CN102882464A - 电机驱动电路及电机装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机驱动电路及电机装置。电机驱动电路具备驱动控制信号生成电路，其通过驱动控制信号控制将驱动上述电机的驱动电压提供给上述电机的驱动器。电机驱动电路具备模式选择电路，其检测从电源提供给上述驱动器的电源电压，在上述电源电压大于等于预先设定的第1阈值时，向上述驱动控制信号生成电路输出指示正常工作的正常工作模式信号，另一方面，在上述电源电压小于上述第1阈值时，向上述驱动控制信号生成电路输出指示试验工作的试验工作模式信号。

Description

电机驱动电路及电机装置

相关申请的参考

本申请要求2011年7月11日提交的日本专利申请No.2011-152796的优先权，其全部内容在此被引用。

技术领域

本发明涉及电机驱动电路及电机装置。

背景技术

近年来，在电子设备中以各种用途使用了电机。驱动该电机的电机驱动电路根据用途，其驱动方式和/或特性不同，工作状况也不同。

对于这种电机驱动电路，需要用于检查是否正常工作的试验。

发明内容

本发明所要解决的课题是提供一种能够避免信号传送的限制并且更适宜进行试验工作的电机驱动电路及电机装置。

实施方式的电机驱动电路是根据与外部的微型计算机的通信来控制电机的驱动的电机驱动电路，其特征在于，具备：驱动控制信号生成电路，其通过驱动控制信号控制将驱动上述电机的驱动电压提供给上述电机的驱动器；以及模式选择电路，其检测从电源提供给上述驱动器的电源电压，在上述电源电压大于等于预先设定的第1阈值时，向上述驱动控制信号生成电路输出指示正常工作的正常工作模式信号，另一方面，在上述电源电压小于上述第1阈值时，向上述驱动控制信号生成电路输出指示试验工作的试验工作模式信号；其中，上述驱动控制信号生成电路根据上述正常工作模式信号，通过上述驱动控制信号控制上述驱动器，使上述电机正常工作，另一方面，根据上述试验工作模式信号，通过上述驱动控制信号控制上述驱动器，使上述电机进行试验工作。

另一实施方式的电机装置，其特征在于，具备：电机；驱动器，其将用于驱动上述电机的驱动电压提供给上述电机；以及电机驱动电路，其根据与外部微型计算机的通信，通过驱动控制信号控制驱动器，从而控制上述电机的驱动；其中，上述电机驱动电路具备：驱动控制信号生成电路，其通过驱动控制信号控制上述驱动器；以及模式选择电路，其检测从电源提供给上述驱动器的电源电压，在上述电源电压大于等于预先设定的第1阈值时，向上述驱动控制信号生成电路输出指示正常工作的正常工作模式信号，另一方面，在上述电源电压小于上述第1阈值时，向上述驱动控制信号生成电路输出指示试验工作的试验工作模式信号；其中，上述驱动控制信号生成电路根据上述正常工作模式信号，通过上述驱动控制信号控制上述驱动器，使上述电机正常工作，另一方面，根据上述试验工作模式信号，通过驱动控制信号控制上述驱动器，使上述电机进行试验工作。

根据上述构成的电机驱动电路及电机装置，能够避免信号传送的限制，并且更适宜进行试验工作。

附图说明

图1是表示实施例1所涉及的电机驱动系统1000的构成的一个例子的图。

图2是表示实施例2所涉及的电机驱动系统2000的构成的一个例子的图。

具体实施方式

根据实施例的电机驱动电路是根据与外部微型计算机的通信来控制电机的驱动的电机驱动电路。电机驱动电路具备驱动控制信号生成电路，其通过驱动控制信号控制将驱动上述电机的驱动电压提供给上述电机的驱动器。电机驱动电路具备模式选择电路，其检测从电源提供给上述驱动器的电源电压，在上述电源电压大于等于预先设定的第1阈值时，向上述驱动控制信号生成电路输出指示正常工作的正常工作模式信号，另一方面，在上述电源电压小于上述第1阈值时，向上述驱动控制信号生成电路输出指示试验工作的试验工作模式信号。上述驱动控制信号生成电路根据上述正常工作模式信号，通过上述驱动控制信号控制上述驱动器，使上述电机正常工作，另一方面，根据上述试验工作模式信号，通过上述驱动控制信号控制上述驱动器，使上述电机进行试验工作。

