TW200403920A - Motor driving device, driving method and portable terminal - Google Patents
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Description
200403920 玖、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種馬達驅動裝置及其驅動方法,以及以 行動笔法為代表的攜帶式終端機,尤其係關於一種不具有 檢測轉予移動位置的位置檢測感應器之所謂無感應式馬達 驅動裝置及其驅動方法,以及搭載該驅動裝置的攜帶式終 端機。 【先前技術】 在以往無感應式的無刷馬達驅動裝置之習知構造上,係 於額定運轉中,比較未通電時的馬達線圈相所產生之反電 動勢與星形結線的三相馬達線圈之中性點電位,等待其比 較判定下的極性反轉時間(零串擾檢測),以此作為轉子位 置檢測訊號,再加上適當設定的延遲時間後,轉換至下一 驅動狀態者(參照例如特開平9-47078號公報等)。此種無刷 馬達驅動裝置在馬達啟動時,自啟動至低速區域之間並不 以得自驅動裝置測的振盪器之同步訊號來檢測轉子位置, 而是以強制切換驅動相的方式啟動馬達。 然而,以上述構造的以往範例相關之無刷馬達驅動裝置 而言’由於在反電動勢檢測值與中性點電位的比較判定下 獲得極性反轉的無串擾訊號期間内,必須持續進行感應, 故於尚未獲得典申擾訊號期間,無可否認較外來雜訊來得 薄弱。不僅如此,藏期間内既有必要抑制雜訊產生,確又 難以改變輸出驅動狀怨,且因應負荷量而有效改變驅動功 率等性能提升之策亦難達成。 84025 200403920 此外,由於啟動時不會產生反電動勢]欠需要專用的啟 ,電路’再加上相數別的反電動勢檢測放大器以及該放大 -的偏£補正%路、雜訊消除電路及驅動相位補正電路等 數個必要的功能電路,使得㈣裝置的電路構造容易趨向 復雜化’此意味著難以實現無刷馬達驅動裝置的省電化、 低成本化及小型化。 再者’為取出中性點電位故必須進行結線,以三相馬達 的情形為例,則線圈與驅動裝置之間的連接結線數基本上 需要四條,當馬達機器内建驅動裝置時,連接結線數越少 則電路配置的自由度越高。在以往範例相關的無刷馬達驅 力衣置中如要男現二條結線的構造,就必須附加用以補 正零串擾檢測誤差的補正電路,且會因直接採取檢測誤差 而造成驅動效率降低及動作穩定性低落的問題,因此不得 不知取四‘、結線,致使馬達機器内建驅動裝置時的電路配 置自由度受到限制。 本發明係鑑於上述|果韻而占上 ^邊〜而成立者,其目的係在於以較為 早%路構造,提供—種馬達驅動裝置及其驅動方法, Μ«該《裝置之攜帶式終端機,裨便 ::影響的穩定回轉驅動,並實現低耗電化、小型化= 成本化,且具咼度的電路配置自由。 - 【發明内容】 為達成上述目的,本於明你—π ^ ^ . "月係一種早相或複數相的馬達驅 驅動線圈之定子;Α採取以二:配有早數或複數的 八 ^下構以而成··轉移至額定運轉
84025 200403920 模式途中或者兹欲、 的反電動勢值·‘二頭定運轉模式後,檢測驅動電路產生 ,檢測以目位#同—相比較前次檢測值與此次檢測值 時間m彳、μ Ρ二,根據該比較結果,控制作為基本動作 驅動輸出部之電源,:號二率’或者供應至驅動線圈的 機,jt柊載有 兒^'仃動電話為代表之攜帶式終端 择用二 動器來感應收訊的振動馬達者中,即 使此馬達驅動裝置作為Μ餘動馬達之用。 上述構成的馬達驅動裝置或者搭 機,在檢測驅動線圈產 m—式一 勢的零串择,而的反电動勢時,並非檢測反電動 相門相= 動勢值(位準)本身與先前狀態 相同相位的反電動勢值’根據該比較結果 的頻率修正為適當頻率,亦即以消除相位誤差的方式^ 基準訊相頻率。藉此,馬達轉子將在偏離同步運 轉之則,#II為穩定的同步運轉狀態。 【實施方式】 “ 以下針對本發明的實施形態 [第-實施行態]. 圖式坪細說明之。 圖1係本發明第一實施形態相關之無刷馬達驅 成例之區塊圖。本實施形態是以三 、 ^ , J- Φ . ^ , 相刷馬達10為驅動 _、v、· ^ 轉子’以及配有例如三相驅動線 圈u V W的疋子。然驅動對象不僅限 ,本實施形態相關的無刷馬達驅動 、、DC播刷馬達 外的多相或單相DC無刷馬達之驅動。W通用於三相以 如圖1明示,第—實施形態相關的無刷馬達驅動裝置的基 84025 200403920 本構成要素包含:同步基準訊號產生部u、通電控制部12 、驅動輸出部13、端子電壓檢測部14、端子電壓保持部15、 動作期間設定部16,及同步控制部17,且例如經過冗化而使 用’至少具有五個端子21〜25。端子21、22、23與無刷馬達 10的三相驅動線圈U、V、W之各一端相連接。 此外,端子24和端子25各自連接保護裝置31及警報裝置 32。在此,保護裝置31會在無刷馬達1〇的轉子發生偏離同 步運轉等異常狀態時,進行例如遮斷電源的保護處理。另 一方面’因異常狀態發生而引起保護裝置31作動後,警報 裝置32會發出警報等向使用者通知馬達1〇處於停止狀態的 情形。又保護裝置31可以製作成1C内建。 同步基準訊號產生部11具有可變電壓值的基準電壓源1^ ,及將此基準電壓源111傳來的同步基準電壓值(V)轉換為 頻率(F)之V/F轉換器112,而根據基準電壓源ηι所供應的同 步基準廷壓值’產生作為同步驅動時的基本動作時間單位 之同步基準訊號。此產生出的同步基準訊號會傳至通電控 制邵12 ’通電控制部12包含前置驅動器121,而根據同步基 準訊號產生部11所產生的同步基準訊號,及動作期間設定 邵16傳來的各種時序訊號,來控制無刷馬達1〇的驅動線圈u 、V、W之通電。 驅動輸出邵13具有:第一電源,例如連接於正電源Vcc和 端子2卜22、23之間的PMOS電晶體Qpu、Qpl2、Qpl3 ;及端 子21、22、23和第二電源,例如與接地(GND)之間相連接的 NMOS電Em fa Qnl 1、Qnl2、Qnl3 ;而藉由通電控制部12進行 84025 10 200403920 通電控制,使驅動電流經 線圈u、v、w。+ l " 、22、23供應至三相驅動 及端子21 。外,正電源Vcc與端子21、22、23之間, 1、22、23與接地之間,連 二極體DU〜Dl6。 I接有用以吸收反電動勢的 端子電壓檢測部14具有對應三相驅動線圈u、v、w而設 :二㈣放大器⑷,,,來檢測端子21、22、23產 端^值(端子電壓值)。當馬達10的轉子⑽㈣回轉時, :、22、23會因應三相驅動線圈U、V、W產生的反電 、山=位準而產生電壓值。於端子電壓檢測部14檢測到的 W電壓值,會供應至端子電祕持部15及同步控制部17。 端子電壓保持部15具有以下而構成:讀電路⑸' 152、 153,其係保持以檢測放大器⑷、142、⑷檢測到之正的檢 ,電壓值;保持電路154、155'156 ’其係保持負的檢測電 :值,以及選擇電路157、158、159,其係選擇這兩種保持 電路内保持的正、負檢測電壓值(保持電壓值)中任一者。 在此,保持電路!51〜156的保持時機以及選擇電路157〜159的 選擇時機,係藉由動作期間設定部16傳來的時序訊號而決 定。 / 動作期間設定部16係包含:計數器,其係計數同步基準 說號產生部11所產生的同步基準訊號;及時序產生電路了 其係根據該計數器的計數值而產生各種時序訊號;然後將 產生出的時序訊號分別供應至通電控制部12、端子電壓保 持部15及同步控制部17。在此,傳至通電控制部12的時序 訊號會設定使驅動線圈U、V、W中至少一相處於未通電狀 84025 -11 - :m’。