[发明专利]步进电机控制电路以及模拟电子钟表

说明书

技术领域

本发明涉及步进电机控制电路以及使用所述步进电机控制电路的模拟电子钟表。

背景技术

以往，在模拟电子钟表等中使用步进电机，该步进电机具有：具备转子收纳孔和决定转子的停止位置的定位部的定子；配设在所述转子收纳孔内的转子；以及线圈，该步进电机通过向所述线圈供给交变信号来使所述定子产生磁通量从而使所述转子旋转，并且使所述转子停止在与所述定位部对应的位置。

作为所述步进电机的控制方式，使用校正驱动方式，该校正驱动方式在根据主驱动脉冲驱动了步进电机时，基于由所述步进电机的旋转自由振动而产生的感应信号的电平检测是否进行了旋转，根据是否进行了旋转的情况变更为驱动能量大的主驱动脉冲(脉冲上升)，变更为驱动能量小的主驱动脉冲(脉冲下降)，或者根据脉宽大于各主驱动脉冲的校正驱动脉冲强制地使其旋转(例如参照专利文献1)。

此外，在专利文献2中，在检测所述步进电机的旋转时，除了感应信号的电平检测之外，设置对检测时刻与基准时间进行比较判别的单元，利用主驱动脉冲P11旋转驱动步进电机之后，如果感应信号低于预定的基准阈值电压Vcomp，则输出校正驱动脉冲P2，下一主驱动脉冲P1脉冲上升为能量大于所述主驱动脉冲P11的主驱动脉冲P12来进行驱动。利用主驱动脉冲P12旋转时的检测时刻早于基准时间的情况下，通过从主驱动脉冲P12脉冲下降到主驱动脉冲P11，从而以与驱动时的负荷相应的主驱动脉冲P1旋转。由此，与专利文献1记载的发明相比，能够提高旋转状况的检测精度，降低消耗电流。

然而，在基于感应信号的电平进行了旋转检测的情况下，当将主驱动脉冲P1从大能量脉冲下降至小能量的主驱动脉冲时，伴随驱动能量的变化，旋转变迟，不产生高电平的感应信号VRs，尽管进行了旋转，也不产生超过基准阈值电压Vcomp的感应信号，因此存在误检测为不旋转的情况，可能无法进行可靠的旋转驱动。

另一方面，在专利文献3中，公开了检测流向步进电机的驱动线圈的电流波形的峰值，根据所述峰值的水平来改变驱动脉冲的发明。然而，在专利文献3中对上述脉冲下降时的误检测的问题没有任何记载。

在模拟电子钟表的情况下，在切换日历时以外的通常运针时，虽然是非常小的负荷，但在切换日历时需要通常负荷的两倍以上的负荷。该替换具有的时间为几小时，因此在上述现有例中，以能量大的脉冲等级启动后，在几分钟等一定时间内将脉冲等级下降一个等级，无法驱动日历负荷，因此输出脉宽大于主驱动脉冲的校正驱动脉冲后，将导致重复将主驱动脉冲提高一个等级的动作几个小时。

为了能够以这样的方式实现低消耗电力化，并且还能够应对日历负荷这样的大负荷，需要准备低消耗电力用脉冲串(等级间的能量差小)和重负荷驱动用的能量大的脉冲(串)。

在使主驱动脉冲P1脉冲下降时，如果能够可靠地检测出通过主驱动脉冲P1进行驱动无法旋转，则能够在以校正驱动脉冲P2驱动后进行脉冲上升，但在转子的惯性大、输出大的感应信号VRs的情况下，可能虽然不旋转但误判断为旋转，不进行运针而在时刻显示中产生延迟。

此外，如专利文献4～6记载的发明那样，搭载有以往的以最小能量驱动的步进电机控制电路的电子钟表构成为通过多种驱动脉冲驱动步进电机。

在所述步进电机控制电路中，设置有检测步进电机通过旋转驱动而产生的感应电压是否超过预定的基准阈值电压的旋转检测电路。

在基于所述旋转检测电路的检测结果判定为步进电机未旋转的情况下，将主驱动脉冲变更(称为脉冲上升或等级上升)为能量大一个等级的主驱动脉冲，在达到能够旋转驱动的主驱动脉冲之前重复所述动作，由此，即使在产生了负荷变动的情况下，也可靠地变更为能够旋转的主驱动脉冲。此外，每隔一定时间将主驱动脉冲变更(称为脉冲下降或等级下降)为能量小一个等级的主驱动脉冲，确认是否过度脉冲上升。

通过使用极性不同的驱动脉冲交替进行所述驱动动作，实现低消耗电力化，并且实现稳定的旋转驱动。

然而，即使在脉冲下降而无法驱动的情况下，也存在由于步进电机的转子的自由振动而产生超过基准阈值电压的感应电压，误判定为进行了旋转的情况。

专利文献1日本特公昭61-15385号公报

专利文献2WO2005/119377号公报

专利文献3日本特开昭55-129785号公报

专利文献4日本特公昭63-018148号公报

专利文献5日本特公昭63-018149号公报

专利文献6日本特公昭57-018440号公报

发明内容