[发明专利]电动机的驱动电路、驱动方法及冷却装置

说明书

技术领域

本发明涉及利用了脉冲宽度调制(PWM)的电动机的驱动技术，特别涉及起动 时的控制技术。

背景技术

伴随近年来的个人计算机或者工作站的高速化，CPU(CentralProcessingUnit (中央处理单元))或DSP(DigitalSignalProcessing(数字信号处理))等的运算处理 用LSI(LargeScaleIntegration(大规模集成电路))的工作速度不断上升。这样的LSI， 随着其工作速度亦即时钟频率升高发热量也增大。来自LSI的发热，有使该LSI自 身诱发热逸溃，或者对于周围的电路产生影响这样的问题。因此，LSI的适当的热冷 却成为极为重要的技术。

作为冷却LSI的技术的一例，有通过冷却风扇的空冷式的冷却方法。在该方法 中，例如面对LSI的表面设置冷却风扇，通过冷却风扇向LSI表面喷吹冷空气。

在驱动构成冷却风扇的电动机(也称风扇电动机)的情况下，有时通过脉冲宽 度调制控制电动机的通电时间(占空比)来控制电动机的转矩即转速的情况。

【专利文献1】特开2005-6405号公报

【专利文献2】特开平10-234130号公报

【专利文献3】特开2008-263733号公报

【专利文献4】特开2006-180608号公报

发明内容

本发明人研究这样的PWM方式的电动机驱动电路，认识到以下的课题。

图1是表示风扇电动机的转速和占空比的关系的图。在电动机停止的状态下， 在使占空比从0％向100％增加时，在占空比比某个阈值(例如15％)低的区域内， 得不到足够使电动机开始转动的转矩，电动机的转速为0。在占空比比阈值高的区域 内，随着占空比上升，转速也增加(加速特性(I))。反之，在电动机转动的状态下， 在使占空比向0％减小时，当占空比在图1的例子中低于9％时，电动机停止(制动 特性(II))。

为了使处于停止状态的电动机平稳地起动，只要以低的占空比驱动而得到低的 电动机转速即可。但是，如图1所示，当占空比过低时，有时转矩不足，电动机不 起动。反之，为使电动机可靠地起动，只要以高的占空比驱动即可，但是当占空比 过高时风扇电动机的风切声过大。特别在要求静音性的笔记本PC等中，风扇电动机 的声音对于产品的价值有很大的影响。

从这样的事情出发，在以往，需要搭载风扇电动机的装置的设计者通过尝试来 改变起动时的占空比。这样的问题不限于风扇电动机，是适合于全部其他电动机的 问题。

本发明在这样的状况下完成，其某一形式的例示的目的在于，提供通过可靠而 且简易的控制能够起动电动机的驱动技术。

本发明的某一形式涉及一种驱动电路，用于接受根据目标转速进行了脉冲宽度 调制的控制脉冲信号，根据该控制脉冲信号驱动电动机。该驱动电路具有：产生规 定的占空比的起动脉冲信号的起动脉冲信号生成单元；将起动脉冲信号和控制脉冲 信号的一方作为驱动脉冲信号输出的控制单元；和根据驱动脉冲信号，通过脉冲宽 度调制驱动电动机的驱动单元。控制单元在电动机的停止状态下，将控制脉冲信号 的占空比从零转变到非零作为契机开始电动机的驱动，在从电动机的驱动开始的某 一起动期间中，将起动脉冲信号作为驱动脉冲信号输出，在经过起动期间后，将控 制脉冲信号作为驱动脉冲信号输出。

根据这样的形式，即使在控制脉冲信号的占空比过低，达不到电动机开始起动 的转矩的情况下，也可以按在驱动电路内部生成的起动脉冲信号的占空比可靠地起 动电动机。

控制单元也可以在起动期间中，在控制脉冲信号的占空比比规定的阈值低时将 起动脉冲信号作为驱动脉冲信号输出，在控制脉冲信号的占空比比阈值高时，将控 制脉冲信号作为驱动脉冲信号输出。

根据该形式，可以牺牲静音性，从而在短时间内起动电动机，例如在希望通过 风扇电动机急速地冷却对象物时是有效的。

起动脉冲信号生成单元也可以是以规定的频率振荡的振荡器。

起动脉冲信号生成单元也可以生成这样的起动脉冲信号：该信号在从控制脉冲 信号的正边沿或者负边沿的一方的边沿起规定的时间内取第一电平，其后，在到下 一个该一方的边沿的期间内取与第一电平互补的第二电平。

在这种情况下，能够生成与控制脉冲信号同步的起动脉冲信号，能够简化生成 驱动脉冲信号时的信号处理。