CN101316088B

CN101316088B - 无刷电动机的旋转位置感测系统

Info

Publication number: CN101316088B
Application number: CN2008101093351A
Authority: CN
Inventors: 金森淳; 吉村聪史
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2007-05-28
Filing date: 2008-05-28
Publication date: 2012-01-04
Anticipated expiration: 2028-05-28
Also published as: JP4428440B2; CN101316088A; JP2009011143A

Abstract

一种转子位置检测电路(23+22)包括：第一位置检测电路(27)，其具有用于对在相线圈(6U、6V、6W)中感应出来的相电压进行整形的低通滤波器(10U、10V、10W)、以及第一比较器(12U、12V、12W)，其将低通滤波器的输出电压与阈值电平进行比较以形成第一转子位置信号；以及第二位置检测电路(28)，其具有第二比较器(28U、28V、28W)和控制单元(22)，其中所述第二比较器(28U、28V、28W)用于将所述相电压与阈值电压进行比较，而所述控制单元(22)用于对第二比较器(28U、28V、28W)的输出电压进行数字处理，以形成第二转子位置信号。在所述无刷DC电动机(3)的转速在可测量的范围内时，控制单元(22)利用所述第二转子位置信号来校正所述第一转子位置信号，以便提供最终的转子位置信号。

Description

无刷电动机的旋转位置感测系统

技术领域

本发明涉及一种无刷电动机驱动系统，其通过感测其转子的转子位置来驱动无刷DC电动机，并且具体涉及一种系统和方法，其基于在无刷电动机的相线圈中感应出来的电压来感测无刷DC电动机的转子位置

背景技术

JP-A-62-123979、JP-A-9-266690以及JP-A-7-288992分别公开了无刷DC电动机驱动系统，在该无刷DC电动机驱动系统中，无刷DC电动机基于它们的转子的转子位置进行工作，其中，所述转子位置由在其定子线圈中感应出来的相电压来检测。

JP-A62-123979所公开的无刷DC电动机可以用于鼓风电动机，该鼓风电动机将冷却风扇作为负载，以便利用类似于本申请的图11的所示方式对汽车的散热器进行冷却。也就是说，无刷DC电动机驱动系统包括无刷DC电动机3、逆变器4、控制单元7、栅极驱动器8以及转子位置检测电路9。逆变器4由三相桥式电路构成，该三相桥式电路具有六个功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)5a、5b、5c、5d、5e和5f。逆变器4具有分别与DC电动机3的三个相线圈6U、6V、6W连接的三个输出端子。逆变器4由控制单元7经由栅极驱动器8控制，该栅极驱动器8向MOSFET 5a、5b、5c、5d、5e和5f的栅极提供驱动信号，以便逆变器向无刷DC电动机3输出PWM信号。转子位置检测电路9检测无刷DC电动机3的转子的转子位置，并且将该转子位置信号发送到控制单元7。转子位置检测电路9包括三个低通滤波器10U、10V、10W，它们中的每一个由下列器件构成：电容器Cu、Cu或Cw和电阻器Ru、Rv或Rw、三个缓冲放大器11U、11V、11W和三个比较器12U、12V、12W。每个低通滤波器10U、10V、10W的输入端子连接到分压电阻器R_1U-R_2U、R_1V-R_2V或R_1W-R_2W的接合点，这些分压电阻器分别连接在逆变器4的输出端子和地之间。

当电动机3运行时，控制单元7向逆变器提供预置模式的电功率，以便提供PWM开关信号。当电动机3运行时，在定子线圈6U、6V、6W的每一个中都感应出相电压，并且该相电压叠加在PWM开关信号上，如图12A所示，在图12A中，仅示出了U相定子线圈6U中的电压波形。低通滤波器10U、10V、10W去除开关信号，并且对相电压进行整形，以输出如图12B所示的正弦电压信号。然后，比较器12U、12V和12W分别将正弦电压信号与虚拟中性点电压电平进行比较，并且输出长方形的转子位置信号，如图12C所示。

