CN114447885B - 三相马达驱动电路及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种三相马达驱动电路及方法。三相马达驱动电路包括反相器电路、控制电路、关断模块、关断确认模块及导通逻辑单元。反相器电路包括多个相电路，各自包括上桥开关及下桥开关。控制电路在反馈模式下运作，以输出反馈启动信号。关断模块包括反馈检测单元、电压调节单元及关断逻辑单元。反馈检测单元检测指定相电路的输出节点的输出电流，若输出电流流出输出节点时，则输出电压调节信号，直到输出电流为0时，输出下桥开关关断信号。电压调节单元调节输出节点的电压接近预定电压，关断逻辑单元在反馈模式下控制下桥开关切换为关断。

Description

三相马达驱动电路及方法
技术领域
本发明涉及一种三相马达驱动电路及方法，特别是涉及一种防止流向电源的逆电流产生的三相马达驱动电路及方法。
背景技术
随着科技的进步，马达已成为不可或缺的电子装置。常见的马达例如直流马达、交流马达、步进马达等，已被普遍应用于驱动风扇。
马达中包括了上桥开关、下桥开关以及驱动电路。驱动电路用以控制上桥开关与下桥开关的开启(Turn On)或关闭(Turn Off)。上桥开关与下桥开关则相关于马达的工作情况。进一步说，驱动电路控制上桥开关与下桥开关的导通情况，以输出电压改变马达的线圈的极性。利用线圈的极性与马达的马达转子的极性相互作用，故马达转子会因为线圈的极性而开始旋转。然而线圈上的磁通量变化会造成线圈接头上的反方向电压，即为反电动势(Back Electromotive Force)。
当上桥开关与下桥开关在交替切换以驱动马达时，上桥开关关断而下桥开关导通时，供电器停止提供供应电压给马达，使得上桥开关与下桥开关之间的输出节点的电压开始下降。当开关时序使下桥开关关断，流向节点的电流将会流向供电器使电压过高而损害MOS开关。
由于应用上会在供电器和马达驱动器之间置入一个防止马达内的逆电流回灌至供电器的保护基纳二极管以及保护电容，借此来抑制电源电压(VCC)以保护功率开关。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种防止流向电源的逆电流产生的三相马达驱动电路及方法。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是提供一种三相马达驱动电路，所述三相马达驱动电路用于驱动一马达，所述三相马达驱动电路包括：一反相器电路，包括多个相电路，分别对应于所述马达的多个相绕组，其中多个所述相电路中的每一个包括：一上桥开关，连接于一共享电压源及一输出节点之间，其中所述共享电压源具有一预定电压；及一下桥开关，连接于所述输出节点及接地端之间；一控制电路，接收一上桥开关驱动信号及一下桥开关驱动信号，经配置以在一一般模式及一反馈模式下运作，响应于接收到指示多个所述相电路中的一指定相电路的所述下桥开关由导通切换为关断的所述下桥开关驱动信号，以及接收到指示进入一反馈模式的一反馈控制信号时，进入所述反馈模式，以输出一反馈启动信号；一关断模块，包括：一反馈检测单元，经配置以响应于接收到所述反馈启动信号时，检测所述指定相电路的所述输出节点的一输出电流，其中若所述输出电流指示所述输出电流为流向所述上桥开关时，则输出一电压调节信号以调节所述输出节点的电压接近所述预定电压，直到所述输出电流停止流向所述上桥开关时，输出一下桥开关关断信号；一电压调节单元，响应于接收到所述电压调节信号，调节所述输出节点的电压接近所述预定电压；及一关断逻辑单元，经配置以在所述反馈模式下依据所述下桥开关关断信号控制所述下桥开关切换为关断；一关断确认模块，经配置以检测所述下桥开关是否切换为关断，且响应于检测到所述下桥开关切换为关断时，输出一下桥开关关断确认信号，其用于指示允许所述控制电路控制所述上桥开关导通；以及一导通逻辑单元，经配置以依据一下桥开关导通信号控制所述下桥开关导通，其中在所述反馈模式下，所述控制电路经配置以在接收到所述下桥开关关断确认信号时，始得以依据一上桥开关驱动信号控制所述上桥开关导通。
优选地，所述三相马达驱动电路还包括一模式驱动电路，依据一预定驱动模式输出所述上桥开关驱动信号、所述下桥开关驱动信号及所述反馈控制信号，其中所述预定驱动模式具有用于驱动所述马达的多个相位的一换相顺序。
