TW423206B - Sensorless three-phase brushless DC motor drive circuit - Google Patents

Sensorless three-phase brushless DC motor drive circuit Download PDF

Info

Publication number
TW423206B
TW423206B TW087114011A TW87114011A TW423206B TW 423206 B TW423206 B TW 423206B TW 087114011 A TW087114011 A TW 087114011A TW 87114011 A TW87114011 A TW 87114011A TW 423206 B TW423206 B TW 423206B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
signal
voltage
pulse signal
driving circuit
motor
Prior art date
Application number
TW087114011A
Other languages
English (en)
Inventor
Young-Kyu Lee
Original Assignee
Fairchild Kr Semiconductor Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fairchild Kr Semiconductor Ltd filed Critical Fairchild Kr Semiconductor Ltd
Application granted granted Critical
Publication of TW423206B publication Critical patent/TW423206B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/08Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
    • H02P6/085Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor in a bridge configuration
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14Electronic commutators
    • H02P6/16Circuit arrangements for detecting position
    • H02P6/18Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2209/00Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the waveform of the supplied voltage or current
    • H02P2209/07Trapezoidal waveform

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

423206 A7 B7 五、發明説明(l ) 本發明之範圍 本發明大致上有關於馬達驅動電路,以及更特別地有 關於用於無感測器之三相無刷式DC馬達之驅動電路之勿 須使用霍耳感測器者。 相關技藝之說明 一典型之三相無刷式DC馬達有一轉子具有永久磁鐵 以及一定子具有三個線圈、U形線圈、V形線圈,和W形 線圈。一如第1圖内所示,此轉子包括—主磁鐵1〇用以為 馬達10提供必需要之轉矩,以及一副磁鐵12用以控制馬達 速度。主磁鐵10和副磁鐵12兩者有個別地交變之北極和南 極磁極。在主磁鐵上之磁極對副磁鐵上之那些之比率適當 地係1比3。 在一二相·無刷式DC馬達中之馬達轉動係由電流流動 通過此線圈而產生,它產生一磁場,依序地產生一轉矩, 它促使馬達轉動。為了要保持在一個方向中之轉動,自轉 子磁場係以霍耳感測器來探測,以及隨後流動在各定子線 圈内之電流之方向係根據探測之磁場之強度而改變c此一 電流流動方向之改變係稱之為整流。 好"-_部中夹^^^h-T"於合竹.¾印製 - I--τι—;------;裝丨 必請先閲讀背面之注意事項再4<>.1'本頁 訂 線 三相無刷式D C馬達以三個霍耳感測器業經廣泛地使 用以探測磁場強度》三個霍耳探測器係呈此一方式定置, 以致於能使自主磁鐵1 〇之磁場之探測來產生具有】2〇度相 位差之霍耳信號。流動於定子線圈内之電流係由回應於霍 耳仏號之後續地接上/關斷一輸出驅動電路内之驅動電晶 體來實施。 