比较例

例如，当用户使用电机驱动电路进行初始研究时等，有效的是电机驱动电路具备不管电机的规格和/或负荷状态如何都输出通电波形的试验工作模式。

此外，在制造电机驱动电路时，实施通电试验和/或在电机无负荷状态下的工作确认试验等。在该工作确认试验中，存在由于与实际的负荷状态不同而不能进行所期望的工作的情形。因此，有效的是电机驱动电路具备试验工作模式。

该试验工作模式特别在驱动需要复杂控制的三相无刷DC电机时有效。

也存在电机驱动电路根据来自微型计算机的试验信号进行试验工作(在没有强制通电、自动提前角控制等附加控制下的基本控制等)的技术。

在此，一般地，在作为半导体装置的电机驱动电路内置在电机装置(产品)中时，电机驱动电路的输入输出只存在与直流电源的两个和与微型计算机的多个。在这种情况下，上述电机驱动电路的试验工作被微型计算机与电机驱动电路(即电机装置)之间的信号传送的限制所制约。

因此，在实施例中，提出了避免信号传送的限制并且更适宜进行试验工作的电机驱动电路。

以下，根据附图说明各实施例。另外，在以下的实施例中，对于适用于通过三相驱动电压控制转速的三相电机的控制的情形进行了说明。但是，对于通过驱动电压控制转速的其它种类的电机也同样适用。

实施例1

图1是表示实施例1所涉及的电机驱动系统1000的构成的一个例子的图。

如图1所示，电机驱动系统1000具备电机驱动电路1、驱动器D、微型计算机101、电机M和直流电源VDD。

该电机驱动系统1000例如适用于在空调和/或冰箱等产品中使用的风扇和/或压缩机的驱动。

微型计算机101将规定电机M的转速的转速控制信号输出到电机驱动电路1。此外，该微型计算机101还执行上述空调和/或冰箱等产品的预定控制。

此外，直流电源VDD输出电源电压。

电机M在本实施例中是三相电机(更具体地，是三相无刷DC电机)。另外，如前所述，电机M也可以是通过驱动电压控制转速的其它种类的电机。

驱动器D与直流电源VDD连接，并被从该直流电源VDD提供电源电压。该驱动器D根据该电源电压生成用于驱动电机M的三相驱动电压。该驱动器D根据该驱动控制信号，对电机M提供用于驱动电机M的三相驱动电压。