优选地，所述换相顺序用于指示所述马达的多个所述相绕组分别依序进入一高电位模式、一低电位模式及一浮接模式，且当多个所述相绕组的其中之一依据所述换相顺序的指示而由所述低电位模式进入所述浮接模式时，所述模式驱动电路指示由所述低电位模式进入所述浮接模式的所述相绕组为对应所述指定相电路的一指定相绕组，且在所述模式驱动电路输出的所述下桥开关驱动信号指示所述指定相电路的所述下桥开关由导通切换为关断时，对应输出所述反馈控制信号以指示所述控制电路进入所述反馈模式。
优选地，所述控制电路在所述一般模式下，直接依据所述上桥开关驱动信号及所述下桥开关驱动信号分别控制所述上桥开关及所述下桥开关导通或关断。
优选地，所述换相顺序用于指示所述马达的多个所述相绕组所对应的多个所述相电路的多个所述输出节点分别依序进入一预测源电流(source current)状态及一预测灌电流(sink current)状态。
优选地，当多个所述相电路的多个所述输出节点的其中之一依据所述换相顺序的指示而进入预测源电流状态时，所述模式驱动电路指示所述输出节点进入所述预测源电流状态的所述相电路为所述指定相电路，且在所述模式驱动电路输出的所述下桥开关驱动信号指示所述指定相电路的所述下桥开关由导通切换为关断时，所述模式驱动电路对应输出所述反馈控制信号以指示所述控制电路进入所述反馈模式。
优选地，当多个所述相绕组的其中之一依据所述换相顺序的指示而对应的多个所述相电路的多个所述输出节点分别进入所述预测源电流状态时，所述模式驱动电路指示进入所述预测源电流状态的所述相电路为所述指定相电路，且在所述模式驱动电路输出的所述下桥开关驱动信号指示所述指定相电路的所述下桥开关由导通切换为关断时，所述模式驱动电路对应输出所述反馈控制信号以指示所述控制电路进入所述反馈模式，直到所述反馈检测单元检测所述输出电流为0并输出所述下桥开关关断信号时，所述模式驱动电路停止输出所述反馈控制信号以指示所述控制电路回到所述一般模式。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是提供一种三相马达驱动方法，适用于一三相马达驱动电路，其经配置以驱动一马达，所述三相马达驱动电路包括一反相器电路、一控制电路、一关断模块、一关断确认模块及一导通逻辑单元，所述反相器电路包括多个相电路，分别对应于所述马达的多个相绕组，且各多个所述相电路包括连接于一共享电压源及一输出节点之间的一上桥开关及连接于所述输出节点及接地端之间的一下桥开关，所述三相马达驱动方法包括：配置所述控制电路接收一上桥开关驱动信号及一下桥开关驱动信号，以在一一般模式及一反馈模式下运作，响应于接收到指示多个所述相电路中的一指定相电路的所述下桥开关由导通切换为关断的所述下桥开关驱动信号，以及接收到指示进入一反馈模式的一反馈控制信号时，进入所述反馈模式，以输出一反馈启动信号；配置所述关断模块的一反馈检测单元，以响应于接收到所述反馈启动信号时，检测所述指定相电路的所述输出节点的一输出电流，其中若所述输出电流为流向所述上桥开关时，则输出一电压调节信号以调节所述输出节点的电压接近所述预定电压，直到所述输出电流停止流向所述上桥开关时，输出一下桥开关关断信号；配置所述关断模块的一电压调节单元，响应于接收到所述电压调节信号，调节所述输出节点的电压接近所述预定电压；配置所述关断模块的一关断逻辑单元以在所述反馈模式下依据所述下桥开关关断信号控制所述下桥开关切换为关断；配置所述关断确认模块以检测所述下桥开关是否切换为关断，且响应于检测到所述下桥开关切换为关断时，输出一下桥开关关断确认信号，其用于指示允许所述控制电路控制所述上桥开关导通；配置所述导通逻辑单元以依据一下桥开关导通信号控制所述下桥开关导通，配置所述控制电路以在所述反馈模式下，在接收到所述下桥开关关断确认信号时，始得以依据一上桥开关驱动信号控制所述上桥开关导通。
优选地，所述三相马达驱动电路还包括一模式驱动电路，且所述三相马达驱动方法还包括配置所述模式驱动电路依据一预定驱动模式输出所述上桥开关驱动信号、所述下桥开关驱动信号及所述反馈控制信号，其中所述预定驱动模式具有用于驱动所述马达的多个相位的一换相顺序。
优选地，所述换相顺序用于指示所述马达的多个所述相绕组分别依序进入一高电位模式、一低电位模式及一浮接模式，且所述三相马达驱动方法还包括：当多个所述相绕组的其中之一依据所述换相顺序的指示而由所述低电位模式进入所述浮接模式时，配置所述模式驱动电路指示由所述低电位模式进入所述浮接模式的所述相绕组为对应所述指定相电路的一指定相绕组，且在所述模式驱动电路输出的所述下桥开关驱动信号指示所述指定相电路的所述下桥开关由导通切换为关断时，配置所述模式驱动电路对应输出所述反馈控制信号以指示所述控制电路进入所述反馈模式。
