CN102201769A - 电机驱动电路和使用它的冷却装置、电子设备 - Google Patents

电机驱动电路和使用它的冷却装置、电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN102201769A
CN102201769A CN2011101297948A CN201110129794A CN102201769A CN 102201769 A CN102201769 A CN 102201769A CN 2011101297948 A CN2011101297948 A CN 2011101297948A CN 201110129794 A CN201110129794 A CN 201110129794A CN 102201769 A CN102201769 A CN 102201769A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
mentioned
circuit
amplitude
drive circuit
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.)
Granted
Application number
CN2011101297948A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102201769B (zh
Inventor
清水立郎
石井裕之
幸村伸生
铃木俊哉
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 CN102201769A publication Critical patent/CN102201769A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102201769B publication Critical patent/CN102201769B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • 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
    • H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
    • H02P6/085—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor in a bridge configuration
    • 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
    • H02P6/12—Monitoring commutation; Providing indication of commutation failure
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

本发明提供不易受到霍尔传感器的偏差影响的电机驱动技术。第一A/D转换器(ADC1)、第二A/D转换器(ADC2)分别将霍尔信号的第1信号(S1)、第2信号(S2)进行模拟数字转换，生成数字的第3信号(S3)、第4信号(S4)。差动变换电路(14)生成与第3信号(S3)、第4信号(S4)的差分对应的单端的第5信号(S5)。偏移补偿电路(16)生成第6信号(S6)。振幅控制电路(18)将第6信号(S6)的振幅稳定为规定的目标值，并且将该值取绝对值，生成第7信号(S7)。驱动器电路(26)基于控制信号生成单元(24)根据第7信号生成的控制信号(SCNT)，驱动电机。

Description

电机驱动电路和使用它的冷却装置、电子设备
技术领域
本发明涉及电机(motor)驱动装置。
背景技术
利用DC(直流)电机作为冷却用的风扇电机、使光/磁盘旋转的主轴电机、磁带记录装置用的主动轮电机(capstan motor)。DC电机一般包括具有永久磁铁的转子和具有线圈的定子，通过控制提供给线圈的电流，旋转DC电机。
为了检测DC电机转子的旋转位置，利用霍尔传感器(霍尔器件)。霍尔传感器按照电机转子位置生成与其互补变化的霍尔信号对(简单地总称为霍尔信号)。已知在定子上安装了霍尔传感器的带有霍尔传感器电机。
电机的驱动电路基于霍尔信号，切换提供给线圈的驱动电压的极性，并且还将霍尔信号用于再生区间的控制信号生成。在作为霍尔信号而得到与转子的磁极变化对应的正弦波状或梯形波状的波形的情况下，电机的驱动电路能够利用切换定时(timing)前后的霍尔信号的电压变化，使提供给线圈的驱动电压和极性缓慢地变化，降低电机驱动声。这也被称作软交换(soft switch)。
专利文献1：日本特开2005-224100号公报
发明内容
发明要解决的问题
另一方面，霍尔传感器具有在低温或高温时霍尔信号的振幅下降或增大的温度特性。此外，霍尔信号由于霍尔传感器与转子间的间隙(gap)偏差、霍尔传感器本身的偏差、机体间偏差、环境等而受到影响。从而，在将霍尔信号用于电机驱动的定时控制的情况下，产生再生区间发生变化、或者霍尔信号的振幅过小而比较器不反应等问题。为了解决这类问题，带有霍尔传感器电机的制造商被迫进行霍尔传感器的挑选和进行考虑了霍尔传感器的间隙管理等。
本发明鉴于这样的状况而完成，其某一方式例示的目的之一在于提供不易受到霍尔传感器偏差的影响的电机驱动技术。
用于解决问题的方案
本发明的某一方式涉及从霍尔传感器接受包含互补的第一信号、第二信号的霍尔信号，驱动电机的电机驱动电路。该电机驱动电路包括：第一A/D转换器、第二A/D转换器，分别对霍尔信号的第一信号、第二信号进行模拟数字转换，生成数字的第三信号、第四信号；差动变换电路，生成与第三信号、第四信号的差分对应的单端的第五信号；偏移补偿电路，补偿第五信号的偏移，生成第六信号；振幅控制电路，在将第六信号的振幅稳定为规定的目标值，并且将该值取绝对值，生成第七信号；控制信号生成单元，基于第七信号生成控制信号；驱动器电路，基于控制信号驱动电机。
根据该方式，通过利用数字信号处理，对霍尔信号的偏移进行补偿，并进行调节，以使其振幅恒定，从而能够降低霍尔传感器偏差的影响，并且驱动电机。
振幅控制电路也可以包含：振幅补偿电路，将其输入信号的振幅稳定成目标值；和绝对值电路，设置在振幅补偿电路的前级或后级，将其输入信号取绝对值。振幅补偿电路也可以包含：数字乘法器，对输入信号乘以可变系数；以及系数控制单元单元，将数字乘法器的输出信号的振幅与目标值进行比较，在振幅大于目标值时，使可变系数下降规定值，在振幅小于目标值时，使可变系数增加规定值。
根据该方式，由于不用进行除法运算而能够保证振幅恒定，因此能够比使用除法器的情况削减电路面积。
系数控制单元也可以包含：数字减法器，生成示出数字乘法器的输出信号的振幅与目标值的差分的第八信号；符号判定单元，按照第八信号的符号，输出正或负的规定值；数字加法器，将规定值与可变系数相加；延迟电路，使数字加法器的输出数据延迟1采样时间，向数字加法器和数字乘法器输出。
根据该方式，能够利用积和运算器控制系数。
系数控制单元也可以包含：运算器，基于表示数字乘法器的输出信号振幅的数据的特定位的值，输出正或负的规定值；数字加法器，将规定值与可变系数相加；延迟电路，使数字加法器的输出数据延迟1采样时间，向数字加法器和数字乘法器输出。
由于在目标值存在于二进制数据的进位边界的情况下，能够利用位比较进行大小比较，因此能够简化电路。
某一方式的驱动电路也可以进一步包括：热敏电阻用端子，接受与温度对应的温度检测电压；以及第三A/D转换器，将温度检测电压进行模拟数字转换，生成数字的第九信号。驱动器电路也可以按照第九信号，将电机进行PWM(Pulse WidthModulation：脉宽调制)驱动。
某一方式的驱动电路也可以进一步包括：占空比控制端子，接受表示PWM驱动电机时的占空比的占空比控制电压；以及第四A/D转换器，将占空比控制电压进行模拟数字转换，生成数字的第十一信号。驱动器电路也可以按照第十一信号，将电机进行PWM(Pulse Width Modulation)驱动。
