TWI766768B - 馬達控制電路 - Google Patents
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Abstract
本發明公開一種馬達控制電路。第一上橋電晶體的第一端以及第二上橋電晶體的第一端耦接共用電壓。第一下橋電晶體的第一端連接第一上橋電晶體的第二端。第一下橋電晶體的第一端以及第一上橋電晶體的第二端之間的第一節點連接馬達的第一端。第二下橋電晶體的第一端連接第二上橋電晶體的第二端。第二下橋電晶體的第一端以及第二上橋電晶體的第二端的第二節點連接馬達的第二端。在驅動電路切換橋式電路之前,驅動電路調節至少一電晶體,使電流不流至共用電壓。
Description
本發明涉及馬達,特別是涉及一種馬達控制電路。
電子產品的電路元件在運作過程中會發熱,特別是在伺服器的密閉機殼或其他密閉空間中,每個電路元件運作時所產生的熱氣會在密閉機殼內循環,加熱其他電路元件,導致電路元件過熱損毀。因此,在電子產品內,必須設有風扇,用以冷卻電子產品的電路元件。
然而,在風扇內,控制電路控制馬達驅動電路的多個電晶體運作以驅動馬達運轉,以帶動風扇的扇葉轉動的過程中,會產生逆電流回充與單相馬達耦接的共用電壓,使共用電壓過高,進而導致馬達驅動電路的電晶體損毀。
本發明所要解決的技術問題在於,針對現有技術的不足提供一種馬達控制電路,適用於馬達,並包含橋式電路、驅動電路、控制電路以及回授電路。橋式電路包含多個電晶體。多個電晶體包含第一上橋電晶體、第一下橋電晶體、第二上橋電晶體以及第二下橋電晶體。第一上橋電晶體的第一端耦接共用電壓。第一下橋電晶體的第一端連接第一上橋電晶體的第二端。第一下橋電晶體的第二端接地。第一下橋電晶體的第一端以及第一上橋
電晶體的第二端之間的第一節點連接馬達的第一端。第二上橋電晶體的第一端耦接共用電壓。第二下橋電晶體的第一端連接第二上橋電晶體的第二端。第二下橋電晶體的第二端接地。第二下橋電晶體的第一端以及第二上橋電晶體的第二端之間的第二節點連接馬達的第二端。驅動電路連接各電晶體的控制端。驅動電路配置以切換各電晶體開啟或關閉。控制電路連接驅動電路。控制電路配置以控制驅動電路運作。回授電路連接驅動電路、控制電路、第一節點以及第二節點。回授電路配置以接收第一節點或第二節點的電壓。回授電路配置以輸出回授訊號至驅動電路。驅動電路依據回授訊號調節橋式電路,以調整第一節點或第二節點的電壓,使橋式電路切換後,馬達的電流不會回充共用電壓。
在一實施例中,驅動電路依據控制電路的控制以及回授訊號,以關閉第一上橋電晶體以及第二上橋電晶體,全開第一下橋電晶體以及第二下橋電晶體,使電流流經第一下橋電晶體以及第二下橋電晶體。
在一實施例中,驅動電路依據控制電路的控制以及回授訊號,以關閉第一上橋電晶體以及第二上橋電晶體,全開第一下橋電晶體,同時微開第二下橋電晶體,使電流流經第一下橋電晶體並緩慢流經第二下橋電晶體。
在一實施例中,驅動電路依據控制電路的控制以及回授訊號,以關閉第一上橋電晶體以及第二上橋電晶體,微開第一下橋電晶體,同時全開第二下橋電晶體,使電流緩慢流經第一下橋電晶體並流經第二下橋電晶體。
在一實施例中,驅動電路依據控制電路的控制以及回授訊號,以關閉第一上橋電晶體以及第二上橋電晶體,微開第一下橋電晶體,同時微開第二下橋電晶體,使電流緩慢流經第一下橋電晶體並緩慢流經第二下橋電晶體。
在一實施例中,驅動電路依據控制電路的控制以及回授訊
號,以關閉第一下橋電晶體以及第二下橋電晶體,同時開啟第一上橋電晶體以及第二上橋電晶體,使馬達的電流流經第一上橋電晶體以及第二上橋電晶體。
