CN115912998A - 马达驱动器及其控制方法、以及马达驱动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及马达驱动器及其控制方法、以及马达驱动系统，马达驱动器包括一转动信息脚位、一模拟检测电路以及一模式切换电路，其中转动信息脚位用于接收参考信号。模拟检测电路电性连接于转动信息脚位，而模式切换电路电性连接于模拟检测电路。模拟检测电路用于判断参考信号是否属于模拟信号，当参考信号不属于模拟信号，马达驱动器维持于主机模式。当参考信号属于模拟信号时，模式切换电路判断模拟信号是否为噪音。当模拟信号不为噪音时，马达驱动器从主机模式切换至从属模式。
Description
技术领域
本发明涉及一种马达驱动器及其控制方法以及马达驱动系统，特别涉及一种可切换主从模式的马达驱动器及其控制方法以及马达驱动系统。
背景技术
由于目前的电脑不论在运算速度以及储存容量的规格都越来越高，同时使用多个风扇进行散热是常见的散热方式。常见的控制方式是使用一马达主从系统搭配单一控制器，即可有效掌握各风扇的转动状态，进而控制各风扇的转速。
目前的马达主从系统之中，通常主马达晶片与从马达晶片会使用不同的材料型号限定，或者是使用同样材料型号，以多余的脚位做外部的控制，限定主马达晶片与从马达晶片的差异。此外，主马达晶片与从马达晶片之间通常会使用两个或两个以上的通信连结脚位，给予彼此自身的即时状况，用以做彼此的沟通，再做适当的转动反应。
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马达驱动器，其特征在于，包括：一转动信息脚位、一模拟检测电路、以及一模式切换电路。转动信息脚位用于接收参考信号，模拟检测电路电性连接于转动信息脚位，且模式切换电路电性连接于模拟检测电路。模拟检测电路用于判断参考信号是否属于模拟信号，当参考信号不属于模拟信号时，马达驱动器维持于主机模式。当参考信号属于模拟信号时，模式切换电路判断参考信号是否为噪音。当参考信号不为噪音时，马达驱动器从主机模式切换至从属模式。
优选地，该模拟检测电路为一模拟数字转换器。
优选地，该模拟检测电路为一比较器。
优选地，该模式切换电路包含一电位判断电路，该电位判断电路用以判断该参考信号的一电位是否持续维持不变，当该参考信号的该电位持续维持不变，则该参考信号不属于该噪音，当该参考信号的该电位未持续维持不变，则该参考信号属于该噪音。
本发明还公开了一种马达驱动器的控制方法，其特征在于，包括：由一转动信息脚位接收一参考信号；通过一模拟检测电路判断该参考信号是否属于一模拟信号；当该参考信号不属于该模拟速信号时，该马达驱动器维持于一主机模式；当该参考信号属于该模拟信号时，通过一模式切换电路判断该参考信号是否为一噪音；以及当该参考信号不属于该噪音时，通过该模式切换电路将该马达驱动器从该主机模式切换至一从属模式。
优选地，通过该模式切换电路判断该参考信号是否为该噪音包含：通过一电位判断电路判断该参考信号的一电位是否持续维持不变；当该参考信号的该电位持续维持不变，则该参考信号不属于该噪音；以及当该参考信号的该电位未持续维持不变，则该参考信号属于该噪音。
本发明又公开了一种马达驱动系统，其特征在于，包括：一第一马达驱动器，包含一第一控制指令脚位、一第一转动信息脚位、一第一模拟检测电路以及一第一模式切换电路，该第一控制指令脚位用于接收一控制指令，该第一转动信息脚位根据该控制指令输出一转速信号，该第一转动信息脚位电性连接于该第一模拟检测电路，该第一模式切换电路电性连接于该第一模拟检测电路；以及一第二马达驱动器，包含一第二控制指令脚位、一第二转动信息脚位、一第二模拟检测电路以及一第二模式切换电路，该第二控制指令脚位电性连接于该第一转动信息脚位，该第二转动信息脚位用于接收一参考信号，该第二转动信息脚位电性连接于该第二模拟检测电路，该第二模式切换电路电性连接于该第二模拟检测电路；其中该第二模拟检测电路用于判断该参考信号是否属于一模拟信号，当该参考信号不属于该模拟信号时，该第二马达驱动器维持于一主机模式；当该参考信号属于该模拟信号时，该模式切换电路判断该参考信号是否为一噪音；当该参考信号不为该噪音时，该第二马达驱动器从该主机模式切换至一从属模式。
优选地，该马达驱动系统还包括一第一马达以及一第二马达，该第一马达以及该第二马达分别电性连接于该第一马达驱动器以及该第二马达驱动器，当该第一控制指令脚位所接收的该控制指令为一转动指令且该第一马达异常停转时，该第一马达被锁定。