某一方式的驱动电路也可以进一步包括：热敏电阻用端子，接受与温度对应的温度检测电压；占空比控制端子，接受表示PWM驱动电机时的占空比的占空比控制电压；第三A/D转换器，将温度检测电压进行模拟数字转换，生成数字的第九信号；以及第四A/D转换器，将占空比控制电压进行模拟数字转换，生成数字的第十一信号。驱动器电路也可以按照第九信号、第十一信号，将电机进行PWM(PulseWidth Modulation)驱动。
本发明的另外方式是一种冷却装置。该装置包括风扇电机和驱动风扇电机的上述任一种方式的驱动电路。
本发明的另外方式是一种电子设备。该电子设备包括处理器和冷却上述处理器的上述冷却装置。
再有，以上的构成要素的任意的组合或将本发明的结构要素或表现在方法、装置、系统等之间相互地置换所得的方案，作为本发明的形态是有效的。
发明效果
根据本发明的某一形态，能够降低霍尔传感器偏差的影响，并且驱动电机。
附图说明
图1是表示包括第一实施方式涉及的驱动IC的电子设备的结构的电路图。
图2是表示偏移补偿电路的结构的电路图。
图3是表示偏移补偿电路的处理的波形图。
图4的(a)、(b)是表示图1的振幅补偿电路的结构例的电路图。
图5的(a)～(f)是表示图1的驱动IC的各功能块的工作的波形图。
图6的(a)～(c)是表示第二实施方式涉及的驱动IC的结构的电路图。
图7是表示第三实施方式涉及的驱动IC的结构的一部分的电路图。
图8是表示图七的驱动IC的PWM控制的图。
图9是表示PWM指令逻辑变换电路的结构例的电路图。
图10的(a)、(b)是表示图9的PWM指令逻辑变换电路的工作的图。
图11是表示使用了第四实施方式的驱动IC的冷却装置的结构的功能块图。
图12是表示图11的驱动IC的变形例的电路图。
图13是表示第五实施方式涉及的驱动IC的结构的电路图。
图14是表示图13的驱动IC的变形例的一部分的电路图。
标号说明
1...电子设备、ADC1...第一A/D转换器、2...冷却装置、ADC2...第二A/D转换器、ADC3...第三A/D转换器、4...CPU、ADC4...第四A/D转换器、6...风扇电机、8...霍尔传感器、11...霍尔偏置(bias)电路、13...模拟放大器、14...差动变换电路、16...偏移(offset)补偿电路、18...振幅控制电路、20...振幅补偿电路、22...绝对值电路、24...控制信号生成单元、26...驱动器电路、26a...逻辑单元、26b...前置驱动器(predriver)电路、26c...H桥接电路、30...数字乘法器、32...系数控制单元、34...振幅检测单元、36...数字减法器、38...符号判定单元、40...数字加法器、42...延迟电路、44...运算器、50...偏移补偿电路、52...偏移量控制单元、54...采样单元、56...积分器、58...补偿量决定单元、60...FG信号发生单元、64...脉冲调制器、68...运算器、72、78...控制指令电路、80...控制指令合成电路、82...运算器、84...接收电路、90...定时检测电路、100...驱动IC、102...带隙(band gap)参考电路、104...内部电源、106...自激振荡电路、108...上电复位电路(power on reset circuit)、110...防止低压误动作电路、112...霍尔偏置电源、114...基准电源、116...PWM指令逻辑变换电路、118...快速起动检测电路、119...控制指令合成电路、120...电流限制设定电路、122...软起动设定电路、124...热监控电路、126...热关断电路、128...锁定保护电路、138、140...开路集电极输出电路、141...斜率计算单元、142...第一运算器、143...第二运算器、144...第三运算器、145...符号判定单元、146...选择器、150...电平变换电路、152...数字滤波器、153...第四运算器、154...延迟电路、156...第五运算器
具体实施方式
(第一实施方式)
图1是表示包括第一实施方式的驱动IC100的电子设备1的结构的电路图。电子设备1例如是台式或便携式计算机、工作站、游戏设备、音响设备、视频设备等，包括冷却装置2和CPU(Central Processing Unit：中央处理器)4。冷却装置2包括与CPU4对置设置的风扇电机6和驱动风扇电机6的驱动IC100。
驱动IC100是被集成在一个半导体芯片上的功能IC。除了驱动对象风扇电机6之外，驱动IC100还与配置在接受来自风扇电机6转子的磁场的位置上的霍尔传感器8连接。在霍尔传感器8上施加霍尔偏置电压VHB，产生包含与风扇电机6的转子位置对应的互补的第一信号S1(H+)和第二信号S2(H-)的霍尔信号。霍尔传感器8也可以被内置在驱动IC100中。
驱动IC100包括第一A/D转换器ADC1、第二A/D转换器ADC2、差动变换电路14、偏移补偿电路16、振幅控制电路18、控制信号生成单元24和驱动器电路26。
驱动IC100在霍尔输入端子HP、HN上分别接受来自霍尔传感器8的第一信号S1、第二信号S2。第一A/D转换器ADC1和第二A/D转换器ADC2分别将霍尔信号的第一信号S1、第二信号S2各自进行模拟数字转换，生成数字的第三信号S3(SHP)、第四信号S4(SHN)。
第一A/D转换器ADC1和第二A/D转换器ADC2后级的信号为例如8位的二进制数据。差动变换电路14生成与第三信号S3和第四信号S4的差分对应的单端的第五信号S5。差动变换电路14是数字减法器。
在霍尔信号H+、H-中不存在偏移的情况下，第五信号S5成为以零点为中心正负交替反复的波形。但是在存在偏移的情况下，成为以偏移值为中心摆动的波形，对后级处理产生坏影响。具体地说，风扇电机6的驱动相的切换定时和相切换时的软交换驱动的区间被误检测。于是，偏移补偿电路16通过数字信号处理而补偿第五信号S5的偏移，生成第六信号S6。
图2是表示偏移补偿电路16的结构的电路图。偏移补偿电路16包含偏移补偿电路50和偏移量控制单元52。偏移补偿电路50是数字加减法器，通过对第五信号S5相加(减去)补偿量ΔCMP而进行移位，输出第六信号S6。偏移量控制单元52基于第六信号S6生成表示补偿量ΔCMP的数据。
图3是表示偏移补偿电路16的处理的波形图。图2中表示偏移的删除不完全的情况下的第六信号S6。偏移量控制单元52的采样单元54对第六信号S6的峰值(peak)附近定时T1中的值DPEAK和底值(bottom)附近定时T2中的值DBOTTOM进行采样。在峰值和底值至少各进行1次采样。图1的偏移补偿电路16中进行多次，例如在峰值和底值分别各进行4次采样。定时检测电路90基于与第五信号S5对应的信号，检测采样单元54应该进行采样的定时，输出指示该定时T1、T2的定时控制信号S90。
霍尔信号H+、H-的周期按照风扇电机6的转速随时变化。从而，在获取霍尔信号H+、H-的振幅时，峰值或底值的定时T1、T2按照转速变化。因此，要求定时检测电路90具有跟踪转速并检测定时T1、T2的功能。
例如，定时检测电路90也可以包含计数器、运算器、锁存电路、比较器。计数器测量第五信号或与其对应的第六信号、或者第七信号的周期。运算器计算对相当于周期的计数值乘以了与期望定时对应的系数的值，将其保持在锁存电路中。比较器也可以在每次计数器的计数值达到锁存电路中保持的值时确立(assert)定时信号。
偏移量控制单元52基于采样到的峰值DPEAK和底值DBOTTOM决定补偿量ΔCMP。具体地说，积分器56是将峰值DPEAK和底值DBOTTOM依次相加的积分器。补偿量决定单元58输出与加法结果X对应的补偿量ΔCMP。例如，补偿量决定单元58将对加法结果X乘以了规定系数、例如增益G＝1/10所得的值作为补偿量ΔCMP。在该系数取2n时，能够用移位(bit shift)电路构成补偿量决定单元58。
积分器59对补偿量ΔCMP进行积分，向偏移补偿电路50输出。
偏移补偿电路16计算输入信号S5的偏移，通过减去该偏移而形成反馈环路，以使输出信号的偏移为零，在该环路中插入具有积分特性的积分器59。由于在霍尔传感器的1个电气角周期内执行1次偏移计算，因此该周期提供使积分器59工作的采样频率。该偏移补偿电路16的特性表示高通滤波器特性。