在一實施例中,驅動電路依據控制電路的控制以及回授訊號調節橋式電路,以調整第二節點的電壓至接近或等於共用電壓且第一節點的電壓接近或等於零值,或是以調整第一節點的電壓至接近或等於共用電壓且第二節點的電壓接近或等於零值。
在一實施例中,回授電路接收第一節點或第二節點的訊號來判斷電流是否趨近於零值。
在一實施例中,回授電路包含運算放大器。運算放大器的第一輸入端連接第二節點。運算放大器的第二輸入端耦接共用電壓或一參考電壓。運算放大器的輸出端連接第二下橋電晶體的控制端。
在一實施例中,回授電路更包含第一分壓電路。第一分壓電路包含第一電阻以及第二電阻。第一電阻的第一端耦接共用電壓。第一電阻的第二端連接第二電阻的第一端,第二電阻的第二端接地。運算放大器的第一輸入端連接第二節點。運算放大器的第二輸入端連接第一電阻的第二端以及第二電阻的第一端之間的節點。
在一實施例中,回授電路更包含第二分壓電路。第二分壓電路包含第三電阻以及第四電阻。第三電阻的第一端連接第二節點。第三電阻的第二端連接第四電阻的第一端。第四電阻的第二端接地。運算放大器的第一輸入端連接第三電阻的第二端以及第四電阻的第一端之間的節點。
在一實施例中,回授電路包含運算放大器。運算放大器的第一輸入端連接第一節點。運算放大器的第二輸入端耦接共用電壓或參考電壓。運算放大器的輸出端連接第一下橋電晶體的控制端。
在一實施例中,回授電路包含運算放大器。運算放大器的第一輸入端接地。運算放大器的第二輸入端連接第一節點。運算放大器的輸出端連接第一上橋電晶體的控制端。
在一實施例中,控制電路輸出致能訊號以致能回授電路一直維持開啟,或致能回授電路僅在橋式電路切換前的時間內開啟。
在一實施例中,所述的馬達控制電路更包含轉子位置偵測電路。轉子位置偵測電路連接控制電路。轉子位置偵測電路配置以偵測馬達的轉子的位置,控制電路基於馬達的轉子的位置以控制驅動電路。
如上所述,本發明提供一種馬達控制電路,其在切換橋式電路前,先關閉第一上橋電晶體以及第二上橋電晶體,同時開啟第一下橋電晶體以及第二下橋電晶體,以調節第一下橋電晶體的第一端以及第一上橋電晶體的第二端的第一節點或調節第二下橋電晶體的第一端以及第二上橋電晶體的第二端的第二節點的電壓為目標電壓。如此,電流可流經第一下橋電晶體以及第二下橋電晶體到地,接著切換橋式電路時,不會有電流回充共用電壓,藉以有效防止電晶體因共用電壓過高而損毀。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容,請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式,然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明,並非用來對本發明加以限制。
10:驅動電路
20:回授電路
30:控制電路
40:轉子位置偵測電路
MT:馬達
VCC:共用電壓
H1:第一上橋電晶體
L1:第一下橋電晶體
H2:第二上橋電晶體
L2:第二下橋電晶體
GND:地
IL:電流
OUT1:第一節點
OUT2:第二節點
51~54:運算放大器
VOUT1、VOUT2:電壓
61:第二分壓電路
R1:第三電阻
R2:第四電阻
62:第一分壓電路
R3:第一電阻
R4:第二電阻
S101~S113、S201~S213:步驟
圖1為本發明實施例的馬達控制電路的方塊圖。
圖2為本發明實施例的馬達控制電路的橋式電路以及馬達的電路佈局圖。
圖3為本發明實施例的馬達控制電路的橋式電路以及馬達的電
路佈局圖。
圖4為本發明實施例的馬達控制電路的橋式電路以及馬達的電路佈局圖。
圖5為本發明實施例的馬達控制電路的橋式電路和回授電路與馬達的電路佈局圖。
圖6為本發明實施例的馬達控制電路的橋式電路和回授電路與馬達的電路佈局圖。
