DE4344449A1

DE4344449A1 - Commutating circuit for control of brushless electric motor

Info

Publication number: DE4344449A1
Application number: DE4344449A
Authority: DE
Inventors: Frank Hoenes; Dieter Raisch
Original assignee: Kautt and Bux KG
Current assignee: HOENES, FRANK, 71254 DITZINGEN, DE RAISCH, DIETER,
Priority date: 1993-12-24
Filing date: 1993-12-24
Publication date: 1995-06-29

Abstract

A comparator circuit (5) carried out a plausibility test, which compares the control signals which are supplied to the winding (L11, L12, L13) with predeterminable signals. The predeterminable signals entered in the comparator circuit (5) are selected depending on the controlled motor type. The commutating circuit (1) includes an input unit (7) for the input of predeterminable signals. The predeterminable signals can be established externally and then supplied to the commutating circuit (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kommutierungsschaltung zur Ansteuerung eines bürstenlosen Motors gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a commutation circuit to control a brushless motor according to Preamble of claim 1.

Kommutierungsschaltungen der hier angesprochenen Art sind bekannt. Sie weisen jedoch den Nachteil auf, daß insbesondere bei der Umschaltung bei spielsweise von +300 V auf Masse, sehr viele Stö rungen auftreten, die zu einer Gefährdung der Schaltung beziehungsweise des angetriebenen Motors führen.Commutation circuits of those addressed here Kind are known. However, they have the disadvantage on that especially when switching at for example from +300 V to ground, a lot of interference occur that endanger the Circuit or the driven motor to lead.

Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung eine Kom mutierungsschaltung zu schaffen, die diese Nach teile nicht aufweist, insbesondere eine sichere An steuerung des Motors erlaubt.In contrast, it is an object of the invention a Kom mutation circuit to create this after parts does not have, especially a safe type control of the motor allowed.

Diese Aufgabe wird bei einer Kommutierungsschaltung der eingangs genannten Art mit Hilfe der in An spruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Dadurch, daß mittels einer Vergleichsschaltung eine Plausibili tätsprüfung durchgeführt wird, ist es ermöglicht, die den der Motorsteuerung dienenden Endstufen zu geführten Steuersignale mit einem Muster von vorbe stimmten Signalen zu vergleichen. Unerwünschte An steuersignale lassen sich auf diese Weise unter drücken, so daß beispielsweise ein Kurzschluß innerhalb einer Endstufe bei der Ansteuerung des Motors mit hoher Sicherheit vermieden werden kann.This task is done with a commutation circuit of the type mentioned at the beginning with the help of An pronounced 1 solved characteristics. As a result of that a plausibility by means of a comparison circuit is carried out, it is possible the power stages used for motor control led control signals with a pattern of vorbe agreed signals to compare. Unwanted to control signals can be stored in this way press so that, for example, a short circuit within a power amplifier when controlling the Motor can be avoided with high security.

Bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel der Kommu tierungsschaltung, bei der in Abhängigkeit von dem angesteuerten Motor vorbestimmbare Signale der Ver gleichsschaltung eingegeben werden können. Auf diese Weise läßt sich eine individuelle Anpassung der Kommutierungsschaltung an den jeweiligen Motor erreichen, so daß eine sehr hohe Funktionssicher heit erreicht werden kann, wobei Störungen mit ho her Sicherheit vermieden werden.An embodiment of the commu is preferred tion circuit in which, depending on the controlled motor predeterminable signals of the Ver synchronization can be entered. On this way an individual adjustment can be made the commutation circuit to the respective motor achieve so that a very high reliability unit can be achieved, interference with ho forth security can be avoided.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Kommutierungsschaltung ist eine Überstromerfas sungseinrichtung vorgesehen, die bei der Ansteue rung des Motors auftretende Überströme erfaßt, so daß eine zusätzliche Sicherheit zur Vermeidung von Störungen, die auf einem Kurzschluß oder auch auf einer Überlastung des Motors beruhen, gegeben ist.In a further preferred embodiment of the Commutation circuit is an overcurrent detection sungseinrichtung provided in the control tion of the motor occurring overcurrents detected, so that additional security to avoid Faults that are due to a short circuit or even an overload of the motor is given.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Kommutierungsschaltung sind einerseits ein Integra tor und andererseits ein Komparator vorgesehen, die mit der Stromerfassungseinrichtung zusammenwirken. Mit Hilfe dieser Baugruppen können einerseits eine langanhaltende Überlastung des Motors, andererseits rasch ansteigende Ströme, beispielsweise ein Kurz schluß, unabhängig von einander erfaßt werden, so daß eine flexible Reaktion auf derartige Störungen möglich ist.In a further preferred embodiment of the On the one hand, commutation circuits are an integra gate and on the other hand, a comparator provided that cooperate with the current detection device. With the help of these modules on the one hand long-lasting overload of the motor, on the other hand rapidly increasing currents, for example a short conclusion, independently of one another, so that a flexible response to such disruptions is possible.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Kommu tierungsschaltung wird deshalb bevorzugt, weil mit tels einer Modulatorschaltung die Leistungseinstel lung des Motors auf einfache Weise realisierbar ist, indem das Ausgangssignal des Modulators dem an den Motor abgegebenen Ausgangssignal der Kommutie rungsschaltung überlagerbar ist. Es zeigt sich also, daß die Ansteuerung des Motors ohne großen zusätzlichen Aufwand möglich ist, während sich, wie oben beschrieben, Störungen vermeiden lassen.Another preferred embodiment of the commu tation circuit is preferred because with the power settings using a modulator circuit the motor can be implemented in a simple manner is by the output signal of the modulator to the the output signal of the commutation output by the motor circuit is superimposed. It appears So that the control of the motor without much additional effort is possible, while how described above, have faults avoided.

Besonders bevorzugt wird schließlich ein Ausfüh rungsbeispiel der Kommutierungsschaltung, die sowohl für Rechts- und/oder Linkslauf des Motors als auch zu dessen Abbremsung verwendbar ist. Es zeigt sich, daß die Schaltung für verschiedenste Ansteuervarianten einsetzbar ist, wobei Störungen mit hoher Sicherheit vermeidbar sind.Finally, an embodiment is particularly preferred Example of the commutation circuit, the for both clockwise and / or counterclockwise rotation of the motor and can also be used to slow it down. It shows that the circuit for various Control variants can be used, with disturbances can be avoided with a high degree of certainty.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.Further refinements of the invention result from the other subclaims.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer einzi gen Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Kommutierungs schaltung, die mit einem anwenderspezifischen Schaltkreis sowie mit einer der Ansteuerung des bürstenlosen Motors dienenden Endstufe kombiniert ist.The invention is based on a single gene explained in more detail. This shows a schematic block diagram of a commutation circuit with a user-specific Circuit as well as with one of the control of the brushless motor-serving output stage combined is.

Die durch eine gestrichelte Linie abgegrenzte Kom mutierungsschaltung 1 umfaßt mehrere, hier ledig lich angedeutete Baugruppen, nämlich eine Steuer schaltung 3, die eine Vergleichsschaltung 5 mit ei ner Eingabeeinrichtung 7 sowie eine Totzeitschal tung 9 und eine Pufferschaltung 11 umfaßt. Weiter hin sind eine Zeitsteuerung 13 sowie eine als Puls weitenmodulator 15 ausgebildete Modulatorschaltung vorhanden, schließlich ein Interface 17. Über diese Baugruppe ist die Kommutierungsschaltung 1 mit ei nem motor- beziehungsweise anwenderspezifischen Schaltkreis 19 verbunden, der durch eine gestri chelte Linie angedeutet ist.The delimited by a dashed line mutation circuit 1 comprises several, here only Lich indicated modules, namely a control circuit 3 , the comparison circuit 5 with egg ner input device 7 and a dead time circuit device 9 and a buffer circuit 11 . A timer 13 and a modulator circuit designed as a pulse width modulator 15 are also present, and finally an interface 17 . Via this module, the commutation circuit 1 is connected to a motor-specific or user-specific circuit 19 , which is indicated by a dashed line.

Die Zeitsteuerung 13 kann eine interne Taktquelle aufweisen. Hier ist allerdings eine externe Takt quelle 21, beispielsweise eine Quarzschaltung vor gesehen.The timing controller 13 can have an internal clock source. Here, however, an external clock source 21 , for example a quartz circuit, is seen before.

Der Kommutierungsschaltung 1 sind hier drei gleich aufgebaute Endstufen 23, 25 und 27 zugeordnet, von denen lediglich die erste Endstufe 23 durch ihre Leistungstransistoren T3′ und T6′ angedeutet ist. Bei den Endstufen handelt es sich um übliche Lei stungsverstärker, die als Standard-Gegentakt-End stufen realisiert sind.The commutation circuit 1 here have three identically constructed output stages 23 , 25 and 27 , of which only the first output stage 23 is indicated by its power transistors T3 'and T6'. The output stages are conventional power amplifiers that are implemented as standard push-pull output stages.

Die erste Endstufe 23 ist über als T3 und T6 ge kennzeichnete Ausgänge der Steuerschaltung 3, die zweite Endstufe über Ausgänge T2 und T5 und schließlich die dritte Endstufe 27 über Ausgänge T1 und T4 ansteuerbar.The first output stage 23 can be controlled via outputs of the control circuit 3 identified as T3 and T6, the second output stage via outputs T2 and T5 and finally the third output stage 27 via outputs T1 and T4.

Die Endstufen steuern die hier nur beispielhaft in Sternschaltung, wiedergegebenen Wicklungen des Mo tors an. Hier sind die Anschlüsse L11, L12 und L13 der auch in Dreiecksschaltung realisierten Spulen des Motors schematisch angedeutet, die über die Ausgänge L11, L12 und L13 der Endstufen 23, 25 und 27 angesteuert werden. The output stages control the windings of the motor shown here in star connection only as an example. Here, the connections L11, L12 and L13 of the coils of the motor, which are also realized in a delta connection, are indicated schematically and are controlled via the outputs L11, L12 and L13 of the output stages 23 , 25 and 27 .

Die Kommutierungsschaltung 1 weist drei Eingänge auf, die mit 1, 2 und 3 angedeutet sind und die über entsprechende Leitungen mit den Anschlüssen HS1, HS2 und HS3 der Steuerschaltung 3 in Verbin dung stehen.The commutation circuit 1 has three inputs, which are indicated by 1 , 2 and 3 and which are connected to the connections HS1, HS2 and HS3 of the control circuit 3 via corresponding lines.

Die Zeitsteuerung 13 gibt über Leitungen 29 Signale CLK an die Steuerschaltung 3 und über Leitungen 31 und 33 Signale an den Pulsweitenmodulator 15 und an das Interface 17 ab. Das Interface 17 ist über eine Leitung 35 mit dem Pulsweitenmodulator 15 und dieser über eine Leitung 37 mit der Steuerschaltung 3 ver bunden. Weitere Leitungen 39, 41, 43, 45 und 47 verbinden das Interface 17 mit der Steuerschaltung 3. Die Endstufen liegen gemeinsam an der Versor gungsleitung +A und andererseits an dem gemeinsamen Versorgungsanschluß -A. Der Anschluß +A liegt bei spielsweise an einer Spannung von +300 V und der Anschluß -A an Masse. Den Endstufen 23, 25 und 27 wird beispielsweise eine Versorgungsspannung von +15 V zugeführt. Am Anschluß -A ist hier ein Wider stand R vorgesehen, der Teil einer Stromerfassungs einrichtung 49, die einen Verstärker 50 und einen Komparator 51 umfaßt, der als Kurzzeitüberwachungs schaltung dient. Andererseits ist ein Integrator 53 vorgesehen, der als Langzeitüberwachungsschaltung herangezogen wird und dessen Ausgangssignal über eine Leitung 55 mit einer Klemme An3 des anwender spezifischen Schaltkreises 19 verbunden ist. Der Integrator 53 dient also der Stromerfassung, wobei eine Spitzenwerterfassung unterbleibt. Das Signal auf der Leitung ist ein Analogsignal, das dem Strom entspricht; es dient der Regelung und Überwachung des Systems. Der Komparator 51 steht über eine Lei tung 57 ebenfalls mit dem anwenderspezifischen Schaltkreis 19, zusätzlich mit der Kommutierungs schaltung 1 in elektrisch leitender Verbindung.The timer 13 outputs signals CLK to the control circuit 3 via lines 29 and signals to the pulse width modulator 15 and to the interface 17 via lines 31 and 33 . The interface 17 is connected via a line 35 with the pulse width modulator 15 and this via a line 37 with the control circuit 3 connected. Further lines 39 , 41 , 43 , 45 and 47 connect the interface 17 to the control circuit 3 . The output stages are common to the supply line + A and on the other hand to the common supply connection -A. The connection + A is for example at a voltage of +300 V and the connection -A to ground. The output stages 23 , 25 and 27 are supplied with a supply voltage of +15 V, for example. At the terminal -A here an opposing R was provided, part of a current detection device 49 , which comprises an amplifier 50 and a comparator 51 , which serves as a short-term monitoring circuit. On the other hand, an integrator 53 is provided, which is used as a long-term monitoring circuit and whose output signal is connected via a line 55 to a terminal An3 of the user-specific circuit 19 . The integrator 53 thus serves for current detection, with no peak value detection. The signal on the line is an analog signal that corresponds to the current; it serves to regulate and monitor the system. The comparator 51 is also connected to the user-specific circuit 19 via a line 57 , in addition to the commutation circuit 1 in an electrically conductive connection.

Durch die Stromerfassungseinrichtung 49 beziehungs weise durch deren auch als Shunt-Widerstand be zeichneten Widerstand R ergibt sich eine Potential- Verschiebung an dem der Klemme -A abgewandten Ende des Widerstands R. Bei der in der Figur dargestell ten Ausführungsform der Leistungstransistoren sind die erforderlichen Freilaufdioden nicht eingezeich net. Sie liegen parallel zu den unteren Leistungs transistoren T6, T5, T4 der Endstufen. Und sie sind damit auf ihrer einen Seite mit den Klemmen L11, L12 und L13 und auch ihre andere Seite untereinan der verbunden und liegen an dem Widerstand R und zwar auf dessen der Klemme -A abgewandten Seite. Das heißt, der über die Freilaufdioden fließende Strom wird von dem Shunt erfaßt, was zu gewissen Meßfehlern führt.By the current detection device 49 , as by its also referred to as a shunt resistor R results in a potential shift at the end of the resistor R facing away from the terminal -A. In the embodiment of the power transistors shown in the figure, the required freewheeling diodes are not drawn in. They are parallel to the lower power transistors T6, T5, T4 of the output stages. And they are thus connected on one side to the terminals L11, L12 and L13 and also their other side to each other and are connected to the resistor R on the side facing away from the terminal -A. This means that the current flowing through the freewheeling diodes is detected by the shunt, which leads to certain measurement errors.

Als Schaltungsalternative bietet sich daher die Möglichkeit an, die Freilaufdioden, wie eben be schrieben, einerseits an den Klemmen L11, L12 und L13 anzuschließen, andererseits aber an die Klemme -A zu legen, so daß also der Freilaufstrom nicht mehr über den Shunt-Widerstand R fließt und Meßfeh ler somit vermieden werden.The circuit alternative is therefore the Possibility to use the freewheeling diodes, just like wrote, on the one hand at terminals L11, L12 and Connect L13, but on the other hand to the terminal -A, so that the freewheeling current is not more flows through the shunt resistor R and measuring error thus avoided.

Der anwenderspezifische Schaltkreis 19 weist hier folgende Baugruppen auf:
Eine beispielsweise als IC ausgebildete Regler schaltung 59 steht über entsprechende Leitungen 61 bis 77 mit dem Interface 17 der Kommutierungsschal tung 1 in elektrisch leitender Verbindung. Der Reg lerschaltung 59 wird über eine Resetschaltung 79 über eine Leitung 81 ein Resetsignal R zugeführt, welches auch über eine Leitung 83 der Kommutie rungsschaltung 1 zugeleitet wird und dort an der Zeitsteuerung 13, der Steuerschaltung 3, dem Puls weitenmodulator 15 und an dem Interface 17 anliegt.The user-specific circuit 19 here has the following modules:
A controller circuit 59 , for example in the form of an IC, is connected via corresponding lines 61 to 77 to the interface 17 of the commutation circuit 1 in an electrically conductive connection. The regulator circuit 59 is fed via a reset circuit 79 via a line 81 to a reset signal R, which is also supplied via a line 83 to the commutation circuit 1 and there at the time control 13, the control circuit 3 , the pulse width modulator 15 and at the interface 17th is present.

Die Resetschaltung 79 erfaßt über eine in der Figur nicht dargestellte Detektorleitung das Potential auf der +5 V-Versorgungsleitung, insbesondere bei den sicherheitsrelevanten Baugruppen der Steuerschal tung, beispielsweise bei der Steuerschaltung 3 und/oder bei der Reglerschaltung 59. Der auf der Versorgungsleitung erfaßte Potentialwert wird mit einem der Resetschaltung eingebbaren Referenzwert verglichen. Sollte dieser unterschritten werden, wird ein Resetsignal, vorzugsweise für einen vorge gebenen Zeitraum, abgegeben. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß bei Schwankungen der Spannungs versorgung alle sicherheitsrelevanten Baugruppen der Schaltung, die möglicherweise unterschiedlich auf Potentialschwankungen reagieren, gleichzeitig einen Reset durchführen und in einen definierten Zustand übergehen.The reset circuit 79 detects the potential on the +5 V supply line, in particular in the safety-relevant modules of the control circuit, for example in the control circuit 3 and / or in the regulator circuit 59, via a detector line (not shown). The potential value recorded on the supply line is compared with a reference value that can be input into the reset circuit. If this falls below, a reset signal is issued, preferably for a predetermined period. In this way it is ensured that, in the event of fluctuations in the voltage supply, all safety-relevant assemblies in the circuit, which may react differently to potential fluctuations, simultaneously perform a reset and change to a defined state.

Der Reglerschaltung 59 - in die die Stromerfassungs einrichtung 49 auch integriert werden kann - können geeignete Steuersignale zugeleitet werden, bei spielsweise über einen Eingang L/R ein Signal, wel ches den Linkslauf beziehungsweise den Rechtslauf des Motors bewirkt. Über einen Eingang B der Reg lerschaltung 59 kann ein Bremssignal aufgegeben werden. Ein Ausgang LED der Reglerschaltung 59 kann der Anzeige eines Überstroms beziehungsweise einer Übertemperatur dienen, beispielsweise mittels einer Leuchtdiode 91, die über einen Widerstand 93 an steuerbar ist. Die Reglerschaltung 59 kann über eine Leitung 95 mit einer Temperaturüberwachungs schaltung 97 verbunden sein, die hier zwei in Reihe geschaltete Widerstände 99 und 101 aufweist, wobei letzterer regel- bzw. veränderbar ist. Die Wider stände liegen zwischen einer Versorgungsspannung von beispielsweise +5 V und Masse.The control circuit 59 - into which the current detection device 49 can also be integrated - suitable control signals can be supplied, for example via a L / R input, a signal which causes the left-hand rotation or the right-hand rotation of the motor. A brake signal can be applied via an input B of the regulator circuit 59 . An output LED of the control circuit 59 can be used to indicate an overcurrent or an overtemperature, for example by means of a light-emitting diode 91 which can be controlled via a resistor 93 . The regulator circuit 59 can be connected via a line 95 to a temperature monitoring circuit 97 , which here has two resistors 99 and 101 connected in series, the latter being controllable or changeable. The resistances are between a supply voltage of, for example, +5 V and ground.

An die Eingänge An1 und An2 der Reglerschaltung 59 können Signale angelegt werden, die der Vorgabe von Drehzahl und Drehmoment dienen. Hier ist - gestri chelt - jeweils ein veränderbarer Widerstand vorge sehen, wobei der Widerstand 103 der Drehzahl regelung und der Widerstand 105 der Drehmomentrege lung dienen mag. Die Widerstände liegen zwischen einer Versorgungsspannung von beispielsweise +5 V und Masse.Signals can be applied to the inputs An1 and An2 of the controller circuit 59 , which serve to specify the speed and torque. Here is a dashed line - a variable resistor is provided, whereby the resistor 103 may control the speed and the resistor 105 may serve to regulate the torque. The resistors are between a supply voltage of, for example, +5 V and ground.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein Ausgangssignal der Zeitsteuerung 13 der Kommu tierungsschaltung 1 über eine Leitung 107 an die anwenderspezifische Baugruppe 19 beziehungsweise deren Regelschaltung 59 geleitet.In the exemplary embodiment shown here, an output signal from the time control 13 of the commutation circuit 1 is passed via a line 107 to the user-specific assembly 19 or its control circuit 59 .

Zur Vervollständigung der gesamten Schaltung ist hier lediglich skizziert ein Netzteil 109 angedeu tet, welches über die Leitungen 111 und 113 mit ei ner Netzspannung verbunden ist. Das Netzteil er zeugt die Versorgungsspannung +A und -A für die Endstufen 23, 25 und 27 beziehungsweise 117 bezie hungsweise für die Spulen L11, L12 und L13 des Mo tors, die Spannung von beispielsweise +15 V für die interne Versorgung der Endstufen und schließlich die Spannung +5 V zur Versorgung der verschiedenen Baugruppen.To complete the entire circuit, only a sketch of a power supply 109 is indicated here, which is connected via lines 111 and 113 to a mains voltage. The power supply unit generates the supply voltage + A and -A for the output stages 23 , 25 and 27 or 117 or for the coils L11, L12 and L13 of the motor, the voltage of, for example, +15 V for the internal supply of the output stages and finally the voltage +5 V to supply the various modules.

In der Darstellung ist noch angedeutet, daß die Pulsweitenmodulatorschaltung 15 über eine Leitung 115 mit einer an einer Klemme +A′ liegenden Span nungsregelung 117 verbunden sein kann, die dazu dient, die den Endstufen, 23, 25 und 27 zugeführte Spannung +A an eine gewünschte Leistungsabgabe des Motors anzupassen.In the illustration, it is also indicated that the pulse width modulator circuit 15 can be connected via a line 115 to a voltage regulator 117 located at a terminal + A ', which serves to supply the output stages 23 , 25 and 27 with voltage + A to a Adjust the desired power output of the engine.

Zur Vervollständigung sei hier noch erwähnt, daß die Kommutierungsschaltung 1 und die Reglerschal tung 59 mit der vom Netzteil 109 abgegebenen Span nung von beispielsweise +5 V versorgt werden.To complete it should also be mentioned here that the commutation circuit 1 and the regulator circuit 59 are supplied with the voltage output by the power supply 109 of, for example, +5 V.

Im folgenden wird auf die Funktion der gesamten Schaltung näher eingegangen:
Die Kommutierungsschaltung 1 dient dazu, einen bür stenlosen Motor, dessen Wicklungsanschlüsse hier mit L11, L12 und L13 angedeutet sind, über die End stufen 23, 25 und 27 anzusteuern. Auf geeignete, bekannte Weise wird die Rotorposition erfaßt, wobei beispielsweise Hall-Sensoren eingesetzt werden, de ren Ausgangssignale an die Klemmen 1, 2 und 3 der Kommutierungsschaltung 1 gelegt werden und so an den Eingängen HS1, HS2 und HS3 der Steuerschaltung 3 liegen.The function of the entire circuit is discussed in more detail below:
The commutation circuit 1 is used to drive a brushless motor, the winding connections of which are indicated here with L11, L12 and L13, via the end stages 23 , 25 and 27 . The rotor position is detected in a suitable, known manner, using, for example, Hall sensors, de ren output signals are applied to terminals 1 , 2 and 3 of the commutation circuit 1 and are thus at the inputs HS1, HS2 and HS3 of the control circuit 3 .

Die Steuerschaltung 3 steuert über die Ausgänge T1, T2, T3, T4, T5 und T6 die Eingänge T3 und T6 der ersten Endstufe 23, die Eingänge T2 und T5 der zweiten Endstufe 25 und die Eingänge T1 und T4 der dritten Endstufe 27 an.The control circuit 3 controls the inputs T3 and T6 of the first output stage 23 , the inputs T2 and T5 of the second output stage 25 and the inputs T1 and T4 of the third output stage 27 via the outputs T1, T2, T3, T4, T5 and T6.

In der Vergleichsschaltung 5 wird eine Plausibili tätsprüfung durchgeführt. Die Vergleichsschaltung 5 erfaßt über die Eingänge 1, 2 und 3 die momentane Position des Rotors und prüft, ob die von der Steu erschaltung 3 vorgesehenen Ansteuersignale für die Endstufen plausibel sind. Dazu werden der Ver gleichsschaltung über eine Eingabeeinrichtung 7 Si gnalmuster vorgegeben, die bei der fehlerlosen An steuerung der Endstufen grundsätzlich möglich sind.A plausibility check is carried out in the comparison circuit 5 . The comparison circuit 5 detects via inputs 1 , 2 and 3 the current position of the rotor and checks whether the control signals provided by the control circuit 3 are plausible for the output stages. For this purpose, the comparison circuit is preset via an input device 7 signal patterns which are fundamentally possible in the faultless control of the output stages.

Die Kommutierungsschaltung 1 ist vorzugsweise als integrierte Schaltung ausgeführt, die auf digitaler Basis arbeitet. Es ist also möglich, über drei Ein gänge acht Ansteuerungsvarianten zu unterscheiden, von denen beispielsweise sechs während der An steuerung der Endstufen nicht zu einem Fehler füh ren, während zwei redundante Varianten gegeben sind, die ebenfalls zu keinem Fehler bei der An steuerung des Motors, insbesondere zu keinem Kurz schluß führen.The commutation circuit 1 is preferably designed as an integrated circuit that works on a digital basis. It is therefore possible to distinguish between eight control variants via three inputs, six of which, for example, do not lead to an error during the control of the output stages, while there are two redundant variants which also do not result in an error when controlling the motor, in particular do not lead to a short circuit.

Die Plausibilitätsprüfung wird so durchgeführt, daß der erste Leistungstransistor T3′ und der zweite Leitungstransistor T6′ der ersten Endstufe 23 über die Ausgangsklemmen T1 und T3 weder gleichzeitig noch unmittelbar nacheinander angesteuert bezie hungsweise durchgeschaltet werden. Die Transistoren T3′ und T6′ sind mit den Ausgängen T3 und T6 der Steuerschaltung 3 über jeweils eine Ansteuerschal tung 119 beziehungsweise 121 verbunden, die mit der Energieversorgung +A beziehungsweise -A in elek trisch leitender Verbindung stehen. Die Leistungs transistoren T3′ und T6′ liegen in Reihe zwischen den Anschlußklemmen +A und -A; an ihrem Verbin dungspunkt ist die Anschlußklemme L11 der ersten Endstufe 1 vorgesehen, die mit der Wicklung L11 des Motors verbunden ist. Wenn also die Leistungstran sistoren T3′ und T6′ unmittelbar nacheinander ange steuert würden, ergäbe sich ein Kurzschluß, wenn der eine Transistor noch nicht ganz sperrt, während der andere Transistor schon leitend wird. Diesen Zustand vermeidet die Steuerschaltung 3, indem auf grund der Plausibilitätsprüfung vermieden wird, daß ein Ausgangssignal, welches der Ansteuerung des einen Transistors diente, unmittelbar auf ein Aus gangssignal der Steuerschaltung 3 folgt, welches der Ansteuerung des anderen Transistors dient.The plausibility check is carried out in such a way that the first power transistor T3 'and the second line transistor T6' of the first output stage 23 are neither driven nor switched through the output terminals T1 and T3 simultaneously or immediately one after the other. The transistors T3 'and T6' are connected to the outputs T3 and T6 of the control circuit 3 via a control circuit 119 and 121 , respectively, which are in an electrically conductive connection with the energy supply + A and -A. The power transistors T3 'and T6' are in series between the terminals + A and -A; at its connec tion point, the terminal L11 of the first output stage 1 is provided, which is connected to the winding L11 of the motor. So if the power transistors T3 'and T6' were controlled immediately one after the other, there would be a short circuit if one transistor is not yet completely blocked while the other transistor is already conducting. This state is avoided by the control circuit 3 by avoiding on the basis of the plausibility check that an output signal, which was used to control the one transistor, immediately follows an output signal from the control circuit 3 , which serves to control the other transistor.

Dadurch, daß die Steuerschaltung 3 mit der Ver gleichsschaltung 5 ausgestattet ist, können die Endstufen 23, 25 und 27 einfach ausgebildet werden, da hier auf irgendwelche Überwachungsschaltungen, die einen Kurzschluß der Endstufentransistoren ver meiden sollen, in der Regel verzichtet werden kann. Dadurch können die Kosten für die Realisierung der gesamten Schaltung wesentlich vermindert werden.Characterized in that the control circuit 3 is equipped with the comparison circuit 5 , the output stages 23 , 25 and 27 can be simply formed, since any monitoring circuits which are intended to avoid a short circuit of the output stage transistors can generally be dispensed with here. As a result, the costs for implementing the entire circuit can be significantly reduced.

Grundsätzlich ist es möglich, mit Hilfe der Ver gleichsschaltung die Plausibilitätsprüfung so aus zulegen, daß eine völlige Fehlkommutierung, bei spielsweise durch Störungen im gesamten Antriebssy stem ebenfalls erfaßt wird. Im vorliegenden Ausfüh rungsbeispiel ist jedoch ohnehin die - hier extern ausgebildete - Stromerfassungseinrichtung 49 vorge sehen, die eine derartige völlige Fehlkommutierung aufgrund des dabei auftretenden starken Stroman stiegs erfaßt.Basically, it is possible to use the comparison circuit to interpret the plausibility check so that a complete incorrect commutation, for example due to faults in the entire drive system, is also detected. In the present exemplary embodiment, however, the - here externally trained - current detection device 49 is already provided, which detects such a complete incorrect commutation due to the strong current increase that occurs.

Eine Überwachung der völligen Fehlkommutierung mit tels der Stromerfassungseinrichtung ist deshalb möglich, weil der Strom wesentlich langsamer an steigt als bei einem Kurzschluß. Der der Stromer fassung dienende Integrator 53 stellt den Stromver lauf fest und leitet über die Leitung 55 ein ent sprechendes Ausgangssignal an den anwenderspezi fischen Schaltkreis 19, der daraufhin eine Regelung und Stromabschaltung vornehmen kann. Dadurch läßt sich bei Auftritt eines Fehlers der Normalzustand wieder einstellen. Vorzugsweise wird mittels der Totzeitschaltung 9 die Ansteuerung der Endstufen 23 bis 27 unterbrochen, bis mit Sicherheit eine Über lastung des Motors nicht mehr zu besorgen ist.Monitoring the complete incorrect commutation by means of the current detection device is possible because the current rises much more slowly than in the event of a short circuit. The integrator 53 serving the current detection determines the current run and conducts via line 55 a corresponding output signal to the user-specific circuit 19 , which can then carry out regulation and current shutdown. This allows the normal state to be reset when an error occurs. The control of the output stages 23 to 27 is preferably interrupted by means of the dead time circuit 9 until an overload of the motor can no longer be obtained with certainty.

Die Stromerfassungseinrichtung 49 kann, nach dem oben Gesagten, auch eine Überlastung des Motors und einen damit zusammenhängenden Stromanstieg erfassen und bei langsamem Stromanstieg zunächst eine Lei stungsreduzierung, gegebenenfalls bei schnellem Stromanstieg eine Abschaltung des Systems bewirken.The current detection device 49 can, according to the above, also detect an overload of the motor and a related increase in current and, in the case of a slow current increase, initially reduce the power, and if necessary, switch off the system in the event of a rapid current increase.

Ein plötzlicher Stromanstieg, auch kurzer Dauer, kann mit Hilfe der Kurzzeitüberwachungsschaltung beziehungsweise dem Komparator 51 erfaßt werden, der bei Überschreiten eines vorgebbaren Schwellen werts über die Leitung 57 ein Signal sowohl an den anwenderspezifischen Schaltkreis 19 als auch an die Kommutierungsschaltung 1 abgibt. Vorzugsweise wird das über die Leitung 57 an die Kommutierungsschal tung 1 beziehungsweise deren Steuerschaltung 3 ge leitete Ausgangssignal des Komparators 51 dazu ver wendet, die Leistung zu reduzieren beziehungsweise sofortige Abschaltung der Ansteuerung der Endstufen 23 bis 27 zu bewirken.A sudden increase in current, even of short duration, can be detected with the aid of the short-term monitoring circuit or the comparator 51 , which emits a signal via line 57 when a predefinable threshold value is exceeded, both to the user-specific circuit 19 and to the commutation circuit 1 . Preferably, via the line 57 to the commutation circuit 1 or its control circuit 3, the ge-guided output signal of the comparator 51 is used to reduce the power or to immediately switch off the activation of the output stages 23 to 27 .

Dazu ist festzuhalten, daß die Kommutierungsschal tung 1, vorzugsweise die gesamte Schaltung, das heißt also auch der anwenderspezifische Schaltkreis 19 von der Zeitsteuerung 13 mit einem gemeinsamen Takt versorgt wird. Über die Eingangsklemmen 1, 2 und 3 an die Kommutierungsschaltung 1 gelangende Signale werden synchron innerhalb dieser Schaltung weitergeleitet, insbesondere von der Steuerschal tung 3 verarbeitet. Dabei werden auch in Überein stimmung mit dem Takt der Zeitsteuerung 13 die Aus gangssignale an die Klemmen T1 bis T6 zur Ansteue rung der Endstufen 23 bis 27 gelegt. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der Ausgangszustand nur zu definierten Zeitpunkten an den Ausgangsklem men anliegen kann. Zu anderen Zeitpunkten vorhan dene Störimpulse führen also nicht zu Fehlern in der Ansteuerung des Motors, so daß also eine wirk same Störsignalunterdrückung mit Hilfe der Zeit steuerung realisierbar ist. Die Synchronisation al ler Signale auf einen internen Zustand beziehungs weise Takt der Kommutierungsschaltung führt auch zu einer einfachen Signalverarbeitung.For this purpose, it should be noted that the commutation circuit 1 , preferably the entire circuit, that is to say also the user-specific circuit 19 , is supplied by the time control 13 with a common clock. Synchronously are forwarded within this circuit across the input terminals 1, 2 and 3, reaching to the commutation circuit 1 signals, in particular by the control TIC 3 processes. In this case, the output signals to terminals T1 to T6 for driving the output stages 23 to 27 are also placed in accordance with the clock of the time control 13. This ensures that the initial state can only be present at the output terminals at defined times. At other times, existing interference pulses do not lead to errors in the control of the motor, so that an effective interference suppression can be realized with the help of time control. The synchronization of all signals to an internal state or clock of the commutation circuit also leads to simple signal processing.

Der Vereinfachung der Ansteuerung der gesamten Schaltung dient auch die Erzeugung eines sowohl für den anwenderspezifischen Schaltkreis 19 als auch für die Kommutierungsschaltung 1 erzeugten Resetsi gnals, welche über die Leitung 83 beiden Baugruppen zugeleitet wird. The simplification of the control of the entire circuit also serves to generate a reset signal generated both for the user-specific circuit 19 and for the commutation circuit 1 , which is fed via line 83 to both modules.

Das von dem Komparator 51 abgegebene Signal wird, wie oben ausgeführt, vorzugsweise unabhängig von dem gemeinsamen Takt sofort ausgewertet und führt zu einer unverzüglichen Unterbrechung der Aussteue rung der Endstufen. Dadurch wird eine besonders hohe Sicherheit bei der Ansteuerung des Motors ge währleistet.As stated above, the signal emitted by the comparator 51 is preferably evaluated immediately, independently of the common clock, and leads to an immediate interruption of the control of the output stages. This ensures a particularly high level of safety when controlling the motor.

Durch die mittels der Totzeitschaltung 9 realisier bare zeitverzögerte Wiedereinschaltung der Ansteue rung der Endstufen wird die Schwingungsneigung des Gesamtsystems reduziert, da die Einschaltung erst dann erfolgt, wenn der Gesamtstrom auf einen Wert abgesunken ist, der die Endstufen nicht mehr ge fährdet. Als Kriterium wird beispielsweise die Vor gabe gewählt, daß die Summe der Schalt- und Leitend verluste der Endstufen 23, 25 und 27 unter 100% der maximalen Belastung des Motors liegt.By realizing by means of the dead time circuit 9 real time delayed reclosure of the control of the output stages, the tendency to oscillate of the overall system is reduced, since the activation only takes place when the total current has dropped to a value which no longer endangers the output stages. As a criterion, for example, the default is chosen that the sum of the switching and conductive losses of the output stages 23 , 25 and 27 is below 100% of the maximum load on the engine.

Die Vergleichsschaltung 5 ist hier so ausgelegt, daß über eine Eingabeeinrichtung 7 bestimmte Si gnale vorgebbar sind, die motorspezifisch bezie hungsweise anwenderspezifisch auswählbar sind. Die Kommutierungsschaltung 1 ist also an verschiedene Anwenderfälle anpaßbar, wobei auch die Plausibili tätsprüfung an die verschiedenen Anwendungsfälle variabel angepaßt werden kann. Die Eingabeeinrich tung 7 kann, wie hier angedeutet, Teil der Steuer schaltung 3 beziehungsweise der Kommutierungsschal tung 1 und beispielsweise durch sogenannte DIP- Schalter realisiert sein. Es ist jedoch auch mög lich, der Vergleichsschaltung 5 Signale zuzuführen, die über die Leitung 67, die hier mit der Bezeich nung Mod gekennzeichnet ist, zugeführt werden. Das heißt also, über den anwenderspezifischen Schalt kreis 19 können Informationen über den anzusteuern den Motor an die Kommutierungsschaltung 1 bezie hungswiese deren Steuerschaltung 3 gegeben werden, um die Funktion der Vergleichsschaltung 5 zu opti mieren.The comparison circuit 5 is designed here in such a way that certain signals can be predetermined via an input device 7 , which signals can be selected in a motor-specific or user-specific manner. The commutation circuit 1 is thus adaptable to different applications, and the plausibility check can be variably adapted to the various applications. As indicated here, the input device 7 can be part of the control circuit 3 or the commutation circuit 1 and can be implemented, for example, by so-called DIP switches. However, it is also possible to supply the comparison circuit 5 with signals which are supplied via the line 67 , which is identified here by the designation Mod. That is, through the application-specific circuit 19, information about the controlling the motor Bezie to the commutation circuit 1 hung meadow the control circuit 3 are added, mieren to the function of the comparison circuit 5 to be optimized.

Durch die Berücksichtigung anwender- beziehungs weise motorspezifischer Daten innerhalb der Ver gleichsschaltung 5 wird eine sichere und störungs arme Betriebsweise in allen 4 Quadranten des Motor betriebs gewährleistet; insbesondere werden ein si cherer Anlauf und eine optimale Motornutzung si chergesellt.By taking user-specific or motor-specific data into account in comparison circuit 5 , safe and trouble-free operation is guaranteed in all 4 quadrants of motor operation; in particular, a safe start-up and optimal use of the motor are ensured.

Die sich aus dem oben Gesagten ergebende Störungs unterdrückung innerhalb der Kommutierungsschaltung 1 wird durch die als Entprellschaltung wirkende Pufferschaltung 11 weiter verbessert. Diese dient dazu, auf den Eingängen 1, 2 und 3 vorhandene Si gnale nur zu bestimmten Abtastzeitpunkten - vorzugs weise bei zwei getrennten Abtastzeitpunkten - zu erfassen und nur dann weiterzuleiten, wenn beide abgetasteten Signale identisch sind. Dadurch blei ben Störungen, die außerhalb der Abtastzeitpunkte liegen, ohne Wirkung. Die Pufferschaltung kann bei spielsweise durch mit einer Speichereinrichtung zu sammenwirkende Flip-Flops realisiert werden, was grundsätzlich bekannt ist.The interference suppression resulting from the above-mentioned within the commutation circuit 1 is further improved by the buffer circuit 11 acting as a debouncing circuit. This is used to record existing signals on inputs 1 , 2 and 3 only at certain sampling times - preferably with two separate sampling times - and only to forward them if both sampled signals are identical. As a result, malfunctions that lie outside the sampling times have no effect. The buffer circuit can be implemented, for example, by means of flip-flops that interact with a memory device, which is known in principle.

Die Pulsweitenmodulatorschaltung 15 dient der Lei stungseinstellung des Motors. Über den anwenderspe zifischen Schaltkreis 19 kann eine Vorgabe für die gewünschte Leistung beziehungsweise für das ge wünschte Drehmoment des Motors an das Interface 17 eingegeben werden, die - synchron - über die Leitung 35 an die Pulsweitenmodulatorschaltung 15 weiterge leitet wird. Das Ausgangssignal der Pulsweitenmodu latorschaltung wird über die Leitung 37 an die Steuerschaltung 3 weitergeleitet und von dieser verarbeitet. Beispielsweise ist es möglich, den auf die Ausgänge T1, T2, T3, T4, T5 und T6 abgegebenen Ausgangssignalen zur Ansteuerung der Endstufen 23 bis 27 das Ausgangssignal des Pulsweitenmodulators zu überlagern und so die gewünschte Leistung des Motors einzustellen. Denkbar ist es auch, das Aus gangssignal der Pulsweitenmodulatorschaltung ledig lich den an die Ausgangsklemmen T4, T5 und T6 oder T1, T2 und T3 abgegebenen Steuersignalen zu überla gern, wobei vorzugsweise eine synchrone Weiterlei tung der Ausgangssignale des Modulators vorgezogen wird, was allerdings allgemein für die Signalverar beitung gilt. Grundsätzlich ist es schließlich mög lich, das Ausgangssignal des Modulators den auf den Eingängen 1, 2 und 3 eingehenden Signalen zu über lagern. Schließlich ist es noch denkbar, über die Leitung 115 die Spannungsregelungsschaltung 117 zu aktivieren und so die an die Endstufen 23 bis 27 abgegebene Spannung +A zu variieren und so die Lei stung des Motors auf diese Weise vorzugeben.The pulse width modulator circuit 15 is used for power setting of the motor. Via the user-specific circuit 19 , a specification for the desired power or for the desired torque of the motor can be input to the interface 17 , which - synchronously - is forwarded via line 35 to the pulse width modulator circuit 15 . The output signal of the pulse width modulator circuit is forwarded via line 37 to the control circuit 3 and processed by the latter. For example, it is possible to superimpose the output signal of the pulse width modulator on the output signals output to the outputs T1, T2, T3, T4, T5 and T6 in order to control the output stages 23 to 27 and thus to set the desired power of the motor. It is also conceivable to superimpose the output signal of the pulse width modulator circuit only to the control signals output to the output terminals T4, T5 and T6 or T1, T2 and T3, with a synchronous forwarding of the output signals of the modulator preferably being preferred, although this is generally for the signal processing applies. In principle, it is finally possible to superimpose the output signal of the modulator on the signals received at inputs 1 , 2 and 3 . Finally, it is also conceivable to activate the voltage control circuit 117 via the line 115 and thus to vary the voltage + A delivered to the output stages 23 to 27 and thus to specify the power of the motor in this way.

Der Grundtakt des Pulsweitenmodulators liegt über der Hörgrenze bei 16 bis 20 kHz. Allerdings bringt die hohe Frequenz Schaltverluste. In den Fällen, in denen Geräusche durch den Grundtakt der Pulsweiten modulatorschaltung nicht stören, kann der Takt des Modulators auch auf niedrigere Frequenzen reduziert werden. The basic cycle of the pulse width modulator is over the hearing limit at 16 to 20 kHz. However, it does the high frequency switching losses. In the cases in which noises due to the basic cycle of the pulse widths not disturb the modulator circuit, the clock of the Modulators also reduced to lower frequencies become.

Insgesamt ist erkennbar, daß mit Hilfe der hier dargestellten Kommutierungsschaltung 1 auf den Ein gangsklemmen 1, 2 und 3 vorhandene Störsignale mit hoher Sicherheit unterdrückt werden. Durch den Ver gleich der an die Ausgangsklemmen T1 bis T6 abzuge benden Ansteuersignale für die Endstufen 23 bis 27 des Motors mit vorbestimmten Signalen, die der Ver gleichsschaltung 5 vorliegen, können Ausgangssi gnale unterdrückt werden, die zu Störungen des Be triebs führen, insbesondere zu einem Kurzschluß der Leistungstransistoren der Endstufen. Grundsätzlich ist auch eine völlige Fehlkommutierung durch die Vergleichsschaltung vermeidbar, doch kann hierzu auch die Stromerfassungseinrichtung 49 herangezogen werden, die sich durch die Langzeitüberwachungs schaltung auszeichnet, die den Integrator 53 um faßt, und durch eine Kurzzeitüberwachungsschaltung, die als Komparator 51 beziehungsweise Schwellwert schaltung realisiert ist. Durch eine derartige Aus gestaltung der Stromerfassungseinrichtung können alle Lastzustände und verschiedene Fehlerzustände, eine Überlastung und die genannte völlige Fehlkom mutierung aber auch ein plötzliches Blockieren ins besondere ein Kurzschluß unterschieden werden. Da durch, daß die Stromerfassungseinrichtung 49 ge trennt ausgebildet ist von der Kommutierungsschal tung 1 kann letztere sehr kompakt ausgebildet sein. Die Stromerfassungseinrichtung kann überdies unmit telbar mit der Energieversorgung der Endstufen, also den Klemmen +A und -A gekoppelt werden, so daß eine Stromerfassung sehr exakt möglich ist.Overall, it can be seen that with the aid of the commutation circuit 1 shown here through blocks to the A 1, 2 and 3 existing interfering signals are suppressed with high security. By comparing the drive signals to be output to the output terminals T1 to T6 for the output stages 23 to 27 of the motor with predetermined signals which are present in the comparison circuit 5 , output signals can be suppressed which lead to malfunctions in the operation, in particular to one Short circuit of the power transistors of the output stages. In principle, complete incorrect commutation can also be avoided by the comparison circuit, but this can also be done using the current detection device 49 , which is characterized by the long-term monitoring circuit, which comprises the integrator 53 , and by a short-term monitoring circuit, which is implemented as a comparator 51 or threshold circuit . From such a design of the current detection device, all load states and various fault states, an overload and the complete miscomment mentioned, but also a sudden blocking, in particular a short circuit, can be distinguished. Since by that the current detection device 49 is formed separately from the commutation circuit 1 , the latter can be very compact. The current detection device can also be directly coupled to the power supply of the output stages, ie the terminals + A and -A, so that current detection is possible very precisely.

Die von der Vergleichsschaltung gewährleistete Stö rungsfreiheit im Betrieb der Kommutierungsschaltung kann durch die Totzeitschaltung 9 verbessert wer den, die eine erneute Ansteuerung der Endstufen nach Auftreten eines Fehlers für einen vorgebbaren Zeitraum vermeidet. Erst nach Abklingen eines hohen Stromes wird die Ansteuerung der Endstufen wieder aufgenommen, wobei dies dann vorzugsweise synchron mit dem Systemtakt erfolgt. Durch die Pufferung und Entprellung der die Position anzeigenden Signale auf den Klemmen 1, 2 und 3 werden hier Störein flüsse sicher vermieden. Die Positionssignale wer den nur zu bestimmten Zeitpunkten abgetastet und entprellt, so daß Störeinflüsse außerhalb dieser "Abtastfenster" ohne Auswirkung bleiben.The freedom from interference in the operation of the commutation circuit guaranteed by the comparison circuit can be improved by the dead time circuit 9 , which avoids renewed actuation of the output stages after an error has occurred for a specifiable period of time. The control of the output stages is only resumed after a high current has decayed, this then preferably taking place synchronously with the system clock. Buffering and debouncing the signals indicating the position on terminals 1 , 2 and 3 reliably prevents interference. The position signals who sampled and debounced only at certain times, so that interference outside these "scanning window" have no effect.

Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, daß die Kommutierungsschaltung 1 einerseits beim Links- und beim Rechtslauf des Motors einsetzbar ist, ins besondere beim Umschalten zwischen diesen beiden Betriebszuständen. Andererseits vermindert die Kom mutierungsschaltung Fehler und Störzustände beim Bremsen und Beschleunigen des Motors. Schließlich ist es noch möglich, durch die Vergleichsschaltung 5 spezielle Ausgangssignale vorzugeben, die zu ei ner Einzelerregung der Spulen des Motors führen. Auf diese Weise läßt sich eine Schrittschaltfunk tion realisieren. Auch ist es dadurch möglich, den Motor in einer bestimmten vorgebbaren Stellung quasi festzuhalten und damit einen definierten End zustand nach Beendigung eines Bremsvorganges oder Antriebsvorganges vorzugeben. Aus diesem Endzustand kann eine beliebige Weiterschaltung der Ansteuerung der Spulen erfolgen, wodurch die genannte Schritt schaltfunktion sowohl in separaten Einzelschritten als auch in einer Serie aufeinanderfolgender Schaltschritte realisierbar ist. Auch hierbei wird durch die Plausibilitätsprüfung der Vergleichs schaltung sichergestellt, daß Kurzschlüsse und/oder Einflüsse von Störsignalen vermieden werden.It has proven to be particularly advantageous that the commutation circuit 1 can be used on the one hand when the motor runs left and right, in particular when switching between these two operating states. On the other hand, the muting circuit reduces errors and malfunctions when braking and accelerating the engine. Finally, it is also possible to use the comparison circuit 5 to specify special output signals which lead to individual excitation of the coils of the motor. In this way, a stepping function can be realized. It is also possible, as it were, to hold the motor in a certain predeterminable position and thus to predefine a defined final state after the end of a braking operation or drive operation. From this final state, the control of the coils can be switched on as required, as a result of which the step switching function mentioned can be implemented both in separate individual steps and in a series of successive switching steps. Here, too, the plausibility check of the comparison circuit ensures that short circuits and / or influences of interference signals are avoided.

Bei der Ausführung des oben angesprochenen Brems vorgangs werden beispielsweise alle unteren Lei stungstransistoren der Endstufen über die Leitungen T4, T5 und T6 angesteuert, so daß alle Felder des Motors kurzgeschlossen werden. Danach kann einer seits durch die Vergleichsschaltung 5, andererseits durch die Totzeitschaltung 9 definiert eine Wieder einschaltung erfolgen. Die Totzeitschaltung verhin dert, daß nach Aktivierung der unteren Leistungs transistoren während einer vorgegebenen Totzeit die oberen Transistoren in den leitenden Zustand ge bracht werden. Gleiches gilt auch für T1 bis T3.When executing the above-mentioned braking process, for example, all of the lower power transistors of the output stages are driven via lines T4, T5 and T6, so that all fields of the motor are short-circuited. Thereafter, on the one hand by the comparison circuit 5 , on the other hand by the dead time circuit 9 , a restart can take place. The dead time circuit prevents that, after activation of the lower power transistors, the upper transistors are brought into the conductive state during a predetermined dead time. The same applies to T1 to T3.

Auch bei der Realisierung der Bremsfunktion kann die Pulsweitenmodulatorschaltung 15 eingesetzt wer den, nämlich, um die Bremsleistung vorzugeben.The pulse width modulator circuit 15 can also be used when implementing the braking function, namely in order to specify the braking power.

Die Totzeitschaltung 9 kann auch dazu verwendet werden, vor Einleitung eines Bremsvorgangs eine Totzeit zu gewährleisten, durch die ein Kurzschluß innerhalb einer Endstufe vermieden wird.The dead time circuit 9 can also be used to ensure a dead time before initiating a braking operation, by means of which a short circuit within an output stage is avoided.

Mit Hilfe der hier erläuterten Schaltung werden bei der Umschaltung zwischen Rechts- und Linkslauf Stö rungen mit hoher Sicherheit vermieden. Durch die in der Vergleichsschaltung durchgeführte Plausibili tätsprüfung können sich Störungen auch während des Umschaltvorgangs nicht auswirken, obwohl gerade hier aufgrund der Umschaltung zwischen den Versor gungspotentialen +A und -A auf die Motorspulen hohe Störungsspitzen auftreten. Ein Kurzschluß wird hierbei durch den Vergleich der verschiedenen Si gnalmuster innerhalb der Vergleichsschaltung ver mieden. Zusätzlich wird ein Überstrom durch die Stromerfassungseinrichtung 49 mit hoher Sicherheit ausgeschlossen. Insgesamt ergibt sich also auch für diese Funktionsweise ein sehr störungsarmer und si cherer Betrieb.With the help of the circuit explained here, malfunctions are avoided with a high degree of certainty when switching between clockwise and counterclockwise rotation. Due to the plausibility check carried out in the comparison circuit, interference cannot have an effect even during the switchover process, although high interference peaks occur here precisely because of the switchover between the supply potentials + A and -A to the motor coils. A short circuit is avoided by comparing the various signal patterns within the comparison circuit. In addition, an overcurrent through the current detection device 49 is excluded with high security. Overall, this mode of operation also results in very trouble-free and safe operation.

Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß eine Ausschaltung der Ausgangssignale an den Klemmen T1 bis T6 bewirkt werden kann, wenn Probleme in der Spannungsversorgung auftreten, sich also nicht de finierte Zustände ergeben, die Schäden in den End stufen bewirken könnten. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß Störungen der Spannungs versorgungen signalisierende Signale die an das Interface 17 gelangen auch an die Steuerschal tung 3 weitergeleitet werden, wobei hier eine kom plementäre Signalauswertung vorgesehen ist.Finally, it should be pointed out that the output signals at terminals T1 to T6 can be switched off if there are problems in the power supply, i.e. undefined conditions result that could cause damage in the output stages. This can be achieved, for example, in that faults in the voltage supplies signaling signals which reach the interface 17 are also forwarded to the control circuit 3 , a complementary signal evaluation being provided here.

Claims

1. Commutation circuit for controlling a brushless motor, with a device for detecting the position of the rotor of the motor and with a control circuit serving to control the motor winding, to which the output signals of the device for detecting the rotor position are input, characterized by a plausibility check performing comparison circuit ( 5 ), which compares the control signals supplied to the winding (L11, L12, L13) with predeterminable signals.

2. Commutation circuit according to claim 1, characterized in that the predeterminable signals which can be input to the comparison circuit ( 5 ) can be selected as a function of the driven motor type.

3. commutation circuit according to claim 2, characterized in that the commutation circuit ( 1 ) comprises an input device ( 7 ) for inputting the vorbe tunable signals.

4. commutation circuit according to claim 2, characterized in that the predeterminable signals can be determined externally and then the commutation circuit ( 12 ) can be supplied.

5. Commutation circuit according to one of claims 1 to 4, characterized by a current detection device ( 49 ) which, when an overcurrent occurs, reduces and / or switches off the current emitted by the output stages.

6. commutation circuit according to claim 5, characterized in that the current detection device ( 49 ) comprises a long-term monitoring circuit ( 53 ) and / or a short-term monitoring circuit ( 51 ).

7. commutation circuit according to claim 6, characterized in that the long-term monitoring device as an integrator ( 53 ) and the short-term monitoring circuit is designed as a comparator ( 51 ).

8. commutation circuit according to claim 6 or 7, characterized in that the output signal of the short-term monitoring circuit ( 51 ) can be evaluated so that it leads to the immediate, asynchronous switching off of the commutation circuit ( 1 ).

9. commutation circuit according to one of claims 1 to 8, characterized by a dead time circuit ( 9 ) which prevents an immediate subsequent control of the motor for a predetermined period of time after the occurrence and detection of a fault.

10. Commutation circuit according to one of claims 1 to 9, characterized by a clock source (time control ( 13 ), which is preferably assigned to all internal components of the commutation circuit ( 1 ).

11. Commutation circuit according to claim 10, characterized in that the clock source (time circuit ( 13 ) also external, to the commutation circuit ( 1 ) switchable switching groups (on user-specific circuit ( 19 ) can be assigned.

12. Commutation circuit according to one of claims 1 to 11, characterized by a modulator circuit (pulse width modulator circuit ( 15 )) which serves to adjust the power of the motor.

13. commutation circuit according to claim 12, there characterized in that the modulator circuit is designed as a pulse width modulator circuit.

14. Commutation circuit according to claim 12 or 13, characterized in that the output signal of the modulator circuit can be superimposed on the output signal of the commutation circuit ( 1 ) delivered to the motor.

15. Commutation circuit according to one of claims 11 to 13, that the output signal of the modulator circuit (pulse width modulator circuit ( 15 ) for influencing the input voltage (+ A, -A) of an output stage ( 23 , 25 , 27 ) controlled by the commutation circuit ( 1 ) can be evaluated is.

16. Commutation circuit according to one of claims 1 to 15, characterized by a buffer circuit ( 11 ) which serves for the delayed forwarding and / or debouncing of the input signals applied to the commutation circuit ( 1 ).

17. A commutation circuit according to claim 16, characterized in that the buffer circuit ( 11 ) enables the input signals to be sampled and ensures that they are forwarded at preselectable times.

18. Commutation circuit according to one of claims 1 to 17, characterized in that the mutation circuit ( 1 ) can be used for clockwise and counterclockwise rotation of the motor.

19. Commutation circuit according to one of the preceding claims 1 to 18, characterized in that the commutation circuit ( 1 ) can be used for braking the motor.

20. Commutation circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the commutation circuit ( 1 ) is designed as an integrated circuit.

21. Commutation circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the switching groups connected to the commutation circuit ( 1 ), in particular the user-specific circuit ( 19 ), are formed as an integrated circuit.