CN101223687A - 电机驱动装置及使用了它的冷却装置 - Google Patents

电机驱动装置及使用了它的冷却装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101223687A
CN101223687A CNA2006800262239A CN200680026223A CN101223687A CN 101223687 A CN101223687 A CN 101223687A CN A2006800262239 A CNA2006800262239 A CN A2006800262239A CN 200680026223 A CN200680026223 A CN 200680026223A CN 101223687 A CN101223687 A CN 101223687A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
signal
voltage
pulse width
width modulating
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
CNA2006800262239A
Other languages
English (en)
Inventor
宫岛聪司
林宏晓
三嶋智文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co 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 Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Publication of CN101223687A publication Critical patent/CN101223687A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14—Electronic commutators
    • H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/20—Cooling means
    • G06F1/206—Cooling means comprising thermal management
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/60—Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/26—Arrangements for controlling single phase motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2209/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the waveform of the supplied voltage or current
    • H02P2209/09—PWM with fixed limited number of pulses per period
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K2017/0806—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage against excessive temperature
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S388/00—Electricity: motor control systems
    • Y10S388/907—Specific control circuit element or device
    • Y10S388/912—Pulse or frequency counter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

提供一种风扇电机的驱动电路。在一个方案的驱动电路(100)中，第1PWM比较器(22)将温度检测电压(Vth)与周期电压(Vosc)进行比较，输出第1PWM信号(Vpwm1)。第2PWM比较器将指示风扇电机(110)的最低转速的最低转速设定电压(Vmin)与周期电压(Vosc)进行比较，输出第2PWM信号(Vpwm2)。驱动电路(30)通过逻辑运算将第1PWM信号(Vpwm1)和第2PWM信号(Vpwm2)合成，驱动风扇电机(110)。驱动电路(30)包括：第1逻辑门，生成第1PWM信号(Vpwm1)与第2PWM信号(Vpwm2)的逻辑和；第2逻辑门，生成第1PWM信号(Vpwm1)与第2PWM信号(Vpwm2)的反转信号的逻辑积。驱动电路(30)切换基于第1逻辑门和第2逻辑门的驱动模式。