圖7為本發明實施例的馬達控制電路的橋式電路和回授電路與馬達的電路佈局圖。
圖8為傳統橋式電路的電流流向的示意圖。
圖9為本發明實施例的馬達控制電路的橋式電路的電流流向的示意圖。
圖10為本發明實施例的馬達控制電路的橋式電路和回授電路與馬達的電路佈局圖。
圖11為本發明實施例的馬達控制方法的第一流程圖。
圖12為本發明實施例的馬達控制方法的第二流程圖。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明的實施方式,本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用,本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用,在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外,本發明的附圖僅為簡單示意說明,並非依實際尺寸的描繪,事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容,但所公開的內容並非
用以限制本發明的保護範圍。另外,本文中所使用的術語“或”,應視實際情況可能包含相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
請參閱圖1,其為本發明實施例的馬達控制電路的方塊圖。
本發明實施例的馬達控制電路可包含如圖1所示的橋式電路、驅動電路10、回授電路20、控制電路30以及轉子位置偵測電路40,可應用於馬達MT。橋式電路可包含多個電晶體,如圖1所示的第一上橋電晶體H1、第一下橋電晶體L1、第二上橋電晶體H2以及第二下橋電晶體L2。
第一上橋電晶體H1的第一端可耦接共用電壓VCC。第一上橋電晶體H1的第二端可連接第一下橋電晶體L1的第一端。第一下橋電晶體L1的第一端以及第一上橋電晶體H1的第二端之間的第一節點OUT1可連接馬達MT的第一端。第一下橋電晶體L1的第二端可接地GND。
第二上橋電晶體H2的第一端可耦接共用電壓VCC。第二上橋電晶體H2的第二端可連接第二下橋電晶體L2的第一端。第二下橋電晶體L2的第一端以及第二上橋電晶體H2的第二端之間的第二節點OUT2可連接馬達MT的第二端。第二下橋電晶體L2的第二端可接地GND。
驅動電路10可連接第一上橋電晶體H1的控制端、第一下橋電晶體L1的控制端、第二上橋電晶體H2的控制端以及第二下橋電晶體L2的控制端。驅動電路10可輸出多個驅動訊號分別至多個電晶體如圖1所示的第一上橋電晶體H1、第一下橋電晶體L1、第二上橋電晶體H2以及第二下橋電晶體L2,以切換各電晶體開啟或關閉。
轉子位置偵測電路40可設於馬達MT。轉子位置偵測電路40可偵測馬達MT的轉子的位置。控制電路30可連接驅動電路10以及轉子位置偵測電路40。控制電路30可基於馬達MT的轉子的位置,以輸出多個控制訊號至驅動電路10,以控制驅動電路10分別依據多個控制訊號輸出多個驅動訊號至多個
電晶體的控制端,以驅動多個電晶體開啟或關閉。
控制電路30可連接回授電路20。控制電路30可在控制驅動電路10切換橋式電路(使馬達MT換相)之前,輸出致能訊號以致能回授電路20運作,例如致能回授電路20一直維持開啟或僅在橋式電路切換前的一時間內開啟,在此僅舉例說明,本發明不以此為限。回授電路20的運作時間可依據實際需求調整,且實務上可省略致能訊號的相關作業。
值得注意的是,回授電路20可連接第一節點OUT1、第二節點OUT2以及驅動電路10。回授電路20可接收第一節點OUT1與第二節點OUT2的電壓。回授電路20可(在受到控制電路30的致能訊號觸發時)輸出回授訊號。
