TW202112049A

TW202112049A - 馬達驅動裝置及方法

Info

Publication number: TW202112049A
Application number: TW108132855A
Authority: TW
Inventors: 陳昆民; 盧青山; 錢世海
Original assignee: 茂達電子股份有限公司
Priority date: 2019-09-11
Filing date: 2019-09-11
Publication date: 2021-03-16
Also published as: US11088639B2; TWI692195B; US20210075346A1; CN112491307B; CN112491307A

Abstract

一種馬達驅動裝置，包括第一遲滯比較器、第二遲滯比較器、邏輯電路、控制單元及反相器電路。邏輯電路接收啟動訊號或啟動完成訊號，以依據啟動訊號將第一遲滯比較器的第一輸出訊號作為換相訊號並輸出，或依據啟動完成訊號，將第二遲滯比較器的第二輸出訊號作為換相訊號並輸出，且以第一輸出訊號對第二輸出訊號進行箝位，於換相訊號的電位狀態改變後，停止輸出換相訊號，直到第一輸入訊號及第二輸入訊號之間的差異電壓大於第一遲滯電壓的正值或小於第一遲滯電壓的負值時，解除第一輸出訊號對第二輸出訊號的箝位，並輸出換相訊號。

Description

馬達驅動裝置及方法

本發明涉及一種馬達驅動裝置及方法，特別是涉及一種抗雜訊及適用於弱磁或弱反電動勢的馬達驅動裝置及方法。

直流無刷馬達(direct current brushless motor)為一種常見的馬達，其具有高效率、輕、薄、短、小等優點，因而廣泛地被應用於各種領域。在現今之電子產品中，如個人電腦、筆記型電腦、通訊裝置及家用電器等等皆會使用到直流無刷馬達，例如各種電子產品之風扇馬達、電腦儲存裝置之主軸馬達皆是使用直流無刷馬達。一般來說，在驅動直流無刷馬達時，必須偵測馬達轉子的位置，以正確地驅動換相開關來進行換相程序。

現有的無刷直流馬達系統通常包含三相無刷直流馬達、霍爾感測器及驅動器。然而，由於霍爾感測器容易在弱磁下誤判換相的時間點，或者由於在運轉狀態下，通過遲滯比較器的遲滯電壓進行偵測時，與在啟動模式下使用相同的遲滯電壓，導致換相落後。

此外，由於霍爾感測器容易受外界環境的影響，造成感測準確度降低，甚至在某些環境下無法正常工作(例如溫度過高之環境)，另一方面，於無刷直流馬達系統中多了霍爾感測器的設計，除了會增加系統之體積外，更提高了製造成本，因此，不使用感測器之無感測驅動方法進而被提出。

在現有的無感測器驅動方法中，由於容易在弱反電動勢下誤判換相的時間點，或者在運轉狀態下，通過遲滯比較器的遲滯電壓進行偵測時，與在啟動模式下使用相同的遲滯電壓，導致換相落後。

因此，急需一種能夠依據馬達的運轉狀態而分別在啟動狀態及運轉狀態中使用不同遲滯電壓進行換相偵測的馬達驅動裝置及方法。

本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種能夠依據馬達的運轉狀態而分別在啟動狀態及運轉狀態中使用不同遲滯電壓進行換相偵測的馬達驅動裝置及方法。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是，提供一種馬達驅動裝置，用於驅動馬達，其包括第一遲滯比較器、第二遲滯比較器、邏輯電路、控制單元及反相器電路。第一遲滯比較器，具有第一遲滯電壓，經配置以將第一輸入訊號與第二輸入訊號進行比較，並根據比較結果輸出相應之第一輸出訊號。第二遲滯比較器，具有第二遲滯電壓，經配置以將第一輸入訊號與第二輸入訊號進行比較，並根據比較結果輸出相應之第二輸出訊號。邏輯電路，經配置以接收啟動訊號或啟動完成訊號，以依據該啟動訊號將第一輸出訊號作為換相訊號並輸出，或依據啟動完成訊號，將第二輸出訊號作為換相訊號並輸出，且以第一輸出訊號對第二輸出訊號進行箝位，於換相訊號的電位狀態改變後，停止輸出換相訊號，直到第一輸入訊號及第二輸入訊號之間的差異電壓大於第一遲滯電壓的正值或小於第一遲滯電壓的負值，解除第一輸出訊號對第二輸出訊號的箝位，並輸出換相訊號。控制單元經配置以依據該換相訊號產生驅動訊號，並依據該馬達的驅動狀況判斷該馬達是否啟動完成，以決定輸出該啟動訊號或該啟動完成訊號。反相器電路經配置以依據驅動訊號控制馬達的多個相電路，以驅動馬達。其中，第一遲滯電壓大於該第二遲滯電壓。

