TWI425760B - A motor drive device, a method, and a cooling device using the motor drive device - Google Patents

Description

電動機驅動裝置、方法及使用該電動機驅動裝置之冷卻裝置

本發明係利用霍爾元件之電動機驅動裝置。

作為驅動單相電動機之方法，已知有利用霍爾元件檢出轉子之位置，依照轉子之位置資訊，將電壓施加至單相電動機之線圈，藉以控制線圈電流而控制轉子之旋轉之方法(專利文獻1)。

以往，如專利文獻1之圖1所載，係將霍爾元件之輸出信號輸入至磁滯比較器而變換成方形波信號，依據該方形波信號使構成H橋電路之電晶體通電或斷電，藉以使電動機之線圈通電而施行旋轉控制。此際，藉由延遲磁滯比較器所輸出之方形波信號，在換相時間內，設置在構成H橋電路之電晶體中，使串聯連接於電源與接地間之2個電晶體同時斷電之期間(以下稱時隙時間；dead time)。其結果，在換相時，可防止貫通電流流至構成H橋電路之電晶體。

[專利文獻1]日本特開平7－87775號公報

如專利文獻1所載之技術一般，夾著時隙時間而驅動電動機之情形，在時隙時間之期間中，再生電流會經由與構成H橋電路之電晶體並聯設置之飛輪二極體而流動。

但，在專利文獻1所載之技術中，有時經由飛輪二極體而流動之再生電流之時間波形會急激變化，或具有大的峰值。其結果，會有發生大的噪音，或因反電動勢電壓而將大電壓施加至構成H橋電路等輸出電路之電晶體之虞。

本發明係鑑於此問題而設計者，其目的在於提供在電動機之換相時，可使線圈電流緩慢變化之電動機驅動裝置。

本發明之某一態樣之電動機驅動裝置係包含：霍爾元件，其係依照轉子之位置，輸出互相反相之第1、第2正弦波信號者；比較器，其係比較由霍爾元件所輸出之第1正弦波信號與第2正弦波信號，並輸出方形波信號者；脈衝寬調制信號產生電路，其係依據由霍爾元件被輸出之第1、第2正弦波信號，檢測出換相時間，在換相之特定期間，輸出佔空率徐徐變化之脈衝寬調制信號者；及驅動電路，其係藉邏輯運算合成方形波信號與脈衝寬調制信號，而驅動驅動做為對象之電動機者。

依據此態樣，可在換相時間中，依據佔空率緩慢變化之脈衝寬調制信號控制通電期間，故可使線圈電流緩慢變化。

脈衝寬調制信號產生電路也可包含：放大器，其係放大由霍爾元件所輸出之第1、第2正弦波信號之差分而予以輸出作為絕對值信號者；及脈衝寬調制比較器，其係將由放大器所輸出之絕對值信號與週期電壓作比較，而輸出脈衝寬調制信號者。

此情形，絕對值信號會變成在換相時間(以下又稱零交叉時間)中呈現最小值之週期信號。脈衝寬調制比較器可藉由比較此絕對值信號與三角波或鋸齒狀波之週期電壓，在換相期間中，產生佔空率徐徐變化之脈衝寬調制信號。

放大器也可構成可藉外裝之電阻調節其增益。藉改變放大器之增益，可調節換相之特定期間之長度。

驅動電路也可包含H橋電路作為輸出段。此驅動電路也可依據方形波信號驅動低側開關，並依據脈衝寬調制信號驅動高側開關。

上述之電動機驅動電路也可進一步包含：溫度檢出電路，其係產生依存於溫度之溫度檢出電壓者；及比較器，其係依據溫度檢出電壓與週期電壓之比較結果，產生佔空率變化之溫度脈衝寬調制信號者；驅動電路也可藉邏輯運算合成溫度脈衝寬調制信號、脈衝寬調制信號及方形波信號。此情形，可實現反映溫度之電動機之控制。

上述之電動機驅動電路也可進一步包含：平滑電路，其係使控制做為驅動對象之電動機之轉數之被脈衝寬調制之控制信號平滑化，並予以輸出作為旋轉控制電壓者；及比較器，其係依據旋轉控制電壓與週期電壓之比較結果，產生佔空率變化之旋轉控制脈衝寬調制信號者；驅動電路也可藉邏輯運算合成旋轉控制脈衝寬調制信號、脈衝寬調制信號及方形波信號。