如果霍尔信号的偏移是零，则采样到的数据总和X就等于零。在霍尔信号H+、H-向正方向偏移的情况下，总和取正的值，在向负方向偏移的情况下，总和X取负的值。
例如，假设霍尔信号H+、H-向正方向偏移。假设这时4次采样的峰值DPEAK是10、10、10、10，底值DBOTTOM是-5、-5、-5、-5。该情况下，数据总和X为
10×4-5×4＝20
，所以补偿量ΔCMP等于对总和20乘以了1/10所得的2。偏移补偿电路50从第五信号S5减去补偿量ΔCMP＝2。积分器56的输出X每一霍尔信号周期被复位(reset)。
通过偏移补偿电路16每一霍尔信号周期反复进行一次该处理，第六信号S6就能够得到以零为中心的无偏移的信号。
返回到图1。振幅控制电路18在使第六信号S6的振幅稳定为规定的目标值REF的同时，将该值取绝对值，生成第七信号S7。图1中依次连接有进行振幅稳定化的振幅补偿电路20和取绝对值的绝对值电路22。由于振幅稳定化和绝对值化的处理顺序没有特殊限定，因此也可以在振幅补偿电路20的前级配置绝对值电路22。
图4的(a)、(b)是表示图1的振幅补偿电路20的结构例的电路图。图4(a)、(b)的振幅补偿电路20a、20b是包含数字乘法器30和系数控制单元32的积和运算器，进行自动增益控制(AGC)。
数字乘法器30对其输入信号S30乘以可变系数K。系数控制单元32将数字乘法器30的输出信号S32的振幅A与目标值REF进行比较，在振幅A大于目标值REF时，使可变系数K下降规定值Δk，在振幅A小于目标值REF时，使可变系数K增加规定值Δk。
图4的(a)的系数控制单元32a包含振幅检测单元34、数字减法器36、符号判定单元38、数字加法器40、延迟电路42。振幅检测单元34在例如数字乘法器30的输出信号S32的波形的峰值的定时和底值的定时的至少一方或两方中，将信号S32的值进行采样，生成表示数字乘法器30的输出信号S32的振幅的振幅数据S34。也可以利用上述定时检测电路90产生的定时控制信号S90来指示采样的定时。
数字减法器36生成表示数字乘法器30的输出信号S32的振幅A与目标值REF的差分的第八信号S8(＝REF-A)。符号判定单元38按照第八信号S8的符号输出正或负的规定值Δk。具体地说，在第八信号S8的符号是正时，即REF＞A时，输出正的规定值Δk(例如+1)，在第八信号S8的符号是负时，即REF＜A时，输出负的规定值Δk(例如-1)。再有，也可以在振幅A等于目标值REF的情况下，即差分是零的情况下，使规定值Δk为0、+1、-1的其中一个。
数字加法器40将从符号判定单元38输出的规定值Δk与可变系数K相加。延迟电路42使数字加法器40的输出数据S40延迟1采样时间，并向数字加法器40和数字乘法器30输出。
根据图4的(a)的结构，能够按照振幅A与目标值REF的大小关系，以一定的步长(step)Δk使系数变化，系统不久就收敛以使振幅A与目标值REF一致。即，能够使振幅A稳定为恒定值。
通过用数字乘法器30的输入信号S30的值除以目标值REF，以对应于除法结果的增益放大输入信号S30，也能够使数字乘法器30的输出信号S32的振幅与目标值REF一致。但是，这种方法需要除法运算。在实施方式的振幅补偿电路20中，由于不用进行除法运算就能够保持振幅恒定，因此与使用除法器的情况相比，具有能够削减电路面积的优点。
通过恰当地选取目标值REF，能够进一步简化系数控制单元32。具体地说，也可以选择目标值REF以使二进制数据的低位m位全是1或全是0的值。换言之，期望目标值REF设定在进位(退位)的边界。
图4的(b)中表示在目标值REF是[01000000](低位6位全是0)或[00111111](低位6位全是1)的情况，即，设目标值REF为振幅A的正的全标度(full scale)的大约1/2的情况下的结构。图4的(b)的系数控制单元32b取代图4的(a)的数字减法器36和符号判定单元38而具备运算器44。
运算器44基于表示数字乘法器30的输出信号S32的振幅A的数据S34的特定位(低位第(m+1)位)的值，输出正或负的规定值Δk。运算器44参照振幅A的前2位A[7:6]，在A[7:6]＝“01”时输出Δk＝-1，在A[7:6]＝“00”时输出Δk＝+1。由于最高位(低位第(m+2)位)冗余，因此也可以只基于低位第(m+1)位A[6]生成规定值Δk。
若将目标值REF理解为是“01000000”，则在REF＝A时输出Δk＝+1。若将目标值REF理解为是“00111111”，则可以理解为在REF＝A时输出Δk＝-1。
这样，通过将目标值REF选取为特殊值，能够只用位比较来控制系数K，因此能够将振幅补偿电路20比图4的(a)简化。
返回到图1。控制信号生成单元24接受来自振幅控制电路18的第七信号S7，基于它生成控制信号SCNT(S60、S64)。例如，控制信号生成单元24包括FG信号发生单元60、脉冲调制器64和运算器68。
FG信号发生单元60生成在霍尔信号的前半周期取第一电平(例如高电平)，在后半周期取第二电平(例如低电平)的控制信号(也叫作FG信号)S60。例如，FG信号发生单元60在每次第七信号S7跨越零附近的阈值TH0时，使控制信号S60的电平(level)变化。
再有，在必须检测驱动区间与再生区间的切换的情况下，也可以设置将第七信号S7与规定的阈值TH1进行比较的再生区间检测比较器。该情况下，再生区间检测比较器的输出信号在再生区间中取第一电平(低电平)，在驱动区间取第二电平(高电平)。
在脉冲调制器64的前级设置运算器68。运算器68对第七信号S7乘以PWM驱动风扇电机6时的占空比、即指示风扇电机6转速的占空比控制信号SDUTY。
例如，脉冲调制器64生成具有与第七信号S7’的电平对应的占空比的控制脉冲信号S64。例如，脉冲调制器64包含PWM比较器和振荡器。振荡器产生锯齿波或三角波状的周期信号。振荡器例如能够用数字计数器构成。期望控制脉冲信号S64的频率高于音频频段，并且不产生电子设备1的用户能够识别的刺耳噪声，期望在20kHz以上。若考虑电路偏差，最好是其2倍以上的50kHz左右。PWM比较器将由运算器68调节了振幅的第七信号S7’与周期信号进行比较，生成脉冲宽度调制了的控制脉冲信号S64。
脉冲调制器64的结构无特殊限定，例如也可以使用计数器构成。
驱动器电路26基于控制信号SCNT(S60、S64)，驱动风扇电机6。驱动器电路26例如包含有逻辑单元26a、前置驱动器电路26b和H桥接电路26c。驱动器电路26的结构无特殊限定，可以利用与以往的用模拟电路构成的驱动IC同样的电路。
驱动器电路26按照FG信号S60的电平，将对角配置的开关对M1、M4或开关对M2、M3交替地选择为驱动对象。驱动器电路26在再生区间基于控制脉冲信号S64，对选择了H桥接电路的开关对进行PWM驱动(软交换)。此外，驱动器电路26在驱动区间按照与其目标转矩对应的占空比，对风扇电机6进行PWM驱动。
以上是驱动IC100的结构。接着说明其工作。
图5的(a)～(f)是表示图1的驱动IC100的各功能块的工作的波形图。如图5的(a)所示，利用偏移补偿电路16对第五信号S5的偏移进行补偿。接着，振幅控制电路18如图5的(b)所示地进行补偿，使得第六信号S6的振幅与目标值REF一致。接着，如图5的(c)所示，利用振幅补偿电路20，将第六信号S6取绝对值，生成第七信号S7。
FG信号发生单元60基于第七信号S7产生图5的(d)所示的FG信号S60。如图5的(e)、(f)所示，脉冲调制器64例如通过将周期信号S66与第七信号S7’进行比较，生成脉宽调制了的控制脉冲信号S64。
图5的(e)、(f)中第七信号S7’的振幅不同，图5的(e)表示占空比控制信号SDUTY是1(＝100％)的情况。图5的(f)表示占空比控制信号SDUTY小于1的情况。可知当占空比控制信号SDUTY的值变化时，第七信号S7’的振幅变化，控制脉冲信号S64的占空比与之相应地变化。
驱动器电路26基于控制信号SCNT(S60、S64)驱动风扇电机6。根据图1的驱动IC100，通过将霍尔信号S1、S2变换成数字数据，删除霍尔信号的偏移进行振幅补偿，能够降低霍尔传感器的偏差等影响，驱动风扇电机6。
