TW527773B - Drive circuit - Google Patents

Description

527773 Α7 Β7 五、發明說明（1 ) 【產業上之利用領域】 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明爲關於馬達之驅動電路，主要與無電刷馬達或 感應馬達之正弦波P W Μ驅動馬達之驅動電路有關。 【先前之技術】 圖5爲以往正弦波P W Μ驅動馬達之驅動電路圖。此 驅動電路1 0爲產生基準時間供給計時電路2之基準時間 產生電路1，及同步於前記基準時間而選定指定唯讀記憶 體（read only memory，以下簡稱ROM)定址，讀出對應 之R Ο Μ資料並輸出於指定之資料鎖存電路4之計時電路 2，以及將R〇Μ定址與R〇Μ資料（〇 / 1資料）加以 配對記憶之R〇Μ 3，及將讀出之R Ο Μ資料暫時保存之 資料鎖存電路4，及數位類比轉換器（dlglUl analog converter，以下簡稱D A C ) 5，及P W Μ時做爲載波信 號之三角波的三角波產生電路6，及PWM產生比較器（ pulse width modulation comparator ) 7 所構成。資料鎖存電 路4、DAC 5及PWM產生比較器7，均分別設置在 UVM三相之每一相。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 上記驅動電路1 0中，計時電路2係同步於基準時間 產生電路1之基準時間，選定指定之ROM定址，由 R〇Μ 3讀出對應於該R 0 Μ定址之R〇Μ資料（電應値 )，依各相所定之時序輸出於資料銷存電路4。然後在 D A C 5將R〇Μ資料轉換爲類比電壓，製造形成正弦波 電流所必要之基本波形之後，在P W Μ產生比較器7利用 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -4 - 527773 A7 B7 五、發明說明（2 ) 基本波形與三角波形進行p W Μ調變，以獲取驅動馬達（ 圖中未標示）之正弦波電流。 【發明所欲解決之課題】 如上所述，以往之驅動電路1 0，爲製造驅動馬達之 正弦波電流所必要之基本波形，採用由R〇Μ 3所讀出之 ROM資料在DA C 5以電壓轉換之方式。但是此方式所 需之電路規模較大，以專用積體電路積體化時具有成本較 高之缺點。 又上記方式，對於獲取高精度之正弦波電流，需要高 解析度之高精度D A C，也是需要加大電路規模及增加成 本之原因。 本發明之目的，在不加大電路規模及不增加成本之情 形下，提供產生高精度正弦波電流之驅動電路。 【用以解決課題之手段】 爲達成上記目的，專利範圍第一項之特徵爲，具備利 用電阻分割製成可產生複數段電壓之電阻電路，及前記複 數段電壓中將外界所選擇之指定電壓以指定之時序輸出於 選擇電路之電壓產生電路，及產生三角波波形之三角波產 生電路，及將前記電壓產生電路所產生之基本波形與前記 三角波波形加以調變產生正弦波電流端電壓之調變電路。 又專利範圍第二項之特徵爲，專利範圍第一項中，具 有由前記端電壓產生前記正弦波電流之輸出驅動電路’及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂----- 線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -5- 527773 Α7 Β7 五、發明說明（3 ) 由此正弦波電流所驅動之馬達。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 再以專利範圍第三項之特徵爲，前記電阻電路係由複 數電阻元件串聯所構成，而前記選擇電路係由外界之選擇 信號加以控制其斷接/連接之複數開關元件所構成。 依從上記構成，係由電阻電路所產生之複數段電壓中 ，由選擇電路選出指定之電壓，以取得製造正弦波電流所 必需之基本波形。因此，比以往將R Ο Μ讀出之R Ο Μ資 料以D A C轉換電壓之方式，可節省電路規模。 【發明之實施形態】 以正弦波P W Μ驅動馬達之驅動電路爲例，將有關本 發明之驅動電路之實施形態，說明如後。 圖1爲關於本實施形態之馬達驅動電路圖。此驅動電 路1 0 0係由基準時間產生電路（產生基準時間供給計時 電路1 4 ) 1 1，及電阻電路（產生製造正弦波電流所必 需之基本波形的電壓）1 2，及開關電路（輸出計時電路 1 4從電阻電路1 2所產生複數段電壓中選出之指定電壓 )1 3，及計時電路（制動開關電路1 3 ) 1 4，及三角 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 波產生電路（產生載波信號之三角波形供調變之用）1 5 ，及PWM產生比較器（比較電壓之電路）1 6所媾成。 圖1 PWM產生比較器1 6之後段爲馬達輸出段，連 接於圖內未標示之驅動電路及正弦波P W Μ驅動之馬達。 上述驅動電路1 0 0內之電阻電路1 2、開關電路 1 3及計時電路1 4係構成產生電壓之電路。玆說明如下 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -6- 527773 A7 B7 五、發明說明（4 ) 〇 電阻電路1 2係由串聯之複數電阻元件所構成，以電 阻分割產生複數段之電壓。由各電阻元件之接續點引出信 號輸出線路’利用選擇適當之輸出信號線路，以取得經電 阻分割所產生複數段電壓中之指定電壓。構成電阻電路 1 2之各電阻元件之電阻値，係設定爲產生正弦波電流之 基本波形所需要之電壓。換言之，依據各個基本波形所需 電壓，預先算出其電阻値而加以設定，以便各區間所獲得 之電壓正是產生該基本波形之電壓。 開關電路1 3係由計時電路1 4之選擇信號控制其斷 接/連接之複數開關元件所構成。此開關電路1 3，對於 U V W三相之各相均分別裝有複數個開關元件。各相之開 關元件與電阻電路1 2之各電阻元件接續點所引出之信號 輸出線分別以並列相連接，構成各相均可獨立取出電阻電 路1 2所產生複數段之電壓。 計時電路1 4，係同步於基準時間產生電路1 1之基 準計時器，對開關電路1 3之指定開關元件輸出選擇斷接 或連接之信號。指定之開關元件依據此計時電路1 4之選 擇信號，轉換成斷接或連接之狀態，由電阻電路1 2所產 生之複數段電壓中，選出指定之電壓供給PWM產生比較 器1 6。 參照圖2之驅動波形圖，將上記構成之驅動電路 1 0 0之運轉說明如下。圖2爲二相調變之例，爲便於標 示，將圖內三角波形之頻率値略加以縮減。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

《* β— an Mammf 1« «I n am— 1B1 ϋ βββ ϋ· a^i I ϋ ft— n ϋ ϋ «^1 11 ϋ I I— ϋ 1·— B^i ϋ 11 n I n 1_1 emMe 1^1 I 527773 A7 B7 五、發明說明（5 ) 計時電路1 4，爲同步於基準時間產生電路1 1之計 時器，對開關電路1 3之開關元件輸出斷接或連接之選擇 信號。經由此信號而轉變爲連接狀態之開關元件，將電阻 電路12所產生之複數段電壓中之指定電壓輸至PWM產 生比較器1 6。因此才有圖2 ( a )所示之基本波形輸入 於PWM產生比較器1 6。而由三角波產生電路1 5將有 圖2 ( a )所示之三角波形輸入於PWM產生比較器1 6 〇 如圖2 ( a )所示，由開關電路1 3所輸入之基本波 形與三角波產生電路1 5所輸入之三角波形，在PWM產 生比較器1 6加以P W Μ調變，再經由圖內未標示之驅動 電路，依各相之時序輸出圖2 ( b )所示之馬達端電壓 Vu、Vv及Vw。這些馬達端電壓Vu、Vv及Vw經 輸出後轉爲圖2 ( c )所示之馬達線路間電壓V u v、

Vvw及Vwu (圖2僅標示Vuv)。而馬達（圖內未 標示）係由馬達線路間電壓V u v、V v w及V w u所驅 動回轉。 如此，本實施形態所示馬達之驅動電路1 0 0，係將 電阻電路1 2所產生之複數段電壓中，由計時電路1 4選 出指定電壓加以輸出，而獲取製造正弦波電流所必需之基 本波形。因此，本發明之方法比往例將由R〇Μ所讀取之 R〇Μ資料，以D A C加以電壓轉換之方式，可減少電路 規模。所以以專用積體電路加以積體化時亦不致於增加成 本0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i I I I I I I 訂1111111- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -8- 527773 A7 B7 五、發明說明（7 ) 電路1 0 4。又產生計時之邏輯電路1 1 2亦不需處理 R ◦ Μ 3之位址及資料而可小型化。因此可比圖3之電路 規模爲小。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如此’本實施形態所示馬達之驅動電路，比以往由 ROM讀取資料利用DA C轉換電壓之方式，可將電路規 模減小’即使以專用積體加以集體化時亦不致於增加成本 〇 【發明之效果】 如上所述’有關本發明之驅動電路，係利用電阻分割 產生複數段電壓，選出其中之指定電壓，供製造正弦波電 流所必要之基本波形，不需要R〇Μ及D A C等電路，可 減小電路規模。因此以專用積體電路加以集體化時亦不會 因電路規模而增加成本。又只要將電阻分割之各電阻元件 値’設定爲基本波形所需之計算値，即可獲得高精度之正 弦波電流。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因此以專用積體電路加以集體化時亦不致於因電路規 模而增加成本，又不致於增加電路規模及成本即可獲取高 精度之正弦波電流。 【圖面之簡單說明】 【圖一】馬達驅動電路實施形態圖。 【圖二】二相調變之驅動波形圖。 【圖三】以往驅動電路之面積構成方塊圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -10- A7 527773 ___B7___ 五、發明說明（8 ) 【圖四】本實施例驅動電路之面積構成方塊圖。 【圖五】以往正弦波P w Μ驅動馬達之驅動電路圖。 【圖號說明】 3 :唯讀記憶體（R 〇 Μ ) 4 :資料鎖存電路（data latch circuit) 5 ••數位類比轉換器（DAC，digital analog converter ) 1 1 :基準時間產生電路 1 2 :電阻電路 1 3 :開關電路（switching circuit) 1 4 :計時電路（timing circuit) 15:三角波產生電路 1 6 :脈寬調變產生比較器（pulse width modulation comparator) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-------訂----I----I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -11 -

Claims (1)

1. 527773

   Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 附件一 第89 1 17653號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國91年3月修正 1 . 一種驅動電路，其特徵爲該驅動電路具備有： 電壓產生電路，係具有：用於輸出複數之電壓用的電阻 電路，用於從該電阻電路所輸出之複數電壓中，依序選擇一 ^ 電壓用的計時電路，及與前述電阻電路連接，將由控制前述 f 計時電路而使前述依序所選擇之一電壓做爲基本波形依序輸 ^ 出之開關電路； ^ 三角波產生電路，用於輸出三角波波形用；及 Γ 調變電路，輸入前述基本波形及三角波形，而用於輸出 ί j； 要生成正弦波電流用之端電壓。 < 2·如申請專利範圍第1項之驅動電路，其中再備有： 广 ί 由前記端電壓生成前記正弦波電流用之輸出驅動電路；及由 原 實此正弦波電流所驅動之馬達。 ^ 質 $ 3 ·如申請專利範圍第1項之驅動電路，其中前記電阻 容 電路係由複數電阻元件串聯所構成，而前記選擇電路係由外 界之選擇信號加以控制其斷接/連接之複數開關元件所構成 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ---------^------1Τ------^ (請先閲讀背面之注意事項再 巧本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527773 附件2 第89117653號專利申請案 中文圖式修正頁 民國91年11月13日修正 第3圖 g

   LOL ROM資料 ROM地址 ecu SL