CN112350624B - 马达驱动***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种马达驱动***及方法。零交越参考模块基于马达以默认转速运转时的线圈的电流零交越点以定义零交越区。模式切回设定模块设定马达以默认转速运转时的反电动势的基准参数。当电流零交越点未落入零交越区时，驱动模式选择模块选择电压检测模式。当反电动势的参数符合基准参数时，选择切换回电流检测模式。马达驱动控制模块在电流检测模式下，依据电流计算马达的转子位置以驱动马达，在电压检测模式下，依据反电动势判断转子位置以驱动马达。

Description

马达驱动***及方法

技术领域

本发明涉及马达，特别是涉及一种马达驱动***及方法。

背景技术

在各种由大量机体电路组成的控制***中，温度的控制是非常关键的。高温不但会导致***运行不稳，使用寿命缩短，甚至有可能使某些电路组件烧毁。高温热量的产生不是来自***内部，或者说是机体电路内部。因此，散热风扇被广泛的使用，其作用就是将这些热量排放至机箱外，使得电路组件的温度正常。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种马达驱动***，适用于马达。马达驱动***包含零交越参考模块、模式切回设定模块、驱动模式选择模块以及马达驱动控制模块。零交越参考模块配置以在前置作业时，依据马达以预设转速运转时，马达的线圈的电流的一电流零交越点等于或落后反电动势的电压零交越点作为参考点，以定义零交越区。模式切回设定模块配置以在前置作业时，设定马达以预设转速运转时的反电动势的基准参数。驱动模式选择模块连接零交越参考模块以及模式切回设定模块。驱动模式选择模块配置以在电流检测模式下，判断马达运转时的电流零交越点未落入零交越区时，选择切换至电压检测模式，直到反电动势的参数符合基准参数时，选择切换回电流检测模式。马达驱动控制模块连接驱动模式选择模块。马达驱动控制模块配置以选择电流检测模式时，依据电流计算马达的转子位置以驱动马达，选择电压检测模式时，取得反电动势以判断转子位置以驱动马达。

在一实施例中，在电流检测模式下，驱动模式选择模块判断马达运转时的电流零交越点落入零交越区时，驱动模式选择模块选择电流检测模式，马达维持在电流检测模式下运转。

在一实施例中，马达驱动***还包含一电流模式驱动模块，连接在驱动模式选择模块以及马达驱动控制模块之间。电流模式驱动模块判断电流零交越点落入零交越区时，指示驱动模式选择模块选择维持电流检测模式。电流模式驱动模块判断电流零交越点未落入零交越区，指示驱动模式选择模块选择切换至电压检测模式。

在一实施例中，马达驱动***还包含一电压模式驱动模块，连接在驱动模式选择模块以及马达驱动控制模块之间。电压模式驱动模块判断反电动势的参数不符合基准参数时，指示驱动模式选择模块选择维持电压检测模式。电压模式驱动模块判断反电动势的参数符合基准参数，指示驱动模式选择模块选择从电压检测模式切换回电流检测模式。

在一实施例中，基准参数包含反电动势的信号的一周期与下一周期的时间差小于时间差门限值。

在一实施例中，基准参数还包含反电动势的信号在预定时间内的每两个相邻的一周期与下一周期的时间差小于时间差门限值。

另外，本发明提供一种马达驱动方法，适用于马达。马达驱动方法包含以下步骤：(a)利用零交越参考模块，依据马达以默认转速运转时，马达的线圈的电流的一电流零交越点等于或落后反电动势的电压零交越点作为参考点，以定义零交越区；(b)利用模式切回设定模块，设定马达以默认转速运转时的反电动势的基准参数；(c)利用马达驱动控制模块，在电流检测模式下，依据电流计算马达的转子位置以驱动马达；(d)利用驱动模式选择模块，判断马达运转时的电流零交越点是否落入零交越区，若是，选择维持电流检测模式，并持续执行上一步骤(c)，若否，选择从电流检测模式切换至电压检测模式；(e)利用马达驱动控制模块，在电压检测模式下，取得反电动势以判断转子位置以驱动马达；以及(f)利用驱动模式选择模块，在电压检测模式下，判断马达运转时的反电动势的参数是否符合基准参数，若否，选择维持电压检测模式，若是，选择切换回电流检测模式并接着返回步骤(c)。

