TW201503574A - 使用正弦驅動方法及裝置之三相無刷直流馬達無感測器控制 - Google Patents

使用正弦驅動方法及裝置之三相無刷直流馬達無感測器控制 Download PDF

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Lionel Yersin
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    • 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
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    • H02P6/182—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using back-emf in windings

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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

可在使用連續正弦驅動時藉由在一相電流係實質上零時計算一無刷直流(BLDC)馬達之每一相(3)的對共同點(接地)之電壓來判定該無刷直流(BLDC)馬達之反電動勢(BEMF)。可自直流供應電壓及對該等馬達相中之每一者之脈衝寬度調變(PWM)驅動之工作循環來計算此等相電壓。自在一零相電流出現時計算之三相電壓，可計算每一線圈電壓。彼線圈之BEMF在處於零電流時係實質上等於該線圈電壓。可在判定該BEMF時使用在處於一零電流例項時所計算之該等相電壓。一旦該BEMF經判定，其便可進一步用以使用該BLDC馬達之一K因數來調節馬達速度。

Description

使用正弦驅動方法及裝置之三相無刷直流馬達無感測器控制 相關申請案交叉參考
本申請案主張由Lionel Yersin於2013年3月13日提出申請之標題為「Three Phase Brushless DC Motor Sensor-Less Control Using Sinusoidal Drive Method and Apparatus」之序列號61/780,372之共同所有之美國臨時專利申請案之優先權，且該美國臨時專利申請案出於所有目的而以引用方式併入本文中。
本發明係關於無刷直流(BLDC)馬達，且更特定而言係關於使用正弦驅動之三相BLDC馬達無感測器控制。
無刷直流(BLDC)馬達可用於電器、汽車、航空、消費、醫療、工業自動化設備及器械應用。BLDC馬達不使用電刷而是使用電子換向來進行換向。BLDC馬達具有優於有刷直流馬達及感應馬達之優點，諸如：較佳速度對扭矩特性、高動態回應、高效率、長操作壽命、服務之間的較長時間間隔、實質上無雜訊操作及較高速度範圍。BLDC馬達之一更詳細概要可在標題為「Brushless DC Motor Control Made Easy」之Microchip申請案備註AN857及標題為「Brushless DC (BLDC)Motor Fundamentals」之Microchip申請案備註AN885中找到， 該兩個申請案備註在www.microchip.com處且其中該兩者出於所有目的而以引用方式併入本文中。
參考圖1，繪示在一正弦驅動時馬達相電流及反電動勢(BEMF)電壓之一波形圖。可藉由監視馬達之每一相(A-B-C)處之反電動勢(BEMF)電壓來判定一BLDC馬達之驅動換向。此稱為「零交叉」，其中BEMF在每一電循環上在零交叉電壓之上及之下變化。BEMF頻率等效於馬達速度。
一般而言，三相BLDC馬達大多使用梯形驅動，例如，120或180度驅動。一梯形驅動誘發比一純正弦驅動更大之扭轉振動及因此更大聲學雜訊。使用梯形驅動之BLDC馬達之效率亦與使用正弦驅動相比係低的。參考圖2，繪示使用脈衝寬度調變(PWM)來控制三個高側電力MOSFET及三個低側電力MOSFET之一典型BLDC馬達驅動之一示意性方塊圖。位址感測器(例如，外部霍爾效應感測器)用於轉子位置及速度判定。然而，控制BLDC馬達之趨勢係採取無感測器來將成本保持為低。存在兩種主要BEMF無感測器感測方法，在標題為「Sensorless BLDC Control with Back-EMF Filtering Using a Majority Function」之Microchip申請案備註AN1160中更全面地闡述，該申請案備註在www.microchip.com處且出於所有目的而以引用方式併入本文中。