此外，由于用数字电路构成驱动IC100，因此与用模拟电路构成的情况相比，能够得到伴随半导体制造工艺微细化的芯片缩小的好处，能够实现小型化和低成本。此外，通过进行数字信号处理，与以往的用模拟电路构成的驱动IC相比，具有不易受到元件偏差的影响的优点。
在用模拟电路构成驱动IC的情况下，为了降低来自霍尔传感器8的霍尔信号H+、H-的偏移和振幅偏差的影响，一般是以高增益放大霍尔信号H+、H-。由此，相当于图1的第七信号S7的信号(记作S7*)的峰值和底值就如图5的(e)中点划线所示地失真，成为接近于梯形的波形。由于信号S7*在相的切换区间的斜率过陡，因此难以使相当于控制脉冲信号S64的信号的占空比如图5的(e)所示地缓慢地变化。
对此，根据图1的驱动IC100，由于能够使控制脉冲信号S64的占空比缓慢变化，因此能够平滑地进行相的切换，能够降低风扇电机6产生的噪声。
(第二实施方式)
在第二实施方式中，说明有关按照温度或者基于来自外部的控制信号进行风扇电机6的旋转控制。图6的(a)～(c)是表示第二实施方式的驱动IC100的结构的电路图。
图6的(a)～(c)中适当省略了与图1通用的电路功能块。图6的(a)是表示基于温度进行转速控制的驱动IC100a的结构的电路图。
驱动IC100a包括热敏电阻用端子TH、第三A/D转换器ADC3和控制指令电路72。
在热敏电阻用端子TH上，连接由基准电压VREF偏压了的热敏电阻RTH，输入与温度对应的模拟温度检测电压VTH。第三A/D转换器ADC3将温度检测电压VTH进行模拟数字转换，生成与温度对应的数字的第九信号S9(STH)。控制指令电路72根据第九信号S9，生成表示用于PWM驱动的占空比的第十信号S10。温度越高，第十信号S10的值越大，温度越低其值越小。该第十信号S10是相当于图1所示的占空比控制信号SDUTY的信号，并被输入到控制信号生成单元24的运算器68。
其结果，由控制信号生成单元24生成的控制脉冲信号S64按照温度而被脉宽调制。驱动器电路26按照控制脉冲信号S64、换言之按照第十信号S10，对风扇电机6进行PWM驱动。
根据图6的(a)的驱动IC100a，温度越高，越提高风扇电机6的转速，能够恰当地冷却CPU4。
图6的(b)是表示按照来自外部的占空比控制电压进行转速控制的驱动IC100b的结构的电路图。占空比控制电压VDUTY具有与PWM驱动风扇电机6时的占空比，换句话说，具有与转速的目标值对应的电平。将占空比控制电压VDUTY输入到占空比控制端子DUTY。
第四A/D转换器ADC4对占空比控制电压VDUTY进行模拟数字转换，生成数字的第十一信号S11。控制指令电路78根据第十一信号S11，生成表示用于PWM驱动的占空比的第十二信号S12。
根据图6的(b)的驱动IC100b，能够按照来自外部的控制电压VDUTY控制风扇电机6的转速，因此能够对冷却装置2的设计者提供灵活的平台。
图6的(c)是表示按照温度和来自外部的占空比控制电压进行转速控制的驱动IC100c的结构的电路图。图6的(c)的驱动IC100c是图6的(a)、(b)的驱动IC100a、100b的组合，控制指令合成电路80基于第九信号S9和第十一信号S11两者，生成表示PWM驱动的占空比的第十三信号S13。根据图6的(c)的驱动IC100c，能够基于控制电压VDUTY和温度，控制风扇电机6的转速。
(第三实施方式)
有冷却对象CPU的发热量和其温度、热散逸的阈值温度等，对每个CPU各不相同的情况。从而期望按照冷却对象灵活地设定冷却风扇的旋转速度。在第三实施方式中，说明提供灵活的转速控制的技术。
图7是表示第三实施方式涉及的驱动IC100d的结构的一部分的电路图。
图7的驱动IC100d取代图6的(b)、(c)的占空比控制端子DUTY，而具备PWM脉冲信号输入端子PWM，向该端子输入脉宽调制了的外部PWM信号PWM。驱动IC100按照外部PWM信号的占空比，对风扇电机6进行PWM驱动。外部PWM信号PWM的占空比可以取0～100％的范围。
驱动IC100d按照外部PWM信号PWM的占空比和温度temp，对风扇电机6进行PWM驱动。图8是表示图7的驱动IC100d的PWM控制的图。图8横轴表示外部PWM信号的占空比(输入占空比DUTYIN)，纵轴表示PWM驱动的占空比(输出占空比DUTYOUT)。
如图8所示，驱动IC100d在输入占空比低于最小占空比MINDUTY时，以最小占空比MINDUTY驱动风扇电机6。输入占空比DUTYIN高于最小占空比MINDUTY时，输出占空比DUTYOUT)根据按照温度确定的斜率α而增加。斜率α如下设定。
(1)temp＞TUPPER
α0＝1
(1)temp＜TLOWER
αn＝(MIN100P-MINDUTY)/(100-MINDUTY)
(3)TLOWER≤temp≤TUPPER
该范围内的斜率αk根据温度temp而等级地、例如以n＝16等级进行切换。即，α3以
αk＝(α0-αn)/n×k
被赋值。
返回到图7。对驱动IC100d提供指定MIN100P、MINDUTY、TLOWER、TUPPER的模拟电压。
驱动IC100d包括基准电源114、A/D转换器ADC3、ADC5～ADC7、PWM指令逻辑变换电路116、控制指令合成电路80。
基准电源114生成基准电压VREF，并将其从基准电压端子REF输出。外接电阻R2、R3、R4对基准电压VREF分压，生成热敏电阻控制最低输出占空比设定电压VMINT和PWM控制最低输出占空比设定电压VMINP，并分别被输入到热敏电阻控制最低输出占空比设定输入端子MINT和PWM控制最低输出占空比设定输入端子MINP。内部电阻R10、R11对基准电压VREF分压，生成基准电压VREF’。
A/D转换器ADC5～ADC7分别将电压VREF’、VMINT、VMINP进行模/数转换，生成数据信号SREF、SMINT、SMINP、SSS。加减法器ADD10～ADD12分别从数据信号SMINT、SMINP、STH、STSS中减去数据SREF而使值移位，生成数据信号MIN100P、MIN_DUTY、temp。
PWM指令逻辑变换电路116生成表示与外部PWM信号的占空比对应的值的数据信号SPWM。PWM指令逻辑变换电路116将PWM信号的占空比0～100％变换成L位的信号SPWM。例如在L＝7位时，占空比0～100％被变换为数字值0～127。
控制指令合成电路80基于控制数据SPWM、数据信号MIN100P、MIN_DUTY、temp，生成占空比控制信号SDUTY。
控制指令合成电路80包括斜率计算单元141、第一运算器142、第二运算器143、第三运算器144、符号判定单元145和选择器146。
斜率计算单元141基于上述规则，计算斜率α。
第一运算器142从数据SPWM中减去MIN_DUTY。第二运算器143对第一运算器142的输出数据(SPWM-MIN_DUTY)乘以斜率α。第三运算器144将MIN_DUTY和α×(SPWM-MIN_DUTY)相加。
符号判定单元145判定第一运算器142的运算结果(SPWM-MIN_DUTY)的符号。选择器146在符号sign为正时、即SPWM＞MINDUTY时，选择输入(0)侧的数据
α×(SPWM-MIN_DUTY)+MIN_DUTY
。选择器146在符号sign是负时，选择输入(1)侧的数据MIN_DUTY。将选择器146的输出数据SDUTY被输出到脉冲调制器。
根据图7的驱动IC100d，能够依照图8的特性，基于外部PWM信号PWM和温度最优地控制风扇电机6的转速。具体地说，能够通过数字控制而独立地设定风扇电机6的最低转速和转速的温度依存性。
图9是表示PWM指令逻辑变换电路116的结构的电路图。PWM指令逻辑变换电路116包括电平变换电路150和数字滤波器152。
将外部PWM信号PWM的高电平变换成1，将低电平变换成0。这种变换也可以在CMOS输入中输入外部PWM信号。电平变换电路150对变换成了1/0信号的外部PWM信号乘以系数2L。在L＝7时，外部PWM信号的1/0分别被变换成128/0，并输入到后级的数字滤波器152。
数字滤波器152是一阶IIR(Infinite Impulse Response：无限冲激响应)型低通滤波器，包括串联设置的第四运算器153、延迟电路154和第五运算器156。
