CN117378138A - 无交越失真脉冲宽度调制(pwm)/线性电机控制系统 - Google Patents

无交越失真脉冲宽度调制(pwm)/线性电机控制系统 Download PDF

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瓦西克里希纳·帕鲁帕利
马克·梅
埃里克·B·史密斯
尤忠
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Abstract

电子电机控制系统提供可选择的线性和脉冲宽度调制(PWM)操作,而不会产生交越失真。该系统包括输出级,该输出级具有一对推挽式驱动器,每个推挽式驱动器都被耦合到电机的端子。该电子电机控制系统还包括脉冲宽度调制(PWM)驱动器,用于在选择脉冲宽度调制模式时向输出级的输入提供脉冲宽度调制驱动信号,以及以线性模式向输出级的输入提供线性模拟信号的线性放大器级,使得两个驱动器都被操作为向电机供应电流。在脉冲宽度调制模式下,一个驱动器被选择用于PWM操作,而另一个驱动器被操作为供应固定电压。反馈控制回路电机电流,并向脉冲宽度调制器的线性放大器级提供输出。

Description

无交越失真脉冲宽度调制(PWM)/线性电机控制系统
技术领域
本公开的代表性实施例的领域涉及可选择地以脉冲宽度调制(pulse-widthmodulated,PWM)和线性模式操作的电机驱动器和其它功率输出电子器件。并且具体地,涉及其中消除了交越失真(cross-over distortion)同时在操作模式改变时保持连续反馈回路的电机驱动器。
背景技术
电机控制器、音频放大器和诸如用于驱动触觉反馈设备的驱动器的其它功率输出驱动器,可以使用D类输出提供高效率,或者使用线性放大器提供低失真、噪声和偏移。特别地,对于电机控制器,脉冲宽度调制(PWM)输出级已与线性输出电机控制结合使用,以通过一旦电机驱动位置接近命令位置或用于诸如保持图像对焦(自动对焦)或图像稳定等功能就过渡到线性控制,提供针对大偏移(large excursion)的高效率以及低失真和偏移误差(offset error)。这种操作通过在系统处于线性操作模式时提供噪声较小的环境来增强精度,同时在系统处于PWM操作模式时提供针对大偏移的高功率效率。
然而,当操作全差分开关/放大器时,诸如H桥布置,尽管可以实施PWM控制和线性控制两者,但线性控制是用B类偏置操作的,以便匹配PWM控制的闭环反馈传递函数,其中,H桥的每一侧上的一个器件总是关断。根据定义,B类偏置引入了可能会降低但不会被消除的交越失真。
因此,操作电机控制器将是有利的,使得可以选择性地在PWM或线性模式下操作而没有交越失真。
发明内容
改进的电机驱动器操作在电子电机控制系统、包括该电机控制系统的集成电路及其操作方法中来完成。
电子电机控制系统包括用于将电流供应到电机的输出级,其具有被耦合到用于耦合到电机的第一端子的第一输出的第一推挽式驱动器和被耦合到用于耦合到电机的第二端子的第二推挽式驱动器。模式选择控制电路在电子电机控制器的脉冲宽度调制模式和线性模式之间进行选择。该电子电机控制系统还包括脉冲宽度调制器输出级,用于在模式选择控制电路选择脉冲宽度调制模式时向输出级的输入提供脉冲宽度调制控制信号。在脉冲宽度调制模式中,当模式选择控制电路选择脉冲宽度调制模式时,根据供应给电机的电流的方向来选择一个驱动器并对其进行脉冲宽度调制,而另一个驱动器被操作为供应固定电压。线性放大器级以线性模式向输出级的输入提供线性模拟信号,使得两个驱动器都被操作为将电流供应给电机。反馈控制回路感测供应给电机的电流,并向脉冲宽度调制器提供第一输出和向线性放大器级提供第二输出。
在一些实施例中,在脉冲宽度调制模式下的从输入到第一推挽式驱动器或第二推挽式驱动器中被选择的一个的第一传递函数基本上等同于在线性模式下的从输入到第一推挽式驱动器和第二推挽式驱动器的组合的第二传递函数,使得在模式选择控制在线性模式和脉冲宽度调制模式之间改变后,反馈控制回路的回路滤波器的输出稳定为(settleto)与改变前回路滤波器的输出的先前值大致相同的值。
提供上述摘要是为了简要说明,并不限制权利要求的范围。下面的描述阐述了根据本公开的示例实施例。进一步的实施例和实施方式对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的。本领域普通技术人员将认识到,各种等效技术可以代替或结合以下讨论的实施例来应用,并且所有这样的等效技术都被本公开所涵盖。
附图说明
图1是示出根据本公开的实施例的移动设备10的框图。
图2A是示出以线性操作模式操作的图1的电机控制器20的示例输出级20A的框图,并且图2B是示出以脉冲宽度调制(PWM)操作模式操作的图1的电机控制器20的示例输出级20B的框图。
图3是根据本公开的实施例的图1的电机控制器20内的示例电机控制电路30的简化示意图。
图4是示出根据本公开的实施例的图3的电机控制电路30的操作的示例信号波形图。
图5是示出根据本公开的实施例的图1的移动设备10的操作的示例流程图。
具体实施方式
本公开涵盖包括改进的电机控制系统及其操作方法的电路和集成电路。电子电机控制系统包括向电机供应电流的输出级,并且该输出级具有被耦合到用于耦合到电机的第一端子的第一输出的第一推挽式驱动器(push-pull driver)和被耦合到用于耦合到电机的第二端子的第二输出的第二推挽式驱动器。模式选择控制电路在电子电机控制器的脉冲宽度调制模式和线性模式之间进行选择。在脉冲宽度调制模式中,根据供应给电机的电流的方向进行选择一个驱动器并对其进行脉冲宽度调制以提供单端B类驱动器,而在模式选择控制电路选择脉冲宽度调制模式时另一个驱动器被操作为提供固定电压。在线性模式下,两个驱动器都被操作为将电流供应给电机,该电机作为差分AB类放大器。由此产生的操作避免了交越失真,如在线性操作模式下,输出级在零电流输出的任一侧上传导电流。尽管参考框图提供了以下描述,但是可以理解的是,其中包括的描述适用于可以部分地由执行根据本公开的实施例的计算机程序产品的数字信号处理器来实施的过程,如下面进一步详细描述的。
现在参考图1,示出了根据本公开的实施例的示例移动设备10的框图。示例移动设备10可以是无线移动电话、平板电脑、笔记本计算机或类似设备。可替选地,移动设备可以是数码相机或其它系统,其包含位置控制的图像传感器。移动设备10的操作由中央处理单元(central processing unit,CPU)17控制,该中央处理单元可以是微控制器、微处理器或其它处理器核心,诸如专用片上系统(dedicated system-on-chip,SOC)实施方式中的处理器核心。CPU 17被耦合到存储器15,该存储器15存储形成计算机程序产品的程序指令、程序数据和诸如介质的其它数据,包括数码照片。存储器15可以包括非易失性存储元件和动态存储元件两者。网络接口19提供了移动设备10经由天线ANT到无线网络的连接,但是对于根据本公开的实施例的实施方式来说不是必需的,例如在仅提供有线接口的相机中。单独的图像处理器13也被耦合到存储器15,并且存储器可以包括用于形成另一计算机-程序产品的程序指令以及可以不被CPU 17直接访问的数据的单独存储器。响应于来自图像处理器13的致使支架14经由耦合到电机21的机械连杆18移动的命令,图像处理器13提供用于从移动设备10内的相机11的图像传感器12接收数据的接口,并且还提供到电机控制器20的接口,该电机控制器20控制定位相机11的可移动镜片16A或多个镜片的电机21。该命令通常是电机电流命令,用于如由CPU 17或图像处理器13计算的那样控制电机的速度,其可以提供变焦、自动对焦和图像稳定功能,如以下进一步详细描述的。另一个固定镜片16B接收来自可移动镜片16A的图像,以在图像传感器12上产生照片的对象或其它图像对象的图像。
现在参考图2A,示出了示出根据本公开的实施例的以线性操作模式配置的图1的移动设备10内的电机控制器20的输出级20A的示例的简化框图。由晶体管P1、P2、N1和N2形成的H桥电路由差分放大器A1的输出控制,以向电机21提供工作电流。偏置电路23A、23B在H桥的相应侧中设置静态工作电流,即从正电源轨VDD流过晶体管P1并流过晶体管N1到达负电源轨VSS的(其可以是接地的)静态电流,以及从正电源轨VDD流过晶体管P1并流过晶体管N2到达负电源轨VSS的静态电流。晶体管P1、P2、N1和N2的偏置被设置为AB类操作,以便当回路滤波器输出电压VL被提供给放大器/预驱动器A1的输入(通过偏置电路23A、23B到达H桥的输入信号)具有零振幅时,电流被保持流过H桥的每一半,避免被提供给电机21的输出信号中的交越失真。
现在参考图2B,示出了示出根据本公开的实施例的以脉冲宽度调制(PWM)模式配置的图1的移动设备10内的电机控制器20的输出级20B的示例的简化框图。一对开关S1、S2通过量化回路滤波器输出电压VL的量化器(quantizer)22的输出来选择用于PWM控制的H桥电路的左侧或右侧,以向电机21提供工作电流。H桥的另一个未被选择的一侧具有连接到电源轨VDD的两个晶体管的栅极端子,使得N沟道晶体管(晶体管N1或晶体管N2)导通,而P沟道晶体管(晶体管P1或晶体管P2)关断,因此H桥未被选择的一侧将提供接近电源轨VSS的电压的固定电压。H桥电路的固定电压侧的调制的选择由Motor Direction(电机方向)控制信号控制,使得输出级20B以单端模式操作,其中仅H桥的一侧被调制而不是使用H桥的两侧以PWM模式差分驱动电机21。所公开的架构允许由晶体管P1、P2、N1和N2形成的H桥输出驱动器用于PWM模式和线性模式两者共享,而不是使用单独的线性模式驱动器,这提供了开关噪声的降低,并允许控制回路对PWM模式具有与图2A中所示的线性模式相同的响应。在线性模式下,图2A和图2B所公开的架构还提供了在整个输出电压范围内以线性模式操作的能力,即,如果需要,在H桥的相对两侧上的电源轨VDD和VSS附近的电压下操作,而不是在一些较低的信号幅度下工作。
现在参考图3,示出了根据本公开的实施例的图1的电机控制器20内的示例电机控制电路30的简化示意图。由晶体管P1、P2、N1和N2形成的H桥的每一半包括电流感测电阻器RS1、RS2,它们分别经由全差分放大器A3和A5向电流监测电路36提供输入。在PWM模式下,电机电流在“灌入”侧(“sink”side)被感测,即通过被连接到晶体管N1或N2(其被导通)的感测电阻RS1或RS2,以便通过电机21灌入由H桥的另一侧提供的电流,因为电流将只在一个方向上。在线性模式下,两个感测电阻RS1、RS2两端的电压被电流监测电路36测量并有效地减去,这导致由H桥的两侧传导的所测量的AB类偏置电流的取消,而电机电流保持在测量中,因为晶体管N1或N2中仅有一个正在传导电机电流。电流监测电路36组合全差分放大器A3和A5的输出以提供被输送到电机21的电流的测量值,并且组合器35根据电流监测器电路36的差分输出生成反馈信号,该反馈信号作为输入被提供作为比例积分-微分(proportionalintegral-derivative,PID)控制块31。PID控制块31校正通过电机21的感性负载的电机电流之间的相位差,并生成向量化器32提供到输入的输出,量化器32生成向一对PWM驱动器33A、33B提供输入的PWM输出信号。PWM驱动器33A、33B的输出作为输入被提供给相应选择器块38A、38B。选择器块38A、38B包括上面参考图2B描述的开关S1、S2的功能,以及在当使控制信号MODE有效(assert)时将PWM驱动器33A、33B中的一个的输出提供给正被调制的H桥的侧、或者当使模式控制信号MODE无效(de-assert)时将一对线性驱动器放大器A2、A4两者的输出提供给H桥的对应侧之间进行的选择。线性驱动器放大器A2、A4还接收PID控制块31的输出,使得在线性和PWM模式驱动之间共享公共反馈回路。线性驱动器放大器A2、A4具有增益,该增益补偿仅由H桥的一半生成的单端PWM信号与H桥在线性模式下操作期间的差分信号之间的差异,例如,衰减1/2。选择器块38A、38B还包括偏置电阻器或有源偏置电路,其偏置晶体管P1、P2、N1和N2以在线性模式被选择时提供AB类偏置,即所有晶体管P1、P2、N1和N2除了信号电流外还传导偏置电流。