參考圖3，繪示在一非驅動相(浮動相)上使用BEMF之無感測器量測之一BLDC馬達之梯形驅動之示意性連接及時序圖。使用無感測器正弦驅動之一問題係需要在馬達正旋轉時感測BEMF電壓，此需要斷開一相以參考一共同點(電壓)來量測相電壓。遺憾地，斷開一相在正弦波驅動中形成導致BLDC馬達之機械振動及效率損失之諧波。大多數無感測器正弦驅動使用需要大量專用硬體以及高計算能力之向量控制。向量控制每電轉動使用諸多相電壓樣本。
存在一種使用其中三相總是經驅動且不存在浮動相之一無感測器正弦驅動技術之BLDC控制方法。正弦驅動控制之優點係較低雜訊、較低機械振動及較高效率。然而，缺陷係：較高驅動邏輯複雜性；驅動速度取決於BLDC馬達類型而受限；驅動八極馬達係不可能的；及馬達失速偵測之弱點。參考圖4，繪示用以獲得一近似BEMF(圖4中所展示之水平線)之電流零交叉資訊之一波形圖。需要至少兩個零交叉(圖4中所展示之水平線上之圓圈)，此在使用BLDC馬達BEMF感測及控制之此方法時形成限制及弱點。
因此，需要可以最小硬體及軟體計算要求來實施感測一無感測器正弦換流器驅動BLDC馬達之BEMF。
根據一實施例，一種用於判定一無刷直流(BLDC)馬達之反電動勢(BEMF)之方法可包括以下步驟：在BLDC馬達之至少一個相中偵測一實質上零電流；當可在BLDC馬達之至少一個相中偵測到實質上零電流時計算BLDC馬達之每一相電壓；將所計算相電壓求平均；且自其中偵測到實質上零電流之至少一個相之所計算相電壓減去平均之所計算相電壓，其中其差可係至少一個相之BEMF。
根據該方法之一進一步實施例，計算BLDC馬達之一旋轉速度之步驟可包括用一馬達常數K乘以BEMF。根據該方法之一進一步實施例，調整BLDC馬達之旋轉速度之步驟可包括實質上匹配一所請求旋轉速度。根據該方法之一進一步實施例，調整BLDC馬達之旋轉速度之步驟可係運用一比例-微分(PD)控制器來完成。根據該方法之一進一步實施例，調整BLDC馬達之旋轉速度之步驟可係運用一比例-積分-微分(PID)控制器來完成。
根據該方法之一進一步實施例，將複數個BEMF求平均之步驟可自在於BLDC馬達之複數個相中之複數個所偵測零電流期間所計算之 相電壓來判定。根據該方法之一進一步實施例，調整BLDC馬達之旋轉速度之步驟可包括使用複數個時間序列BEMF之步驟。根據該方法之一進一步實施例，BLDC馬達可係一個三相BLDC馬達。根據該方法之一進一步實施例，計算BLDC馬達之每一相電壓之步驟可包括將一電源之一直流電壓乘以對BLDC馬達之每一相之一脈衝寬度調變(PWM)驅動之一工作循環之步驟。
根據另一實施例，一種用於判定一無刷直流(BLDC)馬達之反電動勢(BEMF)之方法可包括：在BLDC馬達之每一相中偵測一實質上零電流；當可偵測到實質上零電流時計算BLDC馬達之每一相電壓；將所計算相電壓求平均；且自其中偵測到實質上零電流之相之相電壓減去平均之所計算相電壓，其中其差可係各別相之BEMF。
根據該方法之一進一步實施例，計算BLDC馬達之一旋轉速度之步驟可包括將BEMF乘以一馬達常數K。根據該方法之一進一步實施例，計算BLDC馬達之一旋轉速度之步驟可包括將BLDC馬達之每一相之BEMF一起求平均且將平均之BEMF乘以一馬達常數K。根據該方法之一進一步實施例，調整BLDC馬達之旋轉速度之步驟可包括實質上匹配一所請求旋轉速度。根據該方法之一進一步實施例，調整BLDC馬達之旋轉速度之步驟可包括實質上匹配一所請求旋轉速度。根據該方法之一進一步實施例，調整BLDC馬達之旋轉速度之步驟可包括實質上匹配一所請求旋轉速度。根據該方法之一進一步實施例，調整BLDC馬達之旋轉速度之步驟可係運用一比例-微分(PD)控制器來完成。根據該方法之一進一步實施例，調整BLDC馬達之旋轉速度之步驟可係運用一比例-積分-微分(PID)控制器來完成。