延迟电路154具有(L+n)位宽，与具有某一周期TCLK的时钟信号CLK同步地使第四运算器153的输出数据延迟了延迟时间TCLK。
第四运算器153对延迟电路154的输出数据乘以系数2-n。常数n决定低通滤波器的频率特性。第四运算器153和第五运算器156也可以用使输入数据位移的位移位器(bit shifter)构成。
第四运算器153将电平变换电路150的输出数据和延迟电路154的输出数据相加，减去第五运算器156的输出数据后，将运算结果输出到延迟电路154中。
图10的(a)、(b)是表示图9的PWM指令逻辑变换电路的工作的图。图10的(a)表示外部PWM信号的占空比是50％时的数据信号SPWM。通过改变n的值，反馈环路的增益(响应性)和波纹(ripple)发生变化。
研究时钟信号CLK的频率fCLK。在将外部PWM信号按L位变换成占空比的情况下，期望以1/2L以下的精度正确地变换。例如，在按L＝7位(0～127)变换成占空比的情况下，期望是
Figure BSA00000499653900131
以下的精度。若假设PWM信号的载波频率fPWM为28kHz，则只要使时钟信号CLK的频率fCLK在它的2L(＝128)倍、即3.6MHz以上，就能够不丢失数据而在外部PWM信号的每1周期生成一个数据信号SPWM。由此能够防止发生差频(beat)。
接着，对于滤波系数n进行研究。图10的(b)是表示PWM指令逻辑变换电路116的低通滤波器特性的图。为了使输出数据SPWM的波纹在1步长(step)以内，增益G＝1/128＝-42dB程度成为标准。在设n＝12的情况下，在外部PWM信号PWM的载波频率fPWM是21kHz时，得到-38.5dB左右的消除率，若进一步升高载波频率fPWM，就能够得到低于-42dB的消除率。
(第四实施方式)
图11是表示使用了第四实施方式的驱动IC100e的冷却装置2的结构的功能块图。第四实施方式的驱动IC100e中利用了在上述第一～第三实施方式说明了的技术。以下说明驱动IC100e的各功能块(block)。
电源端子Vcc和接地端子GND连接到外部电源3，接受电源电压和接地电压。
带隙参考电路102生成基准电压VBGR。内部电源104例如是线性稳压器，接受基准电压VBGR，并生成根据该值而稳定了的内部电源电压VDDINT。自激振荡电路106产生规定的频率的时钟信号CLK。
上电复位电路108通过将电源电压Vcc与规定的阈值电压进行比较而产生上电复位信号SPOR。防止低压误动作电路(UVLO：Under Voltage Lock Out：欠压锁定)110通过将电源电压Vcc与规定的阈值电压进行比较而产生UVLO信号SUVLO。信号SPOR和SUVLO被用于电路保护。
霍尔偏置电源112生成霍尔偏置电压VHB，从霍尔偏置端子HB输出。将该霍尔偏置电压VHB提供给霍尔传感器8。
驱动IC100具备在风扇电机6旋转开始时使转速缓慢上升的软起动功能。软起动期间根据软起动时间设定电压VTSS而确定。外接电阻R5、R6将基准电压VREF分压，生成软起动时间设定电压VTSS，并输入到软起动时间设定输入端子SS。A/D转换器ADC8对软起动设定电压VTSS进行模/数转换，生成数据信号STSS。加减法器ADD13从数据信号STSS中减去数据SRFF而使值移位，输出数据STSS’。
软起动设定电路122在风扇电机6驱动开始时，基于指定软起动期间的信号STSS’，生成按照与该值对应的斜率随时间缓慢上升的软起动设定信号SSS。
快速起动检测电路188检测是由外部PWM信号PWM导致的电机停止状态还是由电机异常导致的电机停止状态，在前者的情况下，解除锁定(lock)保护功能。利用快速起动功能，在由PWM导致的电机停止状态下输入PWM信号“H”时，电机立即开始旋转。
控制指令合成电路80接受信号SMINT’、SMINP’、STH’、SPWM、SQS，将它们合成生成，从而生成指示对风扇电机6进行PWM驱动时的占空比的控制信号SDUTY。
在输出电流检测端子RNF上，连接外接检测电阻RS。在该检测电阻RS上产生与风扇电机6中流过的电流Im对应的电压降(检测电压)VCS。将检测电压VCS输入到驱动IC100的检测电流输入端子CS。第九A/D转换器ADC9将检测电压VCS变换成数字值的检测信号SCS。电流限制设定电路120生成表示风扇电机6中流过的电流Im的上限值的数据SIMAX。
加减法器ADD15和ADD16从检测信号SCS中依次减去信号SIMAX、SSS，生成电流上限信号SSC’。利用该电流上限信号SSC’，限制将风扇电机6进行PWM驱动时的占空比，在将风扇电机6中流过的电流Im限制在与信号SIMAX对应的电流值以下，并且在起动时能够实现软起动。
运算器82如说明的那样，基于从振幅控制电路18输出的第七信号S7，生成FG信号(S60)。开路集电极输出电路138从转速脉冲输出端子FG输出FG信号。
驱动IC100具备锁定保护功能。锁定保护/自动复位电路(以下称作锁定保护电路)128监视FG信号，检测由电机异常导致的停止，生成表示异常状态的检测信号(锁定报警信号)AL。开路集电极输出电路140从锁定报警输出端子AL输出锁定报警信号AL。
热监控电路124监视驱动IC100的芯片温度，生成与芯片温度对应的芯片温度电压VT。A/D转换器ADC10对芯片温度电压VT进行模/数转换，生成芯片温度信号ST。在芯片温度信号ST高于规定的阈值时、即驱动IC100处于温度异常状态时，热关断电路126确立热关断信号TSD。
运算器82对第七信号S7乘以占空比控制信号SDUTY和电流上限信号SSC’，生成控制信号S7’。此外，当确立了锁定报警信号AL或热关断信号THD时，运算器82使控制信号S7’的电平成为零，使对风扇电机6的通电停止。
以上是驱动IC100e的结构。根据该驱动IC100e，能够根据外部PWM信号的占空比和温度，控制风扇电机6的转速。此外，能够用单一功能IC来实现软起动功能、锁定保护功能和快速起动功能。
图12是表示图11的驱动IC的变形例的电路图。仅说明与图11的不同点。驱动IC100f具备控制指令串行数据输入端子SDT。在该端子SDT上外接存储器9或CPU，输入相当于图8中说明的数据SMINT、SMINP、STSS、SIMAX的至少一个的数据。接收电路84接收串行数据SDT，并向控制指令合成电路80输出。存储器9也可以内置在驱动IC100f中。
此外，检测电阻RS内置在驱动IC100f中。A/D转换器ADC9的输出数据SCS被输入到控制指令合成电路80。控制指令合成电路80生成占空比控制信号SDUTY，使得检测信号SCS不超过串行数据SDT中包含的电流限制设定值。
在图12的驱动IC100f中，通过从存储器和CPU对控制指令串行数据输入端子SDT提供数据，能够变更驱动IC100f的设定。
(第五实施方式)
图13是表示第五实施方式涉及的驱动IC100g的结构的电路图。该实施方式中说明的技术可以与上述任一驱动IC组合。
在该实施方式中，霍尔传感器8被集成在与驱动IC100g相同的半导体芯片上。
来自集成在半导体芯片中的霍尔传感器8的霍尔信号S1、S2的信号电平极其微小，因此必须要放大，使其收容在第一A/D转换器ADC1和第二A/D转换器ADC2的动态范围内。因此，驱动IC100g进一步包括将自霍尔传感器8的霍尔信号S1、S2放大的模拟放大器13。此外，用对霍尔传感器8供给霍尔偏置电压VHB的电压源、或者供给霍尔偏置电流(IHB)的电流源构成霍尔偏置电路11。
在这样的系统中，霍尔器件8的灵敏度因为加工偏差和温度变动及其他影响而极大地变动。霍尔信号的振幅根据该灵敏度的变动而以数倍～数百倍的数量级产生。即，霍尔信号的振幅对于每一个IC都必须要进一步按照温度变动进行调节。再有，作为从业人员的一般性认识并不掌握该问题，而是本发明者所认识到的。
因此，在图13的驱动IC100g中，利用设置在第一A/D转换器ADC1和第二A/D转换器ADC2前级的模拟放大器13，作为调节霍尔信号S1、S2振幅的第二振幅补偿单元。
即，用可变增益放大器构成模拟放大器13，调节其增益g，以使输入到第一A/D转换器ADC1和第二A/D转换器ADC2中的霍尔信号S1’、S2’的振幅接近于规定的目标电平。