从外部的电控制单元向控制单元7提供控制信号，以便控制PWM开关信号的占空比。控制单元7还设置了开关时序(timing)，以便形成要被输出到栅极驱动器8的驱动信号。

当感应电压通过低通滤波器10U、10V、10W中的一个时，相延迟随着电动机(或转子)的转速的增加而增加，如图15B所示。在低通滤波器的时间常数如图15B所示增加的情况下，尽管相移在90度的相延迟处变得稳定，但是低通滤波器的增益随着其时间常数的增加而减小，如图15A所示。此外，当通常设置在汽车的散热器附近的低通滤波器的温度改变时，相移发生变化。因此，难以将相移控制为稳定的(例如90度的)相角。

除省略了低通滤波器10U、10V、10W外，JP-A-9-266690所公开的无刷DC电动机驱动系统在结构上也具有类似的转子位置检测系统，如图13所示。通过将感应电压与参考电压电平进行比较，该控制单元检测感应电压波形的过零点，并且提供导通时序，这些导通时序在30度相角时彼此不同，如图14所示。

然而，当无刷DC电动机的转速由于电流流经二极管而变得高于特定值时，无法检测到过零点，其中所述二极管中的每一个连接在逆变器的MOSFET中的一个的两端，如图16A所示。当相信号的相位超前了30度以上的电角度时，也无法检测到过零点。

JP-A-7-288992中所示的无刷DC电动机驱动系统的控制单元通过将电动机的机械中性点与由电阻器电路形成的虚拟中性点进行比较来检测三次谐波分量，由此检测转子的转子位置。

然而，难以将这种系统应用于其中包括具有Δ连接的相线圈的无刷DC电动机的系统中，原因在于它需要将转子位置检测电路与机械中性点相连，而在相线圈为Δ连接的电动机中不存在机械中性点。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种改进的转子位置检测电路，其可以应用于相线圈为Δ连接的无刷DC电动机以及相线圈为星形连接的无刷DC电动机。

本发明的另一个目的是提供一种改进的转子位置检测电路，其可以有效地降低在PWM开关控制过程中产生的高频噪声。

根据本发明的特征，提供了一种无刷DC电动机驱动系统，包括：具有多个相线圈的无刷DC电动机；所述相线圈之间的线，其用于检测在所述多个相线圈内的一个相线圈中感应出来的相电压；转子位置检测电路，其用于检测所述无刷DC电动机的转子位置，所述转子位置检测电路包括：第一位置检测电路，其包括与用于检测电压的所述线相连接的低通滤波器、以及第一比较器，所述第一比较器将所述低通滤波器的输出电压与阈值电平进行比较以形成第一转子位置信号；以及第二位置检测电路，其包括第二比较器，所述第二比较器用于将所述相电压与阈值电压进行比较；以及控制单元，用于对所述第二比较器的输出电压进行数字处理，以形成第二转子位置信号，以及用于当所述无刷DC电动机的转速在可测量的范围内时，利用所述第二转子位置信号来校正所述第一转子位置信号，以提供最终的转子位置。

所述第一转子位置信号可以在相当宽的速度范围上指示转子位置，但该转子位置可能不精确。另一方面，第二转子位置信号可以在转子的有限速度范围内指示精确的转子位置。通过将所述第一转子位置检测电路与所述第二转子位置检测电路进行组合，上述发明在宽的速度范围上提供了精确的转子位置信号。

在上述无刷DC电动机驱动系统，控制单元可以存储校正图，所述校正图存储多个校正值，所述多个校正值中的每一个校正值对应于所述无刷DC电动机的一个转速，从而当所述电动机的转速不在所述可测量范围内时，利用存储在所述校正图中的所述多个校正值中的一个校正值而不是所述第二转子位置信号来校正所述第一转子位置信号；当所述无刷DC电动机的转速不在所述可测量范围内时，所述控制单元基于所述第二转子位置信号来形成近似值，并且利用根据所述近似值计算的校正值来校正所述第一转子位置信号；可以增加电流检测电路，其用于检测流经所述多个相线圈中至少一个相线圈的电流量，从而所述控制单元基于所述电流量来设置所述可测量范围；所述第二位置检测电路包括多个比较器，所述多个比较器中的每一个比较器都与所述多个相线圈中的一个相线圈相连接，以提供所述第二转子位置信号来校正与每个所述相线圈相对应的所述第一转子位置信号。

在该无刷DC电动机驱动系统中，当所述无刷DC电动机的转速不在所述可测量范围的上限和所述可测量范围的下限之间时，所述控制单元可以利用存储在所述校正图中的所述多个校正值中的一个校正值来校正所述第一转子位置信号。

因此，可以在更加宽的转速范围内精确地检测所述无刷DC电动机的转子位置。

本发明提供的无刷DC电动机驱动系统，其可以应用于相线圈为Δ连接的无刷DC电动机以及相线圈为星形连接的无刷DC电动机。

根据本发明的另一个特征，无刷DC电动机驱动系统包括电动机驱动电路，所述电动机驱动电路在所述转子位置检测电路所提供的时序驱动无刷DC电动机。

在该无刷DC电动机驱动系统中，所述控制单元可以包括相移计算装置和导通时序设置装置，其中，所述相移计算装置用于计算所述第一转子位置信号和所述第二转子位置信号之间的相移，而所述导通时序设置装置用于基于所述第一转子位置信号的相位来设置所述电动机驱动电路的导通时序。所述电动机驱动电路可以包括与所述无刷DC电动机相连接的逆变器和用于驱动所述逆变器的栅极驱动器。所述控制单元可以存储校正图，所述校正图存储多个校正值，所述多个校正值中的每一个校正值对应于所述无刷DC电动机的一个转速。当所述无刷DC电动机的转速不在所述可测量范围内时，所述导通时序设置装置基于所述多个校正值中的一个校正值来设置所述导通时序。所述导通时序设置装置可以将n乘以60度的电角度加到所述第一转子位置信号的相位上，或者加到所述多个校正值中的一个校正值上，以设置所述导通时序，这里，n是自然数。

该无刷DC电动机驱动系统还可以包括电流检测电路，其用于检测流经所述多个相线圈中至少一个相线圈的电流量。在该情况下，所述控制单元基于所述电流量来设置所述可测量范围。

本发明的另一个目的是提供一种用于驱动具有多个相线圈的无刷DC电动机的改进方法。

根据本发明的特征，方法包括：获取在所述多个相线圈内的一个相线圈中感应出来的相电压；将所述相电压传送通过低通滤波器，以提供波形的相信号；通过第一比较器，将所述波形的相信号与阈值电平进行比较以提供第一转子位置信号；通过第二比较器，直接将所述相电压与阈值电平进行比较以得到输出信号；对所述输出信号进行数字处理以提供第二转子位置信号；以及当所述电动机的转速在可测量范围内时，利用所述第二转子位置信号来校正所述第一转子位置信号，以提供最终的转子位置信号。

本方法还可以包括：将PWM控制信号提供给所述无刷DC电动机的多个相线圈，并且存储多个校正值(所述多个校正值中的每一个校正值对应于所述无刷DC电动机的一个转速)，或者基于所述第二转子位置信号形成近似值。在这种情况下，当所述电动机的转速不在可测量范围内时，所述第一转子位置信号由所述多个校正值中的一个校正值来校正，或者所述第一转子位置信号由根据所述近似值计算的校正值来校正。

附图说明

通过学习下列详细描述、所附权利要求和附图，本发明的其它目的、特征和特点以及本发明的相关部件的功能将变得清楚。在附图中：

图1是根据本发明第一实施例的无刷DC电动机驱动系统的电路图；

图2A、图2B、图2C和图2D示出了由电动机驱动系统的控制单元所执行的数字处理；

图3A、图3B和图3C示出了当DC无刷电动机的转速改变时的相移；

图4示出了当DC无刷电动机驱动冷却风扇时其转速范围，在其中进行了相位校正；

图5是根据U相转子位置信号的上升沿来形成导通信号和关断信号的流程图；

图6A、图6B、图6C、图6D、图6E、图6F和图6G示出了第二转子位置信号的屏蔽步骤和第一转子位置信号的相位校正步骤；

图7A、图7B、图7C和图7D是对应于图5所示的流程图的时序图；

图8A和图8B示出了根据本发明第二实施例的无刷DC电动机的操作；

图9是根据本发明第三实施例的利用无刷DC电动机驱动系统的第一和第二转子位置信号形成导通信号的过程的流程图；

图10是根据本发明第四实施例的无刷DC电动机驱动系统的电路图；

图11是现有技术的无刷DC电动机驱动系统的电路图；

图12A、图12B和图12C示出了在图11所示的现有技术的无刷DC电动机驱动系统中的感应电压波形的相移；

图13是另一现有技术的无刷DC电动机驱动系统的电路图；

图14A、图14B和图14C示出了图13所示的现有技术的电动机驱动系统的相移；

图15A和图15B示出了图11所示的现有技术的无刷DC电动机驱动系统的转速的问题；以及

图16A和图16B示出了图13所示的现有技术的电动机驱动系统的转速的问题。

具体实施方式

下面将参照附图描述根据本发明的四个优选实施例。

下面将参照图1-图7来描述根据本发明第一实施例的无刷DC电动机驱动系统21。无刷DC电动机驱动系统21由电池2供电，以驱动冷却风扇41，该冷却风扇41向车辆引擎的散热器42和车辆的空调系统的冷凝器43提供冷空气。无刷DC电动机驱动系统21包括无刷DC电动机3、逆变器4、栅极驱动器8、控制单元22、转子位置检测电路23和电流检测电路25。

无刷DC电动机3具有星形连接的三个相线圈6U、6V、6W。逆变器4由三相桥式电路构成，该三相桥式电路具有六个金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)5a、5b、5c、5d、5e、5f，该逆变器电路4具有分别与DC电动机3的三个相线圈6U、6V、6W连接的三个输出端子，并且它还具有连接在低压侧MOSFET 5d、5e、5f的源极与地之间的分流电阻器24。该分流电阻器24还在它的两端与电流检测电路25的一对输入端子连接，将该电流检测电路25的输出信号提供给控制单元22。

电流检测电路25检测流经分流电阻器24的电流量，并且将表示该电流量的信号发送给控制单元22。转子位置检测电路23包括第一位置检测电路27和第二位置检测电路28。第一位置检测电路27包括三个低通滤波器10U、10V、10W、三个缓冲放大器11U、11V、11W、三个第一比较器12U、12V、12W等。第二位置检测电路28包括三个第二比较器28U、28V、28W。

第一位置检测电路27的第一比较器12U、12V、12W的输入端子经由低通滤波器10U、10V、10W、(这里未示出，但在图11示出的)分压电阻器、以及缓冲放大器11U、11V、11W与相线圈6U、6V、6W连接。第二比较器28U、28V、28W连接到相线圈6U、6V、6W，其中未使用任何电路。第二比较器28U、28V、28W将相线圈6U、6V、6W中的每一个的相电压与虚拟中性点电压电平进行比较。

控制单元22基于第二比较器28U、28V、28W的输出信号来形成第二转子位置信号。

如图2A所示，第二比较器28U、28V、28W的输入信号中的每一个都是相电压，该相电压具有由脉冲宽度调制(PWM)信号引起的开关波形。输入信号包括由开关操作产生的过冲电压。第二比较器28U、28V、28W中的每一个将其输入信号的电压与阈值电压(中性点电压)进行比较，并且提供输出信号，如图2B所示。