在一实施例中，马达驱动方法还包含以下步骤：利用电流模式驱动模块判断电流零交越点是否落入零交越区，若是，指示驱动模式选择模块选择维持电流检测模式，若否，指示驱动模式选择模块选择切换至电压检测模式。

在一实施例中，马达驱动方法还包含以下步骤：电压模式驱动模块判断反电动势的参数是否符合基准参数，指示驱动模式选择模块选择维持电压检测模式，若否，指示驱动模式选择模块选择维持电压检测模式，若是，指示驱动模式选择模块选择切换回电流检测模式。

在一实施例中，基准参数包含反电动势的信号的一周期与下一周期的时间差小于时间差门限值。

在一实施例中，基准参数还包含反电动势的信号在预定时间内的每两个相邻的一周期与下一周期的时间差小于时间差门限值。

如上所述，本发明提供马达驱动***及方法，其检测马达的电流的一电流零交越点落入零交越区内，而判断风扇稳定运转时，持续在电流检测模式下驱动马达以低噪音运转，直到当电流零交越点未落入零交越区内，判断风扇可能受到外力导致无法稳定地运转时，选择从电流检测模式切换至电压检测模式，转为检测马达的反电动势的零交越点以精确地判断马达的转子位置。

也就是说，本发明借由提供电流检测模式以及电压检测模式的模式切换机制，可解决应用一般马达驱动***的风扇被施予外力时电流检测模式会失速停转的缺失，并且本发明可随不同风扇或马达机种调整模式切换机制之间的切换条件，确保校正完成驱动信号的波形，以控制马达维持运转。

为使能进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与图式，然而所提供的图式仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明实施例的马达驱动***的方框图。

图2为本发明实施例的马达驱动方法的步骤流程图。

图3A为本发明实施例的马达、马达驱动控制模块以及比较器的电路布局图。

图3B为本发明实施例的比较器的比较信号以及V相的节点电压相比于参考电压以及共接点电压的曲线图。

图4为在电压模式下的马达的V相的节点电压信号以及反电动势信号的波形图。

图5为在电流模式下的马达的V相的节点电压信号、电流信号以及反电动势信号的波形图。

图6为本发明实施例在电压模式以及电流模式的模式切换机制下的马达的V相的节点电压信号、电流信号、反电动势信号、电流零交越信号以及电压模式使能信号的波形图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明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，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明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发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。

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，其为本发明实施例的马达驱动***的方框图。如图1所示，本实施例的马达驱动***包含零交越参考模块10、模式切回设定模块20、驱动模式选择模块30以及马达驱动控制模块40。驱动模式选择模块30连接零交越参考模块10、模式切回设定模块20以及马达驱动控制模块40。

在前置作业中，当马达以一预设转速运转在稳定状态下时，零交越参考模块10将马达的线圈的电流信号SINR的一电流零交越点作为参考点，以定义零交越区WINDOW。此电流零交越点是指电流为零值的一时间点。

应理解，在马达稳定运转的情况下，由于马达线圈的电感特性，当驱动电压和反电动势的相位对齐后，流过马达的线圈的电流的一电流零交越点，会落后驱动电压(和反电动势)的电压零交越点。因此，可基于电流的电流零交越点的位置往前推测反电动势的电压零交越点的位置。

然而，电流的一电流零交越点可能因集成电路和环境改变等因素，而有一定程度的浮动。因此，在本实施例中，零交越参考模块10以电流零交越点等于或落后反电动势的电压零交越点的位置作为参考点，以定义零交越区WINDOW。此零交越区WINDOW又可称为零交越点的检测区，即在此检测区的时间区间中，本实施例的马达驱动***所包含的模块或额外的检测组件，检测流过马达线圈的电流是否为零值，即检测电流零交越点出现的时间点/位置。