优选地，该马达驱动系统还包括一第一马达以及一第二马达，该第一马达以及该第二马达分别电性连接于该第一马达驱动器以及该第二马达驱动器，当该第一控制指令脚位所接收的该控制指令为一转动指令且该第一马达未异常停转时，该第一马达正常转动。
优选地，该马达驱动系统还包括一第一马达以及一第二马达，该第一马达以及该第二马达分别电性连接于该第一马达驱动器以及该第二马达驱动器，当该第一马达正常转动且该第二马达异常停转时，该第一马达的一转速提高。
优选地，该马达驱动系统还包括一第一马达以及一第二马达，该第一马达以及该第二马达分别电性连接于该第一马达驱动器以及该第二马达驱动器，当该第一马达异常停转时，该第二马达的一转速提高。
优选地，该马达驱动系统还包括一第一马达以及一第二马达，该第一马达以及该第二马达分别电性连接于该第一马达驱动器以及该第二马达驱动器，当该第一控制指令脚位所接受的该控制指令为一转动指令且该第二马达异常停转时，该第二马达被锁定。
本发明的其中一有益效果在于，经由本发明的马达驱动器及其控制方法以及马达驱动系统，使用者只需由提供参考信号至马达驱动器的转动信息脚位，便可设定马达驱动器为主机模式或从属模式。如此一来，每个马达驱动器可共用一个材料型号，达到降低成本的效果。再者，使用单一通信传输线将每个马达驱动器相连结，使得主机模式的马达驱动器即时与多个从属模式的马达驱动器进行通信，而从属模式的马达驱动器彼此之间也及时通信。再者，当任一组马达驱动器所搭配的马达出现异常停转时，其他组马达驱动器经由通信传输线得知异常停转的状况，进行提升所搭配的马达之转速，达到补偿转速的目的。
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图式，然而所提供的图式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1为本发明一实施例的马达驱动器的功能方框图。
图2为本发明一实施例的马达驱动器的控制方法的流程图。
图3为本发明一实施例的马达驱动系统的示意图。
图4A为图3的第一马达驱动器的功能方框图。
图4B为图3的第二马达驱动器的功能方框图。
图5为本发明一实施例的主机模式的马达驱动器的控制方法的流程图。
图6为本发明一实施例的从属模式的马达驱动器的控制方法的流程图。
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提供有关“马达驱动器及其控制方法以及马达驱动系统”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所提供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，但所提供的内容并非用以限制本发明的保护范围。
应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包含相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
在马达驱动器的脚位数量有限的情况下，为了能快速地设定马达驱动器的主从模式，本发明提供一种马达驱动器及其控制方法以及马达驱动系统。使用者只需由外部发送参考信号给马达驱动器的转动信息脚位，模拟检测电路以及模式切换电路便可判断参考信号是否属于具有固定电位的模拟电压信号。当确认参考信号属于具有固定电位的模拟电压信号时，马达驱动器从主机模式切换至从属模式。反之，当确认参考信号不属于具有固定电位的模拟电压信号时，马达驱动器维持于主机模式。
图1为本发明一实施例的马达驱动器的功能方框图。如图1所示，马达驱动器1包括一控制指令脚位11、一转动信息脚位12、一第一马达驱动脚位13A、一第二马达驱动脚位13B、一模拟检测电路14以及一模式切换电路15。马达驱动器1的初始模式为主机模式，而转动信息脚位12用于接收一参考信号S。至于第一马达驱动脚位13A与第二马达驱动脚位13B用于连接马达。模拟检测电路14电性连接于转动信息脚位12，而模式切换电路15电性连接于模拟检测电路14。模拟检测电路14以及模式切换电路15可包含多种的实施方式，举例来说，模拟检测电路14可采用比较器或模拟数字转换器，其用于判断参考信号S是否属于模拟信号。模式切换电路15可包含电位判断电路151以及时间计数器152，电位判断电路151电性连接于时间计数器152以及模拟检测电路14，而时间计数器152还电性连接于模拟检测电路14。当模拟检测电路14确认参考信号S属于模拟信号时，电位判断电路151进一步判断参考信号S的电位是否持续维持不变。若确认参考信号S的电位持续维持不变，表示已确认参考信号S不为噪音，则模式切换电路15将马达驱动器1从主机模式切换至从属模式。
图2为本发明一实施例的马达驱动器的控制方法的流程图。共同参阅图1与图2，关于步骤S201，马达驱动器1处于主机模式。关于步骤S203，通过模拟检测电路14判断转动信息脚位12所接收的参考信号S是否属于模拟信号。详言之，转动信息脚位12作为马达驱动器1的输入脚位以接收外部的参考信号S，而模拟检测电路14判断参考信号S是否属于模拟信号。当模拟检测电路14确认参考信号S不属于模拟信号时，返回步骤S201。当模拟检测电路14确认参考信号S属于模拟信号时，接着执行步骤S205。
关于步骤S205，通过模式切换电路15的电位判断电路151判断参考信号S的电位是否持续维持不变。在确认参考信号S的电位持续维持不变时，即确定参考信号S不属于噪音，接续执行步骤S207。举例来说，参考信号S为具有固定电位(例如1.2V)的模拟电压信号，表示参考信号S不属于噪音。关于步骤S207，将马达驱动器1从主机模式切换至从属模式(slave mode)，接着返回步骤S203。在确认参考信号S的电位未持续维持不变时，即确认参考信号S属于噪音，接着返回步骤S201。
图3为本发明一实施例的马达驱动系统的示意图。如图3所示，马达驱动系统2包括一第一马达驱动器21、一第二马达驱动器22、一控制器23、一通信传输线24、一第一马达25以及一第二马达26。第一马达驱动器21包含一第一控制指令脚位211、一第一转动信息脚位212、一第一马达驱动脚位213以及一第二马达驱动脚位214，其中第一控制指令脚位211电性连接于控制器23的一第一脚位231，而第一转动信息脚位212通过通信传输线24电性连接于控制器23的一第二脚位232。第一马达驱动脚位213以及第二马达驱动脚位214电性连接于第一马达25，而第一马达25组接于第一风扇F1。第二马达驱动器22包含一第二控制指令脚位221、一第二转动信息脚位222、一第三马达驱动脚位223以及一第四马达驱动脚位224，其中第二马达驱动器22的第二控制指令脚位221通过通信传输线24电性连接于第一马达驱动器21的第一转动信息脚位212以及控制器23的第二脚位232，第二转动信息脚位222用于接收一参考信号S，第三马达驱动脚位223以及第四马达驱动脚位224电性连接于第二马达26，而第二马达26组接于第二风扇F2。
图4A为图3的第一马达驱动器21的功能方框图，如图4A所示，第一马达驱动器21还包含一第一模拟检测电路215以及一第一模式切换电路216。第一模拟检测电路215电性连接于第一转动信息脚位212，而第一模式切换电路216电性连接于第一模拟检测电路215。第一模拟检测电路215以及第一模式切换电路216可包含有多种实施方式。举例来说，第一模拟检测电路215以及第一模式切换电路216的架构分别相同于图1的模拟检测电路14以及模式切换电路15的架构。
图4B为图3的第二马达驱动器22的功能方框图。实际上，第二马达驱动器22的电路架构相同于第一马达驱动器21，其中第二马达驱动器22还包含一第二模拟检测电路225以及一第二模式切换电路226。第二模拟检测电路225电性连接于第二转动信息脚位222，而第二模式切换电路226电性连接于第二模拟检测电路225。在第一马达驱动器21的第一控制指令脚位211接收到来自控制器23的一转动指令之后，第一马达驱动器21的第一转动信息脚位212输出一转速信号至控制器23的第二脚位232以及第二马达驱动器22的第二控制指令脚位221，且第一马达驱动器21根据转动指令驱动第一马达25转动。第二马达驱动器22的第二转动信息脚位222用于接收参考信号S，第二马达驱动器22的第二模拟检测电路225用于判断参考信号S是否属于模拟信号。当第二马达驱动器22的第二模拟检测电路225确认参考信号S属于模拟信号时，接着第二马达驱动器22的第二模式切换电路226进一步判断参考信号S的电位是否持续维持不变。当第二模式切换电路226确认参考信号S的电位持续维持不变。举例来说，参考信号S为具有固定电位的模拟电压信号，即确认参考信号S并非噪音，于是第二马达驱动器22从起初的主机模式切换至从属模式。当第二马达驱动器22切换至从属模式时，第一马达25与第二马达26依据相同的转速进行转动。反之，当第二马达驱动器22的第二模拟检测电路225确认参考信号S的电位无法持续维持不变，即表示参考信号S属于噪音，故第二马达驱动器22维持于主机模式。
本发明的马达驱动系统2中的马达驱动器的数量并不以两个为限，也可为三个以上的数量，其运作原理与两个马达驱动器相同，后续分别阐述主机模式的马达驱动器的控制方法以及从属模式的马达驱动器的控制方法。
图5为本发明一实施例的主机模式的马达驱动器的控制方法的流程图。如图5所示，关于步骤S501，判断第一马达驱动器21是否接收到转动指令。当确认第一马达驱动器21接收到转动指令时，执行步骤S503。在步骤S503，判断第一马达25是否异常停转。
当确认第一马达驱动器21未接受到转动指令时，执行步骤S505。在步骤S505，第一马达25停止转动。详言之，当第一马达25停止转动时，第一马达驱动器21的第一转动信息脚位212的电压电平以及第二马达驱动器22的第二控制指令脚位221均被拉高至一高电压电平。
当确认第一马达25异常停转时，执行步骤S507。举例来说，第一马达25出现异常停转可能是遭受到外力或温度过热所导致。在步骤S507，第一马达25被锁定，接着返回步骤S501。
当确认第一马达25未异常停转时，执行步骤S509。在步骤S509，第一马达25正常转动。详言之，当第一马达25正常转动时，第一马达驱动器21的第一转动信息脚位212上的电压电平在高电压电平和低电压电平之间随着时间连续地切换。
在步骤S509之后，接续步骤S511。在步骤S511，判断第二马达26是否异常停转。当确认第二马达26未异常停转时，返回步骤S501。当确认第二马达26异常停转时，执行步骤S513。在步骤S513，提高第一马达25的转速，以便补偿转速的不足。详言之，当第二马达26异常停转时，第二马达驱动器22的第二控制指令脚位221以及第一马达驱动器21的第一转动信息脚位212上的电压电平均被拉低至一低电压电平。
图6为本发明一实施例的从属模式的马达驱动器的控制方法的流程图。如图6所示，关于步骤S601，判断第一马达25是否异常停转。当确认第一马达25异常停转时，执行步骤S603。在步骤S603，提高第二马达26的转速，接着返回步骤S601。详言之，当第一马达25异常停转时，第一马达驱动器21的第一转动信息脚位212的电压电平以及第二马达驱动器22的第二控制指令脚位221的电压电平均被拉低至一低电压电平。
当确认第一马达25未异常停转时，执行步骤S605。在步骤S605，判断第一马达驱动器21是否接收到转动指令。当确认第一马达驱动器21接收到转动指令时，执行步骤S607。在确认第一马达驱动器21未接收到转动指令时，执行步骤S609。
在步骤S607，判断第二马达26是否异常停转。在步骤S609，停转第二马达26，接着返回步骤S601。当确认第二马达26异常停转时，执行步骤S611。当确认第二马达26未异常停转时，执行步骤S613。
在步骤S611，第二马达26被锁定，接着返回步骤S601。在步骤S613，第二马达26正常转动，接着返回步骤S601。
[实施例的有益效果]
本发明的其中一有益效果在于，经由本发明提供的马达驱动器及其控制方法以及马达驱动系统，使用者只需由提供参考信号至马达驱动器的转动信息脚位，便可设定马达驱动器为主机模式或从属模式。如此一来，每个马达驱动器可共用一个材料型号，达到降低成本的效果。再者，使用单一通信传输线将每个马达驱动器相连结，使得主机模式的马达驱动器即时与多个从属模式的马达驱动器进行通信，而从属模式的马达驱动器彼此之间也及时通信。再者，当任一组马达驱动器所搭配的马达出现异常停转时，其他组马达驱动器经由通信传输线得知异常停转的状况，进行提升所搭配的马达的转速，达到补偿转速的目的。
以上所提供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范围，所以凡是运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求范围内。
Claims (12)
1.一种马达驱动器，其特征在于，包括：
一转动信息脚位，该转动信息脚位用于接收一参考信号；