在一些實施例中，馬達驅動裝置更包括馬達參數偵測模組，經配置以偵測該馬達的多個運轉參數，並對應輸出多個參數訊號，其中該控制控制單元經配置以依據該些運轉參數判斷該馬達的運轉狀況，以決定輸出該啟動訊號或該啟動完成訊號。

在一些實施例中，邏輯電路在接收到該啟動完成訊號時，控制該第一遲滯比較器提昇該第一遲滯電壓。

在一些實施例中，第二遲滯電壓趨近於0。

在一些實施例中，馬達驅動裝置更包括霍爾感測器，經配置以偵測該馬達的轉子位置並產生霍爾訊號組，其包括該第一輸入訊號及該第二輸入訊號。

在一些實施例中，馬達驅動裝置更包括浮接相電路，經配置以選擇該馬達未導通的一浮接相，並輸出一浮接相訊號以作為該第一輸入訊號，且該第二輸入訊號來自一參考電壓源。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另外一技術方案是，提供一種馬達驅動裝置，用於驅動一馬達，其包括遲滯比較器、邏輯電路、控制單元及反相器電路。遲滯比較器，具有一遲滯電壓，經配置以將一第一輸入訊號與一第二輸入訊號進行比較，並根據比較結果輸出相應之一第一輸出訊號。邏輯電路，經配置以接收一啟動訊號或一啟動完成訊號，以依據該啟動訊號將該第一輸出訊號作為一換相訊號並輸出，或依據該啟動完成訊號，控制該遲滯比較器降低該遲滯電壓，並將該第一輸出訊號作為該換相訊號並輸出。控制單元，經配置以依據該換相訊號產生一驅動訊號，並依據該馬達的驅動狀況判斷該馬達是否啟動完成，以決定輸出該啟動訊號或該啟動完成訊號。反相器電路，經配置以依據該驅動訊號控制該馬達的多個相電路，以驅動該馬達。

在一些實施例中，馬達驅動裝置更包括一浮接相電路，經配置以選擇該馬達未導通的一浮接相，並輸出一浮接相訊號以作為該第一輸入訊號，且該第二輸入訊號來自一參考電壓源。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另外一技術方案是，提供一種馬達驅動方法，用於驅動一馬達，馬達驅動方法包括下列步驟：配置具有一第一遲滯電壓的一第一遲滯比較器將一第一輸入訊號與一第二輸入訊號進行比較，並根據比較結果輸出相應之一第一輸出訊號；配置具有一第二遲滯電壓的一第二遲滯比較器將該第一輸入訊號與該第二輸入訊號進行比較，並根據比較結果輸出相應之一第二輸出訊號；配置一邏輯電路接收一啟動訊號或一啟動完成訊號，以依據該啟動訊號將該第一輸出訊號作為一換相訊號並輸出，或依據該啟動完成訊號，將該第二輸出訊號作為該換相訊號並輸出，且以該第一輸出訊號對該第二輸出訊號進行箝位，於該換相訊號的電位狀態改變後，停止輸出該換相訊號，直到該第一輸入訊號及該第二輸入訊號之間的差異電壓大於該第一遲滯電壓的正值或小於該第一遲滯電壓的負值時，解除該第一輸出訊號對該第二輸出訊號的箝位，並輸出該換相訊號；配置一控制單元依據該換相訊號產生一驅動訊號，並依據該馬達的驅動狀況判斷該馬達是否啟動完成，以決定輸出該啟動訊號或該啟動完成訊號；以及配置一反相器電路依據該驅動訊號控制該馬達的多個相電路，以驅動該馬達，其中該第一遲滯電壓大於該第二遲滯電壓。

