CN102088268B - 步进电动机驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种步进电动机的驱动装置，其目的在于防止电动机的误动作。该步进电动机的驱动装置执行下述第一控制和下述第二控制，该第一控制基于开关信号，使第一及第四开关元件和第二及第三开关元件反转而进行切换，该第二控制基于开关信号，使第一及第二开关元件反转，将第三开关元件固定为OFF，将第四开关元件固定为ON，在该步进电动机的驱动装置中，在进行两个控制切换时，进行第三控制，即，将第一及第三开关元件固定为OFF，将第二及第四开关元件固定为ON，并且与通过切换而在误差放大器中产生的输出增加或减少相应地，使电流指令值暂时增加或减少，并向误差放大器输入。

Description

步进电动机驱动装置

技术领域

本发明涉及一种进行1-2相励磁的步进电动机驱动装置。

背景技术

在具有被称为A相和B相的2个绕组的2相步进电动机中，当前在进行1-2相励磁方式的控制的情况下，流过步进电动机的各相的电流的组合为8个，如图7所示，进行依次切换该8步(设为步0～7)的控制。

此时，通过使A相和B相的线圈错开相位而依次从步0至7为止进行切换，从而电动机旋转，在停止时，各相在从步0至7的任意一个状态下停止。在使电动机旋转的情况下，需要流过用于产生与负载对应的扭矩的驱动电流，但如果在停止中也流过相同电流，则成为电动机发热的原因。因此，在停止中，进行切换为低于驱动电流的保持电流(图7的虚线)的控制。

例如，在图8中，说明用于针对步进电动机的A相线圈而进行上述控制的励磁电路100。对于B相线圈，虽然省略其说明，但与例示的电路相同。

电动机驱动的输入为用于决定电流切换定时的“脉冲”信号、用于决定旋转方向的“方向”信号、用于切换为驱动电流或保持电流的“CH/CD”信号，它们从未图示的控制电路(执行控制程序的CPU等)输出。

上述脉冲信号和方向信号输入至3位的计数器110中，方向信号使该计数器110切换为递增、递减。从计数器110输出表示与所述步0～7对应的电流值的3位信号，该输出向译码器120的A～C端口输入。另外，向译码器120的D端口输入1位的所述CH/CD信号。

译码器120根据图9所示的对应关系，将输入的合计4位信号变换为作为电流指令值的8位信号。通过对该译码器120的变换方式进行变更，可以变更步进电动机的驱动模式。

译码器120的输出通过D/A变换器130变换为模拟值，向下一级的误差放大器140的+端子输入。向误差放大器140的-端子输入的电流FB，由与A相线圈4串联连接的电流检测单元182检测出。误差放大器140对+端子和-端子的输入进行比较，将与上述比较后的二个电流值之差对应的信号输入至PWM发生装置150。

在PWM发生装置150中，还从三角波产生装置160输入三角波，与来自误差放大器140的信号进行比较，如果来自误差放大器140的信号较大，则输出ON信号，如果较小则输出OFF信号，其中，所述三角波是以均匀周期反复进行向上和向下的斜率绝对值相等的变化的电压信号。该ON/OFF信号成为驱动最末级的驱动电路即线圈4的H桥电路180的各FETa～FETd的信号。

H桥电路180具有：FETa及二极管183，它们并联地设置在A相线圈4的一端部和电源V之间；FETb及二极管184，它们并联地设置在A相线圈4的一端部和接地之间；FETc及二极管185，它们并联地设置在A相线圈4的另一端部和电源V之间；FETd及二极管186，它们并联地设置在A相线圈4的另一端部和接地之间；以及电流检测单元182，其与A相线圈4的端部侧串联。另外，二极管183以容许从A相线圈的一端部至电源侧通电的朝向连接，二极管184以容许从接地至A相线圈的一端部侧通电的朝向连接，二极管185以容许从A相线圈的另一端部至电源侧通电的朝向连接，二极管186以容许从接地至A相线圈的另一端部侧通电的朝向连接。

来自PWM发生装置150的ON/OFF信号直接输入至FETa及FETd，来自PWM发生装置150的ON/OFF信号经由NOT电路171、172输入至FETb及FETc。