在如上述完成前置作业之后，可进入实际作业。在实际作业时，马达可运转于电流检测模式下。在电流检测模式下，马达驱动控制模块40可取得流过马达线圈的电流，并依据流过马达线圈的电流，以计算马达的转子位置，并可依据马达的转子位置决定用以控制马达的马达控制信号MD的参数，并适时地从马达的转子位置输入马达控制信号MD，以控制马达持续运转。

应理解，在电流检测模式下，马达驱动控制模块40保持提供电流至马达的各相，基于取得的电流零交越点，经过一复杂运算手段，以推测反电动势为零值的电压零交越点，并据以推测马达的转子位置。以此方式，优点在于，使用此马达的风扇，因为不像电压模式必须中断电流以取得反电动势的电压零交越点，因此不会产生低噪音。然而，由于在电流检测模式下，马达的转子位置是运算、推测出来的，因此当风扇被施予外力造成风扇晃动或振动等，导致电流零交越点浮动过大或***响应来不及时，将无法实时判断转子位置，甚至误判转子位置，而无法精确地控制风扇，导致风扇失速。

因此，值得注意的是，本实施例提供模式切换机制，包含电流检测模式以及电压检测模式。本实施例的模式切换机制***，在电流检测模式以及电压检测模式之间进行切换，具体说明如下。

本实施例的马达驱动***可还包含电流模式驱动模块31，连接在该驱动模式选择模块30以及该马达驱动控制模块40之间。电流模式驱动模块31检测或判断电流零交越点落入零交越区WINDOW时，判断马达的风扇未被施予外力，指示驱动模式选择模块30选择维持电流检测模式。马达驱动控制模块40维持在电流检测模式下驱动马达以低噪音运转。

举例来说，电流模式驱动模块31可依据取得的马达线圈的电流值以及其零交越点的位置，以输出一弦波电压驱动信号，而此弦波驱动信号是不会中断的。例如，此弦波电压驱动信号包含正弦波信号SIND以及三角波信号TRGD。驱动模式选择模块30可允许电流模式驱动模块31输出的此不中断的弦波电压驱动信号，提供至马达驱动控制模块40。马达驱动控制模块40依据此不中断的弦波电压驱动信号，例如比对正弦波信号SIND与三角波信号TRGD的振幅位准，以产生一马达控制信号MD输出至马达，以控制马达运转。

值得注意的是，马达在电流检测模式下被施予外力或其他因素时，可能导致流过马达线圈的电流的一电流零交越点的位置改变，即电流达到零值的时间点改变。其结果为，电流模式驱动模块31在零交越区WINDOW的时间区间内取得或检测到的电流值并非为零值，或零交越点未落入零交越区WINDOW。在此情况下，电流模式驱动模块31指示驱动模式选择模块30选择电压检测模式。马达驱动控制模块40将依据驱动模式选择模块30的选择电压检测模式，而从电流检测模式切换至电压检测模式。

补充地说，在前置作业中，模式切回设定模块20设定马达以默认转速稳定运转时的反电动势的基准参数。当反电动势的参数符合基准参数时，驱动模式选择模块30选择电压检测模式。

本实施例的马达驱动***可还包含电压模式驱动模块32，连接在该驱动模式选择模块30以及该马达驱动控制模块40之间。

举例来说，电压模式驱动模块32可依据取得的马达线圈的反电动势值以及其零交越点的位置，以精确地判断马达的转子的位置，并据以输出一电压驱动信号。例如，此电压驱动信号包含正弦波信号SIND以及三角波信号TRGD。驱动模式选择模块30可允许电压模式驱动模块32输出的电压驱动信号，提供至马达驱动控制模块40。马达驱动控制模块40依据电压驱动信号，例如比对正弦波信号SIND与三角波信号TRGD的振幅位准，以产生一马达控制信号MD输出至取得的马达转子目前的所在位置，以控制马达运转。

在马达驱动控制模块40驱动马达运转的过程中，电压模式驱动模块32可取得马达线圈产生的反电动势，并判断反电动势的参数是否符合马达稳定运转时的基准参数。

当反电动势的参数符合基准参数，电压模式驱动模块32判断施予风扇的马达消除，并且马达已恢复以预定转速运转在稳定状态下时，指示驱动模式选择模块30选择电流检测模式。马达驱动控制模块40依据驱动模式选择模块30选择电流检测模式，而从电压检测模式切换回电流检测模式，以驱动马达以低噪音运转。

请一并参阅图2，其为本发明实施例的马达驱动方法的步骤流程图。本实施例的马达驱动方法包含如图2所示的步骤，具体说明如下。

首先，在步骤S101、步骤S103执行前置作业。在前置作业过程中，取得马达在稳定状态下的电流零交越点，并基于此电流零交越点定义零交越区WINDOW，如下详细说明。

在步骤S101，利用零交越参考模块10，依据马达以一预设转速稳定运转时，马达线圈的电流的一电流零交越点等于或落后反电动势的电压零交越点的位置作为参考点，以定义零交越区WINDOW。实际上，可依据外力施于不同风扇时，马达的电流的变化程度，调整触发从电流检测模式切换至电压检测模式的条件，即调整零交越区WINDOW的时间区间长度，以提高适用性。

在步骤S103，利用模式切回设定模块20设定马达以默认转速稳定运转时的反电动势的基准参数。

在完成前置作业后，在步骤S105至S117中执行实际作业。

在步骤S105，当风扇未被施予外力，并且马达维持以预设转速稳定运转时，进入电流检测模式。在电流检测模式下检测和驱动马达以低噪音运转，如下执行步骤S105至S111。

在步骤S107中，马达驱动控制模块40取得马达的线圈的电流的零交越点，据以推测马达的转子位置，以控制马达运转。

在步骤S109，利用驱动模式选择模块30，判断流过马达的线圈的电流的一电流零交越点是否落入零交越区WINDOW。若是，执行步骤S111，若否，执行步骤S113。

在步骤S111，利用驱动模式选择模块30选择电流检测模式，并持续执行步骤S105至S109。

在实际作业的过程中，马达可能不会保持以预设转速运转，例如风扇被施予外力或环境因素等影响，马达的转速可能会变化，而无法依据电流的零交越点可能会误判马达的转子的位置。因此，在风扇被施予外力等其他因素，导致流过马达的线圈的电流零交越点未落入零交越区WINDOW时，进入电压检测模式。在电压检测模式下，依据马达的反电动势，精准地判断马达的转子位置，以控制和校正马达的转速，如下步骤S113至S117。

在步骤S113，利用驱动模式选择模块30选择电压检测模式。此时，马达驱动控制模块40从电流检测模式切换至电压检测模式。

在步骤S115，在电压检测模式下，马达驱动控制模块40取得马达的反电动势的一电压零交越点，据以精准地判断马达的转子位置，并校正马达驱动信号输出至马达，以控制和校正马达的转速回到预设转速。

在步骤S117，在电压检测模式下，利用驱动模式选择模块30，判断马达运转时的反电动势的参数是否符合基准参数，即判断施加于风扇的外力是否消除，使得风扇回复以预设转速稳定地运转。若否，持续执行步骤S113至S117的电压检测模式。若是，返回执行步骤S111、S105至S109的电流检测模式。

请一并参阅图3A，其中图3A为本发明实施例的马达、马达驱动控制模块以及比较器的电路布局图；图3B为本发明实施例的比较器的比较信号以及V相的节点电压相比于参考电压以及共接点电压的曲线图。如图3A所示，本实施例采用三相马达，具有U相、V相以及W相。

如图1所示的马达驱动控制模块40可包含，如图3A所示的U相的上桥开关TGU以及下桥开关BGU、V相的上桥开关TGV以及下桥开关BGV，以及W相的上桥开关TGW以及下桥开关BGW。

U相的上桥开关TGU以及下桥开关BGU之间的节点NODEU连接马达的U相的线圈COILU的一端。V相的上桥开关TGV以及下桥开关BGV之间的节点NODEV连接马达的V相的线圈COILV的一端。W相的上桥开关TGW以及下桥开关BGW之间的节点NODEW连接马达的W相的线圈COILW的一端。U相的线圈COILU的另一端、V相的线圈COILV的另一端以及W相的线圈COILW的另一端连接共接点COM。

