TWI288525B - Control circuit of a brushless DC motor - Google Patents

Description

1288525 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種無刷直流馬達控制電路，特別是 指一種不需利用霍爾元件感測轉子磁極位置，而能改變流 * 經定子繞組線圈之電流方向的無刷直流馬達控制電路。 【先前技術】 以無刷直流馬達而言，其基本構造主要是為具有N、s φ 磁極區分之永久磁鐵轉子，以及裝設有繞組線圈的定子。 於定子之繞組線圈通電後，會與永久磁鐵轉子間激磁而產 " 生父變磁場，藉以推斥永久磁鐵轉子持續轉動（即永久磁 鐵轉子產生旋轉扭矩）。而其中所涉及之驅動電路設計，大 部分則是使用霍爾1C之非接觸式位置感應機制以判斷永久 磁鐵轉子之N、S極位置，以轉換流經定子之繞組線圈的電 流方向，而控制永久磁鐵轉子持續旋轉。 1 如圖1所示，習知一無刷直流馬達驅動電路設計，主 • 要是以一感應線圈L2來取代霍爾IC。利用感應線圈“能 感知永久磁鐵轉子（圖中未示）之磁極位置，以決定一電晶體 Q〗與一電晶體Q2呈交替開/關狀態。 配合如圖2與圖3所示’舉例來說’當該感應線圈k 感測永久磁鐵轉子之磁極位置為s極時，便激升電流且觸 發該電晶體Q2導通，使電流如圖】之實線箭頭所示均流往 電晶體Q2,而使該電晶體Ql呈截斷；此時，繞組於定子（ 圖中未示)上的一驅動線圈Ll並無電流通過，故無法激磁推 斥水久磁鐵轉子轉動’永久磁鐵轉子之轉速因而趨降；相 1288525 反地’當該錢_ L2€_永久磁鐵轉子之磁極位 N極時’該電晶體&截斷且 ”'、 流則流通經該驅動線〜通’此時’電 鉍一、7=k 八冤机方向如圖1之虛線箭頭 所不），使該驅動線圈L1與永久 成、 水久磁鐵轉子間產生激磁推斥效 應，水久磁鐵轉子得受力以增速轉 ^ m 疋得勁。因此，利用該感應 線圏L2僅能感應永久磁鐵轉子之某—特㈣性的方式，使

電流間歇性輸入該驅動線圈L“即該定子之繞組線圈），以 控制永久磁鐵轉子持續定速旋轉。 然而’透過上述該感應線圈l2以連續切換電晶體匕的 導通狀況與定子之間歇激磁驅轉，僅能用㈣使永久磁鐵 轉子持續定速轉動，並無法調整其轉速，特別是因其於該 驅動線圈h未通電流時因轉速降幅過大，致使整體平均轉 速（見圖3)較低。 【發明内容】 因此，本發明之目的，即在提供一種免用霍爾元件檢 知轉子磁極變換’利用脈波寬度調變（PWM)技術，能間接調 整轉子轉速且有效提昇整體運轉順暢度的無刷直流馬達控 制電路。 於是，本發明之無刷直流馬達控制電路，能受一轉子 於其第一、二磁極變換時所產生之反電動勢控制，並包含 一能持續輸出一直流電流的電源單元、一與該電源單元電 連接的驅動單元，以及一與該電源單元電連接的脈衝寬度 調變單元。該驅動單元具有一可供該直流電流輸入並驅使 該轉子轉動的驅動線圈，以及一電連接於該驅動線圈的第 1288525

【主要元件符號說明】 2 無刷直流馬達控制電路 21 電源單元 22 脈衝寬度調變單元 221 脈衝寬度調變控制器 222 感應線圈 223 .第二電晶體 23 驅動單元 231 驅動線圈 232 二極體 233 第一電晶體

12

Claims (1)

1288525 ψ ς ^ 十、申請專利範圍： 1 · 種無刷直流馬達控制電路’能受一轉子於其第一、一 磁極變換時所產生之反電動勢控制，並包含： 一電源單元，能持續輸出一直流電流； 一驅動單元，是與該電源單元電連接，並具有一可 供該直流電流輸入並驅使該轉子轉動的驅動線圈，以及 一電連接於該驅動線圈的第一電晶體；以及 一脈衝寬度調變單元，是與該電源單元電連接，並 具有一可通電激磁的感應線圈、一與該感應線圈之一端 電連接且可輸出一脈寬調變信號的脈衝寬度調變控制器 ，以及一與該感應線圈之另一端電連接且是與該第一電 晶體相配合交替啟閉的第二電晶體，於該轉子為第一磁 極位置時，該第一、二電晶體分別為導通、截止狀態， 該直流電流流經該驅動線圈，以驅使該轉子轉動，於該 轉子為第二磁極位置時，該感應線圈被通電激磁而觸發 ，該第二電晶體導通，並使該第一電晶體截止，此時配合 該脈寬調變信號之輪出而控制該第一、二電晶體呈交替 啟閉，該直流電流則間歇地流經該驅動線圈。 2·依據申請專利範圍第1項所述之無刷直流馬達控制電路 ’其中’該驅動單元更具有一與該驅動線圈電連接的二 極體。 13