平滑電路也可包含：電晶體，其係基極被輸入控制信號，射極被接地者；電容器，其係被連接於電晶體之集極與接地間者；及電阻，其係一端被連接於電晶體之集極，他端被施加特定電壓者；並輸出顯現於電晶體之集極之信號作為旋轉控制電壓。

此情形，可使由外部輸入之控制信號反映於電動機之控制。

上述之電動機驅動裝置也可被一體積體化於一個半導體基板上。又，所謂「一體積體化」，包含電路之構成元件全部形成於半導體基板上之情形、及電路之主要構成元件被一體積體化之情形，也可將一部分之電阻及電容器等設於半導體基板之外部，以供電路常數調節之用。將電動機驅動裝置積體化成為一個LSI時，可削減電路面積。

本發明之另一態樣係冷卻裝置。該裝置係包含：風扇電動機；及驅動前述風扇電動機之上述之電動機驅動裝置。依據此態樣，可藉使流至電動機之電流緩慢變化，以降低由風扇電動機所產生之噪音。

本發明之另一態樣係電子機器。此電子機器係包含上述之冷卻裝置。依據此態樣，可降低由電子機器所產生之噪音。

本發明之另一態樣係電動機驅動方法。此方法係包含：依照轉子之位置，輸出互相反相之第1、第2正弦波信號之步驟；比較第1正弦波信號與第2正弦波信號，並輸出方形波信號之步驟；依據第1、第2正弦波信號，檢測出換相時間，在換相之特定期間，產生佔空率徐徐變化之脈衝寬調制信號之步驟；及藉邏輯運算合成方形波信號與脈衝寬調制信號，而驅動做為驅動對象之電動機之步驟。

依據此態樣，可在換相時間中，依據佔空率緩慢變化之脈衝寬調制信號控制通電期間，故可使流向線圈之再生電流緩慢變化。

又，以上之構成元件之任意組合及本發明之構成元件及表現在方法、裝置、系統等之間相互置換者也可有效使用作為本發明之態樣。

依據本發明，在電動機之換相時，可使線圈電流緩慢變化。

以下，依據合適之實施型態，一面參照圖式，一面說明本發明。在各圖式所示之同一或同等之構成元件、構件、處理上，附上同一符號，並適宜地省略重複之說明。又，實施型態並非用以限定發明，而僅係舉例說明，實施型態所記述之所有特徵及其組合未必一定為本發明之本質性之內容。

(第1實施型態)

在本發明之實施型態中，說明有關使用於冷卻冰箱及個人電腦等電子機器之冷卻裝置之電動機驅動裝置。圖1係表示本發明之第1實施型態之冷卻裝置200之構成之電路圖。冷卻裝置200係包含電動機驅動裝置100、風扇電動機110、霍爾元件120。

風扇電動機110係單相全波電動機，與未圖示之冷卻對象物相向地被配置。此風扇電動機110之線圈電流，即通電狀態係被由電動機驅動裝置100輸出之驅動電壓所控制而使其旋轉受到控制。

霍爾元件120係經由電阻R10被連接於被施加電源電壓Vcc之電源線，且經由電阻R11被接地。藉電阻R10及電阻R11，調節由霍爾元件120輸出之信號之大小。因此，也可因磁滯比較器10及放大器22之同相輸入範圍，將電阻R10或電阻R11中之一方或雙方短路。

霍爾元件120輸出對應於風扇電動機110之轉子位置之第1正弦波信號Vs1、第2正弦波信號Vs2。第1正弦波信號Vs1、第2正弦波信號Vs2係互相反相，週期因風扇電動機110之轉數而變化之正弦波。電源電壓Vcc經由電阻R10被施加霍爾元件120。由霍爾元件120輸出之第1正弦波信號Vs1、第2正弦波信號Vs2之振幅可被電阻R10調節。

電動機驅動裝置100係依據由霍爾元件120輸出之第1正弦波信號Vs1、第2正弦波信號Vs2驅動風扇電動機110。電動機驅動裝置100係被一體積體化於一個半導體基板上之功能IC。電動機驅動裝置100係包含分別輸入第1正弦波信號Vs1、第2正弦波信號Vs2而作為信號之輸出入用之端子之第1輸入端子102、第2輸入端子104、分別輸出驅動風扇電動機110用之第1驅動電壓Vdrv1、第2驅動電壓Vdrv2之第1輸出端子106、第2輸出端子108。