Description

电机驱动装置及使用了它的冷却装置
技术领域
本发明涉及电机驱动技术。
背景技术
伴随于近年来个人计算机、工作站的高速化，CPU(Central ProcessingUnit：中央处理单元)、DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)等运算处理用LSI(Large Scale Integration circuit：大规模集成电路)的动作速度不断上升。
这样的LSI随着其动作速度、即时钟频率的变高，发热量也变大。存在由于LSI的发热导致该LSI本身出现热失控、或者对周围的电路造成影响的问题。因此，对LSI进行适当的热冷却正成为极其重要的技术。
作为用于冷却LSI的技术的一个例子，有利用冷却风扇的空冷式冷却方法。在这种方法中，例如，与LSI表面相对地设置冷却风扇，由冷却风扇向LSI表面吹送冷空气。在进行这种基于冷却风扇的LSI的冷却时，监视LSI附近的温度，使风扇的旋转根据该温度而变化，从而调整冷却的程度(专利文献1、2)。此外，在专利文献3中，公开了限制被脉冲宽度调制了的信号的占空比，使得风扇电机大于等于预先设定的最低转速地旋转的技术。
专利文献1：特开平7-31190号公报
专利文献2：特开2001-284868号公报
专利文献3：特开2004-153955号公报
发明内容
〔发明要解决的课题〕
在专利文献3所记载的技术中，使用三输入比较器，将用热敏电阻生成的依赖于温度的电压(以下称温度检测电压)和规定最低转速的电压(以下称最低转速设定电压)，与锯齿波状的周期电压进行比较，由此生成占空比被限制了的脉冲宽度调制信号。
但是，在使用三输入比较器时，随着温度检测电压接近最低转速设定电压，三输入比较器的输入偏置电压的影响变得显著。其结果，存在在电机转速降低的低温时，风扇电机的旋转控制的精度、即线性度会变差的问题。
本发明是鉴于这样的课题而完成的，其目的之一在于提供一种改善了线性度的电机驱动装置。
〔用于解决课题的方案〕
本发明的一个方案的电机驱动装置包括：第1脉冲宽度调制比较器，将依赖于温度的温度检测电压与周期电压进行比较，输出第1脉冲宽度调制信号；第2脉冲宽度调制比较器，将指示驱动对象的电机的最低转速的最低转速设定电压与周期电压进行比较，输出第2脉冲宽度调制信号；驱动电路，通过逻辑运算将从第1、第2脉冲宽度调制比较器输出的第1、第2脉冲宽度调制信号合成，驱动驱动对象的电机。
根据该方案，设置第1、第2脉冲宽度调制比较器，并通过逻辑运算合成两个脉冲宽度调制信号，由此，与使用三输入比较器的情况相比，能够降低输入偏置电压的影响，改善温度对转速特性的线性度。
驱动电路可以包括：第1逻辑门，生成第1、第2脉冲宽度调制信号的逻辑和；第2逻辑门，生成第1、第2脉冲宽度调制信号中的任一个信号与另一者的反转信号的逻辑积；选择部，切换基于第1逻辑门的输出信号的第1驱动模式和基于第2逻辑门的输出信号的第2驱动模式。
在第1逻辑门中，生成由第2脉冲宽度调制信号限制占空比的信号，在第2逻辑门中，生成第1脉冲宽度调制信号与第2脉冲宽度调制信号的差分信号。通过切换从这两个逻辑门输出的两个输出信号地驱动电机，能够实现自由度高的电机驱动。
上述电机驱动装置可以还包括对温度检测电压进行放大的放大器，第1脉冲宽度调制比较器通过对放大器的输出信号与周期电压进行比较，生成第1脉冲宽度调制信号。放大器可以被构成为可通过外装的电阻调节其增益的结构。
通过放大温度检测电压，能够使用温度检测电压的温度依赖性的线性度较好的范围来生成第1脉冲宽度调制信号，能够改善温度对转速的线性度。
上述的电机驱动装置可以还包括平滑电路，将控制驱动对象的电机的转速的被脉冲宽度调制了的控制信号平滑化，作为旋转控制电压输出。第2脉冲宽度调制比较器以旋转控制电压取代最低转速设定电压来与周期电压进行比较，输出第2脉冲宽度调制信号。
此时，不仅是温度，还能根据控制信号的占空比来使电机变化。
平滑电路可以包括：第1晶体管，其基极被输入控制信号，射极接地；第1电阻，其一端与第1晶体管的集电极相连，另一端被施加预定的电压；第2晶体管，其基极与第1晶体管和第1电阻的连接点相连，射极接地；第2电阻，其一端与第2晶体管的集电极相连，另一端被施加预定的电压；电容，被连接在第2晶体管的集电极与接地之间。可以将第2晶体管的集电极所呈现的信号作为旋转控制电压输出。
电机驱动装置可以被一体集成在一个半导体衬底上。所谓“一体集成”，包括将电路的所有结构要件形成在半导体衬底上的情况，和对电路的主要结构要件进行一体集成的情况，也可以为调节电路常数而将一部分电阻、电容等设置在半导体衬底的外部。通过将电机驱动装置集成为一个LSI，能够减少电路面积。
本发明的另一方案是冷却装置。该装置包括：风扇电机；驱动风扇电机的上述电机驱动装置。根据该方案，能够针对温度精度良好地控制风扇电机的转速。
本发明的再一个方案是电子设备。该电子设备具有上述的冷却装置。通过该方案，能够根据温度合适地冷却电子设备内部的冷却对象。
另外，将以上结构要件的任意组合、本发明的结构要件和表述在方法、装置、系统等之间相互转换的方案，作为本发明的方案也是有效的。
