[发明专利]电动机驱动装置及采用电动机驱动装置的电气设备

说明书

技术领域

本发明涉及进行电动机的驱动控制的电动机驱动装置及采用电动机驱动装置的电气设备。

背景技术

在进行电动机驱动控制的电动机驱动装置中，为了将电动机的旋转速度设定在所期望值上，需要将加在电动机线圈一端上的驱动电压(进而在电动机线圈中流动的驱动电流)控制所期望值上。

因此，在已有的电动机驱动装置中，如图13所示，一般采用如下结构，即：通过采用双极晶体管Tr1～Tr4作为H桥式电路的开关元件，并且因备有根据作为驱动电压设定信号而从外部输入的控制电压Vref，控制上侧晶体管Tr1～Tr2的基极电流的部件(晶体管Tra～Trb和恒定电流源Ia～Ib)，从而将加在电动机线圈L的一端上的驱动电压(进而在电动机线圈L中流动的驱动电流)控制在所期望值(所谓的丢包器类型(droppertype)的调节器结构)。此外，图13的控制电路CNT，是一种根据外部输入的工作模式控制信号FIN，RIN(2值信号)的逻辑，控制晶体管Tr1～Tr4的接通/断开状态(即，电动机的工作模式)的部件。

在由上述构成形成的电动机驱动装置将上侧晶体管Tr1(Tr2)接通期间，在电动机线圈L的一端上，施加使控制电压Vref上升晶体管Tra(Trb)的1Vf，进而使控制电压Vref下降晶体管Tr1(Tr2)的1Vf所得到的驱动电压(与控制电压Vref大致相同值的电压)。

此外，作为与上述关联的其它已有技术，已经公开并提出了关于采用场效应晶体管作为H桥式电路的开关元件，并且对各晶体管的栅极电压进行脉宽调制控制(以下，称为PWM(Pulse Width Modulation)控制)的电动机驱动控制系统(请参照特许第3665565号说明书(以下，称为专利文献1))和使电容器的充放电电压作为三角波输出的三角波生成电路，通过按照根据电源电压的降低来使上述三角波的振幅降低的方式进行控制，进而还根据该振幅降低用于对上述电容器进行充放电的电流值的方式进行控制，从而将所输出的三角波维持在规定的频率上的技术(请参照由本专利申请人提出的日本特开2002-223563号专利公报(以下，称为专利文献2)。

又，至今，作为将带有刷子的直流电动机的旋转速度维持在所期望值上的部件，一般广泛地采用了桥式伺服机构(请参照图14A)和比例电流伺服机构(请参照图14B)等。

此外，作为与上述关联的已有技术，在日本特开平6-245573号专利公报(以下，称为专利文献3)中，由本专利申请人公开并提出了一种直流电动机控制电路，其特征在于，在将音频信号的记录介质的驱动用直流电动机作为控制对象的电阻桥式电子调节(governor)型直流电动机控制电路中，备有PWM方式的控制电路，其频率是超过可听见频率的规定的恒定频率，并根据由上述电阻桥方式的电阻桥式电路检测出的上述直流电动机的旋转状态来调制脉冲宽度，由该控制电路对给上述直流电动机的电力进行切换，从而控制上述直流电动机的旋转速度。

确实地，如果是图13所示的已有结构的电动机驱动装置，则通过用装置外部的分阻电路等适当地生成控制电压Vref，不管电源电压Vcc如何，都可以根据控制电压Vref，将加在电动机线圈L的一端上的驱动电压(进而在电动机线圈L中流动的驱动电流)控制在所期望值上。

但是，在上述已有的电动机驱动装置中，要维持晶体管Tra(Trb)的工作，只能将控制电压Vref设定至从电源电压Vcc中减去晶体管Tra(Trb)的1Vf后的电压值(实际上是还考虑了恒定电流源Ia(Ib)中的电压下降的更低的电压值)为止。因此，加在电动机线圈L的一端上的驱动电压，是比电源电压Vcc至少下降了晶体管Tra(Trb)的1Vf后的电压，不能够有效地活用该电源电压范围。

又，在上述已有的电动机驱动装置中，因为作为H桥式电路的开关元件，使用双极晶体管Tr1～Tr4，所以对该接通/断开控制的响应性不一定高。

此外，专利文献1的已有技术完全是通过根据在电动机线圈中流动的驱动电流，对H桥式电路的开关元件进行PWM驱动，选择地设定电动机的工作模式的技术，关于根据外部输入的控制电压，将加在电动机线圈一端上的驱动电压设定在所期望值上的技术，没有任何公开。