CN101557098B - 电机驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够防止由电机中产生的逆电动势引起的误动作和故障并且具有简单结构的电机驱动电路。本发明的电机驱动电路，至少具有一组串联连接的两个开关元件，在所述两个开关元件中，对连接到电源侧的一个开关元件并联连接二极管，并且在所述两个开关元件的连接中点连接驱动对象的电机的端子，该电机驱动电路包括电压传送元件，该电压传送元件将所述电机中产生的逆电动势的电压，从所述两个开关元件的连接中点传送到所述两个开关元件中的连接在接地侧的另一个开关元件的输入端，所述另一个开关元件基于通过所述电压传送元件传送的在所述电机中产生的逆电动势的电压，进行导通动作。

Description

电机驱动电路
技术领域
本发明涉及一种电机驱动电路，例如适用于光盘装置的电机驱动电路。
背景技术
目前，作为对光盘装置的托盘进行开闭驱动的负载电机的驱动电路，广泛地使用H桥电路。
然而，在光盘装置中，即使在装置整体的电源断开时，也能够手动地关闭载置光盘的托盘，并且随着托盘的开闭动作，对该托盘进行开闭驱动的负载电机也旋转动作。此时，由于负载电机作为发电机进行动作，所以在该负载电机的两端子之间产生逆电动势，并且在该电动势过大的情况下，存在诱发***电路的误动作或故障的问题。
作为用于解决这种问题的方法，例如在专利文献1中公开有下述技术，即，设置过电压检测电路，该过电压检测电路对于作为负载电机的驱动电路的H桥电路的输出端上的电压相比电源电压高规定电平以上、或是相比接地电平低一定电平以下进行检测，并且根据过电压检测电路的输出，在比电源电压高一定电平以上时，导通连接在H桥电路的输出端上的接地侧的输出晶体管，或者在比接地电平低一定电平以下时，导通连接在H桥电路的输出端上的电源侧的输出晶体管。
专利文献1：日本专利特开2003-199392号公报
但是，在专利文献1公开的发明中，由于需要与H桥电路分别地设置上述过电压检测电路，并且该过电压检测电路的结构复杂，所以电机驱动电路整体的结构变得复杂，同时存在体积变大的问题。
发明内容
考虑到以上问题，本发明提供一种具有简单结构的电机驱动电路，并且该电机驱动电路能够防止由电机中产生的逆电动势引起的误动作或故障的产生。
为了解决上述问题，在本发明中提供一种电机驱动电路，至少具有一组串联连接的两个开关元件，在所述两个开关元件中，对连接到电源侧的一个开关元件并联连接二极管，并且在所述两个开关元件的连接中点连接驱动对象的电机的端子，该电机驱动电路包括电压传送元件，该电压传送元件将所述电机中产生的逆电动势的电压，从所述两个开关元件的连接中点传送到所述两个开关元件中的连接在接地侧的另一个开关元件的输入端，所述另一个开关元件基于通过所述电压传送元件传送的在所述电机中产生的逆电动势的电压，进行导通动作。
根据本发明，能够实现具有简单结构的电机驱动电路，并且能够防止在电机中产生的逆电动势通过二极管对和电源连接的其他电路产生恶劣影响，从而能够防止由电机中产生的逆电动势引起的误动作或故障的产生。
附图说明
图1是表示现有的电机驱动电路的结构例的电路图。
图2是用于说明采用现有的电机驱动电路时，施加到信号处理IC上的电压的波形图。
图3是用于说明采用现有的电机驱动电路时，施加到信号处理IC上的电压的概念图。
图4是表示根据第一实施方式的电机驱动电路的结构例的电路图。
图5是用于说明采用根据第一实施方式的电机驱动电路时，施加到信号处理IC上的电压的波形图。
图6是用于说明采用根据第一实施方式的电机驱动电路时，施加到信号处理IC上的电压的概念图。
图7是用于说明在负载电机是AC电机的情况下，采用现有的电机驱动电路时，施加到信号处理IC上的电压的波形图。
图8是表示根据第二实施方式的电机驱动电路的结构例的电路图。
图9是用于说明采用根据第二实施方式的电机驱动电路时，施加到信号处理IC上的电压的波形图。
符号说明
10、30：电机驱动电路；2、31：负载电机；11、32：H桥电路；4、5：输出级驱动用放大器；6：信号处理IC；D1～D4：保护二极管；Q1、Q2：上侧晶体管；Q3、Q4：下侧晶体管；Vcc：电源线；Vgrand：地线。
具体实施方式
下面，参考附图详细描述本发明的实施方式。
(1)第一实施方式
在图1中，1作为整体，示出在现有的光盘装置中使用的负载电机2的电机驱动电路。并且，在本实施方式中，负载电机2是DC(DirectCurrent：直流电)电机。
该电机驱动电路1包括：由串联连接的第一上侧晶体管Q1和第一下侧晶体管Q3以及串联连接的第二上侧晶体管Q2和第二下侧晶体管Q4构成的所谓的H桥电路3。在本实施方式中，第一和第二上侧晶体管Q1、Q2由pnp型晶体管构成，第一和第二下侧晶体管Q3、Q4由npn型晶体管构成。
第一上侧晶体管Q1的发射极连接电源线Vcc，集电极连接第一下侧晶体管Q3的集电极，基极连接第一输出级驱动用放大器4的输出端。此外，第一下侧晶体管Q3的发射极连接到地线Vgrand上，基极连接到第一输出级驱动用放大器4的输出端上。
同样地，第二上侧晶体管Q2的发射极连接电源线Vcc，集电极连接第二下侧晶体管Q2的集电极，基极连接第二输出级驱动用放大器5的输出端。此外，第二下侧晶体管Q4的发射极连接到地线Vgrand上，基极连接到第二输出级驱动用放大器5的连接端上。
此外，在第一上侧晶体管Q1、第二上侧晶体管Q2、第一下侧晶体管Q3和第二下侧晶体管Q4上并联连接第一～第四保护二极管D1～D4，分别以与在第一上侧晶体管Q1、第二上侧晶体管Q2、第一下侧晶体管Q3和第二下侧晶体管Q4中流动的电流方向相反的方向作为正方向。
进一步地，在第一上侧晶体管Q1的发射极和第一下侧晶体管Q3的发射极的连接中点P1构成的H桥电路3的一个输出端以及在第二上侧晶体管Q2的发射极和第二下侧晶体管Q4的发射极的连接中点P2构成的H桥电路3的另一个输出端之间，连接作为驱动对象的负载电机2。
由此，在该电机驱动电路1中，通过对第一和第二输出级驱动用放大器4、5施加相互反相的驱动电压，能够沿正转方向和反转方向的期望方向，旋转驱动上述负载电机2。
然而，在上述的现有电机驱动电路1中，在光盘装置的电源断开的状态下，托盘由人手关闭而旋转驱动负载电机2时，该负载电机2作为发电机动作，在负载电机2的两端子之间产生如图2中示出的逆电动势的电压V1。
并且，如图2和图3中所示，此时产生的逆电动势的电压V1由在第一上侧晶体管Q1的发射极和集电极之间连接的第一保护二极管D1，仅降低规定电压VF量之后，施加到在电源线Vcc和地线Vgrand之间连接的信号处理IC(Integrated Circuit：集成电路)6上。并且，在图3中，箭头x表示基于在负载电机2中产生的电动势而流动的电流的路径。因此，此时，基于施加到信号处理IC6上的上述逆电动势的电压V2比信号处理IC6的最大额定电源电压V3大的情况下，存在导致信号处理IC6的误动作和破坏的问题。
因此，如图4所示，其中与图1的对应部分给出相同的符号，在根据本实施方式的电机驱动电路10中，相对于图1中的上述电机驱动电路1，H桥电路11的一个输出端和第一下侧晶体管Q3的输入端之间由第一电阻R1连接，同时H桥电路11的另一个输出端和第二下侧晶体管Q4的输入端之间由第二电阻R2连接。
具体地，在根据本实施方式的电机驱动电路10的情况下，在第一上侧晶体管Q1的集电极和第一下侧晶体管Q3的集电极的连接中点P1、与第一下侧晶体管Q3的基极之间，连接具有规定电阻值的第一电阻R1，同时在第二上侧晶体管Q2的集电极和第二下侧晶体管Q4的集电极的连接中点P2、与第二下侧晶体管Q4的基极之间，连接具有与第一电阻R1相同的电阻值的第二电阻R2。
这样，在本实施方式的电机驱动电路10中，在采用该电机驱动电路10的装置(下面作为光盘装置)的电源断开的状态下，由人手旋转驱动负载电机2时，由在该负载电机2的两端子之间产生的逆电动势导致的电压分别通过第一和第二电阻R1、R2输入到第一和第二下侧晶体管Q3、Q4的基极上。
在这种情况下，当在光盘装置的电源断开的状态时，由于第一和第二输出级驱动用放大器4、5的输出是高阻抗，所以在第一或第二下侧晶体管Q3、Q4的基极上施加由上述逆电动势导致的电压。从而，第一和第二下侧晶体管Q3、Q4变成导通状态，负载电机2的端子和地线Vgrand通过低阻抗连接。
结果，如图5和图6所示，负载电机2的逆电动势的电压V10下降，并且该电压V10在第一上侧晶体管Q1的发射极和集电极之间连接的第一保护二极管D1仅下降规定电压VF量之后，施加到信号处理IC6上。并且，在图6中，箭头y表示基于在负载电机2中产生的电动势而流动的电流的路径。
因此，如图5所示，由于此时基于施加到信号处理IC6上的上述逆电动势的电压V11变得比信号处理IC6的最大额定电源电压V3小，所以能够有效地预先防止由上述负载电机2的逆电动势导致信号处理IC6的误动作，以及防止在信号处理IC6中产生故障。
并且，上述第一和第二电阻R1、R2的电阻值是能够充分驱动第一和第二输出级驱动用放大器4、5的电阻值。由此，由于一般动作时第一和第二下侧晶体管Q3、Q4的基极电压仅由各自对应的第一或第二输出级驱动用放大器4、5的驱动电压决定，所以第一和第二电阻R1、R2不会影响H桥电路11的动作。
如上所述，根据本实施方式的电机驱动电路10，由人手旋转驱动负载电机2时，基于在该负载电机2的两端子之间产生的逆电动势，能够使施加到信号处理IC6上的电压V11比信号处理IC6的最大额定电源电压V3小，从而能够有效地预先防止由负载电机2的逆电动势导致的信号处理IC6误动作，以及防止在信号处理IC6中产生故障。
(2)第二实施方式
在图1的电机驱动电路1中，在负载电机2是AC(AlternatingCurrent：交流电)电机的情况下，如图7所示，在光盘装置的电源断开的状态下，由人手旋转驱动负载电机2时，由在该负载电机2的两端子之间产生的逆电动势导致的电压V20是交流波形。
此外，该电压V20由在第一上侧晶体管Q1的发射极和集电极之间连接的第一保护二极管D1仅降低规定电压VF部分后的如图7中示出的波形的电压V21施加到信号处理IC6上。因此，此时在施加到信号处理IC6上的电压V21的最大值比信号处理IC6的最大额定电源电压V3大的情况下，与负载电机2是DC电机时相同，存在导致信号处理IC6误动作和故障的问题。
因此，如图8所示，其中与图1的对应部分给出相同的符号，在根据本实施方式的电机驱动电路30中，以负载电机31是AC电机为前提，H桥电路32的一个输出端和第一下侧晶体管Q3的输入端之间连接第一电容C1，同时H桥电路31的另一个输出端和第二下侧晶体管Q4的输入端之间由第二电容C2连接。
具体地，在根据本实施方式的电机驱动电路30中，在第一上侧晶体管Q1的集电极和第一下侧晶体管Q3的集电极的连接中点P1以及第一下侧晶体管Q3的基极之间，连接具有规定电容值的第一电容C1，同时在第二上侧晶体管Q2的集电极和第二下侧晶体管Q4的集电极的连接中点P2以及第二下侧晶体管Q4的基极之间，连接具有与第一电容C1相同电容值的第二电容C2。
这样，在该电机驱动电路30中，在光盘装置的电源断开的状态下，由人手旋转驱动负载电机31时，由在该负载电机31的两端子之间产生的如图9中所示的逆电动势导致的电压V30分别通过第一和第二电容C1、C2输入到第一和第二下侧晶体管Q3、Q4的基极上。
结果，负载电机的逆电动势的电压V30下降，并且该电压V30在第一上侧晶体管Q1的发射极和集电极之间连接的第一保护二极管D1仅下降规定电压VF部分后的电压V31施加到信号处理IC6上。因此，如图9所示，由于此时基于施加到信号处理IC6上的上述电动势的电压V31变得比信号处理IC6的最大额定电源电压V3小，所以能够有效地预先防止由上述负载电机31的逆电动势导致信号处理IC6产生误动作和故障。
如上所述，根据本实施方式的电机驱动电路30，由人手旋转驱动负载电机31时，基于在该负载电机31的两端子之间产生的逆电动势，能够使施加到信号处理IC6上的电压V31的最大值比信号处理IC6的最大额定电源电压V3小，从而能够有效地预先防止由负载电机31的逆电动势导致信号处理IC6的误动作，以及能够防止在信号处理IC6中产生故障。
(3)其他实施方式
虽然在上述的第一和第二实施方式中，描述了将本发明应用于驱动光盘装置托盘开闭机构的负载电机的电机驱动电路中的情况，但是本发明不限于此，而是可以广泛地应用于其他各种电机驱动电路中。
此外，虽然在上述第一实施方式中描述了，采用第一或第二电阻R1、R2，作为将负载电机2中产生的逆电动势的电压，从第一上侧晶体管Q1和第一下侧晶体管Q3的连接中点P1以及第二上侧晶体管Q2和第二下侧晶体管Q4的连接中点P2，传送到连接在接地侧(地线Vgrand)上的对应的第一或第二下侧晶体管Q3、Q4的输入端的电压传送元件，在第二实施方式中描述了采用第一和第二电容C1、C2作为上述电压传送元件的情况，但是本发明不限于此，而可以广泛地采用其他各种电路元件。
进一步地，虽然在上述第一和第二实施方式中描述了，采用晶体管作为构成H桥电路11、32的开关元件的情况，但是，本发明不限于此，作为上述开关元件，也可以广泛地采用其他的FET(Field EffectTransistor：场效应晶体管)和MOS(Metal Oxide Semiconductor：金属氧化物半导体)、继电器等。
进一步地，虽然在上述第一和第二实施方式中描述了，将本发明应用于包括H桥电路11、32的电机驱动电路10、30的情况，但是，本发明不限于此，例如代替H桥电路11、32，也可以应用于由串联连接的两个开关元件构成的电机驱动电路中。
进一步地，虽然在上述第一实施方式中描述了电机是DC电机的情况，但是，本发明不限于此，即使在电机是AC电机的情况下，同样地也可以采用使用电阻作为电压传送元件的结构。

Claims (5)

1.一种电机驱动电路，其至少具有一组串联连接的两个开关元件，在所述两个开关元件中，对连接到电源侧的一个开关元件并联连接二极管，并且在所述两个开关元件的连接中点连接驱动对象的电机的端子，该电机驱动电路的特征在于：
包括电压传送元件，该电压传送元件将所述电机中产生的逆电动势的电压，从所述两个开关元件的连接中点传送到所述两个开关元件中的连接在接地侧的另一个开关元件的输入端，
所述另一个开关元件基于通过所述电压传送元件传送的在所述电机中产生的逆电动势的电压，进行导通动作。
2.根据权利要求1所述的电机驱动电路，其特征在于：
所述电机是直流电机，所述电压传送元件是电阻。
3.根据权利要求1所述的电机驱动电路，其特征在于：
所述电机是交流电机，所述电压传送元件是电容。
4.根据权利要求1所述的电机驱动电路，其特征在于：
两组所述串联连接的两个开关元件构成H桥电路。
5.根据权利要求1所述的电机驱动电路，其特征在于：
所述电机是交流电机，所述电压传送元件是电阻。
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