電動機驅動裝置100係包含磁滯比較器10、脈衝寬調制信號產生電路20、驅動電路30。磁滯比較器10係比較由霍爾元件120輸出之第1正弦波信號Vs1、第2正弦波信號Vs2，而輸出在Vs1>Vs2時為高位準，在Vs1<Vs2時為低位準之方形波信號Vrct。

脈衝寬調制信號產生電路20係依據由霍爾元件120輸出之第1正弦波信號Vs1、第2正弦波信號Vs2，檢出風扇電動機110之換相時間，在換相之特定期間，輸出佔空率徐徐變化之脈衝寬調制信號Vpwm。

脈衝寬調制信號產生電路20係包含放大器22、脈衝寬調制比較器(以下又稱PWM比較器)24、振盪器26。放大器22係放大由霍爾元件120輸出之第1正弦波信號Vs1、第2正弦波信號Vs2之差分，而予以輸出作為絕對值信號Vabs。振盪器26係輸出三角波或鋸齒狀波之週期電壓Vosc。藉振盪器26產生之週期電壓Vosc之頻率最好設定於對風扇電動機110之轉數充分高，例如數十kHz程度，更具體而言，係設定於10 kHz~40 kHz程度。

PWM比較器24係將由放大器22輸出之絕對值信號Vabs與週期電壓Vosc作比較，而輸出在Vabs>Vosc時為高位準，在Vabs<Vosc時為低位準之脈衝寬調制信號Vpwm。此脈衝寬調制信號Vpwm係頻率一定，高位準及低位準之期間依絕對值信號Vabs之電壓值而變化之被脈衝寬調制之信號。

由磁滯比較器10輸出之方形波信號Vrct、與由脈衝寬調制信號產生電路20輸出之脈衝寬調制信號Vpwm被輸入至驅動電路30。驅動電路30係藉邏輯運算合成方形波信號Vrct、與脈衝寬調制信號Vpwm而驅動風扇電動機110。

驅動電路30係包含邏輯電路32、預驅動電路34、H橋電路36。邏輯電路32係藉邏輯運算合成方形波信號Vrct、與脈衝寬調制信號Vpwm。邏輯電路32係對後段之預驅動電路34輸出邏輯反轉方形波信號Vrct之信號作為第1信號Sig1，輸出方形波信號Vrct作為第2信號Sig2。又，邏輯電路32輸出脈衝寬調制信號Vpwm與方形波信號Vrct之邏輯積(Vrct^Vpwm)，作為第3信號Sig3，輸出脈衝寬調制信號Vpwm與方形波信號Vrct之反轉信號之邏輯積(^＊ Vrct^Vpwm)作為第4信號Sig4。在本專利說明書中，附在各信號之＊係表示邏輯反轉。

驅動電路30之輸出段之H橋電路36係包含第1高側開關MH1、第2高側開關MH2、第1低側開關ML1、第2低側開關ML2。第1高側開關MH1、第2高側開關MH2係P通道MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor；金屬氧化膜半導體場效電晶體)，第1低側開關ML1、第2低側開關ML2係N通道MOSFET。

第1高側開關MH1及第1低側開關ML1被串聯連接於被施加電源電壓Vdd之電源線與接地間。第1高側開關MH1、第2低側開關ML2之連接點之電壓經由第1輸出端子106被施加至風扇電動機110之一端作為第1驅動電壓Vdrv1。第1高側開關MH1、第1低側開關ML1之通電或斷電狀態係被輸入至各閘極之閘極控制信號SH1、SL1所控制。即，第1高側開關MH1係在閘極控制信號SH1低位準時通電，高位準時斷電。又，第1低側開關ML1係在閘極控制信號SL1高位準時通電，低位準時斷電。

被施加至風扇電動機110之第1驅動電壓Vdrv1係在第1高側開關MH1通電，第1低側開關ML1斷電時變成電源電壓Vdd，在第1高側開關MH1斷電，第1低側開關ML1通電時變成接地電位0 V。

同樣地，第2高側開關MH2及第2低側開關ML2也被串聯連接於電源線與接地間。第2高側開關MH2及第2低側開關ML2之連接點之電壓經由第2輸出端子108被施加至風扇電動機110之他端作為第2驅動電壓Vdrv2。

