CN115632579A - 马达控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种马达控制器，其具有一开关电路与一控制单元。该开关电路耦合至一马达以驱动该马达。该控制单元产生一控制信号以控制该开关电路。该马达控制器决定一非激磁时间。当该马达处于一堵转状态时，该马达控制器使得该非激磁时间为一可变值。该马达控制器利用该非激磁时间以达到一堵转保护的功能。该马达控制器通过侦测一转子转速或一转子温度以决定该马达是否处于该堵转状态。此外，该马达控制器还具有一驱动信号，其中该驱动信号具有该非激磁时间。

Description

马达控制器

技术领域

本发明关于一种马达控制器，特别是关于一种可应用于无传感器三相马达的马达控制器。

背景技术

传统上马达的驱动方式可分为两种。一种是通过霍尔传感器以切换相位进而驱动马达运转。另一种则是无需霍尔传感器而驱动马达运转。由于霍尔传感器容易受外界环境的影响而造成感测准确度下降，且设置霍尔传感器会增加系统的体积与成本，因而无传感器的驱动方法便被提出以解决上述的问题。在无传感器的驱动方法下，马达控制器会通过侦测浮接相的反电动势以切换相位，并进而驱动马达。

图1为现有的驱动信号Vd的时序图，其中驱动信号Vd具有一激磁时间与一非激磁时间。当马达受一外力影响而造成马达的转子被堵转于某一位置时，马达的线圈会持续出力而使得温度太高。此时，现有技术为采用固定的激磁时间与固定的非激磁时间以达到一堵转保护的功能。当马达操作于激磁时间时会造成温度上升。相反地，当马达操作于非激磁时间时会造成温度下降。因此，马达控制器会使得非激磁时间大于激磁时间以达到降低温度的目的。然而，当马达控制器无法于第一次成功启动马达时，马达控制器需要等待一个非激磁时间后才会再启动，因而造成启动时间太长。因此，当马达处于一堵转状态时，需要一种新技术可于一有限时间内增加重新启动次数且提高一启动成功率。

发明内容

有鉴于前述问题，本发明的目的在于提供一种可于一有限时间内增加一重新启动次数且提高一启动成功率的马达控制器。

依据本发明提供该马达控制器。该马达控制器用以驱动一马达。该马达控制器具有一开关电路、一控制电路、一堵转保护单元、一转子侦测单元、一非激磁时间调变单元、一计数单元、一输入电压侦测单元以及一温度侦测单元。该开关电路耦合至该马达，用以驱动该马达。该控制单元产生一控制信号至该开关电路，用以控制该开关电路。该转子侦测单元产生一第一侦测信号至该堵转保护单元，用以通知该堵转保护单元该马达是否处于一堵转状态。举例来说，该转子侦测单元可通过侦测一转子转速或一转子温度以决定该马达是否处于该堵转状态。该堵转保护单元耦合至该控制单元，用以产生一驱动信号至该控制单元，其中该驱动信号具有一激磁时间与一非激磁时间。当该马达处于该堵转状态时，该马达控制器可使得该激磁时间为一固定值且该非激磁时间为一可变值，用以达到一堵转保护的功能。该非激磁时间调变单元产生一时序信号至该堵转保护单元，用以表示该非激磁时间。举例来说，该驱动信号可具有一第一激磁时间、一第一非激磁时间、一第二激磁时间、一第二非激磁时间、一第三激磁时间以及一第三非激磁时间。该马达控制器可使得该第一激磁时间等于该第二激磁时间且该第二激磁时间等于该第三激磁时间。该马达控制器可使得该第二非激磁时间大于该第一非激磁时间且该第三非激磁时间大于该第二非激磁时间。通过此控制机制，该马达控制器可于该有限时间内增加该重新启动次数且提高该启动成功率。也就是说，该马达控制器可解决一延迟启动问题且提高一系统的效率。此外，该马达控制器可使得该第二非激磁时间大于该第二激磁时间且该第三非激磁时间大于该第三激磁时间，用以降低温度且达到该堵转保护的功能。本发明至少可有3种以上的实施例如下：

一、该马达控制器使得该非激磁时间随着一次数而变化。当该马达处于该堵转状态时，该马达控制器可使得第1次的该非激磁时间为一较小值而第2次的该非激磁时间为一较大值。也就是说，当该次数愈大时，该非激磁时间愈大。该计数单元可产生一计数信号至该非激磁时间调变单元，用以表示该次数。该非激磁时间调变单元可根据该计数信号以调变该非激磁时间。当该马达控制器成功地启动该马达后，该计数单元可被重置以重新计算该次数。举例来说，第1次的该非激磁时间可为5秒而第N次的该非激磁时间可为10秒，其中N为一大于1的正整数。