本紙張尺度適用中阐國家標準(CNS ) Ad規格(2!〇x297公着) 4 4^3206 A7 經濟部央標準局貝工消費合作社印衷 ______B7_五、發明説明(2 ) 最近’二相無刷式DC馬達之使用一單—霍耳感測器 者業經引進。以此一技術,一單一霍耳探測器之係安裝於 馬達之外部上者,係用來探測副磁鐵12之霍耳信號,其期 係主磁鐵10者之三分之一。自副磁鐵12之此探測之霍耳信 號係用來產生三個三相步級電壓信號有週期與自主磁鐵1〇 之霍耳信號相同者。自副磁鐵12之每一霍耳信號係與其他 兩個電壓信號之相位之外之120及240度。這些三相步級電 壓信號以及自副磁鐵12之霍耳信號係一起使用,藉後績地 轉換一輸出驅動電路中之驅動電晶體而實施整流。有關於 使用要就是一個抑或三個霍耳感測器之驅動一馬達之技術 係說明於韓國專利申請案第96-37803號中。 因為使用甚至單一霍耳感測器來驅動一馬達增加馬達 系統之尺寸及製造成本’故勿須使用任何霍耳感測’器之用 以驅動一馬達之技術業經引進。以此一技術,無感測器驅 動電路利用馬達轉動時由定子之線圈所產生之反電動勢來 驅動馬達。當此轉子之主磁鐵之北和南磁極邊界係與一定 子線圈之中央直線對準時,此反電動勢係在最大抑或最小 處。當此反電動勢係在一最大或最小處時,定子線圈内電 流方向係測反以實施整流。 此上文所說明之無感測器馬達驅動電路有若干問題。 一項問題係由於電流流動在線圈内並繼承線圈之電阻而使 吾人難以'探測淨反電動勢。即令如果吾人可能來探測淨反 電動勢’當一硬體轉換方法係使用以在一輸出驅動電路中 接上/面斷驅動電晶體時而另一問題產生,因為此一方法 本紙張尺度通用中國國家標準(CNS ) A4^m ( 210X297/^ j- 〇r請先閲讀背面之注意事項再h本頁) -裝· >π 線 :*# 4 2 206 A7 B7 五、發明説明(3) 於轉換進行中感應Μ,由是而惡化電磁干擾。.因此,上 文提及之無感測“達需要減震器之制以防止轉換進行 中之尖光。 依此,用以驅動--^ —相無刷式DC馬達之一改良設計 係仍然需要。 本發明之概述 因此’本發明之目的係在無刷式DC馬達驅動電路中 消除為霍耳感測器之需要。 本發明之另-目的係在減小用於無刷式DC馬達之— 驅動電路中之電之暫態β 本發明之另一目的係在改良用於無刷式DC馬達之驅 動電路之驅動特性》 亦係本發明之另一目的係在改良用於一無副式Dc馬 達之驅動電路之精確性。 要達成此等及其他目的,用於一無感測器三相無刷式 DC馬達之一驅動電路’藉探測在定子線圈中之電壓改變 ’並對反電動勢之時序圖比較此電壓改變以控制整流之定 時’以取代此反電動勢之實際探測而提供改進之驅動特性 。通過此定子線圈之電流係在反電動勢中之最高點之前被 整流,由是而提供平穩之馬達轉動。 此驅動電路包括比較器,藉比較定子線圈之電壓用以 以產生矩形差信號,一邊緣探測器和控制電路用以產生一 脈衝信號,此信號係自此差信號之延遲,信號產生器用以 產生一梯形信號和回應於脈衝信號之三個步級信號,以及 本紙張尺度通用中國國家捸準(CNS ) A4规格(210X297公漤) A7 423206 —________________B7 五、發明説明(4) 一輸出控制電路,為回應此梯形步級信號用以產生供應流 驅動電路用之驅動信號。藉設定此電壓差於梯形及步級信 號之間之壓差至小於霍耳偏壓位準之一值,此驅動信號形 成為線性地改變,由是而提供整流驅動電路中電晶體開關 之軟體轉換。 本發明係針對無感測器三相無刷式DC馬達驅動電路 ,它於整流進行中實施軟體轉換而並不依賴於反電動勢之 感測》 本發明之一觀點係一驅動電路用於一無感測器三相無 刷式DC馬達者’它包含一比較器用以產生一矩形差信號 ,一邊緣探測器聯結至此比較器用以探測此矩形差信號之 邊緣並產生一第一脈衝信號;一定時電路聯結至邊緣探測 器,為回應於第一脈衝信號,用以產生一第二脈衝信號; 一 k號產生器聯結至定時控制電路,為回應於第二脈衝信 號而用以產生第一、第二和第三步級信號以及一控制信號 以及_整流聯結至信號產生器,為回應於控制信號和每 一梯級信號之間之差而用以整流流動在定子線圈内之電流 〇 _ 本發明之另一觀點係一種方法用以驅動一無感測器三 相無刷式OC馬達者’此方法包含:於馬達轉動中藉比較 定子線圈之電壓產生一矩形差信號;為回應於矩形差信號 之邊緣而產生一第一脈衝信號;藉延遲第一脈衝信號而產 生一第二脈衝信號;為回應於第二脈衝信號而產生第—、 第二和第三步級信號,為回應於第二脈衝信號而產生—控 本紙張尺度通用中國國家標芈(CMS ) 格(2]0>< 297公楚__厂 ' -----~~~ A#先閲讀背面之注意事頊再一 本頁} .裝
