JP3211962U - Motor component and sensor integrated circuit - Google Patents
Motor component and sensor integrated circuit Download PDFInfo
- Publication number
- JP3211962U JP3211962U JP2016005928U JP2016005928U JP3211962U JP 3211962 U JP3211962 U JP 3211962U JP 2016005928 U JP2016005928 U JP 2016005928U JP 2016005928 U JP2016005928 U JP 2016005928U JP 3211962 U JP3211962 U JP 3211962U
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- integrated circuit
- sensor integrated
- voltage
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 62
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 16
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 13
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 6
- 230000009131 signaling function Effects 0.000 claims description 2
- 241001125929 Trisopterus luscus Species 0.000 abstract description 30
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 4
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
- H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
- H02K11/215—Magnetic effect devices, e.g. Hall-effect or magneto-resistive elements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/30—Arrangements for controlling the direction of rotation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/0023—Electronic aspects, e.g. circuits for stimulation, evaluation, control; Treating the measured signals; calibration
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/462—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc as a function of the requirements of the load, e.g. delay, temperature, specific voltage/current characteristic
- G05F1/465—Internal voltage generators for integrated circuits, e.g. step down generators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
- H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
- H02K29/08—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/20—Arrangements for starting
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/03—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors
- H02P7/05—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors by means of electronic switching
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
- H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
- H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
- H02P7/285—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
- H02P7/292—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using static converters, e.g. AC to DC
- H02P7/295—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using static converters, e.g. AC to DC of the kind having one thyristor or the like in series with the power supply and the motor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P2207/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
- H02P2207/05—Synchronous machines, e.g. with permanent magnets or DC excitation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
【課題】センサ集積回路及びモータ構成要素を提供する。【解決手段】本開示は、整流器(60)、電源モジュール(40)、出力制御回路(30)及び検出回路(20)を含むセンサ集積回路を提供する。整流器(60)は、外部電源を第1の直流電源に変換するように構成される。電源モジュール(40)は、第1の直流電源とは異なる第2の直流電源を生成するように構成された電圧調整器を含む。検出回路(20)は、第2の直流電源により電力供給され、入力された信号を検出して対応する制御信号を生成するように構成される。出力制御回路(30)は、少なくとも制御信号に応答して、センサ集積回路を制御して、電流が出力ポート(Pout)から流出する第1の状態及び電流が出力ポート(Pout)から流入する第2の状態のうち少なくとも一方で動作させるように構成される。【選択図】図1A sensor integrated circuit and a motor component are provided. The present disclosure provides a sensor integrated circuit including a rectifier (60), a power supply module (40), an output control circuit (30), and a detection circuit (20). The rectifier (60) is configured to convert an external power source to a first DC power source. The power module (40) includes a voltage regulator configured to generate a second DC power supply that is different from the first DC power supply. The detection circuit (20) is supplied with power from the second DC power source, and is configured to detect an input signal and generate a corresponding control signal. The output control circuit (30) controls the sensor integrated circuit in response to at least the control signal, and the first state in which the current flows out from the output port (Pout) and the first state in which the current flows in from the output port (Pout). It is configured to operate in at least one of the two states. [Selection] Figure 1
Description
本開示は、電子回路技術の分野に関し、より具体的にはセンサ集積回路に関する。 The present disclosure relates to the field of electronic circuit technology, and more specifically to sensor integrated circuits.
センサ集積回路は、現代の工業及び電子製品において広範に用いられており、これは情報を検出し、検出した情報を幾つかの規則に従って電気信号に変換することができる。 Sensor integrated circuits are widely used in modern industrial and electronic products, which can detect information and convert the detected information into electrical signals according to some rules.
従来の技術において、センサ集積回路は、通常、検出結果のみを出力することが可能であり、検出結果を処理するには外部回路を設けることが必要とされる。本開示は、回路のコストを削減し、かつ回路の信頼性を高めるために、従来技術におけるセンサ集積回路の機能を拡張することを意図する。 In the prior art, the sensor integrated circuit can usually output only the detection result, and an external circuit is required to process the detection result. The present disclosure is intended to extend the functionality of sensor integrated circuits in the prior art to reduce circuit cost and increase circuit reliability.
本開示の態様により、センサ集積回路が提供され、これは、ハウジングと、ハウジングの内部に配置された半導体基板と、ハウジングから外に延びる出力ポートと、外部電源に接続するように構成された入力ポートと、半導体基板上に配置された電子回路とを含み、電子回路は、整流器、電源モジュール、出力制御回路及び検出回路を含み、
整流器は、外部電源を第1の直流電源に変換するように構成され、
電源モジュールは、第1の直流電源とは異なる第2の直流電源を生成するように構成され、
検出回路は、第2の直流電源により電力供給され、センサ集積回路に入力された信号を検出して対応する制御信号を生成するように構成され、
出力制御回路は、少なくとも制御信号に応答して、センサ集積回路を制御して、電流が出力ポートからセンサ集積回路の外部に流れる第1の状態及び電流がセンサ集積回路の外部から出力ポートに流れる第2の状態のうち少なくとも一方で動作させるように構成される。
In accordance with aspects of the present disclosure, a sensor integrated circuit is provided that includes a housing, a semiconductor substrate disposed within the housing, an output port extending out of the housing, and an input configured to connect to an external power source. A port and an electronic circuit disposed on the semiconductor substrate, the electronic circuit including a rectifier, a power supply module, an output control circuit, and a detection circuit;
The rectifier is configured to convert an external power source to a first DC power source,
The power supply module is configured to generate a second DC power supply different from the first DC power supply,
The detection circuit is configured to detect a signal supplied from the second DC power source and input to the sensor integrated circuit and generate a corresponding control signal.
The output control circuit controls the sensor integrated circuit in response to at least the control signal, and a first state in which a current flows from the output port to the outside of the sensor integrated circuit and a current flows from the outside of the sensor integrated circuit to the output port. It is configured to operate at least one of the second states.
好ましくは、検出回路は、外部磁界を検出して外部磁界に適合する磁界検出信号を出力するように構成された磁気センサを含むことができ、磁界検出信号は、前記制御信号として機能することができる。 Preferably, the detection circuit may include a magnetic sensor configured to detect an external magnetic field and output a magnetic field detection signal adapted to the external magnetic field, and the magnetic field detection signal may function as the control signal. it can.
好ましくは、出力制御回路に供給される電圧は、第2の直流電源の電圧とは異なるものとすることができる。 Preferably, the voltage supplied to the output control circuit can be different from the voltage of the second DC power supply.
