具有变频机制的马达驱动系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种具有变频机制的马达驱动系统及方法。系统包含查表模块、振荡电路、多频信号生成电路以及马达驱动电路。查表模块储存默认驱动信号。振荡电路生成具有不同频率的多个振荡信号。多频信号生成电路依据多个振荡信号输出多频信号。多频信号在调频区的波形区段具有第一振荡频率。多频信号在调频区外的其他波形区段具有第二振荡频率。第一振荡频率大于第二振荡频率。马达驱动电路在调频区的时间区间内，当马达的反电动势或相电流到达零值时，依据默认驱动信号以及多频信号输出驱动信号至马达。

【技术实现步骤摘要】
具有变频机制的马达驱动系统及方法
本专利技术涉及一种马达驱动系统及方法，特别是涉及一种具有变频机制的马达驱动系统及方法。
技术介绍
一般来说，为了驱动直流无刷马达检测马达转子的位置，都会采用位置传感器检测，如霍尔传感器(Hallsensor)、光编码器等，于马达运转时，取得适当地换相信号以驱动马达正常旋转。然而，使用位置传感器必须放置于马达内，会使得系统体积变大、增加组装难度以及增加系统成本，对于目前马达小型化的趋势，位置传感器将限制马达的发展与应用。为了降低马达占据系统的体积以及组装的难度，无需传感器的直流无刷马达技术被广泛应用于各种驱动产品中。目前已提出的许多无需传感器的直流无刷马达驱动装置，通过马达定子(stator)所感应出的反电动势(BackElectromotiveForces，BEMF)来确定转子的位置和换相。或有另一种现有架构，利用马达相电流为零来做换相动作。然而，以上两者都仍可能无法实时检测到马达的反电动势已到达零值或实时检测到马达相电流已为零。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种具有变频机制的马达驱动系统，适用于驱动马达。具有变频机制的马达驱动系统包含查表模块、振荡电路、多频信号生成电路以及马达驱动电路。查表模块配置以储存默认驱动信号。振荡电路配置以生成具有不同频率的多个振荡信号。多频信号生成电路连接查表模块以及振荡电路。多频信号生成电路配置以传输默认驱动信号，以及依据多个振荡信号输出多频信号。多频信号在调频区的波形区段具有第一振荡频率。多频信号在调频区外的其他波形区段具有第二振荡频率。第一振荡频率大于第二振荡频率。马达驱动电路连接多频信号生成电路。马达驱动电路配置以在调频区的时间区间内检测出马达的反电动势或相电流到达零值时，依据默认驱动信号以及多频信号输出驱动信号以驱动马达。在一实施方式中，多频信号生成电路配置以依据区域调整请求，重新定义调频区。在一实施方式中，具有变频机制的马达驱动系统还包含检测电路，配置以在调频区的时间区间内检测马达的反电动势或相电流。在一实施方式中，其中检测电路在调频区内的时间点检测到马达的反电动势或相电流到达零值，其中时间点分别与调频区的起始时间点以及结束时间点相隔角度。另外，本专利技术提供一种具有变频机制的马达驱动方法，适用于驱动马达，具有变频机制的马达驱动方法包含以下步骤：利用查表模块，储存默认驱动信号；利用振荡电路，生成具有不同频率的多个振荡信号；利用多频信号生成电路，依据多个振荡信号输出多频信号，多频信号在调频区内的波形区段具有第一振荡频率，多频信号在调频区外的其他波形区段具有第二振荡频率，第一振荡频率大于第二振荡频率；利用多频信号生成电路，传输默认驱动信号；以及利用马达驱动电路，在调频区的时间区间内检测出马达的反电动势或相电流到达零值时，依据默认驱动信号以及多频信号，输出驱动信号以驱动马达。在一实施方式中，所述具有变频机制的马达驱动方法还包含以下步骤：利用多频信号生成电路，依据区域调整请求，重新定义调频区。在一实施方式中，所述具有变频机制的马达驱动方法还包含以下步骤：利用检测电路，在调频区的时间区间内检测马达的反电动势或相电流。在一实施方式中，所述具有变频机制的马达驱动方法还包含以下步骤：利用检测电路，在调频区内的时间点检测到马达的反电动势或相电流到达零值，其中时间点分别与调频区的起始时间点以及结束时间点相隔角度。如上所述，本专利技术提供一种具有变频机制的马达驱动系统及方法，其利用振荡电路生成具有不同振荡频率的多个振荡信号，并依据多个振荡信号的生成具有高频波形区段以及低频波形区段的多频信号，其中在高频波形区段的时间区间内，以较高的检测频率、分辨率检测出马达的电流和电动势，藉此可精准且实时地检测到电流和电动势，作为驱动马达的参数条件，进而提高马达的运转效率，而在未执行检测作业时则提供低频波形区段以降低开关切换损失、降低消耗功率。为使能还进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与图式，然而所提供的图式仅用于提供参考与说明，并非用来对本专利技术加以限制。附图说明图1为本专利技术实施例的具有变频机制的马达驱动系统的方块图。图2为本专利技术实施例的具有变频机制的马达驱动方法的步骤流程图。图3为本专利技术实施例的具有变频机制的马达驱动系统及方法的振荡信号在调频区的频率经调频后所生成的多频信号的一周期的波形图。图4为本专利技术实施例的具有变频机制的马达驱动系统及方法的振荡信号在调频区的频率经调频后所生成的多频信号的两周期的波形图。图5为本专利技术实施例的具有变频机制的马达驱动系统及方法检测到马达的电流信号的波形图。图6为本专利技术实施例的具有变频机制的马达驱动系统及方法提供的三角波信号、弦波信号、三角波准位信号、马达驱动信号以及马达的节点电压信号的波形图。图7为应用本专利技术实施例的具有变频机制的马达驱动系统及方法于马达的节点电压信号以及电流流向信号的波形图。具体实施方式以下是通过特定的具体实施例来说明本专利技术所公开有关的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本专利技术的优点与效果。本专利技术可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本专利技术的构思下进行各种修改与变更。另外，本专利技术的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本专利技术的相关
技术实现思路
，但所公开的内容并非用以限制本专利技术的保护范围。应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包含相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。请参阅图1，其为本专利技术实施例的具有变频机制的马达驱动系统的方块图。如图1所示，本专利技术实施例的具有变频机制的马达驱动系统包含查表模块10、振荡电路20、多频信号生成电路30以及马达驱动电路40。多频信号生成电路30连接查表模块10以及振荡电路20。马达驱动电路40连接多频信号生成电路30。查表模块10可为查表，或实际上可替换为数据库、缓存器、内存或其他具有储存功能的组件，在此仅举例说明，本专利技术不以此为限。查表模块10配置以储存默认驱动信号MD。例如，默认驱动信号MD可具有一个或多个正弦波、三次谐波波形(third-orderharmonics)或其他波形，在此仅举例说明，本专利技术不以此为限。振荡电路20配置以生成具有不同频率的多个振荡信号。在本实施例中，振荡电路20生成第一振荡信号OWH以及第二振荡信号OWL。例如，第一振荡信号OWH以及第二振荡信号OWL为三角波波形，在此仅举例说明，本专利技术不以此为限。第一振荡信号OWH可为高频振荡信号，其具有第一振荡频率。第二振荡信号OWL可为低频振荡信号，其具有第二振本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有变频机制的马达驱动系统，适用于驱动马达，其特征在于，所述具有变频机制的马达驱动系统包含：/n查表模块，配置以储存默认驱动信号；/n振荡电路，配置以生成具有不同频率的多个振荡信号；/n多频信号生成电路，连接所述查表模块以及所述振荡电路，配置以传输所述默认驱动信号以及依据所述多个振荡信号输出多频信号，所述多频信号在一调频区的波形区段具有第一振荡频率，所述多频信号在所述调频区外的其他波形区段具有第二振荡频率，所述第一振荡频率大于所述第二振荡频率；以及/n马达驱动电路，连接所述多频信号生成电路，配置以在所述调频区的时间区间内检测所述马达的反电动势或相电流到达零值时，依据所述默认驱动信号以及所述多频信号输出驱动信号以驱动所述马达。/n

【技术特征摘要】
20190917 TW 1081333421.一种具有变频机制的马达驱动系统，适用于驱动马达，其特征在于，所述具有变频机制的马达驱动系统包含：
查表模块，配置以储存默认驱动信号；
振荡电路，配置以生成具有不同频率的多个振荡信号；
多频信号生成电路，连接所述查表模块以及所述振荡电路，配置以传输所述默认驱动信号以及依据所述多个振荡信号输出多频信号，所述多频信号在一调频区的波形区段具有第一振荡频率，所述多频信号在所述调频区外的其他波形区段具有第二振荡频率，所述第一振荡频率大于所述第二振荡频率；以及
马达驱动电路，连接所述多频信号生成电路，配置以在所述调频区的时间区间内检测所述马达的反电动势或相电流到达零值时，依据所述默认驱动信号以及所述多频信号输出驱动信号以驱动所述马达。


2.根据权利要求1所述的具有变频机制的马达驱动系统，其特征在于，所述多频信号生成电路配置以依据区域调整请求，重新定义所述调频区。


3.根据权利要求1所述的具有变频机制的马达驱动系统，其特征在于，所述具有变频机制的马达驱动系统还包含检测电路，配置以在所述调频区的时间区间内检测所述马达的反电动势或相电流。


4.根据权利要求3所述的具有变频机制的马达驱动系统，其特征在于，所述检测电路在所述多频信号的所述调频区内的时间点检测到所述马达的反电动势或相电流到达零值，所述时间点分别与所述调频区的起始时间点以及结束时间点在所述多频信号的波形上相隔角度。

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡明融，
申请(专利权)人：茂达电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71