專利名稱：電機驅(qū)動裝置及使用了它的冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機驅(qū)動技術(shù)。
技術(shù)背景伴隨于近年來個人計算機、工作站的高速化，CPU ( Central Processing Unit:中央處理單元)、DSP ( Digital Signal Processor:數(shù)字信號處理器) 等運算處理用LSI ( Large Scale Integration circuit:大規(guī)模集成電路)的動 作速度不斷上升。這樣的LSI隨著其動作速度、即時鐘頻率的變高，發(fā)熱量也變大。存 在由于LSI的發(fā)熱導(dǎo)致該LSI本身出現(xiàn)熱失控、或者對周圍的電路造成影 響的問題。因此，對LSI進行適當(dāng)?shù)臒崂鋮s正成為極其重要的技術(shù)。 作為用于冷卻LSI的技術(shù)的一個例子，有利用冷卻風(fēng)扇的空冷式冷卻 方法。在這種方法中，例如，與LSI表面相對地設(shè)置冷卻風(fēng)扇，由冷卻風(fēng) 扇向LSI表面吹送冷空氣。在進行這種基于冷卻風(fēng)扇的LSI的冷卻時，監(jiān) 視LSI附近的溫度，使風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)根據(jù)該溫度而變化，從而調(diào)整冷卻的程 度(專利文獻l、 2)。此外Z在專利文獻3中，公開了限制被脈沖寬度調(diào) 制了的信號的占空比，使得風(fēng)扇電機大于等于預(yù)先設(shè)定的最低轉(zhuǎn)速地旋轉(zhuǎn) 的技術(shù)。專利文獻1 :特開平7-31190號公報 專利文獻2 :特開2001-284868號公報 專利文獻3 特開2004-153955號公報
發(fā)明內(nèi)容
〔發(fā)明要解決的課題〕在專利文獻3所記載的技術(shù)中，使用三輸入比較器，將用熱敏電阻生 成的依賴于溫度的電壓(以下稱溫度檢測電壓)和規(guī)定最低轉(zhuǎn)速的電壓(以 下稱最低轉(zhuǎn)速設(shè)定電壓)，與鋸齒波狀的周期電壓進行比較，由此生成占空比被限制了的脈沖寬度調(diào)制信號。但是，在使用三輸入比較器時，隨著溫度檢測電壓接近最低轉(zhuǎn)速設(shè)定 電壓，三輸入比較器的輸入偏置電壓的影響變得顯著。其結(jié)果，存在在電 機轉(zhuǎn)速降低的低溫時，風(fēng)扇電機的旋轉(zhuǎn)控制的精度、即線性度會變差的問題。本發(fā)明是鑒于這樣的課題而完成的，其目的之一在于提供一種改善了 線性度的電機驅(qū)動裝置?！灿糜诮鉀Q課題的方案〕本發(fā)明的一個方案的電機驅(qū)動裝置包括第l脈沖寬度調(diào)制比較器，制信號；第2脈沖寬度調(diào)制比較器，將指示驅(qū)動對象的電機的最低轉(zhuǎn)速的 最低轉(zhuǎn)速設(shè)定電壓與周期電壓進行比較，輸出第2脈沖寬度調(diào)制信號；驅(qū) 動電路，通過邏輯運算將從第1、第2脈沖寬度調(diào)制比較器輸出的第1、 第2脈沖寬度調(diào)制信號合成，驅(qū)動驅(qū)動對象的電機。根據(jù)該方案，設(shè)置第1、第2脈沖寬度調(diào)制比較器，并通過邏輯運算 合成兩個脈沖寬度調(diào)制信號，由此，與使用三輸入比較器的情況相比，能 夠降低輸入偏置電壓的影響，改善溫度對轉(zhuǎn)速特性的線性度。驅(qū)動電路可以包括第1邏輯門，生成第1、第2脈沖寬度調(diào)制信號 的邏輯和；第2邏輯門，生成第1、第2脈沖寬度調(diào)制信號中的任一個信 號與另一者的反轉(zhuǎn)信號的邏輯積；選擇部，切換基于第1邏輯門的輸出信 號的第1驅(qū)動模式和基于第2邏輯門的輸出信號的第2驅(qū)動模式。在第l邏輯門中，生成由第2脈沖寬度調(diào)制信號限制占空比的信號， 在第2邏輯門中，生成第1脈沖寬度調(diào)制信號與第2脈沖寬度調(diào)制信號的 差分信號。