傳至端子電壓保持部 相處於未通電期間^設定端子””序爾於至少-態的期間。 电塾保持邵15處於動作狀 的時床、1中/、構以雖知用藉由動作期間設定部16傳來 勺時序訊號來設定保持電路151〜 末 檢測放大器Μ卜142、143^m 持時序者,然而因 於保持+路151 W 壓值必定會-度保持 、休狩包路151〜156,故保祛兩玫1ςι ^ 口认 怵待包路151〜156的保持時序亦 疋檢測放大器14卜142、考、人击仏 」 ^ 3處I動作狀態的期間(端子 值的檢測期間)。因此,檢測 认 仅4放大态⑷、142、143處於動作 狀態的期間,亦可讀·异获士舌 、 Τ 了 π兄疋猎由動作期間設定部16傳來的時岸 訊號而設定者。 此外在本例中’為保持正的檢測電壓值和負的檢測電壓 值,而採用兩個保持電路系統之構造,然未必一定要設置 雙系統’亦可僅設單一系統的保持電路,惟設置雙系統的 保持電路,因其端子電壓值的檢測點為雙倍,故相位檢測 精確度高於單一系統。 同步控制部π係具有以下而構成:三個差分電路171、172 、173,其係對應三相驅動線圈υ、ν、w而設;基準電壓源 174; 3個比較電路175、176、177,其係對應驅動線圈v 、W而设,及控制電路Μ。差分電路⑺、I”、口3係取兩 種電壓值之差分,而輸出該差分電壓值,該兩種電壓值 為··從端子電壓檢測部Μ的檢測放大器141、ι42、143直接 供應的檢測電壓值;及保持於端子電壓保持部15的保持電 路151、152、153或保持電路154、155、156,經由選擇電路 84025 12 200403920 157、158、159而供應的保持電壓值。 基準電壓源m在於設定決定馬達1〇的額定回轉定 速幻之基準電壓值,此電壓值為可變電壓。比較電路175 、176、Π7係使用以基準電壓源174設定基準電壓值作為差 分基準值’將該差分基準值與藉由差分電路⑺、 而得的各差分電壓值進行比較,當其比較結果為0,亦即益 誤差的情形時,直接將基準電壓值供應至控制電路⑺;遇 有誤差的情形時’則將基準電壓值加上或減去該誤差後的 電壓值供應至控制電路178。 控制電路Π8係根據比較電路175、176、177的各比較社果 丄控制同步基準訊號產生部u中基準電壓源ιη的同步基準 電壓值(補正),而將同步驅動時作為基本動作時間單位: 同步基準訊號修正為適當頻率’藉此在馬達1〇的轉子偏離 问步運轉之前’使其控制在穩定的同步運轉狀態;且根據 二匕較電路Π5、176、177的各各比較結果而感應到偏離等異 吊狀態發生時’經由端子24、25而輸出異常感應訊號,藉 此驅動保護裝置31及警報裝置32。 而當轉子的運轉速度相對於任意決定的額定同步速度產 生速度差時’控制電路178會進一步因應該速度差而補:基 丰電壓源174的基準電壓值(差分基準值)。具體而言,在高 :轉速度區域内,將基準電壓值設定為更高感度,藉此= 望達成比同步運轉控制更高精確度的控制。 接著說明上述構造的第-實施形態相關之無感應式無刷 馬達驅動裝置的電路動作。本實施形態相關的無刷馬達驅 84025 -13 - 二t置’ b同風扇馬達及振動馬達等,係以負荷變動較少 勺供刷馬達為驅動對象。 ,㈣負荷,動較少的馬達之情形中,必須進行相位調整 ,要乂最適驅動頻率產生驅動波形,而根據此驅動波 ,即可2正確的相位關係下’使馬達進行運轉動作。有艦 於此:實際情形’丨實施形態相關的無刷馬達驅動裝置, 首先是以啟動頻率(初始回轉頻率)啟動馬達10,於該啟動後 在同步控制部17的控制下,制步基準訊號產生部U所產 ^的同4基準訊號頻率(振動頻率)朝額定回轉頻率變化, I曰此同步方式從啟動模式轉換到額定運轉模式。 &轉換到此額定運轉模式途中或轉換為額定運轉模式後, 檢測出馬達ίο的驅動線圈u、v、”產生的反電動勢,而 藉由同步控制部17進行控制以消除相位誤差,然而相對於 以任技術中,先檢測反電動勢的零串擾,再根據該零串擾 :檢測輸出進行控制以消除相位誤差之作法,在本實施: 怨中,則是採用以下構成:將反電動勢的位準與先前狀態 的同相位準進行比較而檢測出相位誤差,再根據其比較結 果進行控制以消除相位誤差。以下說明其具體電路動作。 首先’知子電壓檢測邵14藉由對應三相驅動線圈u、v、 W而設的檢測放大器14卜ι42、143,檢測出端子21、22、幻 的端子電壓值,亦即驅動線圈U、V、w的反電動勢位準。 圖2A顯示U相的各端子電壓波形;圖2B顯示V相的各端子電 壓波形;圖3B顯示W相的各端子電壓波形;圖2D顯示全相 的端子電壓檢測位置(檢測點)之時序關係。此外,圖3顯示 84025 -14- 200403920 穩定同步狀態下的某相(X相) 值0 之端子電壓波形及檢測點 電壓 、:/中,正弦波波形中的虛線表示因轉子運動而 產生的反电動勢曲線⑷;矩形波波形中的虚線表示轉子 停止時等情形下,無反電動勢時的端子電壓波形⑷。此 外,當通電控制部12為通電狀態期間(〇N(+卜⑽卜狀 未通電狀態期間(_,是以動作期間設定部16傳來的時序 訊號來決定。 檢測放大器⑷、M2、143的各檢測電壓值會因應動作期 間設足部16傳來的時序訊號之檢測點(位置),而被傳送到 端子電壓保持部15之正的保持回路⑸、152、⑸或負的保 1回路154、155、156 ’並於此處保持。當動作期間設定部 輸出下—個檢測點的時序訊號,並傳送到選擇電路157、158 、⑼時’選擇電路157、⑸、159會因應該時序訊號,選擇 保持在正的保持回路15卜152、153或負的保持回路丨^、155 56中之子屯壓值,然後供應至同步控制部17的差分電 路 171、172、173。 在同步控制部17中,差分電路171、172、173會取以下兩 者的差分:選擇電路157、158、159傳來的正保持電路151、 2 或負保持電路154、155、156之保持電壓值(端子電 壓值),及檢測放大器141、142' 143傳來的檢測電壓值(端子 電壓值)。亦即,在差分電路171、Π2、173中,取出前次檢 測點的端子電壓值與此次檢測點的端子電壓值之差分。 比較電路175、176、177係比較決定基準電壓源Π4設定的
84025 -15 - 200403920 額=速度之基準電壓值與差分電路⑺、172、⑺的各差分 私塵值’當其比較結果為G,亦即無誤差的情形時,直接將 基準電壓值供應至控制電路178;遇有誤差的情形時,則將 基準電壓值加上或減去該誤差後,將得出的電壓值供應至 控制電路178。 控制電路178係根據比較電路175、176、177的各比較社果 ,補正基準電壓源m的同步基準電壓值,並將同步驅動時 :為基本動作時間單位的同步基準訊號修正為適當頻率, 藉此在馬達10的轉子偏離同步運轉之前,使其控制在穩定 的2步運轉狀態’·而當轉子的運轉速度相對於任意決定的 ,、疋同步速度產生速度差時’因應該速度差而補正基準電 的基準電壓值(差分基準值)。此外,—旦檢測到偏 2兴常狀態發生時’即對保護裝置31及警報裝置^輸出 異常檢測訊號。 如上所述、,本實施形態相關的無感應式無刷馬達驅動裝 、風扇馬達及振動馬達等負荷變動較少的馬達而言 ’有鐘於其即使不調整相位關係’也能夠在正確的相位關 係下進行運轉’故根據初始啟動頻率啟動馬達後, 同步方式驅動馬達,其係使同步基準訊號產生_所產生 勺同步基準成戒頻率’從初始的啟動頻率朝額定頻率變化 ’而根據該頻率驅動馬達者。 至於在實現該同步方式的方法上,當檢測到無刷馬達⑴ ^驅動線圈U'V、w產生反電動勢時,不檢測反電動勢的 々串擾,π比較反電動勢的位準與先前狀態(前次檢測點) 84025 -16- 200403920 的同相位準,藉此檢測出相位誤差 將作為基準動作時間單位的同 艨”比較〜果, 頻率,亦即控制同步基準訊 正為通南 此在馬達1〇的轉子偏離同步之^以消除相位誤差,藉 同步運轉狀態,故可得以下的作^果使其控制在穩定的 對照以往檢測反電動勢的零 用效果,首先是省去了㈣反先爾來說明其作 、143之偏壓補正電路。