好ましくは、出力制御回路は、第1の直流電源により電力供給されることができ、出力制御回路に供給される電圧の平均値は、第2の直流電源の出力電圧の平均値より高いものとすることができる。 Preferably, the output control circuit can be powered by the first DC power supply, and the average value of the voltage supplied to the output control circuit is higher than the average value of the output voltage of the second DC power supply. can do.
好ましくは、電源モジュールは、電圧安定器及びバンドギャップ基準電圧源をさらに含むことができ、
電圧安定器は、第1の直流電源の電圧を安定化して、第3の直流電源として機能する、より低い電圧にするように構成されることができ、
バンドギャップ基準電圧源は、第3の直流電源により電力供給されることができ、第3の直流電源の電圧より低い基準電圧を生成するように構成されることができ、
電圧調整器は、第1の直流電源により電力供給されることができ、基準電圧に基づいて第2の直流電源を生成するように構成されることができる。
Preferably, the power supply module may further include a voltage stabilizer and a band gap reference voltage source,
The voltage stabilizer can be configured to stabilize the voltage of the first DC power source to a lower voltage that functions as a third DC power source,
The bandgap reference voltage source can be powered by a third DC power source and can be configured to generate a reference voltage lower than the voltage of the third DC power source;
The voltage regulator can be powered by a first DC power source and can be configured to generate a second DC power source based on a reference voltage.
好ましくは、第2の直流電源の電圧は、第3の直流電源の電圧より低いものとすることができる。 Preferably, the voltage of the second DC power supply can be lower than the voltage of the third DC power supply.
好ましくは、出力制御回路は、第1のスイッチ及び第2のスイッチを含むことができ、第1のスイッチ及び出力ポートは、第1の電流路内で接続されることができ、第2のスイッチ及び出力ポートは、第1の電流路の方向の反対方向を有する第2の電流路内で接続されることができ、第1のスイッチ及び第2のスイッチは、磁界検出信号の制御下で選択的にオンにされることができる。 Preferably, the output control circuit can include a first switch and a second switch, and the first switch and the output port can be connected in the first current path, and the second switch And the output port can be connected in a second current path having a direction opposite to the direction of the first current path, the first switch and the second switch being selected under the control of the magnetic field detection signal Can be turned on automatically.
好ましくは、出力制御回路は、電流が出力ポートからセンサ集積回路の外部へ流れる第1の電流路と、電流が出力ポートからセンサ集積回路の内部へ流れる第2の電流路と、第1の電流路及び第2の電流路の一方に接続されたスイッチとを含むことができ、スイッチは、検出回路により出力される磁界検出情報に基づいて制御され、第1の電流路及び第2の電流路を選択的にオンにさせることができる。 Preferably, the output control circuit includes a first current path through which current flows from the output port to the outside of the sensor integrated circuit, a second current path through which current flows from the output port to the inside of the sensor integrated circuit, and a first current And a switch connected to one of the path and the second current path, the switch being controlled based on the magnetic field detection information output by the detection circuit, the first current path and the second current path Can be selectively turned on.
好ましくは、第1の電流路及び第2の電流路のうち他方は、スイッチを含まないものとすることができる。 Preferably, the other of the first current path and the second current path may not include a switch.
好ましくは、磁気センサは、
外部磁界の極性を検知し、電気信号を出力するように構成された磁気検知要素と、
電気信号を増幅し、逆スクランブルしてアナログ信号を生成するように構成された信号処理ユニットと、
アナログ電気信号を論理高レベル信号又は論理低レベル信号に変換するように構成されたアナログ−デジタル変換ユニットと、
を含むことができ、
電源モジュールは、バンドギャップ基準電圧源から出力された基準電圧に基づいて別の基準電圧を生成し、この別の基準電圧をアナログ−デジタル変換ユニットに与えるように構成された、基準信号生成器をさらに含むことができる。
Preferably, the magnetic sensor is
A magnetic sensing element configured to detect the polarity of an external magnetic field and output an electrical signal;
A signal processing unit configured to amplify and de-scramble the electrical signal to generate an analog signal;
An analog-to-digital conversion unit configured to convert an analog electrical signal to a logic high level signal or a logic low level signal;
Can include
The power supply module includes a reference signal generator configured to generate another reference voltage based on the reference voltage output from the bandgap reference voltage source and to supply the other reference voltage to the analog-to-digital conversion unit. Further can be included.
好ましくは、磁気検知要素は、第2の直流電源により電力供給されることができる。 Preferably, the magnetic sensing element can be powered by a second DC power source.
好ましくは、外部電源は、交流電源とすることができ、出力制御回路は、交流電源上の情報及び磁界検出信号に基づいて、センサ集積回路を制御して、少なくとも、電流が出力ポートからセンサ集積回路の外部へ流れる第1の状態と、電流がセンサ集積回路の外部から出力ポートへ流れる第2の状態との間で切り換わるようにさせるように構成することができる。 Preferably, the external power source can be an AC power source, and the output control circuit controls the sensor integrated circuit based on information on the AC power source and the magnetic field detection signal, and at least current is output from the output port to the sensor integrated circuit. It can be configured to switch between a first state that flows out of the circuit and a second state in which current flows from the outside of the sensor integrated circuit to the output port.
好ましくは、外部電源は、交流電源とすることができ、出力制御回路は、センサ集積回路を制御して、磁界検出信号が、外部磁界が第1の磁気極性にあり、かつ交流電源が第1の電気極性にあることを示す場合には、第1の状態及び第2の状態のうち一方の状態で動作させ、磁界検出信号が、外部磁界が第1の磁気極性とは逆の第2の磁気極性にあり、かつ交流電源が第1の電気極性とは逆の第2の電気極性にあることを示す場合には、第1の状態及び第2の状態のうち他方の状態で動作させるように構成されることができる。 Preferably, the external power supply can be an AC power supply, the output control circuit controls the sensor integrated circuit, the magnetic field detection signal is the external magnetic field is in the first magnetic polarity, and the AC power supply is the first. In the case of indicating that the electric polarity is in the first state and the second state, the magnetic field detection signal indicates that the external magnetic field is opposite to the first magnetic polarity. When it is in the magnetic polarity and the AC power supply indicates the second electric polarity opposite to the first electric polarity, the operation is performed in the other of the first state and the second state. Can be configured.