驅動電路10可依據回授訊號,在橋式電路切換之前,調節橋式電路的第一上橋電晶體H1、第一下橋電晶體L1、第二上橋電晶體H2以及第二下橋電晶體L2中的一或多者,進而調整第一節點OUT1的電壓或第二節點OUT2的電壓,使電流從橋式電路流至地GND。如此,在橋式電路切換後,電流不會回充共用電壓VCC,以防止共用電壓VCC過大導致橋式電路損毀。
舉例而言,驅動電路10可依據回授訊號,以關閉橋式電路的第一上橋電晶體H1以及第二上橋電晶體H2,全開第一下橋電晶體L1,同時全開橋式電路的第二下橋電晶體L2。在此情況下,電流依序流經第一下橋電晶體L1以及第二下橋電晶體L2到地GND,或是依序流經第一下橋電晶體L1以及第二下橋電晶體L2到地GND。
或者,驅動電路10可依據回授訊號,以關閉橋式電路的第一上橋電晶體H1以及第二上橋電晶體H2,全開第一下橋電晶體L1,同時微開橋式電路的第二下橋電晶體L2。
或者,驅動電路10可依據回授訊號,以關閉橋式電路的第一上橋電晶體H1以及第二上橋電晶體H2,微開第一下橋電晶體L1,同時全開橋式
電路的第二下橋電晶體L2。
或者,驅動電路10可依據回授訊號,以關閉橋式電路的第一上橋電晶體H1以及第二上橋電晶體H2,微開第一下橋電晶體L1,同時微開橋式電路的第二下橋電晶體L2。
驅動電路10可依據回授訊號以及控制電路30的控制訊號來調節橋式電路,以調整第二節點OUT2的電壓至接近或等於共用電壓VCC,且第一節點OUT1的電壓接近或等於零值,但本發明不以此為限。實務上,驅動電路10可調整第一節點OUT1的電壓至接近或等於共用電壓VCC且第二節點OUT2的電壓接近或等於零值。又或是,驅動電路10可調整第一節點OUT1的電壓或第二節點OUT2的電壓,使得第一節點OUT1的電壓或第二節點OUT2的電壓與共用電壓VCC的比例為一預設比例。
請參閱圖1至圖4,其中圖2為本發明實施例的馬達控制電路的橋式電路以及馬達的電路佈局圖;圖3為本發明實施例的馬達控制電路的橋式電路以及馬達的電路佈局圖;圖4為本發明實施例的馬達控制電路的橋式電路以及馬達的電路佈局圖。與上述相同之處,不在此贅述。
如圖1所示的驅動電路10可如圖2所示全開橋式電路的第一上橋電晶體H1以及第二下橋電晶體L2,同時關閉橋式電路的第一下橋電晶體L1以及第二上橋電晶體H2。此時,第一下橋電晶體L1的第一端以及第一上橋電晶體H1的第二端的第一節點OUT1的電壓VOUT1可能接近或等於共用電壓VCC,而第二下橋電晶體L2的第一端以及第二上橋電晶體H2的第二端的第二節點OUT2則可能接近或等於零電壓。電流IL從共用電壓VCC依序流經第一上橋電晶體H1以及第二下橋電晶體L2,最後流至地GND。
如圖4所示,驅動電路10全開第一下橋電晶體L1以及第二上橋電晶體H2,而關閉第一上橋電晶體H1以及第二下橋電晶體L2。
一般而言,在橋式電路切換時,驅動電路10可能會將橋式電路的第一上橋電晶體H1以及第二下橋電晶體L2從如圖2所示的全開狀態切換至如圖4所示的關閉狀態,並將橋式電路的第一下橋電晶體L1以及第二上橋電晶體H2從如圖2所示的關閉狀態切換至如圖4所示的全開狀態。其結果為,可能尚有電流未流至地GND,仍流經橋式電路,導致橋式電路切換至如圖4所示的狀態時,電流IL將(依序流經第一下橋電晶體L1以及第二上橋電晶體H2)回充共用電壓VCC。
因此,值得注意的是,在本實施例中,驅動電路10將橋式電路從如圖2所示的狀態切換至如圖4所示的狀態之前,會先如圖3所示切換橋式電路。也就是說,在將橋式電路從圖2的狀態切換至圖4的狀態前,先執行如圖3所示的保護作業。應理解,實務上亦可能是將橋式電路從圖4的狀態切換至圖2的狀態,在從圖4的狀態切換至圖2的狀態之前,同樣可先執行如圖3所示相同或相似的保護作業。
