TWI591626B - Load driving device and electronic apparatus using the same - Google Patents

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TWI591626B
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Issei KADOWAKI
Norihiro Maeda
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Rohm Co Ltd
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Description

負載驅動裝置及使用其之電子機器
本發明係關於一種負載驅動裝置及使用其之電子機器者。
從以前開始，馬達驅動器IC及切換式調整器IC等負載驅動裝置就被廣泛且普遍地使用。
另，作為與上述相關之先前技術之一例，可例舉專利文獻1。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-263733號公報
一般而言，形成負載驅動裝置之輸出電路之元件(尤其是功率電晶體等輸出元件)，係按照以負載驅動裝置之規格所規定之電性特性(電源電壓之絕對最大額定值等)，來進行其耐壓設計。因此，在實施超過額定之過電壓破壞試驗之情形下，有負載驅動裝置中產生發煙或破壞之慮。
作為解決上述問題之方法，可採取的最簡單的措施為提高元件之耐壓。然而，形成電路之元件中亦存在其他問題：為了提高輸出元件之耐壓(尤其是閘極、源極間耐壓)，必須使輸出元件之尺寸大型化，而導致晶片面積增大。尤其，在有必要將大電流供給至負載之負載驅動裝置 中，使用用於降低輸出元件之接通電阻之大型輸出元件，輸出元件占晶片全體之面積比率非常大。因此，若僅以破壞試驗對策作為目的，而使輸出元件之尺寸進一步大型化，則晶片面積變大，結果導致成本上升，故不能說是實際的解決策略。
又，作為解決上述問題之方法，考慮使搭載負載驅動裝置之裝置側具有過電壓保護功能。然而，由於為實現裝置側之過電壓保護功能，負載驅動裝置之外部需要另外的零件，故存在導致裝置全體之成本提高之其他問題。
本發明之目的係鑒於由本申請案之發明者所發現之上述之問題點，提供一種無須不必要地提高元件之耐壓，亦可承受破壞試驗之負載驅動裝置、及使用其之電子機器。
為達成上述目的，本發明之負載驅動裝置之構成(第1構成)係具有：接收電源電壓之供給而動作之內部電路；接收上述電源電壓之供給而驅動負載之輸出電路；監視上述電源電壓並產生異常檢測信號之異常檢測電路；及按照上述異常檢測信號導通/切斷往上述內部電路之電源電壓供給線之電源開關。
另，包含上述第1構成之負載驅動裝置中，使上述內部電路成為包含將驅動信號供給至上述輸出電路之驅動電路之構成(第2構成)即可。
又，使包含上述第2構成之負載驅動裝置，成為具有連接於上述內部電路之電源電壓輸入端與接地端之間之下拉 電阻之構成(第3構成)即可。
又，包含上述第3構成之負載驅動裝置中，使上述輸出電路成為包含連接於電源端與輸出端之間之P型之上側電晶體之構成(第4構成)即可。
又，使包含上述第4構成之負載驅動裝置，成為具有按照上述異常檢測信號，導通/切斷上述上側電晶體之閘極與上述電源端之間之第1上側開關之構成(第5構成)即可。
又，使包含上述第5構成之負載驅動裝置，成為具有按照上述異常檢測信號，導通/切斷上述上側電晶體之閘極與上述驅動電路之間之第2上側開關之構成(第6構成)即可。
又，在包含上述第4~第6中任一項之構成之負載驅動裝置中，使上述輸出電路成為包含連接於上述接地端與上述輸出端之間之N型之下側電晶體之構成(第7構成)即可。
又，使包含上述第7構成之負載驅動裝置，成為具有按照上述異常檢測信號，導通/切斷上述下側電晶體之閘極與上述接地端之間之第1下側開關之構成(第8構成)即可。
又，使包含上述第8構成之負載驅動裝置，成為具有按照上述異常檢測信號，導通/切斷上述下側電晶體之閘極與上述驅動電路之間之第2下側開關之構成(第9構成)即可。
又，使包含上述第1~第9中任一項之構成之負載驅動裝置，成為作為上述內部電路，係具有：接收第1電源電壓而動作之第1內部電路、及接收較上述第1電源電壓低之第 2電源電壓而動作之第2內部電路；且作為上述輸出電路，則具有：接收上述第1電源電壓而驅動第1負載之第1輸出電路、及接收上述第2電源電壓而驅動第2負載之第2輸出電路之構成(第10構成)即可。
又，上述第10負載驅動裝置中，使上述異常檢測電路成為包含：監視上述第1電源電壓並產生第1過電壓檢測信號之第1過電壓檢測部；監視上述第2電源電壓並產生第2過電壓檢測信號之第2過電壓檢測部；及基於上述第1過電壓檢測信號與上述第2過電壓檢測信號，產生上述異常檢測信號之異常檢測信號產生部之構成(第11構成)即可。
又，包含上述第11構成之負載驅動裝置中，使上述第1過電壓檢測部成為包含比較上述第1電源電壓與第1過電壓檢測電壓而產生上述第1過電壓檢測信號之第1比較器；並使上述第2過電壓檢測部成為包含比較上述第2電源電壓與第2過電壓檢測電壓而產生上述第2過電壓檢測信號之第2比較器之構成(第12構成)即可。
又，使包含上述第11或第12之構成之負載驅動裝置成為具有調整上述第1過電壓檢測信號之信號位準並供給至上述異常檢測信號產生部之第1位準位移器之構成(第13構成)即可。
又，包含上述第13構成之負載驅動裝置中，使上述第1位準位移器成為包含：汲極連接於上述第1電源電壓之施加端，而閘極連接於上述第1過電壓檢測信號之施加端之電晶體；連接於上述電晶體之源極與接地端之間之電流 源；及輸入端連接於上述電晶體之源極，輸出端連接於上述異常檢測信號產生部，而第1電源端連接於上述第2電源電壓之施加端，第2電源端連接於接地端之變流器之構成(第14構成)即可。
又，包含上述第11~第14中任一項之構成之負載驅動裝置中，使上述異常檢測電路成為進而包含監視上述第1電源電壓並產生減電壓檢測信號之減電壓檢測部；且上述異常檢測信號產生部係基於上述第1過電壓檢測信號、上述第2過電壓檢測信號、及上述減電壓檢測信號而產生上述異常檢測信號之構成(第15構成)即可。
又，包含上述第15構成之負載驅動裝置中，使上述減電壓檢測部成為包含比較上述第1電源電壓與減電壓檢測電壓而產生上述減電壓檢測信號之第3比較器之構成(第16構成)即可。
又，使包含上述第1~第16中任一項之構成之負載驅動裝置成為具有調整上述異常檢測信號之信號位準之第2位準位移器之構成(第17構成)即可。
又，包含上述第17構成之負載驅動裝置中，上述第2位準位移器係將上述異常檢測信號之信號位準，從在上述第2電源電壓與接地電壓之間脈衝驅動之狀態，調整為在上述第1電源電壓、與較上述第1電源電壓僅低特定值之第1修正電源電壓之間脈衝驅動之狀態，或在上述第2電源電壓、與較上述第2電源電壓僅低特定值之第2修正電源電壓之間脈衝驅動之狀態之構成(第18構成)即可。
又，使包含上述第18構成之負載驅動裝置成為具有自上述第1電源電壓或上述第2電源電壓，產生上述第1修正電源電壓或上述第2修正電源電壓，並供給至上述第2位準位移器之修正電源電壓產生部之構成(第19構成)即可。
又，包含上述第19構成之負載驅動裝置中，使上述修正電源電壓產生部成為包含：源極連接於上述第1修正電源電壓或上述第2修正電源電壓之施加端，汲極連接於接地端之第1電晶體；射極連接於上述第1電晶體之閘極之第2電晶體；陽極連接於上述第2電晶體之基極及集極，陰極連接於上述第1電源電壓或上述第2電源電壓之施加端之曾納二極體；連接於上述第1電晶體之源極、與上述第1電源電壓或上述第2電源電壓之施加端之間之第1電阻；及連接於上述第2電晶體之射極與接地端之間之第2電阻之構成(第20構成)即可。
又，使本發明之電子機器成為具有：包含上述第1~第20中任一項之構成之負載驅動裝置、及利用上述負載驅動裝置而驅動之負載之構成(第21構成)。
又，使包含上述第21構成之上述電子機器成為搭載於電腦進行光碟之再生或記錄/再生之光碟再生裝置，並使上述負載為主軸馬達、滑動馬達、裝載馬達、聚焦致動器、循軌致動器、及傾斜致動器中之至少一個之構成(第22構成)即可。
根據本發明，可提供一種負載驅動裝置、及使用其之電 子機器，該負載驅動裝置無須不必要地提高元件之耐壓，亦可承受破壞試驗。
<光碟再生裝置>
以下，以在搭載於光碟再生裝置之馬達驅動器IC中應用本發明之情形為例，進行詳細說明。
圖1係顯示本發明之光碟再生裝置之一構成例之方塊圖。光碟再生裝置1係例如搭載於個人電腦，且進行光碟(BD、DVD、CD等)之再生或記錄/再生。光碟再生裝置1係具有馬達驅動器IC10、複數個負載20、及微電腦30。
馬達驅動器IC10係基於來自微電腦30之指示而進行複數個負載20(主軸馬達21、滑動馬達22、裝載馬達23、聚焦致動器24、循軌致動器25、及傾斜致動器26)之驅動控制之多通道之負載驅動裝置。馬達驅動器IC10作為多通道之負載驅動電路11係具有：主軸馬達驅動器電路111；滑動馬達驅動器電路112；裝載馬達驅動器電路113；聚焦致動器驅動器電路114；循軌致動器驅動器電路115；及傾斜致動器驅動器電路116。又，馬達驅動器IC10係具有分別監視自IC外部供給之第1電源電壓HV(12V系統)與第2電源電壓LV(5V系統)，並產生異常檢測信號S1之異常檢測電路12。
主軸馬達驅動器電路111，係藉由接收第1電源電壓HV之供給來進行主軸馬達21之驅動控制，而使載置光碟之轉台(未圖示)以固定之線速度或固定之旋轉速度旋轉。另， 作為主軸馬達21，可使用附刷子之DC馬達或三相無刷馬達等。
滑動馬達驅動器電路112，係藉由接收第1電源電壓HV之供給來進行滑動馬達22之驅動控制，而使光學讀寫頭(未圖示)於光碟之半徑方向滑行移動。另，作為滑動馬達22，可使用附刷子之DC馬達或二相無刷步進馬達等。
裝載馬達驅動器電路113，係藉由接收第1電源電壓HV之供給來進行裝載馬達23之驅動控制，而使載置光碟之裝載托盤(未圖示)滑行移動。另，作為裝載馬達23，可使用附刷子之DC馬達等。
聚焦致動器驅動器電路114，係藉由接收第2電源電壓LV之供給來進行聚焦致動器24之驅動控制，而驅動光學讀寫頭之物鏡，進行形成於光碟上之光束點之聚焦控制。
循軌致動器驅動器電路115，係藉由接收第2電源電壓LV之供給來進行循軌致動器25之驅動控制，而驅動光學讀寫頭之物鏡，進行形成於光碟上之光束點之循軌控制。
傾斜致動器驅動器電路116，係藉由接收第2電源電壓LV之供給來進行傾斜致動器26之驅動控制，而驅動光學讀寫頭之物鏡，修正起因於光碟之翹曲之信號強度之不均。
圖2係顯示負載驅動電路11與異常檢測電路12之一構成例之電路圖。另，關於本圖中所描繪之負載驅動電路11，將主軸馬達驅動器電路111、滑動馬達驅動器電路112、裝載馬達驅動器電路113、聚焦致動器驅動器電路114、循軌致動器驅動器電路115、及傾斜致動器驅動器電路116之任 一者，理解為描繪在某一相之輸出段附近者即可。
異常檢測電路12係包含：第1過電壓檢測部121、減電壓檢測部122、第2過電壓檢測部123、及異常檢測信號產生部124。
第1過電壓檢測部121係監視第1電源電壓HV是否超過過電壓檢測電壓Vth1(例如Vth1=18V)，並產生第1過電壓檢測信號SA。第1過電壓檢測信號SA係在第1電源電壓HV較過電壓檢測電壓Vth1低時，成為正常時之邏輯位準(低位準(GND))，而在第1電源電壓HV較過電壓檢測電壓Vth1高時，則成為異常時之邏輯位準(高位準(HV))。
圖5係顯示第1過電壓檢測部121之一構成例之電路圖。第1過電壓檢測部121係包含比較器121a，該比較器121a比較施加於非反相輸入端(+)之第1電源電壓HV與施加於反相輸入端(-)之過電壓檢測電壓Vth1，而產生第1過電壓檢測信號SA。比較器121a之第1電源端(高電位端)係連接於第1電源電壓HV之施加端。比較器121a之第2電源端(低電位端)係連接於接地電壓GND之施加端。
減電壓檢測部122係監視第1電源電壓HV是否低於減電壓檢測電壓Vth2(例如Vth2=6V)，並產生減電壓檢測信號SB。減電壓檢測信號SB係在第1電源電壓HV較減電壓檢測電壓Vth2高時，成為正常時之邏輯位準(低位準(GND))，而在第1電源電壓HV較減電壓檢測電壓Vth2低時，則成為異常時之邏輯位準(高位準(HV))。
圖6係顯示減電壓檢測部122之一構成例之電路圖。減電 壓檢測部122係包含比較器122a，該比較器122a比較施加於反相輸入端(-)之第1電源電壓HV與施加於非反相輸入端(+)之減電壓檢測電壓Vth2，而產生減電壓檢測信號SB。比較器122a之第1電源端(高電位端)連接於第1電源電壓HV之施加端。比較器122a之第2電源端(低電位端)係連接於接地電壓GND之施加端。
第2過電壓檢測部123係監視第2電源電壓LV是否超過過電壓檢測電壓Vth3(例如Vth3=8.5V)，並產生第2過電壓檢測信號SC。第2過電壓檢測信號SC係在第2電源電壓LV較過電壓檢測電壓Vth3低時，成為正常時之邏輯位準(低位準(GND))，而在第2電源電壓LV較過電壓檢測電壓Vth3高時，則成為異常時之邏輯位準(高位準(LV))。
圖7係顯示第2過電壓檢測部123之一構成例之電路圖。第2過電壓檢測部123係包含比較器123a，該比較器123a比較施加於非反相輸入端(+)之第2電源電壓LV與施加於反相輸入端(-)之過電壓檢測電壓Vth3，而產生第2過電壓檢測信號SC。比較器123a之第1電源端(高電位端)係連接於第2電源電壓LV之施加端。比較器123a之第2電源端(低電位端)係連接於接地電壓GND之施加端。
異常檢測信號產生部124係監視第1過電壓檢測信號SA、減電壓檢測信號SB、及第2過電壓檢測信號SC，並產生異常檢測信號S1。異常檢測信號產生部124係包含位準位移器124a與或運算器124b。