另外，在图7的步0、1、2中，线圈电流向图8的F方向流动，此时，FETa、FETd反复ON/OFF而控制电流值。另外，在FETa、FETd反复ON/OFF中的OFF时，电流通过FETb、FETc的二极管184、185而向返回电源的方向流动。由此，此时，为了抑制二极管发热，使FETb、FETc为ON。

在步3、7中，如图7所示，电流的指令值为80H，这表示电流值为0[A]。此时，FETa～FETd的电流被控制为以F方向和其反方向交替流动，平均电流为0[A]。

在步4、5、6中，电流方向为F的反方向。即，FETb、FETc反复ON/OFF，在FETb、FETc为OFF时，使FETa、FETd为ON而控制电流值。

电流方向和FET的ON、OFF的关系如图10所示。图10(A)示出步0、1、2中的电流变化，图10(B)示出步3、7中的电流变化，图10(C)示出步4、5、6中的电流变化，在各步中，在线圈4的电流的斜率向正方向变化时，FETa、FETd变为ON，在向负方向变化时，FETc、FETb变为ON。该斜率由施加在线圈4上的电压决定，但由于该电压为电源电压，所以成为大致相同的斜率。该斜率所表示的电流变化量，无论通过所述驱动电流和停止电流切换所产生的指令电流是大还是小，都是相同的，从而成为铁损的原因。即，即使为了抑制电动机发热而使停止中的电流值降低，虽然可以减少电流值导致的铜损，但无法抑制铁损，因此，存在产生发热的问题。

因此，为了解决铁损的问题，图11所示，提出了另一种改进的励磁电路200(例如，参照专利文献1)。

该励磁电路200与励磁电路100的不同点在于，具有：译码器220，其在励磁电路100的译码器120上增加了新输出P1、P2；AND电路271，其输入来自PWM发生装置150的输出和译码器输出P1，并向FETa输出；NOT电路272，其将该AND电路271的输出反转并向FETb输入；NOT电路273，其将来自PWM发生装置150的输出反转；AND电路274，其输入来自NOT电路273的输出和译码器输出P2，并向FETc输入；以及NOT电路275，其将该AND电路274的输出反转并向FETd输入。

图12是表示译码器220的与A～D端口的各种输入码对应的输出的对应表图。

电动机驱动中的ripple信号(至D的输入码)为“0”，相对于该输入，译码器220的P1、P2输出为“1”。由此，在上述逻辑电路结构的情况下，由于最末级的AND电路271、274使PWM信号直接通过，所以所有FETa～FETd反复进行ON/OFF。

如果如图13所示，在FETa、FETd为ON、FETb、FETc为OFF时，电流沿箭头F1方向流动，则如图13(B)所示，在FETa、FETd成为OFF，FETb、FETc成为ON时，电流如箭头B1所示，从接地(GND)向电源(Vcc)流动(下面，将交替得到图13(A)(B)的状态的情况称为通常控制或第一控制)。

另外，在电动机停止中，ripple信号为“1”，与此相对，译码器220在电流为+方向(OUT输出为C0H、E0H)时，输出P1＝“1”、P2＝“0”，另外，在电流为0(OUT输出为80H)时，输出P1＝“0”、P2＝“0”，在电流方向为-方向时(OUT输出为40H、20H)时，进行P1＝“0”、P2＝“1”的输出。

在电流为+方向时，即在图14(A)中P1＝“1”，FETa和FETb反复ON/OFF，但由于P2＝“0”，所以FETc固定为OFF，FETd固定为ON。

如图14(A)所示，在FETa为ON、FETb为OFF时，电流以F1的朝向流动，但在FETa为OFF、FETb为ON时，如图14(B)所示，电流并不返回电源，而是通过FETb、FETd，以箭头B2的方式回流。此时，由于没有施加如图13(B)所示的妨碍电流流动的逆向电压，所以电流的减少如图15所示，非常平稳。