在电压检测模式下，中断马达任一相的电流，并依据反电动势判断马达的转子的位置。本实施例以U相进行举例说明，马达的V相以及W相可采用相同或相似方式。在本实施例中，关闭U相的上桥开关TGU以及下桥开关BGU，中断U相的电流，使得电流IVW从马达的V相流至W相。在此情况下，检测组件例如比较器CMP的第一输入端TC1取得共接点COM的电压，而比较器CMP的第二输入端TC2取得U相节点NODEU的电压。

检测组件例如比较器CMP，包含在电压模式驱动模块32中。比较器CMP比较共接点COM的电压与U相节点NODEU的电压，以输出比较信号LVL。如图3B所示，U相节点NODEU的电压VU大于共接点COM的电压时，比较信号LVL的电平转为高电平。

应理解，在U相的上桥开关TGU以及下桥开关BGU关闭的情况下，U相节点NODEU的电压等于共接点COM的电压与U相的线圈COILU产生的反电动势BEMFU的电压VBEMFU的总和。因此，当比较器CMP判断共接点COM的电压与U相的节点NODEU的电压相同时，代表反电动势BEMFU的电压VBEMFU为零值，据以判断此时转子位置在U相。

相较于电流检测模式，采用电压检测模式下的转子位置的判断方式，风扇在电流中断时可能产生较大的噪音，但即使风扇被施加外力而转速不稳定的情况下，仍可精确地判断马达的转子的位置，以校正风扇的转速。

因此，本实施例在一般情况下，马达驱动***操作在电流检测模式，驱动马达以低噪音运转。然而，当风扇被施予外力而无法在电流检测模式下精准地推测转子位置时，则从电流检测模式切换至电压检测模式。直到当施加到风扇的外力消除，使得马达回复稳定运转时，从电压检测模式切换回电流检测模式。

其结果为，当外力介入风扇的马达运转时，例如风扇被摇晃、外力接触风扇、环境风流剧烈改变、供应的不稳定电源至马达时，不会有误判或延迟判断马达的转子位置，导致风扇马达失速停转的状况发生。

请一并参阅图4，其为在电压模式下的马达的V相的节点电压信号以及反电动势信号的波形图。如图4所示，在电压模式下，关闭U相的上桥开关TGU以及下桥开关BGU，中断流经U相的电流一段时间，U相节点NODEU的电压信号VNODE的电压在电压零交越点P1为零值，此电压零交越点P1与马达的U相的线圈COILU产生的反电动势信号VBEMF的电压零交越点P2对准。如图4所示在电压零交越点P1旁的正方形框，是指出在电压零交越点P1与电压零交越点P2对准之前，需先中断流经U相的线圈COILU的电流一段时间。

请一并参阅图5，其为在电流模式下的马达的V相的节点电压信号、电流信号以及反电动势信号的波形图。

如图5所示，在电流模式下，风扇马达稳定运转时，由于马达的线圈COILU的电感特性，流过马达的线圈COILU的电流信号CURT的电流零交越点PT3，落后反电动势信号VBEMF的电压零交越点PT2。在此情况下，可基于电流信号CURT的电流零交越点PT3的位置往前推测时间ΔT0，以推测出反电动势信号VBEMF的电压零交越点PT2的位置。

然而，在风扇马达的转速变慢时，反电动势信号VBEMFS的电压零交越点PT4落后反电动势信号VBEMF的电压零交越点PT2一段时间ΔT1，电流信号CURTS的电流零交越点PT5在反电动势信号VBEMFS的电压零交越点PT4之前提早一段时间ΔT2出现。由此可知转速变慢。

相反地，在风扇马达的转速变快时，反电动势信号VBEMFQ的电压零交越点PT6超前反电动势信号VBEMF的电压零交越点PT2一段时间ΔT3，电流信号CURTQ的电流零交越点PT7则落后反电动势信号VBEMFQ的电压零交越点PT6太多。由此可知转速变快。

请一并参阅图6，其为本发明实施例在电压模式以及电流模式的模式切换机制下的马达的V相的节点电压信号、电流信号、反电动势信号、电流零交越信号以及电压模式使能信号的波形图。

值得注意的是，本实施例提供模式切换机制，例如在图4所示的电压检测模式以及图5所示的电流检测模式之间进行切换，具体说明如下。

风扇的马达可能受到马达本身状态、环境或驱动参数条件例如波形图样等因素改变，使得电流零交越点PT3的位置在一定时间范围内移动。也就是说，本实施例举例的电流零交越点PT3为马达在稳定运转时的电流为零值的理想时间点。然而，马达实际上运转时，流过马达的线圈COILU的电流信号CURT的一电流零交越点出现的时间点可能略早于或略晚于电流零交越点PT3。

因此，值得注意的是，在前置作业中，如图1所示的零交越参考模块10将电流信号CURT的电流零交越点PT3落后反电动势信号VBEMF的电压零交越点PT2的位置作为参考点，以定义如图6所示的零交越区WINDOW。在后续实际操作中，马达的线圈COILU的电流信号CURT的电流零交越点落入零交越区WINDOW内时，判断马达运转时稳定状态下。

所定义的零交越区WINDOW的宽度可取决于不同马达受到外力的敏感度，此马达对外力的敏感度可能与马达的惯性等其他因素相关联。举例来说，在电流检测模式下，马达受到轻微外力时，易于因无法判断马达的转子位置而导致风扇停止转动，则零交越区WINDOW的宽度可设定较小，反之亦然。

在本实施例中，仅举例一个零交越区WINDOW。然而，应理解，在电流信号CURT的电流零交越点PT3之后，在下一周期的同一时间区间内可能再次为零值，因此可在下一周期定义下一零交越区WINDOW，以此类推。

举例来说，在电流信号CURT的波形上，以此电流零交越点为中心点，往其左右延伸各一角度。此零交越区WINDOW又可称为零交越点的一缓冲检测区。

在完成前置作业后，以下进入实际作业。在电流检测模式下，在零交越区WINDOW的时间区间内，检测流经马达的线圈的电流信号。如图6所示，马达的线圈COILU的电流信号CURTS的电流零交越点P13未对准，马达运转于稳定状态下的电流零交越点PT3，并且未落入零交越区WINDOW，而是在零交越区WINDOW之前出现。据此，电流信号CURTS流经马达的线圈COILU时，马达运转速度过慢。

当风扇被施予外力导致风扇的马达的线圈COILU的电流信号CURTS的电流零交越点P13未落入零交越区WINDOW时，在零交越区WINDOW的时间区间内检测到的电流信号CURTS的电流值并非为零值，即检测不到电流零交越点。在此情况下，则无法由电流零交越点P13正确推测反电动势VBEMFS的电压零交越点P12。

应理解，若无法由电流零交越点推测反电动势VBEMFS的电压零交越点以推测转子位置，则无法精确地控制风扇的马达运转，将导致风扇失速。为了避免风扇失速的情况发生，在零交越区WINDOW的时间区间内检测不到电流零交越点时，或检测到的电流零交越点并非在零交越区WINDOW内时，驱动模式选择模块30选择从电流检测模式切换至电压检测模式。

如图6所示，在电流零交越点P13出现的时间点，零交越点检测信号CZCS从低电平转为高电平，同时电压模式使能信号VMES响应于零交越点检测信号CZCS从低电平转为高电平。例如，驱动模式选择模块30从电流模式驱动模块31接收此电压模式使能信号VMES时，驱动模式选择模块30选择从电流检测模式切换至电压检测模式。

在电压检测模式下，马达驱动控制模块40取得反电动势，以依据马达的其中一相例如三相马达的U相、V相或W相的线圈产生的反电动势为零值时，判断具反电动势为零值的那一相为目前转子所在的位置，此判断方式可精准地得知马达的转子位置。驱动模式选择模块30可依据转子位置，输出一马达控制信号MD控制马达，以控制马达运转，借以校正马达因外力而导致不稳定的转速。

补充地说，在前置作业，模式切回设定模块20可设定马达以预设转速运转时的反电动势的一基准参数。作为触发从电压检测模式切换至电流检测模式的判断条件的基准参数，可取决于本实施例的马达驱动***在电压测模式下的响应时间，以决定维持在电压测模式下的时间长度，借以确保已检测到转子位置并已经将驱动马达的马达控制信号MD例如波形图样校正完成，借以增加此马达驱动***的适用性。

例如，模式切回设定模块20设定的基准参数包含反电动势信号VBEMF的一周期与下一周期的时间差小于时间差门限值。又例如，基准参数还包含反电动势信号VBEMF的电压在一默认维持稳定时间内的每两个相邻的一周期与下一周期的时间差小于时间差门限值。

在电压检测模式下，当驱动模式选择模块30判断马达的线圈的反电动势的参数符合模式切回设定模块20设定的基准参数时，例如以预定转速稳定运转一预设维持稳定时间即前后周期一致后，选择从电压检测模式切换回电流检测模式，以驱动马达恢复以低噪音条件下运转。

[实施例的有益效果]

综上所述，本发明的有益效果在于，本发明提供马达驱动***及方法，其检测马达的电流的一电流零交越点落入零交越区内，而判断风扇稳定运转时，持续在电流检测模式下驱动马达以低噪音运转，直到当电流零交越点未落入零交越区内，判断风扇可能受到外力导致无法稳定地运转时，选择从电流检测模式切换至电压检测模式，转为检测马达的反电动势的零交越点以精确地判断马达的转子位置。

也就是说，本发明借由提供电流检测模式以及电压检测模式的模式切换机制，可解决应用一般马达驱动***的风扇被施予外力时电流检测模式会失速停转的缺失，并且本发明可随不同风扇或马达机种调整模式切换机制之间的切换条件，确保校正完成驱动信号的波形，以控制马达维持运转。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求书，所以凡是运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求书。

Claims (11)

1.一种马达驱动***，适用于马达，其特征在于，所述马达驱动***包含：

零交越参考模块，配置以在前置作业的所述马达以预设转速运转过程中，当所述马达的线圈的电流的电流零交越点等于或落后反电动势的电压零交越点时，以所述马达的所述线圈的所述电流的所述电流零交越点作为参考点，基于所述参考点的时间点以定义零交越区的时间区段，所述参考点的时间点落入所述零交越区的时间区段内，所述零交越区的时间区段的下限时间点早于所述参考点的时间点，所述零交越区的时间区段的上限时间点晚于所述参考点的时间点；

模式切回设定模块，配置以在前置作业时，设定所述马达以所述预设转速运转时的所述反电动势的基准参数；

驱动模式选择模块，连接所述零交越参考模块以及所述模式切回设定模块，配置以在电流检测模式下，判断所述马达运转时的所述电流零交越点未落入所述零交越区时，选择切换至电压检测模式，直到所述反电动势的参数符合所述基准参数时，选择切换回所述电流检测模式；以及

马达驱动控制模块，连接所述驱动模式选择模块，配置以选择所述电流检测模式时，依据所述电流计算所述马达的转子位置以驱动所述马达，选择所述电压检测模式时，取得所述反电动势以判断所述转子位置以驱动所述马达。

2.根据权利要求1所述的马达驱动***，其特征在于，在所述电流检测模式下，所述驱动模式选择模块判断所述马达运转时的所述电流零交越点落入所述零交越区时，所述驱动模式选择模块选择所述电流检测模式，所述马达维持在所述电流检测模式下运转。