根據該方法之一進一步實施例，將複數個BEMF求平均之步驟可自在於BLDC馬達之複數個相中之複數個所偵測零電流期間所計算之相電壓來判定。根據該方法之一進一步實施例，調整BLDC馬達之旋 轉速度之步驟可包括使用複數個時間序列BEMF之步驟。根據該方法之一進一步實施例，BLDC馬達可係一個三相BLDC馬達。根據該方法之一進一步實施例，計算BLDC馬達之每一相電壓之步驟可包括將一電源之一直流電壓乘以對BLDC馬達之每一相之一脈衝寬度調變(PWM)驅動之一工作循環之步驟。
根據又一實施例，一種用於控制一無刷直流(BLDC)馬達之旋轉速度之系統可包括：一電源；一個三相正弦電力換流器，其具有耦合至該電源之一輸入；一個三相BLDC馬達，其耦合至來自該三相正弦電力換流器之輸出；零相電流偵測器，其耦合於該BLDC馬達之三相中之每一者與該三相正弦電力換流器之該輸出之間，其中該等零相電流偵測器中之每一者判定何時一各別相電流可係實質上零；一電壓量測電路，其耦合至該電源以用於量測其一電壓，其中當可偵測到一零相電流時可自其計算相電壓；及一馬達控制器，其耦合至該等零相電流偵測器、該電壓量測電路及該三相正弦電力換流器，其中該馬達控制器自所計算及所儲存相電壓判定該三相BLDC馬達之一反電動勢(BEMF)，自所判定BEMF判定該BLDC馬達之一旋轉速度，且調整該三相正弦電力換流器以使得該BLDC馬達之該旋轉速度可與一所請求馬達旋轉速度實質上相同。根據另一實施例，該馬達控制器包括一微控制器。
620‧‧‧反電動勢電壓
802‧‧‧三相無感測器無刷直流馬達/馬達/無刷直流馬達
804‧‧‧零相電流偵測器
806‧‧‧馬達控制器
808‧‧‧相電壓捕獲裝置
812‧‧‧電源
924‧‧‧處理器及記憶體
A‧‧‧供應相/相
B‧‧‧供應相/相
C‧‧‧供應相/相
DC‧‧‧直流
u1‧‧‧線圈電壓
u2‧‧‧線圈電壓
u3‧‧‧線圈電壓
U1‧‧‧相共同電壓/相電壓
U2‧‧‧相共同電壓/相電壓
U3‧‧‧相共同電壓/相電壓
可藉由結合隨附圖式參考以下說明獲取對本發明之一更完全理解，其中：圖1圖解說明在一正弦驅動時馬達相電流及反電動勢(BEMF)電壓之一波形圖；圖2圖解說明使用脈衝寬度調變(PWM)來控制三個高側電力MOSFET及三個低側電力MOSFET之一典型BLDC馬達驅動之一示意 性方塊圖；圖3圖解說明使用在一非驅動相(浮動相)上之BEMF之無感測器量測之一BLDC馬達之梯形驅動之示意性連接及時序圖；圖4圖解說明用以獲得一近似BEMF之電流零交叉資訊之一示意性波形圖；圖5圖解說明根據本發明之技術之三相WYE連接BLDC馬達繞組之示意圖；圖6及圖7圖解說明根據本發明之技術之展示電流零交叉與相BEMF電壓之關係之相電壓及電流波形；圖8圖解說明根據本發明之一特定實例性實施例之用於一無感測器BLDC馬達之一正弦電力換流器及控制器之一示意性方塊圖；圖9圖解說明圖8中所展示之控制器及零相電流偵測器之一更詳細示意性方塊圖；且圖10圖解說明根據本發明之一特定實施例之一示意性操作流程圖。
儘管本發明易於做出各種修改及替代形式，但其特定實例性實施例已展示於圖式中且更詳細闡述於本文中。然而，應理解，本文中對特定實例性實施例之說明並非意欲將本發明限制於本文中所揭示之特定形式，而是相反，本發明意欲涵蓋如由隨附申請專利範圍定義之所有修改及等效物。
根據本發明之實施例，在使用一無感測器BLDC馬達之連續正弦驅動時判定BEMF可藉由基於每一相之PWM工作循環及在一相電流係實質上零時所量測電力供應電壓計算每一相電壓來達成。可自在一零相電流出現時所量測之三相電壓U1、U2及U3計算每一線圈電壓u1、u2及u3。彼線圈之BEMF係實質上等於零電流處之線圈電壓。零電流針 對一個三相馬達之每一機械轉動出現6次，且可在判定BEMF時使用在處於一零電流例項時所計算之一或多個線圈電壓。一旦BEMF經判定，其便可進一步用以使用馬達之一K因數來調節馬達速度。每一馬達相以一合成正弦波連續驅動且在偵測一零相電流後所需要之唯一量測係每一相之接地電壓(例如，Vss)。當彼線圈處於零相電流時僅需要自相電壓判定一個線圈BEMF，此乃因在各別零相電流處之其他線圈BEMF將係實質上相同的。