电流的变化量(电流纹波)与图10相比非常小(下面，将其称为“纹波消除控制”或第二控制)。由此，由于电动机的铁损所产生的发热较小。

专利文献1：日本特开2009-095148号公报

发明内容

但是，对于该纹波消除(ripple off)控制，存在下述问题，即，在纹波消除控制和通常控制相互切换时，步进电动机会产生动作。

该步进电动机产生动作的原因在于，在切换时电动机电流暂时变动，这也成为下述情况的原因，即，在纹波消除控制和通常控制之间切换时，即使在从D/A变换器130向误差放大器140输入的电流指令值保持固定的情况下，误差放大器140的输出值也会不同。

例如，在步进电动机停止的情况下，在通常控制中，维持在该停止位置的步中的电流指令值，在电动机电流一定的状态时，误差放大器输出大致为0。即，PWM信号的ON和OFF的比例相同。由于电动机电流在PWM为ON时的电流上升度和OFF时的电流减少度的斜率相同，所以成为上述状态(参照图16)。

另一方面，在纹波消除控制的情况下，由于PWM为OFF时的电流减少度的斜率与ON时相比平缓，所以如果使各FET的ON/OFF时间比例相同，则电流增加。因此，为了将电流保持固定而进行动作，误差放大器成为负(-)值，以减少ON比例(图17)。

在从通常控制向纹波消除控制切换时，各FET的ON-OFF状态立刻切换，误差放大器输出也开始从0切换至负(-)值，但由于存在响应时间所导致的延迟，所以不会立刻切换。在从0至负值的变化期间，无论是否为纹波消除状态，PWM信号的ON宽度都过大，所以电流急剧增加。然后，虽然如果误差放大器切换至负值，则电流也复原，但是在该急剧增加的电流变化时，电动机会产生动作(图18的S)。

此外，从通常控制至纹波消除控制的切换，大多在电动机已经停止的状态下进行。即，虽然在维持任意步的状态下进行控制切换，但在这样步没有变动的情况下，如果如上述所示电流产生急剧变化，则与另一侧的B相线圈之间的励磁状态的平衡破坏，电动机会产生微小的动作。

另外，在从纹波消除控制向通常控制切换时也会产生同样的问题(图19的D)。

本发明的目的在于抑制切换时的步进电动机的误动作。

技术方案1所记载的发明是一种步进电动机的驱动装置，其具有：H桥电路，该H桥电路具有配置在步进电动机的线圈的一端部和电源之间的第一开关元件、配置在所述线圈的一端部和接地之间的第二开关元件、配置在所述线圈的另一端部和所述电源之间的第三开关元件、配置在所述线圈的另一端部和接地之间的第四开关元件；以及驱动电路，其控制各开关元件的ON/OFF，所述驱动电路具有：电流检测单元，其检测所述线圈的电流；误差放大器，其与用于决定流过所述线圈的电流值的电流指令值、和利用所述电流检测单元得到的电流值之差对应，进行信号输出；以及开关信号生成单元，其基于所述误差放大器的信号输出，生成用于决定ON和OFF的比例的开关信号，所述驱动电路择一地执行下述第一控制和第二控制而进行所述线圈的1-2相励磁，所述第一控制基于所述开关信号，对所述第一及第四开关元件进行ON/OFF的切换，并且，以与所述第一及第四开关元件的ON/OFF反转的状态，对所述第二及第三开关元件进行ON/OFF的切换，所述第二控制基于所述开关信号，对所述第一和第二开关元件以彼此反转的状态进行ON/OFF的切换，并且，将所述第三开关元件保持OFF、将所述第四开关元件保持ON，

该步进电动机的特征在于，在所述第一控制和所述第二控制切换时，进行所述第三控制，该第三控制将所述第一及第三开关元件固定为OFF，将所述第二及第四开关元件固定为ON，并且，与由于切换而所述误差放大器产生的输出增加或减少相应地，使电流指令值暂时增加或减少，并向所述误差放大器输入。

发明的效果

根据技术方案1所记载的发明，由于存在第三控制，其在通常控制和纹波控制切换时，将第一及第三开关元件固定为OFF，将第二及第四开关元件固定为ON，并且，与通过切换而所述误差放大器产生的输出增加或减少相应地，使电流指令值暂时增加或减少，并向所述误差放大器输入，所以可以避免误差放大器中的由于反馈导致的响应延迟的影响，可以消除开关元件伴随着控制切换而产生的占空比切换的延迟，因此，可以防止电动机的误动作。