一模拟检测电路，电性连接于该转动信息脚位；以及
一模式切换电路，电性连接于该模拟检测电路；
该模拟检测电路用于判断该参考信号是否属于一模拟信号，当该参考信号不属于该模拟信号时，该马达驱动器维持于一主机模式；
当该参考信号属于该模拟信号时，该模式切换电路判断该参考信号是否为一噪音；
当该参考信号不为该噪音时，该模式切换电路将该马达驱动器从该主机模式切换至一从属模式。
2.如权利要求1所述的马达驱动器，其特征在于，该模拟检测电路为一模拟数字转换器。
3.如权利要求1所述的马达驱动器，其特征在于，该模拟检测电路为一比较器。
4.如权利要求1所述的马达驱动器，其特征在于，该模式切换电路包含一电位判断电路，该电位判断电路用以判断该参考信号的一电位是否持续维持不变，当该参考信号的该电位持续维持不变，则该参考信号不属于该噪音，当该参考信号的该电位未持续维持不变，则该参考信号属于该噪音。
5.一种马达驱动器的控制方法，其特征在于，该控制方法包括：
由一转动信息脚位接收一参考信号；
通过一模拟检测电路判断该参考信号是否属于一模拟信号；
当该参考信号不属于该模拟信号时，该马达驱动器维持于一主机模式；
当该参考信号属于该模拟信号时，通过一模式切换电路判断该参考信号是否为一噪音；以及
当该参考信号不属于该噪音时，通过该模式切换电路将该马达驱动器从该主机模式切换至一从属模式。
6.如权利要求5所述的马达驱动器的控制方法，其特征在于，通过该模式切换电路判断该参考信号是否为该噪音包含：通过一电位判断电路判断该参考信号的一电位是否持续维持不变；当该参考信号的该电位持续维持不变，则该参考信号不属于该噪音；以及当该参考信号的该电位未持续维持不变，则该参考信号属于该噪音。
7.一种马达驱动系统，其特征在于，包括：
一第一马达驱动器，包含一第一控制指令脚位、一第一转动信息脚位、一第一模拟检测电路以及一第一模式切换电路，该第一控制指令脚位用于接收一控制指令，该第一转动信息脚位根据该控制指令输出一转速信号，该第一转动信息脚位电性连接于该第一模拟检测电路，该第一模式切换电路电性连接于该第一模拟检测电路；以及
一第二马达驱动器，包含一第二控制指令脚位、一第二转动信息脚位、一第二模拟检测电路以及一第二模式切换电路，该第二控制指令脚位电性连接于该第一转动信息脚位，该第二转动信息脚位用于接收一参考信号，该第二转动信息脚位电性连接于该第二模拟检测电路，该第二模式切换电路电性连接于该第二模拟检测电路；
其中该第二模拟检测电路用于判断该参考信号是否属于一模拟信号，当该参考信号不属于该模拟信号时，该第二马达驱动器维持于一主机模式；
当该参考信号属于该模拟信号时，该模式切换电路判断该参考信号是否为一噪音；
当该参考信号不为该噪音时，该第二马达驱动器从该主机模式切换至一从属模式。
8.如权利要求7所述的马达驱动系统，其特征在于，该马达驱动系统还包括一第一马达以及一第二马达，该第一马达以及该第二马达分别电性连接于该第一马达驱动器以及该第二马达驱动器，当该第一控制指令脚位所接收的该控制指令为一转动指令且该第一马达异常停转时，该第一马达被锁定。
9.如权利要求7所述的马达驱动系统，其特征在于，该马达驱动系统还包括一第一马达以及一第二马达，该第一马达以及该第二马达分别电性连接于该第一马达驱动器以及该第二马达驱动器，当该第一控制指令脚位所接收的该控制指令为一转动指令且该第一马达未异常停转时，该第一马达正常转动。
10.如权利要求7所述的马达驱动系统，其特征在于，该马达驱动系统还包括一第一马达以及一第二马达，该第一马达以及该第二马达分别电性连接于该第一马达驱动器以及该第二马达驱动器，当该第一马达正常转动且该第二马达异常停转时，该第一马达的一转速提高。
11.如权利要求7所述的马达驱动系统，其特征在于，该马达驱动系统还包括一第一马达以及一第二马达，该第一马达以及该第二马达分别电性连接于该第一马达驱动器以及该第二马达驱动器，当该第一马达异常停转时，该第二马达的一转速提高。
12.如权利要求7所述的马达驱动系统，其特征在于，该马达驱动系统还包括一第一马达以及一第二马达，该第一马达以及该第二马达分别电性连接于该第一马达驱动器以及该第二马达驱动器，当该第一控制指令脚位所接受的该控制指令为一转动指令且该第二马达异常停转时，该第二马达被锁定。
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