好ましくは、外部電源は、交流電源とすることができ、出力制御回路は、交流電源が正の半周期にあり、かつ外部磁界が第1の磁気極性にある場合、又は交流電源が負の半周期にあり、かつ外部磁界が前記第1の磁気極性とは逆の第2の磁気極性にある場合、負荷電流が出力ポートを通って流れるようにさせ、交流電源が負の半周期にあり、かつ外部磁界が第1の磁気極性にある場合、又は交流電源が正の半周期にあり、かつ外部磁界が第2の磁気極性にある場合、負荷電流が出力ポートを通って流れないようにさせるように構成されることができる。 Preferably, the external power source can be an AC power source, and the output control circuit can be configured such that the AC power source is in the positive half cycle and the external magnetic field is in the first magnetic polarity, or the AC power source is in the negative half cycle. When the external magnetic field is in a second magnetic polarity opposite to the first magnetic polarity, the load current is allowed to flow through the output port and the AC power source is in a negative half cycle; When the external magnetic field is in the first magnetic polarity, or when the AC power source is in the positive half cycle and the external magnetic field is in the second magnetic polarity, the load current is prevented from flowing through the output port. Can be configured as follows.
本開示の別の態様により、モータ構成要素が提供され、これは、モータ及びモータ駆動回路を含み、モータ駆動回路は、上記のセンサ集積回路を含む。 According to another aspect of the present disclosure, a motor component is provided that includes a motor and a motor drive circuit, the motor drive circuit including the sensor integrated circuit described above.
好ましくは、モータ駆動回路は、外部交流電源の両端間にモータに対して直列に接続された双方向スイッチをさらに含むことができる。センサ集積回路の出力ポートは、双方向スイッチの制御端子に接続することができる。 Preferably, the motor driving circuit may further include a bidirectional switch connected in series with the motor between both ends of the external AC power source. The output port of the sensor integrated circuit can be connected to the control terminal of the bidirectional switch.
好ましくは、モータは、固定子及び永久磁石回転子を含むことができ、固定子は、固定子鉄心と、固定子鉄心に巻き回された単相巻線とを含むことができる。 Preferably, the motor can include a stator and a permanent magnet rotor, and the stator can include a stator core and a single-phase winding wound around the stator core.
本開示は、既存のセンサ集積回路の機能を拡張するために提供され、これにより回路の費用を削減し、かつ回路の信頼性を高めることができる。 The present disclosure is provided to extend the functionality of existing sensor integrated circuits, thereby reducing the cost of the circuit and increasing the reliability of the circuit.
本開示の実施形態による又は従来技術による技術的解決策がより明らかになるように、実施形態又は従来技術の説明に用いることが必要とされる添付図面を以下のように簡単に説明する。以下の説明における添付図面は、単に本開示の幾つかの実施形態を示すものであることが明らかである。当業者であれば、これらの添付図面により、いかなる創造的作業も伴わずに他の添付図面を得ることができる。 In order that technical solutions according to the embodiments of the present disclosure or according to the prior art will become more apparent, the accompanying drawings required to be used for describing the embodiments or the prior art will be briefly described as follows. It will be apparent that the accompanying drawings in the following description merely illustrate some embodiments of the present disclosure. Those skilled in the art can obtain other accompanying drawings without any creative work by these accompanying drawings.
本開示の上記目的、特徴及び利点をより明らかにし、より理解しやすくするために、本開示の実施形態を、添付図面を参照して、以下詳細に説明する。 In order to make the above objects, features, and advantages of the present disclosure clearer and easier to understand, embodiments of the present disclosure will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
図1を参照すると、本開示の実施形態により提供されるセンサ集積回路は、ハウジングと、ハウジング内に配置された半導体基板と、ハウジングから外に延びる入力ポートPin及び出力ポートPoutと、半導体基板上に配置された電子回路とを含む。入力ポートPinは、外部電源に接続することができる。電子回路は、整流器60、電源モジュール40、出力制御回路30、及び検出回路20を含む。
Referring to FIG. 1, a sensor integrated circuit provided by an embodiment of the present disclosure includes a housing, a semiconductor substrate disposed in the housing, an input port Pin and an output port Pout extending out from the housing, and the semiconductor substrate. And an electronic circuit disposed in the. The input port Pin can be connected to an external power source. The electronic circuit includes a
整流器60は、外部電源を第1の直流電力供給に変換するように構成される。
The
電源モジュール40は、第1の直流電源とは異なる第2の直流電源を生成するように構成される。好ましくは、電源モジュール40は、電圧調整器を含む。電圧調整器は、第1の直流電源により電力供給され、第2の直流電源を生成することができる。
The
検出回路20は、第2の直流電源により電力供給され、センサ集積回路に入力された所定の信号を検出し、検出された信号に応答して、検出された信号に対応する制御信号を生成するように構成される。
The
出力制御回路30は、少なくとも制御信号に応答して、センサ集積回路を制御して、電流が出力ポートPoutからセンサ集積回路の外部に流れる第1の状態及び電流がセンサ集積回路の外部から出力ポートPoutに流れる第2の状態のうち少なくとも一方で動作させるように構成される。
The
本開示において、入力ポートPinは、外部電源の両端子に直接接続することもでき、又は外部電源の両端間に入力ポートに対して直列接続された外部負荷と共に接続することもでき、これは本明細書では限定されず、実際の条件に応じて決定することができる。 In the present disclosure, the input port Pin can be directly connected to both terminals of the external power supply, or can be connected with an external load connected in series to the input port between both ends of the external power supply. It is not limited in the specification and can be determined according to actual conditions.
本実施形態において提供されるセンサ集積回路により、既存のセンサ集積回路の機能が拡張され、これにより回路全体の費用が削減され、かつ回路の信頼性が高められる。 The sensor integrated circuit provided in this embodiment expands the function of the existing sensor integrated circuit, thereby reducing the cost of the entire circuit and increasing the reliability of the circuit.
好ましくは、検出回路20は、磁気センサを含む。磁気センサは、外部磁界を検出し、外部磁界に適合する磁界検出信号を出力するように構成される。磁界検出信号は、制御信号として機能する。
Preferably, the
検出回路20が磁気センサを含む場合、本開示の実施形態によるセンサ集積回路により既存の磁気センサの機能が拡張され、これにより回路全体の費用が削減され、かつ回路の信頼性が高められる。
If the
好ましくは、出力制御回路30に供給される電圧は、第2の直流電源の電圧とは異なる。
Preferably, the voltage supplied to the
好ましくは、出力制御回路30は、図1に示すように、第1の直流電源により電力供給される。検出回路20は、第1の直流電源とは異なる第2の直流電源により電力供給される。本開示の実施形態において、第1の直流電源は、可変振幅又は定振幅で電圧を供給することができることに留意されたい。第2の直流電源は、安定な動作のために安定な電源信号が検出回路20に与えられることを保証するために、定振幅で電圧を供給することが好ましい。
Preferably, the
好ましくは、整流器60により出力される第1の直流電源の平均電圧は、電源モジュール40により出力される第2の直流電源の平均電圧より高い。より低電圧で検出回路20に電力を供給することにより、センサ集積回路の電力消費を削減することができる。より高電圧で出力制御回路30に電力供給することにより、出力ポートoutから大きい負荷電流を提供することができ、センサ集積回路の十分な駆動能力が保証される。
Preferably, the average voltage of the first DC power source output by the
明らかに、出力制御回路30は、必ずしも第1の直流電源により電力供給されることに限定される必要はなく、これは実際の条件に応じて決定することができる。図1は、単なる例証のために提供されるものであり、出力制御回路30への電力供給のためのいずれの解決策も、本開示の保護範囲内に入る。
Obviously, the
図2に示すような好ましい実施形態において、電源モジュール40は、電圧調整器41に加えて、電圧安定器42及びバンドギャップ基準電圧源43を含む。
In a preferred embodiment as shown in FIG. 2, the
電圧安定器42は、第1の直流電源の電圧を安定化して、第3の直流電源として機能する、より低い電圧にするように構成される。
The
バンドギャップ基準電圧源43は、第3の直流電源により電力供給され、第3の直流電源の電圧より低い基準電圧を生成するように構成される。
The band gap
電圧調整器41は、第1の直流電源により電力供給され、基準電圧に基づいて第2の直流電源を生成するように構成される。 The voltage regulator 41 is supplied with power from a first DC power source and is configured to generate a second DC power source based on a reference voltage.
特定の例において、整流器60により出力される第1の直流電源の電圧は、数十ボルトであり得る。電圧安定器42は、整流器60により出力される第1の直流電源に接続され、第1の直流電源の電圧を安定化して、第3の直流電源として機能する、より低い電圧(例えば3.5V)にする。電圧安定器42により出力された第3の直流電源は、バンドギャップ基準電圧源43に電力を供給し、これは第3の直流電源の電圧よりも低い基準電圧(例えば1.25V)を生成する。電圧調整器41は、基準電圧に基づいて第2の直流電源(例えば2.5V)を生成する。第2の直流電源の電圧は、基準電圧より高く、かつ第3の直流電源の電圧より低くすることができる。電圧調整器41は、より高い第1の直流電源により電力供給され、これにより集積回路の全体としての応答速度を向上させることができる。
In a particular example, the voltage of the first DC power source output by the
好ましい実施形態において、出力制御回路30は、第1のスイッチ31及び第2のスイッチ32を含む。第1のスイッチ31及び出力ポートPoutは、第1の電流路内で接続される。第2のスイッチ32及び出力ポートPoutは、第1の電流路の方向の反対方向を有する第2の電流路内で接続される。第1のスイッチ31及び第2のスイッチ32は、磁界検出信号の制御下で選択的にオンにされる。好ましくは、第1のスイッチ31はトライオードとして具体化することができ、第2のスイッチ32は、ダイオード又はトライオードとして具体化することができるが、これらは本明細書において限定されず、実際の条件に応じて決定することができる。
In the preferred embodiment, the
図3に示すような特定の実施形態において、第1のスイッチ31及び第2のスイッチ32は、一対の相補的な半導体スイッチとして具体化される。第1のスイッチ31は、より低レベルでオンになり、第2のスイッチ32は、より高レベルでオンになる。第1のスイッチ31及び出力ポートPoutは、第1の電流路内で接続される。第2のスイッチ32及び出力ポートPoutは、第2の電流路内で接続される。第1のスイッチ31及び第2のスイッチ32両方の制御端子が、磁気センサに接続される。第1のスイッチ31の電流入力端子は、より高電圧側(例えば直流電源)に接続され、第1のスイッチ31の電流出力端子は、第2のスイッチ32の電流入力端子に接続される。第2のスイッチ32の電流出力端子は、より低電圧側(例えば接地)に接続される。磁気センサにより出力される磁界検出情報が低レベルにある場合、第1のスイッチ31はオンになり、第2のスイッチ32はオフになり、その結果、負荷電流は、より高電圧側から第1のスイッチ31及び出力ポートPoutを通ってセンサ集積回路の外部へ流れる。磁気センサにより出力される磁界検出情報が高レベルにある場合、第2のスイッチ32はオンになり、第1のスイッチ31はオフになり、その結果、負荷電流は、センサ集積回路の外部から出力ポートPoutへ流れ、第2のスイッチ32を通って流れる。図3に示すような実施形態において、第1のスイッチ31は、正チャネル金属酸化物半導体電界効果トランジスタ(P型MOSFET)として具体化され、第2のスイッチ32は、負チャネル金属酸化物半導体電界効果トランジスタ(N型MOSFET)として具体化される。別の実施形態における第1のスイッチ及び第2のスイッチは、その他の型式の半導体スイッチ、例えば、接合電界効果トランジスタ(JFET)若しくは金属−半導体電界効果トランジスタ(MESFET)、又はその他の電界効果トランジスタとして具体化することができることを理解することができる。
In a specific embodiment as shown in FIG. 3, the
図4に示すような別の実装において、第1のスイッチ31は、高レベルでオンになるスイッチトランジスタとして具体化され、第2のスイッチ32は、単方向導電性ダイオードとして具体化される。第1のスイッチ31の制御端子及び第2のスイッチ32のカソードは、検出回路20に接続される。第1のスイッチ31の電流入力端子は、整流器60の出力端子に接続される。第1のスイッチ31の電流出力端子及び第2のスイッチ32のアノードは、両方とも出力ポートPoutに接続される。第1のスイッチ31及び出力ポートPoutは、第1の電流路内で接続される。出力ポートPout、第2のスイッチ32及び磁気センサは、第2の電流路内で接続される。磁気センサにより出力される磁界検出情報が高レベルにある場合、第1のスイッチ31はオンになり、第2のスイッチ32はオフになり、その結果、負荷電流は、整流器60から第1のスイッチ31及び出力ポートPoutを通ってセンサ集積回路の外部へ流れる。磁気センサにより出力される磁界検出情報が低レベルにある場合、第2のスイッチ32はオンになり、第1のスイッチ31はオフになり、その結果、負荷電流は、センサ集積回路の外部から出力ポートPoutへ流れ、第2のスイッチ32を通って流れる。別の実施形態における第1のスイッチ31及び第2のスイッチ32は、他の構造とすることができ、これは本明細書において限定されず、実際の条件に応じて決定することができることを理解することができる。
In another implementation as shown in FIG. 4, the
本開示の別の実施形態において、出力制御回路30は、電流が出力ポートからセンサ集積回路の外部へ流れる第1の電流路と、電流が出力ポートからセンサ集積回路の内部へ流れる第2の電流路と、第1の電流路及び第2の電流路の一方に接続するスイッチとを含む。スイッチは、検出回路により出力される磁界検出情報に基づいて制御され、第1の電流路及び第2の電流路を選択的にオンにする。好ましくは、第1の電流路及び第2の電流路の他方は、スイッチを含まない。
In another embodiment of the present disclosure, the
図5に示すような特定の実装において、単方向スイッチ33及び出力ポートPoutは、第1の電流路内で接続される。単方向スイッチ33の電流入力端子は、磁気センサの出力端子に接続することができる。磁気センサの出力端子はまた、第1の電流路の方向の反対方向を有する第2の電流路内で抵抗器R1を通じて出力ポートPoutに接続することもできる。磁界検出信号がより高レベルにある場合、単方向スイッチ33はオンになり、その結果、負荷電流は、単方向スイッチ33及び出力ポートPoutを通ってセンサ集積回路の外部へ流れる。磁界検出信号がより低レベルにある場合、単方向スイッチ33はオフになり、その結果、負荷電流は、センサ集積回路の外部から出力ポートPoutへ流れ、抵抗器R1及び検出回路20を通って流れる。
In a specific implementation as shown in FIG. 5, the
代替的に、第2の電流路内の抵抗器R1は、単方向スイッチ33に対して逆並列に接続された別の単方向スイッチで置き換えることができる。このようにして、出力ポートから流れ出す負荷電流と出力ポートへ流れ込む負荷電流とがさらに釣り合わされる。
Alternatively, the resistor R1 in the second current path can be replaced by another unidirectional switch connected in anti-parallel to the
図5Aに示すような別の特定の実装において、出力制御回路30は、検出回路20の出力端子と出力ポートPoutとの間に逆方向に直列接続されたダイオードD1及びD2と、直列接続されたダイオードD1及びD2に対して並列に接続された抵抗器R1と、電源VccとダイオードD1及びD2の共通端子との間に接続された抵抗器R2と、を含む。ダイオードD1のカソードは、検出回路20の出力端子に接続される。ダイオードD1は、磁界検出情報の制御下にある。磁界検出情報が高レベルにある場合、ダイオードD1はオフになり、その結果、負荷電流は、抵抗器R2及びダイオードD2を通って出力ポートPoutからセンサ集積回路の外部へ流れる。磁界検出情報が低レベルにある場合、負荷電流は、センサ集積回路の外部から出力ポートPoutへ流れ、抵抗器R1及び検出回路20を通って流れる。
In another specific implementation as shown in FIG. 5A, the
図6に示すような本開示の実施形態において、検出回路20は、磁気センサを含む。磁気センサは、外部磁界の極性を検知し、電気信号を出力するように構成された磁気検知要素21と、電気信号を増幅し、かつ逆スクランブルしてアナログ電気信号を生成するように構成された信号処理ユニット22と、増幅され逆スクランブルされたアナログ電気信号を磁界検出信号に変換するように構成されたアナログ−デジタル変換ユニット23とを含む。外部磁界の極性が識別されることのみを必要とする用途の場合、磁界検出信号は、スイッチ型デジタル信号とすることができる。好ましくは、電源モジュール40は、図2に示すように、バンドギャップ基準電圧源から出力された基準電圧に基づいて別の基準電圧を生成し、この別の基準電圧をアナログ−デジタル変換ユニットに与えるように構成された、基準信号生成器44をさらに含む。
In the embodiment of the present disclosure as shown in FIG. 6, the
好ましい実施形態において、外部電源は交流電源であり、出力制御回路30は、交流電源上の情報及び磁界検出信号に基づいて、センサ集積回路を制御して、少なくとも、電流が出力ポートPoutからセンサ集積回路の外部へ流れる第1の状態と、電流がセンサ集積回路の外部から出力ポートPoutへ流れる第2の状態との間で切り換わるようにさせるように構成することができる。本開示の実施形態において、第1の状態と第2の状態との間でのセンサ集積回路の動作状態の切換えは、一方の状態の直後に他方の状態に切り換わる場合に限定されず、一方の状態の後で間隔時間が経過した後で他方の状態に切り換わる場合も含むことに留意されたい。好ましい用途において、第1の状態と第2の状態との間の切り換えのための間隔時間の間、センサ集積回路の出力ポートからの出力は存在しない。
In a preferred embodiment, the external power source is an AC power source, and the
特定の実装において、センサ集積回路は、電流が出力ポートPoutからセンサ集積回路の外部へ流れる第1の状態、及び電流がセンサ集積回路の外部から出力ポートPoutへ流れる第2の状態で動作することができる。出力制御回路30は、センサ集積回路を制御して、磁界検出信号が、外部磁界が第1の磁気極性にあり、かつ交流電源が第1の電気極性にあることを示す場合には、第1の状態及び第2の状態のうち一方の状態で動作させ、磁界検出信号が、外部磁界が第1の磁気極性とは逆の第2の磁気極性にあり、かつ交流電源が第1の電気極性とは逆の第2の電気極性にある場合には、第1の状態及び第2の状態のうち他方の状態で動作させるように構成される。
In a specific implementation, the sensor integrated circuit operates in a first state in which current flows from the output port Pout to the outside of the sensor integrated circuit, and in a second state in which current flows from the outside of the sensor integrated circuit to the output port Pout. Can do. The
より詳細には、出力制御回路30は、交流電源が正の半周期にあり、磁界検出信号が、外部磁界が第1の磁気極性にあることを示す場合若しくは交流電源が負の半周期にあり、かつ磁界検出信号が、外部磁界が第1の磁気極性の逆の第2の磁気極性にあることを示す場合、負荷電流が出力ポートPoutを通って流れるように構成することができ、及び交流電源が正の半周期にあり、かつ磁界検出信号が、外部磁界が第2の磁気極性にあることを示す場合若しくは交流電源が負の半周期にあり、かつ磁界検出信号が、外部磁界が第1の磁気極性にあることを示す場合、負荷電流が出力ポートPoutを通って流れないように構成することができる。交流電源が正の半周期にあり、かつ外部磁界が第1の磁気極性である場合、又は交流電源が負の半周期にあり、かつ外部磁界が第2の磁気極性にある場合、出力ポートを通って流れる負荷電流の状況は、負荷電流が上記2つの場合のいずれかの全期間にわたって出力ポートを通って流れる状況、及び負荷電流が上記2つの場合のいずれかの一部期間にわたって出力ポートを通って流れる状況の両方を含むことに留意されたい。
More specifically, the
本開示の特定の実施形態において、上記実施形態のいずれか1つに基づいて、整流器は、全波整流器ブリッジと、全波整流器ブリッジの出力に直列接続された電圧安定化ユニットとを含む。全波整流器ブリッジは、交流電源により出力された交流電力を直流電力に変換するように構成される。電圧安定化ユニットは、全波整流器ブリッジにより出力された直流電力を所定範囲内に入るように安定化するように構成される。 In certain embodiments of the present disclosure, based on any one of the above embodiments, the rectifier includes a full wave rectifier bridge and a voltage stabilization unit connected in series with the output of the full wave rectifier bridge. The full wave rectifier bridge is configured to convert AC power output by the AC power source into DC power. The voltage stabilization unit is configured to stabilize the DC power output by the full wave rectifier bridge so as to fall within a predetermined range.
図7は、整流器の特定の回路を示す。電圧安定化ユニットは、全波整流器ブリッジの2つの出力端子間に接続されたツェナーダイオード621を含む。全波整流器ブリッジは、直列接続された第1のダイオード611及び第2のダイオード612、並びに直列接続された第3のダイオード613及び第4のダイオード614を含む。第1のダイオード611及び第2のダイオード612の共通端子は、第1の入力ポートVAC+に電気的に接続される。第3のダイオード613及び第4のダイオード614の共通端子は、第2の入力ポートVAC−に電気的に接続される。
FIG. 7 shows a specific circuit of the rectifier. The voltage stabilization unit includes a
第1のダイオード611の入力端子は、第3のダイオード613の入力端子に電気的に接続されて、全波整流器ブリッジの接地出力端子を形成する。第2のダイオード612の出力端子は、第4のダイオード614の出力端子に電気的に接続されて、全波整流器ブリッジの出力端子VDDを形成する。ツェナーダイオード621は、第2のダイオード612及び第4のダイオード614の共通端子と、第1のダイオード611及び第3のダイオード613の共通端子との間に接続される。本開示の実施形態において、出力制御回路の電源端子は、全波整流器ブリッジの電圧出力端子に電気的に接続することができることに留意されたい。
The input terminal of the
本開示の実施形態による磁気センサ集積回路を、以下、特定の用途に関連して説明する。 Magnetic sensor integrated circuits according to embodiments of the present disclosure are described below in connection with specific applications.
図8を参照すると、本開示の実施形態により、モータ構成要素がさらに提供される。モータ構成要素は、交流電源100により電力供給されるモータ200と、モータ200に対して直列接続された双方向スイッチ300と、上記実施形態のいずれかによる磁気センサ集積回路400とを含む。磁気センサ集積回路400の出力ポートは、双方向スイッチ300の制御端子に電気的に接続される。好ましくは、双方向スイッチ300は、トライオードAC半導体スイッチ(TRIAC)とすることができる。双方向スイッチは、その他の型式の適切なスイッチとして実装することができることを理解することができる。例えば、双方向スイッチは、2つの逆並列に接続されたシリコン制御整流器と、磁気センサ集積回路の出力ポートの出力信号に基づいて所定の規則に従って2つのシリコン制御整流器を制御するように配置された、それぞれの制御回路とを含むことができる。
Referring to FIG. 8, an embodiment of the present disclosure further provides a motor component. The motor components include a
好ましくは、モータ構成要素は、交流電源100の電圧を降下させて磁気センサ集積回路400に降下した電圧を提供するように構成された電圧降下回路500をさらに含む。磁気センサ集積回路400は、回転子の磁界の変動を検知するためにモータ200の回転子の近くに取り付けられる。
Preferably, the motor component further includes a
本開示の特定の実施形態において、モータは、同期モータである。本開示による駆動回路は、同期モータのみならず、直流ブラシレスモータなどの他の型式の永久磁石モータにも適用可能であることを理解することができる。図9を参照すると、同期モータは、固定子と、固定子に対して回転可能な回転子11とを含む。固定子は、固定子鉄心12と、固定子鉄心12上に巻き回された固定子巻線16とを含む。固定子鉄心12は、純鉄、鋳鉄、鋳鋼、電気鋼、ケイ素鋼などの軟磁性材料で作ることができる。回転子11は、永久磁石を含む。回転子11は、固定子巻線16が交流電源に直列接続されている場合、定常状態相の間、一定の回転数60f/p回転/分で動作し、ここでfはAC電源の周波数を表し、pは回転子の極対の数を表す。実施形態において、固定子鉄心12は、互いに逆の2つの極14を含む。極14の各々は、磁極弧(pole arc)15を含む。回転子11の外面は、磁極弧15に対向し、回転子11の外面と磁極弧15との間に実質的に均一なエアギャップ13が形成される。本開示における「実質的に均一なエアキャップ」は、均一なエアギャップが固定子と回転子との間の大部分の空間内に形成され、不均一なエアギャップが固定子と回転子との間の小部分に形成されることを意味する。好ましくは、凹形の始動溝17を固定子の極の磁極弧15内に配置することができ、磁極弧15の始動溝17以外の部分は、回転子と同心にすることができる。上述の構成により、不均一な磁界を形成することができ、回転子が静止しているとき、回転子の極軸S1が固定子の極の中心軸S2に対して傾斜した角度を有することを保証し、それにより、モータが通電されるたびに集積回路の作用下で回転子が始動トルクを有することを可能にする。詳細には、「回転子の極軸S1」は、異なる極性を有する2つの磁極間の境界を指し、「固定子の極14の中心軸S2」は、固定子の2つの極14の中心点を通る接続線を指す。実施形態において、固定子及び回転子の各々は、2つの磁極を含む。固定子の磁極の数は、回転子の磁極の数と等しくない場合があり、他の実施形態において、固定子及び回転子は、より多くの磁極、例えば4磁極または6磁極を有することができることを理解することができる。
In certain embodiments of the present disclosure, the motor is a synchronous motor. It can be appreciated that the drive circuit according to the present disclosure is applicable not only to synchronous motors, but also to other types of permanent magnet motors such as DC brushless motors. Referring to FIG. 9, the synchronous motor includes a stator and a
本開示の好ましい実施形態において、双方向スイッチ300は、トライオードAC半導体スイッチ(TRIAC)として具体化され、整流器は、図7に示すような回路を有し、出力制御回路は、図4に示すような回路を有する。出力制御回路30の第1のスイッチ31の電流入力端子は、全波整流器ブリッジの電圧出力端子に接続され、第2のスイッチ32の電流出力端子は、全波整流器ブリッジの接地出力端子に接続される。交流電源100により出力される信号が正の半周期にあり、かつ検出回路20が低レベルを出力する場合、出力制御回路30の第1のスイッチ31はオンになり、第2のスイッチ32はオフになり、その結果、電流は、交流電源100、モータ200、集積回路400の第1の入力端子、電圧降下回路、全波整流器ブリッジの第2のダイオード612の出力端子、出力制御回路30の第1のスイッチ31を列挙した順番に通って流れ、出力ポートから双方向スイッチ300を通って交流電源100に戻る。TRIAC300がオンになった後、電圧降下回路500及び磁気センサ集積回路400により形成される直列分岐は短絡される。磁気センサ集積回路400は、電圧が供給されないことにより出力を停止する。しかしながら、TRIAC300の2つのアノードを通って流れる電流は十分に大きい(TRIAC300の維持電流より高い)ので、TRIAC300は、TRIAC300の制御電極と第1のアノードとの間に駆動電流が流れない場合であってもなおオン状態のままである。交流電源100により出力される信号が負の半周期にあり、かつ検出回路20が高レベルを出力する場合、出力制御回路30の第1のスイッチ31はオフになり、第2のスイッチ32はオンになり、その結果、電流は、交流電源100から出力ポートへ、双方向スイッチ300を通って流れ、出力制御回路30の第2のスイッチ32、全波整流器ブリッジの接地出力端子、第1のダイオード611、集積回路400の第1の入力端子、及びモータ200を通って流れて、交流電源100に戻る。同様に、TRIAC300がオンになった後、磁気センサ集積回路400は、短絡されることにより出力を停止し、その間、TRIAC300はオン状態を続けることができる。交流電源100により出力される信号が正の半周期にあり、かつ検出回路20が高レベルを出力する場合、又は交流電源100により出力される信号が負の半周期にあり、かつ検出回路20が低レベルを出力する場合、出力制御回路30の第1のスイッチ31及び第2のスイッチ32はいずれもオンにならず、TRIAC300がオフになる。したがって、出力制御回路30は、交流電源100の極性の変化及び磁界検出情報に基づいて、双方向スイッチ300が所定の方式でオン又はオフ状態になるように制御することができ、それにより固定子巻線16の通電を制御して、その結果、固定子により発生される変動磁界が回転子の磁界の位置と適合して、回転子を引きずって単一方向で回転させるようになっており、それにより、モータが通電されるたびに回転子が一定方向に回転することを可能にする。
In a preferred embodiment of the present disclosure, the
本開示の別の実施形態によるモータ構成要素において、モータ及び双方向スイッチは、外部交流電源の両端間に直列に接続することができる。モータ及び双方向スイッチにより形成される第1の直列分岐は、電圧降下回路及び磁気センサ集積回路により形成される第2の直列分岐と並列に接続される。磁気センサ集積回路の出力ポートは、双方向スイッチに接続され、双方向スイッチが所定の方式でオン又はオフにされるように制御し、それにより固定子巻線の通電を制御する。 In a motor component according to another embodiment of the present disclosure, the motor and the bidirectional switch can be connected in series across the external AC power source. The first series branch formed by the motor and the bidirectional switch is connected in parallel with the second series branch formed by the voltage drop circuit and the magnetic sensor integrated circuit. The output port of the magnetic sensor integrated circuit is connected to the bidirectional switch and controls the bidirectional switch to be turned on or off in a predetermined manner, thereby controlling the energization of the stator winding.
上記実施形態により提供されるモータ構成要素は、特にポンプ、ファン、家庭用電化製品及び車両に装置に適用可能であるが、それらに限定されない。家庭用電化製品は、例えば、洗濯機、食器洗浄機、台所用換気装置、及び換気扇など、とすることができる。 The motor components provided by the above embodiment are applicable to the apparatus, particularly, but not limited to, pumps, fans, household appliances and vehicles. The household appliance can be, for example, a washing machine, a dishwasher, a kitchen ventilator, and a ventilator.
上記は、単に本開示の好ましい実施形態を説明したものであり、本開示をいかなる形式でも限定することを意図しない。本開示の好ましい実施形態を上記で開示したが、本開示を限定するものとして解釈すべきものではない。当業者は、本明細書に開示された方法及び技術内容に照らして、本開示の範囲から逸脱することなく、本開示の技術的解決策に対して種々の変更及び修正を為し、並びに均等物を作ることができる。従って、本開示の技術的本質に従って本開示の内容から逸脱することなく上記実施形態に対して為されたいかなる変更及び修正並びに作られた均等物も、本開示の保護範囲内に入るものとする。 The foregoing is merely illustrative of the preferred embodiments of the present disclosure and is not intended to limit the present disclosure in any manner. While preferred embodiments of the disclosure have been disclosed above, they should not be construed as limiting the disclosure. Those skilled in the art will be able to make various changes and modifications to the technical solutions of the present disclosure and equivalently without departing from the scope of the present disclosure in light of the methods and technical contents disclosed herein. You can make things. Accordingly, any changes, modifications, and equivalents made to the above embodiments in accordance with the technical essence of the present disclosure without departing from the content of the present disclosure shall fall within the protection scope of the present disclosure. .
11:回転子
12:固定子鉄心
14:極
15:磁極弧
16:固定子巻線
17:始動溝
30:出力制御回路
31:第1のスイッチ
32:第2のスイッチ
33:単方向スイッチ
100:交流電源
200:モータ
400:センサ集積回路
611:第1のダイオード
612:第2のダイオード
613:第3のダイオード
614:第4のダイオード
621:ツェナーダイオード
Pin:入力ポート
Pout:出力ポート
11: Rotor 12: Stator core 14: Pole 15: Magnetic pole arc 16: Stator winding 17: Starting groove 30: Output control circuit 31: First switch 32: Second switch 33: Unidirectional switch 100: AC power supply 200: motor 400: sensor integrated circuit 611: first diode 612: second diode 613: third diode 614: fourth diode 621: Zener diode Pin: input port Pout: output port
Claims (10)
前記整流器は、前記外部電源を第1の直流電源に変換するように構成され、
前記電源モジュールは、前記第1の直流電源とは異なる第2の直流電源を生成するように構成され、
前記検出回路は、前記第2の直流電源により電力供給され、前記センサ集積回路に入力された信号を検出して対応する制御信号を生成するように構成され、
前記出力制御回路は、少なくとも前記制御信号に応答して、前記センサ集積回路を制御して、電流が前記出力ポートから前記センサ集積回路の外部に流れる第1の状態及び電流が前記センサ集積回路の外部から前記出力ポートに流れる第2の状態のうち少なくとも一方で動作させるように構成される、
ことを特徴とするセンサ集積回路。 A housing, a semiconductor substrate disposed within the housing, an output port extending outward from the housing, an input port configured to connect to an external power source, and an electronic circuit disposed on the semiconductor substrate; The electronic circuit includes a rectifier, a power supply module, an output control circuit, and a detection circuit, wherein the rectifier is configured to convert the external power supply to a first DC power supply. And
The power supply module is configured to generate a second DC power supply different from the first DC power supply;
The detection circuit is configured to generate a corresponding control signal by detecting a signal supplied from the second DC power source and input to the sensor integrated circuit;
The output control circuit controls the sensor integrated circuit in response to at least the control signal, and a first state in which a current flows from the output port to the outside of the sensor integrated circuit and a current of the sensor integrated circuit Configured to operate at least one of the second states flowing from the outside to the output port;
A sensor integrated circuit.
前記電圧安定器は、前記第1の直流電源の電圧を安定化して、第3の直流電源として機能する、より低い電圧にするように構成され、
前記バンドギャップ基準電圧源は、前記第3の直流電源により電力供給され、前記第3の直流電源の電圧より低い基準電圧を生成するように構成され、
前記電圧調整器は、前記第1の直流電源により電力供給され、前記基準電圧に基づいて前記第2の直流電源を生成するように構成される
ことを特徴とする、請求項1〜請求項4のいずれかに記載のセンサ集積回路。 The power module further comprises a voltage stabilizer and a band gap reference voltage source,
The voltage stabilizer is configured to stabilize the voltage of the first DC power supply to a lower voltage that functions as a third DC power supply;
The bandgap reference voltage source is configured to be powered by the third DC power source and generate a reference voltage lower than the voltage of the third DC power source;
5. The voltage regulator is configured to be supplied with power from the first DC power source and to generate the second DC power source based on the reference voltage. The sensor integrated circuit according to any one of the above.
前記交流電源が正の半周期にあり、かつ前記外部磁界が第1の磁気極性にある場合、又は前記交流電源が負の半周期にあり、かつ前記外部磁界が前記第1の磁気極性とは逆の第2の磁気極性にある場合、負荷電流が前記出力ポートを通って流れるようにさせ、
前記交流電源が負の半周期にあり、かつ前記外部磁界が前記第1の磁気極性にある場合、又は前記交流電源が正の半周期にあり、かつ前記外部磁界が前記第2の磁気極性にある場合、負荷電流が出力ポートを通って流れないようにさせる
ように構成されることを特徴とする、請求項2〜請求項6のいずれかに記載のセンサ集積回路。 The external power source is an AC power source, and the output control circuit is
When the AC power supply is in a positive half cycle and the external magnetic field is in a first magnetic polarity, or the AC power supply is in a negative half cycle and the external magnetic field is the first magnetic polarity When in the opposite second magnetic polarity, allow load current to flow through the output port;
The AC power supply is in a negative half cycle and the external magnetic field is in the first magnetic polarity, or the AC power supply is in a positive half cycle and the external magnetic field is in the second magnetic polarity. 7. The sensor integrated circuit according to claim 2, wherein the sensor integrated circuit is configured to prevent load current from flowing through the output port in some cases.
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
WOPCT/CN2015/086422 | 2015-08-07 | ||
PCT/CN2015/086422 WO2016019921A1 (en) | 2014-08-08 | 2015-08-07 | Motor assembly and integrated circuit for motor drive |
CN201610266465.0 | 2016-04-26 | ||
CN201610266465 | 2016-04-26 | ||
CN201610392171.2A CN106452221A (en) | 2015-08-07 | 2016-06-02 | Motor assembly and application device thereof, and sensor integrated circuit and signal processing method thereof |
CN201610392171.2 | 2016-06-02 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016214356 Continuation | 2016-08-08 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3211962U true JP3211962U (en) | 2017-08-17 |
Family
ID=57395695
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016155641A Pending JP2017063596A (en) | 2015-08-07 | 2016-08-08 | Motor component and sensor integrated circuit |
JP2016005928U Expired - Fee Related JP3211962U (en) | 2015-08-07 | 2016-12-12 | Motor component and sensor integrated circuit |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016155641A Pending JP2017063596A (en) | 2015-08-07 | 2016-08-08 | Motor component and sensor integrated circuit |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP2017063596A (en) |
KR (1) | KR20170017834A (en) |
BR (1) | BR102016018033A2 (en) |
DE (2) | DE102016114382A1 (en) |
TW (1) | TWM539091U (en) |
-
2016
- 2016-08-03 DE DE102016114382.0A patent/DE102016114382A1/en not_active Withdrawn
- 2016-08-03 DE DE202016104265.8U patent/DE202016104265U1/en not_active Expired - Lifetime
- 2016-08-03 BR BR102016018033A patent/BR102016018033A2/en not_active Application Discontinuation
- 2016-08-05 KR KR1020160100230A patent/KR20170017834A/en unknown
- 2016-08-05 TW TW105211932U patent/TWM539091U/en not_active IP Right Cessation
- 2016-08-08 JP JP2016155641A patent/JP2017063596A/en active Pending
- 2016-12-12 JP JP2016005928U patent/JP3211962U/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE202016104265U1 (en) | 2016-11-07 |
BR102016018033A2 (en) | 2017-02-14 |
TWM539091U (en) | 2017-04-01 |
DE102016114382A1 (en) | 2017-02-09 |
JP2017063596A (en) | 2017-03-30 |
KR20170017834A (en) | 2017-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10439529B2 (en) | Motor component, application device and sensor integrated circuit | |
CN107315149B (en) | Magnetic sensor integrated circuit, motor assembly and application equipment | |
US10205412B2 (en) | Motor driving circuit and motor component | |
US10763766B2 (en) | Magnetic sensor and an integrated circuit | |
US20160344321A1 (en) | Magnetic sensor and an integrated circuit | |
US20160344320A1 (en) | Magnetic sensor integrated circuit, motor component and application apparatus | |
US20160352267A1 (en) | Motor driving circuit and motor component | |
JP3211136U (en) | Magnetic sensor integrated circuit and motor assembly | |
US10637374B2 (en) | Magnetic sensor integrated circuit, motor component and application apparatus | |
JP3211962U (en) | Motor component and sensor integrated circuit | |
CN107342661B (en) | Magnetic sensor integrated circuit, motor assembly and application equipment | |
US9954469B2 (en) | Magnetic sensor and an integrated circuit | |
CN106452210B (en) | Magnetic sensor integrated circuit, motor assembly and application equipment | |
US10205413B2 (en) | Magnetic sensor integrated circuit, motor assembly and application device | |
JP3209106U (en) | Magnetic sensor integrated circuit and motor assembly | |
US10075108B2 (en) | Integrated circuit, motor component and application device having the motor component | |
JP3207074U (en) | Magnetic sensor integrated circuit and motor component | |
US20160352266A1 (en) | Magnetic sensor integrated circuit, motor assembly and application device | |
TWM540311U (en) | Magnetic sensor integrated circuit, motor assembly, and application device | |
JP3207073U (en) | Magnetic sensor integrated circuit and motor assembly | |
JP3207076U (en) | Integrated circuit, motor component, and application apparatus having the motor component | |
EP3128660A1 (en) | Magnetic sensor integrated circuit and motor assembly | |
KR20170017822A (en) | Motor driving circuit and motor component | |
TWM542232U (en) | Integrated circuit, motor assembly and application device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3211962 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R323111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |