本发明专利技术提供无感测直流无刷马达装置的电压补偿电路，用以补偿无感测直流无刷马达装置中的马达电枢端电压。马达装置中的驱动电路可具有三相的电源输出，每一相输出均可连接有一补偿电路，每一电压补偿电路包含一参考电压、一电阻元件、一二极管元件、一差动放大器、一处理器。其中电阻元件的两端分别连接至参考电压及二极管元件的阳极，二极管元件的阴极连接至三相电源输出的其中之一相，差动放大器的两输入端分别连接至电阻元件的两端，处理器接受差动放大器所输出的信号并加以计算处理后将补偿电压输出。
【技术实现步骤摘要】
无感测直流无刷马达装置的电压补偿电路
本专利技术涉及一种电压补偿电路结构，特别是涉及无感测直流无刷马达的电压补偿电路结构。
技术介绍
在马达的
中，三相直流无刷马达是一种能够达到高能源效率的马达装置，再加上其能够较其它种类的马达更易于达到轻薄短小的体积，适用于目前各式各样的3C信息产品中，因此直流无刷马达在产业界中的应用范围非常广泛。三相直流无刷马达为电子换向式(Electrical Commutation Motor，ECM)马达的其中一种，其基本的作业原理就是必须先检测出马达中转子的位置后，再适当地改变电枢上激磁方式，以感应出不同方向的磁场，其中这个感应磁场会带动转子移动。也就是说，只要转子的位置有所变动，便会使驱动电路改变感应磁场的方向，而改变了方向之后的感应磁场又会带动转子，如此持续下去便可使转子不停的转动，并且由感应磁场方向变换的轨迹也可看出，电枢所感应出的磁场为一旋转磁场。从上述的基本原理当中可以得知，唯有精确地将转子的位置检测出来，才能正确地决定出感应磁场的方向，并维持马达的高效能，因此在以往的三相无刷直流马达之中通常还会附加一个用以检测转子位置的位置检测器。但在产品小型化以及降低成本的种种考虑下，渐渐地发展出不需利用位置检测器而能检测出转子位置的技术，也就是无感测(sensorless)检测技术。目前的无感测检测技术可分为间接式感应电势检测法以及直接式感应电势检测法。其中的间接式感应电势检测法是将直流无刷马达的三端电压以及中性点电压提取出来，依序送入滤波器(filter)及电压衰减器(voltageattenuator)之后，再送入位置检测电路(position detector)判断以产生适当的换向信号(commutation signal)。利用此种方式所得到的感应电势会有着信噪比-->低以及延迟的问题产生，所以无法精确地检测出转子的位置，继而发展出直接式感应电势检测法。与间接式感应电势检测法不同的是，直接式电势检测法只提取直流无刷马达的三相端电压，并将此三相端电压送入一电压箝制器(voltage clamper)以克服间接式感应电势检测法所具有的问题。但直接式感应电势检测法也会因为直流无刷马达的驱动电路中，开关及二极管元件上的压降而造成检测上的误差，这样的误差会使直流无刷马达在运转时产生抖动及效率下降的问题。图1绘示了一个三相直流无刷马达装置的基本等效电路，一个三相直流无刷马达装置当中会包含驱动电路及马达本体两部分，其中电源VI提供了马达本体转动时所需的电流，开关元件S1-S6及二极管元件D1-D6连接组成了三相无刷直流马达的驱动电路，而线圈LA-LC、电阻RA-RC以及感应电势eA-eC则分别代表了马达本体的电枢上，A、B、C三相的感应线圈、等效电阻以及由感应线圈所感应产生的感应电势，而A、B、C三相会有一个共同的连接中性点NP。熟悉三相直流无刷马达技术的技术人员均可知道，开关元件S1-S6上会连接有一控制信号，使开关元件S1-S6依照一定的顺序来关闭与导通，目的是使电源VI所提供的电流能够不断瞬间地流经感应线圈LA-LC中的两个，以激磁产生能够使马达转子移动的磁场。其中，受激的线圈及电流的方向决定了磁场的方向，位于上臂位置的开关元件S1、S3和S5决定了电流流进的相位，而位于下臂位置的开关元件D2、D4和D6决定了电流流出的相位。因此，所谓的位置检测便是要检测出马达转子目前的位置，决定出转子要转移至下一个位置所需的磁场方向，才能知道需要导通开关元件S1-S6中的哪几个，以激磁电枢中的感应线圈产生所需方向的磁场。就上述所提过的直接式感应电势检测法而言，中性点上NP上的感应电压VN是一项重要的参数。由于在一次激磁作业中，电流仅会流经两相线圈而已，所以可经由测量未激磁相的端电压来求得中性点NP上的电压VN，又因为是要取得中性点NP上的感应电压值，所以必须要在无外加电流的瞬时下进行提取。如图1所示，假设原本开启了开关元件S3及S6使电源VI提供的电流激磁了感应线圈LB及LC。接下来就在关闭开关元件S3的瞬间，电源-->VI所提供的电流无法流入马达的电枢，使感应线圈LB及LC分别产生了感应电势eB、eC以及感应电流I，其中感应电流I会流经由开关元件S6及二极管元件D4所构成的回路，因此，依照基本的电路分析方法可知在理想状态下中性点NP上的感应电压VN为：VN＝eA/2如此，可在节点NA上测量得到电压VA：VA＝3eA/2也就是说，经由这样的关系可通过节点NA上的电压VA来检测所须的中性点电压VN。但在一般状况下，感应电流I分别会在开关元件S6及二极管元件D4上产生电压VS和电压VD的压降，所以在实际情况下中性点NP上的感应电压VN会为：VN＝(eA/2)+[(VS-VD)/2]因此，在节点NA所测量到的电压VA也会变为：VA＝(3eA/2)+[(VS-VD)/2]如此便造成了(VS-VD)/2的误差，而这种误差便是在直接式感应电势检测法中，造成抖动及效率低下的原因。有鉴于此，实在须要一种能够在三相直流无刷马达的驱动电路中，补偿电压误差的补偿电路结构。
技术实现思路
因此本专利技术的目的就是在于提供一种补偿无感测直流无刷马达的端电-->压的补偿电路结构。本专利技术的另一目的就是在于提供一种能够提高无感测直流无刷马达装置的运转稳定性的补偿电路结构。本专利技术的又一目的就是在于提供一种能够提高无感测直流无刷马达装置的运转效率的补偿电路结构。为达到本专利技术的上述目的，这种无感测直流无刷马达装置，可包含一马达及一驱动电路，并在驱动电路的三相电源输出的每一相上分别连接一电压补偿电路。每一电压补偿电路包含一参考电压、一电阻元件、一二极管元件、一差动放大器、一处理器，其中电阻元件的两端分别连接至参考电压及二极管元件的阳极，二极管元件的阴极连接至三相电源输出的其中之一相，差动放大器的两输入端分别连接至电阻元件的两端，处理器会接受差动放大器所输出的信号，加以计算处理后输出补偿电压，用以补偿该三相电源输入端的其中一相的电压。上述马达装置，其中该差动放大器用以测量该电阻元件两端的压降大小。上述马达装置，其中该参考电压值为5伏特。为达到上述目的，本专利技术还提供一种无感测直流无刷马达装置，至少包含：一驱动电路，包含一三相电源输出端；一马达本体，包含一三相电源输入端，与该三相电源输出端连接；以及多个补偿电路，每一所述补偿电路包含一电阻元件、一二极管元件、一差动放大器及一处理器，其中该电阻元件的两端分别连接至一参考电压及该二极管元件的阳极，该二极管元件的阴极连接至该三相电源输出端的其中一相，该差动放大器的两输入端分别连接至该电阻元件的两端；以及一处理器，用以接受自所述补偿电路中的该差动放大器输出的电压信号并加以运算后，输出一补偿电压，用以补偿该三相电源输入端的其中一相的电压。上述马达装置，其中该差动放大器用以测量该电阻元件两端的压降大小。上述马达装置，其中该参考电压值为5伏特。为达到上述目的，本专利技术还提供一种端电压补偿方法，使用于一无感测直流无刷马达装置之中，包含如下步骤：提供多个测量电路，分别与该马达-->装置驱动电路的三相电源输出端连接，其中每一所述补偿电路包含一电阻元件以及一二极管元件，该电阻元件的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无感测直流无刷马达装置，至少包含：一驱动电路，包含一三相电源输出端；一马达本体，包含一三相电源输入端，与该三相电源输出端连接；以及多个补偿电路，每一所述补偿电路包含一电阻元件、一二极管元件、一差动放大器及一处理器，其中该电阻元件的两端分别连接至一参考电压及该二极管元件的阳极，该二极管元件的阴极连接至该三相电源输出端的其中一相，该差动放大器的两输入端分别连接至该电阻元件的两端，该处理器接受自该差动放大器输出的电压信号并加以运算后，输出一补偿电压，用以补偿该三相电源输入端的其中一相的电压。
【技术特征摘要】
1.一种无感测直流无刷马达装置，至少包含：一驱动电路，包含一三相电源输出端；一马达本体，包含一三相电源输入端，与该三相电源输出端连接；以及多个补偿电路，每一所述补偿电路包含一电阻元件、一二极管元件、一差动放大器及一处理器，其中该电阻元件的两端分别连接至一参考电压及该二极管元件的阳极，该二极管元件的阴极连接至该三相电源输出端的其中一相，该差动放大器的两输入端分别连接至该电阻元件的两端，该处理器接受自该差动放大器输出的电压信号并加以运算后，输出一补偿电压，用以补偿该三相电源输入端的其中一相的电压。2.如权利要求1所述的马达装置，其中该差动放大器用以测量该电阻元件两端的压降大小。3.如权利要求1所述的马达装置，其中该参考电压值为5伏特。4.一种无感测直流无刷马达装置，至少包含：一驱动电路，包含一三相电源输出端；一马达本体，包含一三相电源输入端，与该三相电源输出端连接；以及多个补偿电路，每一所述补偿电路包含一电阻元件、一二极管元件、一差动放大器及一处理器，其中该电阻元件的两端分别连接至一参考电压及该二极管元件的阳极，该二极管元件的阴极连接至该三相电源输出端的其中一相，该差动放大器的两输入端分别连接至该电阻元件的两端；以及一处理器，用以接受自所述补偿电路中的该差动放大器输出的电压信号并加以运算后，输出一补偿电压，用以补偿该三相电源输入端...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨明哲，黄泰铭，陈志信，陈慕平，方志行，胡国英，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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