CN102891648A - 马达驱动电路以及马达驱动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供马达驱动电路以及马达驱动系统。根据实施例的马达驱动电路基于与外部MCU的通信控制马达的驱动,具有:第1端口,其被输入MCU输出的第1数字信号;占空比测定电路,其测定第1数字信号的占空比,输出与测定的占空比相应的占空比信息信号;频率测定电路,其测定第1数字信号的频率,输出与测定的频率相应的频率信息信号。还具有:指令速度计算电路,其基于占空比信息信号以及频率信息信号的任一方,计算MCU指令的马达的旋转速度,输出包含计算的旋转速度的信息的旋转速度信息信号;马达驱动波形控制电路,其基于旋转速度信息信号和根据占空比信息信号以及频率信息信号的剩余的另一方所得的信息,生成用于按指令的转速驱动马达的PWM信号即驱动控制信号。
Description
相关申请的交叉引用
本申请基于并主张2011年7月19日提交的在先日本专利申请No.2011-158068的优先权,这里通过参考引入该在先日本专利申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及马达驱动电路以及马达驱动系统。
背景技术
以往,对马达进行驱动的马达驱动系统包括马达驱动电路、MCU(Micro Control Unit,微控制单元)和马达驱动驱动器。
通常,马达驱动电路将马达的转速输入MCU。
依应用马达驱动系统的应用,有时需要调整PWM频率、死区时间(dead time)、提前角(道角,lead angle)、通电模式、控制定时等。
但是,马达驱动电路与MCU之间的通信,受到对于马达驱动的控制所分配的MCU的端口数量(例如1个)限制,能够传递的信息的种类也受限制。
发明内容
本发明所要解决的课题在于提供能够使以MCU的有限数量的端口传递的信息的种类增加的马达驱动电路以及马达驱动系统。
实施方式的马达驱动电路,基于与外部的MCU的通信而控制马达的驱动,具备:第1端口,其被输入所述MCU输出的第1数字信号;占空比测定电路,其测定经由所述第1端口输入的所述第1数字信号的占空比,并输出与测定出的占空比相应的占空比信息信号;以及频率测定电路,其测定所述第1数字信号的频率,并输出与该测定出的所述第1数字信号的频率相应的频率信息信号。
其他的实施方式的马达驱动电路基于与外部的MCU的通信而控制马达的驱动,基于转速和信息,生成用于按所指令的转速驱动所述马达的PWM信号即驱动控制信号,所述转速基于MCU输出的第1数字信号的占空比或频率的任一方而得到,所述信息基于所述第1数字信号的占空比或频率的剩余的另一方而得到。
另外,其他的马达驱动系统具备:马达;马达驱动驱动器,其对所述马达供给用于驱动所述马达的驱动电流;MCU,其输出与旋转指令相应的第1数字信号;以及马达驱动电路,其基于所述第1数字信号,通过驱动控制信号控制所述马达驱动驱动器,由此控制所述马达的驱动;其中,所述马达驱动电路具备:第1端口,其被输入所述MCU输出的第1数字信号;占空比测定电路,其测定经由所述第1端口输入的所述第1数字信号的占空比,并输出与测定出的占空比相应的占空比信息信号;频率测定电路,其测定所述第1数字信号的频率,并输出与该测定出的所述第1数字信号的频率相应的频率信息信号;指令速度计算电路,其基于所述占空比信息信号以及所述频率信息信号的任一方,计算所述MCU所指令的所述马达的旋转速度,并输出包含该计算出的旋转速度的信息的旋转速度信息信号;以及马达驱动波形控制电路,其基于所述旋转速度信息信号和根据所述占空比信息信号以及所述频率信息信号的剩余的另一方所得到的信息,生成用于按所指令的转速驱动所述马达的PWM信号即驱动控制信号。
根据上述结构的马达驱动电路以及马达驱动系统,能够使以MCU的有限数量的端口传递的信息的种类增加。
附图说明
图1是表示实施例1所涉及的马达驱动系统1000的结构的一例的图。
图2是表示实施例2所涉及的马达驱动系统2000的结构的一例的图。
图3是表示实施例3所涉及的马达驱动系统3000的结构的一例的图。
图4是表示马达M的电流振幅与提前角的关系的一例的图。
图5是表示实施例4所涉及的马达驱动系统4000的结构的一例的图。
图6是表示第1数字信号(Tsp信号)的频率与所选择的马达参数的关系的一例的图。
图7是表示实施例5所涉及的马达驱动系统5000的结构的一例的图。
图8是表示马达M的谐振水平与PWM频率的关系的一例的图。
图9是表示实施例6所涉及的马达驱动系统6000的结构的一例的图。
图10是表示实施例7所涉及的马达驱动系统7000的结构的一例的图。
图11是表示第1数字信号(Tsp信号)的频率与所选择的控制参数的关系的一例的图。
图12是表示实施例8所涉及的马达驱动系统8000的结构的一例的图。
图13是表示实施例9所涉及的马达驱动系统9000的结构的一例的图。
图14是表示第1数字信号(Tsp信号)的频率与所选择的马达信息的关系的一例的图。
图15是表示实施例10所涉及的马达驱动系统10000的结构的一例的图。
图16是表示第1数字信号(Tsp信号)、测定出的频率以及占空比、更新标志信号、转速指令值的波形的一例的波形图。
具体实施方式
根据实施例的马达驱动电路基于与外部的MCU的通信而控制马达的驱动。马达驱动电路具有被输入所述MCU输出的第1数字信号的第1端口。马达驱动电路具有测定经由所述第1端口输入的所述第1数字信号的占空比并输出与测定出的占空比相应的占空比信息信号的占空比测定电路。马达驱动电路具有测定所述第1数字信号的频率并输出与该测定出的所述第1数字信号的频率相应的频率信息信号的频率测定电路。马达驱动电路具有指令速度计算电路,其基于所述占空比信息信号以及所述频率信息信号的任一方,计算所述MCU所指令的所述马达的旋转速度,并输出包含该计算出的旋转速度的信息的旋转速度信息信号。马达驱动电路具有马达驱动波形控制电路,其基于所述旋转速度信息信号和根据所述占空比信息信号以及所述频率信息信号的剩余的另一方所得到的信息,生成用于按所指令的转速驱动所述马达的PWM信号即驱动控制信号。
下面,关于各实施例基于附图进行说明。此外,在下面的实施例中,关于应用于通过3相驱动电压来控制转速的3相马达的控制的情况进行说明。
但是,关于通过驱动电压来控制转速的其他种类的马达也同样能够应用。
(实施例1)
图1是表示实施例1所涉及的马达驱动系统1000的结构的一例的图。
如图1所示,马达驱动系统1000具备马达驱动电路100、马达驱动驱动器200、MCU300和马达M。
该马达驱动系统1000应用于在例如空调和/或冰箱等产品中使用的风扇和/或压缩机的驱动。
MCU300,控制该空调和/或冰箱等产品的整体工作,并且根据旋转指令控制该风扇和/或压缩机的驱动。在本实施例中,该MCU300的有限端口中分配给马达驱动电路100用的端口的数量为1个。
马达M,在本实施例中为3相马达。马达M,通过3相驱动电压,在3相绕组中流动电流而驱动。如已述的那样,马达M也可以是通过驱动电压来控制转速的其他种类的马达。