在该电路中，按照来自后级的数字功能块的指令值调节模拟放大器13的增益g。例如，增益g可以按照100倍、200倍、400倍、600倍、800倍、1000倍进行切换。具体地说，在数字功能块的信号路径上设置控制霍尔信号S1、S2振幅的电路(目标振幅判定电路)21。例如，目标振幅判定电路21将振幅补偿电路20的输出信号的振幅电平与基准值REF进行比较，若振幅电平低于基准值REF，则增加模拟放大器13的增益g，若振幅电平大于基准值REF，则降低模拟放大器13的增益g。在要与基准值REF进行比较的振幅电平上，可以利用上述振幅数据S34。
以上是驱动IC100g的结构。该驱动IC100g在模拟段和数字段两方中进行振幅补偿。期望在模拟段中粗调振幅，在数字段中微调振幅。
根据该驱动IC100g，即使在来自霍尔传感器8的霍尔信号S1、S2的振幅有偏差的情况下，也能够适当地调节它们的振幅，以使其收容在第一A/D转换器ADC1和第二A/D转换器ADC2的动态范围内。
此外，由于将进行模拟放大器13的增益控制的目标振幅判定电路21设置在数字功能块中，所以电路面积因设置目标振幅判定电路21而稍稍增加即可。
通过将霍尔器件8内置在驱动IC100g中，不需要霍尔输入端子HP、HN，因此能够削减2个管脚数。这具有足以补偿因模拟放大器13导致的面积增加的效果，在要求小型化的风扇电机的驱动电路中为很大的优势。
就图13的驱动IC100g来说，考虑以下变形例。
目标振幅判定电路21监视的振幅不限定于振幅补偿电路20的输出信号S6’，也可以监视数字信号处理路径上的其他信号，例如差动变换电路14的输出信号S5、偏移补偿电路16的输出信号S6、或者绝对值电路22的输出信号S7。
模拟段中的振幅补偿不限定于调节模拟放大器13的增益g。例如，也可以通过固定模拟放大器13的增益g，基于目标振幅判定电路21的输出信号，使霍尔偏置电路11产生的霍尔偏置信号变化，从而调节霍尔传感器8产生的霍尔信号S1、S2本身的振幅。
此外，目标振幅判定电路21也可以用模拟电路构成。图14是表示图13的驱动IC的变形例的一部分的电路图。在该变形例中，作为模拟电路，在第一A/D转换器ADC1和第二A/D转换器ADC2的前级构成目标振幅判定电路21h。目标振幅判定电路21h包含低通滤波器23、峰值保持电路25和比较器27。
低通滤波器23将由模拟放大器13放大了的霍尔信号进行滤波。低通滤波器23可以如图14所示地仅接受被模拟放大器13放大了的霍尔信号的差动成分的一方，也可以接受差动成分两方。峰值保持电路25保持低通滤波器23的输出峰值、即霍尔信号的振幅。比较器27将保持的振幅与成为目标的振幅值VREF进行比较，根据比较结果而控制模拟放大器13的增益g。
目标振幅判定电路21也可以取代控制模拟放大器13的增益g，或者除此之外，使霍尔偏置电路11产生的霍尔偏置信号变化。
本领域技术人员能够理解，上述实施方式只是例示，可以对这些结构要素和各处理工序的组合做各种各样的变形，并且这样的变形例也包括在本发明的范围内。
在实施方式中，说明了驱动对象的风扇电机是单相驱动电机的情况，但本发明不限定于此，也可以用于其他电机的驱动。
在实施方式中，可以将构成风扇电机驱动装置100的元件全部一体集成，也可以分为其他集成电路而构成，另外还可以用分立部件构成它的一部分。按照成本和占有面积及用途等来决定集成哪个部分即可。

Claims (16)

1.一种电机驱动电路，从霍尔传感器接受包含互补的第一信号、第二信号的霍尔信号，驱动电机，其特征在于，包括：
第一A/D转换器、第二A/D转换器，分别对上述霍尔信号的第一信号、第二信号进行模拟数字转换，生成数字的第三信号、第四信号；
差动变换电路，生成与上述第三信号、第四信号的差分对应的单端的第五信号；
偏移补偿电路，补偿上述第五信号的偏移，生成第六信号；
振幅控制电路，在将上述第六信号的振幅稳定为规定的目标值，并且对该值取绝对值，生成第七信号；
控制信号生成单元，基于上述第七信号生成控制信号；以及
驱动器电路，基于上述控制信号，驱动上述电机。
2.根据权利要求1所述的电机驱动电路，其特征在于，
上述振幅控制电路包括：
振幅补偿电路，将其输入信号的振幅稳定为目标值；以及
绝对值电路，设置在上述振幅补偿电路的前级或后级，将其输入信号取绝对值，
上述振幅补偿电路包括：
数字乘法器，对上述输入信号乘以可变系数；以及
系数控制单元，将上述数字乘法器的输出信号的振幅与上述目标值进行比较，在上述振幅大于上述目标值时，使上述可变系数下降规定值，在上述振幅小于上述目标值时，使上述可变系数增加规定值。
3.根据权利要求2所述的电机驱动电路，其特征在于，
上述系数控制单元包括：
数字减法器，生成表示上述数字乘法器的输出信号的振幅和上述目标值的差分的第八信号；
符号判定单元，按照上述第八信号的符号，输出表示正或负的规定值的数据；
数字加法器，将上述规定值与一采样前的上述可变系数相加；以及
延迟电路，使上述数字加法器的输出数据延迟1采样时间，向上述数字加法器和上述数字乘法器输出。
4.根据权利要求2所述的电机驱动电路，其特征在于，
上述系数控制单元包括：
运算器，基于表示上述数字乘法器的输出信号振幅的数据的特定位的值，输出正或负的规定值；
数字加法器，将上述规定值与1个采样前的上述可变系数相加；以及
延迟电路，使上述数字加法器的输出数据延迟1采样时间，向上述数字加法器和上述数字乘法器输出。
5.根据权利要求1至4的任一项所述的驱动电路，其特征在于，还包括：
热敏电阻用端子，接受与温度对应的温度检测电压；以及
第三A/D转换器，对上述温度检测电压进行模拟数字转换，生成数字的第九信号，
上述驱动器电路按照上述第九信号，将上述电机进行脉宽调制驱动。
6.根据权利要求1至4的任一项所述的驱动电路，其特征在于，还包括：
占空比控制端子，接受表示脉宽调制驱动上述电机时的占空比的占空比控制电压；以及
第四A/D转换器，将上述占空比控制电压进行模拟数字转换，生成数字的第十一信号，
上述驱动器电路按照上述第十一信号，将上述电机进行脉宽调制驱动。
7.根据权利要求1至4的任一项所述的驱动电路，其特征在于，还包括：
热敏电阻用端子，接受与温度对应的温度检测电压；
占空比控制端子，接受表示将上述电机进行脉宽调制驱动时的占空比的占空比控制电压；
第三A/D转换器，将上述温度检测电压进行模拟数字转换，生成数字的第九信号；以及
第四A/D转换器，将上述占空比控制电压进行模拟数字转换，生成数字的第十一信号，
上述驱动器电路按照上述第九信号、第十一信号，将上述电机进行脉宽调制驱动。
8.根据权利要求1至4的任一项所述的驱动电路，其特征在于，
将上述霍尔传感器整体集成在与本驱动电路相同的半导体衬底上，
本驱动电路还包括：
模拟放大器，其设置在上述第一、第二A/D转换器的前级，放大上述霍尔信号；以及
霍尔偏置电路，对上述霍尔传感器提供偏置信号。
9.根据权利要求8所述的驱动电路，其特征在于，
上述驱动电路按照上述霍尔信号的振幅，调节上述模拟放大器的增益。
10.根据权利要求9所述的驱动电路，其特征在于，
还包括目标振幅判定电路，其由数字电路构成，基于从上述差动变换电路至上述控制信号生成单元的路径上的某个信号的振幅，控制上述模拟放大器的增益。
11.根据权利要求9所述的驱动电路，其特征在于，
还包括目标振幅判定电路，其由模拟电路构成，基于上述模拟放大器的输出信号的振幅，控制上述模拟放大器的增益。
12.根据权利要求8所述的驱动电路，其特征在于，
上述驱动电路按照上述霍尔信号的振幅，调节上述霍尔偏置电路的上述偏置信号。
13.根据权利要求12所述的驱动电路，其特征在于，
还包括目标振幅判定电路，其由数字电路构成，基于从上述差动变换电路至上述控制信号生成单元的路径上的某个信号的振幅，控制上述偏置信号。
14.根据权利要求12所述的驱动电路，其特征在于，
还包括目标振幅判定电路，其由模拟电路构成，基于上述模拟放大器的输出信号的振幅，控制上述霍尔信号。
15.一种冷却装置，其特征在于，包括：
风扇电机；以及
驱动上述风扇电机的权利要求1至4的任一项所述的驱动电路。
16.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器；以及
冷却上述处理器的权利要求15所述的冷却装置。
CN201110129794.8A 2010-03-25 2011-03-25 电机驱动电路和使用它的冷却装置、电子设备 Active CN102201769B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-070656 2010-03-25
JP2010070656 2010-03-25
JP2010292806A JP5917801B2 (ja) 2010-03-25 2010-12-28 モータ駆動回路およびそれを用いた冷却装置、電子機器
JP2010-292806 2010-12-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102201769A true CN102201769A (zh) 2011-09-28
CN102201769B CN102201769B (zh) 2015-08-05

Family

ID=44655608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110129794.8A Active CN102201769B (zh) 2010-03-25 2011-03-25 电机驱动电路和使用它的冷却装置、电子设备

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8466644B2 (zh)
JP (1) JP5917801B2 (zh)
CN (1) CN102201769B (zh)
TW (1) TWI543520B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103245816A (zh) * 2012-02-02 2013-08-14 台达电子工业股份有限公司 整合式电流传感装置
CN106899799A (zh) * 2015-12-21 2017-06-27 意法半导体公司 光学图像增稳致动器驱动器功率分配控制
CN107342719A (zh) * 2016-10-25 2017-11-10 北京市汉华环球科技发展有限责任公司 一种扫描振镜电机驱动系统
CN107850434A (zh) * 2015-11-30 2018-03-27 卢米达因科技公司 用于使用脉冲流的积分确定惯性参数的系统和方法
CN110462990A (zh) * 2017-03-22 2019-11-15 拉普兰塔-拉登理工大学 用于控制电驱动器的控制设备和方法
CN113329931A (zh) * 2019-01-23 2021-08-31 株式会社万都 电动助力转向系统的冗余电路
CN113653666A (zh) * 2021-09-28 2021-11-16 四川虹美智能科技有限公司 Pg风机控制装置

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
JP5809833B2 (ja) * 2011-04-05 2015-11-11 ローム株式会社 モータ駆動装置及びこれを用いたモータ装置
JP2013195166A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Sumitomo Heavy Ind Ltd 可動子の回転角の検出回路、検出方法およびそれを用いた搬送機
CN103368491B (zh) * 2012-03-26 2016-04-27 台达电子工业股份有限公司 具有信号撷取功能的模块化风扇马达控制电路及控制方法
TWI491169B (zh) 2012-03-26 2015-07-01 Delta Electronics Inc 具有信號擷取功能之模組化風扇馬達控制電路及其控制方法
JP5895680B2 (ja) * 2012-04-16 2016-03-30 株式会社デンソー 信号処理装置
TWI481186B (zh) * 2012-05-03 2015-04-11 Delta Electronics Inc 馬達控制裝置及馬達控制方法
JP2014050115A (ja) 2012-08-29 2014-03-17 Toshiba Corp 単相モータ駆動回路、単相モータ装置、ファンを備えた装置
JP6139974B2 (ja) * 2013-05-14 2017-05-31 ローム株式会社 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
GB2525866A (en) * 2014-05-06 2015-11-11 Johnson Electric Sa Controller for driving a stepper motor
JP6395433B2 (ja) * 2014-05-07 2018-09-26 ローム株式会社 モータ駆動回路およびそれを用いた冷却装置、電子機器
JP6362456B2 (ja) * 2014-07-09 2018-07-25 ローム株式会社 モータ駆動回路およびそれを用いた冷却装置、電子機器
KR20160015075A (ko) * 2014-07-30 2016-02-12 삼성전기주식회사 모터 구동 장치 및 모터 시스템, 그의 보정 회로
US10905836B2 (en) 2015-04-02 2021-02-02 Hill-Rom Services Pte. Ltd. Manifold for respiratory device
TWI627429B (zh) * 2017-08-21 2018-06-21 茂達電子股份有限公司 誤差消除放大器電路以及馬達控制電路
CN109895750A (zh) * 2017-12-08 2019-06-18 上海电巴新能源科技有限公司 换电系统
TWI681620B (zh) * 2018-05-18 2020-01-01 茂達電子股份有限公司 馬達驅動電路
US11424700B2 (en) 2018-08-24 2022-08-23 Infineon Technologies Austria Ag Hall element sensing circuit
CN109085422B (zh) * 2018-10-19 2021-04-23 山东大学 并联动力电池组单体电流高精度同步采集系统及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4680515A (en) * 1985-05-21 1987-07-14 Crook James C Digital speed control of motors
JP2004166429A (ja) * 2002-11-14 2004-06-10 Sanyo Electric Co Ltd 単相モータ用駆動回路、及び単相モータの駆動方法
JP2005224100A (ja) * 2005-04-27 2005-08-18 Sanyo Electric Co Ltd 単相モータ駆動装置
CN101517884A (zh) * 2006-09-29 2009-08-26 大金工业株式会社 电动机驱动控制装置以及电动机驱动控制系统

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0530780A (ja) * 1991-07-15 1993-02-05 Rohm Co Ltd モータ制御回路およびモータ制御装置
JPH08181555A (ja) * 1994-12-27 1996-07-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd ディジタル自動利得制御装置
US5612939A (en) * 1995-01-27 1997-03-18 Victor Company Of Japan, Ltd. Optical disk recording and/or reproducing apparatus for performing optimizing operation for servo control with recording and/or reproducing operation