在一些實施例中，馬達驅動方法更包括配置馬達參數偵測模組偵測該馬達的多個運轉參數，並對應輸出多個參數訊號；以及配置該控制控制單元依據該些運轉參數判斷該馬達的運轉狀況，以決定輸出該啟動訊號或該啟動完成訊號。

在一些實施例中，馬達驅動方法更包括配置該邏輯電路在接收到該啟動完成訊號時，控制該第一遲滯比較器提昇該第一遲滯電壓。

在一些實施例中，第二遲滯電壓趨近於0。

在一些實施例中，馬達驅動方法更包括配置霍爾感測器偵測該馬達的轉子位置並產生霍爾訊號組，其包括該第一輸入訊號及該第二輸入訊號。

在一些實施例中，馬達驅動方法更包括配置浮接相電路選擇該馬達未導通的浮接相，並輸出浮接相訊號以作為第一輸入訊號，以及配置一參考電壓源輸出該第二輸入訊號。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另外一技術方案是，提供一種馬達驅動方法，用於驅動一馬達，馬達驅動方法包括下列步驟：配置具有一遲滯電壓的一遲滯比較器將一第一輸入訊號與一第二輸入訊號進行比較，並根據比較結果輸出相應之一第一輸出訊號；配置一邏輯電路接收一啟動訊號或一啟動完成訊號，以依據該啟動訊號將該第一輸出訊號作為一換相訊號並輸出，或依據該啟動完成訊號，控制該遲滯比較器降低該遲滯電壓，並將該第一輸出訊號作為該換相訊號並輸出；配置一控制單元依據該換相訊號產生一驅動訊號，並依據該馬達的驅動狀況判斷該馬達是否啟動完成，以決定輸出該啟動訊號或該啟動完成訊號；以及配置一反相器電路依據該驅動訊號控制該馬達的多個相電路，以驅動該馬達。

在一些實施例中，馬達驅動方法更包括配置一馬達參數偵測模組偵測該馬達的多個運轉參數，並對應輸出多個參數訊號；以及配置該控制控制單元依據該些運轉參數判斷該馬達的運轉狀況，以決定輸出該啟動訊號或該啟動完成訊號。

在一些實施例中，馬達驅動方法更包括配置一霍爾感測器偵測該馬達的轉子位置並產生霍爾訊號組，其包括該第一輸入訊號及該第二輸入訊號。

在一些實施例中，馬達驅動方法更包括配置浮接相電路選擇該馬達未導通的一浮接相，並輸出一浮接相訊號以作為該第一輸入訊號，且該第二輸入訊號來自一參考電壓源。

本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的馬達驅動裝置及方法，能夠依據馬達的運轉狀態而分別在啟動狀態及運轉狀態中使用不同遲滯電壓，可避免霍爾感測器在弱磁下誤判換相的時間點，且在運轉狀態下，通過使用與啟動狀態下不同的遲滯電壓，進而可避免換相點落後。

此外，本發明所提供的馬達驅動裝置及方法在啟動狀態下可抵抗噪聲，在運轉狀態下亦能使馬達效率提高，且不會因磁條磁力或反電動勢較弱而使得量產時各樣本之間的效率差異過大。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“馬達驅動裝置及方法”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。

應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者訊號，但這些元件或者訊號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一訊號與另一訊號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

請參閱圖1，圖1為本發明第一實施例的馬達驅動電路的電路架構圖。

參閱圖1所示，本發明第一實施例提供一種馬達驅動裝置1，用於驅動馬達11，其包括第一遲滯比較器CP1、第二遲滯比較器CP2、邏輯電路10、控制單元12及反相器電路14。

第一遲滯比較器CP1具有第一遲滯電壓VHS1，經配置以將第一輸入訊號IN1與第二輸入訊號IN2進行比較，並根據比較結果輸出相應之第一輸出訊號OUT1。具體而言，當第一輸入訊號IN1與第二輸入訊號IN2之間的電壓差值大於第一遲滯電壓VHS1的正值時，第一輸出訊號OUT1為高電位，當第一輸入訊號IN1與第二輸入訊號IN2之間的電壓差值小於第一遲滯電壓VHS1的負值時，第一輸出訊號OUT1為低電位。