马达驱动驱动器200,根据马达驱动电路100输出的驱动控制信号,以3相驱动电压对马达M供给电源电压。
马达驱动电路100,基于与外部的MCU300的通信,通过驱动控制信号来控制马达驱动驱动器200(控制对于马达M的3相驱动电压(或驱动电流)),从而控制马达M的驱动。
该马达驱动电路100如图1所示,具备:第1端口P1、占空比测定电路100A、频率测定电路100b、指令速度计算电路100c、控制参数计算电路100d和马达驱动波形控制电路100e。
第1端口P1被输入MCU300根据旋转指令输出的第1数字信号(例如Tsp信号)。
占空比测定电路100a,测定经由第1端口P1输入的该第1数字信号的占空比,并输出与测定出的占空比相应的占空比信息信号。
频率测定电路100b,测定第1数字信号的频率,并输出与该测定出的第1数字信号的频率相应的频率信息信号。
指令速度计算电路100c,基于该占空比信息信号计算MCU300所指令的马达M的旋转速度,输出包含该计算出的旋转速度的信息的旋转速度信息信号。
控制参数计算电路100d,基于该频率信息信号来计算用于调整MCU300所指令的马达M的驱动的控制的控制参数,输出包含该计算出的控制参数的信息的控制参数信息信号。
马达驱动波形控制电路100e,基于该旋转速度信息信号以及该控制参数信息信号,生成用于按所指令的转速驱动马达M的PWM信号即驱动控制信号。
这里,该控制参数是例如驱动控制信号的PWM频率、驱动控制信号的死区时间、驱动控制信号的通电模式、对于驱动控制信号的控制定时(例如用于将转子固定于预定位置的直流励磁时间等)、用于使马达M中流动预期电流的电流控制器增益或用于使其按预期转速旋转的速度控制器的增益(电流控制器、速度控制器一并配置于马达驱动波形控制部内,但未图示)或者驱动控制信号的提前角中的任一个。
这样,马达驱动波形控制电路100e,基于该旋转速度信息信号生成驱动控制信号使得按所指令的转速驱动马达M,并且基于该控制参数控制该驱动控制信号的PWM频率、死区时间或控制定时,进而,控制用于使马达M中流动预期电流的电流控制器增益或用于使其按预期的转速旋转的速度控制器的增益(电流控制器、速度控制器一并配置于马达驱动波形控制部内,但未图示)或驱动控制信号的提前角。
即,马达驱动电路100基于转速和信息(控制参数),生成用于按所指令的转速驱动马达M的PWM信号即驱动控制信号,所述转速基于MCU300所输出的第1数字信号的占空比而得到,所述信息(控制参数)基于第1数字信号的频率而得到。
如上所述,根据本实施例1所涉及的马达驱动电路100,能够使以MCU300的有限数量的端口传递的信息的种类增加。
另外,能够削减MCU300与马达驱动电路100的布线数量。
另外,能够削减端子数量(端口数量),能够实现封装的小型化和/或低成本化。
此外,对于第1数字信号的频率,也可以代替该控制参数,而使其与马达控制电路100中设定的马达参数(绕组电阻、电抗、感应电压)相关联。
(实施例2)
在已述的实施例1中,关于将第1数字信号的占空比与马达M的旋转速度相关联、另一方面将第1数字信号的频率与控制参数相关联的情况进行了说明。
即,在已述的实施例1中,指令速度计算电路100c,基于该占空比信息信号计算MCU300所指令的马达M的旋转速度,另外,控制参数计算电路100d基于该频率信息信号,计算用于调整MCU300所指令的马达M的驱动的控制的控制参数。
但是,上述关联即使相反,也能够使对于MCU300的有限数量的端口传递的马达的信息的种类增加。
因此,在实施例2中,关于将第1数字信号的频率与马达M的旋转速度相关联、另一方面将第1数字信号的占空比与控制参数相关联的情况进行说明。
图2是表示实施例2所涉及的马达驱动系统2000的结构的一例的图。此外,在图2中,与图1所示的符号相同的符号,只要没有特别说明就表示与实施例1同样的构成。
如图2所示,马达驱动系统2000与实施例1同样具有马达驱动电路100、马达驱动驱动器200、MCU300和马达M。
这里,马达驱动电路100与实施例1同样具有第1端口P1、占空比测定电路100a、频率测定电路100b、指令速度计算电路100c、控制参数计算电路100d和马达驱动波形控制电路100e。
如上所述,在本实施例2中,指令速度计算电路100c,基于该频率信息信号计算MCU300所指令的马达M的旋转速度,输出包含该计算出的旋转速度的信息的旋转速度信息信号。
进而,在本实施例2中,控制参数计算电路100d,基于该占空比信息信号计算用于调整MCU300所指令的马达M的驱动的控制的控制参数,输出包含该计算出的控制参数的信息的控制参数信息信号。
而且,马达驱动波形控制电路100e与实施例1同样,基于该旋转速度信息信号以及该控制参数信息信号,生成用于按所指令的转速驱动马达M的PWM信号即驱动控制信号。
这样,马达驱动波形控制电路100e与实施例1同样,基于该旋转速度信息信号生成驱动控制信号使得按所指令的转速驱动马达M,并且基于该控制参数控制该驱动控制信号的PWM频率、死区时间或控制定时,进而控制用于使马达M中流动预期电流的电流控制器增益或用于使其按预期的转速旋转的速度控制器的增益(电流控制器、速度控制器一并配置于马达驱动波形控制部内,但未图示)或驱动控制信号的提前角。
即,马达驱动电路100基于转速和信息(控制参数),生成用于按所指令的转速驱动马达M的PWM信号即驱动控制信号,所述转速基于MCU所输出的第1数字信号的频率而得到,所述信息(控制参数)基于第1数字信号的占空比而得到。
此外,马达驱动电路100的其他构成与实施例1相同。
如上所述,根据本实施例2所涉及的马达驱动电路100,能够与实施例1同样地使以MCU300的有限数量的端口传递的信息的种类增加。
另外,能够削减MCU300与马达驱动电路100的布线数量。
另外,能够削减端子数量(端口数量),能够实现封装的小型化和/或低成本化。
如已述的那样,在实施例2中,关于将第1数字信号的频率与马达M的旋转速度相关联、将第1数字信号的占空比与控制参数相关联的情况进行了说明,但关于下面的其他实施例,也可以应用同样的关联的置换。
(实施例3)
在本实施例3中,关于用于设定第1数字信号的占空比和频率的MCU的结构的一例(这里是作为控制参数选择了提前角的情况)进行说明。
图3表示实施例3所涉及的马达驱动系统3000的结构的一例的图。另外,图4是表示马达M的电流振幅与提前角的关系的一例的图。此外,在图3中,与图1所示的符号相同的符号,只要没有特别说明就表示与实施例1同样的构成。另外,构成图3的图3A与图3B用符号A、B连接。
如图3所示,马达驱动系统3000与实施例1同样具有马达驱动电路100、马达驱动驱动器200、MCU300和马达M。
马达驱动电路100除了实施例1的结构外还具有电流检测电路100y和电流/脉冲变换电路100z。
电流检测电路100y检测马达驱动驱动器200的驱动电流,输出与该检测出的结果相应的检测信号。
电流/脉冲变换电路100z输出检测信号作为脉冲信号。既可以将该检测信号调制为频率以及占空比中的某一个,也可以利用I2C、UART、SPI等通信接口。
MCU300与实施例1同样,控制该空调和/或冰箱等产品的整体工作,并且根据旋转指令控制该风扇和/或压缩机的驱动。