二、该马达控制器使得该非激磁时间随着一输入电压而变化，其中该输入电压可为一电源电压。该输入电压侦测单元可产生一第二侦测信号至该非激磁时间调变单元，用以表示该输入电压。该非激磁时间调变单元可根据该第二侦测信号以调变该非激磁时间。当该输入电压愈大时，该非激磁时间愈大。举例来说，当该输入电压为一第一电压时，该非激磁时间可为5秒。当该输入电压为一第二电压时，该非激磁时间可为10秒，其中该第二电压大于该第一电压。

三、该马达控制器使得该非激磁时间随着一温度而变化。该温度侦测单元可产生一第三侦测信号至该非激磁时间调变单元，用以表示该温度。该非激磁时间调变单元可根据该第三侦测信号以调变该非激磁时间。当该温度愈大时，该非激磁时间愈大。举例来说，当该温度为25℃时，该非激磁时间可为5秒。当该温度为80℃时，该非激磁时间可为10秒。

附图说明

图1为现有的驱动信号的时序图。

图2为本发明一实施例的马达控制器的示意图。

图3为本发明一实施例的驱动信号的时序图。

图4为本发明第一实施例的非激磁时间与次数的关系图。

图5为本发明第二实施例的非激磁时间与输入电压的关系图。

图6为本发明第三实施例的非激磁时间与温度的关系图。

附图标记说明：10-马达控制器；M-马达；100-开关电路；110-控制单元；120-堵转保护单元；130-转子侦测单元；140-非激磁时间调变单元；150-计数单元；160-输入电压侦测单元；170-温度侦测单元；Vc-控制信号；Vd-驱动信号；Vt-时序信号；Vde1-第一侦测信号；Vde2-第二侦测信号；Vde3-第三侦测信号；Vco-计数信号；N-次数；V1-第一电压；V2-第二电压。

具体实施方式

下文中的说明将使本发明的目的、特征与优点更明显。兹将参考图式详细说明依据本发明的较佳实施例。

图2为本发明一实施例的马达控制器10的示意图，其中马达控制器10用以驱动一马达M。马达控制器10具有一开关电路100、一控制电路110、一堵转保护单元120、一转子侦测单元130、一非激磁时间调变单元140、一计数单元150、一输入电压侦测单元160以及一温度侦测单元170。开关电路100耦合至马达M，用以驱动马达M。马达M具有一转子且马达M可为一三相马达。当马达M为三相马达时，开关电路100可具有三个半桥(Half Bridge)电路以驱动马达M。控制单元110产生一控制信号Vc至开关电路100，用以控制开关电路100。转子侦测单元130产生一第一侦测信号Vde1至堵转保护单元120，用以通知堵转保护单元120马达M是否处于一堵转状态。举例来说，转子侦测单元130可通过侦测转子的转速或转子的温度以决定马达M是否处于堵转状态。堵转保护单元120耦合至控制单元110，用以产生一驱动信号Vd至控制单元110，其中驱动信号Vd具有一激磁时间与一非激磁时间。当马达M处于堵转状态时，马达控制器10可使得激磁时间为一固定值且非激磁时间为一可变值，用以达到一堵转保护的功能。非激磁时间调变单元140产生一时序信号Vt至堵转保护单元120，用以表示非激磁时间。图3为本发明一实施例的驱动信号Vd的时序图。举例来说，驱动信号Vd可具有一第一激磁时间、一第一非激磁时间、一第二激磁时间、一第二非激磁时间、一第三激磁时间以及一第三非激磁时间。马达控制器10可使得第一激磁时间等于第二激磁时间且第二激磁时间等于第三激磁时间。马达控制器10可使得第二非激磁时间大于第一非激磁时间且第三非激磁时间大于第二非激磁时间。通过此控制机制，马达控制器10可于一有限时间内增加重新启动次数且提高一启动成功率。也就是说，马达控制器10可解决一延迟启动问题且提高系统的效率。此外，马达控制器10可使得第二非激磁时间大于第二激磁时间且第三非激磁时间大于第三激磁时间，用以降低温度且达到堵转保护的功能。本发明至少可有3种以上的实施例如下：

一、马达控制器10使得非激磁时间随着一次数而变化。当马达M处于堵转状态时，马达控制器10可使得第1次的非激磁时间为一较小值而第2次的非激磁时间为一较大值。也就是说，当次数愈大时，非激磁时间愈大。计数单元150可产生一计数信号Vco至非激磁时间调变单元140，用以表示次数。非激磁时间调变单元140可根据计数信号Vco以调变非激磁时间。当马达控制器10成功地启动马达M后，计数单元150可被重置以重新计算次数。图4为本发明第一实施例的非激磁时间与次数的关系图。举例来说，第1次的非激磁时间可为5秒而第N次的非激磁时间可为10秒，其中N为一大于1的正整数。如图4所示，非激磁时间可和次数成一正比关系。通过逐渐地增加非激磁时间，马达控制器10可于一有限时间内增加重新启动次数且达到一堵转保护的功能。

二、马达控制器10使得非激磁时间随着一输入电压而变化，其中输入电压可为一电源电压。输入电压侦测单元160可产生一第二侦测信号Vde2至非激磁时间调变单元140，用以表示输入电压。非激磁时间调变单元140可根据第二侦测信号Vde2以调变非激磁时间。当输入电压愈大时，非激磁时间愈大。图5为本发明第二实施例的非激磁时间与输入电压的关系图。举例来说，当输入电压为一第一电压V1时，非激磁时间可为5秒。当输入电压为一第二电压V2时，非激磁时间可为10秒，其中第二电压V2大于第一电压V1。如图5所示，非激磁时间可和输入电压成一正比关系。因此，当输入电压为一低电压时，马达控制器10可于一有限时间内增加重新启动次数且达到一堵转保护的功能。

三、马达控制器10使得非激磁时间随着一温度而变化。温度侦测单元170可产生一第三侦测信号Vde3至非激磁时间调变单元140，用以表示温度。非激磁时间调变单元140可根据第三侦测信号Vde3以调变非激磁时间。当温度愈大时，非激磁时间愈大。图6为本发明第三实施例的非激磁时间与温度的关系图。举例来说，当温度为25℃时，非激磁时间可为5秒。当温度为80℃时，非激磁时间可为10秒。如图6所示，非激磁时间可和温度成一正比关系。因此，当温度很低时，马达控制器10可于一有限时间内增加重新启动次数且达到一堵转保护的功能。

具体而言，设计者可根据实际需求实现3种实施例、3种实施例其中之二或3种实施例其中之一。根据本发明一实施例，马达控制器10可应用于一无传感器马达。马达控制器10用以决定一激磁时间与一非激磁时间。当马达M处于堵转状态时，马达控制器10可使得非激磁时间为一可变值。马达控制器10利用非激磁时间以达到一堵转保护的功能。

虽然本发明业已通过较佳实施例作为例示加以说明，应了解者为：本发明不限于此被公开的实施例。相反地，本发明意欲涵盖对于熟习此项技艺的人士而言为明显的各种修改与相似配置。因此，本发明的范围应根据最广的诠释，以包含所有此类修改与相似配置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明的范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (24)

1.一种马达控制器，其特征在于，包含：

一开关电路，耦合至一马达，用以驱动该马达；以及

一控制单元，用以产生一控制信号以控制该开关电路，其中该马达控制器决定一非激磁时间，当该马达处于一堵转状态时，该马达控制器使得该非激磁时间为一可变值。

2.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器利用该非激磁时间以达到一堵转保护的功能。

3.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器通过侦测一转子转速以决定该马达是否处于该堵转状态。

4.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器通过侦测一转子温度以决定该马达是否处于该堵转状态。

5.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器还具有一驱动信号，该驱动信号具有该非激磁时间。

6.如权利要求5所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器还具有一堵转保护单元，该堵转保护单元耦合至该控制单元，用以产生该驱动信号至该控制单元。

7.如权利要求6所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器还具有一转子侦测单元，该转子侦测单元产生一第一侦测信号至该堵转保护单元。

8.如权利要求6所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器还具有一非激磁时间调变单元，该非激磁时间调变单元产生一时序信号至该堵转保护单元。

9.如权利要求8所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器还具有一计数单元，该计数单元产生一计数信号至该非激磁时间调变单元。

10.如权利要求9所述的马达控制器，其特征在于，当该马达控制器成功地启动该马达后，该计数单元被重置。

11.如权利要求8所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器还具有一输入电压侦测单元，该输入电压侦测单元产生一第二侦测信号至该非激磁时间调变单元。

12.如权利要求8所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器还具有一温度侦测单元，该温度侦测单元产生一第三侦测信号至该非激磁时间调变单元。

13.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器还具有一激磁时间，当该马达处于该堵转状态时，该马达控制器使得该激磁时间为一固定值。

14.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器使得该非激磁时间随着一次数而变化。

15.如权利要求14所述的马达控制器，其特征在于，当该次数愈大时，该非激磁时间愈大。

16.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器使得该非激磁时间随着一输入电压而变化。

17.如权利要求16所述的马达控制器，其特征在于，该输入电压为一电源电压。

18.如权利要求16所述的马达控制器，其特征在于，当该输入电压愈大时，该非激磁时间愈大。

19.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器使得该非激磁时间随着一温度而变化。

20.如权利要求19所述的马达控制器，其特征在于，当该温度愈大时，该非激磁时间愈大。

21.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达为一三相马达。

22.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器应用于一无传感器马达。

23.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器于一有限时间内增加一重新启动次数。

24.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器用以提高一启动成功率。

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