CN108809159A - 无刷直流电动机、识别其种类的识别方法及识别装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无刷直流电动机、识别其种类的识别方法及识别装置。无刷直流电动机具有配置了输出方式为集电极开路或漏极开路的端子的电路基板。端子具有与开关元件串联连接的第1固有电阻以及与开关元件并联连接的第2固有电阻中的至少一个固有电阻，第1固有电阻和第2固有电阻对于多个无刷直流电动机的每个种类而不同。在电动机的识别方法中，从识别装置向无刷直流电动机供给电源电压，经由位于识别装置的上拉电阻向端子的信号线供给电压，将从端子输出的通过至少一个固有电阻设定的识别用电压值输入至识别装置，根据识别用电压值识别无刷直流电动机的种类。

Description

无刷直流电动机、识别其种类的识别方法及识别装置
技术领域
本发明涉及一种无刷直流电动机、识别无刷直流电动机的种类的识别方法及识别装置。
背景技术
很多电子设备例如具备风扇电动机来作为用于向外部释放在内部产生的热的冷却装置。在电子设备中，风扇电动机与系统控制器电连接，接受该系统控制器的控制而动作。
美国专利申请公开第2006/0152891号公开了风扇电动机和系统控制器进行通信来取得风扇识别信息的识别方法。例如，从通常模式切换为命令模式，风扇电动机和系统控制器经由电源线、PWM(Pulse Width Modulation：脉宽调制)线和TACH(Tachometer：转速计)线来收发命令。系统控制器通过握手(Handshake)来取得风扇识别信息，判断与风扇电动机的适合性。在该情况下，系统控制器、风扇均需要通常模式与命令模式的切换等复杂的控制软件。
在上述的现有技术中，希望更简单地识别无刷直流电动机的种类的方法。
发明内容
本公开的实施方式提供一种不需要特别进行握手而能够对无刷直流电动机的种类进行识别的无刷直流电动机的识别方法以及识别装置。
本公开的例示性的识别方法是在识别装置中使用的识别方法，该识别装置识别无刷直流电动机的种类，所述无刷直流电动机具有配置了输出方式为集电极开路或漏极开路的至少一个端子的电路基板，所述至少一个端子具有在集电极开路或漏极开路的开关元件与所述至少一个端子的针脚之间串联地电连接的第1固有电阻以及与所述开关元件并联地电连接的第2固有电阻中的至少一个固有电阻，所述第1固有电阻和所述第2固有电阻对于多个无刷直流电动机的每个种类而不同，从所述识别装置向所述无刷直流电动机供给电源电压，经由位于所述识别装置的上拉电阻向所述电路基板的所述至少一个端子的信号线供给电压，将从所述至少一个端子输出的通过所述至少一个固有电阻设定的识别用电压值输入至所述识别装置，根据所述识别用电压值识别所述无刷直流电动机的种类。
本公开的例示性的识别装置是识别无刷直流电动机的种类的识别装置，无刷直流电动机具有配置了输出方式为集电极开路或漏极开路的至少一个端子的电路基板，所述至少一个端子具有在集电极开路或漏极开路的开关元件与所述至少一个端子的针脚之间串联地电连接的第1固有电阻以及与所述开关元件并联地电连接的第2固有电阻中的至少一个固有电阻，所述第1固有电阻和所述第2固有电阻对于多个无刷直流电动机的每个种类而不同，所述识别装置具备：电源端子，其用于向所述无刷直流电动机供给电源电压；输入端子，其与所述电路基板的所述至少一个端子电连接，并内置了上拉电阻；以及控制器，其识别所述无刷直流电动机的种类，所述控制器经由所述输入端子取得经由所述电源端子向所述无刷直流电动机供给所述电源电压，并且对所述上拉电阻进行了上拉时从所述电路基板的所述至少一个端子输出的通过所述至少一个固有电阻设定的识别用电压值，根据所述识别用电压值识别所述无刷直流电动机的种类。
本公开的例示性的无刷直流电动机具备：电路基板；配置在所述电路基板，且输出方式为集电极开路或漏极开路的至少一个端子；线圈；以及对所述线圈进行通电的驱动电路，所述至少一个端子具有在集电极开路或漏极开路的开关元件与所述至少一个端子的针脚之间串联地电连接的第1固有电阻以及与所述开关元件并联地电连接的第2固有电阻中的至少一个固有电阻，所述第1固有电阻和所述第2固有电阻对于多个无刷直流电动机的每个种类而不同。
根据本公开的例示性的实施方式，将对于无刷直流电动机的每个种类而不同的固有电阻安装在无刷直流电动机，将通过固有电阻设定的识别用电压值输入至识别装置。由此，提供一种不需要进行握手而能够识别无刷直流电动机的种类的无刷直流电动机的识别方法以及识别装置。
有以下的本发明优选实施方式的详细说明，参照附图，可以更清楚地理解本发明的上述及其他特征、要素、步骤、特点和优点。
附图说明
图1是示意性地表示例示性的实施方式1的用户系统100以及无刷直流电动机200的典型的模块结构例的框图。
图2是表示用户系统100和无刷直流电动机200的TACH端子的电路结构的电路图。
图3是示意性地表示例示性的实施方式1的用户系统100以及无刷直流电动机200的模块结构的其他例子的框图。
图4是例示性的实施方式1的识别无刷直流电动机的种类的识别方法的流程图。
图5是例示了根据识别用电压值对无刷直流电动机200的种类进行识别的步骤S300中的具体处理流程的流程图。
图6是例示了在识别中使用的表的内容的示意图。
图7是例示了根据识别用电压值对无刷直流电动机200的种类进行识别的步骤S300中的具体处理流程的其他例子的流程图。
图8是表示比较器500的电路结构的一实施例的电路图。
图9是表示用于说明比较器500的动作的输出波形的图表。
图10是例示性的实施方式1的识别无刷直流电动机的种类的识别方法的更具体的例子的流程图。
图11是示意性地表示例示性的实施方式2的用户系统100、识别装置100A以及无刷直流电动机200的典型的模块结构例的框图。
图12是示意性地表示例示性的实施方式2的用户系统100、识别装置100A以及无刷直流电动机200的其他模块结构例的框图。
图13是表示例示性的实施方式3的用户系统100和无刷直流电动机200的TACH端子的电路结构的电路图。
