用于马达的控制电路以及控制方法技术

一种用于马达的控制电路。此控制电路包括脉宽调制电路、微控制器、定时器、以及模拟数字转换器。脉宽调制电路产生至少一切换信号以驱动马达。微控制器具有内存电路，且控制所述至少一切换信号的切换频率以及脉宽。所述至少一切换信号的切换频率以一跳频(frequency?hopping)方式来调制，以减少电磁干扰(electromagnetic?interference)。所述至少一切换信号的脉宽以跳频方式来调制，以将马达的一平均切换电流维持在近似定值。定时器由微控制器来控制，其用来决定所述至少一切换信号的切换频率。模拟数字转换器检测马达的输入电压以提供给微控制器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种马达控制,特别是有关于一种永磁马达(permanentmagnetmotor)的控制电路。
技术介绍
一般而言，永磁(permanent magnet, PM)马达的控制电路将产生高频(例如20KHz)切换信号来驱动马达。然而，这些高频切换信号将引起电磁干扰(electromagneticinterface, EMI)问题。目前已发展出跳频(frequency hopping)技术来减少电磁干扰。用来减少电源供应方面电磁干扰问题的跳频或抖频(frequency jitter)技术,可在编号为7，026，851 且名称为 “PWM controller havingfrequency jitter for power supplies，，的美国专利、编号为 7，184，283 且名称为 “Switching frequency jitter having outputripple cancel for power supplies”的美国专利、以及编号为7，203，079且名称为“Switching controller having frequencyhopping for power supplies，，的美国专利中得知。
技术实现思路
本专利技术提供一种采用频率调制的控制电路,适用于永磁(permanentmagnet, PM)马达，例如无刷直流(brushless direct current, BLDC)马达、永磁同步马达(permanentmagnet synchronous motor, PMSM)等等。本专利技术的一实施例提出一种控制电路，适用于一马达。此控制电路包括脉宽调制电路、微控制器、定时器、以及模拟数字转换器。脉宽调制电路产生至少一切换信号以驱动马达。微控制器具有内存电路，且控制所述至少一切换信号的切换频率以及脉宽。所述至少一切换信号的切换频率以一跳频(frequency hopping)方式来调制，以减少电磁干扰(electromagneticinterference)。所述至少一切换信号的脉宽以跳频方式来调制，以将马达的一平均切换电流维持在近似定值。所述至少一切换信号的脉宽以跳频方式来调制，以将马达的转矩维持在近似定值。定时器由微控制器来控制，其用来决定所述至少一切换信号的切换频率。脉宽调制电路包括计数器、第一寄存器、第二寄存器以及比较器。计数器产生波形信号。第一寄存器决定波形信号的波形。第二寄存器产生阈值。比较器根据阈值以及波形信号来产生切换信号。模拟数字转换器检测马达的切换电流以提供给微控制器。模拟数字转换器检测马达的输入电压以提供给微控制器。所述至少一切换信号的切换频率根据马达的输入电压的改变来调制。本专利技术的一实施例提出一种控制方法，用以控制马达。此控制方法包括产生切换信号以驱动该马达；以及调制切换信号的切换频率，以减少电磁干扰(electromagneticinterference)。切换信号的脉宽以切换信号的跳频方式来调制，以将马达的平均切换电流维持在近似定值。切换信号的脉宽以跳频方式来调制，以将马达的转矩维持在近似定值。切换信号的切换频率以及脉宽由具有内存电路的微控制器来控制。切换信号的切换频率由定时器所控制，且此定时器由微控制器来控制。马达的平均切换电流由模拟数字转换器来检测。模拟数字转换器耦接微控制器。本专利技术的另一实施例提出一种控制电路，适用于一马达。此控制电路包括脉宽调制电路以及具有内存电路的微控制器。脉宽调制电路产生切换信号以驱动马达。