第二遲滯比較器CP2具有第二遲滯電壓，經配置以將第一輸入訊號IN1與第二輸入訊號IN2進行比較，並根據比較結果輸出相應之第二輸出訊號OUT2。在一些實施例中，第二遲滯電壓趨近於0。

邏輯電路10經配置以接收啟動訊號S3或啟動完成訊號S4，且具有兩種模式。當邏輯電路10接收到啟動訊號S3時，將第一輸出訊號OUT1作為換相訊號S1並輸出。當邏輯電路10接收到啟動完成訊號S4時，將第二輸出訊號OUT2作為換相訊號並輸出，且以第一輸出訊號OUT1對第二輸出訊號OUT2進行箝位。於換相訊號S1的電位狀態改變後，停止輸出換相訊號S1，直到第一輸入訊號IN1及第二輸入訊號IN2之間的差異電壓大於第一遲滯電壓VHS1的正值或第一輸入訊號IN1及第二輸入訊號IN2之間的差異電壓小於第一遲滯電壓VHS1的負值時，此時解除第一輸出訊號OUT1對第二輸出訊號OUT2的箝位，並輸出換相訊號S1。

控制單元12經配置以依據換相訊號S1產生驅動訊號S2，並依據馬達的驅動狀況判斷馬達11是否啟動完成，以決定輸出啟動訊號S3或啟動完成訊號S4。

反相器電路14經配置以依據驅動訊號S2控制馬達11的多個相電路，以驅動馬達11。其中，第一遲滯電壓VHS1大於第二遲滯電壓VH2。

請進一步參閱圖2A及圖2B，其為本發明第一實施例的馬達驅動電路的啟動狀態及啟動完成狀態的訊號時序圖。如圖所示，圖2A為在啟動狀態下，將第一輸出訊號OUT1作為換相訊號S1並輸出。其中，換相訊號S1在啟動狀態下，當第一輸入訊號IN1及第二輸入訊號IN2之間的差異電壓大於第一遲滯電壓VHS1的正值時，由低電位轉換為高電位，當第一輸入訊號IN1及第二輸入訊號IN2之間的差異電壓小於第一遲滯電壓VHS1的負值時，由高電位轉換為低電位。

進一步，當邏輯電路10接收到啟動完成訊號S4時，將第二輸出訊號OUT2作為換相訊號並輸出，且以第一輸出訊號OUT1對第二輸出訊號OUT2進行箝位，並會形成如圖所示的箝位區。於換相訊號S1的電位狀態改變後，停止輸出換相訊號S1，直到第一輸入訊號IN1及第二輸入訊號IN2之間的差異電壓大於第一遲滯電壓VHS1的正值或第一輸入訊號IN1及第二輸入訊號IN2之間的差異電壓小於第一遲滯電壓VHS1的負值時，解除第一輸出訊號OUT1對第二輸出訊號OUT2的箝位，並輸出作為換相訊號S1的第二輸出訊號OUT2。其中，第二遲滯電壓趨近於0，因此在第一輸入訊號IN1及第二輸入訊號IN2之間的差異電壓大於第一遲滯電壓VHS1的正值或第一輸入訊號IN1及第二輸入訊號IN2之間的差異電壓小於第一遲滯電壓VHS1的負值之後，換相訊號S1可進行高低電位的轉換，以作為控制單元12產生驅動訊號S2的基準。在一些實施例中，邏輯電路10在接收到啟動完成訊號S4時，控制第一遲滯比較器CP1提昇第一遲滯電壓VHS1。

請參閱圖3，圖3為本發明第一實施例的馬達驅動電路的另一電路架構圖。

如圖3所示，馬達驅動裝置1更包括馬達參數偵測模組13，經配置以偵測馬達11的多個運轉參數，並對應輸出多個參數訊號S5。控制單元12經配置以依據運轉參數判斷馬達11的運轉狀況，以決定輸出啟動訊號S3或啟動完成訊號S4。舉例而言，馬達參數偵測模組13可為轉速偵測器，當控制單元12判斷馬達11的轉速超過一預定轉速，即判斷為啟動成功，輸出啟動成功訊號S4。其中，啟動訊號S3及啟動完成訊號S4可以同一訊號中的高低電位來表示，本發明不限於此。