图14是表示用于说明比较器500的动作的输出波形的图表。
图15A是表示例示性的实施方式3的用户系统100和无刷直流电动机200的TACH端子的电路结构的变化的电路图。
图15B是表示例示性的实施方式3的用户系统100和无刷直流电动机200的TACH端子的电路结构的变化的电路图。
具体实施方式
以下，一边参照附图，一边对本公开的识别无刷直流电动机的种类的识别方法和识别装置的实施方式进行详细说明。然而，为了避免以下说明不必要的冗长，并使本领域技术人员容易理解，有时省略不必要的详细说明。例如，有时省略已知事项的详细说明、实质上相同的结构的重复说明。
图1是示意性地表示实施方式1的用户系统100以及无刷直流电动机200的典型的模块结构例的框图。在本说明书中，以风扇电动机为例说明了无刷直流电动机200的结构和动作。本公开的无刷直流电动机包括内转子型或外转子型的电动机。无刷直流电动机200并不限于风扇电动机，而是用于各种用途的无刷直流电动机。无刷直流电动机200例如是在空调装置或洗衣机等家电产品中使用的电动机以及车载用电动机。
用户系统100与无刷直流电动机200电连接。用户系统100能够对无刷直流电动机200进行控制。在生产多种产品的工厂，用户系统100可以搭载在无刷直流电动机的生产管理系统。此外，是能够搭载无刷直流电动机200的电子设备内的系统或车载系统。例如，将无刷直流电动机200合适地搭载在台式个人计算机的主体或游戏机等电子设备中。例如，当在同一场所生产规格不同的无刷直流电动机200时，用户系统100是一系列检查系统的一部分。或者，在将无刷直流电动机200作为风扇电动机搭载在服务器、台式个人计算机的主体时，用户系统100是由安装在主板上的各种电子部件构成的整个系统或系统的一部分。
用户系统100例如具备控制器110和存储器120。如后所述，本实施方式的用户系统100具有识别无刷直流电动机200的种类的功能。换言之，可将用户系统100用作识别无刷直流电动机200的种类的识别装置。因此，在本说明书中，有时将用户系统100称为识别装置100。
控制器110能够控制整个用户系统100和无刷直流电动机200。控制器110还能够识别无刷直流电动机200的种类。控制器110例如是MCU(微控制单元)或FPGA(现场可编程门阵列)等半导体集成电路。
存储器120例如是可进行写入的存储器(例如PROM)、可擦写的存储器(例如闪速存储器)或读出专用存储器。存储器120存储具有用于使控制器110控制无刷直流电动机200的命令组的控制程序。存储器120还存储具有用于使控制器110识别无刷直流电动机200的种类的命令组的控制程序。例如，在启动时在RAM(未图示)中暂时展开这些控制程序。另外，存储器120不需要设置在控制器110外，也可以搭载在控制器110中。搭载有存储器120的控制器110例如是上述的MCU。
用户系统100例如具备Vmot端子，PWM端子，TACH端子以及GND端子，作为无刷直流电动机200的控制端子。可选地，用户系统100也可以具备SDATA端子、SCLK端子、控制电动机的旋转方向的DIRout端子、指示电动机的旋转的开始和停止的开始/停止(START/STOP)端子等。在本实施例中，电动机的旋转表示风扇电动机(或风扇)的旋转。
Vmot端子是电动机电源用端子。例如，从Vmot端子向无刷直流电动机200供给52V的电源电压。
PWM端子是电动机的转速控制用输出端子。控制器110生成用于控制电动机的旋转的PWM信号，并经由PWM端子输出至无刷直流电动机200。
TACH端子是用于监视电动机的旋转速度的转速计用输入端子。通过电动机在单位时间(1分钟)内旋转的转速(rpm)或电动机在单位时间(1秒)内旋转的转速(rps)来表示旋转速度。例如，电动机每旋转一周，一般从风扇电动机的TACH端子输出两个脉冲。将根据电动机的旋转速度从无刷直流电动机200的TACH端子输出的脉冲信号输入到用户系统100的TACH端子。在识别无刷直流电动机200的种类时不需要TACH端子。
SDATA端子和SCLK端子是用于进行I2C通信的输入输出端子。SDATA和SCLK端子并不是必须的端子。在用户系统100与无刷直流电动机200之间，能够经由SDATA端子和SCLK端子进行串行通信。
无刷直流电动机200例如是具备叶轮的直流风扇。无刷直流电动机200例如是轴流风扇，离心风扇，横流风扇或西罗科(sirocco)风扇。典型地，无刷直流电动机200具备调节器210、电动机驱动IC220、逆变器230、安装这些电子部件的电路基板CB、线圈240和霍尔元件260。例如，通过调节器210、电动机驱动IC220、逆变器230和霍尔元件260构成用于对线圈240进行通电来驱动电动机的驱动电路。
调节器210例如对52V的电动机电源进行降压，来生成电动机驱动IC220用的电源电压Vcc(例如5V)。然而，调节器210并不是必须的，如后所述，例如也可以与电动机电源电压Vmot相区别，从用户系统100向无刷直流电动机200供给电源电压Vcc。
电动机驱动IC220与逆变器230连接。电动机驱动IC220按照从用户系统100发送的PWM信号生成控制逆变器230的控制信号。电动机驱动IC220具有SDATA端子和SCLK端子，能够与用户系统100进行I2C通信。
电动机驱动IC220例如根据来自霍尔元件260的输出来监视电动机的旋转速度，并生成与电动机的旋转速度对应的脉冲信号。其输出方式例如是每旋转一周两个脉冲。然而，已知不使用霍尔元件来生成TACH信号的技术。在使用这样的技术时，霍尔元件260不是必需的。
逆变器230与电动机驱动IC220以及电动机的线圈240电连接。逆变器230将电动机电源的电力变换成向风扇电动机供给的电力，并对线圈240通电。
线圈240是电动机的绕组。
无刷直流电动机200例如具备电路基板CB，该电路基板CB配置有与用户系统100侧的端子对应的Vmot端子、PWM端子、SDATA端子、SCLK端子、TACH端子以及GND端子。
