專利名稱：馬達驅(qū)動電路以及照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種馬達驅(qū)動電路以及照明裝置。
背景技術(shù)：
近年來，LED (Light Emitting Diode 發(fā)光二極管)還被使用于照明用途。特別是，LED與白熾燈相比壽命較長，因此適合使用于設(shè)置在例如天花板等的不便于更換的位置上的照明裝置。另一方面，LED與白熾燈相比發(fā)熱較小，但是不耐熱，為了防止效率降低、壽命縮短，需要使用散熱片等適當?shù)剡M行冷卻。例如，在專利文獻1中公開了一種將LED裸芯片的熱量釋放到印刷基板的金屬基座的技術(shù)。專利文獻1 日本特開2004-193357號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解法的問題然而，在專利文獻1中公開的結(jié)構(gòu)中，也無法保證將傳導(dǎo)到金屬基座的熱量完全釋放到外部，從而期望進一步提高散熱效率并抑制LED的發(fā)光效率降低。鑒于這些情況，本申請的發(fā)明的目的在于提供適合使用于LED照明等的冷卻風(fēng)扇的馬達驅(qū)動電路以及具備該馬達驅(qū)動電路的照明裝置。用于解決問題的方案解決上述問題的主要發(fā)明是一種馬達驅(qū)動電路，該馬達控制電路的特征在于，具有輸出晶體管，其對使風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)的馬達的驅(qū)動線圈提供驅(qū)動電流，該風(fēng)扇通過送風(fēng)來對冷卻對象物進行冷卻；開關(guān)控制電路，其對上述輸出晶體管進行開關(guān)控制以使上述馬達向用于冷卻上述冷卻對象物的第一方向或者與上述第一方向相反的第二方向旋轉(zhuǎn)；以及切換電路，其在上述馬達向上述第一方向開始旋轉(zhuǎn)之后經(jīng)過第一時間的情況下，使上述開關(guān)控制電路開始進行開關(guān)控制以使上述馬達在停止該第一方向的旋轉(zhuǎn)之后向上述第二方向旋轉(zhuǎn)， 在上述馬達向上述第二方向開始旋轉(zhuǎn)之后經(jīng)過第二時間的情況下，使上述開關(guān)控制電路開始進行開關(guān)控制以使上述馬達在停止該第二方向的旋轉(zhuǎn)之后向上述第一方向旋轉(zhuǎn)。根據(jù)附圖以及本說明書的記載使本發(fā)明的其它特征更清楚。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明所涉及的馬達驅(qū)動電路，較長期間不需要保養(yǎng)，能夠利用風(fēng)扇去除灰塵并且對冷卻對象物進行冷卻。


圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式中的馬達驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)的電路框圖。圖2是表示具備本發(fā)明的一個實施方式中的馬達驅(qū)動電路的照明裝置整體的結(jié)構(gòu)概要的框圖。圖3是表示開關(guān)控制電路12、切換電路13以及過熱檢測電路14的具體結(jié)構(gòu)的一例的電路框圖。圖4是說明在LED 9的溫度Ttp小于過熱檢測溫度Toh的情況下的開關(guān)控制電路 12以及切換電路13的動作的流程圖。圖5是表示輸入到DFF 121的時鐘信號CKl與P麗0%信號至P麗100%信號之間的關(guān)系的一例的示意圖。圖6是表示生成PWM0%信號至PWM100%信號的電路的其它結(jié)構(gòu)例的電路框圖。圖7是表示輸入到DFF 1211的時鐘信號CKl與PWMO%信號至PWM100%信號之間的關(guān)系的一例的示意圖。附圖標記說明1 馬達驅(qū)動電路；2 :LED (發(fā)光二極管)驅(qū)動電路；3 電源電路；6 馬達；7 電阻； 8 電容器；9 :LED (發(fā)光二極管)；11 時鐘產(chǎn)生電路；12 開關(guān)控制電路；13 切換電路；14 過熱檢測電路；21 比較器電路；22 選擇電路；31 39 端子；41 43 輸出晶體管；51 53 輸出晶體管；61 63 驅(qū)動線圈；121 :DFF(D型觸發(fā)器)；122 :AND電路(邏輯與電路)； 123:反相器(反轉(zhuǎn)電路)；124、126:選擇電路；125:計數(shù)器電路；127:( 電路(邏輯或電路)；128 開關(guān)信號生成電路；131 計數(shù)器電路；132 選擇電路；133 =DFF(D型觸發(fā)器)； 134 =OR電路(邏輯或電路)；141 電流源；142 二極管；1211、1212 :DFF(D型觸發(fā)器)； 1221 1223 =AND電路(邏輯與電路)；1224 =OR電路(邏輯或電路)；1231 1233 反相器(反轉(zhuǎn)電路)。