优选地，所述三相马达驱动方法还包括配置所述控制电路在所述一般模式下，直接依据所述上桥开关驱动信号及所述下桥开关驱动信号分别控制所述上桥开关及所述下桥开关导通或关断。
优选地，所述换相顺序用于指示所述马达的多个所述相绕组所对应的多个所述相电路的多个所述输出节点分别依序进入一预测源电流(source current)状态及一预测灌电流(sink current)状态。
优选地，所述三相马达驱动方法还包括：当多个所述相电路的多个所述输出节点的其中之一依据所述换相顺序的指示而进入所述预测源电流状态时，配置所述模式驱动电路指示所述输出节点进入所述预测源电流状态的所述相电路为所述指定相电路，且在所述模式驱动电路输出的所述下桥开关驱动信号指示所述指定相电路的所述下桥开关由导通切换为关断时，配置所述模式驱动电路对应输出所述反馈控制信号以指示所述控制电路进入所述反馈模式。
优选地，所述三相马达驱动方法还包括：当多个所述相绕组的其中之一依据所述换相顺序的指示而对应的多个所述相电路的多个所述输出节点分别进入所述预测源电流状态时，配置所述模式驱动电路指示所述输出节点进入所述预测源电流状态的所述相电路为所述指定相电路，且在所述模式驱动电路输出的所述下桥开关驱动信号指示所述指定相电路的所述下桥开关由导通切换为关断时，配置所述模式驱动电路对应输出所述反馈控制信号以指示所述控制电路进入所述反馈模式，直到所述反馈检测单元检测所述输出电流为0并输出所述下桥开关关断信号时，停止输出所述反馈控制信号以指示所述控制电路回到所述一般模式。
本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的三相马达驱动电路及方法，通过在反馈模式下将输出节点的电压调节在电源电压，可避免在驱动马达运转时，由于时序动作使马达产生的逆电流有机会通过上桥开关逆流至电压源，造成损害。
另一方面，本发明所提供的三相马达驱动电路及方法可在马达驱动时序中的特定时段启用反馈模式，以避免在输出节点进入灌电流(sink current)状态时进行反馈检测，因此可进而避免使得马达功耗提升。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1A为本发明实施例的三相马达驱动电路的电路架构图。
图1B为本发明实施例的反馈检测单元及电压调节单元的电路示意图。
图2为本发明实施例的马达、控制电路、关断模块、导通逻辑单元及关断确认单元的电路架构图。
图3A为根据本发明实施例的马达11的U相绕组U、V相绕组V或W相绕组W的反电动势电压时序图。
图3B为图3A的放大图及输出节点的电流时序图。
图4为根据本发明实施例的相电路及马达在U相绕组由低电位模式进入浮接模式的示意图。
图5为依据本发明实施例的三相马达驱动方法的流程图。
图6为根据本发明另一实施例的输出节点的预测电流时序图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“三相马达驱动电路及方法”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不背离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
图1A为本发明实施例的三相马达驱动电路的电路架构图，图2为本发明实施例的马达、控制电路、关断模块、导通逻辑单元及关断确认单元的电路架构图。
参阅图1A、图2所示，本发明实施例提供一种三相马达驱动电路1，用于驱动一马达11，其包括反相器电路10、控制电路12、关断模块13、关断确认模块14、导通逻辑单元15及模式驱动电路18。
反相器电路10包括相电路10-1、10-2、10-3，分别对应于马达11的U相绕组U、V相绕组V、W相绕组W，其中，相电路10-1包括上桥开关MH1及下桥开关ML1，相电路10-2包括上桥开关MH2及下桥开关ML2，相电路10-3包括上桥开关MH3及下桥开关ML3。
