[發明專利]電動機驅動電路

有效

• 申請號: 201010122177.0
• 申請日: 2010-02-26
• 公開（公告）號: CN101820243A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 野家城治
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社;三洋半導體株式會社
• 主分類號: H02P7/28
• 分類號: H02P7/28
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;王璐

技術領域

本發明涉及一種電動機驅動電路。

背景技術

以H橋接電路(bridged?circuit)驅動電動機時，需防止反沖 (kickback：流通于感應體的電流中斷時產生于感應體兩端的電 壓，本文中稱為反沖電壓)發生時的電壓上升導致 MOSFET(Metal-Oxide?Semiconductor?Field?Effect?Transistor；金 屬氧化物半導體場效應晶體管)的破壞。

例如，在專利文獻1中，使用齊納二極管(zener?diode)抑制 反沖發生時的電壓上升。然而，在該方法中，電動機的尺寸愈 大齊納二極管的尺寸亦須加大，導致成本增加。

相對于此，在專利文獻2中，揭示一種低成本、能抑制反沖 發生時的電壓上升以防止MOSFET的破壞的發明。

以下，參照圖3，具體說明專利文獻2的電動機驅動電路。 電動機驅動電路包括有P溝道型MOSFET?11、12、N溝道型 MOSFET?13、14、電源線21、22、接地線23、二極管24、25、 電容器26、27、電流源31、32、NPN型晶體管41至48、PNP型 晶體管51、52、驅動電路60以及連接器70。于MOSFET?11至14 分別設置有寄生二極管11d至14d，MOSFET?11、12的柵極分別 經由電阻器33、34連接至電源線22。在此，電源線21、22是從 產生電壓VA的電源80所分歧者，并經由連接器70而與電源80 的正側連接。此外，接地線23經由連接器70而與電源80的負側 連接。

在此種構成中，在MOSFET?11、14導通(ON)、MOSFET?12、 13切斷(OFF)的狀態下，從電源線21朝向MOSFET?11、電動機 線圈10、MOSFET?14流通電流而使電動機旋轉。接著，以適當 的時序使MOSFET?11及MOSFET?14變成切斷。此時，電動機線 圈10蓄積能量而持續流通電流。因此，通過寄生二極管13d、電 動機線圈10、以及寄生二極管12d流通電流。亦即，產生反沖。 當產生反沖時，反沖所產生的電流會因為有二極管24而無法返 回至電源80，從而流入電容器26。如此，電源線21的電壓Vm 會逐漸上升。當電源線21的電壓Vm上升，MOSFET?11、12的柵 極/源極間的電壓超過閾值電壓時，MOSFET?11、12導通。因此， 從電動機線圈10輸出的電流流通MOSFET?11、12返回至電動機 線圈10。亦即，蓄積于電動機線圈10的能量被電動機線圈10與 MOSFET?12、11所構成的回路(loop)消耗。

專利文獻1：日本特開2005-269885號公報；

專利文獻2：日本特開2007-259657號公報。

發明內容

如上所述，在專利文獻2的電動機驅動電路中，不使用專利 文獻1所揭示的齊納二極管即能抑制反沖發生時的電壓上升而 防止MOSFET的破壞。

然而，在專利文獻2的電動機驅動電路中，即使在電源80 的電壓低于既定值時(亦包括電源80切斷時)，亦會形成上述電 動機線圈10與MOSFET?12、11所構成的回路。例如，即使在電 動機旋轉時切斷電源80，電動機仍會因為慣性而暫時持續旋轉。 如此，會因為磁通量通過電動機線圈10而產生感應電壓。在此 情形中，由于電源線21的電壓因應感應電壓而上升，因此 MOSFET?11、12的源極電位上升。另一方面，MOSFET?11、12 的柵極電位是在電源80切斷時以電源線22的電位為基準，故實 質上變成相當于零電位。因此，盡管電源80切斷，MOSFET?11、 12仍然導通。在此情形中，于電動機線圈10產生與電動機的旋 轉方向相反方向的力量而成為制動(brake)力。

本發明乃為解決上述課題而研創者，其目的是提供一種低 成本、抑制反沖發生時的電壓上升、避免電源電壓低于既定值 時形成上述回路、防止制動力的發生的電動機驅動電路。