具體實施例方式根據(jù)本說明書以及附圖的記載至少清楚以下事項。照明裝置整體的結(jié)構(gòu)概要下面，參照圖2說明具備后述的本發(fā)明的一個實施方式的馬達驅(qū)動電路的照明裝置整體的結(jié)構(gòu)概要。此外，后面詳細說明馬達驅(qū)動電路1的結(jié)構(gòu)。圖2示出的照明裝置是使用LED作為照明元件的照明裝置，該照明裝置構(gòu)成為包括馬達驅(qū)動電路1、LED驅(qū)動電路2、電源電路3、馬達6以及LED 9。另外，在電源電路3上連接有馬達驅(qū)動電路1和LED驅(qū)動電路2。并且，在馬達驅(qū)動電路1上連接有馬達6，在LED 驅(qū)動電路2上連接有LED 9。此外，設(shè)為在馬達6的旋轉(zhuǎn)軸上連接有風(fēng)扇，但是馬達6也可以構(gòu)成為與風(fēng)扇形成一體的風(fēng)扇馬達。照明裝置整體的動作概要接著，說明照明裝置整體的動作概要。此外，后面詳細說明馬達驅(qū)動電路1的動作。從電源電路3對LED驅(qū)動電路2提供電源電壓Vied。另外，LED驅(qū)動電路2對LED 9提供恒定電流Iled，從而使LED 9發(fā)光。此外，對LED 9通常使用照明用的白色LED，但是也可以使用被稱為有機EL (Electro-Luminescence 場致發(fā)光)的有機LED。從電源電路3對馬達驅(qū)動電路1提供電源電壓VCC。另外，馬達驅(qū)動電路1對馬達 6的驅(qū)動線圈(在后述的圖1中圖示)提供驅(qū)動電流Imtr，使馬達6旋轉(zhuǎn)。并且，連接在馬達6的旋轉(zhuǎn)軸上的風(fēng)扇與馬達6的旋轉(zhuǎn)方向相應(yīng)地向圖2的箭頭F或者箭頭R方向送風(fēng)。在此，箭頭F表示為了使LED 9冷卻(散熱)而從風(fēng)扇向LED 9本身、安裝在LED 9上的散熱片送風(fēng)的情況下的送風(fēng)方向，下面，將這種情況下的馬達6的旋轉(zhuǎn)稱為正轉(zhuǎn)(第一方向的旋轉(zhuǎn))。另一方面，箭頭R表示為了去除照明裝置內(nèi)部的灰塵而向與箭頭F相反的方向送風(fēng)的情況下的送風(fēng)方向，下面，將這種情況下的馬達6的旋轉(zhuǎn)稱為反轉(zhuǎn)(第二方向的旋轉(zhuǎn))。這樣，該照明裝置使馬達6正轉(zhuǎn)來冷卻LED 9，并且使馬達6反轉(zhuǎn)來去除內(nèi)部的灰
/K土。馬汰驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)下面，參照圖1說明本發(fā)明的一個實施方式中的馬達驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)。此外，下面，作為馬達6的一例，說明使用無傳感器方式的三相馬達的情況。另外，后面詳細說明開關(guān)控制電路12、切換電路13以及過熱檢測電路14的結(jié)構(gòu)。圖1示出的馬達驅(qū)動電路1是用于驅(qū)動具備了三相驅(qū)動線圈61至63的馬達6的電路，構(gòu)成為具備了端子31至39的集成電路。另外，馬達驅(qū)動電路1構(gòu)成為包括時鐘產(chǎn)生電路11、開關(guān)控制電路12、切換電路13、過熱檢測電路14、比較器電路21、選擇電路22以及輸出晶體管41至43、51至53。并且，在馬達驅(qū)動電路1上除了連接有馬達6以外還連接有電阻7、電容器8、電流源141以及二極管142。此外，下面，作為一例說明各輸出晶體管為N溝道型功率MOSFET (Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor 金屬氧化膜半導(dǎo)體電場效應(yīng)晶體管)的情況。 另外，將驅(qū)動線圈61至63的各相分別設(shè)為U相、V相以及W相。高壓側(cè)輸出晶體管41至43的漏極都通過端子35與電源電位VCC相連接。另外， 低壓側(cè)輸出晶體管51至53的源極都通過電阻7與接地電位相連接，其中，該電阻7通過外部連接與端子36相連接。并且，輸出晶體管41至43分別與輸出晶體管51至53進行串聯(lián)連接，各連接點分別與端子31至33相連接。并且，在端子31至33上分別連接驅(qū)動線圈61 至63，驅(qū)動線圈61至63的中性點與端子34相連接。端子31至34各自的電壓U、V、W以及COM被輸入到選擇電路22。另外，從選擇電路22將輸入電壓Vin和基準電壓Vref輸入到比較器電路21。