預驅動電路34係依據由邏輯電路32被輸出之第1信號Sig1~第4信號Sig4，產生閘極控制信號SH1、SH2、SL1、SL2。在本實施型態中，設定為SL1＝Sig1、SL2＝Sig2、SH1＝^＊ Sig3、SH2＝^＊ Sig4。即，在本實施型態中，預驅動電路34係依據方形波信號Vrct，交互地使第1低側開關ML1及第2低側開關ML2通電或斷電而加以驅動。又，預驅動電路34係依據脈衝寬調制信號Vpwm與方形波信號Vrct之邏輯積，交互地使第1高側開關MH1、第2高側開關MH2通電或斷電而加以驅動。

茲依據圖2說明有關如以上所構成之冷卻裝置200之動作。圖2係表示圖1之冷卻裝置200之動作狀態之時間圖。圖2之時間圖係由上依序表示第1正弦波信號Vs1及第2正弦波信號Vs2、絕對值信號Vabs及週期電壓Vosc、脈衝寬調制信號Vpwm、方形波信號Vrct、第1信號Sig1~第4信號Sig4、線圈電流Icoil。又，在同圖中，為使說明更為簡潔，適宜地將縱軸及橫軸放大、縮小而予以顯示。

由霍爾元件120，依照轉子之位置，輸出互相反相之第1正弦波信號Vs1、第2正弦波信號Vs2。由磁滯比較器10輸出之方形波信號Vrct係在Vs1>Vs2時為高位準，在Vs1<Vs2時為低位準。

由放大器22輸出之絕對值信號Vabs係由放大第1正弦波信號Vs1及第2正弦波信號Vs2之差| Vs1－Vs2 |而獲得，為重疊與| Vs1－Vs2 |成正比之成分及直流成分之電壓。其結果，絕對值信號Vabs如圖2所示，在換相之時間，取最小值。由PWM比較器24被輸出之脈衝寬調制信號Vpwm係在Vabs>Vosc時為高位準，Vabs<Vosc時為低位準。以下，將脈衝寬調制信號Vpwm依照週期電壓Vosc之頻率而重複高位準與低位準之期間稱為軟起動期間(圖2中，相當於Tx)，將脈衝寬調制信號Vpwm固定於高位準或低位準之期間稱為通電期間(圖2中，相當於Ty)。

脈衝寬調制信號Vpwm係在軟起動期間中，於絕對值信號Vabs呈現最小值之換相之時間(零交叉點之時間)中，其低位準之期間變得最長，以零交叉點為中心，低位準之期間徐徐變短。

如上所述，邏輯電路32產生之第1信號Sig1係反轉方形波信號Vrct之信號，第2信號Sig2係邏輯反轉方形波信號Vrct之信號。又，第3信號Sig3係方形波信號Vrct與脈衝寬調制信號Vpwm之邏輯積，第4信號Sig4係方形波信號Vrct之反轉信號與脈衝寬調制信號Vpwm之邏輯積。因此，第3信號Sig3與第4信號Sig4之高位準之期間分別由零交叉點徐徐變長。

第1高側開關MH1係在閘極控制信號SH1低位準時通電，高位準時斷電(即，第3信號Sig3高位準時通電，低位準時斷電)，第2低側開關ML2係在閘極控制信號SL2高位準時通電，低位準時斷電。因此，在圖2之時刻T0~T1之期間，在第2低側開關ML2通電之狀態下，第1高側開關MH1會依照脈衝寬調制信號而重複通電或斷電。此時，線圈電流Icoil會由電動機驅動裝置100之第1輸出端子106流向第2輸出端子108。

同樣地，第1低側開關ML1係在閘極控制信號SL1高位準時通電，低位準時斷電，第2高側開關MH2係在閘極控制信號SH2低位準時通電，高位準時斷電(即，第4信號Sig4高位準時通電，低位準時斷電)。因此，在時刻T1~T2之期間，在第1低側開關ML1通電之狀態下，第2高側開關MH2會依照脈衝寬調制信號而重複通電或斷電。此時，線圈電流Icoil會由電動機驅動裝置100之第2輸出端子108流向第1輸出端子106。

如以上所述，依據本實施型態之電動機驅動裝置100，在換相之時間，依據脈衝寬調制信號Vpwm驅動風扇電動機110時，可使線圈電流Icoil如圖2之實線所示緩慢變化。其結果，可降低噪音之產生，抑制線圈電流Icoil之峰值。

