CN101325391B - 马达控制装置 - Google Patents

Abstract

一种马达控制装置包括一感测电路、一相移电路、一比较电路以及一控制电路。该感测电路感测该马达，并产生一感测信号。该相移电路与该感测电路电连接，其接收及依据该感测信号以产生一相移信号。该比较电路与该相移电路电连接，其接收及依据该相移信号以产生一比较信号。该控制电路与该比较电路及该马达电连接，其接收及依据该比较信号而产生一控制信号以控制该马达的转速。

Description

马达控制装置

技术领域

本发明涉及一种控制装置，特别涉及一种马达的控制装置。

背景技术

在目前马达控制的领域当中，通过霍尔组件可感应马达磁极转动时的位置，因此在马达的控制装置中，可通过适当地摆设霍尔组件以监控马达运转。

如图1与图2所示，已知的电子系统1包括霍尔组件11、马达12以及控制器13。该霍尔组件11摆设于位置P₁以感测该马达12在转动时磁极的变化。该控制器13依据该霍尔组件11的感测结果调整该马达12的驱动电流121。

然而，当该马达12转速提高时，若该霍尔组件11仍摆设于该位置P₁，则该驱动电流121在接近反向点时容易产生突波(如图2所示)，且该驱动电流121的相位将落后于该马达12的驱动电压，因而造成该马达12运转时容易产生噪音并以较差效率运转。

目前为改善上述情形，将该霍尔组件11摆设于位置P₂，如此一来该马达12在高速运转时，该驱动电流121与驱动电压之间的相位差，以及该驱动电流121在接近反向点时容易产生突波的情况将得以改善，因而该马达12的噪音得以减小，运转效率得以提高。但是该马达12在低速运转时的效率降低且噪音提高。因此，当该马达12在不同转速之下，该霍尔组件11摆设于适当的位置P₁、该位置P₂或其它转速下对应的最佳摆设位置，将影响该控制器13控制该马达12的效能。

因此，本发明提供一种马达的控制装置，以期能够当马达转速变换时不必考虑传感器摆设位置的影响，并能够确实反应及适当的调整马达的转速，进而提升马达的工作效率以及使用寿命，减少马达运转时产生的噪音。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种能够当马达转速变换时不必考虑传感器的摆设位置的马达的控制装置。

于是，为达到上述目的，本发明的一种马达控制装置包括一感测电路、一相移电路、一比较电路以及一控制电路。该感测电路感测该马达，并产生一感测信号。该相移电路与该感测电路电连接，其接收及依据该感测信号以产生一相移信号。该比较电路与该相移电路电连接，其接收及依据该相移信号以产生一比较信号。该控制电路与该比较电路及该马达电连接，其接收及依据该比较信号而产生一控制信号以控制该马达的转速。

承上所述，本发明的该马达控制装置增加该相移电路及该比较电路，通过该相移电路将该感测信号相移而产生该相移信号，并通过该比较电路比较该相移信号以产生该比较信号，且仅需将该感测电路邻设于该马达的一固定位置，即可感测该马达的转速。此种方式，不仅可通过该相移电路依据该感测信号就可立即适当地调整该马达的转速，还不需一再改变该感测电路的感测位置，如此一来即可提升该马达的工作效率以及使用寿命，并减少马达运转时产生的噪音。

附图说明

图1为已知电子系统的示意图；

图2为已知电子系统的马达驱动电流的波形示意图；

图3为依据本发明较佳实施例的马达控制装置的示意图；

图4为图3的等效电路的示意图；以及

图5为依据本发明较佳实施例的马达控制装置，其感测信号、相移信号及比较信号的波形示意图。

附图符号说明：

1：电子系统               11：霍尔组件

12、M：马达               121：驱动电流

13：控制器                2：控制装置

21：感测电路              211：霍尔传感器

22：相移电路              221：第一相位调整单元

222：第二相位调整单元     23：比较电路

231：运算放大器           24：控制电路

C1：第一电容器          C2：第二电容器

C3：第三电容器          C4：第四电容器

S1：感测信号            S1A：第一子感测信号

S1B：第二子感测信号     S2：相移信号

S2A：第一子相移信号     S2B：第二子相移信号

S3：比较信号            S4：控制信号

P₁、P₂：位置            R：电阻器

R1：第一电阻器          R2：第二电阻器

R3：第三电阻器          R4：第四电阻器

R5：第五电阻器          I1：第一输入端

I2：第二输入端          O：输出端

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依据本发明较佳实施例的一种马达控制装置。

请同时参考图3至图4所示，其中图4为图3的等效电路示意图。本发明较佳实施例的马达M的控制装置2包括一感测电路21、一相移电路22、一比较电路23以及一控制电路24。本实施例的该马达M，在实施上可应用于各种电子装置，例如一风扇装置。