1T 4 iii w ^ U D A7 ____________B7 五、發明説明(5 ) 制信號;以及為回應於控制信號和每一步級信號之間之差 而整流在定子線圈内之電流流動。 在一較佳實施例中,第二脈衝信號之任務循環係5〇0/〇 ;此控制信號於第二脈衝信號之週期中搖擺於一高於霍耳 偏壓電壓和低於霍耳偏壓電壓之間;每一步級信號係與其 他兩個步級信之相位之外之120及240度;以及每一步級信 號於每一週期中有一標準電壓狀態,一高於標準電壓狀態 ,以及一低於標準電壓狀態。 本發明之另一觀點係用以驅動一無感測器三相無刷式 DC馬達之有定子線圈者之方法,此方法包含:探測定子 線圈内之電壓改變;對供馬達用之反電動勢之時序圈比較 電壓改變;以及為回應此反電動勢和電壓改變之間之差而 整流至定子線圈之電流。此方法可另包括在反電動勢内極 端點之前整流至定子線圈之電流,由是而提供平穩之馬達 轉動。 亦為本發明之另一觀點係用於無感測器、無刷式DC 馬達之有定子線圈之一驅動電路包含:一控制電路用以感 測在定子線圈内之電壓改變,並比較對馬達内反電動勢之 時序圊之電壓改變;一輸出控制電路聯接至此控制電路, 此控制電路係為回應於反電動勢和電壓改變之間之差而用 以產生驅動信號者;以及一輸出驅動電路聯接至控制電路 ’為回應此驅動信號而用以整流至定子線圈之電流。 本發明之前述及其他目的,特性利優點,自下列本發 明之較佳實施例之詳細說明將變得更易於彰顯,此實施施 本紙張尺度通中國國家樣準(CNS ) A4说格(210X297公嫠) -{請先閱讀背面之注意事項再4?.本頁 裝' 訂 Ο 206 A7 B7 經濟部中夬橾準局貝工消費合作社印製 五、發明説明() 6 將以附圖為準而進行說明。 附圖之簡要說明
I 第I圖係在一無刷式0(:馬達上轉子磁鐵之略圖。 第2圖係用於依照本發明之三相式無感測器無刷式Dc 馬達之一驅動電路之一實施例之電路圖。 第3圖係第2圖之輸出控制電路之一實施例之電路圖, 第4圖係一定時圖,說明第2圖之驅動電路之定時信號 1 本發明現在將於後文中以附圖為基準更完整地說明, 在這些附圖中本發明之較佳實施例係經顯示。不過,本發 明可以甚多不同形態來具體實現,並不應構成對本文中所 宣稱之實施例之限制,取代者這些實施例係經提供,俾使 此揭露將貫徹而完整,並將對精於此技業者完全地傳送本 發明之範圍。遍及各圖中相同化號係指相同元件。 第2圖係用於依照本發明之一三相無感測器無刷式DC 馬達之一驅動電路之一實施例。一比較器20包括第一、第 二和第三比較裝置22、24和26。此第一比較裝置22比較U 形線圈之電壓VU與V形線圈之電壓W,並產生一第一矩形 壓差信號UV-OUT。此第二比較裝置24比較V形線圈之電 壓W與W形線圈之電壓VW並產生一第二矩形壓差信號 VV/-OUT。此第三比較裝置26比較"W形線圈之電壓vw與U 形線圈之電摩VU並產生一第三矩形壓差信號UW-OUT。 一正邊緣探測器30分別地自此第一、第二和第三比較 裝置22、24和26探測第一、第二和第三矩形壓差信號UV- 本紙張尺度通用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210X297公釐) I---ΊΙΊ---裝-- (备先聞讀背面之注意事項再本買) . 線 五、發明説明( Α7 Β7 經濟部中央標率局負工消費合作社印裝 OUT、VW-OUT 以及 UW-OUT,以及 ^ ^ 从及輸出一第一脈衝信號 P1。雖然-正邊緣探測器業經使用於此—實施例中,但 一負邊緣探側器亦可為本發明之目的來使用。 -定時及任務循環控㈣㈣藉延遲此卜脈衝信號 Μ30度而產生H衝信㈣,錢後使第一脈衝 信號之接上和關斷時間大體上相互相等,亦即,使第一脈 衝信號之任務循環冒”在每—信號週期巾此接上時間係 脈寬以及關斷時間係信號之位準狀態。 步級電壓產生器50為回應第二脈衝信號ρ2而產生 第-、第二和第三步級電壓信號U形階梯,V形階梯以及 W形階梯,此步級電壓信號均有一信號週期係三倍於第二 脈衝信號Ρ2之週期。每一步級電壓信號係在自第二脈衝 信號Ρ2之一昇起邊緣供—週期用之標準電壓之上面處, 一標準電壓Vref供第二脈衝信號?2之一半週期用,一低標 準電壓供第二脈衝信號P2之-週期用,以及此標準電壓 Vref再次地供第二脈衝信號!>2之一半週期用。此三個步級 電壓信號U形階梯,V形階梯和评形階梯係完全地相互相 同,但除了每一信號係與其他兩個步級電壓信號之相位之 外之120及240度以外。 一梯形電壓產生器60接收第二脈衝信號?2並產生一 梯形電壓信號,比信號有與第二脈衝信號p2相同之信號 週期》此梯形信號於每一週期中搖擺於高於霍耳偏壓電壓 之一電壓和低於霍耳偏壓電壓之一電壓之間’適當地於第 二脈衝信號P2之接上時間自低於霍耳偏壓電壓至高於霍 表紙張尺度適用中國固+梯準(CNS ) A4規格(2ΐ〇χ297公釐) (·請先閲讀背面之注意事項再I?本頁) .裝. -s 線 10 4 2 3 2 0 6 A? _____Β7 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 五、發明説明(。) 