该驱动器D例如根据该驱动控制信号控制在该电源电压和接地电压之间每两个串联连接的共计6个MOS晶体管(未图示)，从而从MOS晶体管之间的连接点输出三相驱动电压。

电机M通过这些三相驱动电压，在三相线圈中流过电流，进行驱动。

此外，电机驱动电路1根据与外部微型计算机101的通信，通过驱动控制信号来控制驱动器D(控制相对电机M的三相驱动电压)，控制电机M的驱动。

该电机驱动电路1具备模式选择电路1a和驱动控制信号生成电路1b。

模式选择电路1a检测从电源VDD提供给驱动器D的电源电压。另外，该模式选择电路1a进行的电源电压的检测可以利用对电源电压进行电阻分配检测等现有技术实施。

该模式选择电路1a在该电源电压大于等于预先设定的第1阈值(例如，150V)V1时，向驱动控制信号生成电路1b输出指示正常工作的正常工作模式信号。

另一方面，模式选择电路1a在该电源电压小于该第1阈值V1时，向驱动控制信号生成电路1b输出指示试验工作的试验工作模式信号。

另外，模式选择电路1a也可以在电源电压在预先设定的基准期间持续小于第1阈值V1时，输出试验工作模式信号。

进一步，优选地，模式选择电路1a也可以在该电源电压小于比该第1阈值V1低的第2阈值(例如，100V)V2时，向驱动控制信号生成电路1b输出试验工作模式信号。

这样，能够明确地区分正常工作和试验工作。

特别地，模式选择电路1a也可以在该电源电压在预先设定的基准期间持续小于第2阈值V2时，输出试验工作模式信号。

进一步，优选地，模式选择电路1a也可以在该电源电压小于第2阈值V2且大于等于比第2阈值V2低的第3阈值(例如，50V)V3时，向控制信号生成电路1b输出试验工作模式信号。

特别地，模式选择电路1a也可以在该电源电压在预先设定的基准期间持续小于第2阈值V2且大于等于第3阈值V3时，输出试验工作模式信号。

这样，当电源电压大于等于正常进行试验工作所需要的最低电压时，进行试验工作，能够更可靠地执行试验工作。

此外，驱动控制信号生成电路1b通过驱动控制信号控制驱动器D。这样，驱动器D根据该驱动控制信号，对电机M提供用于驱动电机M的三相驱动电压。

例如，驱动控制信号生成电路1b在正常工作时，根据从微型计算机101输入的规定电机M的转速的转速控制信号(指令)，生成用于以由转速控制信号规定的转速驱动电机M的驱动控制信号。即，驱动控制信号生成电路1b根据正常工作模式信号，通过该驱动控制信号控制驱动器D，使电机M正常工作。

另一方面，驱动控制信号生成电路1b在试验工作时，生成用于以在试验工作中规定的转速进行驱动的驱动控制信号。即，驱动控制信号生成电路1b根据试验工作模式信号，通过该驱动控制信号控制驱动器D，使电机M进行试验工作。

驱动控制信号生成电路1b也可以例如在该电源电压是该第1阈值V1和该第2阈值V之间的电压(例如，125V)时，不输出驱动控制信号。

在此，该正常工作如已经描述的，例如是以与微型计算机101的指令(转速控制信号)相应的转速使电机M转动的工作。在这种情况下，试验工作例如是对电机M强制通电并使其以一定的频率转动的工作。

进一步地，该正常工作例如也可以包含检测电机M的驱动电流，根据该检测结果估计电机M的提前角，进行电机M的提前角的控制，使电机M转动，以致该估计的提前角变成预定值的工作。在这种情况下，该试验工作例如是在不进行电机M的提前角的控制下使电机M转动的工作。

另外，驱动控制信号生成电路1b例如在被输入了从微型计算机101输出的指示使电机M转动的转速控制信号时，输出驱动控制信号，另一方面，在被输入了从微型计算机101输出的指示使电机停止的转速控制信号时，不输出驱动控制信号。

此外，该正常工作时和该试验工作时的驱动控制信号生成电路1b进行的驱动控制信号的生成可以用现有技术实施。

如已经说明的，当电机驱动电路1内置在电机装置100中时，电机驱动电路1的输入输出只有与直流电源的两个和与微型计算机的多个。

但是，根据本实施例所涉及的电机装置100，由于根据电源VDD的电压进行试验工作，因此，能够与现有技术一样进行试验。

在此，对具有以上那样的构成的电机装置100的工作的一个例子进行说明。

首先，对于在第1阈值下切换正常工作和试验工作的情形进行说明。

首先，电源VDD输出的电源电压从零开始上升。

然后，模式选择电路1a当在预先设定的基准期间电源电压的值持续小于第1阈值V1时，向驱动控制信号生成电路1b输出试验工作模式信号。

这样，驱动控制信号生成电路1b根据试验工作模式信号，例如在被输入了从微型计算机101输出的指示使电机M转动的转速控制信号时，根据驱动控制信号控制驱动器D，使电机M进行试验工作。