為使本實施型態之電動機驅動裝置100之效果更為明確，在換相之時間中，以虛線表示不使用脈衝寬調制信號而驅動風扇電動機110之情形之線圈電流Icoil之時間波形。不使用脈衝寬調制信號而在換相之時間，使構成H橋電路36之所有電晶體MH1、MH2、ML1、ML2斷電時，線圈電流Icoil會經由未圖示之飛輪二極體流動。在所有電晶體都斷電之無通電期間中，不能控制線圈電流Icoil，故如圖2之虛線所示，線圈電流Icoil具有峰值。線圈電流Icoil經由飛輪二極體流向電源線時，會對構成H橋電路36之電晶體施加非常大之電壓，故有時也會對裝置之可靠性造成影響。

依據本實施型態之電動機驅動裝置100，可妥適地解決此問題。

(第2實施型態)

在第1實施型態中，說明有關在通電期間中，線性驅動單相電動機之情形，在以下之第2實施型態中，說明有關交換驅動單相電動機之情形。圖3係表示第2實施型態之冷卻裝置200之構成之電路圖。在圖3中，對與圖1之構成元件同一或同等之構成元件附上同一符號，適宜地省略說明。

在電動機驅動裝置100之外部，連接產生依存於冷卻對象物之周圍溫度之溫度檢出電壓Vth之溫度檢出電路130。溫度檢出電路130包含串聯連接於基準電壓與接地間之熱敏電阻Rth及電阻R12。熱敏電阻Rth及電阻R12之連接點之電壓係被輸出至電動機驅動裝置100之控制端子103作為溫度檢出電壓Vth。此溫度檢出電壓Vth係與由霍爾元件120輸出之第1正弦波信號Vs1、第2正弦波信號Vs2共同被輸入至脈衝寬調制信號產生電路20。

脈衝寬調制信號產生電路20係包含比較溫度檢出電壓Vth與由振盪器26輸出之週期電壓Vosc之比較器28。比較器28產生Vosc>Vth時為高位準，Vosc<Vth時為低位準之溫度脈衝寬調制信號Vpwmth。此溫度脈衝寬調制信號Vpwmth係被輸出至驅動電路30。

驅動電路30係藉邏輯運算而合成之溫度脈衝寬調制信號Vpwmth、由PWM比較器24被輸出之脈衝寬調制信號Vpwm及方形波信號Vrct，並驅動風扇電動機110。邏輯電路32係使由PWM比較器24被輸出之脈衝寬調制信號Vpwm、由比較器28被輸出之溫度脈衝寬調制信號Vpwmth之邏輯積成為脈衝寬調制信號Vpwm'，藉邏輯運算此脈衝寬調制信號Vpwm'與方形波信號Vrct而產生第1信號Sig1~第4信號Sig4。脈衝寬調制信號Vpwm'與方形波信號Vrct之合成只要和第1實施型態之脈衝寬調制信號Vpwm與方形波信號Vrct之合成同樣地執行即可。

依據如上所構成之第2實施型態之電動機驅動裝置100，可使溫度反映於風扇電動機110之旋轉控制上。

(第3實施型態)

在第3實施型態中，係說明有關依據控制驅動對象之風扇電動機110之轉數之被脈衝寬調制之控制信號Vcnt而非依據溫度控制風扇電動機110之冷卻裝置200。在本實施型態中，電動機驅動裝置100之構成與圖3相同，取代溫度檢出電路130而設置平滑電路140。圖4係表示第3實施型態之冷卻裝置200之平滑電路140之構成之電路圖。

此平滑電路140係使控制風扇電動機110之轉數之被脈衝寬調制之控制信號Vcnt平滑化，而以直流之旋轉控制電壓Vcnt'加以輸出。

平滑電路140係包含電晶體Q1、電容器C1、電阻R14。電晶體Q1之基極被輸入控制信號Vcnt，射極被接地。電容器C1係被連接於電晶體Q1之集極與接地間。顯現於電晶體Q1之集極之電壓被輸入至電動機驅動裝置100之控制端子103，作為旋轉控制電壓Vcnt'。