在电流经MOSFET 5a、5b、5c、5d、5e、5f的二极管回流的时间段(回流时间段)，控制单元22屏蔽第二比较器28U、28V、28W的输出信号。在PWM信号下降的时间段，控制单元22也同步于PWM信号对第二比较器28U、28V、28W的输出信号进行屏蔽，直到该PWM信号升高为止，并且在包括过冲电压的短暂时间段，控制单元22也对第二比较器28U、28V、28W的输出信号进行屏蔽，如图2D所示。顺便提及，图2C对应于图2B的圆圈部分II-C。

当电动机3运行在某一低速范围中时，PWM信号的占空比变得非常小，从而屏蔽了第二比较器28U、28V、28W的输出信号的整个部分。如果载波频率是20kHz并且屏蔽时间段是5微秒，那么可检测到的占空比应该大于10％。

另一方面，在电动机3运行在某一高速范围中时，感应电压的宽度(过零点间的宽度)变得短到无法检测。因为风扇负载在转速增加时变重，因此电流经二极管回流的流回时间段变得更长。结果，在回流时间段中，屏蔽了过零点中的一个。例如，如果电动机3由导通时间段相对于0度超前角是120度的PWM信号驱动，那么过零点位于60度时间段的中部。因此，如果回流时间段变得长于30度电角度，那么过零点被屏蔽。

当电动机3空载运行时，相移将近90度，如图3A中的粗实线所表示的。也就是说，90度的相移对应于当超前角是0时的导通时序。

因为负载电流在电动机3的负载是冷却风扇41的情况下随着转速的增加而增加，因此回流时间段增加。因此，低通滤波器10U、10V、10W的电容器的充电时间变得更短，并且相移随着转速的增加而减小，如图3A中的细实线所示。

在某一低速范围和某一高速范围两者下，可以借助于数据表或校正图来检测转子位置，在该数据表或校正图中，存储了转速和相移之间的关系，如图4所示。

下面将参照图5、图6A-6G和图7A-7D来描述控制单元22的操作，其中基于第二转子位置信号的上升沿来形成导通信号。

如图6C和图7B所示，当控制单元22在步骤S1检测到由第二转子位置检测电路28输出的被屏蔽的第二转子位置信号的上升沿时，它在S2启动计数器Au。这些步骤与下列步骤分开执行。

顺便提及，第二转子位置检测电路28利用图6A和图7A所示的在电动机3的U相线圈中感应出来的U相电压来提供图6B中的U相的第二转子位置信号。

同时，当在电动机3的U相线圈中感应出U相信号时，第一转子位置检测电路利用图6D所示的U相低通滤波器10U的输出信号来提供图6E和图7C所示的U相信号。顺便提及，在图7D中示出V相的转子位置信号。

如图6E所示，当控制单元22在S3检测到由第一转子位置检测电路27输出的第二转子位置信号的上升沿时，它在S4停止计数器Au和计数器B。顺便提及，计数器Au检测第一转子位置信号和第二转子位置信号的上升沿之间的间隔。

当检测到任意相的第一转子位置信号和第二转子位置信号的上升沿中的一个时，计数器B停止。随后，控制单元22利用计数器B的计数值来计算对应于60度电角度的时间段和电动机(或转子)的转速，并且在S5再次启动计数器3。控制单元22还利用计数器Au的计数值和电动机3的转速来计算第一转子位置信号的相移。

然后，控制单元22在S7检查电动机3的转速是否在500rpm和2000rpm之间、在S8检查逆变器4的PWM信号的占空比是否不小于10％、以及在S9检查在S6计算的相移是否在50度和90度之间。换言之，步骤S7、S8用于检查是否可以利用由第二位置检测电路28提供的转子位置数据，而步骤S9用于检查是否可以利用由第二位置检测电路28所提供的相移数据。

如果在S7、S8和S9的所有检查结果为“是”，那么在S10为在S6计算的相移计算校正值。另一方面，如果在步骤S7、S8和S9的结果中的任一个为“否”，那么在S11通过使用校正图来计算校正值，这里，校正值＝90度-相移的角度。

此后，在S12，执行对导通时序的校正，这里将校正值和60度的电角度(或者是60度倍数的角度)加到由第一转子位置电路27输出的U相转子位置信号的上升沿的相角上，以提供U相的上臂的关断时序(MOSFET 5a的栅极)和V相的上臂的导通时序(MOSFET 5b的栅极)，如图6F所示。顺便提及，如果导通时序提前了某个角度，那么从校正后的时序减去该角度，如图6G所示。

在导通每个120度电角度的情况下，按照如下来校正时序：

U相信号上升→关断U相的上臂，并且导通V相的上臂；

U相信号下降→导通V相的下臂，并且关断U相的下臂；

V相信号上升→导通W相的上臂，并且关断V相的上臂；以及

V相信号下降→导通W相的下臂，并且关断V相的下臂；

W相信号上升→关断W相的上臂，并且导通U相的上臂；以及

V相信号下降→关断W相的下臂，并且导通U相的上臂。

如果在S11通过使用校正图所计算的校正值是正数并且比用于计算校正值的时间短，那么在导通时序未被提前的情况下在S12不需要将60度电角度加到校正值上。也就是说，应该采用图6F所示的导通信号。在这种情况下，将上述校正值加到第一转子位置电路的输出信号的上升沿上，以便提供W相的下臂的导通时序和V相的下臂的关断时序。通常，当电流供应增大时，相移超前90度电角度，并且省略加上60度电角度是可行的，并且是更加优选的。

在这种情况下，导通时序如下。

U相信号上升→导通W相的下臂，并且关断V相的下臂；

U相信号下降→导通W相的上臂，并且关断V相的上臂；

V相信号上升→导通U相的下臂，并且关断W相的下臂；以及

V相信号下降→导通U相的上臂，并且关断W相的上臂；

W相信号上升→导通V相的下臂，并且关断U相的下臂；以及

V相信号下降→导通V相的上臂，并且关断U相的上臂。

将参照图5和图8A-8D来描述根据本发明第二实施例的无刷DC电动机驱动系统。

代替图5所示的步骤S7(其中最大转速被固定为2000rpm)，最大速度随着电流检测电路25检测到的电流而改变。

如果三相电动机3的磁极数是十(10)，那么可以用下式表示最大转速N_max。

N_max＝(60/t_mask)×(2/10)×(30度/360度)，其中t_mask是屏蔽时间。

如图8A和图8B所示，回流时间段和最大转速N_max随着电流量的增加而线性相加。相应地，控制单元22设置最大转速N_max，以便使电动机3的运行速度范围更宽。

将参照图9来描述根据本发明第三实施例的无刷DC电动机驱动系统。

除了控制单元22的操作以外，本实施例与第一实施例大致相同。也就是说，图5所示的第一实施例的步骤S7由本实施例中的步骤S7L和S7H代替，如图9所示。在S7L，检查转速是否是500rpm或者高于500rpm，而在S7H，检查转速是否是2000rpm或者低于2000rpm。如果这两个检查结果都为“是”，那么随后执行第一实施例的步骤S8-S12。另一方面，如果任一检查结果为“否”，那么随后执行第一实施例的步骤S11、S12。在步骤S10后，并行执行步骤S13-S16。顺便提及，上面的步骤可以在步骤S12以前执行。在S13，更加详细地检查转速是否在900rpm和1000rpm之间，并且如果S13的检查结果为“是”，那么在S14存储转速N1和校正值R1。如果该结果为“否”，那么在S15检查转速是否在1800rpm和2000rpm之间，并且如果在S15的检查结果为“是”，那么在S16存储转速N2和校正值R2。如果在S13和S16的检查结果都为“否”，那么不存储转速或校正值。

此后，如果在S7H判断出所述转速超过了2000rpm(“否”)，那么在S17检查是否存储了转速和校正值的数据N1、R1、N2和R2。如果该检查结果为“否”，那么在S11通过使用图来进行与根据第一实施例的校正相同的校正。另一方面，如果在S7H的这个检查结果为“是”，那么控制单元22在S18计算数据N1、R1、N2、R2的线性函数，从而形成了二维坐标系上的图。在控制单元22在S19利用在速度超过2000rpm时的线性函数计算出近似的校正值以后，步骤进行到S12。

将参照图10来描述根据本发明第四实施例的无刷DC电动机驱动系统31。

第一实施例的转子位置检测电路23由另一转子位置检测电路32代替，该转子位置检测电路32包括第二位置检测电路33，其具有单个U相比较器28U，来取代第二位置检测电路28。控制单元22利用U相比较器28U的输出信号形成第二转子位置信号。

在本发明的以上描述中，已经参照其具体实施例公开了本发明。然而，显而易见的是，可以在不脱离所附权利要求阐述的本发明的保护范围的条件下对本发明的这些具体实施例进行各种修改和变更。

例如，可以省略步骤S8和S9中的一个；电流检测电路25可以使用电流互感器来检测流经定子线圈6的电流量；可以省略缓冲放大器11U、11V、11W，并且第二位置检测电路28的比较器12U、12V、12W可以将相信号与电池电压的一半进行比较；以及电动机3的负载可以不同于冷却风扇41。

Claims

1.一种无刷DC电动机驱动系统(21)，包括：

具有多个相线圈(6U、6V、6W)的无刷DC电动机(3)；

所述相线圈(6U、6V、6W)之间的线，其用于检测在所述多个相线圈(6U、6V、6W)内的一个相线圈中感应出来的相电压；

转子位置检测电路(23)，其用于检测所述无刷DC电动机(3)的转子位置，所述转子位置检测电路包括：

第一位置检测电路(27)，其包括与用于检测电压的所述线相连接的低通滤波器(10U、10V、10W)、以及第一比较器(12U、12V、12W)，所述第一比较器(12U、12V、12W)将所述低通滤波器(10U、10V、10W)的输出电压与阈值电平进行比较以形成第一转子位置信号；以及

第二位置检测电路(28)，其包括第二比较器(28U、28V、28W)，所述第二比较器(28U、28V、28W)用于将所述相电压与阈值电压进行比较；以及

控制单元(22)，用于对所述第二比较器的输出电压进行数字处理，以形成第二转子位置信号，以及用于当所述无刷DC电动机的转速在可测量的范围内时，利用所述第二转子位置信号来校正所述第一转子位置信号，以提供最终的转子位置。

2.如权利要求1所述的无刷DC电动机驱动系统(21)，其中：

所述控制单元(22)存储校正图，所述校正图存储多个校正值，所述多个校正值中的每一个校正值对应于所述无刷DC电动机(3)的一个转速；以及

当所述无刷DC电动机的转速不在所述可测量范围内时，所述控制单元(22)利用存储在所述校正图中的所述多个校正值中的一个校正值而不是所述第二转子位置信号来校正所述第一转子位置信号。

3.如权利要求2所述的无刷DC电动机驱动系统(21)，其中：

当所述无刷DC电动机(3)的转速不在所述可测量范围的上限和所述可测量范围的下限之间时，所述控制单元(22)利用存储在所述校正图中的所述多个校正值中的一个校正值来校正所述第一转子位置信号。

4.如权利要求1所述的无刷DC电动机驱动系统(21)，其中，所述控制单元(22)基于所述第二转子位置信号来形成近似值，并且当所述无刷DC电动机(3)的转速不在所述可测量范围内时，利用根据所述近似值计算的所述多个校正值中的一个校正值来校正所述第一转子位置信号。

5.如权利要求1所述的无刷DC电动机驱动系统(21)，还包括电流检测电路(25)，其用于检测流经所述多个相线圈中至少一个相线圈的电流量，其中，所述控制单元(22)基于所述电流量来设置所述可测量范围。

6.如权利要求1所述的无刷DC电动机驱动系统(21)，其中，所述第二位置检测电路(28)包括多个所述第二比较器，该多个所述第二比较器中的每一个第二比较器都与所述多个相线圈(6U、6V、6W)中的一个相线圈相连接。

7.如权利要求1所述的无刷DC电动机驱动系统(21)，还包括：

电动机驱动电路，其以所述转子位置检测电路(23)提供的时序驱动所述无刷DC电动机(3)。

8.如权利要求7所述的无刷DC电动机驱动系统(21)，其中，所述控制单元(22)包括：

相移计算装置，其用于计算所述第一转子位置信号和所述第二转子位置信号之间的相移；以及

导通时序设置装置，其用于基于所述第一转子位置信号的相位来设置所述电动机驱动电路的导通时序。

9.如权利要求8所述的无刷DC电动机驱动系统(21)，其中：

所述电动机驱动电路包括与所述无刷DC电动机(3)相连接的逆变器和驱动所述逆变器的栅极驱动器；

所述控制单元(22)存储校正图，所述校正图用于存储多个校正值，所述多个校正值中的每一个校正值对应于所述无刷DC电动机(3)的一个转速；并且

当所述无刷DC电动机(3)的转速不在所述可测量范围内时，所述导通时序设置装置基于所述多个校正值中的一个校正值来设置所述导通时序。

10.如权利要求8所述的无刷DC电动机驱动系统(21)，其中：

所述导通时序设置装置将n乘以60度的电角度加到所述第一转子位置信号的相位上，以设置所述导通时序；以及

n是自然数。

11.如权利要求9所述的无刷DC电动机驱动系统(21)，其中：

所述导通时序设置装置将n乘以60度的电角度加到所述多个校正值中的一个校正值上，以设置所述导通时序；以及

n是自然数。

12.如权利要求9所述的无刷DC电动机驱动系统(21)，还包括电流检测电路(25)，用于检测流经所述多个相线圈中至少一个相线圈的电流量，其中，所述控制单元(22)基于所述电流量来设置所述可测量范围。

13.如权利要求7所述的无刷DC电动机驱动系统(21)，其中，所述电动机驱动电路对用于驱动冷却风扇的所述无刷DC电动机(3)进行驱动。

14.一种用于驱动具有多个相线圈(6U、6V、6W)和转子(3r)的无刷DC电动机(3)的方法，所述方法包括：

获取在所述多个相线圈(6U、6V、6W)内的一个相线圈中感应出来的相电压；

将所述相电压传送通过低通滤波器，以提供波形的相信号；

通过第一比较器，将所述波形的相信号与阈值电平进行比较以提供第一转子位置信号；

通过第二比较器，直接将所述相电压与阈值电平进行比较以得到输出信号；

对所述输出信号进行数字处理以提供第二转子位置信号；以及

当所述电动机的转速在可测量范围内时，利用所述第二转子位置信号来校正所述第一转子位置信号，以提供最终的转子位置信号。

15.如权利要求14所述的方法，还包括：将PWM控制信号提供给所述无刷DC电动机(3)的多个相线圈(6U、6V、6W)，并且存储多个校正值，所述多个校正值中的每一个校正值对应于所述无刷DC电动机(3)的一个转速，其中，当所述电动机的转速不在所述可测量范围内时，利用所述多个校正值中的一个校正值来校正所述第一转子位置信号。

16.如权利要求14所述的方法，还包括：将PWM控制信号提供给所述无刷DC电动机(3)的多个相线圈(6U、6V、6W)，并且基于所述第二转子位置信号来形成近似值，其中，当所述电动机的转速不在所述可测量范围内时，利用根据所述近似值计算的校正值来校正所述第一转子位置信号。

17.如权利要求14所述的方法，其中，基于流经所述多个相线圈(6U、6V、6W)中至少一个相线圈的电流量来设置所述可测量范围。