根據本發明之技術，正弦波形BLDC控制器(調節器)之優點可係(舉例而言但不限於)：較高信號雜訊比、無速度限制、可靠失速偵測、不需要外部霍爾位址感測器、使用一純正弦驅動波形、高效率、BLDC馬達之低機械振動、不需要感測或連接至一中性點、較低複雜度類比及數位電路及易於用習用微控制器來實施。
現在參考圖式，示意性地圖解說明一特定實例性實施例之細節。圖式中之相同元件將由相同編號表示，且類似元件將由帶有一不同小寫字母後綴之相同編號表示。
參考圖5，繪示根據本發明之技術之三相WYE連接BLDC馬達繞組之示意圖。根據以下方程式，三相WYE連接BLDC馬達繞組具有電關係：
UBEMF項係由導致馬達旋轉之BEMF產生之電壓。此電壓係與馬達實體位置相關。當馬達線圈(繞組)電流係交叉零時，關係變為以下：uphase=uBEMF+L×(diphase)/dt(iphase=0)
相應地可忽略L×(diphase)/dt項，且關係現在變為：uphase=uSEMF(iphase=0)
上文方程式展示可在一相電流處於零電流時藉由觀察相電壓來判定BEMF電壓。使用圖5中所展示之命名慣例，相電壓與關於接地施加至三相中之每一者之電壓之間的關係係如下：
因此，BLDC馬達可藉由使用由上文關係提供之BEMF電壓近似值來控制。
參考圖6及圖7，繪示根據本發明之技術之展示電流零交叉與相BEMF電壓之關係之相電壓及電流波形。在一零相電流處，可自uphase=UBEMF(iphase=0)之關係判定BEMF電壓620。因此藉由在存在偵測到之一零相電流之任何時間處計算相共同電壓U 1 、U 2 及U 3 中之每一者，可易於判定BLDC馬達BEMF。可在一零相電流之任何一或多次出現時使用相電壓讀取，此乃因每BLDC馬達之電轉數將存在六個可用BEMF電壓，其中每電轉數在任何零相電流處僅需要一組相電壓量測。一比例-微分(PD)或比例-積分-微分(PID)控制器(調節器)可用以藉由使用其所判定BEMF電壓來維持BLDC馬達之一所要旋轉速度，如下文中更全面地闡述。
零相電流之偵測可使用連接於供應相A、B及C中之每一者中之一簡單電壓比較器來達成。當低側MOSFET「接通」時，比較器輸出係流動至彼相中之電流之標誌。BEMF計算係極簡單的。在於相1上所偵測之零相電流交叉之情形中：uBEMP=u 1=U 1-(U 1+U 2+U 3)/3
由於電力驅動器係施加U 1 、U 2 及U 3 ，因此易於獲得BEMF近似值。
相移接近於所量測BEMF。控制器(調節器)迴路可使用一K因數調適BLDC馬達驅動速度(ω)：ωt+1=ωt+K×BEMF
K常數因數取決於以每赫茲毫伏(mV/Hz)為單位之馬達BEMF常數。參見上文Microchip AN857。因此，根據本發明之一特定實例性實施例，控制器(調節器)變為一相調節器。可在判定BLDC馬達速度時將複數個所判定BEMF求平均，且可在控制BLDC馬達之旋轉速度時使用複數個時間序列BEMF。
參考圖8，繪示根據本發明之一特定實例性實施例之用於一無感測器BLDC馬達之一正弦電力換流器及控制器之一示意性方塊圖。一個三相無感測器BLDC馬達802可自將來自一電源812之一DC電壓轉換為120度隔開之三個正弦波形之一個三相正弦電力換流器來供電(驅動)。三個正弦波形透過三個零相電流偵測器804耦合至三相無感測器BLDC馬達802。零相電流偵測器804將指示何時一相電流係處於實質上零且相A、B或C中之哪一個具有零電流。在處於一實質上零電流值處之一相電流之偵測後，一相電壓捕獲裝置808可旋即自電源812採取直流電壓之一電壓樣本，但並非強制性的，例如，亦可在自每一相PWM工作循環計算相電壓時使用週期性非同步樣本或程式化直流電壓之值等。零相電流偵測器804將給馬達控制器806指示哪個相(A、B或C)具有零相電流且相電壓捕獲裝置808將把在出現一零相電流時自三相電壓U 1 、U 2 或U 3 提取之電壓本樣提供至馬達控制器806。如本文中上文所闡述，自此資訊馬達控制器806可判定馬達802之BEMF，且使用BLDC馬達之K因數判定其驅動速度(ω)。一旦BLDC馬達驅動速度(ω)已知，馬達驅動速度(ω)便可與一所要馬達速度(例如，馬達速度請求輸入)比較，且若存在一差則馬達控制器806可調整BLDC馬達802之速度。
參考圖9，繪示圖8中所展示之控制器及零相電流偵測器之一更詳細示意性方塊圖。可以任何數目之方式完成每一相之電流偵測。展示電流感測器變壓器920，電流感測器變壓器920之各者耦合於BLDC馬達802之各相中。當在一相中存在一電流時，電流感測器變壓器920將正直流電壓(由一整流器整流且由一電容器平滑)提供至馬達控制器806(例如，一微控制器)之類比輸入。當一馬達相實質上不牽引電流時，則無電壓(例如，零伏特)提供至馬達控制器806之類比輸入。此可致使來自各別電壓比較器922之一高輸出耦合至馬達控制器806之一處理器及記憶體924。來自比較器922之此高輸出可用作一中斷以在實質上相電流中之一者係實質上零之時刻開始一相電壓計算操作。三相電壓可自來自電源812之一所量測直流電壓及每一相之PWM驅動電壓之工作循環計算。
在計算三相電壓之後，處理器924可判定BEMF且接著使用馬達之K因數、其一旋轉速度，如本文中上文更全面地闡述。預期且在本發明之範疇內，可使用其他方式之偵測實質上零相電流，例如，可使用串聯連接之電阻器及量測跨越其之電壓降，且熟習電子技術且受益於本發明之技術者將容易地理解如何在無需過度實驗之情形下實施此等電路。
參考圖10，繪示根據本發明之一特定實施例之一示意性操作流程圖。在步驟1002中，監視三個A、B及C相電流。步驟1004判定何時相一電流係實質上零。步驟1006判定何時相B電流係實質上零。且步驟1008判定何時相C電流係實質上零。當一判定由步驟1004、1006或1008中之任一者中之一零相電流組成時，在步驟1010、1012或1014中計算相電壓。一旦在一零相電流事件期間計算相電壓，便可在步驟1016、1018或1020中藉由減去所計算三相電壓之平均值判定馬達之一BEMF。步驟1022自BEMF及馬達K因數判定馬達速度。在步驟1024 中，若馬達速度不實質上匹配一所請求馬達速度，則馬達速度可經調整。
儘管已藉由參考本發明之實例性實施例來繪示、闡述及定義本發明之各實施例，但此等參考並不表明對本發明之一限制，且不應推斷出存在此限制。所揭示之標的物能夠在形式及功能上具有大量修改、變更及等效物，如熟習相關技術且受益於本發明之技術者將聯想到該等修改、變更及等效物。所繪示及所闡述之本發明之實施例僅作為實例，而並非係對本發明之範疇之窮盡性說明。

Claims (21)

  1. 一種用於判定一無刷直流(BLDC)馬達之反電動勢(BEMF)之方法，該方法包括以下步驟：在該BLDC馬達之至少一個相中偵測一實質上零電流；當在該BLDC馬達之該至少一個相中偵測到該實質上零電流時計算該BLDC馬達之每一相電壓；將該等所計算相電壓求平均；及自其中偵測到該實質上零電流之該至少一個相之該所計算相電壓減去該等平均之所計算相電壓，其中其差係該至少一個相之該BEMF。
  2. 如請求項1之方法，其進一步包括藉由將該BEMF乘以一馬達常數K來計算該BLDC馬達之一旋轉速度之步驟。
  3. 如請求項2之方法，其進一步包括調整該BLDC馬達之該旋轉速度以實質上匹配一所請求旋轉速度之步驟。
  4. 如請求項3之方法，其中調整該BLDC馬達之該旋轉速度之該步驟係運用一比例-微分(PD)控制器來完成。
  5. 如請求項3之方法，其中調整該BLDC馬達之該旋轉速度之該步驟係運用一比例-積分-微分(PID)控制器來完成。
  6. 如請求項2之方法，其進一步包括將自在該BLDC馬達之複數個相中之複數個所偵測零電流期間所計算之該等相電壓判定之複數個該等BEMF求平均之步驟。
  7. 如請求項3之方法，其中調整該BLDC馬達之該旋轉速度之該步驟包括：使用複數個時間序列BEMF之步驟。
  8. 如請求項1之方法，其中該BLDC馬達係一個三相BLDC馬達。
  9. 如請求項1之方法，其中計算該BLDC馬達之每一相電壓之該步 驟包括：將一電源之一直流電壓乘以對該BLDC馬達之每一相之一脈衝寬度調變(PWM)驅動之一工作循環之步驟。
  10. 一種用於判定一無刷直流(BLDC)馬達之反電動勢(BEMF)之方法，該方法包括以下步驟：在該BLDC馬達之每一相中偵測一實質上零電流；當偵測到該實質上零電流時計算該BLDC馬達之每一相電壓；將該等所計算相電壓求平均；及自其中偵測到該等實質上零電流之該等相之該等相電壓減去該等平均之所計算相電壓，其中其差係該等各別相之該等BEMF。
  11. 如請求項10之方法，其進一步包括藉由將該BEMF乘以一馬達常數K來計算該BLDC馬達之一旋轉速度之步驟。
  12. 如請求項10之方法，其進一步包括藉由將該BLDC馬達之每一相之該BEMF一起求平均且將該等平均之BEMF乘以一馬達常數K來計算該BLDC馬達之一旋轉速度之步驟。
  13. 如請求項11之方法，其進一步包括調整該BLDC馬達之該旋轉速度以實質上匹配一所請求旋轉速度之步驟。
  14. 如請求項13之方法，其中調整該BLDC馬達之該旋轉速度之該步驟係運用一比例-微分(PD)控制器來完成。
  15. 如請求項13之方法，其中調整該BLDC馬達之該旋轉速度之該步驟係運用一比例-積分-微分(PID)控制器來完成。
  16. 如請求項11之方法，其進一步包括將自在該BLDC馬達之複數個相中之複數個所偵測零電流期間所計算之該等相電壓判定之複數個該等BEMF求平均之步驟。
  17. 如請求項13之方法，其中調整該BLDC馬達之該旋轉速度之該步驟包括：使用複數個時間序列BEMF之步驟。
  18. 如請求項10之方法，其中該BLDC馬達係一個三相BLDC馬達。
  19. 如請求項10之方法，其中計算該BLDC馬達之每一相電壓之該步驟包括：將一電源之一直流電壓乘以對該BLDC馬達之每一相之一脈衝寬度調變(PWM)驅動之一工作循環之步驟。
  20. 一種用於控制一無刷直流(BLDC)馬達之旋轉速度之系統，該系統包括：一電源；一個三相正弦電力換流器，其具有耦合至該電源之一輸入；一個三相BLDC馬達，其耦合至來自該三相正弦電力換流器之輸出；零相電流偵測器，其耦合於該BLDC馬達之該三個相中之每一者與該三相正弦電力換流器之該等輸出之間，其中該等零相電流偵測器中之每一者判定何時一各別相電流係實質上零；一電壓量測電路，其耦合至該電源以用於量測其一電壓，其中當偵測到一零相電流時自其計算相電壓；及一馬達控制器，其耦合至該等零相電流偵測器、該電壓量測電路及該三相正弦電力換流器，其中該馬達控制器自該等所計算及所儲存相電壓判定該三相BLDC馬達之一反電動勢(BEMF)，自該所判定BEMF判定該BLDC馬達之一旋轉速度，及調整該三相正弦電力換流器以使得該BLDC馬達之該旋轉速度與一所請求馬達旋轉速度實質上相同。
  21. 如請求項20之系統，其中該馬達控制器包括一微控制器。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9425725B2 (en) * 2013-02-28 2016-08-23 Cirrus Logic, Inc. Position estimation system and method for an electric motor
US9571019B2 (en) * 2014-09-19 2017-02-14 Seiko Epson Corporation Control device of motor, electronic apparatus, recording apparatus, robot, and control method of motor
CN105790648B (zh) * 2014-12-17 2019-05-07 罗伯特·博世有限公司 无刷直流电机及其驱动装置
CN105141200B (zh) * 2015-08-04 2019-04-09 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种永磁同步电机的驱动电路及驱动方法
US10348168B2 (en) 2016-06-01 2019-07-09 Abb Schweiz Ag Inverter cell arrangement for brushless electrical machine
DE102016212175A1 (de) * 2016-07-05 2018-01-11 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Ansteuerung einer Position eines elektrisch-kommutierbaren Elektromotors, insbesondere für ein Kupplungsbetätigungssystem eines Fahrzeuges
DE102017109841A1 (de) * 2017-05-08 2018-11-08 HELLA GmbH & Co. KGaA Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung eines Nulldurchgangs eines Strangstroms eines bürstenlosen Gleichstrommotors
CN108964558B (zh) * 2017-05-24 2021-04-06 浙江三花智能控制股份有限公司 电机控制方法以及电机控制系统
CN107101428B (zh) * 2017-05-24 2019-08-23 杭州三花研究院有限公司 电子膨胀阀的控制方法及控制系统
US10696175B2 (en) 2017-08-16 2020-06-30 Ford Global Technologies, Llc Variable inverter output
US20190084429A1 (en) * 2017-09-20 2019-03-21 Ford Global Technologies, Llc Electric machine diagnostic information
EP3736967B1 (en) * 2019-05-06 2022-06-29 Melexis Technologies NV Lead angle detection for bldc motor control
CN110187274A (zh) * 2019-05-31 2019-08-30 维沃移动通信有限公司 一种步进电机检测方法、装置和系统
US11362605B2 (en) 2020-01-29 2022-06-14 Semiconductor Components Industries, Llc Drive methods for a three-phase motor
KR20240021566A (ko) * 2022-08-10 2024-02-19 주식회사 엘엑스세미콘 모터 드라이버 및 모터 구동 방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6462495B1 (en) 2000-04-25 2002-10-08 Infineon Technologies Ag Controlling a brushless DC motor
JP4698241B2 (ja) * 2005-02-01 2011-06-08 ルネサスエレクトロニクス株式会社 モータ駆動装置
JP2009148074A (ja) * 2007-12-14 2009-07-02 Renesas Technology Corp モータ駆動装置
CN102307034B (zh) * 2011-09-15 2013-07-31 威海克莱特机电有限公司 一体化无刷直流电机的驱动装置
CN102497144A (zh) * 2011-11-28 2012-06-13 北京动力机械研究所 基于硬件比较采集过零点的直流无刷电机驱动控制装置
US8970151B2 (en) * 2013-03-13 2015-03-03 Texas Instruments Incorporated Detection of back EMF in two terminal actuator
US9172320B2 (en) * 2013-05-14 2015-10-27 Allegro Microsystems, Llc Electronic circuit and method for synchronizing electric motor drive signals between a start-up mode of operation and a normal mode of operation

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