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公開番号2025169088
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-12
出願番号2024074094
出願日2024-04-30
発明の名称モータドライバ回路
出願人ローム株式会社
代理人個人,個人
主分類H02M 1/08 20060101AFI20251105BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】幅広い電源電圧に対応可能なモータドライバ回路を提供する。
【解決手段】定電圧回路220は、電源電圧V_CCを受け、定電圧V_REGを発生する。第1チャージポンプ回路230は、電源電圧V_CCが定電圧V_REGより高いときにイネーブル状態となり、イネーブル状態において、電源電圧V_CCを基準として、定電圧V_REGを加算した第1電圧V_CP1を生成する。第2チャージポンプ回路240は、電源電圧V_CCが定電圧V_REGより低いときにイネーブル状態、電源電圧V_CCが定電圧V_REGより高いときにディセーブル状態となり、イネーブル状態において、定電圧V_REGを基準として、定電圧V_REGを加算した第2電圧V_CP2を生成する。電流源250は、第1電圧V_CP1および第2電圧V_CP2を受け、ブートストラップ端子BSに電流を供給する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
三相ブラシレスモータを駆動するモータドライバ回路であって、
電源電圧を受ける電源端子と、
ブートストラップ端子と、
前記電源電圧を受け、定電圧を発生する定電圧回路と、
前記電源電圧が前記定電圧より高いときにイネーブル状態となり、前記イネーブル状態において、前記電源電圧を基準として、前記定電圧を加算した第１電圧を生成する第１チャージポンプ回路と、
前記電源電圧が前記定電圧より低いときにイネーブル状態、前記電源電圧が前記定電圧より高いときにディセーブル状態となり、前記イネーブル状態において、前記定電圧を基準として、前記定電圧を加算した第２電圧を生成する第２チャージポンプ回路と、
前記第１電圧および前記第２電圧を受け、前記ブートストラップ端子に電流を供給する電流源と、
を備える、モータドライバ回路。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記第１チャージポンプ回路は、前記電源電圧が前記定電圧より低いときにもイネーブル状態である、請求項１に記載のモータドライバ回路。
【請求項３】
前記第１チャージポンプ回路は、前記電源電圧が前記定電圧より低いときにディセーブル状態となる、請求項１に記載のモータドライバ回路。
【請求項４】
前記第２チャージポンプ回路は、その出力経路に設けられたダイオードを含む、請求項１から３のいずれかに記載のモータドライバ回路。
【請求項５】
前記定電圧回路は、
前記電源端子と接続された入力ノードと、出力ノードと、を有し、前記定電圧が第１目標電圧に近づくように、前記出力ノードに生ずる中間電圧を調節するリニアレギュレータと、
前記中間電圧を受ける第１入力ノードと、前記電源電圧を受ける第２入力ノードと、前記定電圧が発生する出力ノードと、を有するディクソン型のチャージポンプ回路と、
を備え、
前記チャージポンプ回路は、前記定電圧が前記第１目標電圧より低く定められたしきい値電圧より高いときディセーブル状態となり、ディセーブル状態において、前記第１入力ノードの電圧を前記出力ノードに出力し、前記定電圧が前記しきい値電圧より低いときにイネーブル状態となり、前記イネーブル状態において、前記定電圧を、前記第１目標電圧より低く定められた第２目標電圧に安定化する、請求項１から３のいずれかに記載のモータドライバ回路。
【請求項６】
前記チャージポンプ回路は、前記定電圧に応じた監視電圧を、前記第２目標電圧に応じた上側しきい値および下側しきい値と比較するヒステリシスを有する第１コンパレータを含み、
前記チャージポンプ回路は、前記イネーブル状態において、前記第１コンパレータの出力に応じて、動作期間と休止期間を繰り返す、請求項５に記載のモータドライバ回路。
【請求項７】
前記チャージポンプ回路は、
フライングキャパシタと、
前記イネーブル状態において、前記フライングキャパシタの第１端に、前記電源電圧と接地電圧を交互に印加するドライバ回路と、
前記第１入力ノードと前記フライングキャパシタの第２端の間に設けられた第１整流素子と、
前記フライングキャパシタの第２端と前記出力ノードの間に設けられた第２整流素子と、
を含む、請求項５に記載のモータドライバ回路。
【請求項８】
前記チャージポンプ回路は、前記チャージポンプ回路が前記イネーブル状態の期間中、前記フライングキャパシタの前記第１端がローである区間に、前記定電圧を前記フライングキャパシタの前記第２端の電圧と比較し、前記定電圧の方が低いときに、停止信号をアサートする第２コンパレータをさらに含み、
前記チャージポンプ回路は、前記停止信号がアサートされると、前記ディセーブル状態となる、請求項７に記載のモータドライバ回路。
【請求項９】
前記第１整流素子は、前記イネーブル状態においてスイッチングし、前記ディセーブル状態において、オン状態である第１同期整流トランジスタであり、
前記第２整流素子は、前記イネーブル状態において前記第１同期整流トランジスタと相補的にスイッチングし、前記ディセーブル状態において、オン状態である第２同期整流トランジスタである、請求項７に記載のモータドライバ回路。
【請求項１０】
前記第１整流素子および前記第２整流素子は、ダイオードである、請求項７に記載のモータドライバ回路。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、モータドライバ回路に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
三相ブラシレスモータの駆動に、三相インバータ回路が利用される。三相インバータ回路は、三相のコイルに対応する３相のレグを有し、各レグは、ハイサイドトランジスタとローサイドトランジスタを含む。ハイサイドトランジスタをＮ型のトランジスタで構成する場合、ブートストラップ回路が利用される。
【０００３】
ブートストラップ回路は、インバータ回路のスイッチング動作を利用している。そのため、インバータ回路においてスイッチングが発生しないデューティサイクル１００％の出力を生成したい場合、ブートストラップ回路とは別に、昇圧回路が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２３－１２０９４６号公報
【０００５】
［概要］
本開示は係る状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、幅広い電源電圧に対応可能なモータドライバ回路の提供にある。
【０００６】
本開示のある態様のモータドライバ回路は、三相ブラシレスモータを駆動する。モータドライバ回路は、電源電圧を受ける電源端子と、ブートストラップ端子と、電源電圧を受け、定電圧を発生する定電圧回路と、電源電圧が定電圧より高いときにイネーブル状態となり、イネーブル状態において、電源電圧を基準として、定電圧を加算した第１電圧を生成する第１チャージポンプ回路と、電源電圧が定電圧より低いときにイネーブル状態、電源電圧が定電圧より高いときにディセーブル状態となり、イネーブル状態において、定電圧を基準として、定電圧を加算した第２電圧を生成する第２チャージポンプ回路と、第１電圧および第２電圧を受け、ブートストラップ端子に電流を供給する電流源と、を備える。
【０００７】
なお、以上の構成要素を任意に組み合わせたもの、構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明あるいは本開示の態様として有効である。さらに、この項目（課題を解決するための手段）の記載は、本発明の欠くべからざるすべての特徴を説明するものではなく、したがって、記載されるこれらの特徴のサブコンビネーションも、本発明たり得る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、実施形態に係るモータ回路のブロック図である。
図２は、一実施例に係る第１チャージポンプ回路、第２チャージポンプ回路および電流源の回路図である。
図３は、定電圧回路の構成例の回路図である。
図４は、定電圧回路の入出力特性を示す図である。
図５は、モータドライバ回路の電圧特性を示す図である。
図６は、図３の定電圧回路の動作波形図である。
図７は、比較技術に係る定電圧回路の回路図である。
図８は、実施例１に係る定電圧回路の回路図である。
図９は、図８の定電圧回路の動作波形図である。
図１０は、実施例２に係る定電圧回路の回路図である。
図１１は、実施例３に係る定電圧回路の回路図である。
図１２は、実施例４に係る定電圧回路の回路図である。
【０００９】
［詳細な説明］
（実施形態の概要）
本開示のいくつかの例示的な実施形態の概要を説明する。この概要は、後述する詳細な説明の前置きとして、実施形態の基本的な理解を目的として、１つまたは複数の実施形態のいくつかの概念を簡略化して説明するものであり、発明あるいは開示の広さを限定するものではない。この概要は、考えられるすべての実施形態の包括的な概要ではなく、すべての実施形態の重要な要素を特定することも、一部またはすべての態様の範囲を線引きすることも意図していない。便宜上、「一実施形態」は、本明細書に開示するひとつの実施形態（実施例や変形例）または複数の実施形態（実施例や変形例）を指すものとして用いる場合がある。
【００１０】
一実施形態に係るモータドライバ回路は、三相ブラシレスモータを駆動する。モータドライバ回路は、電源電圧を受ける電源端子と、ブートストラップ端子と、電源電圧を受け、定電圧を発生する定電圧回路と、電源電圧が定電圧より高いときにイネーブル状態となり、イネーブル状態において、電源電圧を基準として、定電圧を加算した第１電圧を生成する第１チャージポンプ回路と、電源電圧が定電圧より低いときにイネーブル状態、電源電圧が定電圧より高いときにディセーブル状態となり、イネーブル状態において、定電圧を基準として、定電圧を加算した第２電圧を生成する第２チャージポンプ回路と、第１電圧および第２電圧を受け、ブートストラップ端子に電流を供給する電流源と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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