3.根据权利要求1所述的马达驱动***，其特征在于，所述马达驱动***还包含电流模式驱动模块，连接在所述驱动模式选择模块以及所述马达驱动控制模块之间；

所述电流模式驱动模块判断所述电流零交越点落入所述零交越区时，指示所述驱动模式选择模块选择维持所述电流检测模式；

所述电流模式驱动模块判断所述电流零交越点未落入所述零交越区时，指示所述驱动模式选择模块选择切换至所述电压检测模式。

4.根据权利要求1所述的马达驱动***，其特征在于，所述马达驱动***还包含电压模式驱动模块，连接在所述驱动模式选择模块以及所述马达驱动控制模块之间；

所述电压模式驱动模块判断所述反电动势的所述参数不符合所述基准参数时，指示所述驱动模式选择模块选择维持所述电压检测模式；

所述电压模式驱动模块判断所述反电动势的所述参数符合所述基准参数时，指示所述驱动模式选择模块选择从所述电压检测模式切换回所述电流检测模式。

5.根据权利要求1所述的马达驱动***，其特征在于，所述基准参数包含所述反电动势的信号的一周期与下一周期的一时间差小于时间差门限值。

6.根据权利要求1所述的马达驱动***，其特征在于，所述基准参数包含所述反电动势的信号在一预定时间内的每两个相邻的一周期与下一周期的一时间差小于时间差门限值。

7.一种马达驱动方法，适用于马达，其特征在于，所述马达驱动方法包含以下步骤：

(a)利用零交越参考模块，在所述马达以预设转速运转过程中，当所述马达的线圈的电流的电流零交越点等于或落后反电动势的电压零交越点作为参考点时，以所述马达的所述线圈的所述电流的所述电流零交越点，基于所述参考点的时间点以定义零交越区的时间区段，所述参考点的时间点落入所述零交越区的时间区段内，所述零交越区的时间区段的下限时间点早于所述参考点的时间点，所述零交越区的时间区段的上限时间点晚于所述参考点的时间点；

(b)利用模式切回设定模块，设定所述马达以所述预设转速运转时的所述反电动势的基准参数；

(c)利用马达驱动控制模块，在电流检测模式下，依据所述电流计算所述马达的转子位置以驱动所述马达；

(d)利用驱动模式选择模块，依据所述马达运转时的所述电流零交越点是否落入所述零交越区，以选择维持所述电流检测模式或选择从所述电流检测模式切换至电压检测模式，若所述马达运转时的所述电流零交越点落入所述零交越区，选择维持所述电流检测模式，并持续执行上一步骤(c)，若所述马达运转时的所述电流零交越点没有落入所述零交越区，选择从所述电流检测模式切换至电压检测模式；

(e)利用所述马达驱动控制模块，在所述电压检测模式下，取得所述反电动势以判断所述转子位置以驱动所述马达；以及

(f)利用所述驱动模式选择模块，在所述电压检测模式下，依据所述马达运转时的所述反电动势的参数是否符合所述基准参数，以选择维持所述电压检测模式或选择切换回所述电流检测模式，若所述马达运转时的所述反电动势的参数不符合所述基准参数，选择维持所述电压检测模式，若所述马达运转时的所述反电动势的参数符合所述基准参数，选择切换回所述电流检测模式并接着返回步骤(c)。

8.根据权利要求7所述的马达驱动方法，其特征在于，所述马达驱动方法还包含以下步骤：

在执行步骤(d)中，利用电流模式驱动模块判断所述电流零交越点是否落入所述零交越区，若是，利用所述电流模式驱动模块指示所述驱动模式选择模块选择维持所述电流检测模式，若否，利用所述电流模式驱动模块指示所述驱动模式选择模块选择切换至所述电压检测模式。

9.根据权利要求7所述的马达驱动方法，其特征在于，所述马达驱动方法还包含以下步骤：

在执行步骤(f)中，利用电压模式驱动模块判断所述反电动势的所述参数是否符合所述基准参数，若否，利用电压模式驱动模块指示所述驱动模式选择模块选择维持所述电压检测模式，若是，利用电压模式驱动模块指示所述驱动模式选择模块选择切换回所述电流检测模式。

10.根据权利要求7所述的马达驱动方法，其特征在于，所述基准参数包含所述反电动势的信号的一周期与下一周期的一时间差小于时间差门限值。

11.根据权利要求7所述的马达驱动方法，其特征在于，所述基准参数包含所述反电动势的信号在预定时间内的每两个相邻的一周期与下一周期的一时间差小于时间差门限值。

Images