以相电路10-1而言，上桥开关MH1连接于共享电压源VDD及输出节点Nout1之间，且共享电压源VDD具有一预定电压VM。下桥开关ML1连接于输出节点Nout1及接地端之间。类似的，相电路10-1与相电路10-2及10-3具有类似架构，其中，上桥开关MH2通过输出节点Nout2连接于下桥开关ML2，上桥开关MH3通过输出节点Nout3连接于下桥开关ML3。
一般而言，马达11具有三个相绕组，分别为U相绕组U、V相绕组V与W相绕组W。由图2的电路架构可知，反相器电路包括上桥开关MH1、MH2、ML3及下桥开关ML1、ML2、MH3，当上桥开关MH1与下桥开关ML2开启时，此时马达运转的电流，由电源端经上桥开关MH1、马达11的U相绕组U、V相绕组V，并再经由下桥开关ML2流到接地端。
一般正常的马达电流控制是由U相绕组U流向V相绕组V，U相绕组U流向W相绕组W，之后换向由U相绕组U流向W相绕组W，换向电流由V相绕组V流向W相绕组W，再由V相绕组V流向U相绕组U，V相绕组V流向W相绕组W。接着，其他的换相持续的控制U相绕组、V相绕组、W相绕组的电流流向，进而控制马达11的转向，上述是马达11的换相方式，但这只是控制马达11换相的一种，其它的马达的换相方式，于此不加以赘述。
再者，换相顺序可例如为依序排列的UV、UW、VW、VU、WU及WV，其中，U线圈绕组U作为浮接相时产生的反电动势为Emf_A，V线圈绕组V作为浮接相时产生的反电动势为Emf_B，W线圈绕组W作为浮接相时产生的反电动势为Emf_C。
在说明控制电路12的机制之前，首先说明图1A所示的模式驱动电路18。模式驱动电路18经配置以依据一预定驱动模式输出上桥开关驱动信号HSEN、下桥开关驱动信号LSEN及反馈控制信号FBEN。详细而言，预定驱动模式具有用于驱动马达11的U相绕组U、V相绕组V及W相绕组W的换相顺序，例如，如前所述的依序排列的UV、UW、VW、VU、WU及WV，并且，依据此换相顺序，模式驱动电路18可产生并输出对应的上桥开关驱动信号HSEN、下桥开关驱动信号LSEN及反馈控制信号FBEN。
举例而言，模式驱动电路18可例如包括一PWM驱动电路，在进行马达11的速度控制时，可产生PWM信号作为上述的上桥开关驱动信号HSEN及下桥开关驱动信号LSEN，借此控制上桥开关MH1、MH2、ML3及下桥开关ML1、ML2、MH3。其中，PWM信号的责任周期与给予马达11的平均电压成正比，故可进而控制马达11的转速。
进一步详细而言，在模式驱动电路18驱动马达11的过程中，将可通过反馈控制信号FBEN来指示控制电路12是否由一般模式进入反馈模式，以在特定时间点检测一指定相电路的输出节点的电压，此特定时间点将在下文中进一步说明。
控制电路12可经配置以接收上桥开关驱动信号HSEN及下桥开关驱动信号LSEN，并且在一般模式及反馈模式下运作。在一般模式下，控制电路12是直接根据上桥开关驱动信号HSEN产生上桥开关信号HS来控制对应的上桥开关(例如，上桥开关MH1)，并根据下桥开关驱动信号LSEN控制对应的下桥开关(例如，下桥开关ML1)导通或关断。
在本发明的实施例中，当控制电路12接收到的下桥开关驱动信号LSEN是指示相电路10-1、10-2、10-3中的一指定相电路的下桥开关由导通切换为关断时，以及接收到指示进入反馈模式的反馈控制信号FBEN时，控制电路12进入反馈模式，以输出反馈启动信号FB。例如，当指定相电路为相电路10-1，接收到的下桥开关驱动信号LSEN是指示相电路10-1的下桥开关ML1由导通切换为关断，且接收到指示进入反馈模式的反馈控制信号FBEN时，控制电路12进入反馈模式，以输出反馈启动信号FB指示需对对应于的U相绕组U的相电路10-1的输出节点Nout1进行反馈检测。
关断模块13包括反馈检测单元130、电压调节单元131及关断逻辑单元132。反馈检测单元130经配置以响应于接收到反馈启动信号FB时，检测指定相电路的输出节点的输出电流。例如，若指定相电路为相电路10-1，反馈检测单元130响应于接收到反馈启动信号FB时，检测相电路10-1的输出节点Nout1的输出电流。
其中，若所检测的输出电流指示输出电流为由输出节点Nout1时流向上桥开关MH1时，例如，输出电流小于0，则输出电压调节信号Sreg，直到输出电流停止流向上桥开关MH1时，例如，输出电流为0时，停止输出电压调节信号Sreg，改为输出下桥开关关断信号Soff。电压调节单元131响应于接收到电压调节信号Sreg，调节输出节点Nout的电压Vout接近预定电压VM。