并且，通過端子37和38在該輸入電壓Vin與基準電壓Vref的信號線之間將電容器8進行外部連接。并且，從比較器電路21輸出的比較結(jié)果信號CMP被輸入到開關(guān)控制電路12。從時鐘產(chǎn)生電路11對開關(guān)控制電路12輸入時鐘信號CKl (第一時鐘信號)和時鐘信號CKd。另外，從時鐘產(chǎn)生電路11對切換電路13輸入時鐘信號CKt。在過熱檢測電路14上，通過端子39將二極管142的正極進行外部連接。另外，從連接于電源電位VCC的電流源141對二極管142的正極提供恒定電流Itp，負極與接地電位相連接。并且，從過熱檢測電路14輸出的過熱檢測信號OHD被輸入到開關(guān)控制電路12和切換電路13。從開關(guān)控制電路12對切換電路13輸入馬達停止信號STP，從切換電路13對開關(guān)控制電路12輸入正反控制信號FRC。另外，從開關(guān)控制電路12輸出的開關(guān)信號S41至S43 以及S51至S53分別被輸入到輸出晶體管41至43以及51至53的柵極。馬達驅(qū)動電路的動作
接著，說明本實施方式中的馬達驅(qū)動電路的動作。此外，后面詳細說明開關(guān)控制電路12、切換電路13以及過熱檢測電路14的動作。輸出晶體管41至43、51至53根據(jù)作為二值信號的開關(guān)信號S41至S43以及S51 至S53來被進行開關(guān)控制，對馬達6的驅(qū)動線圈61至63提供驅(qū)動電流。例如，在輸出晶體管41以及52導(dǎo)通的情況下，驅(qū)動電流從電源電位VCC通過輸出晶體管41、驅(qū)動線圈61、62、 輸出晶體管52以及電阻7流向接地電位。因而，在這種情況下，驅(qū)動電流從U相流向V相。 另外，例如在輸出晶體管43以及52導(dǎo)通的情況下，驅(qū)動電流從W相流向V相。選擇電路22依次選擇端子31至33 (U相、V相以及W相)各自的電壓U、V以及W 中的任一個作為輸入電壓Vin輸入到比較器電路21。另外，選擇電路22將端子34(驅(qū)動線圈61至63的中性點)的電壓COM作為基準電壓Vref輸入到比較器電路21。并且，電容器8通過連接于輸入電壓Vin與基準電壓Vref的信號線之間，作為去除比較器電路21 的輸入信號的噪聲的濾波器而發(fā)揮功能。并且，比較器電路21將輸入電壓Vin與基準電壓 Vref進行比較，將該比較結(jié)果作為二值信號、即比較結(jié)果信號CMP而輸出。時鐘產(chǎn)生電路11輸出時鐘信號CKl、CKd以及CKt。另外，二極管142被配置于LED 9附近，過熱檢測電路14根據(jù)二極管142的正向壓降Vtp輸出過熱檢測信號0HD。切換電路13具備計數(shù)器電路(在后述的圖3中圖示)，該計數(shù)器電路被馬達停止信號STP清零并根據(jù)時鐘信號CKt進行計數(shù)，對馬達6沿當前的方向開始旋轉(zhuǎn)起的經(jīng)過時間進行計時。并且，切換電路13根據(jù)該經(jīng)過時間和過熱檢測信號OHD輸出表示馬達6的旋轉(zhuǎn)方向的正反控制信號FRC。此外，正反控制信號FRC在FRC= 1的情況下表示正轉(zhuǎn)而在 FRC = 0的情況下表示反轉(zhuǎn)。開關(guān)控制電路12根據(jù)比較結(jié)果信號CMP檢測馬達6的轉(zhuǎn)子(rotor)的位置。另外，開關(guān)控制電路12根據(jù)時鐘信號CKl、CKd以及過熱檢測信號OHD生成PWM(Pulse Width Modulation:脈寬調(diào)制)信號。并且，開關(guān)控制電路12根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置、PWM信號以及正反控制信號FRC以使馬達6正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)的方式生成開關(guān)信號S41至S43以及S51至S53。 并且，該開關(guān)信號S41至S43以及S51至S53分別被提供給輸出晶體管41至43、51至53。這樣，馬達驅(qū)動電路1根據(jù)馬達6沿當前的方向開始旋轉(zhuǎn)起的經(jīng)過時間來生成正反控制信號FRC，根據(jù)該正反控制信號FRC來切換馬達6的旋轉(zhuǎn)方向。因而，圖2示出的照明裝置能夠一邊去除內(nèi)部的灰塵一邊冷卻LED 9。開關(guān)控制電路、切換電路以及過熱檢測電路的結(jié)構(gòu)下面，參照圖3說明開關(guān)控制電路12、切換電路13以及過熱檢測電路14的結(jié)構(gòu)。開關(guān)控制電路12例如構(gòu)成為包括DFF(D型觸發(fā)器)121、AND電路(邏輯與電路)122、反相器(反轉(zhuǎn)電路)123、選擇電路124、126、計數(shù)器電路125、OR電路(邏輯或電路)127以及開關(guān)信號生成電路128。此外，開關(guān)控制電路12中除了開關(guān)信號生成電路1 以外的部件、即DFF 121、AND電路122、反相器123、選擇電路124、126、計數(shù)器電路125以及OR電路127相當于P麗電路。DFF 121的CK輸入(時鐘輸入)端被輸入時鐘信號CK1，作為反轉(zhuǎn)輸出信號的時鐘信號CK2 (第二時鐘信號)被反饋到D輸入(數(shù)據(jù)輸入)端。另外，AND電路122被輸入時鐘信號CKl和CK2，AND電路122的輸出信號被輸入到反相器123。選擇電路1 構(gòu)成為兩個輸入一個輸出的多路復(fù)用器(multiplexer)，選擇控制輸入端被輸入正反控制信號FRC。另外，與FRC = 0和1對應(yīng)的數(shù)據(jù)輸入端分別被輸入滿計數(shù)值Dl和D2，選擇電路126的輸出值被輸入到計數(shù)器電路125。并且，計數(shù)器電路125的 CK輸入端被輸入時鐘信號CKd，從開關(guān)信號生成電路1 對CL輸入(清零輸入)端輸入馬達制動信號BRK。并且，從計數(shù)器電路125輸出計數(shù)值CN。選擇電路IM構(gòu)成為五個輸入一個輸出的多路復(fù)用器，選擇控制輸入端被輸入計數(shù)器電路125的計數(shù)值CN。另外，與CN = 1至3對應(yīng)的數(shù)據(jù)輸入端分別被輸入AND電路 122的輸出信號、時鐘信號CK2以及反相器123的輸出信號。并且，與CN = 0以及4對應(yīng)的數(shù)據(jù)輸入端分別被固定為低電平和高電平。并且，從選擇電路1 輸出軟啟動信號SS。OR電路127被輸入軟啟動信號SS和過熱檢測信號0HD，從OR電路127輸出PWM 信號。另外，開關(guān)信號生成電路1 被輸入比較結(jié)果信號CMP、PWM信號以及正反控制信號 FRC。并且，從開關(guān)信號生成電路1 輸出開關(guān)信號S41至S43、S51至S53、馬達制動信號 BRK、馬達停止信號STP。切換電路13例如構(gòu)成為包括計數(shù)器電路131、選擇電路132、DFF 133以及OR電路 134。選擇電路132構(gòu)成為兩個輸入一個輸出的多路復(fù)用器，選擇控制輸入端被輸入正反控制信號FRC。另外，與FRC = 0和1對應(yīng)的數(shù)據(jù)輸入端分別被輸入滿計數(shù)值Tl和T2， 選擇電路132的輸出值被輸入到計數(shù)器電路131。并且，計數(shù)器電路131的CK輸入端被輸入時鐘信號CKt，從開關(guān)信號生成電路1 對CL輸入端輸入馬達停止信號STP。并且，從計數(shù)器電路131輸出滿計數(shù)信號FL。DFF 133的CK輸入端被輸入滿計數(shù)信號FL，從DFF 133輸出正反信號FR。另夕卜， DFF 133的正反輸出信號被反饋到D輸入端。并且，OR電路134被輸入正反信號FR和過熱檢測信號0HD。從OR電路134輸出正反控制信號FRC。過熱檢測電路14例如包括比較器電路，該比較器電路的反轉(zhuǎn)輸入端被輸入二極管142的正向壓降Vtp，非反轉(zhuǎn)輸入端被施加過熱檢測電壓Voh。另外，從該比較器電路輸出過熱檢測信號0HD。此外，過熱檢測電壓Voh為過熱檢測溫度Toh(規(guī)定的溫度)下的二極管142的正向壓降Vtp。開關(guān)控制電路、切換電路以及過熱檢測電路的動作接著，適當?shù)貐⒄請D4以及圖5說明開關(guān)控制電路12、切換電路13以及過熱檢測電路14的動作。如上所述，二極管142被配置在LED 9附近。在此，作為一例，當將二極管142的正向壓降Vtp的溫度系數(shù)設(shè)為_2mV/°C，設(shè)二極管142的溫度與LED 9的溫度Ttp大致相等時，溫度Ttp越上升則電壓Vtp越下降。因而，過熱檢測電路14在LED 9的溫度Ttp大于等于過熱檢測溫度Toh的情況下輸出高電平的過熱檢測信號0HD。因此，首先說明過熱檢測信號OHD為高電平的情況、即Ttp ^ Toh的情況下的開關(guān)控制電路12以及切換電路13的動作。在過熱檢測信號OHD為高電平的情況下，從OR電路134輸出的正反控制信號FRC 始終成為1。另外，從OR電路127始終輸出高電平、即具有100%占空比的PWM信號。因而，開關(guān)信號生成電路128以使馬達6以最高速度始終正轉(zhuǎn)的方式生成各開關(guān)信號。因此，與馬達6的旋轉(zhuǎn)軸相連接的風(fēng)扇以最大風(fēng)量對LED 9本身、散熱片送風(fēng)，從而使LED 9冷卻。