通過切換從這兩個邏輯門輸出的兩個輸出信號地驅(qū)動電機，能 夠?qū)崿F(xiàn)自由度高的電機驅(qū)動。1脈沖寬度調(diào)制比較器通過對放大器的輸出信號與周期電壓進行比較，生 成第l脈沖寬度調(diào)制信號。放大器可以被構(gòu)成為可通過外裝的電阻調(diào)節(jié)其 增益的結(jié)構(gòu)。通過放大溫度檢測電壓，能夠使用溫度檢測電壓的溫度依賴性的線性 度較好的范圍來生成第l脈沖寬度調(diào)制信號，能夠改善溫度對轉(zhuǎn)速的線性度。上述的電機驅(qū)動裝置可以還包括平滑電路，將控制驅(qū)動對象的電機的 轉(zhuǎn)速的被脈沖寬度調(diào)制了的控制信號平滑化，作為旋轉(zhuǎn)控制電壓輸出。第2脈沖寬度調(diào)制比較器以旋轉(zhuǎn)控制電壓取代最低轉(zhuǎn)速設(shè)定電壓來與周期電 壓進行比較，輸出第2脈沖寬度調(diào)制信號。此時，不僅是溫度，還能根據(jù)控制信號的占空比來使電機變化。平滑電路可以包括第1晶體管，其基極被輸入控制信號，射極接地； 第1電阻，其一端與第1晶體管的集電極相連，另一端被施加預(yù)定的電壓； 第2晶體管，其基極與第1晶體管和第1電阻的連接點相連，射極接地； 第2電阻，其一端與第2晶體管的集電極相連，另一端被施加預(yù)定的電壓； 電容，被連接在第2晶體管的集電極與接地之間。可以將第2晶體管的集 電極所呈現(xiàn)的信號作為旋轉(zhuǎn)控制電壓輸出。電機驅(qū)動裝置可以被一體集成在一個半導(dǎo)體襯底上。所謂"一體集 成"，包括將電路的所有結(jié)構(gòu)要件形成在半導(dǎo)體襯底上的情況，和對電路 的主要結(jié)構(gòu)要件進行一體集成的情況，也可以為調(diào)節(jié)電路常數(shù)而將一部分 電阻、電容等設(shè)置在半導(dǎo)體襯底的外部。通過將電機驅(qū)動裝置集成為一個 LSI,能夠減少電路面積。本發(fā)明的另一方案是冷卻裝置。該裝置包括風(fēng)扇電機；驅(qū)動風(fēng)扇電 機的上述電機驅(qū)動裝置。根據(jù)該方案，能夠針對溫度精度良好地控制風(fēng)扇 電機的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明的再一個方案是電子設(shè)備。該電子設(shè)備具有上述的冷卻裝置。 通過該方案，能夠根據(jù)溫度合適地冷卻電子設(shè)備內(nèi)部的冷卻對象。另外，將以上結(jié)構(gòu)要件的任意組合、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)要件和表述在方法、 裝置、系統(tǒng)等之間相互轉(zhuǎn)換的方案，作為本發(fā)明的方案也是有效的。 〔發(fā)明效果〕通過本發(fā)明，能夠改善溫度對轉(zhuǎn)速特性的線性度。


圖l是表示本發(fā)明第1實施方式的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。 圖2是表示圖1的邏輯電路的結(jié)構(gòu)的一部分的電路圖。 圖3的(a) ~ (e)是表示圖1的冷卻裝置的動作狀態(tài)的時序圖。.圖4是表示第l驅(qū)動模式和第2驅(qū)動模式下的風(fēng)扇電機的轉(zhuǎn)速與溫度的關(guān)系的圖。圖5的(a)和(b)是表示使用了熱敏電阻的一般的溫度檢測電路的特性及電機的轉(zhuǎn)速與溫度的關(guān)系的圖。圖6是表示第2實施方式的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖7是表示第2實施方式的冷卻裝置的、第2驅(qū)動模式時的風(fēng)扇電機的轉(zhuǎn)速與溫度的關(guān)系的圖。 