微控制器控制切换信号的切换频率以及脉宽。切换信号的切换频率根据马达的输入电压的改变来调制。切换信号的脉宽以跳频方式来调制，以将马达的平均切换电流维持在近似定值。切换信号的脉宽以跳频方式来调制，以将马达的转矩维持在近似定值。附图说明图I表示根据本专利技术实施例的永磁马达控制系统；图2表图I的永磁马达控制系统中的脉宽调制电路的一实施例；图3表示图2的脉宽调制电路中的脉宽控制电路的一实施例；图4表示图I的永磁马达控制系统中的波形信号、阈值以及驱动信号的波形；以及图5表示根据本专利技术实施例的在一控制方法中的阈值的波形以及切换频率的曲线。图I :10 永磁马达；20 驱动电路；30 桥式整流器；31,32 电阻器；35 输入电容器；40 振荡器；50 微控制器；60 内存电路；70 定时器；80 模拟数字转换器；100 脉宽调制电路；CLK 时钟信号；Ipn 切换电流信号；INT 中断信号；Sadc 信号;Sck 可编程时钟信号；Sdatabus 数据总线；Vac 交流(AC)电源；Vin 输入电压；Vp 输入信号；WA、WB、W。 切换信号；图2 100 脉宽调制电路；110 脉宽控制电路A ;120 脉宽控制电路B ;130 脉宽控制电路C ;115、125、135 输出缓冲器；INT 中断信号；Sck 可编程时钟信号；Sdatabus 数据总线；WA、WB、W。 切换信号；wx、wY、wz 信号；图3 160 计数器；150,165 寄存器；170 比较器；INT 中断信号；Nn 阈值；Sck 可编程时钟信号；Sdatabus 数据总线；SAff 波形信号；5Wn 驱动信号；图4 Nn 阈值；SAW 波形信号；T 波形信号的切换周期；Ton 驱动信号的脉宽(接通时间)；Wn 驱动信号；图5 F 切换频率；Nn 阈值；Vin 输入电压。具体实施方式为使本专利技术的所述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。图I是表示根据本专利技术实施例的永磁马达(permanent magnet motor)控制系统。此系统包括桥式整流器30、由电阻器31与32所形成的分压器、输入电容器35、驱动电路20、永磁马达10、以及控制电路。控制电路包括脉宽调制电路100、定时器70、振荡器40、模拟数字转换器80、以及具有内存电路60的微控制器50。产生切换信号WA、Wb与W。的脉宽调制电路100是通过驱动电路20来驱动永磁马达10。驱动电路20将根据永磁马达10的切换电流来产生多个切换电流信号IPN。驱动电路20的输入电压Vin是通过桥式整流器30以及输入电容器35而产生自交流(AC)电源VAC。分压器耦接于输入电压Vin与一参考接地之间，以产生输入信号Vp。输入信号Vp的电平与输入电压Vin的大小相关联。具有内存电路60的微控制器50用来控制脉宽调制电路100，藉以控制永磁马达10。振荡器40产生时钟信号CLK给控制电路。时钟信号CLK是提供至定时器70，以产生可编程时钟信号SeK。定时器70是由微控制器50通过微控制器50的数据总线Sdatabus所控制。因此，可编程时钟信号Sck的频率是由微控制器50所决定。可编程时钟信号Scx还耦合至脉宽调制电路100，用以决定切换信号WA、Wb、与W。的切换频率。模拟数字转换器80耦接切换电流信号Ipn以及输入信号Vp,并根据切换电流信号Ipn以及输入信号Vp来产生多个信号Sad。给微控制器50。图2是表示本专利技术中脉宽调制电路100的一实施例。脉宽调制电路100包括多个脉宽控制电路(脉宽控制电路A、脉宽控制电路B、与脉宽控制电路C)110、120、与13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于马达的控制电路，包括：一脉宽调制电路，用以产生至少一切换信号以驱动该马达；以及一微控制器，具有一内存电路，用以控制该至少一切换信号的一切换频率以及一脉宽；其中，该至少一切换信号的该切换频率以一跳频方式来调制，以减少电磁干扰。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨大勇，
申请(专利权)人：崇贸科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：