降低运转电磁噪音的无刷马达驱动电路及其方法技术

本发明专利技术公开了一种降低运转电磁噪音的无刷马达驱动电路及其方法，包含一磁场侦测电路、至少一计数器及讯号处理器组成的时间电压数字模拟转换器。时间电压数字模拟转换器与驱动无刷马达装置的驱动电路连接，且可感测无刷马达驱动装置的磁场周期变化，根据前一个磁场上升或下降过程的时间为基准，从本次换相起始点开始计算经过时间的长短后，分别产生一个线性上升讯号及一个线性下降讯号，通过二组线性变化的讯号驱动无刷马达装置，降低无刷马达装置的运转电磁噪音，且可调整时间电压数字模拟转换器内的一第一磁场值及一第二磁场值来改变换相的速率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别 是关于一种利用时间电压数字模拟转换器输出的线性讯号，来推动无刷马达 装置，以降低运转电磁噪音的降低运转电磁噪音的无刷马达驱动电路及其方 法。
技术介绍
无刷马达(霍尔马达)又称作直流伺服马达(DC Servo Motor),无刷马 达在构造上是利用永久磁铁作为转子，并且利用霍尔效应感应电动机转子的 位置，无刷马达装置由于利用霍尔元件感应激磁顺序与时间，因此又称作电 子换相马达，利用霍尔元件感应激磁顺序与时间可以减少不必要的电能浪费， 同时也可以适时的提供转子转动所需的电磁力，因此大幅提升马达输出扭矩 与效率。但实际应用时，由于霍尔元件感测到的信号过小， 一般放大器无法准确 将之等比例放大，原因在于无法移除Hall-Plate以及量测放大器 (instrumentation amplifier)的偏移电压(offset-voltage),故必须采用截波放 大器(chopper amplifier)的架构，而截波放大器通常在操作频率上又受到限 制；对于无刷马达装置而言， 一旦转速较高，就无法将磁场变化信号作有效 的还原并提供给无刷马达装置作为换相过程中的驱动电压，因而容易造成因 力矩变化速率过大，而产生较大的电磁噪音。
技术实现思路
本专利技术要解决的主要问题是提供一种降低运转电磁噪音的无刷马达驱动 电路及其方法，根据霍尔元件(磁场侦测电路)的输出信号，以讯号处理器 产生一线性变化的驱动电压，使得切换无刷马达装置时力矩变化速度较现有 技术更为平緩，以降低无刷马达装置的运转电磁噪音。本专利技术要解决的另 一个问题是提供一种降低运转电磁噪音的无刷马达驱 动电路及其方法，可调整时间电压数字模拟转换器内的第一磁场值及该第二 磁场值，以改变无刷马达装置的换相速率。为达到上述目的，本专利技术提供一种降低运转电磁噪音的无刷马达驱动电 路及其方法，利用至少一磁场侦测电路，侦测无刷马达装置的磁场周期变化， 并产生侦测信号，再以至少一计数器与磁场侦测电路连接，用计数器累计磁场变化时，上升讯号的磁场变化时间与下降讯号的磁场变化时间；与计数器 连的一讯号处理器，可将上升讯号磁场变化时间及下降讯号磁场变化时间分 为复数个时间区段，根据上升讯号磁场变化时间、下降讯号磁场变化时间及 侦测信号，产生并输出相对应的线性上升讯号及线性下降讯号；此二组线性 讯号输出至与无刷马达装置连接的驱动电路。 与现有技术相比，本专利技术具有以下优点采用本专利技术可使得切换无刷马达装置时力矩变化速度较现有技术更为平 緩，可降低无刷马达装置的运转电磁噪音，且可调整时间电压数字模拟转换 器内的 一 第 一磁场值及一 第二磁场值来变换相的速率。附图说明图1是本专利技术的低运转电磁噪音的无刷马达驱动电路的方块示意图； 图2是本专利技术的时脉数据图3是本专利技术的计数器及线性讯号的局部放大时脉数据图。主要组件符号说明12时间电压数字模拟转换器 14磁场侦测电路 16计数器 18讯号处理器 20驱动电路 22无刷马达装置具体实施例方式以下通过具体实施例配合附图，对本专利技术的目的、
技术实现思路
、特点及其 所达成的功效详加i兌明。请参照图1,首先介绍本专利技术的低运转电磁噪音的无刷马达驱动电路，其 是由一时间电压数字模拟转换器12与一驱动电路20连接，时间电压数字模 拟转换器12可输出感测得知并经过处理后的线性讯号给驱动电路20，利用线性讯号控制无刷马达装置22降低运转电磁噪音。时间电压数字模拟转换器12 内含至少一磁场侦测电路14、至少一计数器16及讯号处理器18,如须推动 等效负载较大的无刷马达装置22，可再透过一单位增益(unitgain)的电压緩 衡器(voltage buffer)来推动无刷马达装置22。以下继续介绍时间电压数字模 拟转换器12输出线性讯号给驱动电路20的方式。时间电压数字模拟转换器12的至少一磁场侦测电路14,此磁场侦测电路 14为一霍尔元件，磁场侦测电路14侦测无刷马达装置22的磁场周期变化， 并发出一侦测信号；如图2所示，其中磁场侦测电路14可测得磁场周期值的 最大值、第一磁场值(Bth+)、 0、第二磁场值(Bth-)、最小值，第一磁场值 介于磁场周期值的最大值与0之间，第二磁场值介于磁场周期值的0与最小 值之间。另外复数个磁场侦测电路14，可侦测该第一磁场值及侦测第二磁场 值。时间电压数字模拟转换器12的至少一计数器16,与磁场侦测电路14连 接，计数器16用来累计无刷马达装置22换相时间，上升讯号的磁场变化时 间与下降讯号的磁场变化时间。如图2所示，其中上升讯号用以计算磁场由 第二磁场值变化至第 一磁场值的时间。时间电压数字模拟转换器12的至少一讯号处理器18,与计数器16连接， 讯号处理器18可将计数器16累计的上升讯号磁场变化时间及下降讯号磁场 变化时间分为复数(N)个时间区段，N为一正整数，且根据上升讯号磁场变 化时间及下降讯号磁场变化时间及侦测信号，产生并输出相对应的一线性上 升讯号及一线性下降讯号，输出的线性上升讯号及线性下降讯号则如图3所示。承上所述，讯号处理器18处理下降讯号的方式，是将该下降讯号的磁场 变化时间区分为N个时段，每一时段所对应的下降讯号转换为一步阶下降波 形讯号，再将每一步阶波形讯号累计后成为线性下降讯号。讯号处理器18处 理上升讯号的方式，是将该上升讯号的磁场变化时间区分为N个时段，每一 时段所对应的上升讯号转换为一步阶上升波形讯号，再将每一步阶波形讯号 累计后成为线性上升讯号。时间电压数字模拟转换器12的讯号处理器18与驱动电路20连接，经讯 号处理器18处理后的线性下降讯号及线性上升讯号，可输出至一驱动电路20, 驱动电路20又与无刷马达装置22连接；本专利技术通过转化下降讯号及上升讯号为线性下降讯号及线性上升讯号，驱动无刷马达装置22，来降低运转过程 中产生的电磁噪音。现有技术，请参照图2所示；霍尔元件感应到的磁场变化B,磁场值0即为 最佳换相点。现有技术是在最佳换相点以数位方式进行切换，而此种切换方 式会使无刷马达装置22转动力矩变化速度太快，产生较大的电磁噪音。为此 本专利技术以时间电压数字模拟转换器12根据前一个上升讯号的磁场变化时间或 下降讯号的磁场变化时间为基准，从本次换相起始点开始计算经过时间的长 短，分别产生线性上升讯号及线性下降讯号，并用此二组线性变化的电压驱 动无刷马达装置22。在此强调一点，磁场侦测电路14于无刷马达装置22磁场介于第一磁场 值与第二磁场值之间时侦测该无刷马达装置22的磁场周期变化；因此，调整 第一磁场值及第二磁场值来改变该无刷马达装置22的换相速率。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并非用来限定本专利技术实施的范围。 故凡依本专利技术申请范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化或修 饰，均应包括于本专利技术的申请专利范围内。权利要求1、一种低运转电磁噪音的无刷马达驱动电路，其特征在于，包括一无刷马达装置；至少一磁场侦测电路，可侦测该无刷马达装置的磁场周期变化，并产生一侦测信号；至少一计数器，与该磁场侦测电路连接，并根据该磁场侦测电路累计一上升讯号的磁场变化时间与一下降讯号的磁场变化时间；一讯号处理器，与该计数器连接，将该上升讯号磁场变化时间及该下降讯号磁场变化时间分为复数个时间区段，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低运转电磁噪音的无刷马达驱动电路，其特征在于，包括：一无刷马达装置；至少一磁场侦测电路，可侦测该无刷马达装置的磁场周期变化，并产生一侦测信号；至少一计数器，与该磁场侦测电路连接，并根据该磁场侦测电路累计一上升讯号 的磁场变化时间与一下降讯号的磁场变化时间；一讯号处理器，与该计数器连接，将该上升讯号磁场变化时间及该下降讯号磁场变化时间分为复数个时间区段，并根据该侦测信号，产生并输出相对应的一线性上升讯号及一线性下降讯号；以及一驱动电路， 与该讯号处理器及该无刷马达装置连接，该驱动电路可接收该线性下降讯号及该线性上升讯号，以驱动该无刷马达装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林登财，苏文荣，陈炫全，
申请(专利权)人：远翔科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]