在檢測反電”㈣=_; /42 ’檢測放大器内若有偏壓,將真,&《月形中 ^ ^ 于偏離令串擾的檢測時機而盔 法正確檢測出零串擾,故必須設置偏壓補正電路來補正; 梢也义_ 對万'此針對同相比較此次檢測電壓 值興則以測電壓值的情形中,即使檢測放大器⑷、⑷、 ⑷中具有偏壓’檢測電壓值仍始終高於 私各’吓可正確檢測出反電動勢值。 再者,不需要針對外來雜訊設置雜訊消除電路。 =動勢的零串擾之情形中,由於反電動勢的檢測電^ 〜一性點電位產生串擾之反電動勢感應期間必定存在,故 =對弱於外來雜訊,而必須設置對應外來雜訊的雜訊消除 私路。相對於此,在檢測反電動勢的位準之情形中,口要 在任思的短期間内檢測出反電動勢值即可,故相對強於外 來居Λ ’典需設置對應外來雜訊的雜訊消除電路。即使採 隹’肖除電路’也只需極簡單的電路構造即可。 此外並省去了驅動相位補正電路。在檢測反電動勢的零 84025 200403920 串擾之情形中,檢測出零串擾後,心> 延遲30。相位之虛五、々电θ , %虱角相對於回轉角度 相r 處為率取佳的驅動點,故為了製造出今30。 相仅延遲,必須設置驅動相位補 出該30 用檢測反電動勢位準的同步方式之情目在採 壓值而在位準平緩變化下進行驅動控制,且業 運轉狀態,故無需延遲3〇。相位 ^同步 電路。 …、而彡又置驅動相位補正 :上所述’依據本實施形態相關的無 即無需設置檢測反電動勢的 動裝置 馬達驅動裝置中必要的數種功能;關的無刷 補正電路、外來雜訊消除勺 不匕茜設置偏壓 料冶除%路、驅動相位補正電路等功处 …因此能夠以較為簡單的電路構成實現無刷馬達喔: :置,進而達成本驅動裝置的低耗電化、小型化及低成本 此外,本實施《相_無刷馬達驅動裝置,對於 線圈的結線方法及驅動相數較以往裝置更具寬容性,、 話說、,即使不取得無刷馬達_中性點-亦即各相的驅^ 線圈之共用連接點(圖u々〇點)電位’仍可進行同步抄制 故能夠適用於例如以高傳訊型為目的的三角結線。再者 其不限於三相無刷馬達,亦可適用於三相以外的多相 馬達,更可藉由積極設定驅動/遮斷期間,而適用於單相灰 刷馬達的無感應式驅動。 …、 此外’即使不取得無刷馬達1〇的中性點位亦能夠 步控制,故可省略其連接結線,如此-來,以三相馬達的 84025 -18 - 200403920 情形為例,本驅動裝w命a 乃ι置與供刷馬達10之間的 從過去的四條減為三條,且在本驅動裝置ic化切、'泉= 削減-條端子針腳,結果使得電路⑽配置的自由= ,故能夠實現《在馬達機器中内建驅動 y加 又於同步控制部17中,你m⑴ 動裝置。 定同+ M n, Q應相對於轉子運轉速度的額 …度(速度差而控制差分基準電壓值,以因 馬達1 去0的回轉速度而產生感度差,具體而言,基於:轉速 難產^偏離,反之回轉速度越高越容易產 的原理’而於高回轉速度區域内設定感應度 準電壓值,藉此即可較同步運轉控制更高精密度化 [弟—貫施行悲] 成Γ係厂=明第二實施形態相關之無刷馬達驅動裝置的構 成例<區塊圖’凡圖中與圖i同等的部分,均標柱 。本實施形態亦是以三相DC無刷馬達10為驅動舞象,心 具配有磁鐵的轉子,以B耐女Μ丨 "τ /斌7财以及配有例如三相驅動線圈υ、V、w 的疋子。 第-實施形態相關的無刷馬達驅動裝置所採用的構 係根據同相的反電動勢值之比較結果來控制基準動間 ::之同步基準訊號頻率’相對的’本實施形態相關的^
1馬達驅動裝置採用的構成,則是將電源電壓供給電路U 供應至驅動輸出部13的電源電壓Vcc之電壓值設定為可槪, 而根據該電源電壓Vcc的電壓值與同相的反電動勢值Z私 結果進行控制。 乂 如此’即使是在根據同相的反電動勢值之比較結果來控 84025 19- 200403920 制驅動輸出部13的電源電壓Vcc之電壓值 、 筮一奋> ^ 、構成中,亦如同 達:二 形,可於馬達1〇的轉子偏離同步運轉之前 亦奸、Γ的时運轉狀態。而在本實施形態的情形中’ 電動勢的零串擾,而是比較反電動勢的位準鱼 二狀怨㈤次檢測點)之同相位準以檢測出相位衫,招 據-比較結果進行控制,故具有如同第— :艮 之相同作用效果。 ^ /怨的h形 =各實施形態之說明,其前提係針對例如三她 刷馬達中,取得全相的反電動勢值之比較姓 ”,、 等比較結果進行控制,然而未必一定要取;相= 勢信士}α王相的反電動 另值之比較結果,亦可採用取得至 比較結果,再根據該比較結果進行控構甩動勢值< 得大致如同先前各實施形態之作用效果。“,仍能夠獲 上述各實施形態相關的無感應式之無刷 …用作為於負荷變動較少的無刷馬達之馬達 =!置 :例如驅動個人電腦等各種電子機器内建的冷心裝: 扇馬達、用於行動電話為首的攜帶式 几扇《風 振動器的振動源而搭載之振 ,、、、收5凡通知 達種類,不限於風扇馬達及振動對象的馬 較少的無刷馬達均可適用。馬達兩種,舉凡負荷變動 圖5係搭載上述各實施形態 裝置之攜帶式終端機,例如行動電^、^^馬達驅動 之區塊圖。 讀…㈣端部的構成例 "天泉41接收到的收訊波會經由傳送/接收共用
84025 -20- 200403920 々a f濾波态42,經過高頻率訊號處理電路43的特定訊號 處理/後,供應至混頻器44。在混頻器44中,與局部振盪器 =傳來的局邵振盪頻率加以混合而轉換成中頻(正),再於中 頻數•增盈控制電路46進行正交解調等訊號處理後,由a/d 美'換态47予以數位化而供應至基頻1C 48。 土万、傳送方面,供應自前段基頻1C 48的數位IF訊號會在 、A轉換為49内予以類比化,而於中頻數•增益控制電路% 進^正交調變等訊號處理後供應至混頻器51,在此與來自 局:振=詻52的局部振盪頻率混合而轉換成卯。而此处訊 ft在鬲頻訊號處理電路53經過特定的訊號處理後,經由 、π慮波為42而供應至天線41,再由此天線41以電波傳送 出去。 二而订動電話等攜帶式終端機,除了以響音通知收訊的 功能外’⑼禮儀的觀點而言,-般尚搭載以振動通知收訊 勺振動功牝’而此振動器的振動源採用的是振動馬達,本 通用例相關的上述構成之行動電話中,亦於框體搭載有發 =動的振動馬達54,此振動馬達54因不具有位置檢測感 :、故使用有利於低成本化、小型化的無感應式無刷馬 、’ t此舉對於行動電話的低成本化、小型化亦同樣有利。 一、圖5中,基頻IC 48於收訊時會向控制器55傳送收訊檢 控制器55 一旦收到來自基頻K: 48的收訊檢測訊號 、、通吊會對收訊音驅動電路(未予圖示)輸出驅動指令, 於更X I曰通知收訊,然於禮貌模式設定的情形下,為以 振動通知收訊,故對馬達驅動裝置%輸出驅動指令。馬達 84025 -21 - 200403920 驅動裝置56接收控制器55傳來的 達.此馬達驅動裝置56採用的是前述;—^動_馬 態相關的無刷馬達驅動裝置。 霄施形 如上所述,在框體發出振動的振動馬達54之驅動裝置 ’只要採用前述第一或第-余 置6 批班 罘一貝她形怨相關之無刷馬達驅動 裝置,該無刷馬達驅動裝 C動 定驅動振動馬達54,由:;=間早的電路構成下穩 # 由此可使馬達驅動裝置56的電路規模 …s小化,因此最適合使用在具小型
等攜帶式終端機。 另的仃動U 能==T動馬達54的中性點電位,故不但 56之門二 削減振動馬達54與馬達驅動裝置 Y m線數,連帶簡化了配線作業,更因振動馬 =面:需取得中性電位’而進一步使得馬達本身低成 寺、、❹大的附加岁文果,目而得以充分達成行動電 話整體的小型化與低成本化。 此外,本適用例係以適用於行動電話為例進行說明’然 本發明不限於此適用例’舉凡具有使用振動馬達作為振動 源的振動功能之各種攜帶式終端機,本發明—律適用之。 產業上利用之可能性 :上,之說明,根據本發明,於檢測驅動線圈内產生的 反電動勢之際,非檢測反電動勢的零串擾,而是比較反電 動勢的位準與先前狀態同相的位準而檢測出相位誤差,再 根據藏比較結果進行同步基準訊號的頻率控制,藉此使得 馬達的轉子在偏離同步運轉之前,達到穩定的同步運轉狀
HftA 84025 -22- 200403920 態,故無需設置檢測反電動勢的零串擾中所需之多種功能 電路,而能夠以較簡單的電路構成實現無刷馬達驅動裝置 ,進而達成本驅動裝置的低耗電化、小型化及 【圖式簡單說明】 圖!係本發明第-實施形態相關之無刷馬達驅動裝 成例之區塊圖。 圖μ顯示_的各端子電壓波形;圖扭顯示v相的各端子 電壓波形;圖2C顯示W相的各端子電壓波形;圖犯顧示全 相的端子電壓感測位置(檢測點)之時序關係。 /、 圖3係穩定同步狀態下的某相(χ相)之端 測點電壓值的波形圖。 波ν及心 圖4係本發明第二實施形態相關 成例之區塊圖。 馬達驅動裝置的構 圖5係本發明相關的行動電中 區塊圖。 …味邵的構成例之 典刷馬達 同步基準訊號產生部 通電控制部 驅動輸出部 端子電壓檢測部 端子電壓保持部 動作期間設定部 同步控制部 【圖式代表符號說明】 10 11 12 13 14 15 16 17 84025 -23 - 200403920 18 電源電壓供給電路 21 〜25 端子 31 保護裝置 32 警報裝置 41 天線 42 頻帶濾波器 43, 53 高頻率訊號處理電路 44, 51 混頻器 45, 52 局部振盪器 46, 50 中頻數•增益控制電路 47 A/D轉換器 48 基頻1C 49 D/A轉換器 54 振動馬達 55 控制器 56 馬達驅動裝置 111 基準電壓源 112 V/F轉換器 141 〜143 檢測放大器 151 〜153, 154 〜156 保持電路 171 〜173 差分電路 175 〜177 比較電路 178 控制電路 84025 -24-
Claims (1)
- 200403920 拾、申請專利範圍·· l :種馬達驅動裝置,其特徵係驅動具備配有磁鐵的轉子 =己有單數或複數驅動線圈㈣子之單相或複數相的馬 之驅動裝置;且具有以下手段·· … 严基準訊號產生手段,其係產生作為基本動作時間 早位的同步基準訊號; ,通包控制手段’其係與前述同步基準訊號同步而控制 對於前述驅動線圈的通電; 端予電壓檢測手段,其係針對前述驅動線圈中任意一 相或複數相,檢測端子電壓值,· 端子電壓保持手段,其係保持前述端子電壓檢測手段 的檢測電壓值; 動作期間設定手段,其係設定:使前述通電控制手段 對於前述驅動線圈的至少一相切換為無通電狀態的期^ ;及於該無通電期間中使前述端子電壓檢測手段切換為 動作狀態的期間;以及 同步控制手段,其係針對同相,取出前述端子電壓檢 測手段的檢測電壓值與前述端子電壓保持手段的保持電 壓值之間的差分,並與基準值進行比較,再根據該比較 結果來控制前述同步基準訊號的頻率。 2·如申請專利範圍第1項的馬達驅動裝置,其中前述同步控 制手段’係於前述轉子的運轉速度相對於任意設定的額 定同步速度產生速度差時,因應該速度差而補正前述基 準值。 84025 如申請專利範圍第1項的馬達驅動裝置,其中前述同步控 制手段,係於額定同步運轉中依據前述比較結果檢測到 異常時,輸出異常檢測訊號。 如申請專利範圍第1項的馬達驅動裝置,其中前述端子電 壓保持手段,係包含保持正端子電壓值與負端子電壓值 等兩種系統。 一種馬達驅動裝置,其特徵係驅動單相或複數相的馬達 之驅動裝置,該馬達具備配有磁鐵的轉子及配有單數或 複數的驅動線圈之定子;其具有以下手段·· 驅動輻出手段,其係供應驅動電流至前述驅動線圈; 電源電壓供給手段,其係供應電源電壓至前述驅動輸 出手段; 相或複數相,檢測端子電壓值; 端子電難持Μ,丨絲持冑 的檢測電壓值; 包&祆測手# 動作期間設定手段,其係設定 對於前述驅動線圈的至少 "^控制手為 ;及於該無通電期間中使前述二=獅態物 動作狀態的期間;以及 包墼檢測手段切換為 同步控制手段,其係針對 測手段的檢測電壓值與前述端子子電壓檢 壓值之間的差分,並與基準料手段的保持電 結果來控制前逑電源電壓供終订t較,再根據該比較 、、、°予段的電源電壓。 200403920 如申請專利範圍第5項的馬達驅動裝置,丨中前逑同牛於 制手段,係於前料子的運轉速度相料任意設定= 足同步速度產线度差時,因應該速度差而補正前述基 準值。 土 7·如申請專利範圍第5項的馬達驅動裝置,其中前述同仲 制手段,係於額定时運轉中依據前述比較結果檢= 異常時’輸出異常檢測訊號。 8.如申請專利範圍第5項的馬達驅動裝置,其中前述端子電 恩保持手段,係包含保持正端子電壓值與負端子電壓: 等兩種系統。 9· y種馬達驅動彳法,纟特徵係驅動單相或複數相的馬達 《驅動裝置,該馬達具備配有磁鐵的轉子及配有單數或 複數的驅動線圈之定子; 其係於移轉至額定運轉模式途中及移轉至額定運轉模 式後,檢測前述驅動線圈產生的反電動勢位準,針對同 t目比較前次檢測的位準與此次檢測的位準而檢測出相位 p吳差,再根據該比較結果,控制作為基本動作時間單位 的同步基準訊號頻率,或者控制供應至前述驅動線圈的 驅動輸出部之電源電壓。 10. —種攜帶式終端機,其特徵係在於搭載有:包含具備配 有磁鐵的轉子及配有單數或複數驅動線圈的定子之單相 或複數相的馬達,且對框體賦與振動的振動馬達,及於 收訊時驅動前述振動馬達之馬達驅動裝置; 其具有以下手段: MS 84025 4U3920 π同步基準訊號產生手段,其係產生作為基本動作時間 單位的同步基準訊號; 、广“工制手段’其係與前述同步基準訊號同步而控制 對於前述驅動線圈的通電; 杨子兒壓檢測手段,其係針對前述驅動線圈中任意一 相或複數相,檢測端子電壓值; *子私壓保持手段,其係保持前述端子電壓檢測手段 的檢測電壓值; 動,、月間,又疋手段’其係設定:使前述通電控制手段 對於前述驅動線圏的至少一相切換為無通電狀態的期間 ’及於孩無通電期間中使前述端子電壓檢測手段切換 動作狀態的期間;以及 … :步控制手段,其係針對同相,取出前述端子電壓檢 广的檢測電壓值與前述端子電壓保持手段的保持電 ==間^分,並與基準值進行比較,再根據該比較 11. 〜果來控制前述同步基準訊號的頻率。 終端機,其特徵係在於搭載有:包含具備配 有鐵的轉子及配有單數或複數驅動線圈的定子之單相 或複數相的馬達,且對拖;^目斗彳丨 ^ 且對框肢賦與振動的振動馬達,及於 收訊時驅動前述振動馬達之馬達驅動裝置; 、 其具有以下手段: 2動輸出手段,其係供應驅動電流至前述驅動線圈; 電源電壓供給手段,其係供應 出手段; 4兒/原兒壓至前述驅動輸 84025 ,4〇392〇 端子電壓檢測手段,其係斜粗二、上 你纣對珂述驅動線圈中任音一 相或複數相,檢測端子電壓值; 心 端子電壓保持手段,其係俣社二 6Λ 4Α. 'a r ^ 、’、持則述‘子電壓檢測手段 的檢測電壓值; 丁又 動作期間設定手段,並# & + · &、, 料、人、,+ ^係叹疋·使珂述通電控制手段 •芬、人、、& 相切換為操通電狀態的期間 ,及万《该與通電期間中使前述 #Λ ^ if4: ΛΛ . j、味于包壓檢測手段切換為 勒作狀怨的期間;以及 Θ 同步夂制手段,其係針對, ^ ^ 測手段的檢測H… 耳出則述和子電壓檢 % G值與珂述端子電壓 壓值之間的声八w tW 寸丁仅旳休待電 姓果爽㈣:刀 與基v值進行比較,再根據該比較 〜果末控制可述電源電壓供給手段的電源電壓。 84025
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