无刷直流电动机200的PWM端子是输入端子，TACH端子是输出端子。
图2示意性地示出了用户系统100以及无刷直流电动机200的TACH端子的电路结构。
用户系统100的TACH端子300为输入端子。TACH端子300例如具有上拉电阻310和缓冲器320。上拉电阻310的电阻值Rpu为十几kΩ左右，例如为10kΩ。电上拉电压Vreg例如为5V。
无刷直流电动机的TACH端子400是输出端子。TACH端子400的输出方式为集电极开路或漏极开路。TACH端子400具有集电极开路或漏极开路的开关元件410以及固有电阻420。集电极开路的开关元件为双极型晶体管，漏极开路的开关元件为单极型晶体管。图2中例示了集电极开路的开关元件410。在开路的集电极端子和针脚430之间串联地电连接固有电阻420。
固有电阻420是无刷直流电动机识别用电阻，对于多个无刷直流电动机的每个种类而不同。例如，能够对制造无刷直流电动机的每个供应商分配固有电阻420的电阻值Rid。例如，可将2.5kΩ的固有电阻420分配给供应商A，将1.36kΩ的固有电阻420分配给供应商B。可将具有与这些不同的电阻值Rid的固有电阻420分配给供应商C。并且，可将具有与这些不同的电阻值Rid的固有电阻420分别分配给多个供应商。
作为其他例子，可针对每个产品批次分配固有电阻420的电阻值Rid。例如，可将2.5kΩ的固有电阻420分配给产品批次编号A，将1.36kΩ的固有电阻420分配给产品批次编号B。可将具有与这些不同的电阻值Rid的固有电阻420分配给产品批次编号C。并且，可将具有与这些不同的电阻值Rid的固有电阻420分别分配给多个产品批次编号。这样，关于多个无刷直流电动机的种类，例如存在供应商数量的种类，或者存在管理对象的产品批次数量的种类。
从无刷直流电动机200的TACH端子400输出的输出信号的电压电平由固有电阻420的电阻值Rid设定。换言之，通过电阻值Rid的函数赋予电压电平。当在对具有电阻值Rpu的上拉电阻310进行了上拉的状态下开关元件410接通时，输出由式(1)表示的低电压电平的输出信号Vlow。识别装置100可通过测定输出信号Vlow来识别无刷直流电动机200的种类。
Vlow＝Vreg×〔Rid/(Rpu+Rid)〕 式(1)
图3示意性地示出了用户系统100和无刷直流电动机200的模块结构的其他例子。
用户系统100例如也可以具备多个LED(Light Emitted Diode：发光二极管)130来作为发光元件。多个LED130是通知无刷直流电动机200的种类的识别结果的通知装置。例如，可设置多个无刷直流电动机的种类数的多个LED130。例如，若存在供应商A和B这两种无刷直流电动机，则例如可设置发光颜色不同的两个LED。例如，可使用供应商A的红色LED和供应商B的蓝色LED。用户系统100还可以具备后述的比较器500。
无刷直流电动机200也可以具备MCU 250。通过搭载MCU 250，能够使无刷直流电动机200智能化。例如，MCU 250能够直接控制电动机驱动IC 220。此外，如上所述，无刷直流电动机200也可以不具备调节器210。在该情况下，例如从用户系统100供给电动机驱动IC220的电源电压Vcc。
无刷直流电动机200还可以具备表示旋转方向的DIRout端子。用户系统100的DIRout端子通常是输出方式为集电极开路或漏极开路的输出端子。
图4例示了识别无刷直流电动机的种类的识别方法的流程图。
本实施方式的识别方法例如是在识别装置100中使用的方法。在制造搭载有电动机的多种产品的工序中，为了防止混入不同种类的电动机，一般需要识别无刷直流电动机200的种类。例如，在工厂中制造产品时，在检查无刷直流电动机200对于用户系统100的适合性的方法中，恰当地使用本公开的识别方法。例如，检查无刷直流电动机200的适合性的工序是产品制造工序的一部分。
(步骤S100)
首先，在将识别装置100(用户系统100)与无刷直流电动机200的端子彼此电连接的状态下，从识别装置100向无刷直流电动机200供给电动机电源电压Vmot。或者，在图3所示的结构例中，也可以从识别装置100将电动机驱动IC220的电源电压Vcc与电动机电源电压Vmot一同提供给无刷直流电动机200。例如，通过接通电源，无刷直流电动机200中的各电子部件进行重置动作等初始化动作。初始化动作完成，向调节器210、电动机驱动IC220和逆变器230供给稳定的电源电压。
通过上拉电压Vreg对识别装置100的TACH端子300中的上拉电阻310进行上拉，经由上拉电阻310向TACH信号线供给上拉电压Vreg。由此，在无刷直流电动机200的TACH端子400中的开关元件410断开的状态下，TACH信号线的电压电平成为高电平。
(步骤S200)
将从无刷直流电动机200的至少一个端子输出的通过固有电阻设定的识别用电压值输入至识别装置100。在本实施方式中，将从无刷直流电动机200的TACH端子400输出的通过固有电阻420设定的识别用电压值输入至识别装置100。输出识别用电压值的输出端子不限于TACH端子，只要是输出方式为集电极开路或漏极开路的输出端子即可。
只要TACH端子400的开关元件410(参照图3)不接通，无刷直流电动机200不从TACH端子400输出输出信号Vlow。因此，识别装置100(主要是控制器110)例如向电动机驱动IC220输出使电动机旋转两周的PWM信号。电动机驱动IC220接受该PWM信号来控制逆变器230，使电动机旋转两周。识别装置100能够取得伴随无刷直流电动机200的驱动而输出的识别用电压值。
再次参照图2。根据通过电动机的旋转而产生的脉冲信号使TACH端子400中的开关元件410接通/断开。也就是说，在通过上拉电压Vreg对识别装置100的TACH端子300中的上拉电阻310进行了上拉的状态下，根据电动机的转速使开关元件410接通/断开。
在脉冲信号为低电平时，也就是说在开关元件410断开时，TACH信号为高电平。在脉冲信号为高电平时开关元件410接通，将输出信号Vlow作为识别用电压值从TACH端子400输出。输出信号Vlow在多个无刷直流电动机的种类之间，根据固有电阻420的电阻值Rid而变化。设计者能够考虑产品规格等来决定将输出信号Vlow的电平设为何种程度。
作为其他例子，能够通过直接控制开关元件410的接通/断开，可使电动机不旋转而获得输出信号Vlow。例如，在向无刷直流电动机200供给电源电压后，设置用于识别无刷直流电动机200的种类的识别用期间。MCU250(参照图3)在该识别用期间生成以预定的占空比使开关元件410进行开关的信号，并强制地向开关元件410赋予该信号。换言之，MCU250可虚拟地生成与根据电动机的转速而生成的脉冲信号相同的信号，并强制地向开关元件410赋予该信号。例如，可将识别用期间设定为数秒左右。这样，识别装置100可以取得强制对开关元件410进行开关而输出的输出信号Vlow来作为识别用电压值。例如，可将开关的预定的占空比设为50％。
(步骤S300)
识别装置100接收输出信号Vlow来作为识别用电压值。识别装置100根据识别用电压值识别无刷直流电动机200的种类。
图5示出了根据识别用电压值对无刷直流电动机200的种类进行识别的步骤S300中的具体处理流程的例子。
(步骤S310A)
在图5的例子中，识别装置100对识别用电压进行AD变换来取得固有信息。例如，识别装置100的控制器110能够进行AD变换。控制器110将模拟信号的识别用电压变换为数字信号。在本说明书中，将通过AD变换获得的数字信号称为无刷直流电动机200的固有信息。AD变换的分辨率例如为10比特。
(步骤S320A)
识别装置100的控制器110能够参照表，根据取得的固有信息对识别对象的无刷直流电动机200的种类进行识别。图6例示了识别中使用的表的内容。该表是将多个无刷直流电动机的种类与多个无刷直流电动机的固有信息关联起来的查找表(LUT)。例如，将表存储在存储器120中。如上所述，例如针对每个供应商存在多个无刷直流电动机的种类，例如存在供应商A、B、C这三个种类。例如，可通过3比特的数字信号来表示电动机的种类。将多个固有信息中的各个固有信息表现为与AD变换的分辨率相同的位宽的数字值。
对于多个无刷直流电动机的每个种类分配多个无刷直流电动机的固有信息。在将上拉电阻310的电阻值Rpu设为10kΩ，将上拉电压Vreg设为5V时，例如可对供应商A分配具有可获得1.0V的输出信号Vlow的2.5kΩ的固有电阻420。例如，可对供应商B分配具有可获得0.6V的输出信号Vlow的1.36kΩ的固有电阻420。例如，可对供应商C分配具有可获得0.4V的输出信号Vlow的0.87kΩ的固有电阻420。
多个无刷直流电动机的各个固有信息具有通过AD变换取得的数字值。图6例示了固有信息的范围和识别。通过AD变换取得的固有信息在多个无刷直流电动机的种类之间不重复。
根据本实施方式的制作表的方法，在表中可将无刷直流电动机200的种类与固有信息适当地关联起来。结果，在无刷直流电动机200的种类的识别中，取得的数字值具有幅度从而能够进行识别。
作为识别无刷直流电动机200的种类的其他方法，具有代替AD变换而使用比较器的识别方法。
图7示出了根据识别用电压值对无刷直流电动机200的种类进行识别的步骤S300中的具体处理流程的其他例子。图8示意性地示出了比较器500的电路结构的一实施例的电路图。图9示出了用于说明比较器500的动作的输出波形。
比较器500具备4个检测器510、520、530和540。该例子中，无刷直流电动机200的种类存在4种(例如，供应商A、B、C、D)。例如，检测器510为供应商A用。检测器520为供应商B用。检测器530为供应商C用。检测器540为供应商D用。
各检测器具备运算放大器AMP、电阻元件R1、R2和R3。例如，电阻元件R2、R3的电阻值为10kΩ左右。运算放大器AMP的电源电压V1例如为5V。电阻元件R3的上拉电压V2例如为5V。优选各检测器为滞后式比较器。
电阻元件R2的电阻值在四个检测器510、520、530和540之间不同。换言之，电阻元件R2的电阻对于多个无刷直流电动机的每个种类而不同。例如，可向检测器510的电阻元件R2的电阻值分配3.16kΩ。例如，可向检测器520的电阻元件R2的电阻值分配1.90kΩ。例如，可向检测器530的电阻元件R2的电阻值分配1.11kΩ。例如，可向检测器540的电阻元件R2的电阻值分配0.64kΩ。
通过在四个检测器510、520、530和540之间向电阻元件R2分配不同的电阻值，能够改变运算放大器AMP的参照电压Vref。结果，能够调节各检测器产生反应的电压输入水平。对于多个无刷直流电动机的每个种类分配多个参照电压Vref。
(步骤S310B)
将从无刷直流电动机200接收到的识别用电压值与多个参照电压Vref输入至比较器500来获得比较结果。
运算放大器AMP根据输入电压与参照电压Vref的大小关系，输出输出信号OUT。当输入电压为参照电压Vref以下时，从运算放大器AMP输出低电平的信号。当输入电压大于参照电压Vref时，从运算放大器AMP输出高电平的信号。
(步骤S320B)
在本实施方式中，检测器510的参照电压Vref4例如为1.2V。检测器520的参照电压Vref3例如为0.8V。检测器530的参照电压Vref2例如为0.5V。检测器540的参照电压Vref1例如为0.3V。例如，对于来自供应商B的0.6V的输入电压，检测器540、530产生反应，而检测器510、520不产生反应。对于输入电压0.6V，可获得输出1、2为低电平、输出3、4为高电平的比较结果。控制器110能够根据该比较结果来识别出作为识别对象的供应商B的种类。输出1、2、3、4表示从检测器510、520、530和540分别输出的输出信号。
例如，在输出1、2、3为低电平，并且输出4为高电平的情况下，控制器110可根据该比较结果识别出供应商C的种类。例如，在输出1为低电平，并且输出2、3、4为高电平的情况下，控制器110可根据该比较结果识别出供应商A的种类。例如，在输出1、2、3和4全部为高电平的情况下，控制器110无法根据该比较结果来识别是哪个供应商的种类，而能够识别为未连接无刷直流电动机。
图10示出了识别无刷直流电动机200的种类的识别方法的流程图的更具体的例子。
如图10所示，本实施方式的识别方法还包括通知对无刷直流电动机200的种类进行识别的结果的步骤(S400)。
作为通知方法的一个例子，例如可使用图3所示的多个发光元件，例如多个LED130来通知对无刷直流电动机200的种类进行识别的结果。识别装置100的控制器110根据对无刷直流电动机200的种类进行识别的结果，从针对多个无刷直流电动机的每个种类分配的多个LED 130中，使识别对象的无刷直流电动机200被分配的LED发光。另外，发光元件不限于LED，可以是通过光进行通知的元件。
例如，可向供应商A分配红色LED，向供应商B分配蓝色LED，向供应商C分配绿色LED。识别装置100的控制器110在识别出供应商C的无刷直流电动机的情况下，使绿色LED发光。由此，例如工厂的作业者能够视觉识别作为识别对象的无刷直流电动机是否为供应商C的电动机。
例如，通过将比较器500的输出即输出1、2、3、4分别经由集电极开路的半导体开关元件与LED电连接，能够根据输出OUT的信号电平使LED点亮。例如，操作者能够根据多个LED130中的点亮的LED的组合来视觉识别无刷直流电动机200的种类。
作为其他例子，可使用显示装置(例如，液晶显示器)或扬声器等来通知对无刷直流电动机200的种类进行识别的结果。例如，可将识别结果作为字符信息显示在液晶显示器。例如，可针对多个无刷直流电动机的每个种类改变声音的高低而使扬声器鸣响。
作为其他一例，识别装置100的控制器110可以将识别结果暂时写入到存储器120中，还可以将识别结果发送至需要识别结果的其他的装置或设备。这些方式也是通知识别结果的一例。
根据本实施方式，若向无刷直流电动机200接通电源，则例如从TACH端子自动地输出通过固有电阻420设定的识别用电压值。识别装置100只要接受输出的该识别用电压值即可。不需要以往那样的识别装置100与无刷直流电动机200之间的通过握手进行的通信，或者不需要无刷直流电动机200一侧的模式切换等。此外，还可利用既有的端子，而不需要重新设置识别用的专用端子。
例如，无刷直流电动机200除了具备TACH端子以外，还可以具备输出方式为集电极开路或漏极开路的输出端子。例如，可以与TACH端子同样地在图3所示的DIRout端子中安装别的固有电阻。将从TACH端子以及DIRout端子输出的识别用电压值输入至识别装置100。例如，识别装置100可对两个识别用电压值进行AD变换来分别取得三个固有信息，根据三个固有信息的组合来识别无刷直流电动机200的种类。在使用两个端子的情况下，可识别9个种类。例如，在使用三个端子的情况下，可识别27个种类。这样，通过增加在识别中使用的端子，能够增加可识别的种类的数量。
本公开的识别方法不限于产品制造时，例如，也可以在将发生了故障的无刷直流电动机更换为新的无刷直流电动机等时适当地使用。能够确认更换后的无刷直流电动机是否适合该系统。此外，例如将搭载有无刷直流电动机的各个产品连接至互联网。实现所谓的IoT(Internet of Things物联网)。例如，搭载有无刷直流电动机的各个产品的供应商可通过对含有无刷直流电动机的固有信息的大数据进行分析，来确定搭载有特定的无刷直流电动机的产品。由此，谋求预先防止不良情况的发生等使品质稳定。
图11示意性地示出了实施方式2的用户系统100、识别装置100A和无刷直流电动机200的典型的模块结构例。
本实施方式的识别装置100A与实施方式1不同，是与用户系统100不同的装置。识别装置100A例如具备MCU110A和LED130。识别装置100A例如具备Vmot端子、GND端子和TACH端子作为识别无刷直流电动机200的种类所需要的端子。识别装置100A也还可以具备PWM端子。
用户系统100、识别装置100A和无刷直流电动机200在Vmot端子、GND端子和TACH端子之间彼此电连接。因此，可从用户系统100和识别装置100A中的一方经由Vmot端子向无刷直流电动机200供给电源电压。可从用户系统100向无刷直流电动机200发送PWM信号。
识别装置100A还可以具备PWM端子。识别装置100A的MCU110A可以生成用于使无刷直流电动机200旋转的PWM信号，并将该PWM信号提供给无刷直流电动机200，从而替代用户系统100。
将通过接通电源从TACH端子400输出的识别用电压值输入至识别装置100A的TACH端子。例如，MCU110A可根据取得的识别用电压值，按照图5所示的处理流程对无刷直流电动机200的种类进行识别。此外，MCU110A也可以向用户系统100的控制器110发送识别结果。
图12示意性地示出了用户系统100、识别装置100A和无刷直流电动机200的其他模块结构例。
识别装置100A例如经由测试点(TP)与用户系统100和无刷直流电动机200电连接。TP1是电动机电源用TP。TP2是TACH信号用TP。TP3是GND用TP。向识别装置100A连接专用探头，将该探头与TP接触来识别无刷直流电动机200的种类。
在实施方式1中说明了将无刷直流电动机识别用的固有电阻420与开关元件410串联连接的TACH端子400。本发明并不限于此，TACH端子400也可以具有与开关元件410并联连接的固有电阻421。
图13示意性地示出了实施方式3的用户系统100以及无刷直流电动机200的TACH端子的电路结构。以下，主要对与实施方式1的TACH端子400的不同点进行说明。
固有电阻421与开关元件410并联连接。与实施方式1同样地，固有电阻421为无刷直流电动机识别用的电阻，对于多个无刷直流电动机的每个种类而不同。固有电阻421的电阻值Rid大于上拉电阻310的电阻值Rpu。例如，可对制造无刷直流电动机的每个供应商分配固有电阻421的电阻值Rid。例如，可将17.8kΩ的固有电阻421分配给供应商A，将15.0kΩ的固有电阻421分配给供应商B，将12.7kΩ的固有电阻421分配给供应商C，将10.8kΩ的固有电阻421分配给供应商D。例如，可在将识别装置100的TACH端子300中的上拉电阻310的电阻值设为10kΩ，将上拉电压Vreg设为5V的条件下使用固有电阻421的这些电阻值Rid。
与实施方式1同样地，通过固有电阻421的电阻值Rid来设定从无刷直流电动机200的TACH端子400输出的输出信号的电压电平。换言之，通过电阻值Rid的函数赋予电压电平。当在对上拉电阻310进行了上拉的状态下开关元件410断开时，输出由式(2)表示的高电压电平的输出信号Voh。因为固有电阻421的电阻值Rid大于上拉电阻310的电阻值Rpu，所以输出信号的电压电平相对变高。识别装置100通过测定输出信号Voh，能够识别无刷直流电动机200的种类。
Voh＝Vreg×〔Rid/(Rpu+Rid)〕 式(2)
图14示出了用于说明比较器500的动作的输出波形。在图9中说明了低电平的识别用电压值的检测，与之同样地，例如能够使用比较器500来检测高电平的识别用电压值。
例如，可向检测器510的电阻元件R1的电阻值分配5.1kΩ。例如，可向检测器520的电阻元件R1的电阻值分配6.1kΩ。例如，可向检测器530的电阻元件R1的电阻值分配7.2kΩ。例如，可向检测器540的电阻元件R1的电阻值分配8.5kΩ。这样，电阻元件R1的电阻值对于多个无刷直流电动机的每个种类而不同。例如，能够在将比较器500的各个检测器510～540中的电阻元件R2的电阻值设为10kΩ，将上拉电压V2设为5V的条件下，使用电阻元件R1的这些电阻值。
图15A、15B示意性地示出了本实施方式的用户系统100以及无刷直流电动机200的TACH端子的电路结构的变形。
本变形的TACH端子400具有2个固有电阻420、421。有时将固有电阻420称为第1固有电阻，将固有电阻421称为第2固有电阻。图15A所示的TACH端子400具有连接在集电极开路的端子与针脚430之间的固有电阻420、与开关元件410以及固有电阻420并联地电连接的固有电阻421。图15B所示的TACH端子400具有连接在集电极开路的端子与针脚430之间的固有电阻420、与开关元件410并联地电连接且与固有电阻420串联地电连接的固有电阻421。
上拉电阻310的电阻值Rpu大于固有电阻420的电阻值Rid，固有电阻421的电阻值Rid大于电阻值Rpu。固有电阻421的电阻值Rid是上拉电阻310、固有电阻420和421中最大的电阻值。
当在对上拉电阻310进行了上拉的状态下开关元件410接通时，从TACH端子400输出的输出信号的电压电平如在实施方式1中说明的那样成为由式(1)表示的低电压电平Vlow。与此相对，当在对上拉电阻310进行了上拉的状态下开关元件410断开时，从TACH端子400输出的输出信号的电压电平成为由式(2)表示的高电压电平Voh。
根据本变形，识别装置100可对输出信号Vlow和Voh赋予意义来进行识别。可根据输出信号Vlow和Voh的组合，识别无刷直流电动机200的更多的种类。例如，若向固有电阻420分类4种电阻值Rid，向固有电阻421分配4种电阻值Rid，则可识别16种的无刷直流电动机200。
本公开的一方式的概要如以下所述。
本公开的例示性的实施方式的识别方法是识别无刷直流电动机200的种类的例如识别装置100中使用的识别方法。例如，像参照图1和图2说明的那样，无刷直流电动机200具有电路基板CB，该电路基板CB配置了输出方式为集电极开路或漏极开路的至少一个端子，例如TACH端子400。至少一个端子具有在集电极开路或漏极开路的开关元件410与该端子的针脚430之间串联地电连接的固有电阻420以及与开关元件410并联地电连接的固有电阻421中的至少一个固有电阻。固有电阻420和固有电阻421对于多个无刷直流电动机的每个种类而不同。例如像参照图4说明的那样，该识别方法包括从识别装置100向无刷直流电动机200供给电源电压，经由位于识别装置100的上拉电阻310向电路基板CB的TACH端子400的信号线供给电压Vreg，将从TACH端子400输出的通过至少一个固有电阻设定的识别用电压值输入至识别装置100，根据识别用电压值识别无刷直流电动机200的种类。
根据这样的识别方法，对于多个无刷直流电动机的每个种类分配从无刷直流电动机200的TACH端子400输出的低电平信号和高电平信号中的至少一个，从而能够识别供应商、产品、产品批次。
在某实施方式中，例如像参照图2说明的那样，至少一个固有电阻为固有电阻420。
根据这样的识别方法，对于多个无刷直流电动机的每个种类分配从无刷直流电动机200的TACH端子400输出的低电平信号，从而能够识别供应商、产品、产品批次。
在某实施方式中，例如像参照图13说明的那样，至少一个固有电阻为固有电阻421。
根据这样的识别方法，对于多个无刷直流电动机的每个种类分配从无刷直流电动机200的TACH端子400输出的高电平信号，从而能够识别供应商、产品、产品批次。
在某实施方式中，例如像参照图15A或15B说明的那样，至少一个固有电阻为第1固有电阻420以及与第1固有电阻420串联或者并联地电连接的第2固有电阻421。
根据这样的识别方法，对于多个无刷直流电动机的每个种类分配从无刷直流电动机200的TACH端子400输出的低电平信号和高电平信号的组合，从而能够识别更多的供应商、产品、产品批次。
在某实施方式中，无刷直流电动机200的识别方法还包括驱动无刷直流电动机200，将伴随无刷直流电动机200的驱动从TACH端子400输出的通过至少一个固有电阻设定的识别用电压值输入至识别装置100，根据识别用电压值来识别无刷直流电动机200的种类。
根据这样的识别方法，识别装置100可通过给出旋转指示来取得识别用电压值。
在某实施方式中，无刷直流电动机200的识别方法还包括在开始向无刷直流电动机200供给电源电压后的预定期间，以预定的占空比使电路基板CB的开关元件410进行开关，将从TACH端子400输出的通过至少一个固有电阻设定的识别用电压值输入至识别装置100，根据识别用电压值来识别无刷直流电动机200的种类。
根据这样的识别方法，通过直接控制开关元件410接通/断开，能够不使电动机旋转地获得输出信号Vlow。
在某实施方式中，无刷直流电动机200的识别方法包括识别装置100通过对识别用电压值进行AD变换来取得无刷直流电动机200的固有信息，在无刷直流电动机200的种类的识别中，参照将多个无刷直流电动机的种类与对于多个无刷直流电动机的每个种类分配的多个无刷直流电动机的固有信息关联起来的例如图6所示的LUT，根据取得的固有信息对识别对象的无刷直流电动机的种类进行识别。
根据这样的识别方法，识别装置100的控制器110可以参照表，根据取得的固有信息对识别对象的无刷直流电动机200的种类进行识别。
在某实施方式中，将多个无刷直流电动机的各个固有信息表现为预定位宽的数字值，并且，通过某个范围内的多个数字值进行分类，在多个无刷直流电动机的固有信息之间多个数字值不重复。
根据这样的识别方法，将多个无刷直流电动机的各个固有信息表现为例如10比特的数字值，并且，通过某个范围内的多个数字值进行分类。在多个无刷直流电动机的固有信息之间，多个数字值不重复，因此可参照表来进行确切的识别。
在某实施方式中，例如像参照图7～图9说明的那样，无刷直流电动机200的识别方法包括将识别用电压值、对于多个无刷直流电动机的每个种类分配的多个参照电压Vref输入至比较器500来得到比较结果，在无刷直流电动机200的种类的识别中，根据比较器500的比较结果来对识别对象的无刷直流电动机200的种类进行识别。
根据这样的识别方法，可根据比较器500的比较结果来对识别对象的无刷直流电动机200的种类进行识别。
在某实施方式中，电路基板CB的至少一个端子例如像参照图3说明的那样，在无刷直流电动机动作时是输出端子。
根据这样的识别方法，可使用在无刷直流电动机200动作时作为输出端子而使用的各种输出端子。
在某实施方式中，例如像参照图1说明的那样，电路基板CB的至少一个端子是TACH端子。
根据这样的识别方法，可识别具备TACH端子的更简单结构的无刷直流电动机的种类。
在某实施方式中，电路基板CB的至少一个端子是各自的输出方式为集电极开路或漏极开路的多个输出端子。
根据这样的识别方法，多个输出端子如上所述例如为TACH端子400和DIRout端子，因此可进行更多的识别。
在某实施方式中，无刷直流电动机200的识别方法包括通知对无刷直流电动机的种类进行识别的结果。
根据这样的识别方法，如上所述，例如识别装置100的控制器110可以将识别结果暂时写入存储器120中，也可以将识别结果发送给需要识别结果的其他装置或设备。此外，可使用显示装置(例如，液晶显示器)或扬声器等来通知对无刷直流电动机200的种类进行识别的结果。
在某实施方式中，无刷直流电动机200的识别方法还包括根据对无刷直流电动机200的种类进行识别的结果，从针对多个无刷直流电动机的每个种类分配的多个发光元件130中，使识别对象的无刷直流电动机200被分配的发光元件发光。
根据这样的识别方法，例如可向供应商A分配红色LED，向供应商B分配蓝色LED，向供应商C分配绿色LED。识别装置100的控制器110在识别出供应商C的无刷直流电动机的情况下，可使绿色LED发光。
在某实施方式中，无刷直流电动机200例如是具有叶轮的直流风扇。
根据这样的识别方法，例如可识别轴流风扇，离心风扇，横流风扇或西罗科风扇等无刷直流电动机200的种类。
本公开的例示性的实施方式的识别装置100是识别无刷直流电动机200的种类的识别装置。例如像参照图1和图2说明的那样，无刷直流电动机200具有电路基板CB，该电路基板CB配置了输出方式为集电极开路或漏极开路的至少一个端子(例如TACH端子400)。至少一个端子具有在集电极开路或漏极开路的开关元件410与该端子的针脚430之间串联地电连接的固有电阻420以及与开关元件410并联地电连接的固有电阻421中的至少一个固有电阻。固有电阻420和固有电阻421对于多个无刷直流电动机的每个种类而不同。识别装置100具备用于向无刷直流电动机200供给电源电压Vmot的电源端子、与电路基板CB的TACH端子电连接且内置有上拉电阻310的例如TACH端子300、识别无刷直流电动机200的种类的控制器110。控制器110经由电源端子向无刷直流电动机200供给电源电压Vmot，并且，经由TACH端子300取得在对上拉电阻310进行了上拉时从电路基板CB的TACH端子400输出的通过至少一个固有电阻设定的识别用电压值，根据识别用电压值识别无刷直流电动机200的种类。
根据这样的识别装置，对于多个无刷直流电动机的每个种类分配从无刷直流电动机200的TACH端子400输出的低电平信号和高电平信号中的至少一个，从而能够识别供应商、产品、产品批次。
如上所述，本公开的例示性的实施方式的无刷直流电动机200具备电路基板CB、配置在电路基板CB且输出方式为集电极开路或漏极开路的至少一个端子(例如TACH端子400)、线圈240、对线圈240进行通电的驱动电路。至少一个端子具有在集电极开路或漏极开路的开关元件410与该端子的针脚430之间串联地电连接的固有电阻420以及与开关元件410并联地电连接的固有电阻421中的至少一个固有电阻。固有电阻420和固有电阻421对于多个无刷直流电动机的每个种类而不同。例如，通过图1所示的调节器210、电动机驱动IC220、逆变器230和霍尔元件260构成用于对线圈240进行通电来驱动电动机的驱动电路。
根据这样的无刷直流电动机，对于多个无刷直流电动机的每个种类分配从无刷直流电动机200的TACH端子400输出的低电平信号和高电平信号中的至少一个，从而能够识别供应商、产品、产品批次。
本公开的实施方式例如广泛用于个人电脑、游戏机、吸尘器、干衣机、洗衣机和冰箱等具备各种风扇电动机的多种设备。

Claims (17)

1.一种识别装置中使用的识别方法，该识别装置识别无刷直流电动机的种类，
所述无刷直流电动机具有配置了输出方式为集电极开路或漏极开路的至少一个端子的电路基板，
所述至少一个端子具有在集电极开路或漏极开路的开关元件与所述至少一个端子的针脚之间串联地电连接的第1固有电阻以及与所述开关元件并联地电连接的第2固有电阻中的至少一个固有电阻，所述第1固有电阻和所述第2固有电阻对于多个无刷直流电动机的每个种类而不同，
从所述识别装置向所述无刷直流电动机供给电源电压，
经由位于所述识别装置的上拉电阻向所述电路基板的所述至少一个端子的信号线供给电压，
其特征在于，
将从所述至少一个端子输出的通过所述至少一个固有电阻设定的识别用电压值输入至所述识别装置，
根据所述识别用电压值识别所述无刷直流电动机的种类。
2.根据权利要求1所述的识别方法，其特征在于，
所述至少一个固有电阻为所述第1固有电阻。
3.根据权利要求1所述的识别方法，其特征在于，
所述至少一个固有电阻为所述第2固有电阻。
4.根据权利要求1所述的识别方法，其特征在于，
所述至少一个固有电阻为所述第1固有电阻以及与所述第1固有电阻串联或并联地电连接的所述第2固有电阻。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的识别方法，其特征在于，
还驱动所述无刷直流电动机，
将伴随所述无刷直流电动机的驱动从所述至少一个端子输出的通过所述至少一个固有电阻设定的所述识别用电压值输入至所述识别装置，
根据所述识别用电压值识别所述无刷直流电动机的种类。
6.根据权利要求1至4中的任意一项所述的识别方法，其特征在于，
还在开始向所述无刷直流电动机供给所述电源电压后的预定期间，以预定的占空比使所述电路基板的所述开关元件进行开关，
将从所述至少一个端子输出的通过所述至少一个固有电阻设定的所述识别用电压值输入至所述识别装置，
根据所述识别用电压值识别所述无刷直流电动机的种类。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的识别方法，其特征在于，
所述识别装置通过对所述识别用电压值进行AD变换来取得所述无刷直流电动机的固有信息，
在所述无刷直流电动机的种类的识别中，参照将所述多个无刷直流电动机的种类与针对所述多个无刷直流电动机的每个种类分配的所述多个无刷直流电动机的固有信息关联起来的表，根据取得的所述固有信息对识别对象的无刷直流电动机的种类进行识别。
8.根据权利要求7所述的识别方法，其特征在于，
将所述多个无刷直流电动机的各个所述固有信息表现为预定位宽的数字值，并且通过某个范围内的多个数字值进行分类，在所述多个无刷直流电动机的所述固有信息之间所述多个数字值不重复。
9.根据权利要求1至6中的任意一项所述的识别方法，其特征在于，
将所述识别用电压值和针对所述多个无刷直流电动机的每个种类分配的多个参照电压输入至比较器来获得比较结果，
在所述无刷直流电动机的种类的识别中，根据所述比较器的所述比较结果来对识别对象的无刷直流电动机的种类进行识别。
10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的识别方法，其特征在于，
所述电路基板的所述至少一个端子是在所述无刷直流电动机动作时作为输出端子而使用的端子。
11.根据权利要求10所述的识别方法，其特征在于，
所述电路基板的所述至少一个端子是转速计用端子。
12.根据权利要求1至9中的任意一项所述的识别方法，其特征在于，
所述电路基板的所述至少一个端子是各个输出方式为集电极开路或漏极开路的多个输出端子。
13.根据权利要求1至12中的任意一项所述的识别方法，其特征在于，
所述识别装置还通知对所述无刷直流电动机的种类进行识别的结果。
14.根据权利要求1至12中的任意一项所述的识别方法，其特征在于，
还根据对所述无刷直流电动机的种类进行识别的结果，从针对所述多个无刷直流电动机的每个种类分配的多个发光元件中，使向识别对象的所述无刷直流电动机分配的发光元件发光。
15.根据权利要求1至14中的任意一项所述的识别方法，其特征在于，
所述无刷直流电动机为具有叶轮的风扇电动机。
16.一种识别装置，其识别无刷直流电动机的种类，
无刷直流电动机具有配置了输出方式为集电极开路或漏极开路的至少一个端子的电路基板，
所述至少一个端子具有在集电极开路或漏极开路的开关元件与所述至少一个端子的针脚之间串联地电连接的第1固有电阻以及与所述开关元件并联地电连接的第2固有电阻中的至少一个固有电阻，所述第1固有电阻和所述第2固有电阻对于多个无刷直流电动机的每个种类而不同，
所述识别装置具备：
电源端子，其用于向所述无刷直流电动机供给电源电压；
输入端子，其与所述电路基板的所述至少一个端子电连接，并内置了上拉电阻；以及
控制器，其识别所述无刷直流电动机的种类，
其特征在于，
所述控制器经由所述输入端子取得经由所述电源端子向所述无刷直流电动机供给所述电源电压，并且对所述上拉电阻进行了上拉时从所述电路基板的所述至少一个端子输出的通过所述至少一个固有电阻设定的识别用电压值，根据所述识别用电压值识别所述无刷直流电动机的种类。
17.一种无刷直流电动机，其具备：
电路基板；
配置在所述电路基板，且输出方式为集电极开路或漏极开路的至少一个端子；
线圈；以及
对所述线圈进行通电的驱动电路，
其特征在于，
所述至少一个端子具有在集电极开路或漏极开路的开关元件与所述至少一个端子的针脚之间串联地电连接的第1固有电阻以及与所述开关元件并联地电连接的第2固有电阻中的至少一个固有电阻，所述第1固有电阻和所述第2固有电阻对于多个无刷直流电动机的每个种类而不同。
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