〔发明效果〕
通过本发明，能够改善温度对转速特性的线性度。
附图说明
图1是表示本发明第1实施方式的冷却装置的结构的电路图。
图2是表示图1的逻辑电路的结构的一部分的电路图。
图3的(a)～(e)是表示图1的冷却装置的动作状态的时序图。
图4是表示第1驱动模式和第2驱动模式下的风扇电机的转速与温度的关系的图。
图5的(a)和(b)是表示使用了热敏电阻的一般的温度检测电路的特性及电机的转速与温度的关系的图。
图6是表示第2实施方式的冷却装置的结构的电路图。
图7是表示第2实施方式的冷却装置的、第2驱动模式时的风扇电机的转速与温度的关系的图。
〔标号说明〕
100电机驱动装置，102温度检测端子，104最低转速设定端子，106模式选择端子，108输出端子，10放大器，12运算放大器，22第1PWM比较器，24第2PWM比较器，26振荡器，30驱动电路，32逻辑电路，34预驱动电路，36H桥电路，40第1逻辑门，42第2逻辑门，44反相器，46“与”门，48选择器，110风扇电机，130温度检测电路，140平滑电路，200冷却装置，Vpwm1第1PWM信号，Vpwm2第2PWM信号，Sig1第1信号，Sig2第2信号，Vosc周期电压，Vth温度检测电压，Vmin最低转速设定电压，Q1第1晶体管，Q2第2晶体管，R1第1电阻，R2第2电阻。
具体实施方式
以下，基于优选实施方式参照附图说明本发明。对各附图中所示的相同或者等同的结构要件、部件、处理等赋予相同的标号，并适当省略重复的说明。另外，实施方式只是一种例示，并非限定本发明，实施方式所记述的所有特征及其组合，并非一定是本发明的本质特征。
(第1实施方式)
本发明的实施方式涉及用于冷却台式或者笔记本式个人计算机、工作站等电子计算机、或者冰箱等电子设备的冷却装置中所使用的电机驱动装置。
图1是表示本发明的第1实施方式的冷却装置200的结构的电路图。冷却装置200包括电机驱动装置100、风扇电机110。
风扇电机110是单相全波电机，与未图示的冷却对象物相对地配置。该风扇电机110中，由从电机驱动装置100输出的驱动信号控制线圈电流、即通电状态，从而控制风扇电机110的旋转。
电机驱动装置100是一体集成在一个半导体衬底上的功能IC。电机驱动装置100中作为信号输入输出用的端子，具有温度检测端子102、最低转速设定端子104、模式选择端子106、输出端子108a、108b。
温度检测端子102与生成依赖于冷却对象物的周围温度的温度检测电压Vth的温度检测电路130相连接。温度检测电路130包括被串联连接在基准电压Vref与接地之间的电阻R10和热敏电阻Rth。电阻R10和热敏电阻Rth的连接点的电压被作为温度检测电压Vth输出到电机驱动装置100的温度检测端子102。周围温度越高，温度检测电压Vth的电压值就越低。
最低转速设定端子104被输入指示驱动对象的风扇电机110的最低转速的最低转速设定电压Vmin。
本实施方式的电机驱动装置100基于输入到各端子的温度检测电压Vth和最低转速设定电压Vmin，在后述的两个驱动模式中进行切换地驱动风扇电机110。模式选择端子106被输入用于切换两个驱动模式的模式选择信号Vmode。
下面详细说明电机驱动装置100的内部结构。电机驱动装置100具有放大器10、第1脉冲宽度调制比较器(以下称第1PWM比较器)22、第2脉冲宽度调制比较器(以下称第2PWM比较器)24、振荡器26、驱动电路30。
放大器10对从温度检测电路130输出的依赖于温度的温度检测电压Vth进行放大。放大器10包括运算放大器12、电阻R11、R12。运算放大器12的非反相输入端子被输入温度检测电压Vth，在反相输入端子与接地之间设置电阻R11，在反相输入端子与输出端子之间设置电阻R12。放大器10以增益(1+R12/R11)来放大温度检测电压Vth，输出到后级的第1PWM比较器22。也可以将电阻R11、R12的至少一者作为外装部件设置在电机驱动装置100的外部。此时，能够调节放大器10的增益。以下将从放大器10输出的放大后的信号记作温度检测电压Vth’。
振荡器26输出频率一定、具有三角波或锯齿波状的电压波形的周期电压Vosc。第1PWM比较器22将从放大器10输出的温度检测电压Vth与周期电压Vosc进行比较，输出在Vth’＜Vosc时成为高电平、在Vth’＞Vosc时成为低电平的第1PWM信号Vpwm1。该第1PWM信号Vpwm1的占空比随着温度检测电路130所监视的温度的升高而变大。
第2PWM比较器24将指示驱动对象的风扇电机110的最低转速的最低转速设定电压Vmin与从振荡器26输出的周期电压Vosc进行比较。从第2PWM比较器24输出的第2PWM信号Vpwm2在Vmin＜Vosc时成为高电平，在Vmin＞Vosc时成为低电平。
从第1PWM比较器22输出的第1PWM信号Vpwm1以及从第2PWM比较器24输出的第2PWM信号Vpwm2被输出到后级的驱动电路30。驱动电路30包括逻辑电路32、预驱动电路34、H桥电路36。逻辑电路32通过逻辑运算将第1PWM信号Vpwm1和第2PWM信号Vpwm2合成。预驱动电路34基于由逻辑电路32合成后的信号，控制构成H桥电路36的第1高侧开关M1、第2高侧开关M2、第1低侧开关M3、第2低侧开关M4的开和关，从而驱动风扇电机110。