〔標號說明〕100電機驅(qū)動裝置，102溫度檢測端子，104最低轉(zhuǎn)速設(shè)定端子，106 模式選擇端子，108輸出端子，10放大器，12運算放大器，22第1PWM 比較器，24第2PWM比較器，26振蕩器，30驅(qū)動電路，32邏輯電路， 34預(yù)驅(qū)動電路，36H橋電路，40第l邏輯門，42第2邏輯門，44反相 器，46 "與"門，48選擇器，110風(fēng)扇電機，130溫度檢測電路，140平 滑電路，200冷卻裝置，Vpwml第1PWM信號，Vpwm2第2PWM信號， Sigl第l信號，Sig2第2信號，Vosc周期電壓，Vth溫度檢測電壓， Vmin最低轉(zhuǎn)速設(shè)定電壓，Ql第1晶體管，Q2第2晶體管，Rl第1電 阻，R2第2電阻。
具體實施方式
以下，基于優(yōu)選實施方式參照

本發(fā)明。對各附圖中所示的相 同或者等同的結(jié)構(gòu)要件、部件、處理等賦予相同的標號，并適當(dāng)省略重復(fù) 的說明。另外，實施方式只是一種例示，并非限定本發(fā)明，實施方式所記 述的所有特征及其組合，并非 一定是本發(fā)明的本質(zhì)特征。(第1實施方式)本發(fā)明的實施方式涉及用于冷卻臺式或者筆記本式個人計算機、工作 站等電子計算機、或者冰箱等電子設(shè)備的冷卻裝置中所使用的電機驅(qū)動裝置。圖l是表示本發(fā)明的第1實施方式的冷卻裝置200的結(jié)構(gòu)的電路圖。 冷卻裝置200包括電機驅(qū)動裝置100、風(fēng)扇電機110。風(fēng)扇電機110是單相全波電機，與未圖示的冷卻對象物相對地配置。該風(fēng)扇電機110中，由從電機驅(qū)動裝置IOO輸出的驅(qū)動信號控制線圈電流、 即通電狀態(tài)，從而控制風(fēng)扇電機110的旋轉(zhuǎn)。電機驅(qū)動裝置100是一體集成在一個半導(dǎo)體襯底上的功能IC。電機驅(qū) 動裝置100中作為信號輸入輸出用的端子，具有溫度檢測端子102、最低 轉(zhuǎn)速設(shè)定端子104、模式選擇端子106、輸出端子108a、 108b。溫度檢測端子102與生成依賴于冷卻對象物的周圍溫度的溫度檢測電 壓Vth的溫度檢測電路130相連接。溫度檢測電路130包括被串聯(lián)連接在 基準電壓Vref與接地之間的電阻R10和熱敏電阻Rth。電阻R10和熱敏 電阻Rth的連接點的電壓被作為溫度檢測電壓Vth輸出到電機驅(qū)動裝置 100的溫度檢測端子102。周圍溫度越高，溫度檢測電壓Vth的電壓值就 越低。最低轉(zhuǎn)速設(shè)定端子104被輸入指示驅(qū)動對象的風(fēng)扇電機110的最低轉(zhuǎn) 速的最低轉(zhuǎn)速設(shè)定電壓Vmin。本實施方式的電機驅(qū)動裝置100基于輸入到各端子的溫度檢測電壓 Vth和最低轉(zhuǎn)速設(shè)定電壓Vmin,在后述的兩個驅(qū)動模式中進行切換地驅(qū)動 風(fēng)扇電機110。模式選擇端子106被輸入用于切換兩個驅(qū)動模式的模式選 擇信號Vmode。下面詳細說明電機驅(qū)動裝置100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。電機驅(qū)動裝置100具有 放大器10、第1脈沖寬度調(diào)制比較器(以下稱第1PWM比較器)22、第 2脈沖寬度調(diào)制比較器(以下稱第2PWM比較器)24、振蕩器26、驅(qū)動 電路30。放大器10對從溫度檢測電路130輸出的依賴于溫度的溫度檢測電壓 Vth進行放大。放大器10包括運算放大器12、電阻Rll、 R12。運算放大 器12的非反相輸入端子被輸入溫度檢測電壓Vth,在反相輸入端子與接地 之間設(shè)置電阻Rll，在反相輸入端子與輸出端子之間設(shè)置電阻R12。放大 器10以增益(1+R12/R11)來放大溫度檢測電壓Vth，輸出到后級的第 1PWM比較器22。也可以將電阻Rll、 R12的至少一者作為外裝部件設(shè)置 在電機驅(qū)動裝置100的外部。此時，能夠調(diào)節(jié)放大器10的增益。以下將 從放大器IO輸出的放大后的信號記作溫度檢測電壓Vth，。振蕩器26輸出頻率一定、具有三角波或鋸齒波狀的電壓波形的周期 電壓Vosc。第1PWM比較器22將從放大器IO輸出的溫度檢測電壓Vth與周期電壓Vosc進行比較，輸出在Vth，<Vosc時成為高電平、在Vth，>Vosc 時成為低電平的第1PWM信號Vpwml。該第1PWM信號Vpwml的占空 比隨著溫度4企測電路130所監(jiān)視的溫度的升高而變大。第2PWM比較器24將指示驅(qū)動對象的風(fēng)扇電機110的最低轉(zhuǎn)速的最 低轉(zhuǎn)速設(shè)定電壓Vmin與從振蕩器26輸出的周期電壓Vosc進行比較。從 第2PWM比較器24輸出的第2PWM信號Vpwm2在Vmin〈Vosc時成為高 電平，在Vmin>Vosc時成為低電平。從第1PWM比較器22輸出的第1PWM信號Vpwml以及從第2PWM 比較器24輸出的第2PWM信號Vpwm2被輸出到后級的驅(qū)動電路30。驅(qū) 動電路30包括邏輯電路32、預(yù)驅(qū)動電路34、 H橋電路36。邏輯電路32 通過邏輯運算將第1PWM信號Vpwml和第2PWM信號Vpwm2合成。預(yù) 驅(qū)動電路34基于由邏輯電路32合成后的信號，控制構(gòu)成H橋電路36的 第1高側(cè)開關(guān)M1、第2高側(cè)開關(guān)M2、第1低側(cè)開關(guān)M3、第2低側(cè)開關(guān) M4的開和關(guān)，從而驅(qū)動風(fēng)扇電才幾110。圖2是表示邏輯電路32的結(jié)構(gòu)的一部分的電路圖。邏輯電路32包括 第i邏輯門40、第2邏輯門42、選擇器48。第1邏輯門40是"或"門，生成第1PWM信號Vpwml和第2PWM 信號Vpwm2的邏輯和。將第1邏輯門40的輸出信號記作第1信號Sigl。 即，Sigl = Vpwml VVpwm2的關(guān)系成立。第2邏輯門42包括反相器44、"與"門46。反相器44將第2PWM 信號Vpwm2反轉(zhuǎn)。"與"門46生成反轉(zhuǎn)后的第2PWM信號Vpwm2與第 1PWM信號Vpwml的邏輯積。將"與"門46的輸出信號記作第2信號 Sig2。即，Sig2 = VpwmlA ( *Vpwm2 )的關(guān)系成立。這里，"*，，表示邏 輯反轉(zhuǎn)。選擇器48基于輸入到圖1的模式選擇端子106的模式選擇信號 Vmode，選擇從第1邏輯門40輸出的第1信號Sigl和從第2邏輯門42 輸出的第2信號Sig2中的任一者進行輸出。驅(qū)動電路30基于從選擇器48 輸出的信號Vpwm，驅(qū)動風(fēng)扇電機110。在本實施方式中，將基于第1邏輯 門40的輸出信號的電機驅(qū)動稱作第1驅(qū)動模式，將基于第2邏輯門42的 輸出信號的電機驅(qū)動稱作第2驅(qū)動模式?；氐綀D1。作為驅(qū)動電路30的輸出級的H橋電路36包括第1高側(cè)開關(guān)M1、第2高側(cè)開關(guān)M2、第1低側(cè)開關(guān)M3、第2低側(cè)開關(guān)M4。第l 高側(cè)開關(guān)M1 、第2高側(cè)開關(guān)M2是P溝道MOSFET ( Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)， 第1低側(cè)開關(guān)M3、第2低側(cè)開關(guān)M4是N溝道MOSFET。第1高側(cè)開關(guān)M1和第1低側(cè)開關(guān)M3被串聯(lián)連接在施加電源電壓Vdd 的電源線和接地之間。第1高側(cè)開關(guān)M1與第1低側(cè)開關(guān)M3的連接點的 電壓作為驅(qū)動電壓經(jīng)由輸出端子108a施加到風(fēng)扇電機110的一端。第1 高,開關(guān)Ml、第1低側(cè)開關(guān)M3由輸入到各柵極的柵極控制信號控制。 第1高側(cè)開關(guān)M1、第1低側(cè)開關(guān)M3被控制成相輔地導(dǎo)通、截止。從輸出端子108a輸出并施加到風(fēng)扇電機110的一端的電壓，在第1 高側(cè)開關(guān)M1導(dǎo)通、第1低側(cè)開關(guān)M3截止時成為電源電壓Vdd，在第1 高側(cè)開關(guān)Ml截止、第1低側(cè)開關(guān)M3導(dǎo)通時成為接地電位0V。同樣地，第2高側(cè)開關(guān)M2和第2低側(cè)開關(guān)M4也被串聯(lián)連接在電源 線與接地之間。第2高側(cè)開關(guān)M2和第2低側(cè)開關(guān)M4的連接點的電壓經(jīng) 由輸出端子108b施加到風(fēng)扇電才幾110的另一端?；趫D3說明如上那樣構(gòu)成的冷卻裝置200的動作。圖3的(a) ~ (e)是表示圖1的冷卻裝置200的動作狀態(tài)的時序圖。圖3的(a)表示 溫度檢測電壓Vth、最低轉(zhuǎn)速設(shè)定電壓Vmin以及周期電壓Vosc，圖3的 (b)表示第1PWM信號Vpwml,圖3的(c)表示第2PWM信號Vpwm2, 圖3的(d)表示第1信號Sigl，圖3的(e)表示第2信號Sig2。當(dāng)冷卻對象的溫度下降、熱敏電阻Rth的電阻值上升時，從溫度檢測 電路130輸出的溫度檢測電壓Vth上升。此時，從第1PWM比較器22輸 出的第1PWM信號Vpwml的高電平的期間Thl如圖3的(b )所示，隨 著溫度的下降而變短。另一方面，從第2PWM比較器24輸出的第2PWM信號Vpwm2的高 電平的期間Th2與溫度變化無關(guān)，被固定為由最低轉(zhuǎn)速設(shè)定電壓Vmin確 定的最小j直Tmin。在邏輯電路32中，第1邏輯門40所生成的第1信號Sigl由第1PWM 信號Vpwml和第2PWM信號Vpwm2的邏輯和給出。因此，第1信號Sigl 的高電平的期間以最低轉(zhuǎn)速設(shè)定電壓Vmin所確定的最小值Tmin為下限， 隨著溫度變低而逐漸變短。第2信號Sig2的高電平由第2邏輯門42以第1PWM信號Vpwml與 第2PWM信號Vpwm2的反轉(zhuǎn)信號的邏輯積得出。因此，第2信號Sig2 僅在第1PWM信號Vpwml的高電平期間Thl減去第2PWM信號Vpwm2 的高電平期間Th2的期間內(nèi)成為高電平。如上所述驅(qū)動電路30在第l驅(qū)動模式下基于第l信號Sigl驅(qū)動風(fēng)扇 電機IIO,在第2驅(qū)動模式下基于第2信號Sig2驅(qū)動風(fēng)扇電機110。圖4 是表示第1驅(qū)動模式和第2驅(qū)動模式下的風(fēng)扇電機110的轉(zhuǎn)速與溫度的關(guān) 系的圖。圖4中(I)所示的是第l驅(qū)動模式的特性。在第l驅(qū)動模式下，溫 度較低時第l信號Sigl的高電平的期間成為最小值Tmin,所以風(fēng)扇電機 110以最低轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。隨著溫度上升，第1信號Sigl的高電平的期間變長， 風(fēng)扇電機110的轉(zhuǎn)速呈線性增加。當(dāng)溫度上升，第l信號Sigl的占空比成 為100%時，風(fēng)扇電機IIO被以全轉(zhuǎn)矩驅(qū)動，以最大轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。下面關(guān)注第l驅(qū)動模式的特性。如圖4中虛線所示，在使用了三輸入 比較器時，在最低轉(zhuǎn)速附近，溫度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系的線性度被破壞。與此不 同，在本實施方式的電機驅(qū)動裝置100中，不使用三輸入比較器，而是使 用兩個比較器對溫度檢測電壓Vth和最低轉(zhuǎn)速設(shè)定電壓Vmin進行脈沖寬 度調(diào)制，所以不容易受到比較器的輸入偏置電壓的影響。其結(jié)果，如圖4 的實線(I)所示，在最低轉(zhuǎn)速附近也能夠不破壞線性度地驅(qū)動風(fēng)扇電機 110。接下來關(guān)注第2驅(qū)動模式的特性。在第2驅(qū)動模式下，第2信號Sig2 的高電平的期間隨著溫度的變低，不受最小值Tmin限制地繼續(xù)變短，最 終成為0。其結(jié)果，在溫度較低時，風(fēng)扇電機110的轉(zhuǎn)速接近于0。第2 信號Sig2的高電平的期間與第1信號Sigl的高電平的期間相比，要短最 小值Tmin量。因此，第2驅(qū)動模式下的風(fēng)扇電機110的轉(zhuǎn)速比第1驅(qū)動 模式下的轉(zhuǎn)速也要偏移Arpm量。當(dāng)溫度上升時，第lPWM信號Vpwml 的高電平的期間Thl變得等于周期電壓Vosc的周期時間Tp，占空比成為 100%。此時，第2信號Sig2的高電平的期間成為(Tp-Tmin),風(fēng)扇電 機110的轉(zhuǎn)速4皮限制。如上所述基于本實施方式的電機驅(qū)動裝置100,通過切換第1驅(qū)動模 式和第2驅(qū)動模式，能夠根據(jù)冷卻對象的狀態(tài)等合適地切換風(fēng)扇電機110的控制方法。另外，在本實施方式的電機驅(qū)動裝置100中，通過構(gòu)成為能夠通過外 裝的電阻來改變放大器10的增益，能夠得到以下效果。圖5的(a)是表示使用熱敏電阻構(gòu)成溫度檢測電路130時的溫度與 溫度檢測電壓Vth的關(guān)系的圖。如圖5的(a)所示，在溫度檢測電壓Vth 與溫度的關(guān)系不成為直線時，風(fēng)扇電機110的轉(zhuǎn)速與溫度的關(guān)系如圖4所 示那樣不成為直線，如圖5的(b)中實線所示線性度變差。在這樣的情況下，通過增大放大器IO的增益，能夠得到如圖5的(b) 中虛線所示那樣的線性度良好的轉(zhuǎn)速與溫度的關(guān)系。即，在放大器10的 增益較低時，在圖5的(a)中以AVth所示的電壓范圍內(nèi)生成第1PWM 信號Vpwml。與此不同，在將放大器10的增益設(shè)定得較大時，變成以圖 5的(a)中△ Vth，所示的電壓范圍生成第lPWM信號Vpwml。在這樣的 情況下，雖然溫度的動態(tài)范圍變窄，但能夠使用溫度檢測電壓Vth相對于 溫度呈線性變化的范圍，所以在想要針對溫度呈線性地控制風(fēng)扇電機110 的情況下是有效的。(第2實施方式)在第1實施方式中，設(shè)定為對最低轉(zhuǎn)速設(shè)定端子104輸入預(yù)定的最低 轉(zhuǎn)速設(shè)定電壓Vmin的情況。與此不同，在第2實施方式中，說明積極地 改變輸入到最低轉(zhuǎn)速設(shè)定端子104的電壓來控制風(fēng)扇電機110的轉(zhuǎn)速的技術(shù)。圖6是表示第2實施方式的冷卻裝置200的結(jié)構(gòu)的電路圖。本實施方 式的冷卻裝置200在圖1的冷卻裝置200的基礎(chǔ)上還具有平滑電路140。 該冷卻裝置200被輸入控制驅(qū)動對象的風(fēng)扇電機110的轉(zhuǎn)速的、被脈沖寬 度調(diào)制了的控制信號Vcnt,基于該控制信號Vcnt控制風(fēng)扇電機110。在 本實施方式中，電機驅(qū)動裝置IOO的結(jié)構(gòu)與圖l是一樣的?？刂菩盘朧cnt 是從連接在冷卻裝置200的外部的控制部輸出的。平滑電路140使控制風(fēng)扇電機110的轉(zhuǎn)速的被脈沖寬度調(diào)制了的控制 信號Vcnt平滑化，作為直流的旋轉(zhuǎn)控制電壓Vcnt，輸出。平滑電路140可 以使用分立元件構(gòu)成在電機驅(qū)動裝置IOO的外部，也可以集成在電機驅(qū)動 裝置100的內(nèi)部。平滑電路140包括第1晶體管Ql、第2晶體管Q2、電容C1、第1電阻R1、第2電阻R2。第1晶體管Ql的基極被輸入控制信號Vcnt，射極接地。第1電阻Rl 的一端與第1晶體管Ql的集電極相連，另一端被施加預(yù)定的電壓Vref。 第2晶體管Q2的基極與第1晶體管Ql的集電極相連，射極接地。第2 電阻R2的一端與第2晶體管Q2的集電極相連，另一端被施加預(yù)定的電 壓Vref。電容Cl連接在第2晶體管Q2的集電極與接地之間。平滑電路 140將第2晶體管Q2的集電極所呈現(xiàn)的信號作為直流的旋轉(zhuǎn)控制電壓 Vcnt輸出。通過本實施方式的冷卻裝置200,能夠根據(jù)從外部輸入的控制信號 Vcnt的占空比控制風(fēng)扇電機IIO的旋轉(zhuǎn)。即，控制信號Vcnt的占空比越 大，從圖6的平滑電路140輸出的旋轉(zhuǎn)控制電壓Vcnt，的電壓值就越大。 第2PWM比較器24將旋轉(zhuǎn)控制電壓Vcnt，與周期電壓Vosc進行比較，輸 出第2PWM信號Vpwm2。如第1實施方式中所說明的那樣，旋轉(zhuǎn)控制電 壓Vcnt，越大，第2PWM信號Vpwm2的占空比就越小。圖7是表示第2實施方式的冷卻裝置200的、第2驅(qū)動模式時的風(fēng)扇 電機110的轉(zhuǎn)速與溫度的關(guān)系的圖。如上所述在第2驅(qū)動模式下，第2信 號Sig2的占空比成為第1PWM信號Vpwml的占空比減去第2PWM信號 Vpwm2的占空比后的值。因此，控制信號Vcnt的占空比較大、即旋轉(zhuǎn)控 制電壓Vcnt，4交大時，第2PWM信號Vpwm2的占空比變小，所以風(fēng)扇電 機110的轉(zhuǎn)速變高。隨著控制信號Vcnt的占空比逐漸變小，第2PWM信 號Vpwm2的占空比變大，相反第2信號Sig2的占空比變小，所以電機的 轉(zhuǎn)速變低。如上所述根據(jù)第2實施方式的電機驅(qū)動裝置100,能夠反映溫度和控 制電壓Vcnt兩者地進行風(fēng)扇電機110的旋轉(zhuǎn)控制。另外，也可以從外部 直接向電機驅(qū)動裝置100的最低轉(zhuǎn)速設(shè)定端子104輸入旋轉(zhuǎn)控制電壓 Vcnt,。上述實施方式只是例示，可以對其各結(jié)構(gòu)要件、各處理流程的組合做 出各種各樣的變形例，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解這些變形例也包括在本發(fā) 明的范圍內(nèi)。在實施方式中，對將電機驅(qū)動裝置100—體集成在一個LSI中的情況 進行了說明，但本發(fā)明不限于此，既可以是一部分結(jié)構(gòu)要件作為分立元件、芯片部件設(shè)置在LSI的外部，也可以利用多個LSI來構(gòu)成。例如，驅(qū)動電路30的H橋電路36也可以使用分立的功率晶體管來構(gòu)成。此外，對于在實施方式中使用的晶體管，也可以將雙極型晶體管和FET相互置換。在實施方式中說明的高電平、低電平的邏輯值的設(shè)定只是一例，可以通 過用反相器等使之適當(dāng)反轉(zhuǎn)而自由變更。例如，對于溫度檢測電路130,也 可以將電阻Rl0和熱敏電阻Rth反過來接。此時，溫度與溫度一僉測電壓Vth 的關(guān)系與實施方式中的相反，但通過進行邏輯反轉(zhuǎn)，能夠得到與實施方式同 樣的作用和效果?；趯嵤┓绞綄Ρ景l(fā)明進行了說明，但實施方式只不過是闡明本發(fā)明的 原理、應(yīng)用，顯然在不脫離權(quán)利要求書所規(guī)定的本發(fā)明的思想的范圍內(nèi)，可 以對實施方式進行各種變形及配置的變更?！补I(yè)可利用性〕本發(fā)明可適用于電機的驅(qū)動技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種電機驅(qū)動裝置，包括第1脈沖寬度調(diào)制比較器，將依賴于溫度的溫度檢測電壓與周期電壓進行比較，輸出第1脈沖寬度調(diào)制信號；第2脈沖寬度調(diào)制比較器，將指示驅(qū)動對象的電機的最低轉(zhuǎn)速的最低轉(zhuǎn)速設(shè)定電壓與上述周期電壓進行比較，輸出第2脈沖寬度調(diào)制信號；以及驅(qū)動電路，通過邏輯運算將從上述第1脈沖寬度調(diào)制比較器、第2脈沖寬度調(diào)制比較器輸出的上述第1脈沖寬度調(diào)制信號和第2脈沖寬度調(diào)制信號合成，來驅(qū)動上述驅(qū)動對象的電機。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于 上述驅(qū)動電路包括第l邏輯門，生成上述第1脈沖寬度調(diào)制信號與上述第2脈沖寬度調(diào) 制信號的邏輯和，第2邏輯門，生成上述第1脈沖寬度調(diào)制信號、第2脈沖寬度調(diào)制信 號中的任一個信號與另 一者的反轉(zhuǎn)信號的邏輯積，以及選擇部，切換基于上述第l邏輯門的輸出信號的第l驅(qū)動模式和基于 上述第2邏輯門的輸出信號的第2驅(qū)動模式。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于制比較器通過對上述放大器的輸出信號與上述周期電壓進行比較，生成上 述第1脈沖寬度調(diào)制信號。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于還包括平滑電路，將控制驅(qū)動對象的電機的轉(zhuǎn)速的被脈沖寬度調(diào)制了 的控制信號平滑化，作為旋轉(zhuǎn)控制電壓輸出；上述第2脈沖寬度調(diào)制比較器以上述旋轉(zhuǎn)控制電壓取代上述最低轉(zhuǎn)速 設(shè)定電壓來與上述周期電壓進行比較，輸出上述第2脈沖寬度調(diào)制信號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于上述平滑電路包括第l晶體管，其基極被輸入上述控制信號，射極接地， 第1電阻，其一端與上述第1晶體管的集電極相連，另一端被施加預(yù) 定的電壓，第2晶體管，其基極與上述第〗晶體管和上述第電阻的連接點相連， 射極接地，第2電阻，其一端與上述第2晶體管的集電極相連，另一端被施加上 述預(yù)定的電壓，以及電容，被連接在上述第2晶體管的集電極與接地之間， 并且，將上述第2晶體管的集電極所呈現(xiàn)的信號作為上述旋轉(zhuǎn)控制電壓輸出。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于 被一體集成在一個半導(dǎo)體襯底上。
8. —種冷卻裝置，其特征在于，包括 風(fēng)扇電機；和驅(qū)動上述風(fēng)扇電機的權(quán)利要求1或2所述的電機驅(qū)動裝置。
全文摘要
提供一種風(fēng)扇電機的驅(qū)動電路。在一個方案的驅(qū)動電路(100)中，第1PWM比較器(22)將溫度檢測電壓(Vth)與周期電壓(Vosc)進行比較，輸出第1PWM信號(Vpwm1)。第2PWM比較器將指示風(fēng)扇電機(110)的最低轉(zhuǎn)速的最低轉(zhuǎn)速設(shè)定電壓(Vmin)與周期電壓(Vosc)進行比較，輸出第2PWM信號(Vpwm2)。驅(qū)動電路(30)通過邏輯運算將第1PWM信號(Vpwm1)和第2PWM信號(Vpwm2)合成，驅(qū)動風(fēng)扇電機(110)。驅(qū)動電路(30)包括第1邏輯門，生成第1PWM信號(Vpwm1)與第2PWM信號(Vpwm2)的邏輯和；第2邏輯門，生成第1PWM信號(Vpwm1)與第2PWM信號(Vpwm2)的反轉(zhuǎn)信號的邏輯積。驅(qū)動電路(30)切換基于第1邏輯門和第2邏輯門的驅(qū)動模式。
文檔編號H02P29/00GK101223687SQ20068002622
公開日2008年7月16日 申請日期2006年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月26日
發(fā)明者三嶋智文, 宮島聰司, 林宏曉 申請人:羅姆股份有限公司