如圖3所示,驅動電路10關閉第一上橋電晶體H1以及第二上橋電晶體H2,以防止電流流經第一上橋電晶體H1或第二上橋電晶體H2至共用電壓VCC。同時,驅動電路10全開第一下橋電晶體L1,以及調節第二下橋電晶體L2微開。如此,電流可流經第一下橋電晶體L1,接著緩慢地流經第二下橋電晶體L2,最後流至地GND。
實務上,驅動電路10可全開第二下橋電晶體L2,同時調節第一下橋電晶體L1微開。如此,電流可緩慢地流經第一下橋電晶體L1,接著流經第二下橋電晶體L2,最後流至地GND。
更精確地,回授電路20可接收流經馬達MT以及橋式電路的電流。當回授電路20判斷電流大於門檻值時輸出回授訊號,驅動電路10依據回授訊號調節橋式電路。直到當流經馬達MT以及橋式電路的電流小於門檻值
時,驅動電路10始將橋式電路從如圖3所示的狀態切換至如圖4所示的狀態。
請參閱圖1和圖5,其中圖5為本發明實施例的馬達控制電路的橋式電路和回授電路與馬達的電路佈局圖。與上述相同之處,不在此贅述。
如圖1所示的回授電路20可包含如圖5所示的運算放大器51。運算放大器51的第一輸入端例如非反相輸入端可連接第二節點OUT2。運算放大器51的第二輸入端例如反相輸入端可耦接共用電壓VCC(或參考電壓)。運算放大器51的輸出端可連接第二下橋電晶體L2的控制端。
運算放大器51的第二輸入端接收共用電壓VCC,如此運算放大器51的第一輸入端的電壓即第二節點OUT2的電壓VOUT2(從零電壓)會被拉升至等於共用電壓VCC。
請參閱圖1和圖6,其中圖6為本發明實施例的馬達控制電路的橋式電路和回授電路與馬達的電路佈局圖。與上述相同之處,不在此贅述。
如圖1所示的回授電路20可僅包含如圖6所示的運算放大器52以及第一分壓電路62。第一分壓電路62可包含第一電阻R3以及第二電阻R4。第一電阻R3的第一端耦接共用電壓VCC(或參考電壓)。第一電阻R3的第二端連接第二電阻R4的第一端。第二電阻R4的第二端接地GND。
若回授電路20僅包含運算放大器52以及第一分壓電路62,運算放大器52的第一輸入端可直接連接第二節點OUT2。運算放大器52的第二輸入端則連接第一電阻R3的第二端以及第二電阻R4的第一端之間的節點。如此,回授電路20可將第二節點OUT2的電壓VOUT2拉升為等於共用電壓VCC的分壓(即第二電阻R4的電壓)。
若有需要,如圖1所示的回授電路20可更包含第二分壓電路61。第二分壓電路61可包含第三電阻R1以及第四電阻R2。第三電阻R1的第一端連接第二節點OUT2。第三電阻R1的第二端連接第四電阻R2的第一端。第四電
阻R2的第二端接地GND。
運算放大器52的第一輸入端可連接第三電阻R1的第二端以及第四電阻R2的第一端之間的節點,此節點的電壓為第二節點OUT2的電壓VOUT2的分壓(即第四電阻R2的電壓)。運算放大器52的第二輸入端連接第一電阻R3的第二端以及第二電阻R4的第一端之間的節點,此節點的電壓為共用電壓VCC的分壓(即第二電阻R4的電壓)。
若第一電阻R3與第三電阻R1的阻值相同,第二電阻R4與第四電阻R2的阻值的相同,運算放大器52可將第二節點OUT2的電壓VOUT2拉至等於共用電壓VCC。
請參閱圖1和圖7,其中圖7為本發明實施例的馬達控制電路的橋式電路和回授電路與馬達的電路佈局圖。與上述相同之處,不在此贅述。
如圖1所示的回授電路20可包含如圖5所示的運算放大器53。運算放大器53的第一輸入端例如反相輸入端可接地GND。運算放大器53的第二輸入端例如非反相輸入端可連接第一節點OUT1。運算放大器51的輸出端可連接第一上橋電晶體H1的控制端。運算放大器53的第二輸入端接收零電壓。如此,可將第一節點OUT1的電壓VOUT1拉降至等於零值。
請參閱圖8和圖9,其中圖8為傳統橋式電路的電流流向的示意圖;圖9為本發明實施例的馬達控制電路的橋式電路的電流流向的示意圖。
舉例而言,如圖8所示,在馬達高速運轉的過程中,傳統橋式電路的第一上橋電晶體H1以及第二下橋電晶體L2可能全開,同時第一下橋電晶體L1以及第二上橋電晶體H2可能關閉。此時,電流IL從第二下橋電晶體L2依序流經馬達MT以及第一上橋電晶體H1回灌至共用電壓VCC。
為了避免如上述電流IL回灌共用電壓VCC,在本實施例中,驅動電路10先如圖9所示關閉本實施例的橋式電路的第一上橋電晶體H1以及第
二上橋電晶體H2,同時調節第一下橋電晶體L1微開,全開第二下橋電晶體L2。如此,電流IL依序流經第二下橋電晶體L2、馬達MT以及第一下橋電晶體L1到地端GND。直到電流IL低於門檻值例如零值時,始將本實施例的橋式電路如上述傳統橋式電路進行切換。
接著,如圖8所示,傳統橋式電路的第一上橋電晶體H1以及第二下橋電晶體L2關閉,而第一下橋電晶體L1以及第二上橋電晶體H2全開。此時,電流IL從第一下橋電晶體L1依序流經馬達MT以及第二上橋電晶體H2回灌至共用電壓VCC。
為了避免如上述電流IL回灌共用電壓VCC,在本實施例中,驅動電路10先如圖9所示關閉第一上橋電晶體H1以及第二上橋電晶體H2,同時全開第一下橋電晶體L1,調節第二下橋電晶體L2微開。如此,電流IL依序流經第一下橋電晶體L1、馬達MT以及第二下橋電晶體L2到地端GND。直到電流IL低於門檻值例如零值時,始將本實施例的橋式電路如上述傳統橋式電路進行切換。
也就是說,本發明的馬達控制電路,無論是在馬達換相或在馬達未進行換相(例如遇到非預期的轉動)的情況下,都可啟動保護機制,以避免電流逆流回灌共用電壓,例如風扇轉速產生的反電動勢的能量大於共用電壓。
請參閱圖1和圖10,其中圖10為本發明實施例的馬達控制電路的橋式電路和回授電路與馬達的電路佈局圖。
如圖1所示的回授電路20可包含如圖10所示的運算放大器54。運算放大器54的第一輸入端可連接第一節點OUT1以取得第一節點OUT1的電壓。運算放大器54的第二輸入端可耦接共用電壓VCC(或參考電壓)。運算放大器54的輸出端可連接第一下橋電晶體L1的控制端。如此,運算放大器54可將第一節點OUT1的電壓拉至等於共用電壓VCC(或參考電壓)。
請參閱圖11,其為本發明實施例的馬達控制方法的第一流程圖。
本發明實施例的馬達控制方法可包含如圖11所示的步驟S101~S113,適用於如圖1所示的馬達控制電路。
在步驟S101,控制電路30輸出高準位的控制訊號至驅動電路10。驅動電路10依據高準位的控制訊號,以驅動第二下橋電晶體L2開啟。
在步驟S103,控制電路30輸出低準位的控制訊號至驅動電路10。
在步驟S105,回授電路20判斷控制電路30輸出至回授電路20的致能訊號是否為高準位。若控制電路30輸出至回授電路20的致能訊號並非為高準位,執行步驟S107。相反地,若控制電路30輸出至回授電路20的致能訊號為高準位,執行步驟S109。
在步驟S107,回授電路20指示驅動電路10依據控制電路30所輸出的低準位的控制訊號,以驅動第二下橋電晶體L2關閉。
在步驟S109,回授電路20指示驅動電路10調節第二下橋電晶體L2全開,以調節第二節點OUT2的電壓。舉例而言,調節後的第二節點OUT2的電壓接近或等於共用電壓,或是等於參考電壓(的K倍,K為適當數值)。
在步驟S111,回授電路20(例如依據第一節點OUT1的電壓及/或第二節點OUT2的電壓)判斷流過馬達MT的電流IL是否大於零值。若馬達MT的電流IL大於零值,繼續步驟S109。若馬達MT的電流IL不大於零值,執行步驟S113。
在步驟S113,回授電路20指示驅動電路10依據控制電路30所輸出的低準位的控制訊號,以驅動第二下橋電晶體L2關閉。
請參閱圖12,其為本發明實施例的馬達控制方法的第二流程圖。
本發明實施例的馬達控制方法可包含如圖11所示的步驟
S201~S213,適用於如圖1所示的馬達控制電路。
在步驟S201,控制電路30輸出高準位的控制訊號至驅動電路10。驅動電路10依據高準位的控制訊號,以驅動第一上橋電晶體H1開啟。
在步驟S203,控制電路30輸出低準位的控制訊號至驅動電路10。
在步驟S205,回授電路20判斷控制電路30輸出至回授電路20的致能訊號是否為高準位。若控制電路30輸出至回授電路20的致能訊號並非為高準位,執行步驟S207。相反地,若控制電路30輸出至回授電路20的致能訊號為高準位,執行步驟S209。
在步驟S207,回授電路20指示驅動電路10依據控制電路30所輸出的低準位的控制訊號,以驅動第一上橋電晶體H1關閉。
在步驟S209,回授電路20指示驅動電路10調節第一上橋電晶體H1微開,以調節第一節點OUT1的電壓。舉例而言,調節後的第一節點OUT1的電壓接近或等於零值。
在步驟S211,回授電路20(例如依據第一節點OUT1的電壓及/或第二節點OUT2的電壓)判斷流過馬達MT的電流IL是否大於零值。若馬達MT的電流IL大於零值,繼續步驟S209。若馬達MT的電流IL不大於零值,執行步驟S213。
在步驟S213,回授電路20指示驅動電路10依據控制電路30所輸出的低準位的控制訊號,以驅動第一上橋電晶體H1關閉。
綜上所述,本發明提供一種馬達控制電路,其在切換橋式電路前,先關閉第一上橋電晶體以及第二上橋電晶體,同時開啟第一下橋電晶體以及第二下橋電晶體,以調節第一下橋電晶體的第一端以及第一上橋電晶體的第二端的第一節點或調節第二下橋電晶體的第一端以及第二上橋電晶體的
第二端的第二節點的電壓為目標電壓。如此,電流可流經第一下橋電晶體以及第二下橋電晶體到地,接著切換橋式電路時,不會有電流回充共用電壓,藉以有效防止電晶體因共用電壓過高而損毀。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例,並非因此侷限本發明的申請專利範圍,所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化,均包含於本發明的申請專利範圍內。
10:驅動電路
20:回授電路
30:控制電路
40:轉子位置偵測電路
MT:馬達
VCC:共用電壓
H1:第一上橋電晶體
L1:第一下橋電晶體
H2:第二上橋電晶體
L2:第二下橋電晶體
GND:地
IL:電流
OUT1:第一節點
OUT2:第二節點
Claims (15)
- 一種馬達控制電路,適用於一馬達,並包含:一橋式電路,包含多個電晶體,該多個電晶體包含:一第一上橋電晶體,該第一上橋電晶體的第一端耦接一共用電壓;一第一下橋電晶體,該第一下橋電晶體的第一端連接該第一上橋電晶體的第二端,該第一下橋電晶體的第二端接地,該第一下橋電晶體的第一端以及該第一上橋電晶體的第二端之間的一第一節點連接該馬達的第一端;一第二上橋電晶體,該第二上橋電晶體的第一端耦接該共用電壓;以及一第二下橋電晶體,該第二下橋電晶體的第一端連接該第二上橋電晶體的第二端,該第二下橋電晶體的第二端接地,該第二下橋電晶體的第一端以及該第二上橋電晶體的第二端之間的一第二節點連接該馬達的第二端;一驅動電路,連接各該電晶體的控制端,配置以切換各該電晶體開啟或關閉;一控制電路,連接該驅動電路,配置以控制該驅動電路運作;以及一回授電路,連接該驅動電路、該控制電路、該第一節點以及該第二節點,配置以接收該第一節點或該第二節點的電壓,該回授電路輸出一回授訊號至該驅動電路,該驅動電路依據該回授訊號調節該橋式電路,以調整該第一節點或該第二節點的電壓。
- 如請求項1所述的馬達控制電路,其中該驅動電路依據該控制電路的控制以及該回授訊號,以關閉該第一上橋電晶體以及該第二上橋電晶體,全開該第一下橋電晶體以及該第二下 橋電晶體,使該電流流經該第一下橋電晶體以及該第二下橋電晶體。
- 如請求項1所述的馬達控制電路,其中該驅動電路依據該控制電路的控制以及該回授訊號,以關閉該第一上橋電晶體以及該第二上橋電晶體,全開該第一下橋電晶體,同時微開該第二下橋電晶體,使該電流流經該第一下橋電晶體並緩慢流經該第二下橋電晶體。
- 如請求項1所述的馬達控制電路,其中該驅動電路依據該控制電路的控制以及該回授訊號,以關閉該第一上橋電晶體以及該第二上橋電晶體,微開該第一下橋電晶體,同時全開該第二下橋電晶體,使該電流緩慢流經該第一下橋電晶體並流經該第二下橋電晶體。
- 如請求項1所述的馬達控制電路,其中該驅動電路依據該控制電路的控制以及該回授訊號,以關閉該第一上橋電晶體以及該第二上橋電晶體,微開該第一下橋電晶體,同時微開該第二下橋電晶體,使該電流緩慢流經該第一下橋電晶體並緩慢流經該第二下橋電晶體。
- 如請求項1所述的馬達控制電路,其中該驅動電路依據該控制電路的控制以及該回授訊號,以關閉該第一下橋電晶體以及該第二下橋電晶體,同時開啟該第一上橋電晶體以及該第二上橋電晶體,使該馬達的電流流經該第一上橋電晶體以及該第二上橋電晶體。
- 如請求項1所述的馬達控制電路,其中該驅動電路依據該控制電路的控制以及該回授訊號調節該橋式電路,以調整該第二節點的電壓至等於該共用電壓且該第一節點的電壓等於零值,或是以調整該第一節點的電壓至等於該共用電壓且該第二節點的電壓等於零值。
- 如請求項1所述的馬達控制電路,其中該回授電路依據該第一節點或該第二節點的訊號來判斷該電流的值。
- 如請求項1所述的馬達控制電路,其中該回授電路包含一運算放大器,該運算放大器的第一輸入端連接該第二節點,該運算放大器的第二輸入端耦接該共用電壓或一參考電壓,該運算放大器的輸出端連接該第二下橋電晶體的控制端。
- 如請求項9所述的馬達控制電路,其中該回授電路更包含:一第一分壓電路,包含一第一電阻以及一第二電阻,該第一電阻的第一端耦接該共用電壓,該第一電阻的第二端連接該第二電阻的第一端,該第二電阻的第二端接地;其中該運算放大器的第一輸入端連接該第二節點,該運算放大器的第二輸入端連接該第一電阻的第二端以及該第二電阻的第一端之間的節點。
- 如請求項10所述的馬達控制電路,其中該回授電路更包含:一第二分壓電路,包含一第三電阻以及一第四電阻,該第三電阻的第一端連接該第二節點,該第三電阻的第二端連接該第四電阻的第一端,該第四電阻的第二端接地;以及其中該運算放大器的第一輸入端連接該第三電阻的第二端以及該第四電阻的第一端之間的節點。
- 如請求項1所述的馬達控制電路,其中該回授電路包含一運算放大器,該運算放大器的第一輸入端連接該第一節點,該運算放大器的第二輸入端耦接該共用電壓或一參考電壓,該運算放大器的輸出端連接該第一下橋電晶體的控制端。
- 如請求項1所述的馬達控制電路,其中該回授電路包含一運算放大器,該運算放大器的第一輸入端接地,該運算放大器的第二輸入端連接該第一節點,該運算放大器的輸出端連接該第一上橋電晶體的控制端。
- 如請求項1所述的馬達控制電路,其中該控制電路輸出一致能訊號以致能該回授電路一直維持開啟,或致能該回授電路僅在該橋式電路切換前的一時間內開啟。
- 如請求項1所述的馬達控制電路,更包含一轉子位置偵測電路,連接該控制電路,配置以偵測該馬達的轉子的位置,該控制電路基於該馬達的轉子的位置以控制該驅動電路。
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