[发明专利]步进电机控制电路和模拟电子计时装置

说明书

技术领域

本发明涉及步进电机控制电路和利用该步进电机控制电路的模拟电 子计时装置(timepiece)。

背景技术

在现有技术方面，在模拟电子计时装置等中，使用了步进电机，该 步进电机包括具有转子贮放孔和用于确定转子的停止位置的定位部的定 子、设置在该转子贮放孔中的转子、以及线圈，其中，通过向线圈提供 交变信号使定子生成磁通量，而使转子旋转和使转子停止在与该定位部 相对应的位置处。

作为控制步进电机的方法而采用的方法是修正驱动系统，其中，当 通过主驱动脉冲驱动步进电机时，通过检测与在步进电机中生成的感生 电压相对应的感生信号来检测步进电机是否旋转，并且通过具有不同脉 冲宽度的主驱动脉冲来驱动步进电机，或者根据步进电机是否旋转的检 测结果，通过脉冲宽度比主驱动脉冲的脉冲宽度大的修正驱动脉冲来强 迫旋转步进电机(例如，参见JP-B-61-15385)。

在WO 2005/119377中，在检测步进电机的旋转时，除了检测感生信 号以外还设置有用于比较和确定检测时间和基准时间的单元，并且在利 用主驱动脉冲P11旋转了步进电机之后，如果感生信号低于预定基准阈 值电压Vcomp，则输出修正驱动脉冲P2，并且将用于下一次的主驱动脉 冲P1改变成具有比用于驱动的主驱动脉冲P11更大的能量的主驱动脉冲 P12。如果在利用主驱动脉冲P12旋转转子时的检测时间早于基准时间， 则将主驱动脉冲P12改变成主驱动脉冲P11，并且根据驱动期间的负载利 用主驱动脉冲P11进行旋转，以减少电流消耗。

然而，存在这样的问题，即，在因转子的自由振动而出现感生信号 的峰值时的时间(time of the day)受齿轮系负载波动影响，并且峰值电 压的变化与经过时间成比例地增加。

因为负载的变化存在于单独移动中，所以出现这样的问题，即，难 于基于感生信号的峰值出现时间而执行稳定的驱动脉冲控制。

发明内容

本发明的一个方面是，通过执行对旋转的准确检测来执行稳定的驱 动脉冲控制，而不受负载中的波动或变化影响。

根据本发明的该方面，提供了一种步进电机控制电路，该步进电机 控制电路包括：旋转检测单元，该旋转检测单元被设置成检测由于步进 电机的转子的旋转而生成的感生信号，并且根据所述感生信号在预定检 测区间中是否超过预定基准阈值电压来检测所述步进电机的旋转状态； 和控制单元，该控制单元被设置成，根据所述旋转检测单元的检测结果， 用彼此具有不同能量的多个主驱动脉冲中的任一个主驱动脉冲或者用能 量比各主驱动脉冲的能量大的修正驱动脉冲对所述步进电机进行驱动控 制，其中所述检测区间被分成紧接在用所述主驱动脉冲驱动之后的第一 区间、所述第一区间之后的第二区间，以及所述第二区间之后的第三区 间，在负载递增小于正常负载的状态(较小负载)下，所述第一区间是 用于确定所述转子在第二象限中的旋转状态的区间，而所述第二区间和 所述第三区间是用于确定所述转子在第三象限中的旋转状态的区间，并 且当所述旋转检测单元在所述第一区间和所述第三区间中的至少一个区 间中未检测到超过所述基准阈值电压的感生信号，但在所述第二区间中 检测到超过所述基准阈值电压的感生信号时，所述控制单元将所述主驱 动脉冲改变成具有更大能量的主驱动脉冲。

当所述旋转检测单元在所述第二区间中检测到超过所述基准阈值电 压的感生信号时，所述控制单元将所述主驱动脉冲改变成具有更大能量 的主驱动脉冲。

优选的是，当所述旋转检测单元在所述第二区间中检测到超过所述 基准阈值电压的感生信号时，并且如果在所述第三区间中检测到超过所 述基准阈值电压的感生信号，则所述控制单元将所述主驱动脉冲改变成 具有更大能量的主驱动脉冲，而不用所述修正驱动脉冲进行驱动。

优选的是，当所述旋转检测单元在所述第三区间中未检测到超过所 述基准阈值电压的感生信号时，所述控制单元用修正驱动脉冲进行驱动， 随后将所述主驱动脉冲改变成具有更大能量的主驱动脉冲。

优选的是，当所述旋转检测单元至少在所述第一区间和所述第三区 间中检测到超过所述基准阈值电压的感生信号时，所述控制单元不改变 所述主驱动脉冲。

优选的是，当所述旋转检测单元仅在所述第三区间中检测到超过所 述基准阈值电压的感生信号出现一次或连续出现预定次数时，所述控制 单元将所述主驱动脉冲改变成具有更小能量的主驱动脉冲。