图2是表示逻辑电路32的结构的一部分的电路图。逻辑电路32包括第1逻辑门40、第2逻辑门42、选择器48。
第1逻辑门40是“或”门，生成第1PWM信号Vpwm1和第2PWM信号Vpwm2的逻辑和。将第1逻辑门40的输出信号记作第1信号Sig1。即，Sig1＝Vpwm1∨Vpwm2的关系成立。
第2逻辑门42包括反相器44、“与”门46。反相器44将第2PWM信号Vpwm2反转。“与”门46生成反转后的第2PWM信号Vpwm2与第1PWM信号Vpwm1的逻辑积。将“与”门46的输出信号记作第2信号Sig2。即，Sig2＝Vpwm1∧(*Vpwm2)的关系成立。这里，“*”表示逻辑反转。
选择器48基于输入到图1的模式选择端子106的模式选择信号Vmode，选择从第1逻辑门40输出的第1信号Sig1和从第2逻辑门42输出的第2信号Sig2中的任一者进行输出。驱动电路30基于从选择器48输出的信号Vpwm’驱动风扇电机110。在本实施方式中，将基于第1逻辑门40的输出信号的电机驱动称作第1驱动模式，将基于第2逻辑门42的输出信号的电机驱动称作第2驱动模式。
回到图1。作为驱动电路30的输出级的H桥电路36包括第1高侧开关M1、第2高侧开关M2、第1低侧开关M3、第2低侧开关M4。第1高侧开关M1、第2高侧开关M2是P沟道MOSFET(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)，第1低侧开关M3、第2低侧开关M4是N沟道MOSFET。
第1高侧开关M1和第1低侧开关M3被串联连接在施加电源电压Vdd的电源线和接地之间。第1高侧开关M1与第1低侧开关M3的连接点的电压作为驱动电压经由输出端子108a施加到风扇电机110的一端。第1高侧开关M1、第1低侧开关M3由输入到各栅极的栅极控制信号控制。第1高侧开关M1、第1低侧开关M3被控制成相辅地导通、截止。
从输出端子108a输出并施加到风扇电机110的一端的电压，在第1高侧开关M1导通、第1低侧开关M3截止时成为电源电压Vdd，在第1高侧开关M1截止、第1低侧开关M3导通时成为接地电位0V。
同样地，第2高侧开关M2和第2低侧开关M4也被串联连接在电源线与接地之间。第2高侧开关M2和第2低侧开关M4的连接点的电压经由输出端子108b施加到风扇电机110的另一端。
基于图3说明如上那样构成的冷却装置200的动作。图3的(a)～(e)是表示图1的冷却装置200的动作状态的时序图。图3的(a)表示温度检测电压Vth、最低转速设定电压Vmin以及周期电压Vosc，图3的(b)表示第1PWM信号Vpwm1，图3的(c)表示第2PWM信号Vpwm2，图3的(d)表示第1信号Sig1，图3的(e)表示第2信号Sig2。
当冷却对象的温度下降、热敏电阻Rth的电阻值上升时，从温度检测电路130输出的温度检测电压Vth上升。此时，从第1PWM比较器22输出的第1PWM信号Vpwm1的高电平的期间Th1如图3的(b)所示，随着温度的下降而变短。
另一方面，从第2PWM比较器24输出的第2PWM信号Vpwm2的高电平的期间Th2与温度变化无关，被固定为由最低转速设定电压Vmin确定的最小值Tmin。
在逻辑电路32中，第1逻辑门40所生成的第1信号Sig1由第1PWM信号Vpwm1和第2PWM信号Vpwm2的逻辑和给出。因此，第1信号Sig1的高电平的期间以最低转速设定电压Vmin所确定的最小值Tmin为下限，随着温度变低而逐渐变短。
第2信号Sig2的高电平由第2逻辑门42以第1PWM信号Vpwm1与第2PWM信号Vpwm2的反转信号的逻辑积得出。因此，第2信号Sig2仅在第1PWM信号Vpwm1的高电平期间Th1减去第2PWM信号Vpwm2的高电平期间Th2的期间内成为高电平。
如上所述驱动电路30在第1驱动模式下基于第1信号Sig1驱动风扇电机110，在第2驱动模式下基于第2信号Sig2驱动风扇电机110。图4是表示第1驱动模式和第2驱动模式下的风扇电机110的转速与温度的关系的图。
图4中(I)所示的是第1驱动模式的特性。在第1驱动模式下，温度较低时第1信号Sig1的高电平的期间成为最小值Tmin，所以风扇电机110以最低转速旋转。随着温度上升，第1信号Sig1的高电平的期间变长，风扇电机110的转速呈线性增加。当温度上升，第1信号Sig1的占空比成为100％时，风扇电机110被以全转矩驱动，以最大转速旋转。
下面关注第1驱动模式的特性。如图4中虚线所示，在使用了三输入比较器时，在最低转速附近，温度与转速的关系的线性度被破坏。与此不同，在本实施方式的电机驱动装置100中，不使用三输入比较器，而是使用两个比较器对温度检测电压Vth和最低转速设定电压Vmin进行脉冲宽度调制，所以不容易受到比较器的输入偏置电压的影响。其结果，如图4的实线(I)所示，在最低转速附近也能够不破坏线性度地驱动风扇电机110。
接下来关注第2驱动模式的特性。在第2驱动模式下，第2信号Sig2的高电平的期间随着温度的变低，不受最小值Tmin限制地继续变短，最终成为0。其结果，在温度较低时，风扇电机110的转速接近于0。第2信号Sig2的高电平的期间与第1信号Sig1的高电平的期间相比，要短最小值Tmin量。因此，第2驱动模式下的风扇电机110的转速比第1驱动模式下的转速也要偏移Δrpm量。当温度上升时，第1PWM信号Vpwm1的高电平的期间Th1变得等于周期电压Vosc的周期时间Tp，占空比成为100％。此时，第2信号Sig2的高电平的期间成为(Tp-Tmin)，风扇电机110的转速被限制。
如上所述基于本实施方式的电机驱动装置100，通过切换第1驱动模式和第2驱动模式，能够根据冷却对象的状态等合适地切换风扇电机110的控制方法。
另外，在本实施方式的电机驱动装置100中，通过构成为能够通过外装的电阻来改变放大器10的增益，能够得到以下效果。
图5的(a)是表示使用热敏电阻构成温度检测电路130时的温度与温度检测电压Vth的关系的图。如图5的(a)所示，在温度检测电压Vth与温度的关系不成为直线时，风扇电机110的转速与温度的关系如图4所示那样不成为直线，如图5的(b)中实线所示线性度变差。
在这样的情况下，通过增大放大器10的增益，能够得到如图5的(b)中虚线所示那样的线性度良好的转速与温度的关系。即，在放大器10的增益较低时，在图5的(a)中以ΔVth所示的电压范围内生成第1PWM信号Vpwm1。与此不同，在将放大器10的增益设定得较大时，变成以图5的(a)中ΔVth’所示的电压范围生成第1PWM信号Vpwm1。在这样的情况下，虽然温度的动态范围变窄，但能够使用温度检测电压Vth相对于温度呈线性变化的范围，所以在想要针对温度呈线性地控制风扇电机110的情况下是有效的。
(第2实施方式)
在第1实施方式中，设定为对最低转速设定端子104输入预定的最低转速设定电压Vmin的情况。与此不同，在第2实施方式中，说明积极地改变输入到最低转速设定端子104的电压来控制风扇电机110的转速的技术。
图6是表示第2实施方式的冷却装置200的结构的电路图。本实施方式的冷却装置200在图1的冷却装置200的基础上还具有平滑电路140。该冷却装置200被输入控制驱动对象的风扇电机110的转速的、被脉冲宽度调制了的控制信号Vcnt，基于该控制信号Vcnt控制风扇电机110。在本实施方式中，电机驱动装置100的结构与图1是一样的。控制信号Vcnt是从连接在冷却装置200的外部的控制部输出的。
平滑电路140使控制风扇电机110的转速的被脉冲宽度调制了的控制信号Vcnt平滑化，作为直流的旋转控制电压Vcnt’输出。平滑电路140可以使用分立元件构成在电机驱动装置100的外部，也可以集成在电机驱动装置100的内部。平滑电路140包括第1晶体管Q1、第2晶体管Q2、电容C1、第1电阻R1、第2电阻R2。
第1晶体管Q1的基极被输入控制信号Vcnt，射极接地。第1电阻R1的一端与第1晶体管Q1的集电极相连，另一端被施加预定的电压Vref。第2晶体管Q2的基极与第1晶体管Q1的集电极相连，射极接地。第2电阻R2的一端与第2晶体管Q2的集电极相连，另一端被施加预定的电压Vref。电容C1连接在第2晶体管Q2的集电极与接地之间。平滑电路140将第2晶体管Q2的集电极所呈现的信号作为直流的旋转控制电压Vcnt输出。
通过本实施方式的冷却装置200，能够根据从外部输入的控制信号Vcnt的占空比控制风扇电机110的旋转。即，控制信号Vcnt的占空比越大，从图6的平滑电路140输出的旋转控制电压Vcnt’的电压值就越大。第2PWM比较器24将旋转控制电压Vcnt’与周期电压Vosc进行比较，输出第2PWM信号Vpwm2。如第1实施方式中所说明的那样，旋转控制电压Vcnt’越大，第2PWM信号Vpwm2的占空比就越小。
图7是表示第2实施方式的冷却装置200的、第2驱动模式时的风扇电机110的转速与温度的关系的图。如上所述在第2驱动模式下，第2信号Sig2的占空比成为第1PWM信号Vpwm1的占空比减去第2PWM信号Vpwm2的占空比后的值。因此，控制信号Vcnt的占空比较大、即旋转控制电压Vcnt’较大时，第2PWM信号Vpwm2的占空比变小，所以风扇电机110的转速变高。随着控制信号Vcnt的占空比逐渐变小，第2PWM信号Vpwm2的占空比变大，相反第2信号Sig2的占空比变小，所以电机的转速变低。
如上所述根据第2实施方式的电机驱动装置100，能够反映温度和控制电压Vcnt两者地进行风扇电机110的旋转控制。另外，也可以从外部直接向电机驱动装置100的最低转速设定端子104输入旋转控制电压Vcnt’。
上述实施方式只是例示，可以对其各结构要件、各处理流程的组合做出各种各样的变形例，本领域技术人员能够理解这些变形例也包括在本发明的范围内。
在实施方式中，对将电机驱动装置100一体集成在一个LSI中的情况进行了说明，但本发明不限于此，既可以是一部分结构要件作为分立元件、芯片部件设置在LSI的外部，也可以利用多个LSI来构成。例如，驱动电路30的H桥电路36也可以使用分立的功率晶体管来构成。