AU707381B2 (en) * 1995-09-27 1999-07-08 University Of Washington Orthodontics headgear compliance monitor
JP3315847B2 (ja) * 1995-10-27 2002-08-19 株式会社日立製作所 磁極位置検出装置及びこれを用いたブラシレス直流モ−タの駆動装置
JP2001204199A (ja) * 2000-01-17 2001-07-27 Toyo Electric Mfg Co Ltd 永久磁石型同期電動機の制御装置
JP2007218667A (ja) * 2006-02-15 2007-08-30 Fanuc Ltd エンコーダのオフセット補正回路
JP4998070B2 (ja) * 2007-04-26 2012-08-15 セイコーエプソン株式会社 ブラシレスモータ
JP5242151B2 (ja) * 2007-12-21 2013-07-24 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 振動補正制御回路及びそれを備えた撮像装置
JP2010283908A (ja) * 2009-06-02 2010-12-16 Rohm Co Ltd ブラシレスモータの駆動回路、駆動方法、モータユニット、ならびにそれを用いた電子機器
JP5764340B2 (ja) * 2010-03-25 2015-08-19 ローム株式会社 モータ駆動回路およびそれを用いた冷却装置、電子機器
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

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4680515A (en) * 1985-05-21 1987-07-14 Crook James C Digital speed control of motors
JP2004166429A (ja) * 2002-11-14 2004-06-10 Sanyo Electric Co Ltd 単相モータ用駆動回路、及び単相モータの駆動方法
JP2005224100A (ja) * 2005-04-27 2005-08-18 Sanyo Electric Co Ltd 単相モータ駆動装置
CN101517884A (zh) * 2006-09-29 2009-08-26 大金工业株式会社 电动机驱动控制装置以及电动机驱动控制系统

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103245816B (zh) * 2012-02-02 2015-08-12 台达电子工业股份有限公司 整合式电流传感装置
CN103245816A (zh) * 2012-02-02 2013-08-14 台达电子工业股份有限公司 整合式电流传感装置
CN107850434A (zh) * 2015-11-30 2018-03-27 卢米达因科技公司 用于使用脉冲流的积分确定惯性参数的系统和方法
CN106899799B (zh) * 2015-12-21 2020-12-08 意法半导体公司 光学图像增稳致动器驱动器功率分配控制
CN106899799A (zh) * 2015-12-21 2017-06-27 意法半导体公司 光学图像增稳致动器驱动器功率分配控制
CN107342719A (zh) * 2016-10-25 2017-11-10 北京市汉华环球科技发展有限责任公司 一种扫描振镜电机驱动系统
CN107342719B (zh) * 2016-10-25 2019-11-12 北京市汉华环球科技发展有限责任公司 一种扫描振镜电机驱动系统
CN110462990A (zh) * 2017-03-22 2019-11-15 拉普兰塔-拉登理工大学 用于控制电驱动器的控制设备和方法
US11289970B2 (en) 2017-03-22 2022-03-29 Lappeenrannan-Lahden Teknillinen Yliopisto Lut Control device and a method for controlling an electric drive
CN110462990B (zh) * 2017-03-22 2022-06-14 拉普兰塔-拉登理工大学 用于控制电驱动器的控制设备和方法
CN113329931A (zh) * 2019-01-23 2021-08-31 株式会社万都 电动助力转向系统的冗余电路
CN113329931B (zh) * 2019-01-23 2024-01-23 汉拿万都株式会社 电动助力转向系统的冗余电路
CN113653666A (zh) * 2021-09-28 2021-11-16 四川虹美智能科技有限公司 Pg风机控制装置
CN113653666B (zh) * 2021-09-28 2023-05-16 四川虹美智能科技有限公司 Pg风机控制装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP5917801B2 (ja) 2016-05-18
TWI543520B (zh) 2016-07-21
CN102201769B (zh) 2015-08-05
US20110234129A1 (en) 2011-09-29
TW201208248A (en) 2012-02-16
JP2011223857A (ja) 2011-11-04
US8466644B2 (en) 2013-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102201769B (zh) 电机驱动电路和使用它的冷却装置、电子设备
CN102223122B (zh) 电机驱动电路和使用它的冷却装置、电子设备
CN102208892B (zh) 电机驱动电路、冷却装置、电子设备、定时检测电路
US7859324B2 (en) Power supply unit
JP2007116858A (ja) モータ駆動装置およびそれを用いた電子機器
CN102957373A (zh) 驱动信号生成电路
TWI406493B (zh) 用於無刷直流馬達之速度控制電路與定速控制電路
CN105099286A (zh) 电动机驱动电路及使用其的冷却装置、电子设备
JP4935470B2 (ja) モータ制御回路
CN101292417B (zh) 电机驱动电路和使用了它的盘装置
US7053572B2 (en) Limiting circuit and electric motor driving device using the same
JP5513949B2 (ja) タイミング検出回路、それを用いたモータ駆動回路、冷却装置、電子機器
JP5647427B2 (ja) モータ駆動回路およびそれを用いた冷却装置、電子機器
US8497674B2 (en) Magnetic detection apparatus
US11424700B2 (en) Hall element sensing circuit
US8648557B2 (en) Drive control signal generating circuit
Lange et al. Improvement of Phase-Voltage Measurement with Voltage-to-Frequency Converters via Residual-Voltage Sensing
JPH04127891A (ja) モータ・ドライブ・システム
CN117792026A (zh) 一种基于多片ad分时采样的高精度双极性可编程恒流源

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant