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GEBIET DER ERFINDUNG
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Vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Magnetfelderfassungstechnologie.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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In der modernen Industrie und bei elektronischen Produkten wird zum Messen von physikalischen Parametern wie Strom, Position und Richtung mittels Erfassung der Magnetfeldstärke häufig ein Magnetsensor verwendet. Ein wesentliches Anwendungsgebiet für Magnetsensoren ist die Motorindustrie. Hier wird der Magnetsensor zum Erfassen der Polposition eines Läufers in einem Elektromotor eingesetzt.
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ÜBERSICHT
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Der Magnetsensor nach konventioneller Technik kann generell nur das Ergebnis der Erfassung eines Magnetfeldes ausgeben, so dass für die Verarbeitung des Ergebnisses der Erfassung des Magnetfeldes in der Praxis zusätzlich eine Peripherieschaltung benötigt wird, wodurch die Schaltung insgesamt sehr teuer wird und wenig zuverlässig ist.
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ÜBERSICHT
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine magnetsensorintegrierte Schaltung in einer Ausführungsform angegeben. Die magnetsensorintegrierte Schaltung hat ein Gehäuse, ein in dem Gehäuse angeordnetes Halbleitersubstrat, eine auf dem Halbleitersubstrat angeordnete elektronische Schaltung und Eingangs-Ports, einen ersten Ausgangs-Port und einen zweiten Ausgangs-Port, die sich aus dem Gehäuse erstrecken, wobei die elektronische Schaltung umfasst:
eine Magnetfelderfassungsschaltung, die für eine Erfassung eines externen Magnetfeldes und für eine Generierung einer Magnetfelderfassungsinformation konfiguriert ist, wobei der erste Ausgangs-Port für die Ausgabe der Magnetfelderfassungsinformation zu einer Außenseite des Gehäuses mit der Magnetfelderfassungsschaltung verbunden ist; und
eine Ausgangssteuerschaltung, die konfiguriert ist für eine Steuerung der integrierten Schaltung basierend auf zumindest der Magnetfelderfassungsinformation, so dass die integrierte Schaltung zumindest in einem ersten Zustand arbeitet, in welchem ein Strom von dem zweiten Ausgangs-Port zu einer Außenseite der integrierten Schaltung fließt, oder zumindest in einem zweiten Zustand, in welchem ein Strom von der Außenseite der integrierten Schaltung zu dem zweiten Ausgangs-Port fließt.
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Vorzugsweise kann die Magnetfelderfassungsschaltung enthalten:
ein Magnetfelderfassungselement, das für eine Erfassung des externen Magnetfeldes und für eine Generierung eines elektrischen Signals konfiguriert ist;
eine Signalverarbeitungseinheit, die für eine Verstärkung und Entschlüsselung des elektrischen Signals konfiguriert ist; und
eine Umwandlungseinheit, die für eine Umwandlung des verstärkten und entschlüsselten elektrischen Signals in die Magnetfelderfassungsinformation konfiguriert ist, wobei ein Ausgangsanschluss der Umwandlungseinheit mit der Ausgangssteuerschaltung und mit dem ersten Ausgangs-Port verbunden ist.
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Vorzugsweise kann die Magnetfelderfassungsinformation ein umschaltbares digitales Signal sein.
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Vorzugsweise kann die integrierte Schaltung mindestens vier Ports aufweisen, die sich aus dem Gehäuse erstrecken.
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Vorzugsweise kann die integrierte Schaltung exakt vier Ports aufweisen, die sich aus dem Gehäuse erstrecken.
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Vorzugsweise können die Eingangs-Ports einen Eingangs-Port umfassen, der für eine Verbindung mit einer externen Wechselstromversorgung (AC-Versorgung) konfiguriert ist, und die Ausgangssteuerschaltung kann für eine Steuerung der integrierten Schaltung basierend auf einer Polarität der Wechselstromversorgung und basierend auf der Magnetfelderfassungsinformation konfiguriert sein, so dass die integrierte Schaltung zumindest zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand umschaltet.
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Vorzugsweise kann die Ausgangssteuerschaltung einen ersten Schalter und einen zweiten Schalter aufweisen, wobei der erste Schalter und der zweite Ausgangs-Port in einen ersten Strompfad geschaltet sein können, der zweite Schalter und der zweite Ausgangs-Port in einen zweiten Strompfad geschaltet sein können, dessen Richtung zu der des ersten Strompfads entgegengesetzt ist, und der erste Schalter und der zweite Schalter basierend auf der Magnetfelderfassungsinformation selektiv aktiviert werden können.
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Vorzugsweise kann die Ausgangssteuerschaltung einen ersten Strompfad aufweisen, in welchem ein Strom von dem zweiten Ausgangs-Port ausfließt, einen zweiten Strompfad, in welchem ein Strom von dem zweiten Ausgangs-Port einfließt, und einen Schalter, der in den ersten Strompfad oder in den zweiten Strompfad geschaltet ist, wobei der Schalter derart konfiguriert sein kann, dass dieser den ersten Strompfad und den zweiten Strompfad basierend auf der von der Magnetfelderfassungsschaltung ausgegebenen Magnetfelderfassungsinformation steuert, so dass der erste Strompfad und der zweite Strompfad selektiv aktiviert werden.
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Vorzugsweise kann die Ausgangssteuerschaltung für eine Steuerung eines Laststroms konfiguriert sein, derart, dass der Laststrom durch den zweiten Ausgangs-Port fließt, wenn sich die Wechselstromversorgung in einem positiven Halbzyklus befindet und das externe Magnetfeld eine erste Polarität aufweist oder wenn sich die Wechselstromversorgung in einem negativen Halbzyklus befindet und das externe Magnetfeld eine zur ersten Polarität entgegengesetzte zweite Polarität aufweist, und derart, dass kein Laststrom durch den zweiten Ausgangs-Port fließt, wenn sich die Wechselstromversorgung in einem positiven Halbzyklus befindet und das externe Magnetfeld die zweite Polarität aufweist oder wenn sich die Wechselstromversorgung in einem negativen Halbzyklus befindet und das externe Magnetfeld die erste Polarität aufweist.
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Vorzugsweise können die Eingangs-Ports einen ersten Eingangs-Port und einen zweiten Eingangs-Port umfassen, die für eine Verbindung mit der externen Wechselstromversorgung konfiguriert sind, und die integrierte Schaltung kann ferner eine Gleichrichterschaltung umfassen, die konfiguriert ist für die Umwandlung einer von der externen Stromversorgung ausgegebenen Wechselspannung in eine Gleichspannung.
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Vorzugsweise kann die integrierte Schaltung ferner eine Spannungseinstellungsschaltung umfassen, die konfiguriert ist für die Einstellung einer von der Gleichrichterschalter ausgegebenen ersten Spannung auf eine zweite Spannung, wobei die erste Spannung eine Versorgungsspannung der Ausgangssteuerschaltung ist, die zweite Spannung eine Versorgungsspannung der Magnetfelderfassungsschaltung ist und ein Durchschnitt der ersten Spannung größer als der Durchschnitt der zweiten Spannung ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Motoranordnung in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angegeben. Die Motoranordnung umfasst einen Motor und eine Motortreiberschaltung, wobei die Motortreiberschaltung die vorstehend beschriebene magnetsensorintegrierte Schaltung umfasst.
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Vorzugsweise kann die Motortreiberschaltung ferner einen Zweirichtungsschalter aufweisen, der über die externe Wechselstromversorgung mit dem Motor in Reihe geschaltet ist, und der zweite Ausgangs-Port der magnetsensorintegrierten Schaltung kann mit einem Steueranschluss des Zweirichtungsschalters verbunden sein.
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Vorzugsweise kann der Motor einen Ständer und einen Permanentläufer aufweisen, und der Ständer kann einen Ständerkern und eine an dem Ständerkern ausgeführte Einphasenwicklung aufweisen.
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Vorzugsweise kann die Motoranordnung ferner einen Spannungsreduzierer aufweisen, der konfiguriert ist für eine Reduzierung einer Ausgangsspannung der Wechselstromversorgung und für eine Bereitstellung der reduzierten Spannung der Wechselstromversorgung an die magnetsensorintegrierte Schaltung.
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Vorzugsweise kann die magnetsensorintegrierte Schaltung konfiguriert sein für eine Steuerung des Zweirichtungsschalters, so dass der Zweirichtungsschalter aktiviert wird, wenn sich die Wechselstromversorgung in einem positiven Halbzyklus befindet und ein Magnetfeld des Permanentläufers eine erste Polarität aufweist oder wenn sich die Wechselstromversorgung in einem negativen Halbzyklus befindet und ein Magnetfeld des Permanentläufers eine zur ersten Polarität entgegengesetzte zweite Polarität aufweist, und dass der Zweirichtungsschalter deaktiviert wird, wenn sich die Wechselstromversorgung in einem negativen Halbzyklus befindet und ein Magnetfeld des Permanentläufers die erste Polarität aufweist oder wenn sich die Wechselstromversorgung in einem negativen Halbzyklus befindet und ein Magnetfeld des Permanentläufers die zweite Polarität aufweist.
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Vorzugsweise kann die magnetsensorintegrierte Schaltung für eine Steuerung eines Stroms konfiguriert sein, so dass der Strom von der integrierten Schaltung zu dem Zweirichtungsschalter fließt, wenn sich ein von der Wechselstromversorgung ausgegebenes Signal in einem positiven Halbzyklus befindet und das Magnetfeld des Permanentläufers die erste Polarität aufweist, oder dass der Strom von dem Zweirichtungsschalter zu der integrierten Schaltung fließt, wenn sich das von der Wechselstromversorgung ausgegebene Signal in einem negativen Halbzyklus befindet und das Magnetfeld des Permanentläufers die zweite Polarität aufweist.
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Die Funktionen von vorhandenen Magnetsensoren werden mit der magnetsensorintegrierten Schaltung gemäß der Erfindung erweitert. Die Kosten für die Schaltung insgesamt werden verringert, und die Zuverlässigkeit der Schaltung wird verbessert.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es folgt eine Kurzbeschreibung der Zeichnungen, die zur Erläuterung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oder der konventionellen Technologie verwendet werden, damit die technischen Lösungen gemäß den Ausführungsformen oder gemäß der konventionellen Technologie deutlicher werden. In den Zeichnungen sind lediglich einige Ausführungsformen dargestellt. Der Fachmann wird erkennen, dass auf der Basis dieser Zeichnungen weitere Zeichnungen ohne kreatives Zutun erstellt werden können.
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1 zeigt schematisch ein Strukturdiagramm einer magnetsensorintegrierten Schaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 zeigt schematisch ein Strukturdiagramm einer elektronischen Schaltung in einer magnetsensorintegrierten Schaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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3 zeigt schematisch ein Strukturdiagramm einer Ausgangssteuerschaltung in einer magnetsensorintegrierten Schaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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4 zeigt schematisch ein Strukturdiagramm einer Ausgangssteuerschaltung in einer magnetsensorintegrierten Schaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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5 zeigt schematisch ein Strukturdiagramm einer Ausgangssteuerschaltung in einer magnetsensorintegrierten Schaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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5A zeigt schematisch ein Strukturdiagramm einer Ausgangssteuerschaltung in einer magnetsensorintegrierten Schaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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6 zeigt schematisch ein Strukturdiagramm einer magnetsensorintegrierten Schaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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7 zeigt schematisch ein Strukturdiagramm einer Gleichrichterschaltung in einer magnetsensorintegrierten Schaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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8 zeigt schematisch eine spezielle Implementierung der Gleichrichterschaltung von 7;
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9 zeigt schematisch ein Strukturdiagramm einer Magnetfelderfassungsschaltung in einer magnetsensorintegrierten Schaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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10 zeigt schematisch ein Strukturdiagramm einer Motoranordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
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11 zeigt schematisch ein Strukturdiagramm eines Motors in einer Motoranordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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DETAILBESCHREIBUNG
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Technische Lösungen gemäß den Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen eingehend erläutert, wobei die beschriebenen Ausführungsformen nur einige der möglichen Ausführungsformen der Erfindung darstellen. Der Fachmann wird erkennen, dass auf der Basis der vorliegenden Ausführungsformen ohne erfinderisches Zutun weitere Ausführungsformen möglich sind, die in den Schutzrahmen der vorliegenden Erfindung fallen.
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Weitere Details sind in der nachstehenden Beschreibung angegeben, wobei die Erfindung in einer Weise implementiert werden kann, die sich von der vorliegend beschriebenen Weise unterscheidet. Ähnliche Erweiterungen kann der Fachmann vornehmen, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. Aus diesem Grund ist die Erfindung nicht auf die nachstehend beschriebenen besonderen Ausführungsformen beschränkt.
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Eine magnetsensorintegrierte Schaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend am Beispiel einer magnetsensorintegrierten Schaltung beschrieben, die in einem Motor verwendet wird.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine magnetsensorintegrierte Schaltung vorgesehen. Die magnetsensorintegrierte Schaltung hat ein Gehäuse 2, ein Halbleitersubstrat (nicht gezeigt), das in dem Gehäuse 2 angeordnet ist, eine auf dem Halbleitersubstrat angeordnete elektronische Schaltung und Eingangs-Ports A1 und A2, einen ersten Ausgangs-Port B1 und einen zweiten Ausgangs-Port B2, die sich aus dem Gehäuse 2 erstrecken. Die elektronische Schaltung umfasst:
eine Magnetfelderfassungsschaltung 20, die konfiguriert ist für eine Erfassung eines externen Magnetfeldes und für eine Generierung einer Magnetfelderfassungsinformation, wobei der erste Ausgangs-Port B1 mit der Magnetfelderfassungsschaltung 20 verbunden ist, um die Magnetfelderfassungsinformationen an eine Außenseite des Gehäuses auszugeben; und
eine Ausgangssteuerschaltung 30, die konfiguriert ist für die Steuerung der integrierten Schaltung auf der Basis zumindest der Magnetfelderfassungsinformation dahingehend, dass die integrierte Schaltung in zumindest einem ersten Zustand arbeitet, in welchem ein Strom von dem zweiten Ausgangs-Port B2 zu einer Außenseite der integrierten Schaltung fließt, oder zumindest in einem zweiten Zustand, in welchem ein Strom von der Außenseite der integrierten Schaltung zu dem zweiten Ausgangs-Port B2 fließt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die auf der vorstehenden Ausführungsform basiert, ist die Ausgangssteuerschaltung 30 derart konfiguriert, dass diese die integrierte Schaltung auf der Basis zumindest der Magnetfelderfassungsinformation in einer Weise steuert, dass die integrierte Schaltung umschaltet zwischen einem ersten Zustand, in welchem ein Laststrom von dem zweiten Ausgangs-Port zur Außenseite der integrierten Schaltung fließt, und einem zweiten Zustand, in welchem ein Laststrom von der Außenseite der integrierten Schaltung zu dem zweiten Ausgangs-Port fließt. Sowohl ein ausgehender Strom als auch ein eingehender Strom fließen gegebenenfalls durch eine Gleichrichterschaltung, wobei diesbezüglich keine Einschränkung besteht.
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Es ist zu beachten, dass in einer Ausführungsform der Erfindung das Umschalten der magnetsensorintegrierten Schaltung zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand nicht darauf beschränkt ist, dass die magnetsensorintegrierte Schaltung in einen Zustand schaltet, sobald der andere Zustand beendet ist. Vielmehr wartet die magnetsensorintegrierte Schaltung, bis ein Zeitintervall verstrichen ist, bevor diese in einen Zustand schaltet, nach dem ein anderer Zustand beendet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt innerhalb des Zeitintervalls, in dem zwischen den beiden Zuständen umgeschaltet wird, keine Ausgabe an den Ausgangs-Ports der magnetsensorintegrierten Schaltung.
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Wie in 2 gezeigt ist, enthält die elektronische Schaltung in einer Ausführungsform der Erfindung eine erste Stromversorgung 40 und eine zweite Stromversorgung 50. Die Magnetfelderfassungsschaltung 20 wird durch die erste Stromversorgung 40 gespeist, und die Ausgangssteuerschaltung 30 wird durch die zweite Stromversorgung gespeist, die sich von der ersten Stromversorgung 40 unterscheidet. Vorzugsweise ist ein Durchschnitt einer Ausgangsspannung der ersten Stromversorgung 40 kleiner als ein Durchschnitt einer Ausgangsspannung der zweiten Stromversorgung 50. Es sollte beachtet werden, dass die Magnetfelderfassungsschaltung 20 durch eine Stromversorgung mit geringem Energieverbrauch gespeist wird, wodurch sich der Energieverbrauch der integrierten Schaltung insgesamt verringern kann. Die Ausgangssteuerschaltung 30 wird durch eine Stromversorgung mit hohem Energieverbrauch gespeist, wodurch sich der zweite Ausgangs-Port so steuern lässt, dass dieser einen hohen Laststrom bereitstellt, um ein ausreichendes Ansteuerungsvermögen der integrierten Schaltung zu gewährleisten.
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In einer Ausführungsform der Erfindung, die auf der vorstehend beschriebenen Ausführungsform basiert, enthält die Ausgangssteuerschaltung 30 einen ersten Schalter und einen zweiten Schalter. Der erste Schalter und der zweite Ausgangs-Port sind in einen ersten Strompfad geschaltet, der zweite Schalter und der zweite Ausgangs-Port sind in einen zweiten Strompfad geschaltet, dessen Richtung zur Richtung des ersten Strompfads entgegengesetzt ist, und der erste Schalter und der zweite Schalter werden basierend auf der Magnetfelderfassungsinformation selektiv aktiviert. Der erste Schalter kann bevorzugt eine Triode und der zweite Schalter eine Triode oder eine Diode sein, je nachdem, wobei hier keine Einschränkung besteht.
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In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung, die in 3 gezeigt ist, wird der erste Schalter 31 bei einem niedrigen Pegel und der zweite Schalter 32 bei einem hohen Pegel aktiviert. Der erste Schalter 31 und der zweite Ausgangs-Port B2 sind in den ersten Strompfad geschaltet. Der zweite Schalter 32 und der zweite Ausgangs-Port B2 sind in den zweiten Strompfad geschaltet. Steueranschlüsse des ersten Schalters 31 und des zweiten Schalters 32 sind mit der Magnetfelderfassungsschaltung 20 verbunden. Ein Stromeingangsanschluss des ersten Schalters 31 ist mit einer hohen Spannung (z.B. mit einer Gleichspannungsversorgung) verbunden, ein Stromausgangsanschluss des ersten Schalters 31 ist mit einem Stromeingangsanschluss des zweiten Schalters 32 verbunden, und ein Stromausgangsanschluss des zweiten Schalters 32 ist mit einer niedrigen Spannung (z.B. mit der Erde) verbunden. Wenn der Pegel der Magnetfelderfassungsinformation, die von der Magnetfelderfassungsschaltung 20 ausgegeben wird, ein niedriger Pegel ist, wird der erste Schalter 31 aktiviert und der zweite Schalter 32 deaktiviert, so dass ein Laststrom von dem Hochspannungsende durch den ersten Schalter 31 und den zweiten Ausgangs-Port B2 fließt. Wenn der Pegel der Magnetfelderfassungsinformation, die von der Magnetfelderfassungsschaltung 20 ausgegeben wird, ein hoher Pegel ist, wird der zweite Schalter 32 aktiviert und der erste Schalter 31 deaktiviert, so dass der Laststrom von außerhalb der integrierten Schaltung durch den zweiten Schalter 32 zu dem zweiten Eingangs-Ausgangsport B2 fließt.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die in 4 gezeigt ist, ist der erste Schalter 31 ein Schalttransistor, der bei einem hohen Pegel aktiviert wird, der zweite Schalter 32 ist eine Einrichtungsdiode, und der Steueranschluss des ersten Schalters 31 und eine Kathode des zweiten Schalters 32 sind mit der Magnetfelderfassungsschaltung 20 verbunden. Der Stromeingangsanschluss des ersten Schalters 31 ist mit der zweiten Stromversorgung 50 verbunden, und der Stromausgangsanschluss des ersten Schalters 31 und eine Anode des zweiten Schalters 32 sind beide mit dem zweiten Ausgangs-Port B2 verbunden. Der erste Schalter 31 und der zweite Ausgangs-Port B2 sind in einen ersten Strompfad geschaltet, und der zweite Ausgangs-Port B2, der zweite Schalter 32 und die Magnetfelderfassungsschaltung 20 sind in einen zweiten Strompfad geschaltet. Wenn der Pegel der Magnetfelderfassungsinformation, die von der Magnetfelderfassungsschaltung 20 ausgegeben wird, ein hoher Pegel ist, wird der erste Schalter 31 aktiviert und der zweite Schalter 32 deaktiviert, so dass der Laststrom von der zweiten Stromversorgung 50 durch den ersten Schalter 31 und den zweiten Ausgangs-Port B2 fließt. Wenn der Pegel der Magnetfelderfassungsinformation, die von der Magnetfelderfassungsschaltung 20 ausgegeben wird, ein niedriger Pegel ist, wird der zweite Schalter 32 aktiviert und der erste Schalter 31 deaktiviert, so dass der Laststrom von außerhalb der integrierten Schaltung durch den zweiten Schalter 32 zu dem zweiten Ausgangs-Port B2 fließt. Es versteht sich, dass der erste Schalter 31 und der zweite Schalter 32 in anderen Ausführungsformen gegebenenfalls eine andere Struktur aufweisen können und dass diesbezüglich keine Einschränkung besteht.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung hat die Ausgangssteuerschaltung 30 einen ersten Strompfad, in welchem ein Strom von einem Ausgangs-Port ausfließt, einen zweiten Strompfad, in welchem ein Strom von dem Ausgangs-Port einfließt, und einen Schalter, der in den ersten Strompfad oder in den zweiten Strompfad geschaltet ist. Der Schalter ist ausgebildet für eine Steuerung des ersten Strompfads und des zweiten Strompfads für deren selektive Aktivierung auf der Basis der Magnetfelderfassungsinformation, die von der Magnetfelderfassungsschaltung ausgegeben wird. Vorzugsweise ist der jeweils andere der beiden Strompfade nicht mit einem Schalter versehen.
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In einer speziellen Implementierung, die in 5 gezeigt ist, hat die Ausgangssteuerschaltung 30 einen Einrichtungsschalter 33. Der Einrichtungsschalter 33 und der zweite Ausgangs-Port B2 sind in den ersten Strompfad geschaltet, ein Stromeingangsanschluss des Einrichtungsschalters 33 kann mit einem Ausgangsanschluss der Magnetfelderfassungsschaltung 20 verbunden sein, und der Ausgangsanschluss der Magnetfelderfassungsschaltung 20 kann über einen Widerstand R1 und den zweiten Ausgangs-Port B2 in den zweiten Strompfad geschaltet sein, dessen Richtung zur Richtung des ersten Strompfads entgegengesetzt ist. Der Einrichtungsschalter 33 wird aktiviert, wenn ein Magnetfeldinduktionssignal einen hohen Pegel aufweist, so dass der Laststrom durch den Einrichtungsschalter 33 und den zweiten Ausgangs-Port B2 ausfließt. Der Einrichtungsschalter 33 wird deaktiviert, wenn der Pegel des Magnetfeldinduktionssignals niedrig ist, so dass der Laststrom über den Widerstand R1 und die Magnetfelderfassungsschaltung 20 von außerhalb der integrierten Schaltung zu dem zweiten Ausgangs-Port B2 fließt. Alternativ kann der Widerstand R1 in dem zweiten Strompfad durch einen weiteren Einrichtungsschalter ersetzt werden, der mit dem Einrichtungsschalter 33 antiparallel geschaltet ist. Auf diese Weise können durch den Ausgangs-Port aus- und einfließende Lastströme ausgeglichen werden.
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In einer weiteren speziellen Implementierung, die in 5A gezeigt ist, enthält die Ausgangssteuerschaltung 30 Dioden D1 und D2, die zwischen dem Ausgangsanschluss der Magnetfelderfassungsschaltung 20 und einem Ausgangs-Port Pout antiseriell geschaltet sind, einen Widerstand R1, der mit den in Reihe geschalteten Dioden D1 und D2 parallelgeschaltet ist, und einen Widerstand R2, der zwischen einen gemeinsamen Anschluss der Dioden D1 und D2 und eine Stromversorgung Vcc geschaltet ist. Eine Kathode der Diode D1 ist mit dem Ausgangsanschluss der Magnetfelderfassungsschaltung 20 verbunden. Die Stromversorgung Vcc kann mit einem Spannungsausgangsanschluss der Gleichrichterschalter verbunden sein. Die Diode D1 wird auf der Basis der Magnetfelderfassungsinformation gesteuert. Wenn der Pegel der Magnetfelderfassungsinformation ein hoher Pegel ist, wird die Diode D1 abgeschaltet und der Laststrom fließt über den Widerstand R2 und die Diode D2 von dem Ausgangs-Port Pout aus. Wenn der Pegel der Magnetfelderfassungsinformation ein niedriger Pegel ist, fließt der Laststrom über den Widerstand R1 und die Magnetfelderfassungsschaltung 20 von außerhalb der integrierten Schaltung zu dem Ausgangs-Port Pout.
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In einer Ausführungsform der Erfindung, die auf einer der vorstehenden Ausführungsformen basiert, umfassen die Eingangs-Ports den ersten Eingangs-Port A1 und den zweiten Eingangs-Port A2, die konfiguriert sind für eine Verbindung einer externen Wechselstromversorgung mit der magnetsensorintegrierten Schaltung, und die Ausgangssteuerschaltung steuert die integrierte Schaltung basierend auf einer Polarität der Wechselstromversorgung und basierend auf der Magnetfelderfassungsinformation zum Schalten zwischen zumindest dem ersten und dem zweiten Zustand. Optional werden die Magnetfelderfassungsschaltung 20 und die Ausgangssteuerschaltung 30 durch dieselbe Stromversorgung gespeist.
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In einer Ausführungsform der Erfindung, die auf einer der vorstehenden Ausführungsformen basiert, ist die Steuerschaltung 30 ausgebildet für eine Steuerung des Laststroms, so dass der Laststrom durch den zweiten Ausgangs-Port fließt, wenn sich die Wechselstromversorgung in einem positiven Halbzyklus befindet und die durch die Magnetfelderfassungsschaltung 20 erfasste Polarität des externen Magnetfelds die erste Polarität ist oder wenn sich die Wechselstromversorgung in einem negativen Halbzyklus befindet und die durch die Magnetfelderfassungsschaltung 20 erfasste Polarität des externen Magnetfelds die zur ersten Polarität entgegengesetzte zweite Polarität ist, oder für eine Steuerung dahingehend, dass kein Laststrom durch den zweiten Ausgangs-Port fließt, wenn sich die Wechselstromversorgung in einem positiven Halbzyklus befindet und die durch die Magnetfelderfassungsschaltung 20 erfasste Polarität die zweite Polarität ist oder wenn sich die Wechselstromversorgung in einem negativen Halbzyklus befindet und die durch die Magnetfelderfassungsschaltung 20 erfasste Polarität die zur zweiten Polarität entgegengesetzte erste Polarität ist. Es sollte beachtet werden, dass der Laststrom, wenn sich die Wechselstromversorgung in einem positiven Halbzyklus befindet und das externe Magnetfeld die erste Polarität aufweist oder wenn sich die Wechselstromversorgung in einem negativen Halbzyklus befindet und das externe Magnetfeld die zweite Polarität aufweist, in beiden der vorgenannten Fälle durch den zweiten Ausgangs-Port fließen kann oder in einem der vorgenannten Fälle lediglich für einen Teil der Zeit.
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In einer Ausführungsform der Erfindung, die auf den vorstehenden Ausführungsformen basiert, können die Eingangs-Ports den ersten Eingangs-Port A1 und den zweiten Eingangs-Port A2 umfassen, die die externe Wechselstromversorgung mit der magnetsensorintegrierten Schaltung verbinden. Die Verbindung der Eingangs-Ports und der externen Stromversorgung umfasst erfindungsgemäß die direkte Verbindung der Eingangs-Ports über die externe Wechselstromversorgung sowie gegebenenfalls eine Reihenschaltung der Eingangs-Ports und der externen Last über die externe Wechselstromversorgung, wobei hier keine Einschränkungen gegeben sind. Wie 6 zeigt, enthält die integrierte Schaltung in einer Ausführungsform der Erfindung eine Gleichrichterschaltung 60, die ausgebildet ist für die Umwandlung eines von der Wechselstromquelle 70 ausgegebenen Wechselstroms in einen Gleichstrom.
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Es sollte beachtet werden, dass in der Ausführungsform der Erfindung die Gleichrichterschaltung 60 mit der Ausgangssteuerschaltung 30 verbunden ist und dass die Ausgangssteuerschaltung 30 ausgebildet sein kann für eine Steuerung der integrierten Schaltung auf der Basis zumindest der Magnetfelderfassungsinformation derart, dass die integrierte Schaltung zumindest in dem ersten Zustand arbeitet, in welchem ein Strom von dem zweiten Ausgangs-Port zur Außenseite der integrierten Schaltung fließt, oder zumindest in dem zweiten Zustand, in welchem ein Strom von der Außenseite der integrierten Schaltung zu dem zweiten Ausgangs-Port fließt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die auf den vorstehenden Ausführungsformen basiert, enthält die integrierte Schaltung ferner eine Spannungseinstellschaltung 80, die zwischen der Gleichrichterschaltung 60 und der Magnetfelderfassungsschaltung 20 angeordnet ist. In der Ausführungsform kann die Gleichrichterschaltung 60 die Funktion einer zweiten Stromversorgung 50 übernehmen, und die Spannungseinstellschaltung 80 kann als die erste Stromversorgung 40 wirken und kann ausgebildet sein für die Einstellung der ersten Spannung, die von der Gleichrichterschaltung 60 ausgegeben wird, auf eine zweite Spannung. Die zweite Spannung ist eine Versorgungsspannung der Magnetfelderfassungsschaltung 20, die erste Spannung ist eine Versorgungsspannung der Ausgangssteuerschaltung 30, und ein Durchschnitt der ersten Spannung ist größer als ein Durchschnitt der zweiten Spannung, um den Stromverbrauch der integrierten Schaltung zu verringern und um ein ausreichendes Ansteuerungsvermögen der integrierten Schaltung zu gewährleisten.
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In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung, die in 7 dargestellt ist, enthält die Gleichrichterschaltung 60 einen Vollwellenbrückengleichrichter 61 und eine Spannungsstabilisierungseinheit 62, die mit einem Ausgangsanschluss des Vollwellenbrückengleichrichters 61 verbunden ist. Der Vollwellenbrückengleichrichter 61 ist konfiguriert für die Umwandlung eines von der Wechselstromversorgung 70 ausgegebenen Wechselstroms in einen Gleichstrom, und die Spannungsstabilisierungseinheit 60 ist konfiguriert für die Stabilisierung des von dem Vollwellenbrückengleichrichter 61 ausgegebenen Gleichstroms innerhalb eines vorgegebenen Bereichs.
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8 zeigt eine spezielle Implementierung der Gleichrichterschaltung 60. Die Spannungsstabilisierungseinheit 62 hat eine Spannungsstabilisierungsdiode 621, die zwischen zwei Ausgangsanschlüsse des Vollwellenbrückengleichrichters 61 geschaltet ist. Der Vollwellenbrückengleichrichter 61 hat eine erste Diode 611 und eine zweite Diode 612, die in Reihe geschaltet sind, und eine dritte Diode 613 und eine vierte Diode 614, die in Reihe geschaltet sind. Ein gemeinsamer Anschluss der ersten Diode 611 und der zweiten Diode 612 ist mit dem ersten Eingangs-Port VAC+ elektrisch verbunden, und ein gemeinsamer Anschluss der dritten Diode 613 und der vierten Diode 614 ist mit dem zweiten Eingangs-Port VAC– elektrisch verbunden.
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Ein Eingangsanschluss der ersten Diode 611 ist mit einem Eingangsanschluss der dritten Diode 613 elektrisch verbunden, um einen Erdungsausgangsanschluss des Vollwellenbrückengleichrichters zu bilden, ein Ausgangsanschluss der zweiten Diode 612 ist mit einem Ausgangsanschluss der vierten Diode 614 elektrisch verbunden, um einen Spannungsausgangsanschluss VDD des Vollwellenbrückengleichrichters zu bilden, und die Spannungsstabilisierungsdiode 621 ist zwischen einen gemeinsamen Anschluss der zweiten Diode 612 und der vierten Diode 614 und einen gemeinsamen Anschluss der ersten Diode 611 und der dritten Diode 613 geschaltet. Es sollte beachtet werden, dass ein Leistungsanschluss der Ausgangssteuerschaltung 30 mit dem Spannungsausgangsanschluss des Vollwellenbrückengleichrichters 61 verbunden sein kann.
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In einer Ausführungsform der Erfindung, die auf den vorstehenden Ausführungsformen basiert und die in 9 gezeigt ist, enthält die Magnetfelderfassungsschaltung 20: ein Magnetfelderfassungselement 21, das für eine Erfassung des externen Magnetfelds und für dessen Umwandlung in ein elektrisches Signal konfiguriert ist; eine Signalverarbeitungseinheit 22, die für eine Verstärkung und Entschlüsselung des elektrischen Signals konfiguriert ist; und eine Analog/Digital-Umwandlungseinheit 23, die für eine Umwandlung des verstärkten und entschlüsselten elektrischen Signals in die Magnetfelderfassungsinformation konfiguriert ist. Für eine Anwendung, die lediglich die Erkennung einer Polarität des externen Magnetfelds verlangt, kann die Magnetfelderfassungsinformation ein umschaltbares Digitalsignal sein. Das Magnetfelderfassungselement 21 kann bevorzugt ein Hall-Plättchen sein. In der Ausführungsform ist ein Ausgangsanschluss der Analog/Digital-Umwandlungseinheit 23 mit der Ausgangssteuerschaltung 30 und dem ersten Ausgangs-Port B1 verbunden. Die Ausgangssteuerschaltung 30 kann die Magnetfelderfassungsinformation in der magnetsensorintegrierten Schaltung verarbeiten und kann eine gewünschte Ausgabe an dem zweiten Ausgangs-Port B2 generieren, und die von dem ersten Ausgangs-Port B1 ausgegebene Magnetfelderfassungsinformation kann für eine externe Schaltung der magnetsensorintegrierten Schaltung vorgesehen sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Häufigkeit des Auftretens des ersten Zustands oder des zweiten Zustands proportional zu einer Frequenz der Wechselstromversorgung, wenn die Eingangs-Ports den ersten Eingangs-Port und den zweiten Eingangs-Port umfassen, die für die Verbindung der externen Wechselstromversorgung mit der magnetsensorintegrierten Schaltung konfiguriert sind, wobei hier keine Einschränkungen gegeben sind.
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Es folgt die Beschreibung der magnetsensorintegrierten Schaltung gemäß der Erfindung im Zusammenhang mit einer bestimmten Anwendung.
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Wie in 10 gezeigt ist, ist eine Motoranordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen. Die Motoranordnung umfasst:
einen Motor 200, der durch eine Wechselstromversorgung 100 gespeist wird;
einen Zweirichtungsschalter 300, der mit dem Motor 200 in Reihe geschaltet ist;
und die magnetsensorintegrierte Schaltung 400 gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen. Der zweite Ausgangs-Port B2 der magnetsensorintegrierten Schaltung 400 ist mit einem Steueranschluss des Zweirichtungsschalters 300 verbunden. Der Zweirichtungsschalter 300 kann bevorzugt ein Trioden-Wechselstrom-Halbleiterschalter (TRIAC) sein. Es versteht sich, dass der Zweirichtungsschalter auch mit einem anderen geeigneten Schalter implementiert sein kann, der zum Beispiel zwei antiparallel geschaltete siliziumgesteuerte Gleichrichter und eine Steuerschaltung umfassen kann, die ausgebildet ist für eine Steuerung der beiden siliziumgesteuerten Gleichrichter in einer vorgegebenen Weise, basierend auf dem Ausgangssignal von dem Ausgangs-Port der magnetsensorintegrierten Schaltung. Vorzugsweise enthält die Motoranordnung ferner eine Spannungsreduzierschaltung 500, die konfiguriert ist für eine Reduzierung einer Ausgangsspannung einer Wechselstromversorgung 100 und für die Bereitstellung der reduzierten Spannung für die magnetsensorintegrierte Schaltung 400. Die magnetsensorintegrierte Schaltung 400 ist in der Nähe eines Läufers des Motors 200 angeordnet, um eine Änderung des Magnetfelds des Läufers zu erfassen.
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In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung, die auf den vorstehenden Ausführungsformen basiert, ist der Motor ein Synchronmotor, wobei die magnetsensorintegrierte Schaltung selbstverständlich nicht nur bei einem Synchronmotor verwendet werden kann, sondern auch bei anderen geeigneten Arten von Permanentmotoren, zum Beispiel bei einem bürstenlosen Gleichstrommotor. Wie 11 zeigt, hat der Synchronmotor einen Ständer und einen Läufer 11, der sich relativ zu dem Ständer drehen kann. Der Ständer hat einen Ständerkern 12 und eine Ständerwicklung 16, die um den Ständerkern 12 herumgeführt ist. Der Ständerkern 12 kann aus weichmagnetischen Werkstoffen hergestellt sein, zum Beispiel aus reinem Eisen, aus Gusseisen, aus Gussstahl, aus Elektrostahl und aus Siliziumstahl. Der Läufer 11 enthält einen Permanentmagnet. Der Läufer 11 arbeitet mit einer konstanten Drehgeschwindigkeit von 60 f/p (U/Minute) während einer Dauerbetriebsphase, wenn die Ständerwicklung 16 mit einer Wechselstromversorgung in Reihe geschaltet ist, wobei f eine Frequenz der Wechselstromversorgung und p die Anzahl von Polpaaren des Läufers angibt. In der Ausführungsform hat der Ständerkern 12 zwei gegensätzliche Pole 14. Jeder der Pole 14 hat einen Polbogen 15, eine Außenfläche des Läufers 11 liegt dem Polbogen 15 gegenüber, und zwischen der Außenfläche des Läufers 11 und dem Polbogen 15 ist ein im Wesentlichen einheitlicher Luftspalt gebildet. Der Begriff "im Wesentlichen einheitlicher Luftspalt" in der vorliegenden Beschreibung bedeutet, dass in dem Großteil des Raums zwischen dem Ständer und dem Läufer ein einheitlicher Luftspalt 13 gebildet ist und dass ein nicht einheitlicher Luftspalt in einem kleinen Teil des Raums zwischen dem Ständer und dem Läufer gebildet ist. Vorzugsweise kann eine Startnut 17, die konkav ist, in dem Polbogen 15 des Pols des Ständers angeordnet sein, und anstelle der Startnut 17 kann ein Teil des Polbogens 15 konzentrisch zu dem Läufer sein. Mit vorstehend beschriebener Konfiguration kann das nicht einheitliche Magnetfeld gebildet werden, eine Polachse S1 des Läufers hat einen Neigungswinkel relativ zu der zentralen Achse S2 des Pols des Ständers, wenn der Läufer ruht, und der Läufer kann immer dann, wenn der Motor unter der Wirkung der integrierten Schaltung mit Strom gespeist wird, über ein Startdrehmoment verfügen. Insbesondere bezieht sich der Begriff "Polachse S1 des Läufers" auf eine Grenze zwischen zwei Magnetpolen, die unterschiedliche Polarität aufweisen, und der Begriff "zentrale Achse S2 des Pols 14 des Ständers" bezieht sich auf eine Verbindungslinie, die durch zentrale Punkte der beiden Pole 14 des Ständers verläuft. In der Ausführungsform haben sowohl der Ständer als auch der Läufer zwei Magnetpole, wobei sich versteht, dass die Anzahl von Magnetpolen des Ständers nicht gleich der Anzahl von Magnetpolen des Läufers sein muss und dass der Ständer und der Läufer in anderen Ausführungsformen mehr Magnetpole aufweisen können, zum Beispiel 4 oder 6 Magnetpole. Es versteht sich auch, dass alternativ eine andere Art eines uneinheitlichen Luftspalts zwischen dem Läufer und dem Ständer gebildet sein kann.
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In einer Ausführungsform der Erfindung, die auf den vorstehenden Ausführungsformen basiert, ist die magnetsensorintegrierte Schaltung 30 konfiguriert für eine Steuerung des Zweirichtungsschalters 300 derart, dass der Zweirichtungsschalter aktiviert wird, wenn sich die Wechselstromversorgung 100 in einem positiven Halbzyklus befindet und die Polarität eines durch die Magnetfelderfassungsschaltung 20 erfassten Magnetfelds des Permanentläufers die erste Polarität ist oder wenn sich die Wechselstromversorgung 100 in einem negativen Halbzyklus befindet und die Polarität eines durch die Magnetfelderfassungsschaltung 20 erfassten Magnetfelds des Permanentläufers die zur ersten Polarität entgegengesetzte zweite Polarität ist, oder für eine Steuerung derart, dass der Zweirichtungsschalter 300 deaktiviert wird, wenn sich die Wechselstromversorgung 100 in einem negativen Halbzyklus befindet und die Polarität eines durch die Magnetfelderfassungsschaltung erfassten Magnetfelds des Permanentläufers die erste Polarität ist oder wenn sich die Wechselstromversorgung 100 in einem positiven Halbzyklus befindet und die Polarität eines durch die Magnetfelderfassungsschaltung erfassten Magnetfelds des Permanentläufers die zur ersten Polarität entgegengesetzte zweite Polarität ist.
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Vorzugsweise ist die Ausgangssteuerschaltung 30 konfiguriert für eine Steuerung eines Stroms dahingehend, dass der Strom von der integrierten Schaltung zu dem Zweirichtungsschalter 300 fließt, wenn sich ein von der Wechselstromversorgung 100 ausgegebenes Signal in einem positiven Halbzyklus befindet und die Polarität eines durch die Magnetfelderfassungsschaltung 20 erfassten Magnetfelds des Permanentläufers die erste Polarität ist, oder für eine Steuerung eines Stroms dahingehend, dass der Strom von dem Zweirichtungsschalter 300 zu der integrierten Schaltung fließt, wenn sich ein von der Wechselstromversorgung 100 ausgegebenes Signal in einem negativen Halbzyklus befindet und die Polarität eines durch die Magnetfelderfassungsschaltung 20 erfassten Magnetfelds des Permanentläufers eine zur ersten Polarität entgegengesetzte zweite Polarität ist. Es versteht sich, dass der aus der integrierten Schaltung und in die integrierte Schaltung fließende Strom den Fall einschließt, in welchem ein Laststrom während der gesamten Zeitspanne hindurchfließt, und den Fall, in welchem ein Laststrom nur während eines Teils der Zeitspanne hindurchfließt, wenn der Permanentläufer die erste Polarität aufweist und die Wechselstromversorgung sich in einem positiven Halbzyklus befindet oder wenn der Permanentläufer die zweite Polarität aufweist und die Wechselstromversorgung sich in einem negativen Halbzyklus befindet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Zweirichtungsschalter 300 als Trioden-Wechselstrom-Halbleiterschalter (TRIAC) ausgeführt, die Gleichrichterschaltung 60 ist als eine Schaltung ausgeführt, wie sie in 8 gezeigt ist, und die Ausgangssteuerschaltung ist als eine Schaltung ausgeführt, wie sie in 4 gezeigt ist. Ein Stromeingangsanschluss des ersten Schalters 31 in der Ausgangssteuerschaltung 30 ist mit dem Spannungsausgangsanschluss des Vollwellenbrückengleichrichters 61 verbunden, und ein Stromausgangsanschluss des zweiten Schalters 32 ist mit dem Erdungsausgangsanschluss des Vollwellenbrückengleichrichters 61 verbunden. In einem positiven Halbzyklus eines von der Wechselstromversorgung 100 ausgegebenen Signals und wenn die Magnetfelderfassungsschaltung 20 einen niedrigen Pegel ausgibt, wird in der Steuerschaltung 30 der erste Schalter 31 aktiviert und der zweite Schalter 32 deaktiviert, und es fließt ein Strom von dem zweiten Ausgangs-Port durch die Wechselstromversorgung 100, den Motor 200, einen ersten Eingangsanschluss der integrierten Schaltung 400, eine Spannungsreduzierschaltung, einen Ausgangsanschluss der zweiten Diode 612 des Vollwellenbrückengleichrichters 61, den ersten Schalter 31 der Ausgangssteuerschaltung 30 zu dem Zweirichtungsschalter 300 und zurück zu der Wechselstromversorgung 100. Wenn der TRIAC angeschaltet wird, wird ein serieller Zweig, der durch die Spannungsreduzierschaltung 500 und die magnetsensorintegrierte Schaltung 400 gebildet wird, kurzgeschlossen und die magnetsensorintegrierte Schaltung 400 stoppt die Ausgabe, weil keine Versorgungsspannung vorhanden ist, wohingegen der TRIAC immer noch angeschaltet ist, wenn kein Ansteuerungsstrom zwischen einer Steuerelektrode und einer ersten Anode desselben vorhanden ist, da ein zwischen seinen beiden Anoden fließender Strom ausreichend hoch ist (höher als ein Haltestrom desselben). Wenn sich das von der Wechselstromversorgung 100 eingegebene Signal in einem negativen Halbzyklus befindet und die Magnetfelderfassungsschaltung 20 einen hohen Pegel ausgibt, wird der erste Schalter 31 deaktiviert und der zweite Schalter 32 aktiviert, und ein Strom aus der Wechselstromversorgung 100 fließt von dem Zweirichtungsschalter 300 durch den zweiten Schalter 32 der Ausgangssteuerschaltung 30, den Erdungsausgangsanschluss der ersten Diode 611 des Vollwellenbrückengleichrichters 61, den ersten Eingangsanschluss der integrierten Schaltung 400, den Motor 200 zu dem zweiten Ausgangs-Port und zurück zu der Wechselstromversorgung 100. Wenn der TRIAC 300 angeschaltet ist, stoppt die magnetsensorintegrierte Schaltung 400 ähnlich die Ausgabe, um kurzgeschlossen zu werden, währen der TRIAC noch angeschaltet ist. Wenn sich ein von der Wechselstromversorgung 100 ausgegebenes Signal in einem positiven Halbzyklus befindet und die Magnetfelderfassungsschaltung 20 einen hohen Pegel ausgibt oder wenn sich das von der Wechselstromversorgung 100 ausgegebene Signal in einem negativen Halbzyklus befindet und die Magnetfelderfassungsschaltung 20 einen niedrigen Pegel ausgibt, werden der erste Schalter 31 und auch der zweite Schalter 32 in der Ausgangssteuerschaltung 30 deaktiviert und der TRIAC 300 abgeschaltet. Auf diese Weise kann die Ausgangssteuerschaltung 30 die integrierte Schaltung basierend auf der Polarität der Wechselstromversorgung 100 und basierend auf der Magnetfelderfassungsinformation steuern, so dass die integrierte Schaltung den Zweirichtungsschalter 300 zum Umschalten zwischen einem Aktivierungszustand und einem Deaktivierungszustand in einer vorgegeben Weise steuert, wodurch ein Erregungsmodus der Ständerwicklung 16 derart gesteuert wird, dass das durch den Ständer generierte geänderte Magnetfeld zu einer Position des Magnetfelds des Läufers passt und den Läufer mitschleppt, so dass sich der Läufer in einer Richtung dreht, wodurch ermöglich wird, dass sich der Läufer jedes Mal, wenn der Motor angeschaltet wird, in einer festen Richtung dreht.
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Die magnetsensorintegrierte Schaltung gemäß der Ausführungsform der Erfindung hat mindestens vier Ports, die sich aus dem Gehäuse erstrecken, nämlich die Eingangs-Ports, den ersten Ausgangs-Port und den zweiten Ausgangs-Port. Weiterhin vorzugsweise hat die magnetsensorintegrierte Schaltung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung genau vier Ports, d.h. den ersten Eingangs-Port, den zweiten Eingangs-Port, den ersten Ausgangs-Port und den zweiten Ausgangs-Port.
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Bei einer Motoranordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können der Motor und der Zweirichtungsschalter über die externe Wechselstromversorgung in Reihe geschaltet sein, und ein erster serieller Zweig, der durch den Motor und den Zweirichtungsschalter gebildet wird, ist mit einem zweiten seriellen Zweig, der durch die Spannungsreduzierschaltung und die magnetsensorintegrierte Schaltung gebildet wird, parallelgeschaltet. Der Ausgangs-Port der magnetsensorintegrierten Schaltung ist mit dem Zweirichtungsschalter verbunden, um den Zweirichtungsschalter zu steuern, so dass dieser in einer vorgegebenen Weise zwischen dem Aktivierungszustand und dem Deaktivierungszustand schaltet, wodurch der Erregungsmodus der Ständerwicklung gesteuert wird.
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Die Motoranordnung gemäß der Ausführungsform der Erfindung kann bei einer Pumpe, einem Gebläse, einem Haushaltsgerät und einem Fahrzeug angewendet werden, ohne Beschränkung hierauf. Dabei kann das Haushaltsgerät zum Beispiel eine Waschmaschine, ein Geschirrspüler, ein Dunstabzug oder ein Abzugsgebläse sein.
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Wenngleich die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung am Beispiel der Verwendung der integrierten Schaltung in einem Motor beschrieben wurden, ist das Anwendungsgebiet der integrierten Schaltung gemäß der Erfindung vorliegend nicht begrenzt.
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Es sollte beachtet werden, dass die Elemente in der vorliegenden Beschreibung schrittweise erläutert wurden, wobei bei jedem Element die Unterschiede zu den anderen Elementen herausgestellt wurden und wobei sich gleiche oder ähnliche Elemente aufeinander beziehen können.
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Ebenso sollte beachtet werden, dass Beziehungsbegriffe wie "erste/r/s", "zweite/r/s" und dergleichen vorliegend lediglich verwendet wurden, um Einheiten oder Abläufe voneinander zu unterscheiden, ohne damit implizieren zu wollen, dass zwischen den Einheiten oder Abläufen eine tatsächliche Beziehung besteht. Ferner sind Begriffe wie "enthalten", "umfassen" und weitere Varianten nicht-exklusiv, weshalb ein Prozess, ein Verfahren, ein Gegenstand oder eine Vorrichtung, die eine Mehrzahl von Elementen umfassen, nicht nur die beschriebenen Elemente aufweisen, sondern auch andere oder weitere Elemente, die nicht ausdrücklich aufgezählt sind oder die inhärente Elemente des Prozesses, Verfahrens, Gegenstands oder der Vorrichtung sein können. Ohne eine explizite anderweitige Einschränkung ist der Begriff "enthaltend bzw. umfassend ein ..." in dem Sinne zu verstehen, dass außer den aufgezählten Elementen noch weitere Elemente in dem Prozess, Verfahren, Gegenstand oder in der Vorrichtung vorhanden sein können.
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Die Erfindung wurde anhand der vorstehenden Ausführungsformen erläutert. Der Fachmann wird erkennen, dass innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung zahlreiche Modifikationen möglich sind, so dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern dem größtmöglichen Schutzumfang entspricht, der mit den vorliegend beschriebenen Prinzipien und neuartigen Merkmalen vereinbar ist.