可選的，當馬達11為單相/雙相/三相無刷直流馬達，馬達驅動裝置1可包括霍爾感測器15，經配置以偵測馬達11的轉子位置並產生霍爾訊號組HAL，其包括第一輸入訊號IN1及第二輸入訊號IN2。其中，反相器電路14可包括多個上下橋開關組，其數量對應於馬達11的相電路數量。

可選的，當馬達11為無感測器馬達，馬達驅動裝置1可包括浮接相電路16，經配置以選擇馬達11未導通的浮接相，並輸出浮接相訊號以作為第一輸入訊號IN1，且第二輸入訊號IN2來自一參考電壓源，例如可為共同電壓源COM、0.5倍的晶片內電壓VDD或接地端GND。

也因此，上述馬達驅動裝置1能夠依據馬達的運轉狀態而分別在啟動狀態及運轉狀態中使用不同遲滯電壓，可避免霍爾感測器在弱磁下誤判換相的時間點，且在運轉狀態下，通過使用與啟動狀態下不同的遲滯電壓，進而可避免換相點落後。此外，馬達驅動裝置1在啟動狀態下可抵抗噪聲，在運轉狀態下亦能使馬達效率提高，且不會因磁條磁力或反電動勢較弱而使得量產時各樣本之間的效率差異過大。

請參閱圖4，圖4為本發明第二實施例的馬達驅動電路的電路架構圖。

參閱圖1所示，本發明第一實施例提供一種馬達驅動裝置1，用於驅動馬達11，其包括遲滯比較器CP、邏輯電路10、控制單元12及反相器電路14。

遲滯比較器CP具有遲滯電壓VHS，經配置以將第一輸入訊號IN1與第二輸入訊號IN2進行比較，並根據比較結果輸出相應之輸出訊號OUT。

邏輯電路10接收啟動訊號S3或啟動完成訊號S4，以依據啟動訊號S3將輸出訊號OUT作為換相訊號S1並輸出，或依據啟動完成訊號S4，控制遲滯比較器CP降低遲滯電壓VHS，並將輸出訊號OUT作為換相訊號S1並輸出。

控制單元12及反相器電路14的操作細節與第一實施例相同，故不在此贅述。

請進一步參閱圖5A及圖5B，其為本發明第二實施例的馬達驅動電路的啟動狀態及啟動完成狀態的訊號時序圖。如圖所示，圖5A為在啟動狀態下，將第一輸出訊號OUT1作為換相訊號S1並輸出。其中，換相訊號S1在啟動狀態下，當第一輸入訊號IN1及第二輸入訊號IN2之間的差異電壓大於遲滯電壓VHS的正值時，由低電位轉換為高電位，當第一輸入訊號IN1及第二輸入訊號IN2之間的差異電壓小於遲滯電壓VHS的負值時，由高電位轉換為低電位。

在運轉狀態下，遲滯電壓VHS降低為遲滯電壓VHS’，當第一輸入訊號IN1及第二輸入訊號IN2之間的差異電壓大於遲滯電壓VHS’的正值時，由低電位轉換為高電位，當第一輸入訊號IN1及第二輸入訊號IN2之間的差異電壓小於遲滯電壓VHS’的負值時，由高電位轉換為低電位。換言之，通過在啟動成功之後降低遲滯電壓VHS，可避免磁條磁力或反電動勢較弱而使得換相點落後。

類似的，馬達參數偵測模組、霍爾感測器及浮接相電路亦可依據馬達的類型進行配置，其細節已於第一實施例中描述，故不在此贅述。

請進一步參考圖6，其為本發明第三實施例的馬達驅動方法的流程圖。如圖所示，本發明的第三實施例提供一種馬達驅動方法，其適用於上述第一實施例的馬達驅動裝置，但不限於此，且為了方便說明，將省略關於馬達驅動裝置的元件運作細節的重複描述。馬達驅動方法包括下列步驟：

步驟S100：配置具有第一遲滯電壓的第一遲滯比較器將第一輸入訊號與第二輸入訊號進行比較，並根據比較結果輸出相應之第一輸出訊號。

步驟S101：配置具有第二遲滯電壓的第二遲滯比較器將第一輸入訊號與第二輸入訊號進行比較，並根據比較結果輸出相應之第二輸出訊號；

步驟S102：配置邏輯電路接收啟動訊號或啟動完成訊號。

若邏輯電路接收到啟動訊號，進入步驟S103：配置邏輯電路依據啟動訊號將第一輸出訊號作為換相訊號並輸出。

若邏輯電路接收到啟動成功訊號，進入步驟S104：配置邏輯電路依據啟動完成訊號，將第二輸出訊號作為換相訊號並輸出，且以第一輸出訊號對第二輸出訊號進行箝位，於換相訊號的電位狀態改變後，停止輸出換相訊號，直到第一輸入訊號及第二輸入訊號之間的差異電壓大於第一遲滯電壓時，解除第一輸出訊號對第二輸出訊號的箝位，並輸出換相訊號。

步驟S105：配置控制單元依據換相訊號產生驅動訊號，並依據馬達的驅動狀況判斷馬達是否啟動完成，以決定輸出啟動訊號或啟動完成訊號。

步驟S106：配置反相器電路依據驅動訊號控制馬達的多個相電路，以驅動馬達。其中，第一遲滯電壓大於第二遲滯電壓。

請進一步參考圖7，其為本發明第四實施例的馬達驅動方法的流程圖。如圖所示，本發明的第四實施例提供一種馬達驅動方法，其適用於上述第二實施例的馬達驅動裝置，但不限於此，且為了方便說明，將省略關於馬達驅動裝置的元件運作細節的重複描述。馬達驅動方法包括下列步驟：

步驟S200：配置具有遲滯電壓的遲滯比較器將第一輸入訊號與第二輸入訊號進行比較，並根據比較結果輸出相應之輸出訊號。

步驟S201：配置邏輯電路接收啟動訊號或啟動完成訊號。

若邏輯電路接收到啟動訊號，進入步驟S202：配置邏輯電路依據啟動訊號將輸出訊號作為換相訊號並輸出。

若邏輯電路接收到啟動完成訊號，進入步驟S203：配置邏輯電路依據啟動完成訊號，控制遲滯比較器降低遲滯電壓，並將輸出訊號作為換相訊號並輸出。

步驟S204：配置控制單元依據換相訊號產生驅動訊號，並依據馬達的驅動狀況判斷馬達是否啟動完成，以決定輸出啟動訊號或啟動完成訊號。

步驟S205：配置反相器電路依據驅動訊號控制馬達的多個相電路，以驅動馬達。

[實施例的有益效果]

以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。

1:馬達驅動裝置 11:馬達 CP1:第一遲滯比較器 CP2:第二遲滯比較器 10:邏輯電路 12:控制單元 14:反相器電路 IN1:第一輸入訊號 IN2:第二輸入訊號 OUT1:第一輸出訊號 OUT2:第二輸出訊號 S1:換相訊號 S2:驅動訊號 S3:啟動訊號 S4:啟動完成訊號 VHS1:第一遲滯電壓 13:馬達參數偵測模組 S5:參數訊號 15:霍爾感測器 HAL:霍爾訊號組 16:浮接相電路 COM:共同電壓源 VDD:晶片內電壓 GND:接地端 CP:遲滯比較器 OUT:輸出訊號 VHS、VHS’:遲滯電壓

圖1為本發明第一實施例的馬達驅動電路的電路架構圖。

圖2A及圖2B為本發明第一實施例的馬達驅動電路的啟動狀態及啟動完成狀態的訊號時序圖。

圖3為本發明第一實施例的馬達驅動電路的另一電路架構圖。

圖4為本發明第二實施例的馬達驅動電路的電路架構圖。

圖5A及圖5B為本發明第二實施例的馬達驅動電路的啟動狀態及啟動完成狀態的訊號時序圖。

圖6為本發明第三實施例的馬達驅動方法的流程圖。

圖7為本發明第四實施例的馬達驅動方法的流程圖。

1:馬達驅動裝置

11:馬達

CP1:第一遲滯比較器

CP2:第二遲滯比較器

10:邏輯電路

12:控制單元

14:反相器電路

IN1:第一輸入訊號

IN2:第二輸入訊號

OUT1:第一輸出訊號

OUT2:第二輸出訊號

S1:換相訊號

S2:驅動訊號

S3:啟動訊號

S4:啟動完成訊號

Claims

一種馬達驅動裝置，用於驅動一馬達，其包括：一第一遲滯比較器，具有一第一遲滯電壓，經配置以將一第一輸入訊號與一第二輸入訊號進行比較，並根據比較結果輸出相應之一第一輸出訊號；一第二遲滯比較器，具有一第二遲滯電壓，經配置以將該第一輸入訊號與該第二輸入訊號進行比較，並根據比較結果輸出相應之一第二輸出訊號；一邏輯電路，經配置以接收一啟動訊號或一啟動完成訊號，以依據該啟動訊號將該第一輸出訊號作為一換相訊號並輸出，或依據該啟動完成訊號，將該第二輸出訊號作為該換相訊號並輸出，且以該第一輸出訊號對該第二輸出訊號進行箝位，於該換相訊號的電位狀態改變後，停止輸出該換相訊號，直到該第一輸入訊號及該第二輸入訊號之間的差異電壓大於該第一遲滯電壓的正值或小於該第一遲滯電壓的負值時，解除該第一輸出訊號對該第二輸出訊號的箝位，並輸出該換相訊號；一控制單元，經配置以依據該換相訊號產生一驅動訊號，並依據該馬達的驅動狀況判斷該馬達是否啟動完成，以決定輸出該啟動訊號或該啟動完成訊號；以及一反相器電路，經配置以依據該驅動訊號控制該馬達的多個相電路，以驅動該馬達，其中該第一遲滯電壓大於該第二遲滯電壓。
如申請專利範圍第1項所述的馬達驅動裝置，更包括一馬達參數偵測模組，經配置以偵測該馬達的多個運轉參數，並對應輸出多個參數訊號，其中該控制控制單元經配置以依據該些運轉參數判斷該馬達的運轉狀況，以決定輸出該啟動訊號或該啟動完成訊號。
如申請專利範圍第1項所述的馬達驅動裝置，其中該邏輯電路在接收到該啟動完成訊號時，控制該第一遲滯比較器提昇該第一遲滯電壓。
如申請專利範圍第1項所述的馬達驅動裝置，其中該第二遲滯電壓趨近於0。
如申請專利範圍第1項所述的馬達驅動裝置，更包括一霍爾感測器，經配置以偵測該馬達的轉子位置並產生霍爾訊號組，其包括該第一輸入訊號及該第二輸入訊號。
如申請專利範圍第1項所述的馬達驅動裝置，更包括一浮接相電路，經配置以選擇該馬達未導通的一浮接相，並輸出一浮接相訊號以作為該第一輸入訊號，且該第二輸入訊號來自一參考電壓源。
一種馬達驅動裝置，用於驅動一馬達，其包括：一遲滯比較器，具有一遲滯電壓，經配置以將一第一輸入訊號與一第二輸入訊號進行比較，並根據比較結果輸出相應之一第一輸出訊號；一邏輯電路，經配置以接收一啟動訊號或一啟動完成訊號，以依據該啟動訊號將該第一輸出訊號作為一換相訊號並輸出，或依據該啟動完成訊號，控制該遲滯比較器降低該遲滯電壓，並將該第一輸出訊號作為該換相訊號並輸出；一控制單元，經配置以依據該換相訊號產生一驅動訊號，並依據該馬達的驅動狀況判斷該馬達是否啟動完成，以決定輸出該啟動訊號或該啟動完成訊號；以及一反相器電路，經配置以依據該驅動訊號控制該馬達的多個相電路，以驅動該馬達。
如申請專利範圍第7項所述的馬達驅動裝置，更包括一馬達參數偵測模組，經配置以偵測該馬達的多個運轉參數，並對應輸出多個參數訊號，其中該控制控制單元經配置以依據該些運轉參數判斷該馬達的運轉狀況，以決定輸出該啟動訊號或該啟動完成訊號。
如申請專利範圍第7項所述的馬達驅動裝置，更包括一霍爾感測器，經配置以偵測該馬達的轉子位置並產生霍爾訊號組，其包括該第一輸入訊號及該第二輸入訊號。
如申請專利範圍第7項所述的馬達驅動裝置，更包括一浮接相電路，經配置以選擇該馬達未導通的一浮接相，並輸出一浮接相訊號以作為該第一輸入訊號，且該第二輸入訊號來自一參考電壓源。
一種馬達驅動方法，用於驅動一馬達，馬達驅動方法包括下列步驟：配置具有一第一遲滯電壓的一第一遲滯比較器將一第一輸入訊號與一第二輸入訊號進行比較，並根據比較結果輸出相應之一第一輸出訊號；配置具有一第二遲滯電壓的一第二遲滯比較器將該第一輸入訊號與該第二輸入訊號進行比較，並根據比較結果輸出相應之一第二輸出訊號；配置一邏輯電路接收一啟動訊號或一啟動完成訊號，以依據該啟動訊號將該第一輸出訊號作為一換相訊號並輸出，或依據該啟動完成訊號，將該第二輸出訊號作為該換相訊號並輸出，且以該第一輸出訊號對該第二輸出訊號進行箝位，於該換相訊號的電位狀態改變後，停止輸出該換相訊號，直到該第一輸入訊號及該第二輸入訊號之間的差異電壓大於該第一遲滯電壓的正值或小於該第一遲滯電壓的負值時，解除該第一輸出訊號對該第二輸出訊號的箝位，並輸出該換相訊號；配置一控制單元依據該換相訊號產生一驅動訊號，並依據該馬達的驅動狀況判斷該馬達是否啟動完成，以決定輸出該啟動訊號或該啟動完成訊號；以及配置一反相器電路依據該驅動訊號控制該馬達的多個相電路，以驅動該馬達，其中該第一遲滯電壓大於該第二遲滯電壓。
如申請專利範圍第11項所述的馬達驅動方法，更包括配置一馬達參數偵測模組偵測該馬達的多個運轉參數，並對應輸出多個參數訊號；以及配置該控制控制單元依據該些運轉參數判斷該馬達的運轉狀況，以決定輸出該啟動訊號或該啟動完成訊號。
如申請專利範圍第11項所述的馬達驅動方法，更包括配置該邏輯電路在接收到該啟動完成訊號時，控制該第一遲滯比較器提昇該第一遲滯電壓。
如申請專利範圍第11項所述的馬達驅動方法，其中該第二遲滯電壓趨近於0。
如申請專利範圍第11項所述的馬達驅動方法，更包括配置一霍爾感測器偵測該馬達的轉子位置並產生霍爾訊號組，其包括該第一輸入訊號及該第二輸入訊號。
如申請專利範圍第11項所述的馬達驅動方法，更包括配置一浮接相電路選擇該馬達未導通的一浮接相，並輸出一浮接相訊號以作為該第一輸入訊號，以及配置一參考電壓源輸出該第二輸入訊號。
一種馬達驅動方法，用於驅動一馬達，馬達驅動方法包括下列步驟：配置具有一遲滯電壓的一遲滯比較器將一第一輸入訊號與一第二輸入訊號進行比較，並根據比較結果輸出相應之一第一輸出訊號；配置一邏輯電路接收一啟動訊號或一啟動完成訊號，以依據該啟動訊號將該第一輸出訊號作為一換相訊號並輸出，或依據該啟動完成訊號，控制該遲滯比較器降低該遲滯電壓，並將該第一輸出訊號作為該換相訊號並輸出；配置一控制單元依據該換相訊號產生一驅動訊號，並依據該馬達的驅動狀況判斷該馬達是否啟動完成，以決定輸出該啟動訊號或該啟動完成訊號；以及配置一反相器電路依據該驅動訊號控制該馬達的多個相電路，以驅動該馬達。
如申請專利範圍第17項所述的馬達驅動方法，更包括配置一馬達參數偵測模組偵測該馬達的多個運轉參數，並對應輸出多個參數訊號；以及配置該控制控制單元依據該些運轉參數判斷該馬達的運轉狀況，以決定輸出該啟動訊號或該啟動完成訊號。
如申請專利範圍第17項所述的馬達驅動方法，更包括配置一霍爾感測器偵測該馬達的轉子位置並產生霍爾訊號組，其包括該第一輸入訊號及該第二輸入訊號。
如申請專利範圍第17項所述的馬達驅動方法，更包括配置一浮接相電路選擇該馬達未導通的一浮接相，並輸出一浮接相訊號以作為該第一輸入訊號，且該第二輸入訊號來自一參考電壓源。