する。
【００２３】
そこで、モータ駆動回路１０は、モータ２０を定電圧で駆動する場合、電流検出抵抗３に電流が流れないように迂回する必要がある。
【００２４】
図３は、本発明の実施の形態に係るモータ駆動回路１０でモータ２０を定電圧で駆動する場合の構成を示す回路図である。図３に示すモータ駆動回路１０は、モータ２０を駆動するＨブリッジ回路１、Ｈブリッジ回路１から一定の電圧をモータ２０に印加することができるように制御する定電圧制御回路６、モータ２０に流れる電流を検出する電流検出抵抗３、電流検出抵抗を迂回する回路配線４を備えている。Ｈブリッジ回路１、定電圧制御回路６、電流検出抵抗３、および回路配線４は、一つの半導体基板に実装してあるので、破線で示すように集積回路（ＩＣ）の内部にある。図３に示すモータ駆動回路１０は、定電流制御回路２に代えて定電圧制御回路６を備えている以外、図１に示すモータ駆動回路１０と同じ構成であるため、同じ構成要素について同じ符号を付して詳細な説明は省略する
なお、図３に示すモータ駆動回路１０は、定電流制御回路２に代えて定電圧制御回路６を備えると説明するが、本発明の実施の形態に係るモータ駆動回路１０は、定電流制御回路２および定電圧制御回路６の両方を備え、モータ２０を定電流で駆動する場合、Ｈブリッジ回路１と定電流制御回路２とを接続し、モータ２０を定電圧で駆動する場合、Ｈブリッジ回路１と定電圧制御回路６とを接続している。
【００２５】
定電圧制御回路６は、モータ２０に印加する電圧に基づいてＨブリッジ回路１から出力する電圧を制御する回路である。定電圧制御回路６は、出力端子ＯＵＴからモータ２０に印加する電圧を入力し、当該電圧の変化を制御する制御信号をＨブリッジ回路１に出力している。
【００２６】
図３に示すモータ駆動回路１０は、電流検出抵抗３と接続してある電源グランド端子ＰＧＮＤを接地せずに、回路配線４と接続してある電源グランド端子ＰＧＮＤを接地して、電流検出抵抗３に電流が流れないように迂回してある。そのため、図３に示すモータ駆動回路１０は、モータ２０を定電圧で駆動する場合、電流検出抵抗３に電流が流れないようにして電力の消費を抑えると共に、電流検出抵抗によって電圧が降下することなくモータを駆動することができる。
【００２７】
なお、図３に示すモータ駆動回路１０は、定電圧制御回路６を機能させないことで、フルスイングで駆動することもできる。同様に、フルスイングで駆動する場合も、図３に示すモータ駆動回路１０は、電流検出抵抗３と接続してある電源グランド端子ＰＧＮＤを接地せずに、回路配線４と接続してある電源グランド端子ＰＧＮＤを接地して、電流検出抵抗３に電流が流れないように迂回する。
【００２８】
以上のように、本発明に係るモータ駆動回路１０は、モータ２０に流れる電流を検出する電流検出抵抗３を迂回する回路配線４とを備えているので、モータ２０に流れる電流を検出する必要のない定電圧で駆動する場合やフルスイングで駆動する場合、回路配線４で電流検出抵抗３を迂回し、電流検出抵抗３に電流が流れないようにして電力の消費を抑えると共に、電流検出抵抗によって電圧が降下することなくモータを駆動することができる。
【００２９】
なお、本発明に係るモータ駆動回路１０は、回路配線が、電流検出抵抗３と接続する電源グランド端子ＰＧＮＤと異なる電源グランド端子ＰＧＮＤと接続してある。そのため、本発明に係るモータ駆動回路１０は、電流検出抵抗３と接続する電源グランド端子ＰＧＮＤに代えて回路配線４と接続する電源グランド端子ＰＧＮＤを利用することで、簡単に電流検出抵抗３に電流が流れないように回路配線４に切替えることができる。
【００３０】
本発明に係るモータ駆動回路１０は、電流検出抵抗３と接続する電源グランド端子ＰＧＮＤと、電流検出抵抗３と接続する電源グランド端子ＰＧＮＤとの二つの電源グランド端子ＰＧＮＤを備える場合に限定されない。たとえば、端子の数の制約から、モータ駆動回路１０に一つの電源グランド端子ＰＧＮＤしか備えることができない場合、モータ駆動回路１０は、電流検出抵抗３と電源グランド端子ＰＧＮＤとの接続と、回路配線４と電源グランド端子ＰＧＮＤとの接続とを切替えるスイッチング素子を備えてもよい。
【００３１】
今回開示された実施の形態はすべ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る。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３２】
１  Ｈブリッジ回路、２  定電流制御回路、３  電流検出抵抗、４  回路配線、６  定電圧制御回路、１０  モータ駆動回路、２０  モータ、３０  電源。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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