这里,MCU300,如图3所示,例如具有转速/占空比变换电路300a、脉冲生成器300b、提前角调整电路300c和提前角/频率变换电路300d。
转速/占空比变换电路300a,将第1数字信号(Tsp信号)的占空比设定为与通过旋转指令规定的马达M的转速相关联的值,输出指示该设定出的占空比的占空比指令信号。
例如,马达驱动驱动器200具有例如由驱动控制信号控制的6个MOS晶体管(未图示)。该6个MOS晶体管通过驱动控制信号控制,将3相驱动电压供给到马达M的3相绕组。
而且,电流检测电路100y,检测在经由该MOS晶体管连接于该3相绕组的电阻R1、R2、R3中流动的驱动电流。
另外,提前角调整电路300c被输入从电流/脉冲变换电路100z经由第2端口P2输出的脉冲信号。接着,提前角调整电路300c基于所输入的脉冲信号取得马达驱动驱动器200的驱动电流。
该提前角调整电路300c基于所输入的旋转指令和/或电流信息探索性地求出效率最好的提前角。在例如将电流振幅设为最小的情况下,提前角调整电路300c通过使提前角指令信号变化而使提前角变化(图4的探索点)。而且,提前角调整电路300c在使提前角变化了的范围内取得使马达M的电流振幅变得最小的提前角(图4的最佳点)。
提前角/频率变换电路300d基于由提前角指令信号规定的提前角,将第1数字信号的频率设定为与驱动控制信号的提前角相关联的值,输出指示该设定出的频率的频率指令信号。
脉冲生成器300b基于该占空比指令信号以及该频率指令信号,生成并输出具有与所规定的马达M的转速的信息相关联的占空比以及与所规定的提前角的信息相关联的频率的第1数字信号(Tsp信号)。
此外,其他的结构与实施例1相同。
此外,如果搭载有这样的电路(未图示),即该电路预先存储上述所得的每个转速的电流振幅成为最小的提前角,则也可以去除提前角调整电路和电流检测电路,进而能够省略探索处理。
例如,与实施例1同样地,马达驱动电路100基于从MCU300输出的该第1数字信号,通过驱动控制信号来控制马达驱动驱动器200(控制对于马达M的3相驱动电压(或驱动电流)),从而控制马达M的驱动。
即,马达驱动电路100,基于第1数字信号的占空比生成驱动控制信号使得按所指令的转速驱动马达M,并且基于第1数字信号的频率控制驱动控制信号的提前角使得效率提高。
如上所述,根据本实施例3所涉及的马达驱动系统3000,能够使以MCU300的有限数量的端口传递的信息的种类增加。
另外,能够削减MCU300与马达驱动电路100的布线数量。
另外,能够削减端子数量(端口数量),能够实现封装的小型化和/或低成本化。另外,能够用少量的通信线使提前角最佳化、实现效率的提高。
(实施例4)
在本实施例4中,关于用于设定第1数字信号的占空比和频率的MCU的结构的其他例子进行说明。
图5是表示实施例4所涉及的马达驱动系统4000的结构的一例的图。此外,在图5中,与图1所示的符号相同的符号,只要没有特别说明就表示与实施例1同样的构成。
如图5所示,马达驱动系统4000具备马达驱动电路100、马达驱动驱动器200、MCU300、温度传感器400和马达M。
MCU300与实施例1同样,控制该空调和/或冰箱等产品的整体工作,并且根据旋转指令控制该风扇和/或压缩机的驱动。
温度传感器400检测马达M的温度(除马达M的绕组、外框等马达自身的温度外,还包含配置有马达M的氛围气体的温度等),输出与该检测出的检测温度相应的检测信号。
MCU300例如具有转速/占空比变换电路300a、温度/频率变换电路300f和脉冲生成器300b。
转速/占空比变换电路300a将该第1数字信号的占空比设定为与通过旋转指令规定的马达M的转速相关联的值,输出指示该设定出的占空比的占空比指令信号。
温度/频率变换电路300f,基于该检测信号将该第1数字信号的频率设定为与该检测温度相关联的值,输出指示该设定出的频率的频率指令信号。
脉冲生成器300b基于该占空比指令信号以及该频率指令信号,生成并输出该第1数字信号。
另外,马达驱动电路100例如具有第1端口P1、占空比测定电路100a、频率测定电路100b、指令速度计算电路100c、马达驱动波形控制电路100e和温度/马达参数变换电路100f。
第1端口P1被输入MCU300输出的第1数字信号。
占空比测定电路100a,测定经由第1端口P1输入的第1数字信号的占空比,输出与测定出的占空比相应的占空比信息信号。
频率测定电路100b,测定该第1数字信号的频率,输出与该测定出的第1数字信号的频率相应的频率信息信号。
指令速度计算电路100c,基于该占空比信息信号计算MCU300所指令的马达M的旋转速度,输出包含该计算出的旋转速度的信息的旋转速度信息信号。
温度/马达参数变换电路100f,基于该频率信息信号取得温度传感器400所检测出的检测温度,输出包含与该检测温度相应的马达参数的信息的马达参数信息信号。
马达驱动波形控制电路100e基于该旋转速度信息信号以及该马达参数信息信号,生成用于按所指令的转速驱动马达M的PWM信号即驱动控制信号。
此外,该马达参数例如为马达M的绕组电阻、电抗、感应电压等。
这里,图6是表示第1数字信号(Tsp信号)的频率与所选择的马达参数的关系的一例的图。
如图6所示,例如7kHz的频率被分配给40℃的检测温度。而且,频率为7kHz的情况下的马达参数(绕组电阻、电抗、感应电压)的各值(7Ω、45mH、1.1V/Hz)从温度/马达参数变换电路100f被输入至马达驱动波形控制电路100e。
此外,在被输入图6未记载的频率的情况下,优选,根据所记载的频率进行内插以输出各马达参数。可以用例如线性内插等。
这样,本实施例所涉及的马达驱动系统3000,在马达M的绕组电阻、电抗、感应电压等物理值(马达参数)因马达M的温度变化而变化了的情况下,能够变更马达驱动电路100e的设定以追随该变化。
此外,其他的结构与实施例1相同。
例如,与实施例1同样地,马达驱动电路100,基于从MCU300输出的该第1数字信号,通过驱动控制信号来控制马达驱动驱动器200(控制对于马达M的3相驱动电压(或驱动电流)),从而控制马达M的驱动。
即,马达驱动电路100基于第1数字信号的占空比生成驱动控制信号使得按所指令的转速驱动马达M,并且基于第1数字信号的频率控制驱动控制信号使得效率提高。
如上所述,根据本实施例4所涉及的马达驱动系统4000,能够使以MCU300的有限数量的端口传递的信息的种类增加。
另外,能够削减MCU300与马达驱动电路100的布线数量。
另外,能够削减端子数量(端口数量),能够实现封装的小型化和/或低成本化。另外,能够用少量的通信端口实现考虑到了温度的高效的控制。
(实施例5)
在本实施例5中,关于用于设定第1数字信号的占空比和频率的MCU的结构的进而其他的例子进行说明。
图7是表示实施例5所涉及的马达驱动系统5000的结构的一例的图。另外,图8是表示马达M的谐振水平与PWM频率的关系的一例的图。此外,在图7中,与图1所示的符号相同的符号只要没有特别说明就表示与实施例1同样的构成。
如图7所示,马达驱动系统5000具备马达驱动电路100、马达驱动驱动器200、MCU300、谐振传感器500和马达M。
谐振传感器500检测马达M的谐振,输出与该检测出的谐振水平相应的检测信号。
MCU300与实施例1同样地,控制该空调和/或冰箱等产品的整体工作,并且根据旋转指令控制该风扇和/或压缩机的驱动。
MCU300具备转速/占空比变换电路300a、脉冲生成器300b、最小谐振PWM频率探索电路300g和频率变换电路300h。
转速/占空比变换电路300a将该第1数字信号的占空比设定为与通过该旋转指令规定的马达M的转速相关联的值,输出指示该设定出的占空比的占空比指令信号。
最小谐振PWM频率探索电路300g,基于通过旋转指令规定的马达M的转速以及检测信号,输出指示驱动控制信号的PWM频率的PWM频率指令信号。
频率变换电路300h,基于PWM频率指令信号,将第1数字信号的频率设定为与所指示的PWM频率相关联的值,输出指示该设定出的频率的频率指令信号。
脉冲生成器300b基于占空比指令信号以及频率指令信号生成并输出第1数字信号。
这里,最小谐振PWM频率探索电路300g从检测信号取得谐振的水平。例如,最小谐振PWM频率探索电路300g,通过使PWM频率指令信号变化而使PWM频率变化(图8的探索点)。而且,最小谐振PWM频率探索电路300g在使PWM频率变化了的范围内取得使马达M的谐振成为最小的PWM频率(图8的最佳点)。
由此,MCU300能够接收与谐振的水平相关的信息(设置噪音等),自动地(探索地)变更PWM频率指令(图8),将其利用于使谐振最小化的应用等。
此外,其他的构成与实施例1相同。
此外,如果搭载有这样的电路(未图示),即该电路预先存储上述所得到的每个转速的最小谐振频率,则也可以去除最佳探索部和传感器,进而能够省略探索处理。
例如,与实施例1同样地,马达驱动电路100基于从MCU300输出的该第1数字信号,通过驱动控制信号来控制马达驱动驱动器200(控制对于马达M的3相驱动电压(或驱动电流)),从而控制马达M的驱动。
即,马达驱动电路100,基于第1数字信号的占空比生成驱动控制信号使得按所指令的转速驱动马达M,并且基于第1数字信号的频率控制驱动控制信号的PWM频率使得谐振变小。
如上所述,根据本实施例5所涉及的马达驱动系统5000,能够使以MCU300的有限数量的端口传递的信息的种类增加。
另外,能够削减MCU300与马达驱动电路100的布线数量。
另外,能够削减端子数量(端口数量),能够实现封装的小型化和/或低成本化。另外,能够用少量的端口使谐振最小化,并能够实现静音性高的设置。
(实施例6)
在已述的实施例5中,关于MCU具备最小谐振PWM频率探索电路的结构的一例进行了说明。
在本实施例6中,关于马达驱动电路具备最小谐振PWM频率探索电路的结构的一例进行说明。
图9是表示实施例6所涉及的马达驱动系统6000的结构的一例的图。此外,在图9中,与图1所示的符号相同的符号,只要没有特别说明就表示与实施例1同样的构成。
如图9所示,马达驱动系统6000具备马达驱动电路100、马达驱动驱动器200、MCU300、谐振传感器500和马达M。
谐振传感器500检测马达M的谐振,输出与该检测出的谐振水平相应的检测信号。
MCU300具备转速/占空比变换电路300a、脉冲生成器300b和谐振/频率变换电路300i。
转速/占空比变换电路300a,将该第1数字信号的占空比设定为与通过旋转指令规定的马达M的转速相关联的值,输出指示该设定出的占空比的占空比指令信号。
谐振/频率变换电路300i基于该检测信号,取得检测出的谐振的水平。接着,谐振/频率变换电路300i将第1数字信号的频率设定为与检测出的谐振的水平相关联的值,输出指示该设定出的频率的频率指令信号。
脉冲生成器300b基于该占空比指令信号以及该频率指令信号生成并输出第1数字信号。
另外,如图9所示,马达驱动电路100例如具有第1端口P1、占空比测定电路100a、频率测定电路100b、指令速度计算电路100c、马达驱动波形控制电路100e和最小谐振PWM频率探索电路100g。
第1端口P1被输入MCU300输出的第1数字信号。
占空比测定电路100a,测定经由第1端口P1输入的第1数字信号的占空比,输出与测定出的占空比相应的占空比信息信号。
频率测定电路100b测定该第1数字信号的频率,输出与该测定出的第1数字信号的频率相应的频率信息信号。此外,该频率信息信号包含与已述的谐振水平相关的信息。
指令速度计算电路100c基于该占空比信息信号计算MCU300所指令的马达M的旋转速度,输出包含该计算出的旋转速度的信息的旋转速度信息信号。
最小谐振PWM频率探索电路100g基于频率信息信号取得马达M的谐振水平,基于该取得的谐振水平,输出指示驱动控制信号的PWM频率的PWM频率指令信号。
马达驱动波形控制电路100e基于旋转速度信息信号以及PWM频率指令信号,生成用于按所指令的转速驱动马达M的PWM信号即驱动控制信号。
这里,最小谐振PWM频率探索电路100g通过使PWM频率指令信号变化而使PWM频率变化(已述的图8的探索点)。而且,最小谐振PWM频率探索电路100g在使PWM频率变化了的范围内取得使马达M的谐振成为最小的PWM频率(已述的图8的最佳点)。
由此,马达驱动电路100能够接收与谐振水平相关的信息(设置噪音等),自动地(探索地)变更PWM频率指令(图8),将其利用于使谐振最小化的应用等。
如果还具备存储上述最小谐振频率和转速的关系的电路(未图示),在无谐振信息的情况(输入了未分配给谐振信息的频率的情况等)下利用该信息,则也可以去除谐振传感器和最小谐振PWM频率探索电路,能够省略探索处理。
此外,其他的结构与实施例1相同。
例如,与实施例1同样地,马达驱动电路100基于从MCU300输出的该第1数字信号,通过驱动控制信号来控制马达驱动驱动器200(控制对于马达M的3相驱动电压(或驱动电流)),从而控制马达M的驱动。
即,马达驱动电路100基于第1数字信号的占空比生成驱动控制信号使得按所指令的转速驱动马达M,并且基于第1数字信号的频率控制驱动控制信号的PWM频率使得谐振成为最小。
如上所述,根据本实施例6所涉及的马达驱动系统6000,能够使以MCU300的有限数量的端口传递的信息的种类增加。
另外,能够削减MCU300与马达驱动电路100的布线数量。
另外,能够削减端子数量(端口数量),能够实现封装的小型化和/或低成本化。
另外,能够用少量的端口使谐振最小化,并能够实现静音性高的设置。
另外,与如已述的实施例2那样将第1数字信号的频率与马达M的旋转速度相关联、将第1数字信号的占空比与控制参数相关联的情况同样,也可以应用关联的置换。
(实施例7)
在已述的实施例1中,关于马达驱动电路具备1个控制参数计算电路的例子、即控制参数为1种的例子进行了说明。
在本实施例7中,关于马达驱动电路具备多个控制参数计算电路并对其进行切换的例子、即切换多个控制参数以及指令速度的更新的例子进行说明。
图10是表示实施例7所涉及的马达驱动系统7000的结构的一例的图。此外,在图10中,与图1所示的符号相同的符号,只要没有特别说明就表示与实施例1同样的构成。
如图10所示,马达驱动系统7000具备马达驱动电路100、马达驱动驱动器200、MCU300和马达M。
另外,马达驱动电路100例如具有第1端口P1、占空比测定电路100a、频率测定电路100b、指令速度计算电路100c、多个(n个,n≥1)控制参数计算电路100d1~100dn、马达驱动波形控制电路100e和输出切换电路100h。
第1端口P1被输入MCU300输出的第1数字信号。
占空比测定电路100a,测定经由第1端口P1输入的第1数字信号的占空比,输出与测定出的占空比相应的占空比信息信号。
频率测定电路100b测定该第1数字信号的频率,输出与该测定出的第1数字信号的频率相应的频率信息信号。
指令速度计算电路100c基于该占空比信息信号计算MCU300所指令的马达M的旋转速度,输出包含该计算出的旋转速度的信息的旋转速度信息信号。
控制参数计算电路100d1~100dn,分别基于占空比信息信号,计算用于调整MCU300所指令的马达M的驱动的控制的第1~第n控制参数,分别输出包含该计算出的第1~第n控制参数的信息的第1~第n控制参数信息信号。
此外,该第1~第n控制参数,例如分别对应于:驱动控制信号的PWM频率、驱动控制信号的死区时间、驱动控制信号的通电模式、对于驱动控制信号的控制定时(例如用于将转子固定于预定位置的直流励磁时间等)、用于使马达M中流动预期电流的电流控制器增益或用于使其按预期转速旋转的速度控制器的增益(电流控制器、速度控制器一并配置于马达驱动波形控制部内,但未图示)或驱动控制信号的提前角等。
此外,例如死区时间、PWM频率、马达参数、提前角,因为需要在狭窄的范围内进行微调,所以在设定控制参数的表中优选采用线性标度。另外,控制增益、控制定时,因为需要在较宽的范围内进行调整,所以在设定控制参数的表中优选采用对数标度。
另外,在控制增益高的情况下,控制量(速度、位置、电流值等)的收敛时间变短。因此,控制增益与控制定时,优选成对变更。
另外,在PWM频率高(周期短)的情况下,死区时间的影响变大。因此,优选,使PWM频率与死区时间成对变更。例如,以使PWM频率与死区时间之比成为一定的方式进行变更。
另外,输出切换电路100h,基于频率信息信号,切换并输出旋转速度信息信号或第1~第n控制参数信号。
该输出切换电路100h,如图10所示,例如具有n+1个开关电路sw0~swn。
例如,开关电路sw0连接于指令速度计算电路100c的输出与马达驱动波形控制电路100e的输入之间。而且,该开关电路sw0,在基于频率信息信号被选择了的情况下接通,将指令速度计算电路100c所输出的旋转速度信息信号传递到马达驱动波形控制电路100e。
另外,例如,开关电路sw1连接于第1控制参数计算电路100d1的输出与马达驱动波形控制电路100e的输入之间。而且,该开关电路sw1,在基于频率信息信号被选择了的情况下接通,将第1控制参数计算电路100d1所输出的第1控制参数信息信号传递到马达驱动波形控制电路100e。
同样,例如,开关电路swn连接于第n控制参数计算电路100dn的输出与马达驱动波形控制电路100e的输入之间。而且,该开关电路swn,在基于频率信息信号被选择了的情况下接通,将第n控制参数计算电路100dn所输出的第n控制参数信息信号传递到马达驱动波形控制电路100e。
这里,图11是表示第1数字信号(Tsp信号)的频率与所选择的控制参数的关系的一例的图。
如图11所示,例如在频率为7~7.5kHz的情况下,开关电路sw1接通,作为控制参数PWM频率的信息从第1控制参数计算电路100d1被输入至马达驱动波形控制电路100e。
另外,例如在频率为9~9.5kHz的情况下,开关电路swn接通,作为控制参数提前角的信息从第n控制参数计算电路100dn被输入至马达驱动波形控制电路100e。
此外,设定为,在分配给各控制参数的频率之间,存在未被分配控制参数的频带。由此,在控制参数变更时,能够避免干扰。
另外,如图10所示,马达驱动波形控制电路100e,基于从输出切换电路100h切换并输入的旋转速度信息信号以及控制参数信号,生成用于按所指令的转速驱动马达M的PWM信号即驱动控制信号。
该马达驱动波形控制电路100e保持旋转速度信息信号中所含的旋转速度和/或各种控制参数的信息。进而,如上所述,马达驱动波形控制电路100e,被切换输入第1~第n控制参数信息信号,根据该输入的控制参数信息信号取得控制参数的信息。而且,马达驱动波形控制电路100e,基于旋转速度以及所取得的控制参数的值,生成用于按所指令的转速驱动马达M的PWM信号即驱动控制信号。
这样,本实施例所涉及的马达驱动电路100能够使用一个端口调整多个控制参数。
此外,其他的结构与实施例1相同。
即,根据本实施例7所涉及的马达驱动系统7000,能够使以MCU300的有限数量的端口传递的信息的种类增加。
另外,能够削减MCU300与马达驱动电路100的布线数量。
另外,能够削减端子数量(端口数量),能够实现封装的小型化和/或低成本化。
另外,与如已述的实施例2那样将第1数字信号的频率与马达M的旋转速度相关联、将第1数字信号的占空比与控制参数相关联的情况同样,也可以应用关联的置换。
(实施例8)
在已述的实施例7中,关于基于从MCU300输入至第1端口的第1数字信号的频率来切换多个控制参数的例子进行了说明。
在本实施例8中,关于基于从MCU300输入至另行设置的端口的切换信号来切换多个控制参数的例子进行说明
图12是表示实施例8所涉及的马达驱动系统8000的结构的一例的图。此外,在图12中,与图10所示的符号相同的符号,只要没有特别说明就表示与实施例7相同的构成。
如图12所示,马达驱动系统8000具备马达驱动电路100、马达驱动驱动器200、MCU300和马达M。
马达驱动电路100具有例如第1端口P1、第2端口P2、占空比测定电路100a、频率测定电路100b、指令速度计算电路100c、多个(n个,n≥2)控制参数计算电路100d1~100dn、马达驱动波形控制电路100e和输出切换电路100h2。
第1端口P1被输入MCU300输出的第1数字信号。
第2端口P2被输入MCU300输出的切换信号。
占空比测定电路100a,测定经由第1端口P1输入的第1数字信号的占空比,并输出与测定出的占空比相应的占空比信息信号。
频率测定电路100b,测定该第1数字信号的频率,并输出与该测定出的第1数字信号的频率相应的频率信息信号。
指令速度计算电路100c,基于该占空比信息信号计算MCU300所指令的马达M的旋转速度,输出包含该计算出的旋转速度的信息的旋转速度信息信号。
第1控制参数计算电路100d1,例如基于频率信息信号来计算用于调整MCU300所指令的马达M的驱动的控制的第1控制参数,输出包含该计算出的第1控制参数的信息的第1控制参数信息信号。
同样,例如第n控制参数计算电路100dn,基于频率信息信号来计算用于调整MCU300所指令的马达M的驱动的控制的、与第1控制参数不同的第n控制参数,输出包含该计算出的第n控制参数的信息的第n控制参数信息信号。
输出切换电路100h2,基于经由第2端口P2输入的切换信号,切换第1~第n控制参数信号并将其输出。
马达驱动波形控制电路100e,基于从指令速度计算电路100c输入的旋转速度信息信号以及从输出切换电路100h2切换并输入的第1~第n控制参数信号,生成用于按所指令的转速驱动马达M的PWM信号即驱动控制信号。
这样,在本实施例8中,对马达驱动电路100新设第2端口P2,变更要更新的控制参数。由此,能够大致同时变更转速和控制参数,能够高效地进行最佳值容易依转速而变化的控制参数的调整。
此外,其他的结构与实施例1相同。
即,根据本实施例8所涉及的马达驱动系统8000,能够使以MCU300的有限数量的端口传递的信息的种类增加。
另外,能够削减MCU300与马达驱动电路100的布线数量。
另外,能够削减端子数量(端口数量),能够实现封装的小型化和/或低成本化。
另外,与如已述的实施例2那样将第1数字信号的频率与马达M的旋转速度相关联、将第1数字信号的占空比与控制参数相关联的情况同样,也可以应用关联的置换。
(实施例9)
在已述的实施例8中,关于基于从MCU300输入至另行设置的端口的切换信号来切换多个控制参数的例子进行了说明。
在本实施例9中,关于基于第1数字信号的频率切换马达信息而从另行设置的端口对MCU300进行输出的例子进行说明。
图13是表示实施例9所涉及的马达驱动系统9000的结构的一例的图。此外,在图13中,与图1所示的符号相同的符号,只要没有特别说明就表示与实施例1相同的构成。
如图13所示,马达驱动系统9000具备马达驱动电路100、马达驱动驱动器200、MCU300和马达M。
马达驱动电路100具有例如第1端口P1、第2端口P2、占空比测定电路100a、频率测定电路100b、指令速度计算电路100c、多个(n个,n≥2)马达信息测定电路100i1~100in、马达驱动波形控制电路100e和输出切换电路100h3。
第1端口P1被输入MCU300输出的第1数字信号。
占空比测定电路100a,测定经由第1端口P1输入的第1数字信号的占空比,并输出与测定出的占空比相应的占空比信息信号。
频率测定电路100b,测定该第1数字信号的频率,并输出与该测定出的第1数字信号的频率相应的频率信息信号。
指令速度计算电路100c,基于该占空比信息信号计算MCU300所指令的马达M的旋转速度,并输出包含该计算出的旋转速度的信息的旋转速度信息信号。
马达驱动波形控制电路100e,基于该旋转速度信息信号生成用于按所指令的转速驱动马达M的PWM信号即驱动控制信号。
第1马达信息测定电路100i1,测定与马达M的驱动相关的第1马达信息,并输出与该测定出的第1马达信息相应的第1马达信息信号。
第2马达信息测定电路100i2,测定与马达M的驱动相关的、与第1马达信息不同的第2马达信息,并输出与该测定出的第2马达信息相应的第2马达信息信号。
同样,第n马达信息测定电路100in,测定与马达M的驱动相关的、与第1~第n-1马达信息不同的第n马达信息,并输出与该测定出的第n马达信息相应的第n马达信息信号。
此外,第1~第n马达信息为对马达M供给的驱动电流(电流振幅)、对马达M供给的马达电压、由马达M消耗的马达功率、马达M的转速、FG(Frequency Generator,频率生成器)信号等。
此外,各马达信息测定电路,也可以对马达电流振幅、马达电压、马达功率、马达转速进行脉冲变换而输出。另外,各马达信息测定电路也可以进行与预先设定的阈值相比较后的结果的H/L输出。关于脉冲变换,也可以调制为频率和占空比中的某一个。另外,也可以利用I2C、UART、SPI等通信接口。
这里,图14是表示第1数字信号(Tsp信号)的频率与所选择的马达信息的关系的一例的图。
如图14所示,例如在频率为8~8.5kHz的情况下,开关电路sw0接通,作为马达信息将电流振幅从第1马达信息测定电路100i1被输出到第2端口P2。
另外,例如在频率为9~9.5kHz的情况下,开关电路sw1接通,作为马达信息将马达电压从第n马达信息测定电路100in被输出到第2端口P2。
此外,设定为,在分配给各马达信息的频率之间,存在未被分配马达信息的频带。由此,在马达信息变更时,能够避免干扰。
另外,如图13所示,输出切换电路100h3基于频率信息信号,切换第1马达信息信号~第n马达信息信号并输出。
该输出切换电路100h3如图13所示,具有例如n个开关电路sw1~swn。
例如,开关电路sw1连接于第1马达信息测定电路100i1的输出与第2端口P2之间。而且,该开关电路sw1,在基于频率信息信号被选择了的情况下接通,将第1马达信息测定电路100i1所输出的第1马达信息信号传送到第2端口P2。
同样,例如开关电路swn连接于第n马达信息测定电路100in的输出与第2端口P2之间。而且,该开关电路swn,在基于频率信息信号被选择了的情况下接通,将第n马达信息测定电路100in所输出的第n马达信息信号传送到第2端口P2。
第2端口P2,将输出切换电路100h3所输出的信号向MCU300输出。
这样,本实施例所涉及的马达驱动电路100,能够使用一个端口输出多个马达信息。
此外,其他的结构与实施例1相同。
即,根据本实施例9所涉及的马达驱动系统9000,能够使以MCU300的有限数量的端口传递的信息的种类增加。
另外,能够削减MCU300与马达驱动电路100的布线数量。
另外,能够削减端子数量(端口数量),能够实现封装的小型化和/或低成本化。
另外,与如已述的实施例2那样将第1数字信号的频率与马达M的旋转速度相关联、将第1数字信号的占空比与控制参数相关联的情况同样,也可以应用关联的置换。
(实施例10)
在本实施例10中,关于基于第1数字信号的频率降低第1数字信号(Tsp信号)所含的噪音的影响的例子进行说明。
图15是表示实施例10所涉及的马达驱动系统1000的结构的一例的图。此外,在图15中,与图1所示的符号相同的符号,只要没有特别说明就表示与实施例1相同的构成。
如图15所示,马达驱动系统10000具备马达驱动电路100、马达驱动驱动器200、MCU300和马达M。
马达驱动电路100具有例如第1端口P1、占空比测定电路100a、频率测定电路100b、指令速度测定电路100c、马达驱动波形控制电路100e和更新标志生成电路100j。
第1端口P1被输入MCU300输出的第1数字信号。
占空比测定电路100a,测定经由第1端口P1输入的第1数字信号的占空比,并输出与测定出的占空比相应的占空比信息信号。
频率测定电路100b,测定该第1数字信号的频率,并输出与该测定出的第1数字信号的频率相应的频率信息信号。
更新标志生成电路100j,在该频率信息信号的变化不足预先设定的阈值的情况下,输出更新标志信号,另一方面在该频率信息信号的变化为该阈值以上的情况下,停止更新标志信号的输出。
指令速度计算电路100c,基于该占空比信息信号计算MCU300所指令的马达M的旋转速度,并输出包含该计算出的旋转速度的信息的旋转速度信息信号。
该指令速度计算电路100c根据该更新标志信号,输出旋转速度信息信号。因此,指令速度计算电路100c,在更新标志生成电路100j停止了更新标志信号的输出的情况下,停止旋转速度信息信号的输出。即,停止转速指令的更新。
马达驱动波形控制电路100e,基于该旋转速度信息信号生成用于按所指令的转速驱动马达M的PWM信号即驱动控制信号。
这里,图16是表示第1数字信号(Tsp信号)、测定出的频率以及占空比、更新标志信号、转速指令值的波形的一例的波形图。
如图16所示,到时间t1为止,频率一定,并输出更新标志信号(为“高”电平)。此外,转速指令一定。
在时间t2,若第1数字信号中混入噪音,则频率以及占空比变化。接收到该频率的变化(该频率信息信号的变化)为该阈值以上的信息,更新标志生成电路100j停止更新标志信号的输出(设为“低”电平)。由此,指令速度计算电路100c停止旋转速度信息信号的输出。即,停止转速指令的更新。
因此,能够防止由于噪音的混入导致占空比变化从而误更新转速指令的情况。
接收到第1数字信号恢复为正常(时间t3)的信息,频率以及占空比的测定结果恢复为正常(时间t4)。接着,如果频率的变化(该频率信息信号的变化)不足阈值,则更新标志生成电路100j输出更新标志信号(时间t5)。
这样,使用频率作为通信稳定性信息,在频率变化大的情况下停止转速指令的更新,由此能够实现强健的转速控制。
尤其是,在马达M的功率大的情况下,噪音容易频繁地重叠于第1数字信号(Tsp信号)。但是,在本实施例所涉及的马达驱动系统10000中,能够忽略噪音的影响,能够实现强健的转速指令。
此外,其他的结构与实施例1相同。
另外,与如已述的实施例2那样将第1数字信号的频率与马达M的旋转速度相关联、将第1数字信号的占空比与控制参数相关联的情况同样,也可以应用关联的置换。
虽然说明了本发明的几个实施方式,但这些实施方式仅是作为例子而提出的,并非意图限定发明的范围。实际上,这些新方法或系统能够以其他的各种方式来实施,而且,能够在不脱离发明主旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些方式或变形包含于发明的范围和主旨,并且包含于权利要求所记载的发明和其等同的范围。
Claims (20)
1.一种马达驱动电路,基于与外部的MCU的通信而控制马达的驱动,其特征在于,具备:
第1端口,其被输入所述MCU输出的第1数字信号;
占空比测定电路,其测定经由所述第1端口输入的所述第1数字信号的占空比,并输出与测定出的占空比相应的占空比信息信号;以及
频率测定电路,其测定所述第1数字信号的频率,并输出与该测定出的所述第1数字信号的频率相应的频率信息信号。
2.根据权利要求1所述的马达驱动电路,其特征在于,具备:
指令速度计算电路,其基于所述占空比信息信号以及所述频率信息信号的任一方,计算所述MCU所指令的所述马达的旋转速度,并输出包含该计算出的旋转速度的信息的旋转速度信息信号;以及
马达驱动波形控制电路,其基于所述旋转速度信息信号和根据所述占空比信息信号以及所述频率信息信号的剩余的另一方所得到的信息,生成用于按所指令的转速驱动所述马达的PWM信号即驱动控制信号。
3.根据权利要求2所述的马达驱动电路,其特征在于,
所述马达驱动电路还具备控制参数计算电路,该控制参数计算电路基于所述占空比信息信号以及所述频率信息信号的剩余的另一方,计算用于调整所述MCU所指令的所述马达的驱动的控制的控制参数,并输出包含该计算出的控制参数的信息的控制参数信息信号,
所述马达驱动波形控制电路,基于所述旋转速度信息信号以及所述控制参数信息信号,生成用于按所指令的转速驱动所述马达的PWM信号即驱动控制信号。
4.根据权利要求3所述的马达驱动电路,其特征在于,
所述控制参数为下述参数中的任一种:所述驱动控制信号的PWM频率、所述驱动控制信号的死区时间、所述驱动控制信号的通电模式、对于驱动控制信号的控制定时、用于控制在所述马达中流动的电流的电流控制器的增益、用于控制所述马达的转速的速度控制器的增益和所述驱动控制信号的提前角。
5.根据权利要求1所述的马达驱动电路,其特征在于,具备:
指令速度计算电路,其基于所述占空比信息信号以及所述频率信息信号的任一方,计算所述MCU所指令的所述马达的旋转速度,并输出包含该计算出的旋转速度的信息的旋转速度信息信号;
第1控制参数计算电路,其基于所述占空比信息信号以及所述频率信息信号的所述一方,计算用于调整所述MCU所指令的所述马达的驱动的控制的第1控制参数,并输出包含该计算出的第1控制参数的信息的第1控制参数信息信号;
输出切换电路,其基于所述占空比信息信号以及所述频率信息信号的剩余的另一方,切换并输出所述旋转速度信息信号或所述第1控制参数信号;以及
马达驱动波形控制电路,其基于从所述输出切换电路切换输入的所述旋转速度信息信号以及所述第1控制参数信号,生成用于按所指令的转速驱动所述马达的PWM信号即驱动控制信号。
6.根据权利要求1所述的马达驱动电路,其特征在于,具备:
第2端口,其被输入所述MCU输出的切换信号;
指令速度计算电路,其基于所述占空比信息信号以及所述频率信息信号的任一方,计算所述MCU所指令的所述马达的旋转速度,并输出包含该计算出的旋转速度的信息的旋转速度信息信号;
第1控制参数计算电路,其基于所述占空比信息信号以及所述频率信息信号的剩余的另一方,计算用于调整所述MCU所指令的所述马达的驱动的控制的第1控制参数,并输出包含该计算出的第1控制参数的信息的第1控制参数信息信号;
第2控制参数计算电路,其基于所述占空比信息信号以及所述频率信息信号的所述剩余的另一方,计算用于调整所述MCU所指令的所述马达的驱动的控制的、与所述第1控制参数不同的第2控制参数,并输出包含该计算出的第2控制参数的信息的第2控制参数信息信号;
输出切换电路,其基于经由所述第2端口输入的所述切换信号,切换并输出所述第1控制参数信息信号或所述第2控制参数信息信号;以及
马达驱动波形控制电路,其基于从所述指令速度计算电路输入的所述旋转速度信息信号以及从所述输出切换电路切换输入的所述第1控制参数信息信号或所述第2控制参数信息信号,生成用于按所指令的转速驱动所述马达的PWM信号即驱动控制信号。
7.根据权利要求1所述的马达驱动电路,其特征在于,具备:
指令速度计算电路,其基于所述占空比信息信号以及所述频率信息信号的任一方,计算所述MCU所指令的所述马达的旋转速度,并输出包含该计算出的旋转速度的信息的旋转速度信息信号;
马达驱动波形控制电路,其基于所述旋转速度信息信号,生成用于按所指令的转速驱动所述马达的PWM信号即驱动控制信号;
第1马达信息测定电路,其测定与所述马达的驱动相关的第1马达信息,并输出与该测定出的第1马达信息相应的第1马达信息信号;
第2马达信息测定电路,其测定与所述马达的驱动相关的、与所述第1马达信息不同的第2马达信息,并输出与该测定出的第2马达信息相应的第2马达信息信号;
输出切换电路,其基于所述占空比信息信号以及所述频率信息信号的剩余的另一方,切换并输出所述第1马达信息信号或所述第2马达信息信号;以及
第2端口,其用于将所述输出切换电路输出的信号向所述MCU输出。
8.根据权利要求9所述的马达驱动电路,其特征在于,
所述马达信息为对所述马达供给的驱动电流、对所述马达供给的马达电压、由所述马达消耗的马达功率和所述马达的转速中的任一种。
9.根据权利要求1所述的马达驱动电路,其特征在于,具备:
指令速度计算电路,其基于所述占空比信息信号以及所述频率信息信号的任一方,计算所述MCU所指令的所述马达的旋转速度,并输出包含该计算出的旋转速度的信息的旋转速度信息信号;
更新标志生成电路,其在所述占空比信息信号以及所述频率信息信号的剩余的另一方的变化不足预先设定的阈值的情况下,输出更新标志信号,另一方面,在所述占空比信息信号以及所述频率信息信号的剩余的所述另一方的变化为所述阈值以上的情况下,停止所述更新标志信号的输出;以及
马达驱动波形控制电路,其基于所述旋转速度信息信号,生成用于按所指令的转速驱动所述马达的PWM信号即驱动控制信号,
其中,所述指令速度计算电路根据所述更新标志信号输出所述旋转速度信息信号。
10.一种马达驱动电路,基于与外部的MCU的通信而控制马达的驱动,其特征在于,
基于转速和信息,生成用于按所指令的转速驱动所述马达的PWM信号即驱动控制信号,所述转速基于MCU输出的第1数字信号的占空比或频率的任一方而得到,所述信息基于所述第1数字信号的占空比或频率的剩余的另一方而得到。
11.根据权利要求11所述的马达驱动电路,其特征在于,
所述马达为3相马达。
12.一种马达驱动系统,其特征在于,具备:
马达;
马达驱动驱动器,其对所述马达供给用于驱动所述马达的驱动电流;
MCU,其输出与旋转指令相应的第1数字信号;以及
马达驱动电路,其基于所述第1数字信号,通过驱动控制信号控制所述马达驱动驱动器,由此控制所述马达的驱动;
其中,所述马达驱动电路具备:
第1端口,其被输入所述MCU输出的第1数字信号;
占空比测定电路,其测定经由所述第1端口输入的所述第1数字信号的占空比,并输出与测定出的占空比相应的占空比信息信号;
频率测定电路,其测定所述第1数字信号的频率,并输出与该测定出的所述第1数字信号的频率相应的频率信息信号;
指令速度计算电路,其基于所述占空比信息信号以及所述频率信息信号的任一方,计算所述MCU所指令的所述马达的旋转速度,并输出包含该计算出的旋转速度的信息的旋转速度信息信号;以及
马达驱动波形控制电路,其基于所述旋转速度信息信号和根据所述占空比信息信号以及所述频率信息信号的剩余的另一方所得到的信息,生成用于按所指令的转速驱动所述马达的PWM信号即驱动控制信号。
13.根据权利要求12所述马达驱动系统,其特征在于,
所述马达驱动电路具备:检测所述马达驱动驱动器的驱动电流并输出与该检测出的结果相应的检测信号的电流检测电路;和将所述检测信号变换为脉冲并输出的电流/脉冲变换电路,
所述MCU具备:
转速/占空比变换电路,其将所述第1数字信号的占空比设定为与通过所述旋转指令规定的所述马达的转速相关联的值,输出指示该设定出的占空比的占空比指令信号;
电流检测电路,其检测所述马达驱动驱动器的驱动电流,输出与该检测出的结果相应的检测信号;
提前角调整电路,其基于所述检测信号或所述指令转速输出提前角指令信号;
提前角/频率变换电路,其基于由所述提前角信号规定的提前角,将所述第1数字信号的频率设定为与所述驱动控制信号的提前角相关联的值,输出指示该设定的频率的频率指令信号;以及
脉冲生成器,其基于所述占空比指令信号以及所述频率指令信号,生成并输出所述第1数字信号,
所述提前角调整电路,通过使提前角指令信号变化而使所述提前角变化,在使所述提前角变化了的范围内取得使电流振幅成为最小的提前角。
14.根据权利要求12所述的马达驱动系统,其特征在于,
所述马达驱动系统进一步具备温度传感器,该温度传感器检测所述马达的温度并输出与该检测出的检测温度相应的检测信号,
所述MCU具备:
转速/占空比变换电路,其将所述第1数字信号的占空比设定为与通过所述旋转指令规定的所述马达的转速相关联的值,输出指示该设定出的占空比的占空比指令信号;
温度/频率变换电路,其基于所述检测信号,将所述第1数字信号的频率设定为与所述检测温度相关联的值,输出指示该设定出的频率的频率指令信号;以及
脉冲生成器,其基于所述占空比指令信号以及所述频率指令信号,生成并输出所述第1数字信号。
15.根据权利要求14所述的马达驱动系统,其特征在于,
所述马达驱动电路具备:
温度/马达参数变换电路,其基于所述频率信息信号取得所述检测温度,输出包含与该检测温度相应的马达参数的信息的马达参数信息信号;以及
马达驱动波形控制电路,其基于所述旋转速度信息信号以及所述马达参数信息信号,生成用于按所指令的转速驱动所述马达的PWM信号即驱动控制信号。
16.根据权利要求15所述的马达驱动系统,其特征在于,
所述马达参数为所述马达的绕组电阻、电抗、感应电压中的任一种。
17.根据权利要求12所述的马达驱动系统,其特征在于,
所述马达驱动系统进一步具有谐振传感器,该谐振传感器检测所述马达的谐振,输出与该检测出的谐振的水平相应的检测信号,
所述MCU具备:
转速/占空比变换电路,其将所述第1数字信号的占空比设定为与通过所述旋转指令规定的所述马达的转速相关联的值,输出指示该设定出的占空比的占空比指令信号;
最小谐振PWM频率探索电路,其基于所述检测信号以及通过所述旋转指令规定的所述马达的转速,输出指示所述驱动控制信号的PWM频率的PWM频率指令信号;
频率变换电路,其基于所述PWM频率指令信号,将所述第1数字信号的频率设定为与所指示的PWM频率相关联的值,输出指示该设定出的频率的频率指令信号;以及
脉冲生成器,其基于所述占空比指令信号以及所述频率指令信号,生成并输出所述第1数字信号,
其中,所述最小谐振PWM频率探索电路,通过使PWM频率指令信号变化而使所述PWM频率变化,在使所述PWM频率变化了的范围内取得使所述马达的谐振成为最小的PWM频率。
18.根据权利要求12所述的马达驱动系统,其特征在于,
所述马达驱动系统进一步具有谐振传感器,该谐振传感器检测所述马达的谐振,输出与该检测出的谐振的水平相应的检测信号,
所述MCU具备:
转速/占空比变换电路,其将所述第1数字信号的占空比设定为与通过所述旋转指令规定的所述马达的转速相关联的值,输出指示该设定出的占空比的占空比指令信号;
谐振/频率变换电路,其基于所述检测信号,将所述第1数字信号的频率设定为与检测出的谐振的水平相关联的值,输出指示该设定出的频率的频率指令信号;以及
脉冲生成器,其基于所述占空比指令信号以及所述频率指令信号,生成并输出所述第1数字信号,
所述马达驱动电路具备:
最小谐振PWM频率探索电路,其基于所述频率信息信号取得所述马达的谐振水平,基于该取得的谐振水平,输出指示所述驱动控制信号的PWM频率的PWM频率指令信号;以及
马达驱动波形控制电路,其基于所述旋转速度信息信号以及PWM频率指令信号,生成用于按所指令的转速驱动所述马达的PWM信号即驱动控制信号,
所述最小谐振PWM频率探索电路,通过使PWM频率指令信号变化而使所述PWM频率变化,在使所述PWM频率变化了的范围内取得使所述马达的谐振成为最小的PWM频率。
19.根据权利要求12所述的马达驱动系统,其特征在于,
所述马达为3相马达。
20.根据权利要求12所述的马达驱动系统,其特征在于,
应用于在空调或冰箱中使用的风扇或压缩机的驱动。
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