然后，模式选择电路1a在该电源电压大于等于第1阈值V1时，向驱动控制信号生成电路1b输出正常工作模式信号。

驱动控制信号生成电路1b根据正常工作模式信号，并基于从微型计算机101输入的规定电机M的转速的转速控制信号(指令)，生成用于以由转速控制信号规定的转速驱动电机M的驱动控制信号。驱动控制信号生成电路1b通过该驱动控制信号控制驱动器D，使电机M正常工作。

此外，如已经描述的，也可以在小于等于第2阈值下切换成试验工作。

在这种情况下，首先，电源VDD输出的电源电压从零开始上升。

然后，在该电源电压是从零到该第3阈值V3之间的电压(例如，25V)时，模式选择电路1a不输出正常工作模式信号及试验工作模式信号。

这样，驱动控制信号生成电路1b不输出驱动控制信号。即，电机M是停止状态。

然后，模式选择电路1a在该电源电压在该基准期间持续小于第2阈值(例如，100V)且大于等于第3阈值V3时，向驱动控制信号生成电路1b输出试验工作模式信号。

这样，驱动控制信号生成电路1b根据试验工作模式信号，例如在被输入了从微型计算机101输出的指示使电机M转动的转速控制信号时，通过驱动控制信号控制驱动器D，使电机M进行试验工作。

这样，当电源电压大于等于正常进行试验工作所需要的最低电压时，进行试验工作，能够更可靠地执行试验工作。

然后，当该电源电压是该第1阈值V1和该第2阈值V2之间的电压(例如，125V)时，模式选择电路1a不输出正常工作模式信号及试验工作模式信号。

由此，驱动控制信号生成电路1b不输出驱动控制信号。即，电机M处于停止状态。

这样，通过设置停止状态，能够明确区别正常工作和试验工作。

然后，模式选择电路1a在该电源电压大于等于第1阈值V1时，向驱动控制信号生成电路1b输出正常工作模式信号。

驱动控制信号生成电路1b根据正常工作模式信号，基于从微型计算机101输入的规定电机M的转速的转速控制信号(指令)，生成用于以由转速控制信号规定的转速驱动电机M的驱动控制信号。驱动控制信号生成电路1b通过该驱动控制信号控制驱动器D，使电机M正常工作。

即，不管微型计算机和电机驱动电路(即电机装置)之间的信号传送的限制如何，都能够通过改变电源的电压来切换试验工作和正常工作。

如上所述，根据本实施例1，能够根据电源电压进行试验。因此，对于微型计算机和电机驱动电路之间的信号没有限制，能够提高信号精度。

此外，在用户使用电机驱动电路进行初始研究时等，由于不管电机的规格和/或负荷状态如何，都输出通电波形，因此，能够期待开发效率的提高。

此外，在制造搭载有电机驱动电路的控制电路时，在实施通电试验和/或电机无负荷状态下的工作确认试验等时，当由于与实际的负荷状态不同而不进行所期望的工作时，能够在试验工作模式下进行试验。