8 耳偏壓電壓,並隨後於第二脈衝信號p2之關斷時間中自 高於霍耳偏壓電壓至低於霍耳偏壓電壓。第二脈衝信號打 之相位可以側反以有此梯形信號TZ,於第二脈衝信號?2 之關斷時間中自低於霍耳偏壓電歷搖擺至高於霍耳偏壓電 壓。 一輸出控制電路70有第一、第二和第三差分放大器72 、74和76 ’並使用它們來分別地產生第一和第二電流輸出 lcl和lc2,第三和第四電流輪出1(:3和lc4,以及第五和第 六電流輸出lc5和lc6,如第3圖内所示。每一第一、第二 和第三差分放大器72、74和76分別地接收此第一' 第二和 第三步級電壓信號U形階梯,V形階梯和W形階梯於一個 輸入時以及此梯形電壓信號TZ於另一輸入時。此差分放 大器72,74和76為回應於其各自己輸入之間之壓差而產生 電流信號lcl至lc6。 一輸出驅動電路80有六個驅動電晶體Q1至Q6如第2圖 内所示。此驅動電晶體Q1至Q6係使用電流輸出lcl至ic6 作為轉換信號以實施用以驅動一馬達之整流而依序地接上 及關斷。 輸出驅動電路80之六個驅動電晶體Q1至Q6之軟體轉 換僅在電流輸出lcl至lc6時可能,它們係經使用作為驅動 電晶體Q1至Q6之轉換信號者,係線性地增大或減小。一 般而言,當其兩個輪入之間之壓差係在l〇〇mV以内,亦即 四倍之熱電壓以内(4 Vr= 1 OOmV)。換言之,當步級電壓信 號和梯形電壓信號之間之壓差,它係霍耳偏壓信號者,係 (请先閱讀背面之注意事項再填t^-頁) -17 線_ 本紙張尺度通用中國國家標準(CNS ) A4現格(2i〇X297公漦) 11 A ά Ο Ό Α7
_____BJ 五、發明説明(„) y 在1 OOmV以内時’六個驅動電晶體Q1至Q6之軟體轉換係 可能。 依照本發明所建造之馬達驅動電路係經設計以便在反 電動勢之最大及最小點之前來開始整流六十(6〇)度以取代 如傳統技術中之反電動勢之最大及最小點。此正邊緣探測 器30以30度延遲第一脈衝信號P1以便能碟保步級電壓信 號和梯形電壓信號間之壓差之至差分放大器72、74和76者 ’於此一新整流時程中係在霍耳偏壓之土5〇mV以内。
第4圖係一定時囷,說明第2圖之無感測器三相無刷式 DC馬達之定時信號,其令整流係以反電動勢信號之最低 點為基準而實施。應予說明者即為本發明之目的整流亦可 於反電動勢彳s號之最鬲點為準而實施。再次地參看第4囷 ,此第一脈衝信號P1,它係藉比較定子線圈之電壓vu、 vv和vw而產生者,當反電動勢信號UB_EMF、VB_EMF 和WB-EMF係在最低值時,此信號係在一高位準。當永久 磁鐵之磁極邊界係與一定子線圈之中央直線對準時這些係 此時間。. 經濟部中央樣準局員工消费合作社印製 不過’第2圖無感ί則器三相之無刷式沉馬㈣動電路 係經設計以在反電動式信號之最低點之前開始以6〇度整流 。此步级電壓位號U形階梯’ ν形階梯和⑻形階梯以及此 梯形乜號TZ係經產生以便能在此一新時程處提供軟體轉 換。輸出,控制電路70之此差分放大器72、74和76係以步級 電廢信號V形階梯,輝階梯和w形階梯與梯形信號^之 間之壓差而驅動。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) 210Χ297^~) 12 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 23206 ^ A7 --------- B7 五、發明説明() 10 藉使用步級電壓信號和梯形信號之間之壓差,吾人可 此在霍耳偏Μ之±5GmV内實施整流,亦即,在梯形信號τζ 橫越比霍耳偏壓之前/之後之立刻之時程中。有兩個此一 時程在梯形信號ΤΖ之每-週期中。如果整流係在此等瞬 間時實施,此線圈電流⑴、以和心在定子中者線性地 增大或減小。 在上述實施例中,此梯形信號τζ係使用作為對差分 放大器72、74和76之-輸入。不過,吾人可能使用自低於 霍耳偏壓線性地增大至高於霍耳偏壓以及自高於霍耳偏壓 線性地減小之任何信號作為霍耳偏壓電壓。例如,一三角 形4號ΤΑ,在第二脈衝信號之時間中它自低於霍耳偏壓 線性地增大至高於霍耳偏壓,並於第二脈衝信號之關斷時 間中自高於霍耳偏壓線性地減小至低於霍耳偏壓者,可以 使用以取代梯形信號ΤΖ。 依照本發明所建造之無感測器三相無刷式DC馬達驅 動電路提供馬達驅動電晶體之軟體轉換,因此,系統大小 和製造成本因為不需要霍耳感測器而可以降低。依照本發 明所建造之驅動電路亦提供安全可靠之馬達驅動特性。 在其較佳實施例中業已闞述並說明本發明之原理,應 極顯明者’即本發明在不背離此一原理時在配置及細節上 仍可變更。吾人申請所有這些變更及變化均進入下列申跨 專利範圍之精神及範疇中。 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X2S7公釐) -----ΙΓΊ---裝-------訂------線 (·請先閔讀背面之注意事項再填《4-頁) f 13 A7 B7 五、發明説明(u ) 元件標號對照 10.. .主磁鐵 70...輸出控制電路 12.. .副磁鐵 72,74,76.··差分放大器 20.. .比較器 80…輸出驅動電路 22.24.26.. .比較裝置 IC1-IC6…第1至第6電流輸出 30.. .正邊緣探測器 Q1-Q6...電晶體 40.. .定時任務循環控制電路 P1...第一脈衝"fs破. 50…步級電壓產生器 P2…第二脈衝信號 60…梯形電壓產生器 TZ...梯形信號 -JI ί - T ml Hr IJI- III—* I ♦ (請洗閲讀背面之注意事項再从.本頁) 訂 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 14

Claims (1)

  1. 3 2 0 6 A8 B8 C8 々、申請專利範圍 1 ‘ 一種驅動電路,用於一無感測器之三相無刷式Dc馬達 ,該驅動電路包含: 一比較器,用以比較定子線圈於馬達轉動中之電 壓’並產生一矩形差信號; 一邊緣探測器’聯結至該比較器,用以探測矩形 差信號之邊緣,並產生一第一脈衝信號; 一定時電路,聯結至該邊探測器,用以產生一回 應於該第一脈衝信號之一第二脈衝信號; 一步級k號產生.益’聯結定時控制電路,用以產 生一回應於該第二脈衝信號之第一、第二和第三步級 信號; 一控制信號產生器,聯結至定時控制電路,用以 產生回應於第二脈衝信號之一控制信號;以及 一整流器’聯結步級信號產生器和控制信號產生 器’為回應於控制信號和每一步級信之間之壓差,用 以整流流動於定子線圈内之電流。 2. 依照申請專範圍第1項之驅動電路,其中該定時電路 藉延遲該第一脈衝信號產生該第二脈衝信號。 3. 依照申請專範園第1項之驅動電路,其中該定時電路 產生該第二脈衝信號,因此第二脈衝信號之接上及關 斷時間係相等。 4. 依照申請專範圍第1項之驅動電路,其中該步級信號 產生器產生該步級信號,因此每一步級信號; 有一信號週期係三倍於第二脈衝信號之週期者; 本紙張尺度通用中囷國家標準(CNS )人4規格(21〇><297公釐) A請先閲讀背面之注^^項再^i,本頁 裝‘ 訂---- 經濟部中央揉隼局負工消費合作社印製 15 423206 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 係與其他兩個步級信號之相位有12〇和240度的相 位差;以及 有一標準電壓狀態,一高於標準電壓狀態,以及 -低於標準電壓狀態於每一週期中。 5.依照申請專範圍第^項之驅動電路,其中該控制信號 產生器產生控制信號’因此,該控制信號於第二脈衝 信號之每一週期中搖擺於一高於霍耳偏壓電壓和低於 霍耳偏壓電壓之間。 .6.依照申請專範圍第1項之驅動電路,其中該控制電壓 化號於第二脈衝信號之接上時間自一低於霍耳偏壓電 壓線性地增大至高於霍耳偏壓電壓,並在第二脈衝信 號之關斷時間中自高於霍耳偏壓電壓線性地減小至低 於霍耳偏.壓電壓n 7·依照申凊專範圍第6項之驅動電路,其中該控制信號 係一梯形電壓信號。 8. 依照申請專範圍第i項之驅動電路,其中每一步級信 號為第二脈衝信號之第一週期保持一高於標準電壓之 位準,為第二脈衝信號之下一半週期保持一標準電壓 之位準,為第二脈衝信號之下一週期保持一低於標準 電壓之位準’以及為第二脈衝信號之下—個半週期保 持標準電壓之位準》 9. 依照申請專範圍第i項之驅動電路,其中該整流器包 含二個差分放大器,各放大器聯結以接收控制信號及 其中一步級信號。 參紙張Λ度適j中固國家梯率(cns ) A4雜(加X挪公釐)- *(請先閲讀背面之注^^項再:|^本頁) 裝· 經濟部中央棣準局工消費合作社印5L -16 - ABCD 4 23 206 六、申請專利範圍 10. —種用於一無感測器之三相無刷式DC馬達之驅動電路 ,包含: ---?------ •(請先閱讀背面之注意^項再^本頁 一比較器,用以比較定子線圈於馬達轉動中之電 壓’並產生一矩形差信號; 一邊緣探測器,聯結至該比較器,用以探測矩形 差號之邊緣,並產生一第一脈衝信號; 一定時電路,聯結至邊緣探測器,用以產生回應 於第一脈衝信號之第二脈衝信號; 一信號產生器,聯結至定時控制電路,用以產生 回應於該第二脈衝信號之第一、第二和第三級信號以 及一控制信號;以及 Jsff 一整流器,聯結至信號發生器,為回應於控制信 號和每一步級信號之間之差,用以整流流動於定子線 圈内之電流。 11 _ 一種用以驅動一無感測器之三相無刷式DC馬達之方法 ,該方法包含: 藉比較馬達轉動時定子線圈之電壓而產生一矩形 差信號; 經濟部中央橾準局負工消費合作社印策 回應於該矩形差信號之邊緣而產生一第一脈衝作 號; 藉延遲該第一脈衝信號而產生一第二脈衝信號; 回應於該第二脈衝信號而產生第一、第二和第三 步級信號; 回應於第二脈衝信號而產生一控制信號;以及 ·τ· ,H' i ί ϊ J 17 423206 A8 BS C8 D8 六、申請專利範圍 回應於控制信號和每一步級信號間之差而整流流 動在定子線圈之電流。 12.依照申請專範圍第11項之方法,其中: •該第二脈衝信號之任務循環係5〇〇/0, 於第二脈衝信號之每週期中,該控制信號搖擺於 一尚於霍耳偏壓電愿和一低於霍耳偏壓電壓之間; 每一步級信號有一信號週期,它係三倍於第二脈 衝信號之週期; 母步級彳5號係與另外兩個步級信號之相位有12 〇 及240度的相位差;以及 每一步級信號有一標準電壓狀態,一高於標準電 壓之狀態,以及一低於標準電壓之狀態於各週期中。 13. —種用以驅動一有定子線圈之無感測器之無刷式Dc馬 達之方法,該方法包含: 探測定子線圈内之電壓改變; 對供馬達内之反電動勢之一時序圖比較該電壓改 變;以及 回應於反電動勢和電壓改變間之差而整流至定子 線圈之電流。 14. 依照申請專範圍第13項之方法,另包括在反電動勢内 之極端點之前整流至定子線圈之電流,由是而提供較 平穩之馬達轉動。 15. 依照申請專範圍第13項之方法,另包括: 回應於電壓改變而產生一步級信號; “浪尺度適用中困國家橾^----. 18 匕 3 20 6 AS B8 C8 D8 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 六、申請專利範圍 回應於電壓改變而產生一傾斜信號;以及 以一差分放大器結合該步級信號和傾斜信號, 其中該步級信號和傾斜信號之間之差係足夠地低 4使該訊差放大器之輸出線性地改變,由是而提供用 以整流至定子線圈之電流之切換裝置的軟切換β 16. —種驅動電路,用於一有定子線圈之無感測器之無刷 式DC馬達,該驅動電路包含: 一控制電路,用以感測定子線圈内之電壓改變, 並對馬達内之反電動勢之時序圊比較該電壓改變; 一輸出控制電路,聯結至該控制電路,用以產生 可回應於反電動勢和電壓改變之間之差之一驅動信號 ;以及 —輪出驅動電路,聯結至該控制電路,用以整流 可回應該驅動信號之至該定子線圈之電流。 17·依照申請專範圍第16項之驅動電路,其中該控制電路 包括一比較器,用以比較定子線圈内之電壓改變。 18 _依照申請專範圍第16項之驅動電路,其中該控制電路 於反電動勢内之極點之前促使該輸出驅動電路來整流 至疋子線圈之電流’由是而提供平穩之馬達轉動。 19 依照申請專範圍第16項之驅動電路,其中: 該輸出驅動電路包括用以整流至定子線圈之電流 之切蜱裝置;以及 該輸出控制電路產生驅動信號之能線性地改變者 ,藉以提供該切換裳置之軟切換。 (^先閲讀背面之注意事項再:本育) 裝- 訂 丨線 秦紙張尺度逍用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210 X 297公羡) 19
TW087114011A 1997-08-25 1998-08-25 Sensorless three-phase brushless DC motor drive circuit TW423206B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970040599A KR100242445B1 (ko) 1997-08-25 1997-08-25 센서리스 3상 비엘디시 모터의 구동 회로

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW423206B true TW423206B (en) 2001-02-21

Family

ID=19518398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW087114011A TW423206B (en) 1997-08-25 1998-08-25 Sensorless three-phase brushless DC motor drive circuit

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6064175A (zh)
JP (1) JP3357293B2 (zh)
KR (1) KR100242445B1 (zh)
TW (1) TW423206B (zh)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69822896T2 (de) * 1998-10-12 2005-03-10 Danfoss Compressors Gmbh Verfahren und gerät zur steuerung eines bürstenlosen elektrischen motors
KR100624086B1 (ko) * 1999-04-20 2006-09-14 페어차일드코리아반도체 주식회사 하나의 홀 센서를 이용한 비엘디시 모터의 홀 신호 발생 장치
US6975050B2 (en) * 2000-01-07 2005-12-13 Black & Decker Inc. Brushless DC motor
US6538403B2 (en) 2000-01-07 2003-03-25 Black & Decker Inc. Brushless DC motor sensor control system and method
US7058291B2 (en) 2000-01-07 2006-06-06 Black & Decker Inc. Brushless DC motor
KR100387430B1 (ko) * 2000-07-13 2003-06-18 주식회사 신우피앤티 펄스폭 변조 고주파 사다리파형 전원변환장치
JP4249916B2 (ja) * 2000-09-18 2009-04-08 エドワーズ株式会社 ブラシレスモータの制御回路、ブラシレスモータ装置、及び真空ポンプ装置
JP2002345286A (ja) * 2001-05-18 2002-11-29 Kunio Seki 3相半波駆動ブラシレスモータの駆動装置
US7005812B2 (en) * 2001-07-23 2006-02-28 Lawrence Hardy Mitchell Commutation converter for a brushless servo motor
JP2003164187A (ja) * 2001-11-22 2003-06-06 Tamagawa Seiki Co Ltd モータ制御におけるセンサシステム
JP3873804B2 (ja) * 2002-04-22 2007-01-31 ソニー株式会社 モータ駆動装置およびその駆動方法、ならびに携帯端末
ATE445256T1 (de) * 2003-01-21 2009-10-15 Grundfos As Verfahren zum steuern des zündwinkels und einphasiger wechselstromversorgter elektromotor
CN100364225C (zh) * 2003-06-30 2008-01-23 松下电器产业株式会社 无传感器电机驱动装置及其驱动方法
JP3829838B2 (ja) * 2003-11-05 2006-10-04 ソニー株式会社 センサレスブラシレスモータ
US7026786B2 (en) * 2004-05-10 2006-04-11 International Business Machines Corporation Reduced part count feedforward motor control
US8237385B2 (en) * 2008-09-15 2012-08-07 Texas Instruments Incorporated Systems and methods for detecting position for a brushless DC motor
DE102010031566A1 (de) 2010-07-20 2012-01-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern einer mehrphasigen elektronisch kommutierten elektrischen Maschine sowie ein Motorsystem
EP2638621B1 (en) * 2010-11-12 2017-01-11 ABB Research Ltd. A rotating electrical machine and corresponding method
US9106176B2 (en) 2012-12-30 2015-08-11 Silicon Laboratories Inc. Apparatus for motor control system and associated methods
CN105262384A (zh) * 2015-11-16 2016-01-20 上海电机学院 无刷直流电机无位置控制***及其换向点捕捉方法
CN110416973A (zh) * 2019-07-25 2019-11-05 珠海格力电器股份有限公司 电机过压保护电路、欠压保护电路、电压保护电路及电机

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3940676A (en) * 1974-10-11 1976-02-24 Electroglas, Inc. Damping control for positioning apparatus
US4208621A (en) * 1978-06-30 1980-06-17 Electro-Craft Corporation Brushless DC motor control system
US4651069A (en) * 1983-04-13 1987-03-17 Pellegrini Gerald N Back-emf brushless d.c. motor drive circuit
US4641066A (en) * 1984-10-04 1987-02-03 Nippondenso Co., Ltd. Control apparatus for brushless motor
US4694210A (en) * 1986-07-31 1987-09-15 General Motors Corporation Brushless DC motor and sensorless drive arrangement therefor
US4916370A (en) * 1989-04-26 1990-04-10 Allen-Bradley Company, Inc. Motor stoppage apparatus and method using back emf voltage
US5384527A (en) * 1993-05-12 1995-01-24 Sundstrand Corporation Rotor position detector with back EMF voltage estimation
US5440219A (en) * 1993-05-21 1995-08-08 Wilkerson; Alan W. Induction motor speed control having improved sensing of motor operative conditions

Also Published As

Publication number Publication date
US6064175A (en) 2000-05-16
KR19990017607A (ko) 1999-03-15
JP3357293B2 (ja) 2002-12-16
JPH11122979A (ja) 1999-04-30
KR100242445B1 (ko) 2000-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW423206B (en) Sensorless three-phase brushless DC motor drive circuit
JP2004048951A (ja) モータ駆動装置
JPWO2017141513A1 (ja) 電力変換装置
KR20000014512A (ko) 센서리스 3상 비엘디시 모터의 정류 회로
JP3360946B2 (ja) ブラシレスモータの制御回路
JP5665063B2 (ja) モータ駆動制御装置、モータ駆動制御方法及びそれを用いたモータ
JPH11316249A (ja) 電流検出回路および過電流保護回路
JP6935349B2 (ja) モータ駆動装置
JP2005102349A (ja) 電流検出装置
JP2538624B2 (ja) ブラシレスモ―タの駆動装置
JP2755057B2 (ja) 直流ブラシレスモータの駆動回路
JPH11122974A (ja) 同期モータの回転子の回転位置検出方法およびその装置
US6208160B1 (en) Detection of a perturbation in the synchronization of the driving in a tripolar mode of a brushless, sensorless DC motor for minimizing torque ripple
JP2007014115A (ja) モータ制御装置
JP3427251B2 (ja) センサレスモータの回転子位置検出装置及びその方法
JPS6188784A (ja) ブラシレスモ−タの制御装置
JP7501927B2 (ja) 発電機およびこれを用いた発電システム
JPH01122388A (ja) ブラシレスモータのセンサレス駆動装置
JP3114937B2 (ja) モータ制御装置
CN110620459B (zh) 用于操作bldc电动机的驱动电路
JP3355018B2 (ja) ブラシレスモータの駆動回路
JPS62285686A (ja) ブラシレスモータ装置
KR100284504B1 (ko) 동기 리럭턴스 모터의 소음저감 방법
JP4281357B2 (ja) モータ制御装置
JP2851557B2 (ja) ステッピングモータ駆動制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees