專利名稱：步進馬達的驅動電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種步進馬達(st印ping motor)的驅動電路。
背景技術：
為了對步進馬達進行旋轉驅動，需要提供轉矩。特別是在旋轉初期需要提供較高 的轉矩，但是在連續旋轉的旋轉保持狀態下也可以使轉矩變得較低。因此，存在如下優點 通過在旋轉保持狀態下進行減少向步進馬達流通的通電電流的控制，能夠降低電力消耗。 為了切換通電電流，需要切換步進馬達的驅動電路的電流設定用基準電壓。圖5示出以往的步進馬達的驅動電路的結構。在旋轉初期通過斷開開關Sl來將 電流設定用基準電壓VREF設定為較高，在旋轉保持狀態下，通過根據來自外部的開關控制 信號X來接通開關Si，使電阻R2、R3并聯連接，從而將電流設定用基準電壓VREF設定為較 低的電壓值。
發明內容
發明要解決的問題另外，在以往的步進馬達的驅動電路中，需要生成從外部裝置(搭載步進馬達的 電子設備)向開關Si提供的開關控制信號X來施加到開關Si。由此，外部裝置(電子設 備)的電路結構變得復雜，制造成本增加等的外部裝置(電子設備)制造商的負擔較大。另外，還存在如下問題為了向開關Sl輸入開關控制信號X，導致步進馬達的驅動 電路的端口(端子)被占用。用于解決問題的方案本發明的一個方式的特征在于，一種步進馬達的驅動電路，具備移位寄存器 (shift register)，其接收基準發送信號，根據上述基準發送信號的輸入來進行移位，在 復位后的規定時間之后輸出門信號(gate signal)；復位電路，其當接收到用于驅動上述 步進馬達的步進信號的輸入時，輸出將上述移位寄存器復位的復位信號；以及開關元件 (switching element)，其接收上述移位寄存器的門信號，對截止狀態和導通狀態進行切 換。在此，上述開關元件能夠使用于對上述步進馬達的驅動電壓進行切換的電路的控 制。發明的效果根據本發明，不需要由外部裝置生成用于對步進馬達的電流設定用基準電壓進行 切換的控制信號。另外，能夠減少步進馬達的驅動電路的端口(端子)。
圖1是表示本發明的實施方式的步進馬達的驅動電路的結構的圖。圖2是說明本發明的實施方式的步進馬達的驅動電路的旋轉驅動狀態下的控制
3的時序圖。圖3是說明本發明的實施方式的步進馬達的驅動電路從旋轉驅動狀態轉變為旋 轉保持狀態時的控制的時序圖。圖4是說明本發明的實施方式的步進馬達的驅動電路從旋轉保持狀態轉變為旋 轉驅動狀態時的控制的時序圖。圖5是表示以往的步進馬達的驅動電路的結構的圖。附圖標記說明10 振蕩電路；12 “與(AND)，，元件；14 移位寄存器；14_1 14_n 觸發器 (flip-flop) ；16 復位電路；16-1 觸發器；16-2 “與非(NAND) ”元件；18 開關元件；100 驅動電路。
具體實施例方式如圖1所示，本發明的實施方式的步進馬達的驅動電路100構成為包括振蕩電路 10、“與”元件12、移位寄存器14、復位電路16以及開關元件18。優選的是驅動電路100與 步進馬達的基本驅動電路一起構成于一個半導體芯片內。振蕩電路10以與連接在外部端子OSC上的電容器Cx的容量值相應的頻率發生振 蕩，輸出振蕩時鐘信號A。振蕩時鐘信號A被輸入到“與”元件12。“與”元件12接收振蕩時鐘信號A和移位寄存器14的最后一級的觸發器14-n的 反轉輸出Q，在振蕩時鐘信號A和移位寄存器14的最后一級的觸發器14-n的反轉輸出Q都 是高電平時“與”元件12輸出高電平的內部計數器時鐘信號E，在振蕩時鐘信號A和移位寄 存器14的最后一級的觸發器14-n的反轉輸出Q中的任一個為低電平時輸出低電平的內部 計數器時鐘信號E。內部計數器時鐘信號E被輸入到移位寄存器14的第一級的觸發器14-1 的時鐘端子C。移位寄存器14具備將η級觸發器14-1 14-n串聯連接而成的結構。觸發器 14-1 14-n能夠由D觸發器構成。移位寄存器14每當輸入到第一級的觸發器14_1的時 鐘端子C的內部計數器時鐘信號E變為高電平時，都將非反轉輸出Q設為高電平，將反轉輸 出Q設為低電平，并與內部計數器時鐘信號E同步地將該信號的變化傳遞到最后一級的觸 發器14-n。即，接收作為基準發送信號的內部計數器時鐘信號E，根據內部計數器時鐘信號 E的輸入來進行移位，在復位后的規定時間之后將觸發器14-n的非反轉輸出Q設為高電平。 觸發器14-n的非反轉輸出Q的輸出作為門信號J而被輸入到開關元件18的控制端子。另外，當作為觸發器14-n的非反轉輸出Q的輸出的門信號J變為高電平時，反轉 輸出Q變為低電平。該反轉輸出Q的信號作為反饋信號H而被輸入到“與”元件12，因此之 后直到移位寄存器14被復位為止，振蕩時鐘信號A不被輸入到移位寄存器14，移位寄存器 14維持該狀態。但是，當各級的觸發器14-1 14-n的復位端子R被設為低電平時，所有的觸發器 14-1 14-n的非反轉輸出Q被復位為低電平，反轉輸出Q被復位為高電平。復位電路16生成復位信號，該復位信號用于對移位寄存器14所包含的觸發器 14-1 14-n進行復位。復位電路16構成為包括觸發器16_1以及“與非”元件16_2。觸 發器16-1能夠由D觸發器構成。當步進信號B為低電平時，對觸發器16-1的R輸入低電平，因此反轉輸出Q變為高電平。另外，在步進信號B從低電平變為高電平之后，當基本時 鐘信號C從低電平變為高電平時，觸發器16-1的反轉輸出Q從高電平變為低電平。“與非” 元件16-2接收反轉輸出Q和步進信號B，僅在兩個信號都變為高電平時生成低電平的復位 信號D并進行輸出。即，在步進信號B從低電平變為高電平之后，復位電路16僅在基本時 鐘信號C最初從低電平變為高電平的期間，生成低電平的復位信號D并進行輸出。復位信號D被輸入到移位寄存器14的觸發器14-1 14_n的復位端子R。由此， 每當步進信號B從低電平變為高電平時，移位寄存器14被復位。開關元件18在來自移位寄存器14的門信號J是低電平的情況下成為截止(非導 通)狀態。此時，電流設定用基準電壓VREF成為通過電阻Rl和R3將電壓Vcc分壓得到的 值。另一方面，開關元件18在來自移位寄存器14的門信號J為高電平的情況下成為導通 狀態。此時，電流設定用基準電壓VREF成為通過電阻R2和R3的并聯連接以及電阻Rl將 電壓Vcc分壓得到的值。<旋轉驅動狀態(高轉矩)>圖2示出使用了本實施方式的步進馬達的驅動電路100的步進馬達的旋轉驅動狀 態下的控制的時序圖。在此，旋轉驅動狀態是指向步進馬達提供步進信號B來對步進馬達 提供轉矩而使步進馬達旋轉的狀態。在這種情況下，如圖2所示，在移位寄存器14將信號傳遞到最后一級之前，輸入步 進信號B (從低電平變為高電平)，由此，復位信號D變為低電平，移位寄存器14被復位。因 而，從移位寄存器14輸出的門信號J維持低電平，開關元件18的開路漏極(open drain) 維持高阻抗。<從旋轉驅動狀態(高轉矩)轉變為旋轉保持狀態(低轉矩)時>圖3示出使用了本實施方式的步進馬達的驅動電路100的步進馬達從旋轉驅動狀 態(高轉矩)轉變為旋轉保持狀態(低轉矩)時的控制的時序圖。在此，旋轉保持狀態是 指不向步進馬達提供步進信號B而使步進馬達以低轉矩旋轉的狀態。在從如圖2所示的旋轉驅動狀態轉變為不輸入步進信號B的旋轉保持狀態的情況 下，如圖3所示，復位信號D繼續維持高電平，移位寄存器14在根據振蕩時鐘信號A的周期 和移位寄存器14的級數來確定的規定時間之后使反饋信號H從高電平變為低電平。同時， 門信號J從低電平變為高電平。由此，開關元件18成為導通狀態(低阻抗)，電流設定用基 準電壓VREF被切換為低于旋轉驅動狀態時的電壓的電壓值。<從旋轉保持狀態(低轉矩)轉變為旋轉驅動狀態(高轉矩)時>圖4示出使用了本實施方式的步進馬達的驅動電路100的步進馬達從旋轉保持狀 態(低轉矩)轉變為旋轉驅動狀態(高轉矩)時的控制的時序圖。在從如圖3所示的旋轉保持狀態轉變為輸入步進信號B的旋轉驅動狀態的情況 下，如圖4所示，復位信號D從高電平變為低電平的復位信號D而被輸出，移位寄存器14被 復位。由此，從移位寄存器14輸出的門信號J從高電平變為低電平，開關元件18的開路漏 極被設為高阻抗，電流設定用基準電壓VREF被切換為高于旋轉保持狀態時的電壓的電壓 值。如上所述，根據本實施方式的步進馬達的驅動電路100，不需要由外部裝置(搭載 步進馬達的電子設備)生成用于對電流設定用基準電壓VREF進行切換的開關控制信號。因而，能夠使外部裝置(電子設備)的電路結構簡單，能夠減小外部裝置(電子設備)制造商 的負擔。 另外，不需要將用于輸入開關控制信號的外部端子設置于步進馬達的驅動電路。
權利要求
1.一種步進馬達的驅動電路，其特征在于，具備移位寄存器，其接收基準發送信號，根據上述基準發送信號的輸入來進行移位，在復位 后的規定時間之后輸出門信號；復位電路，其當接收到用于驅動上述步進馬達的步進信號的輸入時，輸出將上述移位 寄存器復位的復位信號；以及開關元件，其接收上述移位寄存器的門信號，對截止狀態和導通狀態進行切換。
2.根據權利要求1所述的步進馬達的驅動電路，其特征在于， 上述開關元件與對上述步進馬達的驅動電壓進行切換的電路相連接。
3.根據權利要求1所述的步進馬達的驅動電路，其特征在于，在上述門信號是將上述開關元件切換為導通狀態的信號時，上述移位寄存器在接收到 上述復位信號之前維持該門信號不變。
4.根據權利要求3所述的步進馬達的驅動電路，其特征在于，還包括與門，該與門的一個輸入端輸入振蕩時鐘信號，另一個輸入端輸入上述門信號 的反轉信號，輸出端輸出上述基準發送信號。
5.根據權利要求1所述的步進馬達的驅動電路，其特征在于， 上述移位寄存器由多個觸發器串聯而成。
6.根據權利要求5所述的步進馬達的驅動電路，其特征在于， 上述觸發器是D觸發器。
7.根據權利要求1所述的步進馬達的驅動電路，其特征在于， 上述復位電路在上述步進信號的上升沿時輸出上述復位信號。
全文摘要
提供一種步進馬達的驅動電路。不需要由外部裝置生成用于對步進馬達的電流設定用基準電壓進行切換的控制信號。在步進馬達的驅動電路中設有以下部分移位寄存器(14)，其接收發送時鐘信號(A)，根據發送時鐘信號(A)來進行移位，在復位后的規定時間之后輸出門信號(J)；復位電路(16)，其當接收到用于驅動步進馬達的步進信號(B)的輸入時，輸出將移位寄存器(14)復位的復位信號(D)；以及開關元件(18)，其接收移位寄存器(14)的門信號(J)，對截止狀態和導通狀態進行切換。
文檔編號H02P8/14GK102104358SQ20091026161
公開日2011年6月22日 申請日期2009年12月18日 優先權日2009年12月18日
發明者伍遠杰, 島崎努, 本木義人 申請人:三洋半導體株式會社, 三洋電機株式會社, 北京海華博遠科技發展有限公司