此外，对于在实施方式中使用的晶体管，也可以将双极型晶体管和FET相互置换。
在实施方式中说明的高电平、低电平的逻辑值的设定只是一例，可以通过用反相器等使之适当反转而自由变更。例如，对于温度检测电路130，也可以将电阻R10和热敏电阻Rth反过来接。此时，温度与温度检测电压Vth的关系与实施方式中的相反，但通过进行逻辑反转，能够得到与实施方式同样的作用和效果。
基于实施方式对本发明进行了说明，但实施方式只不过是阐明本发明的原理、应用，显然在不脱离权利要求书所规定的本发明的思想的范围内，可以对实施方式进行各种变形及配置的变更。
〔工业可利用性〕
本发明可适用于电机的驱动技术。

Claims (8)

1.一种电机驱动装置，包括：
第1脉冲宽度调制比较器，将依赖于温度的温度检测电压与周期电压进行比较，输出第1脉冲宽度调制信号；
第2脉冲宽度调制比较器，将指示驱动对象的电机的最低转速的最低转速设定电压与上述周期电压进行比较，输出第2脉冲宽度调制信号；以及
驱动电路，通过逻辑运算将从上述第1脉冲宽度调制比较器、第2脉冲宽度调制比较器输出的上述第1脉冲宽度调制信号和第2脉冲宽度调制信号合成，来驱动上述驱动对象的电机。
2.根据权利要求1所述的电机驱动装置，其特征在于：
上述驱动电路包括
第1逻辑门，生成上述第1脉冲宽度调制信号与上述第2脉冲宽度调制信号的逻辑和，
第2逻辑门，生成上述第1脉冲宽度调制信号、第2脉冲宽度调制信号中的任一个信号与另一者的反转信号的逻辑积，以及
选择部，切换基于上述第1逻辑门的输出信号的第1驱动模式和基于上述第2逻辑门的输出信号的第2驱动模式。
3.根据权利要求1或2所述的电机驱动装置，其特征在于：
还包括对上述温度检测电压进行放大的放大器，上述第1脉冲宽度调制比较器通过对上述放大器的输出信号与上述周期电压进行比较，生成上述第1脉冲宽度调制信号。
4.根据权利要求3所述的电机驱动装置，其特征在于：
上述放大器被构成为可通过外装的电阻调节其增益。
5.根据权利要求1或2所述的电机驱动装置，其特征在于：
还包括平滑电路，将控制驱动对象的电机的转速的被脉冲宽度调制了的控制信号平滑化，作为旋转控制电压输出；
上述第2脉冲宽度调制比较器以上述旋转控制电压取代上述最低转速设定电压来与上述周期电压进行比较，输出上述第2脉冲宽度调制信号。
6.根据权利要求5所述的电机驱动装置，其特征在于：
上述平滑电路包括
第1晶体管，其基极被输入上述控制信号，射极接地，
第1电阻，其一端与上述第1晶体管的集电极相连，另一端被施加预定的电压，
第2晶体管，其基极与上述第1晶体管和上述第1电阻的连接点相连，射极接地，
第2电阻，其一端与上述第2晶体管的集电极相连，另一端被施加上述预定的电压，以及
电容，被连接在上述第2晶体管的集电极与接地之间，
并且，将上述第2晶体管的集电极所呈现的信号作为上述旋转控制电压输出。
7.根据权利要求1或2所述的电机驱动装置，其特征在于：
被一体集成在一个半导体衬底上。
8.一种冷却装置，其特征在于，包括：
风扇电机；和
驱动上述风扇电机的权利要求1或2所述的电机驱动装置。
CNA2006800262239A 2005-08-26 2006-08-23 电机驱动装置及使用了它的冷却装置 Pending CN101223687A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP246103/2005 2005-08-26
JP2005246103A JP2007060869A (ja) 2005-08-26 2005-08-26 モータ駆動装置、方法およびそれを用いた冷却装置ならびに電子機器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101223687A true CN101223687A (zh) 2008-07-16

Family

ID=37771581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2006800262239A Pending CN101223687A (zh) 2005-08-26 2006-08-23 电机驱动装置及使用了它的冷却装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7796867B2 (zh)
JP (1) JP2007060869A (zh)
KR (1) KR20080041250A (zh)
CN (1) CN101223687A (zh)
TW (1) TW200713792A (zh)
WO (1) WO2007023839A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102237850A (zh) * 2010-05-05 2011-11-09 普诚科技股份有限公司 应用于多种控制模式的马达控制电路
CN102594234A (zh) * 2012-03-16 2012-07-18 大连连顺电子有限公司 可调速的单相无刷直流风扇驱动集成电路
CN109209977A (zh) * 2018-11-28 2019-01-15 郑州云海信息技术有限公司 一种对风扇调速的pwm控制装置及其应用方法
CN111596744A (zh) * 2019-12-11 2020-08-28 北京科纬科技有限公司 一种智能控制计算机

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4948890B2 (ja) * 2005-08-29 2012-06-06 ローム株式会社 モータ駆動装置及びこれを用いた電気機器
JP5196811B2 (ja) * 2007-03-06 2013-05-15 ローム株式会社 モータ駆動装置及びこれを用いた電気機器
JP5009672B2 (ja) 2007-04-13 2012-08-22 株式会社マキタ モータ制御装置とそれを用いた電動工具
JP5009673B2 (ja) 2007-04-13 2012-08-22 株式会社マキタ モータ制御装置とそれを用いた電動工具
JP5250752B2 (ja) * 2007-06-13 2013-07-31 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー モータ速度制御回路
US8280559B2 (en) * 2008-06-11 2012-10-02 Advanced Micro Devices, Inc. Apparatus and method for providing cooling to multiple components
CN102042250B (zh) * 2009-10-20 2015-04-15 淮南东正电子科技有限公司 风扇控制系统
CN102200789A (zh) * 2010-03-22 2011-09-28 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 温度监控装置
CN102208892B (zh) * 2010-03-25 2016-02-17 罗姆股份有限公司 电机驱动电路、冷却装置、电子设备、定时检测电路
GB2479915B (en) * 2010-04-29 2016-03-23 Ge Oil & Gas Uk Ltd Well production shut down
TWI407284B (zh) * 2010-09-30 2013-09-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 風扇控制電路
CN102444603A (zh) * 2010-10-13 2012-05-09 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 风扇控制电路
US8981601B2 (en) 2011-07-06 2015-03-17 Technologie Demtroys Inc. Method of operating a remotely-controlled switching device of an energy management system
KR101250614B1 (ko) * 2011-12-14 2013-04-03 삼성전기주식회사 모터 제어 회로, 모터 구동 장치, 및 모터 제어 방법
CN103573666A (zh) * 2012-08-07 2014-02-12 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 风扇控制电路
CN103457533B (zh) * 2013-09-13 2015-08-05 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 一种可控直线电机控制驱动电路
CN104389806B (zh) * 2014-12-19 2016-05-11 浙江比洛德传动技术有限公司 一种适用于车辆散热系统的风机智能控制装置
JP7050519B2 (ja) * 2018-02-16 2022-04-08 ローム株式会社 ファンモータ駆動回路ならびにそれを用いた冷却装置および電子機器
US11567477B2 (en) * 2020-08-31 2023-01-31 Sea Sonic Electronics Co., Ltd. Fan driving circuit with temperature compensation

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0389893A (ja) 1989-09-01 1991-04-15 Nippondenso Co Ltd 電動機の過負荷検出装置
JPH0731190A (ja) 1993-07-14 1995-01-31 Nec Shizuoka Ltd ファンモータの駆動回路
US6040668A (en) * 1996-11-14 2000-03-21 Telcom Semiconductor, Inc. Monolithic fan controller
JPH114975A (ja) 1997-06-18 1999-01-12 Futaba Corp 直流モータ制御回路
JP4112770B2 (ja) 2000-03-31 2008-07-02 富士通株式会社 冷却ファン制御装置および電子装置
JP3653516B2 (ja) 2002-10-31 2005-05-25 三洋電機株式会社 単相モータ用駆動回路、及び単相モータの駆動方法
JP2003309959A (ja) 2003-03-10 2003-10-31 Sharp Corp ホールｉｃを用いたファンモータ装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102237850A (zh) * 2010-05-05 2011-11-09 普诚科技股份有限公司 应用于多种控制模式的马达控制电路
CN102237850B (zh) * 2010-05-05 2013-07-31 普诚科技股份有限公司 应用于多种控制模式的马达控制电路
CN102594234A (zh) * 2012-03-16 2012-07-18 大连连顺电子有限公司 可调速的单相无刷直流风扇驱动集成电路
CN102594234B (zh) * 2012-03-16 2015-02-18 大连连顺电子有限公司 可调速的单相无刷直流风扇驱动集成电路
CN109209977A (zh) * 2018-11-28 2019-01-15 郑州云海信息技术有限公司 一种对风扇调速的pwm控制装置及其应用方法
CN109209977B (zh) * 2018-11-28 2023-08-22 郑州云海信息技术有限公司 一种对风扇调速的pwm控制装置及其应用方法
CN111596744A (zh) * 2019-12-11 2020-08-28 北京科纬科技有限公司 一种智能控制计算机
CN111596744B (zh) * 2019-12-11 2022-07-19 成都凌亚科技有限公司 一种智能控制计算机

Also Published As

Publication number Publication date
TW200713792A (en) 2007-04-01
US7796867B2 (en) 2010-09-14
US20090096402A1 (en) 2009-04-16
KR20080041250A (ko) 2008-05-09
JP2007060869A (ja) 2007-03-08
WO2007023839A1 (ja) 2007-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101223687A (zh) 电机驱动装置及使用了它的冷却装置
CN101233676B (zh) 电机驱动装置、方法及使用了它的冷却装置
US7786688B2 (en) Motor drive circuit
CN1722041B (zh) 脉冲宽度调制风扇控制
US9954476B2 (en) Motor driving apparatus
CN101286719B (zh) 电机驱动装置、堵转保护方法及使用了它的冷却装置
CN101199109B (zh) 电机驱动电路、方法及使用了它的冷却装置
US7702223B2 (en) Circuit for controlling rotation speed of computer fan
TWI398089B (zh) 馬達轉速控制方法與電路
TWI687040B (zh) 馬達驅動電路、冷卻裝置及電子機器
US8248016B2 (en) Fan circuit
CN101442284A (zh) 马达驱动电路、风扇马达、电子设备及笔记本个人计算机
US20120068652A1 (en) Fan drive circuit for electronic device
JP6139974B2 (ja) ファンモータ駆動装置、駆動方法ならびにそれを用いた冷却装置および電子機器
JP2008134604A (ja) ランプドライバ付きの高電圧ゲート駆動ｉｃ
CN100417002C (zh) 风扇马达的驱动装置
CN101498944B (zh) 马达转速控制方法
CN101006638A (zh) 风扇电动机驱动装置以及冷却装置
CN117411386A (zh) 驱动器系统和用于对电机进行被动式制动的方法
JP4192570B2 (ja) 電力変換装置の回路定数設定方法
JP2006174542A (ja) モータ駆動装置および冷却装置
CN101364779A (zh) 直流无刷式风扇马达的定电流定电压驱动电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication