FR2817089A1 - Control circuit for DC motor includes microprocessor providing output to provide reference voltage, varying over operating cycle of motor - Google Patents
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Abstract
Description
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CIRCUIT AMELIORE DE COMMANDE DE MOTEUR
Domaine de l'invention
La présente invention porte globalement sur un circuit de commande, et en particulier sur un circuit de commande de moteur apte à fournir des niveaux d'intensité sélectionnables d'un courant d'attaque pour entraîner un moteur externe couplé au circuit de commande de moteur. IMPROVED MOTOR CONTROL CIRCUIT
Field of the invention
The present invention relates generally to a control circuit, and in particular to a motor control circuit capable of providing selectable intensity levels of a drive current to drive an external motor coupled to the motor control circuit.
Contexte de l'invention
Un circuit conventionnel de commande de moteur, telle qu'un circuit de commande de moteur à découpage, est généralement conçu pour limiter l'intensité du courant qu'un moteur peut absorber d'une alimentation. De ce fait, le moteur ne va pas absorber plus de courant que nécessaire à son fonctionnement, ce qui accroît le rendement énergétique du moteur et du circuit de commande de moteur. D'une manière plus importante, par limitation du courant alimentant le moteur, le circuit conventionnel de commande de moteur empêche la circulation dans le moteur d'un courant d'intensité plus élevée que celle que le moteur peut exploiter, pour éviter une destruction du moteur. Context of the invention
A conventional motor control circuit, such as a switching motor control circuit, is generally designed to limit the intensity of the current that a motor can absorb from a power supply. Therefore, the motor will not absorb more current than necessary for its operation, which increases the fuel efficiency of the motor and the motor control circuit. More importantly, by limiting the current supplying the motor, the conventional motor control circuit prevents the circulation in the motor of a current of higher intensity than that which the motor can exploit, to avoid destruction of the engine.
La figure 1 représente une configuration conventionnelle du circuit 10 de commande de moteur et du moteur 30. Le circuit conventionnel 10 de commande de moteur inclut un circuit d'attaque 12 relié à un circuit de référence 14. Le circuit de référence 14 inclut typiquement un diviseur de tension 22 destiné à appliquer une tension de référence prédéterminée Vf au circuit 10 de commande de moteur. Le diviseur de tension 22 comprend ordinairement une première résistance RI et une seconde résistance R2, repérées 24 et 26, montées en série entre une FIG. 1 represents a conventional configuration of the motor control circuit 10 and of the motor 30. The conventional motor control circuit 10 includes a drive circuit 12 connected to a reference circuit 14. The reference circuit 14 typically includes a voltage divider 22 for applying a predetermined reference voltage Vf to the motor control circuit 10. The voltage divider 22 usually comprises a first resistor R1 and a second resistor R2, marked 24 and 26, connected in series between a
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alimentation Vec 32 et un noeud de masse 38. La tension de référence Vf est définie comme étant la tension au noeud 28, auquel se raccordent les première et seconde résistances 24, 26 de valeurs RI, R2. La tension de référence Vf est donc définie par : Vf= Vec x R2/ (Rl+ R2) où Vee est une tension prédéterminée stable. Par sélection des valeurs RI et R2 des première et seconde résistances 24,26, un utilisateur du circuit 10 de commande de moteur peut fournir une tension de référence Vf fixe servant à déterminer l'intensité du courant pouvant circuler dans le moteur 30, tel que décrit en détail dans les paragraphes suivants.
supply Vec 32 and a ground node 38. The reference voltage Vf is defined as being the voltage at node 28, to which the first and second resistors 24, 26 of values R1, R2 are connected. The reference voltage Vf is therefore defined by: Vf = Vec x R2 / (Rl + R2) where Vee is a predetermined stable voltage. By selecting the values R1 and R2 of the first and second resistors 24, 26, a user of the motor control circuit 10 can supply a fixed reference voltage Vf used to determine the intensity of the current that can flow in the motor 30, such as described in detail in the following paragraphs.