接著，適當?shù)貐⒄請D4以及圖5說明在過熱檢測信號OHD為低電平的情況、即Ttp < Toh的情況下的開關(guān)控制電路12以及切換電路13的動作。在過熱檢測信號OHD為低電平的情況下，在照明裝置整體或者至少馬達驅(qū)動電路 1的電源接通時(圖4的Si)，正反信號FR成為0，因此從OR電路134輸出的正反控制信號 FRC也成為0。另外，開關(guān)信號生成電路1 在使馬達6停止的制動(brake)模式下啟動， 馬達制動信號BRK成為高電平，因此計數(shù)器電路125的計數(shù)值CN被清零而成為0。此外，還能夠設(shè)為以下結(jié)構(gòu)利用馬達停止信號STP代替馬達制動信號BRK來將計數(shù)器電路125的計數(shù)值CN清零。在此，作為一例，將馬達驅(qū)動電路1的制動方式設(shè)為短路制動(short brake)方式。另外，在短路制動方式的制動模式下，開關(guān)信號生成電路1 例如以使輸出晶體管41 至43截止而使輸出晶體管51至53導(dǎo)通的方式生成各開關(guān)信號。接著，開關(guān)信號生成電路128根據(jù)比較結(jié)果信號CMP來檢測馬達6的轉(zhuǎn)子位置，判斷馬達6是否處于停止狀態(tài)(S2)。然后，在馬達6停止之前的期間內(nèi)(S2: “否”)，持續(xù)制動模式。接著，當馬達6停止而馬達停止信號STP為高電平時(S2 “是”)，計數(shù)器電路131 的計數(shù)值被清零而成為0。另外，由于FRC = 0，因此過渡到使馬達6反轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)模式，馬達制動信號BRK和馬達停止信號STP成為低電平(S3)。此外，還能夠設(shè)為以下結(jié)構(gòu)利用馬達制動信號BRK代替馬達停止信號STP來將計數(shù)器電路131的計數(shù)值清零。當馬達停止信號STP成為低電平時，計數(shù)器電路131利用時鐘信號CKt開始計數(shù)。 另外，由于FRC = 0，因此計數(shù)器電路131持續(xù)計數(shù)直到計數(shù)值達到滿計數(shù)值T2為止。在此，將時鐘信號CKt的頻率設(shè)為ft，作為一例，當設(shè)為T2/ft = 30時，在反轉(zhuǎn)模式下，計數(shù)器電路131持續(xù)計數(shù)30秒鐘(第二時間)。另一方面，當馬達制動信號BRK成為低電平時，計數(shù)器電路125利用時鐘信號CKd 開始計數(shù)。另外，由于FRC = 0，因此計數(shù)器電路125持續(xù)計數(shù)直到計數(shù)值CN達到滿計數(shù)值 D2為止。在此，作為一例，當設(shè)為D2 = 4時，在反轉(zhuǎn)模式下，計數(shù)器電路125從0至4進行計數(shù)。然后，選擇電路1 根據(jù)計數(shù)器電路125的計數(shù)值CN從五個數(shù)據(jù)輸入信號中選擇一個數(shù)據(jù)輸入信號作為軟啟動信號SS來進行輸出。在此，圖5示出輸入到DFF 121的時鐘信號CKl與選擇電路124的五個數(shù)據(jù)輸入信號之間的關(guān)系的一例。DFF 121被輸入具有50% ( = 1/2)占空比的時鐘信號CK 1，輸出時鐘信號CK2， 該時鐘信號CK2的周期為時鐘信號CKl的周期的兩倍。因而，DFF 121是對時鐘信號CKl進行2分頻的分頻電路。另外，選擇電路124的各數(shù)據(jù)輸入信號都具有與時鐘信號CK2的周期相同的周期，成為分別具有 0% ( = 0/4),25% ( = 1/4),50% ( = 2/4),75% ( = 3/4) 以及100% ( = 4/4)占空比的脈沖信號。下面，設(shè)將具有(0 ^ a ^ 100)占空比的脈沖信號通常表示為PWMa%信號。因而，選擇電路1 在反轉(zhuǎn)模式開始時按PWMO %信號、PWM25%信號、PWM50%信號、PWM75%信號、PWM100%信號的順序依次選擇這些信號，將所選擇的信號作為軟啟動信號SS進行輸出。另外，與該軟啟動信號SS同樣地，從OR電路127輸出的PWM信號的占空
8比在達到100% (規(guī)定的占空比)之前逐次變大25% ( = 1/4) (S4)。因而，開關(guān)信號生成電路1 根據(jù)該PWM信號以使馬達6從停止狀態(tài)起直到達到與100%占空比對應(yīng)的最高速度(目標轉(zhuǎn)速)為止逐漸提高轉(zhuǎn)速來進行反轉(zhuǎn)的方式生成各開關(guān)信號。因此，與馬達6的旋轉(zhuǎn)軸相連接的風(fēng)扇向與LED 9本身、散熱片相反的方向逐漸增加風(fēng)量的同時送風(fēng)，從而去除照明裝置內(nèi)部的灰塵。滿計數(shù)信號FL表示計數(shù)器電路131的計數(shù)值是否達到滿計數(shù)值T2，即表示反轉(zhuǎn)模式開始之后是否經(jīng)過時間T2/ft (第二時間)(S5)。然后，在計數(shù)器電路131的計數(shù)值達到滿計數(shù)值T2之前的期間內(nèi)(S5 “否”)，持續(xù)反轉(zhuǎn)模式。接著，當計數(shù)器電路131的計數(shù)值達到滿計數(shù)值T2而滿計數(shù)信號FL成為高電平時(S5 “是”)，正反信號FR反轉(zhuǎn)而成為1，從OR電路134輸出的正反控制信號FRC也成為 1。另外，開關(guān)信號生成電路1 通過正反控制信號FRC的反轉(zhuǎn)而過渡到制動模式，模式制動信號BRK成為高電平，計數(shù)器電路125的計數(shù)值CN被清零而成為0(S6)。接著，開關(guān)信號生成電路1 根據(jù)比較結(jié)果信號CMP檢測馬達6的轉(zhuǎn)子位置，判斷馬達6是否處于停止狀態(tài)(S7)。然后，在馬達6停止之前的期間內(nèi)(S7:“否”)，持續(xù)制動模式。接著，當馬達6停止而馬達停止信號STP成為高電平時(S7 “是”)，計數(shù)器電路 131的計數(shù)值被清零而成為0。另外，由于FRC = 1，因此過渡到使馬達6正轉(zhuǎn)的正轉(zhuǎn)模式， 馬達制動信號BRK和馬達停止信號STP成為低電平(S8)。當馬達停止信號STP成為低電平時，計數(shù)器電路131利用時鐘信號CKt開始計數(shù)。 另外，由于FRC = 1，因此計數(shù)器電路131持續(xù)計數(shù)直到計數(shù)值達到滿計數(shù)值Tl為止。在此，作為一例，當設(shè)為Tl/ft = 3600時，在正轉(zhuǎn)模式下，計數(shù)器電路131持續(xù)計數(shù)1小時(第一時間)。另一方面，當馬達制動信號BRK成為低電平時，計數(shù)器電路125利用時鐘信號CKd 開始計數(shù)。另外，由于FRC= 1，因此計數(shù)器電路125持續(xù)計數(shù)直到計數(shù)值CN達到滿計數(shù)值D 1為止。在此，作為一例當Dl = 2時，在正轉(zhuǎn)模式下，計數(shù)器電路125從0至2進行計數(shù)。然后，選擇電路1 根據(jù)計數(shù)器電路125的計數(shù)值CN從五個數(shù)據(jù)輸入信號中選擇一個數(shù)據(jù)輸入信號作為軟啟動信號SS來進行輸出。因而，選擇電路IM在正轉(zhuǎn)模式開始時按選擇PWMO%信號、PWM25%信號、PWM50% 信號的順序依次選擇這些信號，將所選擇的信號作為軟啟動信號SS進行輸出。另外，與該軟啟動信號SS同樣地，從OR電路127輸出的PWM信號的占空比在達到50% (規(guī)定的占空比)之前逐次變大25% (= 1/4) (S9)。因而，開關(guān)信號生成電路1 根據(jù)該PWM信號以使馬達6從停止狀態(tài)起直到達到與50%占空比對應(yīng)的速度(目標轉(zhuǎn)速)為止逐漸提高轉(zhuǎn)速來進行正轉(zhuǎn)的方式生成各開關(guān)信號。因此，與馬達6的旋轉(zhuǎn)軸相連接的風(fēng)扇向LED 9本身、散熱片逐漸增加風(fēng)量的同時送風(fēng)，從而冷卻LED 9。滿計數(shù)信號FL表示計數(shù)器電路131的計數(shù)值是否達到滿計數(shù)值Tl，即表示正轉(zhuǎn)模式開始之后是否經(jīng)過時間Tl/ft (第一時間)(SlO)。然后，在計數(shù)器電路131的計數(shù)值達到滿計數(shù)值Tl之前的期間內(nèi)(S10 “否”)，持續(xù)正轉(zhuǎn)模式。接著，當計數(shù)器電路131的計數(shù)值達到滿計數(shù)值Tl且滿計數(shù)信號FL成為高電平時(S10 “是”)，正反信號FR反轉(zhuǎn)而成為0，從OR電路134輸出的正反控制信號FRC也成為0。另外，開關(guān)信號生成電路1 通過正反控制信號FRC的反轉(zhuǎn)而過渡到制動模式，模式制動信號BRK成為高電平，計數(shù)器電路125的計數(shù)值CN被清零而成為O(Sll)。然后，再次進行S2的處理。這樣，在Ttp < Toh的通常時，開關(guān)控制電路12和切換電路13交替反復(fù)進行持續(xù)第一時間的正轉(zhuǎn)模式與持續(xù)第二時間的反轉(zhuǎn)模式。因此，圖2示出的照明裝置能夠在反轉(zhuǎn)模式下去除內(nèi)部的灰塵的同時在正轉(zhuǎn)模式下冷卻LED 9。另外，在切換正轉(zhuǎn)模式與反轉(zhuǎn)模式時，暫時過渡到制動模式而使馬達6停止，在再次開始馬達6的旋轉(zhuǎn)時，使轉(zhuǎn)速逐漸上升。因此，防止急劇變化的電流流過馬達6的驅(qū)動線圈61至63，抑制對與共用的電源電路3相連接的LED驅(qū)動電路2的影響，由此能夠防止LED 9的閃爍。另一方面，在Ttp彡Toh的過熱時，開關(guān)控制電路12和切換電路13以使馬達6始終以最高速度正轉(zhuǎn)的方式進行控制。因而，圖2示出的照明裝置以最大風(fēng)量對LED 9本身、 散熱片送風(fēng)，從而能夠冷卻LED 9。如上所述，在驅(qū)動使LED 9的冷卻用風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)的馬達6的馬達驅(qū)動電路1中，通過反復(fù)交替進行持續(xù)第一時間的正轉(zhuǎn)模式與持續(xù)第二時間的反轉(zhuǎn)模式，不依賴于來自外部的控制而能夠在反轉(zhuǎn)模式下去除內(nèi)部的灰塵并且在正轉(zhuǎn)模式下冷卻LED 9。另外，在切換正轉(zhuǎn)模式與反轉(zhuǎn)模式而再次開始馬達6的旋轉(zhuǎn)時，生成占空比逐漸變大的PWM信號，根據(jù)該PWM信號來生成各開關(guān)信號，由此能夠防止急劇變化的電流流過馬達6的驅(qū)動線圈61至63。另外，對第一時鐘信號(時鐘信號CKl)進行分頻來生成具有2"倍(η為自然數(shù)) 周期的η個第二時鐘信號(時鐘信號CK2)，根據(jù)第一時鐘信號和第二時鐘信號生成占空比逐次變大1/2η+1的PWM信號，由此能夠抑制電路面積并且防止急劇變化的電流流過馬達6的驅(qū)動線圈61至63。另外，將正轉(zhuǎn)模式的持續(xù)時間(第一時間1小時)設(shè)為大于等于反轉(zhuǎn)模式的持續(xù)時間(第二時間30秒鐘)，將反轉(zhuǎn)模式下的馬達6的目標轉(zhuǎn)速設(shè)為大于等于正轉(zhuǎn)模式下的馬達6的目標轉(zhuǎn)速，由此能夠在短時間內(nèi)有效地去除灰塵并且抑制消耗電流來冷卻LED 9。另外，在Ttp ^ Toh的過熱時，以使馬達6始終以最高速度正轉(zhuǎn)的方式進行控制， 由此能夠以最大風(fēng)量有效地冷卻LED 9。另外，在圖2示出的照明裝置中，將驅(qū)動馬達6的馬達驅(qū)動電路1以及驅(qū)動LED 9 的照明元件驅(qū)動電路2連接到共用的電源電路3，由此能夠去除內(nèi)部的灰塵并且冷卻LED 9。特別是，在切換正轉(zhuǎn)模式與反轉(zhuǎn)模式而再次開始馬達6的旋轉(zhuǎn)時，生成占空比逐漸變大的PWM信號，根據(jù)該PWM信號生成各開關(guān)信號，從而抑制對與共用的電源電路3相連接的 LED驅(qū)動電路2的影響，由此能夠防止LED 9的閃爍。此外，上述實施方式是用于便于理解本發(fā)明的，而不是用于限定地解釋本發(fā)明。本發(fā)明在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)能夠進行變更、改進，并且本發(fā)明還包括其等效物。在上述實施方式中，包括DFF 121的分頻電路對時鐘信號CKl進行分頻來生成時鐘信號CK2，該時鐘信號CK2的周期為時鐘信號CKl的周期的兩倍，但是并不限于此。在本發(fā)明的馬達驅(qū)動電路中，能夠?qū)⒎诸l電路設(shè)為以下結(jié)構(gòu)分頻電路通常對第一時鐘信號(時鐘信號CKl)進行分頻來生成η個第二時鐘信號，該第二時鐘信號的周期為第一時鐘信號的周期的2"倍(η為自然數(shù))。在這種情況下，根據(jù)第一時鐘信號和第二時鐘信號能夠生成占空比逐次變大1/2η+1的PWM信號。例如如圖6所示，包括DFF 1211和1212的分頻電路除了生成時鐘信號CK2以外還生成周期為時鐘信號CKl的周期的四倍的時鐘信號CK4。在這種情況下，時鐘信號CK2和 CK4相當于第二時鐘信號。另夕卜，例如如圖7所示，能夠使用AND電路1221至1223、OR電路12M以及反相器1231至1233生成占空比逐次變大1/8的PWM信號。在上述實施方式中，說明了作為制動方式為短路制動方式的情況，但是并不限于此。例如，也可以使用反轉(zhuǎn)制動(reversal brake)方式。
權(quán)利要求
1.一種馬達驅(qū)動電路，其特征在于，具有輸出晶體管，其對使風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)的馬達的驅(qū)動線圈提供驅(qū)動電流，該風(fēng)扇通過送風(fēng)來對冷卻對象物進行冷卻；開關(guān)控制電路，其對上述輸出晶體管進行開關(guān)控制以使上述馬達向用于冷卻上述冷卻對象物的第一方向或者與上述第一方向相反的第二方向旋轉(zhuǎn)；以及切換電路，其在上述馬達向上述第一方向開始旋轉(zhuǎn)之后經(jīng)過第一時間的情況下，使上述開關(guān)控制電路開始進行開關(guān)控制以使上述馬達在停止該第一方向的旋轉(zhuǎn)之后向上述第二方向旋轉(zhuǎn)，在上述馬達向上述第二方向開始旋轉(zhuǎn)之后經(jīng)過第二時間的情況下，使上述開關(guān)控制電路開始進行開關(guān)控制以使上述馬達在停止該第二方向的旋轉(zhuǎn)之后向上述第一方向旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬達驅(qū)動電路，其特征在于， 上述開關(guān)控制電路包括脈寬調(diào)制電路，其在開始進行開關(guān)控制以使上述馬達向上述第一方向或者上述第二方向旋轉(zhuǎn)的情況下，生成脈寬調(diào)制信號，該脈寬調(diào)制信號的占空比在達到表示上述馬達的目標轉(zhuǎn)速的規(guī)定占空比之前逐漸變大；以及開關(guān)信號生成電路，其根據(jù)上述脈寬調(diào)制信號生成開關(guān)信號，并將該開關(guān)信號提供給上述輸出晶體管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬達驅(qū)動電路，其特征在于，上述脈寬調(diào)制電路包括分頻電路，該分頻電路被輸入具有1/2占空比的第一時鐘信號，該分頻電路對上述第一時鐘信號進行分頻來輸出周期為上述第一時鐘信號的周期的2n 倍的η個第二時鐘信號，上述脈寬調(diào)制電路根據(jù)上述第一時鐘信號和上述第二時鐘信號生成占空比逐次變大 1/2η+1的上述脈寬調(diào)制信號，其中，η為自然數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的馬達驅(qū)動電路，其特征在于， 上述第一時間大于等于上述第二時間，上述馬達向上述第二方向旋轉(zhuǎn)的情況下的上述規(guī)定占空比大于等于上述馬達向上述第一方向旋轉(zhuǎn)的情況下的上述規(guī)定占空比。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的馬達驅(qū)動電路，其特征在于，在上述冷卻對象物的溫度大于等于規(guī)定溫度的情況下，上述切換電路使上述開關(guān)控制電路進行開關(guān)控制以使上述馬達僅向上述第一方向旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的馬達驅(qū)動電路，其特征在于，在上述冷卻對象物的溫度大于等于規(guī)定溫度的情況下，上述切換電路使上述開關(guān)控制電路進行開關(guān)控制以使上述馬達僅向上述第一方向旋轉(zhuǎn)。
7.一種照明裝置，其特征在于，具備權(quán)利要求1至6中的任一項所述的馬達驅(qū)動電路；作為上述冷卻對象物的照明元件；照明元件驅(qū)動電路，其驅(qū)動上述照明元件；以及電源電路，其將電源提供給上述馬達驅(qū)動電路和上述照明元件驅(qū)動電路。
全文摘要
提供一種馬達驅(qū)動電路以及照明裝置，利用風(fēng)扇去除灰塵并且對冷卻對象物進行冷卻。具有輸出晶體管，其對使風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)的馬達的驅(qū)動線圈提供驅(qū)動電流，該風(fēng)扇通過送風(fēng)來對冷卻對象物進行冷卻；開關(guān)控制電路，其對輸出晶體管進行開關(guān)控制以使馬達向用于冷卻冷卻對象物的第一方向或者與第一方向相反的第二方向旋轉(zhuǎn)；以及切換電路，其在馬達向第一方向開始旋轉(zhuǎn)之后經(jīng)過第一時間的情況下，使開關(guān)控制電路開始進行開關(guān)控制以使馬達在停止該第一方向的旋轉(zhuǎn)之后向第二方向旋轉(zhuǎn)，在馬達向第二方向開始旋轉(zhuǎn)之后經(jīng)過第二時間的情況下，使開關(guān)控制電路開始進行開關(guān)控制以使馬達在停止該第二方向的旋轉(zhuǎn)之后向第一方向旋轉(zhuǎn)。
文檔編號H05B37/00GK102201764SQ20111007620
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月24日
發(fā)明者吉富哲也, 田邊雅史, 鈴木俊二 申請人:安森美半導(dǎo)體貿(mào)易公司