此外，例如，在作为试验工作输入了电机驱动电路的制造时的评价试验内容时，还认为有能够进行评价试验等的优点。

如上所述，根据本实施例1所涉及的电机装置100，能够避免信号传送的限制，并且更适宜进行试验工作。

实施例2

在已描述的实施例1中，对驱动器不被包含在电机驱动电路中的情形进行了说明。

在本实施例2中，对驱动器被包含在电机驱动电路中的情形进行说明。

图2是表示实施例2所涉及的电机驱动系统2000的构成的一个例子的图。另外，在图2中，与图1所示的符号相同的符号如果没有特别说明，则表示与实施例1相同的构成。

如图2所示，电机驱动系统2000具备电机驱动电路201、微型计算机101和电机M。

电机驱动电路201具备模式选择的路1a、驱动控制信号生成电路1b和驱动器电路D。

这样，电机驱动电路201与实施例1的电机驱动电路1相比，在具备驱动器D这一点不同。

但是，电机装置200的其它构成与实施例1的电机装置100一样。

即，根据本实施例所涉及的电机装置200，与实施例1一样，由于根据电源VDD的电压进行试验工作，因此，可以和现有技术一样进行试验工作。

具有以上那样的构成的电机装置200的工作与实施例1的电机装置100一样。

即，根据本实施例2，与实施例1一样，能够根据电源电压进行试验。因此，对微型计算机和电机驱动电路之间的信号没有限制，能够提高信号精度。

此外，与实施例1一样，在用户使用电机驱动电路进行初始研究时等，由于不管电机的规格和/或负荷状态如何都输出通电波形，因此，能够期待开发效率的提高。

此外，与实施例1一样，在制造搭载有电机驱动电路的控制电路时，在实施通电试验和/或电机无负荷状态下的工作确认试验等时，当由于与实际的负荷状态不同而不进行所期望的工作时，能够在试验工作模式下进行试验。

此外，与实施例1一样，例如，在作为试验工作输入了电机驱动电路的制造时的评价试验内容时，还认为有能够进行评价试验等的优点。

如上所述，根据本实施例2所涉及的电机装置200，与实施例1一样，能够避免信号传送的限制，并且更适宜进行试验工作。

虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子提出的，并不意味着限定发明的范围。这些新的实施方式可以采用其它各种形式实施，并在不脱离发明的主旨的范围中，可以进行各种省略、置换、变更。这些实施方式和/或其变形包含在发明的范围和/或主旨中，并且包含在权利要求的范围所记载的发明及其等同的范围中。

Claims (20)

1.一种电机驱动电路，其根据与外部微型计算机的通信控制电机的驱动，其特征在于，具备：

驱动控制信号生成电路，其通过驱动控制信号控制将驱动上述电机的驱动电压提供给上述电机的驱动器；以及

模式选择电路，其检测从电源提供给上述驱动器的电源电压，并在上述电源电压大于等于预先设定的第1阈值时，向上述驱动控制信号生成电路输出指示正常工作的正常工作模式信号，另一方面，在上述电源电压小于上述第1阈值时，向上述驱动控制信号生成电路输出指示试验工作的试验工作模式信号；

其中，上述驱动控制信号生成电路根据上述正常工作模式信号，通过上述驱动控制信号控制上述驱动器，使上述电机正常工作，另一方面，根据上述试验工作模式信号，通过上述驱动控制信号控制上述驱动器，使上述电机进行试验工作。

2.根据权利要求1所述的电机驱动电路，其特征在于，上述模式选择电路在上述电源电压小于第2阈值时，向上述驱动控制信号生成电路输出试验工作模式信号，其中上述第2阈值比上述第1阈值低。

3.根据权利要求2所述的电机驱动电路，其特征在于，上述驱动控制信号生成电路在上述电源电压是上述第1阈值和上述第2阈值之间的电压时，不输出上述驱动控制信号。

4.根据权利要求2所述的电机驱动电路，其特征在于，上述模式选择电路在上述电源电压小于上述第2阈值且大于等于第3阈值时，向上述驱动控制信号生成电路输出试验工作模式信号，其中上述第3阈值比上述第2阈值低。

5.根据权利要求2所述的电机驱动电路，其特征在于，上述模式选择电路在上述电源电压在预先设定的基准期间持续小于上述第2阈值时，输出上述试验工作模式信号。

6.根据权利要求1所述的电机驱动电路，其特征在于，上述模式选择电路在上述电源电压在预先设定的基准期间持续小于上述第1阈值时，输出上述试验工作模式信号。

7.根据权利要求1所述的电机驱动电路，其特征在于，上述正常工作是以与上述微型计算机的指令相应的转速或者进行上述电机的提前角的控制而使上述电机转动的工作；

上述试验工作是对上述电机强制通电并以一定的频率或者不进行上述电机的提前角的控制而使上述电机转动的工作。

8.根据权利要求1所述的电机驱动电路，其特征在于，上述驱动控制信号生成电路在从上述模式选择电路接收了上述试验工作模式信号的输出时，当被输入了从上述微型计算机输出的指示使上述电机转动的转速控制信号时，通过上述驱动控制信号控制上述驱动器，使上述电机进行试验工作，另一方面，在从上述模式选择电路接收了上述试验工作模式信号的输出时，当被输入了从上述微型计算机输出的指示使上述电机停止的转速控制信号时，不输出上述驱动控制信号。

9.根据权利要求1所述的电机驱动电路，其特征在于，具备上述驱动器。

10.根据权利要求1所述的电机驱动电路，其特征在于，上述电机是三相无刷DC电机。

11.一种电机装置，其特征在于，具备：

电机；

驱动器，其向上述电机提供用于驱动上述电机的驱动电压；以及

电机驱动电路，其根据与外部微型计算机的通信，通过驱动控制信号控制驱动器，从而控制上述电机的驱动；

其中，上述电机驱动电路具备：

驱动控制信号生成电路，其通过驱动控制信号控制上述驱动器；以及

模式选择电路，其检测从电源提供给上述驱动器的电源电压，在上述电源电压大于等于预先设定的第1阈值时，向上述驱动控制信号生成电路输出指示正常工作的正常工作模式信号，另一方面，在上述电源电压小于上述第1阈值时，向上述驱动控制信号生成电路输出指示试验工作的试验工作模式信号；

上述驱动控制信号生成电路根据上述正常工作模式信号，通过上述驱动控制信号控制上述驱动器，使上述电机正常工作，另一方面，根据上述试验工作模式信号，通过上述驱动控制信号控制上述驱动器，使上述电机进行试验工作。

12.根据权利要求11所述的电机装置，其特征在于，上述模式选择电路在上述电源电压小于第2阈值时，向上述驱动控制信号生成电路输出试验工作模式信号，其中上述第2阈值比上述第1阈值低。

13.根据权利要求12所述的电机装置，其特征在于，上述驱动控制信号生成电路在上述电源电压是上述第1阈值和上述第2阈值之间的电压时，不输出上述驱动控制信号。

14.根据权利要求12所述的电机装置，其特征在于，上述模式选择电路在上述电源电压小于上述第2阈值且大于等于第3阈值时，向上述驱动控制信号生成电路输出试验工作模式信号，其中上述第3阈值比上述第2阈值低。

15.根据权利要求12所述的电机装置，其特征在于，上述模式选择电路在上述电源电压在预先设定的基准期间持续小于上述第2阈值时，输出上述试验工作模式信号。

16.根据权利要求11所述的电机装置，其特征在于，上述模式选择电路在上述电源电压在预先设定的基准期间持续小于上述第1阈值时，输出上述试验工作模式信号。

17.根据权利要求11所述的电机装置，其特征在于，

上述正常工作是以与上述微型计算机的指令相应的转速或者进行上述电机的提前角的控制而使上述电机转动的工作；

上述试验工作是对上述电机强制通电并以一定的频率或者不进行上述电机的提前角的控制而使上述电机转动的工作。

18.根据权利要求11所述的电机装置，其特征在于，上述驱动控制信号生成电路在从上述模式选择电路接收了上述试验工作模式信号的输出时，当被输入了从上述微型计算机输出的指示使上述电机转动的转速控制信号时，通过上述驱动控制信号控制上述驱动器，使上述电机进行试验工作，另一方面，在从上述模式选择电路接收了上述试验工作模式信号的输出时，当被输入了从上述微型计算机输出的指示使上述电机停止的转速控制信号时，不输出上述驱动控制信号。

19.根据权利要求12所述的电机装置，其特征在于，上述驱动控制信号生成电路在从上述模式选择电路接收了上述试验工作模式信号的输出时，当被输入了从上述微型计算机输出的指示使上述电机转动的转速控制信号时，通过上述驱动控制信号控制上述驱动器，使上述电机进行试验工作，另一方面，在从上述模式选择电路接收了上述试验工作模式信号的输出时，当被输入了从上述微型计算机输出的指示使上述电机停止的转速控制信号时，不输出上述驱动控制信号。

20.根据权利要求11所述的电机装置，其特征在于，上述电机是三相无刷DC电机。

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