电机驱动电路、方法及使用了它的冷却装置制造方法及图纸

技术编号:5393548 阅读:306 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
电机驱动电路(100)对电机(2)提供驱动电流来进行驱动。第1霍尔放大器(HAMP1)~第3霍尔放大器(HAMP3)按电机(2)的各相分别而设,从对应的相的霍尔元件接收霍尔信号对,将所述霍尔信号对的差放大,生成各相的正弦波电压(SIN_U、SIN_V、SIN_W)。第1PWM比较器(PCMP1)~第3PWM比较器(PCMP3)按电机(2)的各相分别而设,将对应的相的正弦波电压(SIN_U、SIN_V、SIN_W)与周期电压(Vosc)进行比较,生成各相的PWM信号(PWM_U、PWM_V、PWM_W)。驱动部(10)对于驱动对象相的线圈,用来自对应的相的PWM比较器的PWM信号来进行脉冲驱动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及控制电机的旋转的电机驱动电路。
技术介绍
为使冷却用的风扇或盘型介质旋转而使用无刷直流电机。无刷直流(DC)电机一 般包括具有永久磁铁的转子和具有被星型联结的多相线圈的定子,通过控制提供给线圈的 电流来对线圈励磁,使转子相对于定子作相对旋转,进行驱动。无刷DC电机为了检测转子 的旋转位置, 一般具有霍尔元件、光学编码器等传感器,根据由传感器检测出的位置,切换 提供给各相线圈的电流,赋予转子适当的转矩。 已知在对三相电机进行180度通电时,有对提供给各相线圈的开关电压进行脉冲 调制,以使得各相的线圈电流趋近于三角波的方式(以下称正弦波驱动方式)。通过正弦驱 动,电机的驱动音被降低。
技术实现思路
〔专利技术所要解决的课题〕 1.本专利技术一个方案的例示性目的之一在于,提供一种能对三相电机进行正弦波驱 动的电机驱动电路。 2.有时想要通过电机驱动电路外部的微型计算机,生成根据电机的转矩而被脉冲 宽度调制了的信号,并基于该被脉冲宽度调制了的信号驱动电机。本专利技术的一个方案是在 这样的状况下设计的,其例示性目的之一在于提供一种既能利用脉冲宽度调制驱动对三相 电机进行180度正弦波通电,又能基于来自外部的被脉冲宽度调制了的信号驱动电机的电 机驱动电路。 3.另外,从电路保护或转矩限制的观点来说,有时需要限制流向电机线圈的电流。 本专利技术的一个方案是在这样的状况下设计的,其例示性目的之一在于提供一种既能利用脉 冲宽度调制驱动方式对三相电机进行180度正弦波通电,又能限制流向三相电机的电流的 电机驱动电路。〔用于解决课题的手段〕 1.本专利技术的一个方案涉及一种对三相电机提供驱动电流来进行驱动的电机驱动 电路。该电机驱动电路包括按三相电机的各相分别而设,从对应的相的霍尔元件接收霍尔 信号对,将霍尔信号对的差放大,生成各相的正弦波电压的第1、第2、第3霍尔放大器;按三 相电机的各相分别而设,将对应的相的正弦波电压与周期电压进行比较,生成各相的脉冲 调制信号的第1、第2、第3脉冲调制比较器;对于驱动对象相的线圈,用来自对应的相的脉 冲调制比较器的脉冲调制信号来进行脉冲驱动的驱动部;以及基于与第1、第2、第3霍尔放 大器的正弦波电压的至少一者相应的检测电压同指示三相电机的转矩的转矩设定电压的 误差,来设定第1、第2、第3霍尔放大器的增益的增益设定部。 在该方案中,从第1、第2、第3霍尔放大器输出的正弦波电压是基于转矩设定电压5而确定的,进而能够基于转矩设定电压来控制脉冲调制信号的占空比。根据该方案,由于正 弦波电压不受霍尔信号对的振幅的影响,所以能够使电机以与转矩设定电压相应的转矩旋 转。 检测电压可以是与正弦波电压的振幅相应的信号。此时,能够将正弦波电压的振 幅保持为与转矩设定电压相应的一定值。 增益设定部可以包括合成部,将分别与第1、第2、第3霍尔元件的正弦波电压相 应的检测信号合成,生成检测电压;和误差放大器,生成与检测电压同转矩设定电压的误差 相应的误差信号;该增益设定部可以根据误差信号设定第1、第2、第3霍尔放大器的增益。 第1、第2、第3霍尔放大器可以分别将具有对正弦波电压半波整流后的波形的检 测信号作为电流信号输出,合成部可以包括一端接收从第1 、第2、第3霍尔放大器输出的电 流信号,另一端的电位被固定的合成电阻,并将该合成电阻所产生的电压降作为检测电压 输出。 此时,通过合成各相的正弦波电压,能够获得与正弦波信号的振幅相应的直流电 压。 驱动部可以包括按各相分别而设的推挽形式的第1、第2、第3反相器,和设置在第1 、第2、第3反相器的低电位侧的共同连接点与接地端子之间的电流检测电阻。电机驱动电路可以还包括将电流检测电阻所产生的电压降与预定的阈值电压进行比较的电流限制比较器。驱动部可以在电压降超过阈值电压时,停止对三相电机的各线圈的通电。 此时,能够不对电流检测电阻所产生的电压降滤波地施加电流限制,所以能够抑制起动时的过冲。 驱动部可以在停止对三相电机的各线圈的通电后,基于具有预定周期的解除信 号,解除通电的停止。 预定的时序可以同步于周期电压。进而解除信号可以同步于周期电压取峰值或底 值的时序。此时,能够同步于脉冲驱动地进行电流限制。 驱动部可以接收从外部输入的被脉冲调制了的脉冲调制控制信号,将该脉冲调制 控制信号与第1、第2、第3脉冲调制比较器各自的输出信号进行逻辑合成,并基于合成后的 信号驱动三相电机。 此时,能够通过来自外部的脉冲调制控制信号控制电机的转矩。 电机驱动电路可以被一体集成在一个半导体衬底上。这里所谓集成,包括将电路的所有构成要素形成在半导体衬底上的情况,和对电路的主要构成要素进行一体集成的情况,也可以为调节电路常数而将一部分电阻、电容器等设置在半导体衬底的外部。本专利技术的另一方案是一种冷却装置。该装置包括三相风扇电机;和驱动三相风扇电机的上述任一种电机驱动电路。 本专利技术的再一个方案涉及一种对三相电机提供驱动电流来进行驱动的电机驱动 方法。该方法包括对各相的霍尔信号对的差进行放大,生成各相的正弦波电压的步骤;将 各相的正弦波电压与周期电压进行比较,生成各相的脉冲调制信号的步骤;对于所选择的 驱动对象相的线圈,用对应的相的脉冲调制信号来进行脉冲驱动的步骤;以及调节对霍尔 信号对的差进行放大时的增益,使得与至少一个相的正弦波电压相应的检测电压同指示三 相电机的转矩的转矩设定电压相一致的步骤。 2.本专利技术的一个方案涉及一种对三相电机提供驱动电流来进行驱动的电机驱动 电路。该电机驱动电路包括按三相电机的各相分别而设,从对应的相的霍尔元件接收霍尔 信号对,将霍尔信号对的差放大,生成各相的正弦波电压的第1、第2、第3霍尔放大器;按三 相电机的各相分别而设,将对应的相的正弦波电压与周期电压进行比较,生成各相的脉冲 调制信号的第1、第2、第3脉冲调制比较器;被从外部输入具有与目标转矩相应的占空比的 外部脉冲调制信号的外部控制端子;以及将各相的脉冲调制信号分别与外部脉冲调制信号 合成,并基于合成后的信号对驱动对象相的线圈进行脉冲驱动的驱动部。 根据该方案,通过将基于正弦波电压的脉冲调制信号与外部脉冲调制信号合成, 能够调节实效占空比,能够控制电机的转矩。 —个方案的电机驱动电路可以还包括基于与第1、第2、第3霍尔放大器的正弦波 电压的至少一者相应的检测电压同预定的基准电压的误差,来设定第1、第2、第3霍尔放大 器的增益的增益设定部。 此时,能够根据基准电压的电压电平来控制转矩。即,在没有被提供外部脉冲调制 信号的情况下,能够实现基于基准电压的转矩控制,在被提供了外部脉冲调制信号的情况 下,能够实现基于它的转矩控制。 电机驱动电路可以被一体集成在一个半导体衬底上。这里所谓集成,包括将电路的所有构成要素形成在半导体衬底上的情况,和对电路的主要构成要素进行一体集成的情况,也可以为调节电路常数而将一部分电阻、电容器等设置在半导体衬底的外部。本专利技术另一个方案是一种冷却装置。该装置包括三相风扇电机;和驱动三相风扇电机的上述任一种电机驱动电路。 本专利技术的再一个方案涉及一种对三相电机提供驱动电流来进行驱动的电机驱动方法。该方法包括对各相的霍尔信号对的差进行放大,生成各相的正弦波电压的步骤;将各相的正弦波电压与周期本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对三相电机提供驱动电流来进行驱动的电机驱动电路,其特征在于,包括:按上述三相电机的各相分别而设,从对应的相的霍尔元件接收霍尔信号对,将所述霍尔信号对的差放大,生成各相的正弦波电压的第1、第2、第3霍尔放大器;按上述三相电机的各相分别而设,将对应的相的正弦波电压与周期电压进行比较,生成各相的脉冲调制信号的第1、第2、第3脉冲调制比较器;对于驱动对象相的线圈,用来自对应的相的脉冲调制比较器的脉冲调制信号来进行脉冲驱动的驱动部;以及基于与上述第1、第2、第3霍尔放大器的正弦波电压的至少一者相应的检测电压同指示上述三相电机的转矩的转矩设定电压的误差,来设定上述第1、第2、第3霍尔放大器的增益的增益设定部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:桑村诚
申请(专利权)人:罗姆股份有限公司
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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