附图说明

图1是表示与本发明的实施方式所涉及的步进电动机的驱动装置连接的步进电动机的结构的说明图。

图2是表示将步进电动机的线圈和电源装置相连接的励磁电路的结构的构成图。

图3是表示至译码器的输入码、与从译码器输出的电流指令值及信号P1、P2之间的对应关系的表。

图4是表示驱动装置进行的控制的流程图。

图5是表示从通常控制向纹波消除控制切换中的误差放大器输出、电动机电流、电流指令值的变化的线图。

图6是表示从纹波消除控制向通常控制切换中的误差放大器输出、电动机电流、电流指令值的变化的线图。

图7是2相步进电动机在1-2相励磁方式下的各步中的电流值的说明图。

图8是现有的励磁电路的结构图。

图9是表示与译码器的A～D端口的各种输入码对应的输出的对应表。

图10是表示电流方向和FET的ON、OFF之间的关系的线图。(A)与步0、1、2对应，(B)与步3、7对应，(C)与步4、5、6对应。

图11是其它的现有励磁电路的结构图。

图12是表示译码器与A～D端口的各种输入码对应的输出的对应表。

图13(A)表示在针对H桥电路的各FET的通常控制中，交替进行的一侧连接状态，(B)表示另一侧的连接状态。

图14(A)表示在针对H桥电路的各FET的纹波消除控制中，交替进行的一侧连接状态，(B)表示另一侧的连接状态。

图15是表示纹波消除控制中的电流变化的线图。

图16是表示通常控制中的三角波和根据PWM信号形成的电动机电流波形的线图。

图17是表示纹波消除控制中的三角波和根据PWM信号形成的电动机电流波形的线图。

图18是表示从通常控制向纹波消除控制切换时的电动机电流的上升的说明图。

图19是表示从纹波消除控制向通常控制切换时的电动机电流的上升的说明图。

具体实施方式

(本发明的缝纫机的步进电动机的驱动装置的整体结构)

下面，基于图1至图6，详细说明本发明的实施方式。

本发明的实施方式所涉及的步进电动机1的驱动装置7具有：励磁电路10，其针对步进电动机1的A相及B相的各线圈4、5而分别设置；控制电路40，其通过各励磁电路10对步进电动机1进行1-2相励磁而进行驱动控制。

(步进电动机)

步进电动机1具有：圆柱状的转子2，其与该步进电动机1的旋转轴连结，可以旋转；圆筒状的定子3，其设置在转子2的周围；以及线圈4、5，其卷绕在芯部3a、3b上，通过由后述的励磁电路10进行电流控制而被励磁，变更/维持转子2的旋转角度，该芯部3a、3b在定子3的内周部上向接近转子2的方向凸出地设置。此外，各线圈4、5简化地进行了图示，但实际上分别由多个线圈构成，它们在转子2的周围串联且以均匀的间隔交替配置。

转子2为永磁体等磁性体，与未图示的步进电动机1的旋转轴连结而可旋转地被支撑。定子3为设置在转子2周围的圆筒状的磁性材料(例如为铁)，其内周部设置有芯部3a～3d，它们向接近转子2的方向凸出地设置。

线圈4、5是卷绕在芯部3a、3b上的绕组，通过利用后述的励磁电路10使电流流过而被励磁，作为电磁体起作用。此时，线圈4、5通过各励磁电路10而由控制电路40进行电流控制，通过该控制而分别错开半个相位，以8步(形成步0～7：参照图7)变化，由此，进行步进电动机1的旋转驱动。

(步进电动机的驱动装置)

下面，详细说明步进电动机的驱动装置7。

步进电动机的驱动装置7对步进电动机1的驱动/停止以及旋转角度进行控制。步进电动机的驱动装置7如图1所示，具有：两个励磁电路10、10，它们分别设置在步进电动机1的线圈4、5上，对流过线圈4、5的电流进行控制；以及控制电路40，其进行步进电动机1的驱动/停止控制以及旋转角度控制。此外，由于各线圈4、5的励磁电路10均为相同结构，所以仅对线圈4的励磁电路10进行说明。

在图2所示的励磁电路10中，对于与上述励磁电路200相同的结构，标注相同标号，省略重复说明。

励磁电路10具有：H桥电路180，其具有作为第一和第二开关元件的FETa及FETb、以及作为第三和第四开关元件的FETc及FETd，线圈4的一端部分别经由该FETa及FETb而与电源侧和接地侧连接，线圈4的另一端分别经由该FETc及FETd而与电源侧和接地侧连接；以及驱动电路30，其通过对各FETa～FETd的ON和OFF进行控制，从而将流过该线圈4的电流控制为一定电流。

FETa～FETd是所谓的3端子的场效应晶体管，FETa、FETb的一侧电极与线圈4的一端连接，FETc、FETd的一侧电极与线圈4的另一端连接。另外，FETa、FETc的另一侧电极与电源侧连接，FETb、FETd的另一侧电极与接地连接。即，由线圈4和FETa～FETd构成H桥电路。

另外，如上述所示，FETa～FETd经由各种逻辑电路271～275与驱动电路30的PWM发生装置150连接，在FETa～FETd上分别并联连接二极管183～186。此外，FETa～FETd可以双方向通电。

(驱动电路)

驱动电路30具有：计数器110，其接收由控制电路40输出的脉冲信号和方向信号，输出3位的码；译码器20，其根据来自计数器110的输出码和由控制电路40输出的ripple信号，输出8位的电流指令值、和用于对FETa～FETd的ON及OFF进行控制的信号P1、P2；D/A变换器130，其将由译码器20产生的电流指令值变换为模拟值；电流检测单元182，其与线圈4直接连接；误差放大器140，其以规定的增益输出由电流检测单元182检测出的电流值相对于电流指令值的偏差；三角波产生电路160，其以规定的频率输出三角波；以及PWM输出电路150，其以误差放大器140的输出超过三角波的比例作为ON比例，输出作为开关信号的PWM信号。

上述PWM输出电路150和三角波产生电路160作为开关信号生成单元起作用，即，基于误差放大器140的信号输出，生成用于决定ON和OFF的比例的开关信号即PWM信号。

另外，设置在PWM输出电路150至各FETa～FETd之间的各逻辑电路271～275的连接配置，与上述的励磁电路200相同。

首先，详细说明控制电路40。

控制电路40进行各种处理，这些处理用于进行步进电动机1的驱动/停止控制及旋转角度的控制。控制电路40对计数器110输出脉冲信号和方向信号，并且对译码器20输出ripple信号和POFF信号。

脉冲信号是表示步进电动机1的步的转变定时的信号，方向信号是表示步进电动机1的旋转方向的信号。

ripple信号是表示执行作为第一控制的通常控制和作为第二控制的纹波消除控制中的哪一个的指令。

此外，通常控制是下述控制，即，基于PWM信号，同时进行FETa及FETd的ON/OFF切换，并且，以与FETa及FETd的ON/OFF反转的状态，同时进行FETb及FETc的ON/OFF切换，具体地说，为上述图13所示的控制。

另外，纹波控制是下述控制，即，基于PWM信号，对FETa和FETb以彼此反转的状态进行ON/OFF的切换，并且将FETc固定为OFF，将FETd固定为ON，具体地说，为上述图14所示的控制。

POFF信号是用于执行中间控制(第三控制)的信号，该中间控制是在从通常控制向纹波消除控制切换时、或从纹波消除控制向通常控制切换时存在的控制，使FETa及FETc固定为OFF，使FETb及FETd固定为ON，并且与即将切换之前的电流指令值相应地，将+方向或-方向最大的电流指令值向误差放大器140输入。

所述中间控制，例如在从通常控制向纹波消除控制切换时，通过将FETa及FETc固定为OFF，将FETb及FETd固定为ON，从而使至此为止通电的线圈4所流过的电流成为向接地侧回流的状态，成为由于没有损耗而电流逐渐向0衰减的状态(下面称为自由状态)。并且，在向自由状态切换的同时，进行下述控制，即，在从通常控制向纹波消除控制切换或从纹波消除控制向通常控制切换时，与误差放大器140产生的输出的增加或减少的变化相对应，使电流指令值暂时增加或减少。

即，在进行从通常控制向纹波消除控制切换的情况下，在切换时流过线圈4的电流为正极性的情况下，误差放大器140需要降低其输出值而使得PWM信号的占空比降低，因此，在中间控制中，电流指令值减少。此外，在该实施例中，输出指令范围内的最小值(-方向最大指令值)。另外，在切换时流过线圈4的电流为负极性的情况下，输出指令范围内的最大值(+方向最大指令值)。

另外，在进行从纹波消除控制向通常控制切换的情况下，在切换时流过线圈4的电流为正极性的情况下，误差放大器140需要增加其输出值而使得PWM信号的占空比增加，因此，在中间控制中，电流指令值增加。此外，在该实施例中，输出指令范围内的最大值(+方向最大指令值)。另外，在切换时流过线圈4的电流为负极性的情况下，输出指令范围内的最小值(-方向最大指令值)。

此外，一般地，从通常控制向纹波消除控制的切换(与其相反的切换也相同)是在步进电动机1停止的状态下进行的。因此，根据停止位置对应于驱动步进电动机1的步0～7中的哪一个，来确定切换时流过线圈4的电流极性。

译码器20根据由计数器110产生的码和由控制电路40输出的ripple信号及POFF信号，输出8位的电流指令值和对各FET的ON/OFF模式进行控制的信号P1、P2。ripple信号是表示是否执行纹波消除控制的信号，POFF信号是表示是否执行中间控制的信号。都是1位的信号，“0”表示不执行，“1”表示执行。

在图3中，“i”表示通常控制的输入内容，“ii”表示纹波消除控制的输入内容。

在图3所示的输入码中，A、B、C是从计数器110输出的3位码，D是表示ripple信号的值。

译码器20的输出大体划分为POFF＝0的情况和POFF＝1的情况，在POFF＝0的情况下，由于进行与上述驱动装置200的译码器220相同的输出，所以省略说明。

另一方面，在POFF＝1的情况下，进行执行中间处理的输出。具体地说，对应译码器20通过D/A转换器130向误差放大器140的输出OUT，在通常控制下的步0～3中向纹波消除控制切换的情况下，一律输出00H(-方向最大指令值)，在通常控制下的步4～7中向纹波消除控制切换的情况下，一律输出FFH(+方向最大指令值)，在纹波消除控制下的步0～3中向通常控制切换的情况下，一律输出FFH(+方向最大指令值)，在纹波消除控制下的步4～7中向通常控制切换的情况下，一律输出00H(-方向最大指令值)。

在POFF＝1的情况下，一律将输出固定为P1＝0、P2＝0。由此，无论PWM输出电路150是否输出，都固定为FETa＝OFF、FETb＝ON、FETc＝ON、FETd＝OFF。

(驱动装置的控制)

对于上述结构，基于图4所示的控制流程图进行说明。

首先，(1)针对在通常控制→纹波消除控制切换的情况下，电流方向为+方向(图3的“i”步的情况)进行说明。

首先，如果从控制电路40向译码器20的输入POFF输入“1”(步骤S1)，则如图3的真值表所示，与至译码器20的输入码A、B、C、D无关地，从输出P1、P2输出“0”(步骤S2)。由此，FETa、FETc为OFF，断开电源。该断开电源的期间称为“自由状态”(参照图5)。在该自由状态中，不从电源供给电流，流过步进电动机1的线圈4的电流在H桥电路180内回流，持续维持该值。

然后，译码器20判定当前的控制为“通常控制”还是“纹波消除控制”。即，如果输入码D为“0”，则为通常控制，如果为“1”，则为纹波控制，因此，如果进行了输入码D的输入(步骤S3)，则译码器20根据输入码D的值判定当前的控制(步骤S4)。

其结果，如果判定为“通常控制”，则译码器20判定电流方向为+方向还是-方向。即，如果输入码A为“0”，则为+方向，如果为“1”，则为-方向，因此，如果进行输入码A的输入(步骤S5)，则译码器20根据输入码A的值判定电流方向(步骤S6)。

如果电流方向判定为+方向，则译码器20从指令输出OUT输出“00H”(-方向最大指令值)(步骤S7：参照图5)。此时，由于相对于指令输出，电流不增加，所以误差放大器140的输出向-方向增大，译码器20从指令输出OUT持续输出“00H”，直至与纹波消除控制时的误差放大器140的输出值相同为止。此外，该持续时间优选通过试验等求出误差放大器40成为与纹波消除控制时的输出值相同的值位置所需的时间，从而适当地设定。

然后，控制电路40将至输入码D的ripple信号切换至“1”(步骤S8)，并且将POFF信号切换至“0”，从而进行从自由状态至纹波消除控制的切换(步骤S9)。

此时，由于误差放大器140的输出值不变化，所以PWM信号也不变化。因此，由于在向纹波消除切换时的电动机电流不变化，所以可以防止电动机的误动作。

此外，在电流方向为-方向的状态下，在进行通常控制→纹波消除控制切换的情况下，在步骤S6的电流方向的判定中，将电流方向判定为-方向，译码器20从指令输出OUT输出“FFH”(+方向最大指令值)(步骤S10)。

下面，(2)针对纹波消除控制→通常控制切换的情况下，电流方向为+方向(图3“ii”的步的情况)进行说明。

至步骤S1～S4为止与(1)通常控制→纹波消除控制的情况相同。

如果利用译码器20根据输入码D的值进行当前控制的判定(步骤S4)，则由于D＝1，所以判定为“纹波消除控制”，译码器20对电流方向为+方向还是-方向进行判定。然后进行输入码A的输入(步骤S11)，进而根据输入码A的值判定电流方向(步骤S12)。

在此情况下，电流方向判定为+方向，译码器20从指令输出OUT输出“FFH”(+方向最大指令值)(步骤S13)。此时，如图6所示，由于相对于指令输出而电流不减少，所以误差放大器140的输出向+方向增大，译码器20从指令输出OUT持续输出“FFH”，直至与纹波消除控制时的误差放大器140的输出值相同为止。此外，该持续时间也优选根据试验等适当地设定。

然后，控制电路40将至输入码D的ripple信号切换至“0”(步骤S14)，并且将POFF信号切换至“0”，从而进行从自由状态至通常控制的切换(步骤S9)。

此时，由于误差放大器140的输出值不变化，所以PWM信号也不变化。因此，由于在向通常切换时的电动机电流不变化，所以可以防止电动机的误动作。

此外，在电流方向为-方向的状态下进行纹波消除控制→通常控制的切换的情况下，在步骤S12的电流方向的判定中，将电流方向判定为-方向，译码器20从指令输出OUT输出“00H”(-方向最大指令值)(步骤S15)。

Claims (1)

1.一种步进电动机的驱动装置，其具有：H桥电路，该H桥电路具有配置在步进电动机的线圈的一端部和电源之间的第一开关元件、配置在所述线圈的一端部和接地之间的第二开关元件、配置在所述线圈的另一端部和所述电源之间的第三开关元件、配置在所述线圈的另一端部和接地之间的第四开关元件；以及

驱动电路，其控制各开关元件的ON/OFF，

所述驱动电路具有：

电流检测单元，其检测所述线圈的电流；

误差放大器，其与用于决定流过所述线圈的电流值的电流指令值、和利用所述电流检测单元得到的电流值之差对应，进行信号输出；以及

开关信号生成单元，其基于所述误差放大器的信号输出，生成用于决定ON和OFF的比例的开关信号，

所述驱动电路择一地执行下述第一控制和第二控制而进行所述线圈的1-2相励磁，

所述第一控制基于所述开关信号，对所述第一及第四开关元件进行ON/OFF的切换，并且，以与所述第一及第四开关元件的ON/OFF反转的状态，对所述第二及第三开关元件进行ON/OFF的切换，

所述第二控制基于所述开关信号，对所述第一和第二开关元件以彼此反转的状态进行ON/OFF的切换，并且，将所述第三开关元件保持OFF、将所述第四开关元件保持ON，

该步进电动机的特征在于，

在所述第一控制和所述第二控制切换时，进行第三控制，该第三控制将所述第一及第三开关元件固定为OFF，将所述第二及第四开关元件固定为ON，并且，与由于切换而所述误差放大器产生的输出增加或减少相应地，使电流指令值暂时增加或减少，并向所述误差放大器输入。