在本实施例中，该感测电路21包括一霍尔传感器(hall sensor)211及一电阻器R，并通过该霍尔传感器211相邻设置于该马达M的一固定位置，以感应该马达M转动时磁极的变化，并产生一感测信号S1。此外，本实施例的该感测信号S1具有一第一子感测信号S1A及一第二子感测信号S1B，并分别自该感测电路21的该霍尔传感器211的两端输出(如图4所示)，且在实施上，该第一子感测信号S1A与该第二子感测信号S1B的相位差为180度(如图5所示)。

请再同时参考图3与图4所示，该相移电路22与该感测电路21电连接，并接收及依据该感测信号S1以产生一相移信号S2，而该相移信号S2具有一第一子相移信号S2A及一第二子相移信号S2B。在实施上，该第一子相移信号S2A及该第二子相移信号S2B的相位差为180度。

另外，该相移电路22包括一第一相位调整单元221及一第二相位调整单元222(如图4所示)。该第一相位调整单元221具有一第一电阻器R1、一第一电容器C1、一第二电阻器R2、一第二电容器C2及一第三电阻器R3。该第一电阻器R1的一端与该感测电路21的该霍尔传感器211的一端电连接，以接收该感测信号S1的该第一子感测信号S1A。该第一电容器C1的一端与该第一电阻器R1的该端电连接，其另一端与该第一电阻器R1的另一端电连接。该第二电阻器R2的一端与该第一电阻器R1的该另端电连接，并传输该相移信号S2的该第一子相移信号S2A。该第二电容器R2的一端与该第二电阻器R2的该端电连接，其一端与该第二电阻器R2的另一端电连接。该第三电阻器R3的一端与该第二电阻器R2的该另端电连接，其另一端接地。

该第二相位调整单元222具有一第四电阻器R4、一第三电容器C3、一第五电阻器R5、一第四电容器C4以及一第六电阻器R6。该第四电阻器R4的一端与该感测电路21的该霍尔传感器211的另一端电连接，以接收该感测信号S1的该第二子感测信号S1B。该第三电容器R3的一端与该第四电阻器R4的该端电连接，其另一端与该第四电阻器R4的另一端电连接。第五电阻器R5的一端与该第四电阻器R4的该另端电连接，并传输该相移信号S2的该第二子相移信号S2B。第四电容器R4的一端与该第五电阻器R5的该端电连接，其另一端与该第五电阻器R5的另一端电连接。该第六电阻器R6的一端与该第五电阻器R5的该另端电连接，其另一端接地。

请再参考图3与图4所示，本实施例的该比较电路23包括一运算放大器231，而该运算放大器231具有一第一输入端I1、一第二输入端I2及一输出端O。该第一输入端I1与该相移电路22的该第一相位调整单元221电连接，以接收该第一子相移信号S2A。该第二输入端I2与该相移电路22的该第二相位调整单元222电连接，以接收该第二子相移信号S2B。该比较电路23的该运算放大器231比较该第一子相移信号S2A与该第二子相移信号S2B，而在该运算放大器231的该输出端O输出一比较信号S3。

在本实施例中，该比较信号S3在实施上为一方波(如图5所示)，并具有一高电平及一低电平，当该第一子相移信号S2A大于该第二子相移信号S2B时，该比较信号S3为该高电平，而当该第一子相移信号S2A小于该第二子相移信号S2B时，该比较信号S3为该低电平。

此外，请再参考图5所示，本实施例的该感测信号S1与该相移信号S2相差一相位角度θ，而该比较信号S3依据该相移信号S2的该第一子相移信号S2A的值与该第二子相移信号S2B的值相互比较所得的结果而产生，故当该感测信号S1与该相移信号S2相差该相位角度θ即相位差时，则该感测信号S1与该比较信号S3也相差该相位角度θ。

在本实施例中，该控制电路24可为一可程序芯片、一集成电路、一处理器、一数字信号处理器、一微控制器或一微处理芯片，其接收该比较信号S3，并依据该比较信号S3以产生一控制信号S4至该马达M以调整转速。

本实施例的该控制装置2在该感测电路21及该控制电路24之间，增加该相移电路22及该比较电路23，以通过该相移电路22依据该感测信号S1而产生该相移信号S2，再通过该比较电路23依据该相移信号S2而产生比较信号S3，使该控制电路24可依据该比较信号S3而产生该控制信号S4以控制该马达M的转速。此种方式，不仅不需一再变换该感测电路21中的该霍尔传感器211的摆设位置，仅需通过该相移调整电路调整该感测信号S1的相位就可立即调整该马达M的转速，以提升该马达M的工作效率以及使用寿命，并减少马达运转时产生的噪音。

综上所述，本发明的马达控制装置增加该相移电路及该比较电路，通过该相移电路使该感测信号产生相位移而产生该相移信号，并通过该比较电路比较该相移信号以产生该比较信号。且仅需将该感测电路邻设于该马达的一固定位置，即可感测该马达的转速。此种方式，不仅可通过该相移电路依据该感测信号就可立即适当地调整该马达的转速，还不需一再改变该感测电路的感测位置，如此一来即可提升该马达的工作效率以及使用寿命，又减少马达运转时产生的噪音。

以上所述仅为举例性，而并非用以限制本发明。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本申请的权利要求中。

Claims (12)

1.一种马达控制装置，包括：

一感测电路，感测该马达，并产生一感测信号；

一相移电路，与该感测电路电连接，其接收及依据该感测信号以产生一相移信号；

其中该相移电路包括：

一第一相位调整单元，与该感测电路电连接，其接收及依据该感测信号以产生一第一子相移信号；以及

一第二相位调整单元，与该感测电路电连接，其接收及依据该感测信号以产生一第二子相移信号，

其中该相移信号具有该第一子相移信号及该第二子相移信号。

一比较电路，与该相移电路电连接，其接收及依据该第一子相移信号和该第二子相移信号以产生一比较信号；以及

一控制电路，与该比较电路及该马达电连接，其接收及依据该比较信号以产生一控制信号控制该马达的转速。

2.如权利要求1所述的控制装置，其中该感测电路包括一霍尔传感器。

3.如权利要求1所述的控制装置，其中该感测信号具有一第一子感测信号及一第二子感测信号。

4.如权利要求3所述的控制装置，其中该第一子感测信号与该第二子感测信号的相位差为180度。

5.如权利要求1所述的控制装置，其中该第一相位调整单元包括：

一第一电阻器，其一端与该感测电路电连接，以接收该感测信号；

一第一电容器，其一端与该第一电阻器的该端电连接，其另一端与该第一电阻器的另一端电连接；

一第二电阻器，其一端与该第一电阻器的该另端电连接，并传输该第一子相移信号；

一第二电容器，其一端与该第二电阻器的该端电连接，其另一端与该第二电阻器的另一端电连接；以及

一第三电阻器，其一端与该第二电阻器的该另端电连接，其另一端接地。

6.如权利要求1所述的控制装置，其中该第二相位调整单元包括：

一第四电阻器，其一端与该感测电路电连接，以接收该感测信号；

一第三电容器，其一端与该第四电阻器的该端电连接，其另一端与该第四电阻器的另一端电连接；

一第五电阻器，其一端与该第四电阻器的该另端电连接，并传输该第二子相移信号；

一第四电容器，其一端与该第五电阻器的该端电连接，其另一端与该第五电阻器的另一端电连接；以及

一第六电阻器，其一端与该第五电阻器的该另端电连接，其另一端接地。

7.如权利要求1所述的控制装置，其中该第一子相移信号及该第二子相移信号的相位差为180度。

8.如权利要求1所述的控制装置，其中该比较电路包括一运算放大器，其具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端，该第一输入端与该第二输入端分别与该相移电路电连接以接收该第一子相移信号和该第二子相移信号，而该输出端则传输该比较信号。

9.如权利要求1所述的控制装置，其中该比较信号的波形为一方波。

10.如权利要求1所述的控制装置，其中该感测信号与该相移信号的相位差与该感测信号与该比较信号的相位差相等。

11.如权利要求1所述的控制装置，其中该感测信号与该相移信号相差一相位角度。

12.如权利要求1所述的控制装置，其中该控制电路为一可程序芯片、一集成电路、一处理器、一微控制器。

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