到图1的电机控制器20内的示例电机控制电路30的输入是根据图1的CPU 17或图像处理器13或两者提供的,并且由数字输入值Motor Current Set(电机电流设置)组成。数字输入值Motor Current Set被提供给通过交叉点开关S1耦合的电机电流DAC 34,该开关S1交换DAC 34的输出信号,以在使控制信号Motor Direction有效时提供与反向电机方向对应的负值。控制信号Motor Direction由控制电路37控制,该控制电路37从被耦合到图1的CPU 17和图像处理器13中的一个或两个的数字命令输入DIN接收命令,以选择线性或PWM操作模式,启动电机电流控制命令并设置电机方向。
现在参考图4,示出了示出根据本公开的实施例的图3的电机控制电路30的操作的示例信号波形图。在时刻t1,接收到镜片位置命令,用信号CMD表示,其说明了该命令有效的时间段。输出端子OUTM被设置为电源轨VSS,例如,通过按照控制信号Motor Direction将晶体管N2导通并将晶体管P2关断。输出端OUTP由操作晶体管N1和P1根据量化器32的输出,按照控制信号MODE的状态而被脉冲宽度调制。在时间t2处,使控制信号MODE无效,例如,当电机21的位置接近所命令的位置并且接收到将操作模式改变为线性的命令时。在时间t2之后,电机控制器20在线性模式下操作并且输出端子OUTM和OUTP都随着到达命令的位置而被驱动并且直到在时间t3处发生位置的控制结束为止。在时间t4处,接收到具有控制信号Motor Direction的相反状态的另一个定位命令。输出端子OUTM根据量化器32的输出通过操作晶体管N2和P2进行脉冲宽度调制,这致使输出端子OUTP被设置为电源轨VSS,例如通过关断晶体管P1而导通晶体管N1。在时间t5之后,电机控制器20以线性模式操作并且输出端子OUTM和OUTP都随着到达命令的位置而被驱动。
现在参考图5,示出了示出根据本公开的实施例的图1的移动设备10的操作的示例流程图。当镜片16A的期望位置和实际位置之间的位置差Δpos大于阈值距离d(决定51)时,电机继续移动镜片。最初,选择单侧PWM模式,其中在H桥一侧提供固定的驱动器极性电压,同时电机被朝向命令位置驱动(步骤52)。一旦位置差Δpos已经达到阈值距离d,就接收到模式改变命令,从而致使选择线性模式并且电机被驱动到所命令的位置(步骤53)。如果电机控制器20接收位置增量(increment)命令(决定54),例如,来自由图像处理器13执行的程序的自动对焦模块(其已确定相机11需要对焦调整),或者来自图像稳定模块(其已确定图像正在移动并且除了任何图像处理以补偿移动外,还需要随之进行焦距调整),电机控制器20将镜片16A移动增量(步骤55)。直到相机镜片控制结束(决定56),重复步骤54至55以保持图像对焦。
如上所述,所公开的过程的部分可以通过执行一系列程序指令来进行,该程序指令形成了被存储在非易失性存储器上的计算机程序产品,但是它们也存在于非易失性存储器之外的以有形形式的存储器形式中,其形成了计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或前述的任何合适的组合。计算机可读存储介质的具体示例包括以下:硬盘、半导体易失性和非易失性存储器设备、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)或数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘或未被具体列举的其它合适的存储设备。本文所使用的计算机可读存储介质不应被解释为是瞬时信号,诸如传输线或无线电波或通过导线传输的电信号。可以理解,上面描述的框图的块可以由计算机可读程序指令来实施。这些计算机可读程序指令也可以被存储在如上所述的其它存储形式中并且可以被下载到非易失性存储器中以供其执行。然而,存储在除上述系统非易失性存储器以外的介质上的该系列指令也形成计算机程序产品,该计算机程序产品是包括实施一个或多个框图块中规定的功能/动作的方面的指令的制造品。
总之,本公开示出并描述了实施电子电机控制系统的系统和集成电路,以及它们的操作方法。该系统包括用于将电流供应给电机的输出级。输出级可以具有耦合到用于耦合到电机的第一端子的第一输出的第一推挽式驱动器和耦合到用于耦合到电机的第二端子的第二输出的第二推挽式驱动器。该系统可以包括用于在电子电机控制器的脉冲宽度调制模式和线性模式之间进行选择的模式选择控制电路,以及用于在模式选择控制电路选择脉冲宽度调制模式时向输出级的输入提供脉冲宽度调制驱动信号的脉冲宽度调制(PWM)驱动器级。模式选择控制电路可以选择第一推挽式驱动器或第二推挽式驱动器中与被供应给电机的电流的方向相符的一个,并且当模式选择控制电路选择脉冲宽度调制模式时,第一推挽式驱动器或第二推挽式驱动器中被选择的一个可以被脉冲宽度调制而第一推挽式驱动器或第二推挽式驱动器中的另一个可以被操作为供应固定电压。该系统可以包括线性放大器级,用于在模式选择控制电路选择线性模式时向输出级的输入提供线性模拟信号,使得第一推挽式驱动器和第二推挽式驱动器两者都可以被操作为向电机供应电流。该系统还可以包括反馈控制回路,用于感测被供应给电机的电流并向脉冲宽度调制器提供第一输出和向线性放大器级提供第二输出。
在一些示例实施例中,系统可以包括用于接收电机电流控制值的输入,以及在模式选择控制电路选择脉冲宽度调制模式时从输入到第一推挽式驱动器或第二推挽式驱动器中被选择的一个的第一传递函数基本上等同于在模式选择控制电路选择线性模式时从输入到第一推挽式驱动器和第二推挽式驱动器的组合的第二传递函数,使得在模式选择控制在线性模式和脉冲宽度调制模式之间改变后,反馈控制回路的回路滤波器的输出稳定为与改变前回路滤波器的输出的先前值大致相同的值。在一些示例实施例中,输入可以是用于接收数字电流控制值的数字输入,并且电子电机控制系统可以进一步包括数模转换器(DAC),用于接收数字电流控制值以及生成被提供给反馈控制回路的模拟输出。在一些示例实施例中,系统可以包括用于向脉冲宽度调制器输出级提供输入的脉冲宽度调制器、反馈控制回路的回路滤波器、具有耦合到回路滤波器的第一输出的输入的脉冲宽度调制器的量化器(使得线性放大器级的输入被耦合到回路滤波器的第二输出),以及电流感测块,其被耦合到输出级或电机中的至少一个并且具有被耦合到反馈控制回路的输出。在一些示例实施例中,系统可以包括检测由电机控制的位置的位置传感器和用于接收位置传感器的输出并生成提供给反馈控制回路的输入的处理子系统。在一些示例实施例中,位置传感器可以是机械地耦合到电机的图像传感器,并且处理子系统可以包括图像处理器。在一些示例实施例中,图像处理器可以检测由图像处理器提供的图像中的不稳定性并控制被提供给反馈控制回路的输入的输出以稳定图像。在一些示例实施例中,图像处理器可以检测由图像处理器提供的图像的焦点(focus)的测量值(measure),并控制被提供给反馈控制回路的输入的输出以保持图像的焦点。在一些示例实施例中,当模式选择控制选择线性模式时,第一推挽式驱动器和第二推挽式驱动器可以作为AB类线性驱动器操作。在一些示例实施例中,当模式选择控制选择线性模式时,第一推挽式驱动器和第二推挽式驱动器可以提供信号摆幅,该信号摆幅基本上在从被供应给输出级的负电源轨到被供应给输出级的正电源轨的电压范围上延伸。
尽管本公开已经示出和描述了本文公开的技术的特定实施例,但是本领域技术人员将理解的是,可以在不背离本公开的精神和范围的情况下对前述内容以及其它形式和细节做出修改。例如,上面示出的技术可以被应用于控制系统,用于将信号供应给触觉设备或音频换能器。

Claims (21)

1.一种电子电机控制系统,包括:
输出级,其用于将电流供应给电机,所述输出级具有被耦合到第一输出的第一推挽式驱动器,所述第一输出用于耦合到所述电机的第一端子,和被耦合到第二输出的第二推挽式驱动器,所述第二输出用于耦合到所述电机的第二端子;
模式选择控制电路,其用于在所述电子电机控制器的脉冲宽度调制模式和线性模式之间进行选择;
脉冲宽度调制器输出驱动器,其用于在所述模式选择控制电路选择所述脉冲宽度调制模式时向所述输出级的输入提供脉冲宽度调制驱动信号,其中,所述模式选择控制电路选择所述第一推挽式驱动器或第二推挽式驱动器中与供应给所述电机的电流的方向相符的一个推挽式驱动器,并且其中,当所述模式选择控制电路选择所述脉冲宽度调制模式时,所述第一推挽式驱动器或所述第二推挽式驱动器中被选择的一个推挽式驱动器被脉冲宽度调制,而所述第一推挽式驱动器或所述第二推挽式驱动器中的另一个推挽式驱动器被操作为供应固定电压;
线性放大器级,其用于在所述模式选择控制电路选择所述线性模式时向所述输出级的输入提供线性模拟信号,其中,当所述模式选择控制电路选择所述线性模式时,所述第一推挽式驱动器和所述第二推挽式驱动器两者都被操作为向所述电机供应电流;以及
反馈控制回路,其用于感测被供应给所述电机的电流并向所述脉冲宽度调制器提供第一输出和向所述线性放大器级提供第二输出。
2.根据权利要求1所述的电子电机控制系统,还包括用于接收电机电流控制值的输入,其中,当所述模式选择控制电路选择所述脉冲宽度调制模式时从所述输入到所述第一推挽式驱动器或第二推挽式驱动器中被选择的一个推挽式驱动器的第一传递函数基本上等同于当所述模式选择控制电路选择所述线性模式时从所述输入到所述第一推挽式驱动器和第二推挽式驱动器的组合的第二传递函数,使得在所述模式选择控制在所述线性模式和所述脉冲宽度调制模式之间改变之后,所述反馈控制回路的回路滤波器的输出稳定为与改变前的所述回路滤波器的输出的先前值大致相同的值。
3.根据权利要求1所述的电子电机控制系统,其中,所述输入是用于接收数字电流控制值的数字输入,并且其中所述电子电机控制系统还包括数模转换器(DAC),用于接收所述数字电流控制值并生成被提供给所述反馈控制回路的模拟输出。
4.根据权利要求1所述的电子电机控制系统,还包括:
脉冲宽度调制器,其用于向所述脉冲宽度调制器输出级提供输入;
所述反馈控制回路的回路滤波器;
所述脉冲宽度调制器的量化器,其具有耦合到所述回路滤波器的第一输出的输入,其中所述线性放大器级的输入被耦合到所述回路滤波器的第二输出;以及
电流感测块,其被耦合到所述输出级或所述电机中的至少一个并且具有耦合到所述反馈控制回路的输出。
5.根据权利要求1所述的电子电机控制系统,还包括:
位置传感器,其检测由所述电机控制的位置;以及
处理子系统,其用于接收所述位置传感器的输出并生成被提供给所述反馈控制回路的输入的输出。
6.根据权利要求5所述的电子电机控制系统,其中,所述位置传感器是机械地耦合到所述电机的图像传感器,并且其中所述处理子系统包括图像处理器。
7.根据权利要求6所述的电子电机控制系统,其中,所述图像处理器检测由所述图像处理器提供的图像中的不稳定性并控制被提供给所述反馈控制回路的输入的输出以稳定所述图像。
8.根据权利要求6所述的电子电机控制系统,其中,所述图像处理器检测由所述图像处理器提供的图像的焦点的测量值,并控制被提供给所述反馈控制回路的输入的输出以保持所述图像的焦点。
9.根据权利要求1所述的电子电机控制系统,其中,当所述模式选择控制选择所述线性模式时,所述第一推挽式驱动器和第二推挽式驱动器作为AB类线性驱动器操作。
10.根据权利要求1所述的电子电机控制系统,其中,当所述模式选择控制选择所述线性模式时,所述第一推挽式驱动器和第二推挽式驱动器提供信号摆幅,所述信号摆幅基本上在从被供应给所述输出级的负电源轨到被供应给所述输出级的正电源轨的电压范围上延伸。
11.一种提供电机的电子控制的方法,包括:
从具有第一推挽式驱动器和第二推挽式驱动器的输出级向所述电机供应电流,所述第一推挽式驱动器被耦合到用于耦合到所述电机的第一端子的第一输出,所述第二推挽式驱动器被耦合到用于耦合到所述电机的第二端子的第二输出;
在脉冲宽度调制模式和线性操作模式之间进行选择;
响应于选择脉冲宽度调制模式,向所述输出级的输入提供脉冲宽度调制控制信号,选择所述第一推挽式驱动器或第二推挽式驱动器中与被供应给所述电机的电流的方向相符的一个推挽式驱动器,并选择所述第一推挽式驱动器或第二推挽式驱动器中的另一个推挽式驱动器以供应固定电压;
响应于选择所述线性操作模式,向所述输出级的输入提供线性模拟信号,其中,所述第一推挽式驱动器和第二推挽式驱动器两者都被操作为向所述电机供应电流;以及
感测被供应给所述电机的电流并向所述脉冲宽度调制器提供第一反馈输出和向所述线性放大器级提供第二反馈输出。
12.根据权利要求11所述的方法,还包括在输入处接收电机电流控制值,其中,当所述选择选择所述脉冲宽度调制模式时从所述输入到所述第一推挽式驱动器或第二推挽式驱动器中被选择的一个推挽式驱动器的第一传递函数基本上等同于当所述选择选择所述线性模式时从所述输入到所述第一推挽式驱动器和第二推挽式驱动器的组合的第二传递函数,使得在所述选择在改变所述线性模式和脉冲宽度调制模式之间的选择之后,提供所述第一反馈输出和所述第二反馈输出的反馈控制回路的回路滤波器的输出稳定为与改变前的所述回路滤波器的输出的先前值大致相同的值。
13.根据权利要求11所述的方法,还包括:
在数字输入处接收数字电流控制值;以及
利用数模转换器(DAC)将所述数字电流控制值转换为被提供给所述反馈控制回路的模拟输出。
14.根据权利要求11所述的方法,还包括:
利用回路滤波器对所述第二反馈输出进行滤波;以及
量化所述回路滤波器的输出以生成所述脉冲宽度调制控制信号。
15.根据权利要求11所述的方法,还包括:
检测由所述电机控制的位置;以及
生成被提供给所述反馈控制回路的输入的、与检测到的位置相符的输出。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,所述检测位置由机械地耦合到所述电机的图像传感器执行,并且其中所述生成输出由图像处理器执行。
17.根据权利要求16所述的方法,还包括:
所述图像处理器检测由所述图像处理器提供的图像中的不稳定性;以及
控制被提供给所述反馈控制回路的输入的输出以稳定所述图像。
18.根据权利要求16所述的方法,还包括:
所述图像处理器检测由所述图像处理器提供的图像的焦点的测量值;以及
控制被提供给所述反馈控制回路的输入的输出以保持所述图像的焦点。
19.根据权利要求11所述的方法,其中,当所述选择选择所述线性模式时,所述第一推挽式驱动器和第二推挽式驱动器作为AB类线性驱动器操作。
20.根据权利要求11所述的方法,其中,当所述选择选择所述线性模式时,所述第一推挽式驱动器和所述第二推挽式驱动器提供信号摆幅,所述信号摆幅基本上在从被供应给所述输出级的负电源轨到被供应给所述输出级的正电源轨的电压范围上延伸。
21.一种电子电机控制系统,包括:
输出级,其用于将电流供应给所述电机并具有一对推挽式驱动器,所述推挽式驱动器具有用于耦合到所述电机的端子的输出;以及
驱动级,其用于向以脉冲宽度调制模式或线性模式操作的所述推挽式驱动器提供输入,其中,在所述线性模式下,所述驱动级操作所述输出级,使得第一推挽式驱动器和第二推挽式驱动器两者都被主动操作为向所述电机供应电流,并且其中在所述脉冲宽度调制模式下,所述驱动级操作所述输出级,使得所述推挽式驱动器中的一个推挽式驱动器具有被提供给所述电机的第一端子的脉冲宽度调制输出并且所述推挽式驱动器中的另一个推挽式驱动器以一个极性全导通以向所述电机的另一个端子提供固定电压。
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