在一些实施例中，可通过检测输出节点Nout1的电压Vout来检测输出电流，例如，可参考图1B，其为本发明实施例的反馈检测单元及电压调节单元的电路示意图。如图所示，可通过设置一比较器CMP来实现反馈检测单元130及电压调节单元131的功能。当输出电流流向上桥开关MH1(例如为负)，电压Vout会被比较器CMP调节在接近预定电压VM的电位，而当输出电流停止流向上桥开关MH1(例如为正)，电压Vout则会因比较器CMP未触发而掉至0V，因此，可借此检测输出电流的流向，并自动进行调节。
关断逻辑单元132经配置以在反馈模式下依据下桥开关关断信号Soff产生下桥开关关断信号Lsoff来控制下桥开关切换为关断。
关断确认模块14经配置以检测下桥开关ML1是否切换为关断，且向应于检测到下桥开关ML1切换为关断时，输出下桥开关关断确认信号Offchk，其用于指示允许控制电路12控制上桥开关MH1导通。
导通逻辑单元15经配置以依据下桥开关导通信号LSon控制下桥开关ML1导通。其中，在反馈模式下，控制电路12经配置以在接收到下桥开关关断确认信号Offchk时，始得以依据上桥开关驱动信号HSEN控制上桥开关导通。
模式驱动电路18可在特定时间点启动反馈模式来检测一指定相电路的输出节点的电压，此特定时间点可例如是马达11的U相绕组U、V相绕组V或W相绕组W由低电位模式L进入浮接模式FL时。
进一步参考图3A及图3B，图3A为根据本发明实施例的马达11的U相绕组U、V相绕组V或W相绕组W的反电动势电压时序图，图3B为图3A的放大图及输出节点的电流时序图。
详细而言，前述的换相顺序可用于指示马达11的U相绕组U、V相绕组V及W相绕组W分别依序进入高电位模式H、低电位模式L及浮接模式FL，且当U相绕组U、V相绕组V及W相绕组W的其中之一依据换相顺序的指示而由低电位模式L进入浮接模式FL时，模式驱动电路18指示由低电位模式L进入浮接模式FL的相绕组为对应指定相电路的指定相绕组。
在此情形下，在模式驱动电路18输出的下桥开关驱动信号LSEN指示指定相电路的下桥开关由导通切换为关断时，开启反馈，亦即对应输出指示控制电路12进入反馈模式的反馈控制信号FBEN，例如，可为具有高电位的反馈控制信号FBEN。
例如，假定此时处在图3A的虚线处，由于U相绕组U由低电位模式L进入浮接模式FL，因此指定相绕组为U相绕组U。进一步，可参考图4，其为根据本发明实施例的相电路及马达在U相绕组U由低电位模式L进入浮接模式FL的示意图。可知，U相绕组U上产生的反电动势Emf_A为高电位，进而将产生由输出节点Nout1流出的输出电流Iout1，而分别相对于输出节点Nout2及Nout3的输出电流Iout2及Iout3的方向如图3A所示。
此时，由于上桥开关MH1处在关断状态，若不对输出节点Nout1的电压进行调节，则将可能产生流向共同电压源VDD的逆电流。然而，由于U相绕组U由低电位模式L进入浮接模式FL，因此，模式驱动电路18输出指示控制电路12进入反馈模式的反馈控制信号FBEN，响应于接收到反馈控制信号FBEN，此时控制电路12进入反馈模式，输出反馈启动信号FB。
接着，反馈检测单元130响应于接收到反馈启动信号FB时，检测指定相电路(U相绕组U)的输出节点Nout1的输出电流Iout1。
此时，反馈检测单元130将会检测到输出电流Iout1为流出输出节点Nout1(例如检测到输出电流小于0)，则输出电压调节信号Sreg。电压调节单元131响应于接收到电压调节信号Sreg，调节输出节点Nout1的电压接近预定电压VM，进而使U相绕组U的电感电流在调节的过程中由下桥开关ML1流出而逐渐衰减，直到输出电流Iout1为0为止。
直到输出电流Iout1为0时，反馈检测单元130停止输出电压调节信号Sreg，改为输出下桥开关关断信号Soff。关断逻辑单元132此时才依据下桥开关关断信号Soff控制下桥开关ML1切换为关断。
于此同时，响应于下桥开关ML1已切换为关断，关断确认模块14检测到下桥开关ML1切换为关断，输出下桥开关关断确认信号Offchk，以指示允许控制电路12控制上桥开关MH1导通。
由于上述流程是发生在下桥开关控制信号LSEN指示下桥开关ML1由导通切换为关断的过程中发生，而上桥开关控制信号HSEN理论上与下桥开关控制信号LSEN为相对的，因此可知上桥开关控制信号HSEN会指示将上桥开关MH1由关断切换为导通。因此，控制电路12接收到指示将上桥开关MH1由关断切换为导通的上桥开关控制信号HSEN时，会在接收到下桥开关关断确认信号Offchk后才控制上桥开关MH1导通，以此方式进行切换循环。
依据上述流程，本发明实施例还提供一种三相马达驱动方法，其适用于上述实施例中的三相马达驱动电路。可参考图5所示，其为根据本发明实施例的三相马达驱动方法的流程图。
如图所示，三相马达驱动方法可包括下列步骤：
步骤S100：配置模式驱动电路依据预定驱动模式输出上桥开关驱动信号、下桥开关驱动信号及反馈控制信号。
步骤S101：当多个相绕组的其中之一由低电位模式进入浮接模式时，配置模式驱动电路指示所述相绕组为对应指定相电路的指定相绕组。
步骤S102：在模式驱动电路输出的下桥开关驱动信号指示指定相电路的下桥开关由导通切换为关断时，配置模式驱动电路对应输出指示控制电路进入反馈模式的反馈控制信号。
步骤S103：配置控制电路判断是否接收到指示进入反馈模式的反馈控制信号。若否，则进入步骤S104，进入一般模式直接依据上桥开关驱动信号及下桥开关驱动信号控制上桥开关及下桥开关。
若是，则进入步骤S105，控制电路进入反馈模式，输出反馈启动信号至反馈检测单元。
响应于反馈检测单元接收到反馈启动信号，进入步骤S106：配置反馈检测单元检测指定相电路的输出节点的输出电流是否为流向上桥开关。
若否，则进入步骤S107，配置反馈检测单元输出下桥开关关断信号，使关断逻辑单元控制下桥开关切换为关断。
若是，则进入步骤S108，配置反馈检测单元输出电压调节信号，使电压调节单元调节输出节点的电压接近预定电压。
步骤S109：直到输出电流停止流向上桥开关时，反馈检测单元输出下桥开关关断信号，使关断逻辑单元控制下桥开关切换为关断。
于此之后，关断确认模块检测到下桥开关切换为关断，输出下桥开关关断确认信号，以指示允许控制电路控制上桥开关导通。
因此，上述的三相马达驱动电路及方法可在马达驱动时序中，当马达的相绕组由低电压模式进入浮接模式成为指定相绕组时，启用反馈模式来调节对应的相电路的输出节点电压，以避免在驱动马达运转时，由于时序动作使马达产生的逆电流有机会通过上桥开关逆流至电压源。
需要说明的是，前述的预定驱动模式可由用户进行设计，因此，可预期的，预定驱动模式采用的换相顺序可用于指示马达11的相绕组所对应的相电路的输出节点分别依序进入一预测源电流(source current)状态及一预测灌电流(sink current)状态。可进一步参考图6，其为根据本发明另一实施例的输出节点的预测电流时序图，其以对应于U相绕组U的相电路10-1为例，显示了输出节点Nout1进入预测源电流状态及预测灌电流状态时，可能产生的预测电流Iout1’。
在此前提下，当多个所述相电路的多个所述输出节点的其中之一依据换相顺序的指示而进入预测源电流状态时，模式驱动电路18可指示输出节点进入预测源电流状态的相电路为指定相电路，且在模式驱动电路18输出的下桥开关驱动信号LSEN指示指定相电路的下桥开关由导通切换为关断时，对应输出反馈控制信号FBEN以指示控制电路12进入反馈模式。
在优选实施例中，可进一步配置模式驱动电路18直到反馈检测单元130检测输出电流为0并输出下桥开关关断信号时，停止输出反馈控制信号FBEN以指示控制电路12回到一般模式。
换言之，与先前实施例的差异仅在于模式驱动电路18指示控制电路12进入反馈模式的时间点略有不同，但基本上皆是启用反馈模式来调节对应的相电路的输出节点电压，以避免在驱动马达运转时，由于时序动作使马达产生的逆电流有机会通过上桥开关逆流至电压源。
需要说明的是，虽然本发明的实施例是针对下桥开关进行控制，然而，可设想的，亦可在进入反馈模式后，检测输出节点的输出电流，而后针对上桥开关进行控制，亦可达成相同的效果，本发明不在此赘述。
[实施例的有益效果]
本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的三相马达驱动电路及方法，通过在反馈模式下将输出节点的电压调节在电源电压，可避免在驱动马达运转时，由于时序动作使马达产生的逆电流有机会通过上桥开关逆流至电压源，造成损害。
另一方面，本发明所提供的三相马达驱动电路及方法可在马达驱动时序中的特定时段启用反馈模式，以避免在输出节点进入灌电流(sink current)状态时进行反馈检测，因此可进而避免使得马达功耗提升。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。