依據本實施型態之冷卻裝置200，可依照由外部輸入之控制信號Vcnt之佔空率控制風扇電動機110之轉數控制。即，由圖4之平滑電路140可輸出控制信號Vcnt之佔空率愈大時，電壓值愈低之旋轉控制電壓Vcnt'。旋轉控制電壓Vcnt'降低時，由比較器28被輸出之溫度脈衝寬調制信號Vpwmth之佔空率變大，故可使風扇電動機110高速旋轉。

上述實施型態僅係例示，對同業業者而言，當可瞭解在該等之各構成元件及各處理過程之組合中可產生各種變形例，且該種變形例亦包含於本發明之範圍中。

在上述第1至第3實施型態中，放大器22也可構成可藉外裝之電阻調節其增益。可藉調節放大器22之增益，控制絕對值信號Vabs之大小。增大放大器22之增益之情形，圖2所示之絕對值信號Vabs會向高電位側移位，故可延長通電期間Ty，並縮短軟起動期間Tx。反之，縮小放大器22之增益之情形，圖2所示之絕對值信號Vabs會向低電位側移位，故可縮短通電期間Ty，並延長軟起動期間Tx。

在本實施型態中，雖說明有關電動機驅動裝置100驅動單相全波電動機之情形，但不限定於此。在多相電動機中，也可在換相之時間中，設置軟起動期間，藉產生脈衝寬調制信號而予以驅動時，使線圈電流緩慢發生變化。

在實施型態中，雖說明有關電動機驅動裝置100被一體積體化於一個LSI之情形，但不限定於此，也可將一部分之構成元件以獨立元件或片狀零件設置於LSI外部，或利用多數LSI構成。例如，驅動電路30之H橋電路36也可利用獨立元件之功率電晶體構成。

在實施型態中，構成H橋電路36之電晶體中，雖依據方形波信號Vrct驅動低側開關，依據脈衝寬調制信號Vpwm及方形波信號Vrct驅動高側開關，但本發明不限定於此。例如，預驅動電路34也可依據脈衝寬調制信號Vpwm及方形波信號Vrct驅動高側開關、低側開關之雙方。即，也可以閘極控制信號SL1作為第4信號Sig4，以閘極控制信號SL2作為第3信號Sig3。

又，在實施型態中使用之電晶體也可在雙極性電晶體與TFT中相互置換。

在實施型態中所說明之高位準、低位準之邏輯值之設定僅係一例，也可藉反向器等適宜地使其反轉而自由地予以變更。

以上已依據實施型態說明本發明，但實施型態當然僅不過係表示本發明之原理、應用，在實施型態中，當然可在不脫離申請專利範圍所規定之本發明之技術的思想之範圍內，執行多種變形例及配置之變更。

10．．．磁滯比較器

20．．．脈衝寬調制信號產生電路

22．．．放大器

24．．．PWM比較器

26．．．振盪器

28．．．比較器

30．．．驅動電路

32．．．邏輯電路

34．．．預驅動電路

36．．．H橋電路

100．．．電動機驅動裝置

MH1．．．第1高側開關

MH2．．．第2高側開關

ML1．．．第1低側開關

ML2．．．第2低側開關

110．．．風扇電動機

120．．．霍爾元件

130．．．溫度檢出電路

140．．．平滑電路

200．．．冷卻裝置

Vpwm．．．脈衝寬調制信號

Vrct．．．方形波信號

Vabs．．．絕對值信號

Vs1．．．第1正弦波信號

Vs2．．．第2正弦波信號

Vpwmth．．．溫度脈衝寬調制信號

圖1係表示第1實施型態之冷卻裝置之構成之電路圖。

圖2係表示圖1之冷卻裝置之動作狀態之時間圖。

圖3係表示第2實施型態之冷卻裝置之構成之電路圖。

圖4係表示第3實施型態之冷卻裝置之平滑電路之構成之電路圖。

Vs1．．．第1正弦波信號

Vs2．．．第2正弦波信號

Vabs．．．絕對值信號

Vosc．．．週期電壓

Vpwm．．．脈衝寬調制信號

Vrct．．．方形波信號

Sig1．．．第1信號

Sig2．．．第2信號

SL1,SL2,SH1,SH2．．．閘極控制信號

Claims (9)

1. 一種電動機驅動裝置，其特徵在於包含：霍爾元件，其係依照轉子之位置，輸出互相反相之第1、第2正弦波信號者；比較器，其係比較由前述霍爾元件所輸出之前述第1正弦波信號與前述第2正弦波信號，並輸出方形波信號者；脈衝寬調制信號產生電路，其係依據由前述霍爾元件所輸出之前述第1、第2正弦波信號，於包含零交叉時間之換相時間之前後所定之軟起動期間，佔空率徐徐變化，且於前述軟起動期間以外之通電期間中輸出保持一定位準之脈衝寬調制信號；及驅動電路，其具有包含連接至驅動對象之電動機之4個開關之H橋電路，並依造前述方形波信號之位準，於切換前述H橋電路之導通經路同時，於前述軟起動期間中，依造前述脈衝寬調制信號交換前述導通經路上至少1個之開關，於前述通電期間中，固定前述4個開關的狀態；前述脈衝寬調制信號產生電路係包含：放大器，其係放大由前述霍爾元件所輸出之前述第1、第2正弦波信號之差分而予以輸出作為絕對值信號者；及脈衝寬調制比較器，其係將由前述放大器所輸出之絕對值信號與週期電壓作比較，而輸出脈衝寬調制信號 者；且前述放大器係產生使前述絕對值信號之振幅較前述周期電壓之峰值電壓高之前述絕對值信號。
2. 如請求項1之電動機驅動裝置，其中前述放大器係構成可藉外裝之電阻調節其增益者。
3. 如請求項1或2之電動機驅動裝置，其中前述驅動電路係於依據前述方形波信號驅動前述H橋電路之低側開關之同時，並依據前述脈衝寬調制信號驅動前述H橋電路之高側開關者。
4. 如請求項1或2之電動機驅動裝置，其中進一步包含：溫度檢出電路，其係產生依存於溫度之溫度檢出電壓者；及比較器，其係依據前述溫度檢出電壓與前述週期電壓之比較結果，產生佔空率變化之溫度脈衝寬調制信號者；前述驅動電路係依據前述溫度脈衝寬調制信號及前述脈衝寬調制信號之邏輯積，交換前述H橋電路之導通經路上至少1個之開關。
5. 如請求項1或2之電動機驅動裝置，其中進一步包含：平滑電路，其係使控制做為驅動對象之電動機之轉數之被脈衝寬調制之控制信號平滑化，並予以輸出作為旋轉控制電壓者；比較器，其係依據前述旋轉控制電壓與前述週期電壓之比較結果，產生佔空率變化之旋轉控制脈衝寬調制信 號者；前述驅動電路係依據前述旋轉控制脈衝寬調制信號及前述脈衝寬調制信號之邏輯積，交換前述H橋電路之導通經路上至少1個之開關。
6. 如請求項5之電動機驅動裝置，其中前述平滑電路係包含：電晶體，其係基極被輸入前述控制信號，射極被接地者；電容器，其係被連接於前述電晶體之集極與接地間者；及電阻，其係一端被連接於前述電晶體之集極，他端被施加特定電壓者；並輸出顯現於前述電晶體之集極之信號作為前述旋轉控制電壓者。
7. 如請求項1或2之電動機驅動裝置，其中被一體積體化於一個半導體基板上者。
8. 一種冷卻裝置，其特徵在於包含：風扇電動機；及驅動前述風扇電動機之如請求項1或2之電動機驅動裝置者。
9. 一種電動機驅動方法，其特徵在於包含：依照轉子之位置，輸出互相反相之第1、第2正弦波信號之步驟；比較前述第1正弦波信號與前述第2正弦波信號，並輸 出方形波信號之步驟；依據前述第1、第2正弦波信號，於包含零交叉時間之換相時間之前後所定之軟起動期間，佔空率徐徐變化，且於前述軟起動期間以外之通電期間中產生保持一定位準之脈衝寬調制信號之步驟；及藉依照前述方形波信號之位準，於切換包含連接於驅動對象之電動機之4個開關之H橋電路之導通經路的同時，於前述軟起動期間中，依造前述脈衝寬調制信號交換前述導通經路上至少1個開關，於前述通電期間中，固定前述4個開關之狀態，而驅動前述電動機之步驟；產生前述脈衝寬調制信號之步驟係包含：放大前述第1、第2正弦波信號之差分而予以產生絕對值信號之步驟；及將前述絕對值信號與周期電壓比較，產生前述脈衝寬調制信號之步驟；其中前述絕對值信號其振幅係產生於較前述周期電壓之峰值電壓高。