位準位移器124a係將在第1電源電壓HV與接地電壓GND 之間脈衝驅動之第1過電壓檢測信號SA位準位移，產生將在第2電源電壓LV與接地電壓GND之間脈衝驅動之第1過電壓檢測信號SA'。若為具有位準位移器124a之構成，就無須將或運算器124b不必要地高耐壓化。
圖8係顯示位準位移器124a之一構成例之電路圖。本構成例之位準位移器124a係包含：N型金氧半場效電晶體a1、電流源a2、及變流器a3。電晶體a1之汲極連接於第1電源電壓HV之施加端。電晶體a1之源極經由電流源a2而連接於接地電壓GND之施加端。電晶體a1之閘極連接於第1過電壓檢測信號SA之施加端。變流器a3之輸入端連接於電晶體a1之源極。變流器a3之輸出端連接於第1過電壓檢測信號SA'之施加端。變流器a3之第1電源端(高電位端)連接於第2電源電壓LV之施加端。變流器a3之第2電源端(低電位端)連接於接地電壓GND之施加端。
或運算器124b係藉由進行第1過電壓檢測信號SA'、減電壓檢測信號SB、及第2過電壓檢測信號SC之或運算，產生異常檢測信號S1。異常檢測信號S1係只要第1過電壓檢測信號SA'、減電壓檢測信號SB、及第2過電壓檢測信號SC中任意一者為高位準，就成為高位準(LV)；若全部為低位準，則成為低位準(GND)。
負載驅動電路11係包含：P型擴散金氧半場效電晶體PD1、N型擴散金氧半場效電晶體ND1、P型金氧半場效電晶體P0及P1、N型金氧半場效電晶體N1、電阻R1、前置驅動器DRV、緩衝器BUF、變流器INV、及修正電源電壓產 生部CVG。
電晶體PD1之源極連接於第1電源電壓HV(或第2電源電壓LV)之施加端。電晶體PD1之汲極連接於輸出信號OUT之輸出端。電晶體PD1之閘極連接於前置驅動器DRV。電晶體ND1之源極連接於接地電壓GND之施加端。電晶體ND1之汲極連接於輸出信號OUT之輸出端。電晶體ND1之閘極連接於前置驅動器DRV。
電晶體P0之源極連接於第1電源電壓HV(或第2電源電壓LV)之施加端。電晶體P0之汲極連接於前置驅動器DRV之電源電壓輸入端。電晶體P0之閘極連接於緩衝器BUF之輸出端。緩衝器BUF之輸入端連接於異常檢測信號S1之施加端。電阻R1之第1端連接於前置驅動器DRV之電源電壓輸入端。電阻R1之第2端連接於接地電壓GND之施加端。
電晶體P1之源極連接於第1電源電壓HV(或第2電源電壓LV)之施加端。電晶體P1之汲極連接於電晶體PD1之閘極。電晶體P1之閘極連接於變流器INV之輸出端。變流器INV之輸入端連接於異常檢測信號S1之施加端。電晶體N1之源極連接於接地電壓GND之施加端。電晶體N1之汲極連接於電晶體ND1之閘極。電晶體N1之閘極連接於異常檢測信號S1之施加端。
包含上述構成之負載驅動電路11中，電晶體PD1及ND1係相當於接收第1電源電壓HV(或第2電源電壓LV)之供給而驅動負載之推挽輸出電路。尤其，電晶體PD1係相當於連接於第1電源電壓HV(或第2電源電壓LV)之施加端與輸 出信號OUT之輸出端之間之上側電晶體。又，電晶體ND1係相當於連接於接地電壓GND之施加端與輸出信號OUT之輸出端之間之下側電晶體。
前置驅動器DRV係接收第1電源電壓HV(或第2電源電壓LV)之供給而動作之內部電路中之一個，且相當於基於來自微電腦30之指示而產生上述之推挽輸出電路之驅動信號(電晶體PD1及ND1之閘極信號)之驅動電路。
電晶體P0係相當於按照異常檢測信號S1導通/切斷往內部電路(前置驅動器DRV等)之電源電壓供給線之電源開關。在異常檢測信號S1為低位準(正常時之邏輯位準)時打開電晶體P0，導通往內部電路之電源電壓供給線。另一方面，在異常檢測信號S1為高位準(異常時之邏輯位準)時關閉電晶體P0，切斷往內部電路之電源電壓供給線。
電晶體P1係相當於按照異常檢測信號S1導通/切斷電晶體PD1之閘極與第1電源電壓HV(或第2電源電壓LV)之施加端之間之第1上側開關。在異常檢測信號S1為低位準(正常時之邏輯位準)時關閉電晶體P1，切斷電晶體PD1之閘極與第1電源電壓HV(或第2電源電壓LV)之施加端之間。另一方面，在異常檢測信號S1為高位準(異常時之邏輯位準)時打開電晶體P1，導通電晶體PD1之閘極與第1電源電壓HV(或第2電源電壓LV)之施加端之間。
電晶體N1係相當於按照異常檢測信號S1導通/切斷電晶體ND1之閘極與接地電壓GND之施加端之間之第1下側開關。在異常檢測信號S1為低位準(正常時之邏輯位準)時關 閉電晶體N1，切斷電晶體ND1之閘極與接地電壓GND之施加端之間。另一方面，在異常檢測信號S1為高位準(異常時之邏輯位準)時打開電晶體N1，導通電晶體ND1之閘極與接地電壓GND之施加端之間。
電阻R1係相當於連接於內部電路之電源電壓輸入端與接地電壓GND之施加端之間之下拉電阻。
緩衝器BUF係將在第2電源電壓LV與接地電壓GND之間脈衝驅動之異常檢測信號S1位準位移，產生在第1電源電壓HV(或第2電源電壓LV)與第1修正電源電壓HV'(或第2修正電源電壓LV')之間脈衝驅動之閘極信號G0，並將該閘極信號G0供給至電晶體P0之閘極。第1修正電源電壓HV'(或第2修正電源電壓LV')係設定為較第1電源電壓HV(或第2電源電壓LV)僅低特定值α(例如α=5V)即可。若為具有附有位準位移功能之緩衝器BUF之構成，就無須將電晶體P0不必要地高耐壓化。
變流器INV係藉由將在第2電源電壓LV與接地電壓GND之間脈衝驅動之異常檢測信號S1位準位移，並進而使其邏輯反相，來產生在第1電源電壓HV(或第2電源電壓LV)與第1修正電源電壓HV'(或第2修正電源電壓LV')之間脈衝驅動之閘極信號G1，並將該閘極信號G1供給至電晶體P1之閘極。若為具有附有位準位移功能之變流器INV之構成，就無須將電晶體P1不必要地高耐壓化。
圖9係顯示修正電源電壓產生部CVG之一構成例之電路圖。本構成例之修正電源電壓產生部CVG係包含：P型金 氧半場效電晶體b1、npn型雙極電晶體b2、曾納二極體b3、及電阻b4與b5。電晶體b1之源極係一方面連接於第1修正電源電壓HV'(或第2修正電源電壓LV')之施加端，一方面亦經由電阻b4連接於第1電源電壓HV(或第2電源電壓LV)之施加端。電晶體b1之汲極連接於接地電壓GND之施加端。電晶體b1之閘極係一方面連接於電晶體b2之射極，一方面亦經由電阻b5連接於接地電壓GND之施加端。電晶體b2之集極及基極，任一者皆連接於曾納二極體b3之陽極。曾納二極體b3之陰極連接於第1電源電壓HV(或第2電源電壓LV)之施加端。根據本構成例之修正電源電壓產生部CVG，可產生較第1電源電壓HV(或第2電源電壓LV)僅低特定值α之第1修正電源電壓HV'(或第2修正電源電壓LV')。
包含上述構成之負載驅動電路11中，在異常檢測信號S1成高位準(異常時之邏輯位準)時關閉電晶體P0，切斷往包含前置驅動器DRV之內部電路之電源電壓供給線。因此，即使在第1電源電壓HV或第2電源電壓LV中產生異常(過電壓或減電壓)之情形，仍可防止內部電路之破壞。
另，關閉電晶體P0切斷往內部電路之電源電壓供給線時，內部電路之電源電壓輸入端係經由電阻R1被下拉至接地電壓GND之施加端。因此，內部電路之電源電壓輸入端不會成為不定電壓，故不會導致內部電路之異常動作。
另一方面，包含上述構成之負載驅動電路11中，為避免因開關之接通電阻成份而產生之電力效率之降低，往推挽 輸出電路之電源電壓供給線中，未設置用於導通/切斷其之開關。
作為代替，包含上述構成之負載驅動電路11中，作為用於保護電晶體PD1及ND1之機構，設置有電晶體P1及N1。在異常檢測信號S1成高位準(異常時之邏輯位準)時，打開電晶體P1及N1，使電晶體PD1及ND1之閘極、源極間短路。因此，由於電晶體PD1及ND1之閘極、源極間中，成無任何電壓施加之狀態，故無須不必要地提高電晶體PD1及ND1之閘極、源極間耐壓，即可保護電晶體PD1及ND1。當然，需要將電晶體PD1及ND1之源極、汲極耐壓設計成在第1電源電壓HV(或第2電源電壓LV)之異常時仍可承受之值一事係不言而喻。另，由於在異常檢測信號S1成高位準(異常時之邏輯位準)時，電晶體PD1及ND1任一者皆完全關閉，故輸出信號OUT之輸出端成浮動狀態(高阻抗狀態)。圖10係顯示上述所說明之異常保護動作之一例之時序圖，自上依序描繪有：第1電源電壓HV、異常檢測信號S1、電晶體P1及N1之閘極電壓、電晶體PD1及ND1之閘極電壓、及輸出信號OUT。
又，圖2中雖未明示，但第1電源電壓HV(或第2電源電壓LV)之施加端與接地電壓GND之施加端之間，一般而言連接有靜電保護二極體。由於基於異常檢測信號S1之保護動作未涵蓋該靜電保護二極體，故需要使元件自身具有充分之耐壓。
圖3係顯示負載驅動電路11之一變化例之電路圖。如圖3 所示，負載驅動電路11亦可設為將類比開關SW1及SW2連接至電晶體PD1及ND1之各閘極之構成。
類比開關SW1係相當於按照異常檢測信號S1導通/切斷電晶體PD1之閘極與前置驅動器DRV之間之第2上側開關。在異常檢測信號S1為低位準(正常時之邏輯位準)時打開類比開關SW1，導通電晶體PD1之閘極與前置驅動器DRV之間。另一方面，在異常檢測信號S1為高位準(異常時之邏輯位準)時關閉類比開關SW1，切斷電晶體PD1之閘極與前置驅動器DRV之間。若為具有類比開關SW1之構成，則在異常檢測信號S1成為高位準(異常時之邏輯位準)時，可更確實地將電晶體PD1之閘極固定在第1電源電壓HV(或第2電源電壓LV)。
類比開關SW2係相當於按照異常檢測信號S1導通/切斷電晶體ND1之閘極與前置驅動器DRV之間之第2下側開關。在異常檢測信號S1為低位準(正常時之邏輯位準)時打開類比開關SW2，導通電晶體ND1之閘極與前置驅動器DRV之間。另一方面，在異常檢測信號S1為高位準(異常時之邏輯位準)時關閉類比開關SW2，切斷電晶體ND1之閘極與前置驅動器DRV之間。若為具有類比開關SW2之構成，則在異常檢測信號S1成為高位準(異常時之邏輯位準)時，可更確實地將電晶體ND1之閘極固定在接地電壓GND。
如上述說明所示，若為採用圖2或圖3之構成之馬達驅動器IC10，則作為過電壓破壞試驗、或相反地連接2系統之 電源電壓之破壞試驗(所謂之逆插試驗)之對策，無須不必要地提高電晶體PD1及ND1之耐壓、或在馬達驅動器IC10上連接另外之外置零件，故可對晶片面積之縮小及裝置成本之降低有所貢獻。
例如，實施有意地使第1電源電壓HV或第2電源電壓LV成為過電壓狀態之過電壓破壞試驗之情形，由於在第1電源電壓HV或第2電源電壓LV為過電壓狀態之期間，第1過電壓檢測信號SA或第2過電壓檢測信號SC成為高位準，進而，異常檢測信號S1成為高位準(異常時之邏輯位準)，且上述之異常保護動作起作用，故可避免IC之發煙或破壞。
如此，根據上述之保護技術，首先，關於小信號系統之元件，可藉由關閉電源線之開關來保護避免破壞，而關於無法完全防止之輸出元件，則可藉由導入關閉閘極用之開關來保護避免破壞。總之，可以說作為用於實現上述之保護技術之電路要素，輸出元件破壞對策用之閘極關閉開關、與切斷電源線用之開關之雙方任一者皆很重要。另，不進行連接於輸出元件之電源線之切斷之理由，係為了避免因開關之***而導致輸出元件之接通電阻於外觀上增大。
又，在實施相反地連接第1電源電壓HV與第2電源電壓LV之破壞試驗(所謂之逆插試驗)之情形下，由於減電壓檢測信號SB、或第2過電壓檢測信號SC成為高位準，且上述之保護動作起作用，故可避免IC之發煙或破壞。
<桌上型個人電腦>
圖11係搭載有光碟再生裝置1之桌上型個人電腦之外觀圖。本構成例之桌上型個人電腦X係具有：主體外殼X10、液晶顯示器X20、鍵盤X30、及滑鼠X40。
主體外殼X10係收納中央處理器X11、記憶體X12、光學驅動器X13、及硬碟驅動器X14。
中央處理器X11，係藉由執行收納於硬碟驅動器X14之作業系統或各種之應用程式，總括地控制桌上型個人電腦X之動作。
記憶體X12係用來作為中央處理器X11之作業區域(例如，在執行程式之際收納任務資料之區域)。
光學驅動器X13進行光碟之讀取/寫入。作為光碟，可例舉CD[compact disc：光碟]、DVD[digital versatile disc：數位多功能光碟]、及BD[Blu-ray disc：藍光光碟]等。 另，作為光學驅動器X13，可適宜地使用前述之光碟再生裝置1。
硬碟驅動器X14係使用密封於外機殼內之磁碟，將程式及資料非揮發性儲存之大容量輔助記憶裝置中之一個。
液晶顯示器X20係基於來自中央處理器X11之指示輸出影像。
鍵盤X30及滑鼠X40係接收使用者之操作之人性化介面裝置中之一個。
<其他之變化例>
另，上述之實施形態中，雖以將本發明應用在馬達驅動器IC10之構成為例進行了說明，但本發明之應用對象並非 限定於此者，可廣泛地應用於圖4之開關調整器IC等負載驅動裝置全體。
圖4係顯示可成為本發明之應用對象之開關調整器IC之一構成例之電路圖。本構成例之開關調整器IC40係半導體積體電路裝置，其具有：P型金氧半場效電晶體41、整流用二極體42、開關控制部43、過電壓保護部44、及電源開關45；且其外部中，作為形成輸出段之分立元件，連接有線圈L11、電容器C11、及電阻R11與R12。另，本構成例中雖然輸出段為降壓型，但輸出段之構成並非限定於此者，可為升壓型或升降壓型。
本構成例之開關調整器IC40中，電晶體41係相當於圖2之電晶體PD1；整流用二極體42係相當於圖2之電晶體ND1。另，關於整流用二極體42，亦可將此置換為同步整流用電晶體。又，開關控制部43係相當於圖2之驅動器DRV(內部電路)，過電壓檢測部44係相當於圖2之異常檢測電路12。再者，電源開關45係相當於圖2之電晶體P0。另，圖4中雖未明示，但例如在電晶體41之閘極、源極間，亦可設置相當於圖2之電晶體P1之元件。
又，上述實施形態中，雖以將2系統之電源電壓(HV及LV)輸入馬達驅動器IC10之構成為例進行了說明，但本發明之構成並非限定於此者，即使是輸入之電源電壓增加至3系統以上之情形，藉由在每個電源系統中設置過電壓檢測部或減電壓檢測部，並在每個負載驅動電路中準備用於使異常檢測信號之信號位準合適之位準位移器，可靈活應 對。
如此，本發明之構成係除了上述實施形態以外，在不脫離發明之主旨之範圍內可進行各種變更。即，應認為上述實施形態於全部之點上係為例示，並非具有限制性者，且本發明之技術範圍非為上述實施形態之說明，而應理解為根據專利申請之範圍所揭示者，包含屬於與專利申請之範圍均等之意思及範圍內之全部之變更。
[產業上之可利用性]
本發明可用於提高負載驅動裝置之信賴性。
1‧‧‧光碟再生裝置
10‧‧‧負載驅動裝置(馬達驅動器IC)
11‧‧‧負載驅動電路
12‧‧‧異常檢測電路
20‧‧‧負載(馬達/致動器)
21‧‧‧主軸馬達21
22‧‧‧滑動馬達
23‧‧‧裝載馬達
24‧‧‧聚焦致動器
25‧‧‧循軌致動器
26‧‧‧傾斜致動器
30‧‧‧微電腦
40‧‧‧開關調整器IC
41‧‧‧P型金氧半場效電晶體
42‧‧‧整流用二極體
43‧‧‧開關控制部(內部電路)
44‧‧‧過電壓保護部(異常檢測電路)
45‧‧‧電源開關
111‧‧‧主軸馬達驅動器電路
112‧‧‧滑動馬達驅動器電路
113‧‧‧裝載馬達驅動器電路
114‧‧‧聚焦致動器驅動器電路
115‧‧‧循軌致動器驅動器電路
116‧‧‧傾斜致動器驅動器電路
121‧‧‧第1過電壓檢測部
121a‧‧‧比較器
122‧‧‧減電壓檢測部
122a‧‧‧比較器
123‧‧‧第2過電壓檢測部
123a‧‧‧比較器
124‧‧‧異常檢測信號產生部
124a‧‧‧位準位移器
124b‧‧‧或運算器
a1‧‧‧N型金氧半場效電晶體
a2‧‧‧電流源
a3‧‧‧變流器
b1‧‧‧P型金氧半場效電晶體
b2‧‧‧npn型雙極電晶體
b3‧‧‧曾納二極體
b4‧‧‧電阻
b5‧‧‧電阻
BUF‧‧‧緩衝器(附有位準位移功能)
C11‧‧‧電容器
CVG‧‧‧修正電源電壓產生部
DRV‧‧‧前置驅動器
HV‧‧‧第一電源電壓
LV‧‧‧第二電源電壓
INV‧‧‧變流器(附有位準位移功能)
L11‧‧‧線圈
N1‧‧‧N型金氧半場效電晶體
ND1‧‧‧N型擴散金氧半場效電晶體
P0‧‧‧P型金氧半場效電晶體
P1‧‧‧P型金氧半場效電晶體
PD1‧‧‧P型擴散金氧半場效電晶體
R1‧‧‧電阻
R11‧‧‧電阻
R12‧‧‧電阻
SW1‧‧‧類比開關
SW2‧‧‧類比開關
X‧‧‧桌上型個人電腦
X10‧‧‧主體外殼
X11‧‧‧中央處理器
X12‧‧‧記憶體
X13‧‧‧光學驅動器
X14‧‧‧硬碟驅動器
X20‧‧‧液晶顯示器
X30‧‧‧鍵盤
X40‧‧‧滑鼠
圖1係顯示本發明之光碟再生裝置之一構成例之方塊圖。
圖2係顯示負載驅動電路11與異常檢測電路12之一構成例之電路圖。
圖3係顯示負載驅動電路11之一變化例之電路圖。
圖4係顯示開關調整器IC之一構成例之電路圖。
圖5係顯示第1過電壓檢測部121之一構成例之電路圖。
圖6係顯示減電壓檢測部122之一構成例之電路圖。
圖7係顯示第2過電壓檢測部123之一構成例之電路圖。
圖8係顯示位準位移器124a之一構成例之電路圖。
圖9係顯示修正電源電壓產生部CVG之一構成例之電路圖。
圖10係顯示異常保護動作之一例之時序圖。
圖11係搭載有光碟再生裝置之桌上型個人電腦之外觀 圖。
1‧‧‧光碟再生裝置
10‧‧‧負載驅動裝置(馬達驅動器IC)
11‧‧‧負載驅動電路
12‧‧‧異常檢測電路
20‧‧‧負載(馬達/致動器)
21‧‧‧主軸馬達21
22‧‧‧滑動馬達
23‧‧‧裝載馬達
24‧‧‧聚焦致動器
25‧‧‧循軌致動器
26‧‧‧傾斜致動器
30‧‧‧微電腦
111‧‧‧主軸馬達驅動器電路
112‧‧‧滑動馬達驅動器電路
113‧‧‧裝載馬達驅動器電路
114‧‧‧聚焦致動器驅動器電路
115‧‧‧循軌致動器驅動器電路
116‧‧‧傾斜致動器驅動器電路
HV‧‧‧第一電源電壓
LV‧‧‧第二電源電壓

Claims (14)

  1. 一種負載驅動裝置，其特徵為包含：接收電源電壓之供給而動作之內部電路；接收上述電源電壓之供給而驅動負載之輸出電路；監視上述電源電壓並產生異常檢測信號之異常檢測電路；及按照上述異常檢測信號導通/切斷往上述內部電路之電源電壓供給線之電源開關；其中上述內部電路係包含將驅動信號供給至上述輸出電路之驅動電路；包含連接於上述內部電路之電源電壓輸入端與接地端之間之下拉電阻；上述輸出電路係包含連接於電源端與輸出端之間之P型之上側電晶體；包含按照上述異常檢測信號導通/切斷上述上側電晶體之閘極與上述電源端之間之第1上側開關；包含按照上述異常檢測信號導通/切斷上述上側電晶體之閘極與上述驅動電路之間之第2上側開關。
  2. 一種負載驅動裝置，其特徵為包含：接收電源電壓之供給而動作之內部電路；接收上述電源電壓之供給而驅動負載之輸出電路；監視上述電源電壓並產生異常檢測信號之異常檢測電路；及按照上述異常檢測信號導通/切斷往上述內部電路之電 源電壓供給線之電源開關；其中上述內部電路係包含將驅動信號供給至上述輸出電路之驅動電路；包含連接於上述內部電路之電源電壓輸入端與接地端之間之下拉電阻；上述輸出電路係包含連接於電源端與輸出端之間之P型之上側電晶體；上述輸出電路係包含連接於上述接地端與上述輸出端之間之N型之下側電晶體；包含按照上述異常檢測信號導通/切斷上述下側電晶體之閘極與上述接地端之間之第1下側開關；包含按照上述異常檢測信號導通/切斷上述下側電晶體之閘極與上述驅動電路之間之第2下側開關。
  3. 一種負載驅動裝置，其特徵為包含：接收電源電壓之供給而動作之內部電路；接收上述電源電壓之供給而驅動負載之輸出電路；監視上述電源電壓並產生異常檢測信號之異常檢測電路；及按照上述異常檢測信號導通/切斷往上述內部電路之電源電壓供給線之電源開關；其中作為上述內部電路，包含接收第1電源電壓而動作之第1內部電路、及接收較上述第1電源電壓低之第2電源電壓而動作之第2內部電路；作為上述輸出電路，包含接收上述第1電源電壓而驅 動第1負載之第1輸出電路、及接收上述第2電源電壓而驅動第2負載之第2輸出電路；上述異常檢測電路係包含：監視上述第1電源電壓並產生第1過電壓檢測信號之第1過電壓檢測部；監視上述第2電源電壓並產生第2過電壓檢測信號之第2過電壓檢測部；及基於上述第1過電壓檢測信號與上述第2過電壓檢測信號，產生上述異常檢測信號之異常檢測信號產生部。
  4. 如請求項3之負載驅動裝置，其中上述第1過電壓檢測部係包含比較上述第1電源電壓與第1過電壓檢測電壓，而產生上述第1過電壓檢測信號之第1比較器；上述第2過電壓檢測部係包含比較上述第2電源電壓與第2過電壓檢測電壓，而產生上述第2過電壓檢測信號之第2比較器。
  5. 如請求項3之負載驅動裝置，其中包含調整上述第1過電壓檢測信號之信號位準並供給至上述異常檢測信號產生部之第1位準位移器。
  6. 如請求項5之負載驅動裝置，其中上述第1位準位移器係包含：汲極連接於上述第1電源電壓之施加端，閘極連接於上述第1過電壓檢測信號之施加端之電晶體；連接於上述電晶體之源極與接地端之間之電流源；及 輸入端連接於上述電晶體之源極，輸出端連接於上述異常檢測信號產生部，而第1電源端連接於上述第2電源電壓之施加端，第2電源端連接於接地端之變流器(inverter)。
  7. 如請求項3至6中任一項之負載驅動裝置，其中上述異常檢測電路係進而包含監視上述第1電源電壓並產生減電壓檢測信號之減電壓檢測部；上述異常檢測信號產生部係基於上述第1過電壓檢測信號、上述第2過電壓檢測信號、及上述減電壓檢測信號而產生上述異常檢測信號。
  8. 如請求項7之負載驅動裝置，其中上述減電壓檢測部係包含比較上述第1電源電壓與減電壓檢測電壓，而產生上述減電壓檢測信號之第3比較器。
  9. 一種負載驅動裝置，其特徵為包含：接收電源電壓之供給而動作之內部電路；接收上述電源電壓之供給而驅動負載之輸出電路；監視上述電源電壓並產生異常檢測信號之異常檢測電路；及按照上述異常檢測信號導通/切斷往上述內部電路之電源電壓供給線之電源開關；其中包含調整上述異常檢測信號之信號位準之位準位移器。
  10. 如請求項9之負載驅動裝置，其中 上述位準位移器係：將上述異常檢測信號之信號位準從在第2電源電壓與接地電壓之間脈衝驅動之狀態，調整為在第1電源電壓與較上述第1電源電壓低特定值之第1修正電源電壓之間脈衝驅動之狀態、或在上述第2電源電壓與較上述第2電源電壓低特定值之第2修正電源電壓之間脈衝驅動之狀態。
  11. 如請求項10之負載驅動裝置，其中包含：自上述第1電源電壓或上述第2電源電壓，產生上述第1修正電源電壓或上述第2修正電源電壓，並供給至上述位準位移器之修正電源電壓產生部。
  12. 如請求項11之負載驅動裝置，其中上述修正電源電壓產生部係包含：源極連接於上述第1修正電源電壓或上述第2修正電源電壓之施加端，汲極連接於接地端之第1電晶體；射極連接於上述第1電晶體之閘極之第2電晶體；陽極連接於上述第2電晶體之基極及集極，陰極連接於上述第1電源電壓或上述第2電源電壓之施加端之曾納二極體；連接於上述第1電晶體之源極、與上述第1電源電壓或上述第2電源電壓之施加端之間之第1電阻；及連接於上述第2電晶體之射極與接地端之間之第2電阻。
  13. 一種電子機器，其特徵為包含：如請求項1至12中任一項之負載驅動裝置、及利用上述負載驅動裝置而驅動之 負載。
  14. 如請求項13之電子機器，其中上述電子機器為搭載於電腦而進行光碟之再生或記錄/再生之光碟再生裝置，且上述負載為主軸馬達、滑動馬達、裝載馬達、聚焦致動器、循軌致動器、及傾斜致動器中之至少一個。
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