Claims (14)

1.一种三相马达驱动电路，其特征在于，所述三相马达驱动电路用于驱动一马达，所述三相马达驱动电路包括：
一反相器电路，包括多个相电路，分别对应于所述马达的多个相绕组，其中多个所述相电路中的每一个包括：
一上桥开关，连接于一共享电压源及一输出节点之间，其中所述共享电压源具有一预定电压；及
一下桥开关，连接于所述输出节点及接地端之间；
一控制电路，接收一上桥开关驱动信号及一下桥开关驱动信号，经配置以在一一般模式及一反馈模式下运作，响应于接收到指示多个所述相电路中的一指定相电路的所述下桥开关由导通切换为关断的所述下桥开关驱动信号，以及接收到指示进入一反馈模式的一反馈控制信号时，进入所述反馈模式，以输出一反馈启动信号；
一关断模块，包括：
一反馈检测单元，经配置以响应于接收到所述反馈启动信号时，检测所述指定相电路的所述输出节点的一输出电流，其中若所述输出电流指示所述输出电流为流向所述上桥开关时，则输出一电压调节信号以调节所述输出节点的电压接近所述预定电压，直到所述输出电流停止流向所述上桥开关时，输出一下桥开关关断信号；
一电压调节单元，响应于接收到所述电压调节信号，调节所述输出节点的电压接近所述预定电压；及
一关断逻辑单元，经配置以在所述反馈模式下依据所述下桥开关关断信号控制所述下桥开关切换为关断；
一关断确认模块，经配置以检测所述下桥开关是否切换为关断，且响应于检测到所述下桥开关切换为关断时，输出一下桥开关关断确认信号，其用于指示允许所述控制电路控制所述上桥开关导通；以及
一导通逻辑单元，经配置以依据一下桥开关导通信号控制所述下桥开关导通，
其中在所述反馈模式下，所述控制电路经配置以在接收到所述下桥开关关断确认信号时，始得以依据一上桥开关驱动信号控制所述上桥开关导通。
2.根据权利要求1所述的三相马达驱动电路，其特征在于，所述三相马达驱动电路还包括一模式驱动电路，依据一预定驱动模式输出所述上桥开关驱动信号、所述下桥开关驱动信号及所述反馈控制信号，其中所述预定驱动模式具有用于驱动所述马达的多个相位的一换相顺序。
3.根据权利要求2所述的三相马达驱动电路，其特征在于，所述换相顺序用于指示所述马达的多个所述相绕组分别依序进入一高电位模式、一低电位模式及一浮接模式，且当多个所述相绕组的其中之一依据所述换相顺序的指示而由所述低电位模式进入所述浮接模式时，所述模式驱动电路指示由所述低电位模式进入所述浮接模式的所述相绕组为对应所述指定相电路的一指定相绕组，且在所述模式驱动电路输出的所述下桥开关驱动信号指示所述指定相电路的所述下桥开关由导通切换为关断时，对应输出所述反馈控制信号以指示所述控制电路进入所述反馈模式。
4.根据权利要求2所述的三相马达驱动电路，其特征在于，所述控制电路在所述一般模式下，直接依据所述上桥开关驱动信号及所述下桥开关驱动信号分别控制所述上桥开关及所述下桥开关导通或关断。
5.根据权利要求2所述的三相马达驱动电路，其特征在于，所述换相顺序用于指示所述马达的多个所述相绕组所对应的多个所述相电路的多个所述输出节点分别依序进入一预测源电流状态及一预测灌电流状态。
6.根据权利要求5所述的三相马达驱动电路，其特征在于，当多个所述相电路的多个所述输出节点的其中之一依据所述换相顺序的指示而进入所述预测源电流状态时，所述模式驱动电路指示所述输出节点进入所述预测源电流状态的所述相电路为所述指定相电路，且在所述模式驱动电路输出的所述下桥开关驱动信号指示所述指定相电路的所述下桥开关由导通切换为关断时，所述模式驱动电路对应输出所述反馈控制信号以指示所述控制电路进入所述反馈模式。
7.根据权利要求5所述的三相马达驱动电路，其特征在于，当多个所述相绕组的其中之一依据所述换相顺序的指示而对应的多个所述相电路的多个所述输出节点分别进入所述预测源电流状态时，所述模式驱动电路指示进入所述预测源电流状态的所述相电路为所述指定相电路，且在所述模式驱动电路输出的所述下桥开关驱动信号指示所述指定相电路的所述下桥开关由导通切换为关断时，所述模式驱动电路对应输出所述反馈控制信号以指示所述控制电路进入所述反馈模式，直到所述反馈检测单元检测所述输出电流为0并输出所述下桥开关关断信号时，所述模式驱动电路停止输出所述反馈控制信号以指示所述控制电路回到所述一般模式。
8.一种三相马达驱动方法，其特征在于，所述三相马达驱动方法适用于一三相马达驱动电路，所述三相马达驱动电路经配置以驱动一马达且包括一反相器电路、一控制电路、一关断模块、一关断确认模块及一导通逻辑单元，所述反相器电路包括多个相电路，分别对应于所述马达的多个相绕组，且多个所述相电路中的每一个包括连接于一共享电压源及一输出节点之间的一上桥开关及连接于所述输出节点及接地端之间的一下桥开关，所述三相马达驱动方法包括：
配置所述控制电路接收一上桥开关驱动信号及一下桥开关驱动信号，以在一一般模式及一反馈模式下运作，响应于接收到指示多个所述相电路中的一指定相电路的所述下桥开关由导通切换为关断的所述下桥开关驱动信号，以及接收到指示进入一反馈模式的一反馈控制信号时，进入所述反馈模式，以输出一反馈启动信号；
配置所述关断模块的一反馈检测单元，以响应于接收到所述反馈启动信号时，检测所述指定相电路的所述输出节点的一输出电流，其中若所述输出电流为流向所述上桥开关时，则输出一电压调节信号以调节所述输出节点的电压接近预定电压，直到所述输出电流停止流向所述上桥开关时，输出一下桥开关关断信号；
配置所述关断模块的一电压调节单元，响应于接收到所述电压调节信号，调节所述输出节点的电压接近所述预定电压；
配置所述关断模块的一关断逻辑单元以在所述反馈模式下依据所述下桥开关关断信号控制所述下桥开关切换为关断；
配置所述关断确认模块以检测所述下桥开关是否切换为关断，且响应于检测到所述下桥开关切换为关断时，输出一下桥开关关断确认信号，其用于指示允许所述控制电路控制所述上桥开关导通；
配置所述导通逻辑单元以依据一下桥开关导通信号控制所述下桥开关导通，
配置所述控制电路以在所述反馈模式下，在接收到所述下桥开关关断确认信号时，始得以依据一上桥开关驱动信号控制所述上桥开关导通。
9.根据权利要求8所述的三相马达驱动方法，其特征在于，所述三相马达驱动电路还包括一模式驱动电路，且所述三相马达驱动方法还包括配置所述模式驱动电路依据一预定驱动模式输出所述上桥开关驱动信号、所述下桥开关驱动信号及所述反馈控制信号，其中所述预定驱动模式具有用于驱动所述马达的多个相位的一换相顺序。
10.根据权利要求9所述的三相马达驱动方法，其特征在于，所述换相顺序用于指示所述马达的多个所述相绕组分别依序进入一高电位模式、一低电位模式及一浮接模式，且所述三相马达驱动方法还包括：
当多个所述相绕组的其中之一依据所述换相顺序的指示而由所述低电位模式进入所述浮接模式时，配置所述模式驱动电路指示由所述低电位模式进入所述浮接模式的所述相绕组为对应所述指定相电路的一指定相绕组，且在所述模式驱动电路输出的所述下桥开关驱动信号指示所述指定相电路的所述下桥开关由导通切换为关断时，配置所述模式驱动电路对应输出所述反馈控制信号以指示所述控制电路进入所述反馈模式。
11.根据权利要求9所述的三相马达驱动方法，其特征在于，还包括配置所述控制电路在所述一般模式下，直接依据所述上桥开关驱动信号及所述下桥开关驱动信号分别控制所述上桥开关及所述下桥开关导通或关断。
12.根据权利要求9所述的三相马达驱动方法，其特征在于，所述换相顺序用于指示所述马达的多个所述相绕组所对应的多个所述相电路的多个所述输出节点分别依序进入一预测源电流状态及一预测灌电流状态。
13.根据权利要求12所述的三相马达驱动方法，其特征在于，还包括：
当多个所述相电路的多个所述输出节点的其中之一依据所述换相顺序的指示而进入所述预测源电流状态时，配置所述模式驱动电路指示所述输出节点进入所述预测源电流状态的所述相电路为所述指定相电路，且在所述模式驱动电路输出的所述下桥开关驱动信号指示所述指定相电路的所述下桥开关由导通切换为关断时，配置所述模式驱动电路对应输出所述反馈控制信号以指示所述控制电路进入所述反馈模式。
14.根据权利要求12所述的三相马达驱动方法，其特征在于，还包括：
当多个所述相绕组的其中之一依据所述换相顺序的指示而对应的多个所述相电路的多个所述输出节点分别进入所述预测源电流状态时，配置所述模式驱动电路指示所述输出节点进入所述预测源电流状态的所述相电路为所述指定相电路，且在所述模式驱动电路输出的所述下桥开关驱动信号指示所述指定相电路的所述下桥开关由导通切换为关断时，配置所述模式驱动电路对应输出所述反馈控制信号以指示所述控制电路进入所述反馈模式，直到所述反馈检测单元检测所述输出电流为0并输出所述下桥开关关断信号时，停止输出所述反馈控制信号以指示所述控制电路回到所述一般模式。
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