Le circuit d'attaque 12 du circuit conventionnel 10 de commande de moteur inclut un circuit comparateur 20, tel que représenté sur la figure 1. Normalement, le noeud 28 est relié à une première borne 42 du circuit comparateur 20 destinée à recevoir la tension de référence Vf. The drive circuit 12 of the conventional motor control circuit 10 includes a comparator circuit 20, as shown in FIG. 1. Normally, the node 28 is connected to a first terminal 42 of the comparator circuit 20 intended to receive the voltage of reference Vf.
De plus, l'autre borne 44 du circuit comparateur 20 reçoit une tension d'analyse d'une sortie 40 d'un circuit d'analyse 18. Le circuit comparateur 20 compare donc la tension de référence Vf à la tension d'analyse Vs pour générer une tension de comparaison Vop à sa sortie. Tel que représenté sur la figure 1, le circuit comparateur 20 inclut souvent un amplificateur opérationnel 36 qui compare la tension de référence Vf à la tension d'analyse Vs pour générer la tension de comparaison Vop à la sortie de l'amplificateur opérationnel 36 d'après la différence relative des valeurs Vf et Vs. In addition, the other terminal 44 of the comparator circuit 20 receives an analysis voltage from an output 40 of an analysis circuit 18. The comparator circuit 20 therefore compares the reference voltage Vf with the analysis voltage Vs to generate a comparison voltage Vop at its output. As shown in FIG. 1, the comparator circuit 20 often includes an operational amplifier 36 which compares the reference voltage Vf with the analysis voltage Vs to generate the comparison voltage Vop at the output of the operational amplifier 36 d ' after the relative difference of Vf and Vs.
Tel que représenté sur la figure 1, le circuit d'attaque 12 inclut aussi un circuit de commutation 16 monté en série entre le moteur 30 et le circuit d'analyse 18 du circuit d'attaque 12. Le circuit d'analyse 18 inclut généralement une résistance d'analyse Rs 34 montée en série entre le circuit de commutation 18 et le noeud de masse 38. Un courant le circulant dans le moteur 30 va donc aussi circuler dans la résistance d'analyse Rs 34 en passant par le circuit d'analyse 18. As shown in FIG. 1, the drive circuit 12 also includes a switching circuit 16 connected in series between the motor 30 and the analysis circuit 18 of the drive circuit 12. The analysis circuit 18 generally includes an analysis resistor Rs 34 connected in series between the switching circuit 18 and the ground node 38. A current flowing in the motor 30 will therefore also flow in the analysis resistor Rs 34 passing through the circuit analysis 18.
La figure 1 représente la résistance d'analyse Rs 34 reliée au circuit comparateur 20 au niveau du noeud de sortie 40. La tension d'analyse Vs, qui est la tension au noeud de sortie 40, est donc définie par : Vs = lc x Rs où l'intensité le est celle du courant circulant dans le moteur 30, le circuit de commutation 16 et la résistance d'analyse Rs 34. FIG. 1 represents the analysis resistance Rs 34 connected to the comparator circuit 20 at the output node 40. The analysis voltage Vs, which is the voltage at the output node 40, is therefore defined by: Vs = lc x Rs where the intensity le is that of the current flowing in the motor 30, the switching circuit 16 and the analysis resistor Rs 34.
Tel que mentionné, la tension d'analyse Vs est appliquée à l'autre borne 44 du comparateur 36 pour être comparée à la tension de référence Vf appliquée à la première borne d'entrée 42 de l'amplificateur opérationnel 36. Quand Vs est supérieure à Vf, la tension de sortie Vop de l'amplificateur opérationnel 36 impose une ouverture du circuit de commutation 16, c'est- à-dire un arrêt de la conduction du courant le depuis le moteur 30. En conséquence, le moteur 30 ne va plus absorber aucun courant d'une alimentation Vps 46. Simultanément, la tension d'analyse Vs va commencer à chuter car aucun courant ne circule à présent dans la résistance d'analyse Rs 34 en raison de l'ouverture du circuit de commutation 16. Une fois que la tension d'analyse Vs a chuté jusqu'à un niveau inférieur à la tension de référence Vf, la tension de sortie Vop de l'amplificateur opérationnel 36 impose une fermeture du circuit de commutation 16, c'est-à-dire As mentioned, the analysis voltage Vs is applied to the other terminal 44 of the comparator 36 to be compared to the reference voltage Vf applied to the first input terminal 42 of the operational amplifier 36. When Vs is greater at Vf, the output voltage Vop of the operational amplifier 36 requires an opening of the switching circuit 16, that is to say a stopping of the conduction of the current le from the motor 30. Consequently, the motor 30 does not will no longer absorb any current from a Vps 46 supply. Simultaneously, the analysis voltage Vs will start to drop because no current is currently flowing in the analysis resistor Rs 34 due to the opening of the switching circuit 16 Once the analysis voltage Vs has dropped to a level lower than the reference voltage Vf, the output voltage Vop of the operational amplifier 36 imposes a closure of the switching circuit 16, that is to say -say
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un début de la conduction du courant le depuis le moteur 3U, et la tension d analyse Vs va donc commencer à croître. En résumé, la configuration du circuit conventionnel 10 de commande de moteur constitue une boucle de rétroaction entre le circuit d'attaque 12 et le circuit de référence 14, dans laquelle une tension de rétroaction, à savoir la tension d'analyse Vs, est comparée à la tension de référence Vf pour déterminer l'état (ouvert ou fermé) du circuit de commutation 16. La tension d'analyse Vs va donc être confinée dans un intervalle étroit autour de la tension de référence Vf et l'intensité du courant circulant dans le moteur 30 va être définie environ par :
L=Vf/Rs.
a start of the conduction of the current le from the motor 3U, and the analysis voltage Vs will therefore start to increase. In summary, the configuration of the conventional motor control circuit 10 constitutes a feedback loop between the drive circuit 12 and the reference circuit 14, in which a feedback voltage, namely the analysis voltage Vs, is compared. at the reference voltage Vf to determine the state (open or closed) of the switching circuit 16. The analysis voltage Vs will therefore be confined in a narrow interval around the reference voltage Vf and the intensity of the current flowing in the motor 30 will be defined approximately by:
L = V f / Rs.
La comparaison de la tension d'analyse Vs à la tension de référence Vf prédéterminée permet effectivement au circuit conventionnel 10 de commande de moteur de réguler l'intensité du courant le circulant dans le moteur 30. Par conséquent, le moteur 30 va être protégé contre une destruction due à la chaleur excessive générée par l'intensité excessive. On peut aussi obtenir une caractéristique de couple spécifique. Le circuit conventionnel 10 de commande de moteur présente toutefois plusieurs inconvénients. The comparison of the analysis voltage Vs to the predetermined reference voltage Vf effectively allows the conventional motor control circuit 10 to regulate the intensity of the current flowing in the motor 30. Consequently, the motor 30 will be protected against destruction due to excessive heat generated by excessive intensity. We can also obtain a specific torque characteristic. However, the conventional motor control circuit 10 has several drawbacks.
Globalement, le moteur 30 requiert un courant relativement intense pour lancer le rotor du moteur durant une étape initiale de fonctionnement. Par contraste, le moteur 30 requiert un niveau d'intensité beaucoup plus faible pour entretenir sa rotation une fois qu'il a passé l'étape initiale de fonctionnement. Par exemple, il faut un couple initial Fi plus élevé pour surmonter le frottement statique fs afin de lancer initialement le moteur 30 depuis l'arrêt. Lorsque le rotor du moteur commence à tourner, un plus petit couple F, suffit pour surmonter le frottement dynamique fd afin d'entretenir la rotation. Le frottement dynamique fd est habituellement inférieur au frottement statique fs. De ce fait, le couple initial ri doit être plus élevé que le couple en rotation Fr. Comme une seule tension de référence Vf est appliquée au circuit conventionnel 10 de commande de moteur, cette tension de référence Vf doit être fixée à une valeur suffisante pour entraîner le moteur 30 durant l'étape initiale. L'intensité le, qui est déterminée par la valeur de Vf, est de ce fait fixée à une valeur suffisamment élevée pour entraîner le moteur conventionnel 30 durant l'étape initiale, mais est souvent plus élevée que nécessaire une fois que le moteur 30 commence à tourner. En conséquence, le circuit conventionnel 10 de commande de moteur consomme plus d'énergie électrique que nécessaire au fonctionnement, et a un moins bon rendement. Overall, the motor 30 requires a relatively intense current to launch the rotor of the motor during an initial stage of operation. In contrast, the motor 30 requires a much lower intensity level to maintain its rotation once it has passed the initial operating stage. For example, it takes a higher initial torque Fi to overcome the static friction fs in order to start the engine 30 from the start. When the motor rotor starts to rotate, a smaller torque F is enough to overcome the dynamic friction fd in order to maintain the rotation. The dynamic friction fd is usually less than the static friction fs. Therefore, the initial torque ri must be higher than the rotating torque Fr. As only one reference voltage Vf is applied to the conventional motor control circuit 10, this reference voltage Vf must be set at a value sufficient for drive the motor 30 during the initial step. The intensity le, which is determined by the value of Vf, is therefore set at a value high enough to drive the conventional motor 30 during the initial stage, but is often higher than necessary once the motor 30 starts to turn. Consequently, the conventional motor control circuit 10 consumes more electrical energy than necessary for operation, and has a poorer efficiency.
En outre, comme un courant le plus intense que nécessaire circule dans le moteur 30, le moteur 30 génère souvent une chaleur excessive en service. Cette chaleur excessive va avoir un effet adverse sur la fiabilité du moteur 30 ou du circuit conventionnel 10 de commande de moteur. On peut ajouter un puit de chaleur au circuit conventionnel 10 de commande de moteur pour éliminer le problème de chaleur excessive. Toutefois, l'addition d'un puit de chaleur accroît inévitablement la complexité et les coûts et dimensions de fabrication du circuit conventionnel 10 de commande de moteur. On recherche donc un circuit amélioré de commande de moteur pour surmonter les difficultés mentionnées plus haut. In addition, as a more intense current than necessary flows through the motor 30, the motor 30 often generates excessive heat in service. This excessive heat will have an adverse effect on the reliability of the motor 30 or of the conventional motor control circuit 10. A heat sink can be added to the conventional motor control circuit 10 to eliminate the problem of excessive heat. However, the addition of a heat sink inevitably increases the complexity and the manufacturing costs and dimensions of the conventional motor control circuit 10. An improved motor control circuit is therefore sought to overcome the difficulties mentioned above.
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Résumé de l'invention
La présente invention porte sur un circuit amélioré de commande de moteur comprenant un circuit de sélection destiné à ajuster l'intensité d'un courant circulant dans un moteur couplé au circuit amélioré de commande de moteur. Dans une forme de réalisation préférée de la présente invention, le circuit de sélection inclut un CNA (convertisseur numérique à analogique) destiné à déterminer l'intensité du courant dans le moteur. Le CNA est relié à un circuit d'attaque du circuit amélioré de commande de moteur pour appliquer au circuit d'attaque une tension de référence sélectionnable parmi plusieurs niveaux de tension. En réponse à la tension de référence sélectionnée appliquée par le CNA, le circuit d'attaque ajuste donc l'intensité du courant circulant dans le moteur à son niveau approprié durant différentes étapes de fonctionnement. Dans une autre forme de réalisation, la présente invention comprend en outre un micrologiciel destiné à commander le CNA de manière à lui faire délivrer en sortie la tension de référence. Le micrologiciel peut être préprogrammé selon les besoins du moteur durant différentes étapes de fonctionnement. Summary of the invention
The present invention relates to an improved motor control circuit comprising a selection circuit for adjusting the intensity of a current flowing in a motor coupled to the improved motor control circuit. In a preferred embodiment of the present invention, the selection circuit includes a DAC (digital to analog converter) for determining the intensity of the current in the motor. The DAC is connected to a drive circuit of the improved motor control circuit to apply a reference voltage selectable from several voltage levels to the drive circuit. In response to the selected reference voltage applied by the DAC, the drive circuit therefore adjusts the intensity of the current flowing in the motor to its appropriate level during different stages of operation. In another embodiment, the present invention further comprises firmware intended to control the DAC so as to make it output the reference voltage. The firmware can be pre-programmed according to the needs of the engine during different stages of operation.
Les précédents et autres objectifs, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée de formes de réalisation préférées de l'invention et des dessins joints, dans lesquels les mêmes numéros repèrent les mêmes composants sur toutes les vues. Les dessins ne sont pas nécessairement à l'échelle, mais plutôt accentués de manière à illustrer les principes de l'invention. The foregoing and other objectives, features and advantages of the invention will become apparent from the detailed description of preferred embodiments of the invention and from the accompanying drawings, in which the same numbers identify the same components in all views. The drawings are not necessarily to scale, but rather accentuated so as to illustrate the principles of the invention.
Brève description des dessins
La figure 1 représente un circuit conventionnel de commande de moteur relié à un moteur et à une alimentation ; la figure 2 représente une forme de réalisation préférée d'un circuit amélioré de commande de moteur selon la présente invention. Brief description of the drawings
FIG. 1 represents a conventional motor control circuit connected to a motor and to a power supply; Figure 2 shows a preferred embodiment of an improved motor control circuit according to the present invention.
Description détaillée de l'invention
La présente invention porte sur un circuit amélioré 100 de commande de moteur qui fournit une intensité sélectionnable à un moteur 102 durant différentes étapes de fonctionnement du moteur. Le moteur 102 est couplé au circuit 100 de commande de moteur et ne fait pas partie de la présente invention. Le circuit 100 de commande de moteur inclut un circuit de réglage 104 relié à une première entrée d'un circuit d'attaque 106. Dans la forme de réalisation préférée, le circuit de réglage 104 inclut un CNA (convertisseur numérique à analogique) 108 dont la sortie est reliée à la première entrée du circuit d'attaque 106. La sortie du CNA 108 fournit une tension de référence Vf sélectionnable à appliquer à la première entrée du circuit d'attaque 106. Detailed description of the invention
The present invention relates to an improved motor control circuit 100 which provides a selectable current to a motor 102 during different stages of motor operation. The motor 102 is coupled to the motor control circuit 100 and is not part of the present invention. The motor control circuit 100 includes an adjustment circuit 104 connected to a first input of a driving circuit 106. In the preferred embodiment, the adjustment circuit 104 includes a DAC (digital to analog converter) 108 of which the output is connected to the first input of the driver circuit 106. The output of the DAC 108 provides a selectable reference voltage Vf to be applied to the first input of the driver circuit 106.
Le circuit d'attaque 106 inclut un circuit comparateur 112 relié à un circuit de commutation 114 à sa sortie. Le circuit comparateur 112 comporte des première et seconde entrées qui sont respectivement reliées à la sortie du CNA 108 par la première entrée du circuit d'attaque 106 et à un circuit d'analyse 116, tel que représenté sur la figure 2. Le circuit de commutation 114 est relié en série au circuit d'analyse 116, le noeud 122 étant situé directement entre le circuit de commutation 114 et le circuit d'analyse 116. En outre, le circuit de commutation 114 est aussi relié en série au moteur 102, tel que représenté sur la figure 2. The drive circuit 106 includes a comparator circuit 112 connected to a switching circuit 114 at its output. The comparator circuit 112 has first and second inputs which are respectively connected to the output of the DAC 108 by the first input of the driving circuit 106 and to an analysis circuit 116, as shown in FIG. 2. The circuit of switching 114 is connected in series to the analysis circuit 116, the node 122 being located directly between the switching circuit 114 and the analysis circuit 116. In addition, the switching circuit 114 is also connected in series to the motor 102, as shown in Figure 2.
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Le circuit comparateur 112 comporte aussi une borne de sortie reliée au circuit de commutation 114. Une tension de sortie Vop de l'amplificateur opérationnel 118 est donc appliquée au circuit de commutation 114 pour commander l'état (ouvert ou fermé) du circuit de commutation 114. Par exemple, quand la tension de sortie Vop est à un premier niveau, le circuit de commutation 114 est fermé (c'est-à-dire conducteur) et apte à conduire un courant électrique le circulant dans le moteur 102. Quand la tension de sortie Vop est au niveau opposé, le circuit de commutation 114 est ouvert et ne conduit pas le courant électrique le depuis le moteur 102. The comparator circuit 112 also includes an output terminal connected to the switching circuit 114. An output voltage Vop of the operational amplifier 118 is therefore applied to the switching circuit 114 to control the state (open or closed) of the switching circuit. 114. For example, when the output voltage Vop is at a first level, the switching circuit 114 is closed (that is to say conductive) and able to conduct an electric current flowing in the motor 102. When the output voltage Vop is at the opposite level, the switching circuit 114 is open and does not conduct the electric current le from the motor 102.
Le circuit d'analyse 116 définit une tension d'analyse Vs au noeud 122, à réinjecter à l'entrée du comparateur ou amplificateur opérationnel 118. Le circuit d'analyse 116 utilise fondamentalement une charge résistive pour déterminer la tension d'analyse Vs au noeud 122. The analysis circuit 116 defines an analysis voltage Vs at node 122, to be reinjected at the input of the comparator or operational amplifier 118. The analysis circuit 116 basically uses a resistive load to determine the analysis voltage Vs at node 122.
Dans la forme de réalisation préférée, le circuit d'analyse 116 inclut une résistance d'analyse Rs montée en série entre le noeud 122 et le noeud de masse 124, tel que représenté sur la figure 2, de sorte que le courant le circule du circuit de commutation 114 au noeud de masse 124 en traversant la résistance d'analyse Rs. La tension d'analyse Vs au noeud 122 est donc définie par :
Vs=LxRs où le est l'intensité du courant circulant dans le moteur 102 et la résistance Rs, et Rs est la valeur de la résistance d'analyse Rs. Dans une variante, on peut remplacer la résistance d'analyse Rs par un circuit de charge ou par d'autres composants électriques aptes à constituer le moyen approprié pour déterminer la tension d'analyse Vs. In the preferred embodiment, the analysis circuit 116 includes an analysis resistor Rs connected in series between the node 122 and the ground node 124, as shown in FIG. 2, so that the current flows therefrom. switching circuit 114 at ground node 124 crossing the analysis resistance Rs. The analysis voltage Vs at node 122 is therefore defined by:
Vs = LxRs where le is the intensity of the current flowing in the motor 102 and the resistance Rs, and Rs is the value of the analysis resistance Rs. Alternatively, the analysis resistance Rs can be replaced by a circuit load or by other electrical components capable of constituting the appropriate means for determining the analysis voltage Vs.
Tel que mentionné plus haut, la sortie du CNA 108 génère la tension de référence
sélectionnable Vf qui est appliquée au circuit comparateur 112, tel que représenté sur la figure 2. La tension de référence Vf sert à commander le circuit de commutation 114 pour déterminer l'intensité du courant le circulant dans le moteur 102. En outre, quand Vop est à un premier niveau, le circuit de commutation 114 est fermé pour conduire le depuis le moteur 102. Quand Vop est à l'autre niveau, le circuit de commutation 114 est ouvert pour déconnecter le circuit d'analyse 116 du moteur 102. La tension d'analyse Vs va donc commencer à chuter en raison de la décroissance de l'intensité le. Une fois que la tension d'analyse Vs a chuté à un niveau inférieur à la tension de référence Vf, la sortie Vop de l'amplificateur opérationnel 118 bascule de nouveau au premier niveau et le circuit de commutation 114 commence à conduire le et la tension d'analyse Vs croît. Grâce à la boucle de rétroaction dynamique du circuit d'attaque 106, la présente invention peut donc ajuster le courant le dans le moteur 102 à une intensité correspondant à peu près à un niveau sélectionné de la tension de référence Vf. As mentioned above, the output of DAC 108 generates the reference voltage
selectable Vf which is applied to the comparator circuit 112, as shown in FIG. 2. The reference voltage Vf is used to control the switching circuit 114 to determine the intensity of the current flowing in the motor 102. Furthermore, when Vop is at a first level, the switching circuit 114 is closed to drive it from the motor 102. When Vop is at the other level, the switching circuit 114 is open to disconnect the analysis circuit 116 from the motor 102. The analysis voltage Vs will therefore start to drop due to the decrease in intensity le. Once the analysis voltage Vs has dropped to a level lower than the reference voltage Vf, the output Vop of the operational amplifier 118 again switches to the first level and the switching circuit 114 begins to conduct the and the voltage Vs analysis is growing. Thanks to the dynamic feedback loop of the driving circuit 106, the present invention can therefore adjust the current le in the motor 102 to an intensity roughly corresponding to a selected level of the reference voltage Vf.
Comme on l'a indiqué, la tension de référence Vf appliquée par le CNA 108 est sélectionnable, c'est-à-dire que le CNA 108 peut choisir le niveau de la tension de référence Vf dans un intervalle prédéterminé. L'intervalle de tension de Vf doit être suffisamment large pour fournir une tension suffisante pour faire tourner le rotor du moteur durant une étape initiale de fonctionnement du moteur 102. De plus, la tension de référence Vf doit fournir une tension d'entretien suffisante pour entretenir la rotation du rotor du moteur après l'étape initiale de fonctionnement. Le CNA 108 sert à convertir une information numérique binaire présélectionnée en niveaux analogiques de tension pour fournir en sortie la tension de référence Vf. Dans la As indicated, the reference voltage Vf applied by the DAC 108 is selectable, that is to say that the DAC 108 can choose the level of the reference voltage Vf within a predetermined interval. The voltage interval Vf must be wide enough to provide sufficient voltage to rotate the motor rotor during an initial stage of engine operation 102. In addition, the reference voltage Vf must provide sufficient maintenance voltage to maintain the rotation of the motor rotor after the initial stage of operation. DAC 108 is used to convert preselected binary digital information into analog voltage levels to output the reference voltage Vf. In the
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forme de réalisation préférée, le CNA 108 a une configuration à huit bits. De ce fait, le CNA 108 est capable de fournir 256 niveaux de la tension de référence Vf. Dans des variantes, la configuration numérique binaire du CNA peut comporter n'importe quel nombre approprié de bits selon les applications. A preferred embodiment, the DAC 108 has an eight-bit configuration. As a result, the DAC 108 is capable of supplying 256 levels of the reference voltage Vf. In variants, the digital binary configuration of the DAC can comprise any appropriate number of bits depending on the applications.
Dans la forme de réalisation préférée, le circuit de réglage 104 de la présente invention comprend en outre un micrologiciel 110 relié au CNA 108 pour le commander. Le micrologiciel 110 est préprogrammé pour générer une information numérique binaire, à 8 bits dans le cas de la forme de réalisation préférée, qui correspond à l'étape de fonctionnement du moteur 102. In the preferred embodiment, the adjustment circuit 104 of the present invention further comprises firmware 110 connected to the DAC 108 to control it. The firmware 110 is preprogrammed to generate binary digital information, 8 bits in the case of the preferred embodiment, which corresponds to the operating step of the motor 102.
L'information numérique binaire du micrologiciel 110 est ensuite transmise au CNA 108 en vue
de générer une tension de référence Vf qui correspond à l'information numérique binaire. The binary digital information of the firmware 110 is then transmitted to the CNA 108 in order to
generate a reference voltage Vf which corresponds to binary digital information.
Grâce au micrologiciel 110 et au CNA 108 du circuit de réglage 104, la présente invention est apte à fournir différents niveaux de la tension de référence Vf pour obtenir des intensités adéquates du courant circulant dans le moteur 102 durant différentes étapes du fonctionnement du moteur. Par exemple, durant l'étape initiale de fonctionnement, la tension de référence Vf est fixée à une valeur élevée pour permettre la circulation d'un courant le suffisamment intense dans le moteur 102 afin d'obtenir un couple initial Fi élevé destiné à faire tourner le rotor du moteur. Une fois que le moteur 102 commence à tourner, le micrologiciel 110 fait générer une tension de référence Vf plus faible par le CNA 108, et donc un courant le moins intense, suffisant pour entretenir la rotation du moteur 102. Comme le moteur 102 ne tourne sous un courant le plus intense que durant la courte période de l'étape initiale de fonctionnement, la présente invention a un meilleur rendement énergétique que le circuit conventionnel de commande de moteur. En outre, comme le CNA 108 a une configuration à 8 bits qui fournit 256 niveaux de la tension de référence Vf, la présente invention peut ajuster d'une manière dynamique la tension de référence Vf selon différentes étapes de fonctionnement du moteur. Cela peut encore permettre une économie d'énergie substantielle et améliorer le rendement énergétique du circuit 100 de commande de moteur. En résultat, la présente invention ne requiert pas l'utilisation d'un puit de chaleur pour dissiper la chaleur générée par le moteur 102, utilisé par de nombreux circuits conventionnels de commande de moteur pour éviter un endommagement thermique du moteur et/ou du circuit de commande du moteur. Thanks to the firmware 110 and the DAC 108 of the adjustment circuit 104, the present invention is capable of supplying different levels of the reference voltage Vf in order to obtain adequate intensities of the current flowing in the motor 102 during different stages of engine operation. For example, during the initial operating step, the reference voltage Vf is fixed at a high value to allow the circulation of a sufficiently intense current in the motor 102 in order to obtain a high initial torque Fi intended to rotate the motor rotor. Once the motor 102 starts to rotate, the firmware 110 causes a lower reference voltage Vf to be generated by the DAC 108, and therefore a less intense current, sufficient to maintain the rotation of the motor 102. As the motor 102 does not rotate under a more intense current than during the short period of the initial stage of operation, the present invention has better energy efficiency than the conventional motor control circuit. Furthermore, since the DAC 108 has an 8-bit configuration which provides 256 levels of the reference voltage Vf, the present invention can dynamically adjust the reference voltage Vf according to different stages of engine operation. This can further provide substantial energy savings and improve the energy efficiency of the motor control circuit 100. As a result, the present invention does not require the use of a heat sink to dissipate the heat generated by the motor 102, used by many conventional motor control circuits to avoid thermal damage to the motor and / or the circuit. motor control.
Bien que des formes de réalisation spécifiques de l'invention aient été décrites dans la présente dans un but d'illustration, on appréciera d'après ce qui précède que des personnes compétentes dans l'art puisse apporter diverses modifications sans s'écarter de l'esprit et/ou de la portée de l'invention. Spécifiquement, le circuit de commutation peut être n'importe quel circuit de commutation courant dans l'industrie et approprié pour ajuster le aux valeurs d'intensité incluses dans l'intervalle de la présente invention. Le convertisseur numérique à analogique n'est pas non plus nécessaire. On pourrait le remplacer par une série de résistances réalisant la fonction d'un convertisseur numérique à analogique en courant faible. Le circuit amélioré de commande de moteur peut aussi être utilisé pour réguler des niveaux intensités dans d'autres composants électriques. Although specific embodiments of the invention have been described herein for the purpose of illustration, it will be appreciated from the foregoing that those skilled in the art can make various modifications without departing from the scope of the invention. spirit and / or scope of the invention. Specifically, the switch circuit can be any switch circuit common in the industry and suitable for adjusting the to the current values within the range of the present invention. The digital to analog converter is also not necessary. It could be replaced by a series of resistors performing the function of a digital to analog converter at low current. The improved motor control circuit can also be used to regulate intensity levels in other electrical components.
Claims (6)
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| US71886200A | 2000-11-21 | 2000-11-21 |
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2001
- 2001-06-21 CA CA 2351201 patent/CA2351201A1/en not_active Abandoned
- 2001-08-24 FR FR0111099A patent/FR2817089A1/en not_active Withdrawn
- 2001-09-25 AU AU76083/01A patent/AU7608301A/en not_active Abandoned
- 2001-09-27 DE DE2001147785 patent/DE10147785A1/en not_active Withdrawn
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