TWI416835B - 限制直流馬達電流的方法及其相關裝置及相關電路 - Google Patents

Description

限制直流馬達電流的方法及其相關裝置及相關電路

本發明係指一種控制一直流馬達之限電流的方法及其相關裝置及相關電路，尤指一種經濟、準確、不受溫度及製程因素影響的控制直流馬達電流的方法及其相關裝置及相關電路。

直流馬達在日常生活中擁有廣泛的用途。舉例來說，電腦的中央處理機(CPU)或電腦機殼上都常搭配有直流馬達風扇來幫助散熱，而光碟機或硬碟機的內部也是經由直流馬達來趨動光碟或硬碟，其他如機器人及玩具等，幾乎是處處可見直流馬達的應用。一般來說，直流無刷馬達的運作原理是藉由電流流過馬達內部定子線圈以產生磁場，在與馬達內部轉子的磁場交互作用後，藉由轉子產生機械式的轉動力矩。

直流馬達一般係由一控制器來負責控制及驅動馬達，請參考第1圖，第1圖為習知技術之一直流馬達電路10之架構示意圖。直流馬達電路10包含有一電源供應裝置PY1、電源控制開關PSW1～PSW4、一比較器COMP、一控制器CNTL以及一直流馬達MOTOR。在第1圖中，直流馬達MOTOR係以一電感模擬及表示，其兩個端點分別是OUTA1及OUTB1。一般而言，介於電源供應裝置PY1及直流馬達MOTOR之間的電源控制開關PSW1、PSW3稱為上橋開關(upper gate)，而介於直流馬達MOTOR及地端之間的電源控制開關PSW2、PSW4則稱為下橋開關(lower gate)。除此之外，直流馬達電路10另包含有穩壓用途的旁路電容CVM1及CVCC1，以及一用來偵測馬達電流的偵測電阻RS1。由第1圖可知，偵測電阻RS1的兩個端點分別是VCC1及VM1，經由偵測電阻RS1的兩個端點VCC1及VM1的電壓降，可以計算出馬達電流的大小。其次，根據馬達電流的大小，經由控制器CNTL控制電源控制開關PSW1～PSW4的啟閉動作。一般而言，過大的馬達電流可能會對馬達本身或週邊電路造成損毀。

當直流馬達在正常工作時，主是藉由兩個馬達驅動態(第一馬達驅動態及第二馬達驅動態)輪流啟動來使馬達正常運轉。在第一馬達驅動態下，控制器CNTL將上橋開關PSW1及與之相對的下橋開關PSW2導通，如此一來，電流就可以從電源供應裝置PY1，流經電源控制開關PSW1，經過直流馬達MOTOR，最後通過電源控制開關PSW2導入地端，並以此方式將能量傳送給馬達MOTOR。其次，在第二馬達驅動態下，控制器CNTL將上橋開關PSW3及與之相對的下橋開關PSW4導通，使電流從電源供應裝置PY1，經電源控制開關PSW3及直流馬達MOTOR，最後由電源控制開關PSW4導入地端，並將能量傳送給馬達MOTOR。馬達MOTOR周而復始地在第一馬達驅動態及第二馬達驅動態之間切換，即可使馬達正常運轉。然而，不論是在第一馬達驅動態或第二馬達驅動態，馬達MOTOR電流值皆有可能大於我們所能接受或元件能夠承受的範圍，因此必須有偵測馬達MOTOR電流的電路，以便在馬達電流超過一電流預設值ILIM1時，藉由控制器CNTL控制上橋開關PSW1(相對於第一馬達驅動態)或PSW3(相對於第二馬達驅動態)，暫時切斷電源供應裝置PY1對直流馬達MOTOR的電流供應，使馬達MOTOR電流值不再上升。

請繼續參考第1圖，在第1圖中，比較器COMP係藉由偵測電阻RS1兩端的電壓差，間接地偵測流經直流馬達MOTOR的電流大小。然而，直流馬達電路10具有數項缺點。首先，直流馬達電路10的偵測電阻RS1必須是一個能夠承受高功率的精密電阻，如此將增加不少建置成本。其次，當上橋開關PSW1或PSW3開啟的瞬間，旁路穩壓電容CVM、CVCC也會提供一部分電流給直流馬達MOTOR，因而使流經偵測電阻RS1的電流值，無法反映真正流經直流馬達MOTOR的電流值。舉例來說，當上橋開關PSW1或PSW3開啟的瞬間，流經馬達的電流包含來自電容CVM的電流加上流過偵測電阻RS1的電流，於是當流過偵測電阻RS1的電流僅為1安培時，實際流過馬達的電流可能已經有1.5安培。由於電容CVM的功能通常是為了穩壓，因此使用的電容值都較大，於是當上橋開關PSW1或PSW3開啟瞬間，電容CVM將輸出不少電流干擾對馬達電流的量測。此外，流經直流馬達MOTOR的電流大約都必須先流經偵測電阻RS1，如此必定會消耗不少額外的電能。但是若改用電阻值較小的偵測電阻RS1，雖然可以使偵測電阻RS1消耗的電能變少，卻也使偵測電阻RS1的端電壓值變得過小，因而增加量測馬達電流的困難度和準確度。若要保證足夠的準確度，比較器COMP的靈敏度必須更加嚴格，或者必須加上其他的輔助電路，才得以進行較為精準的比較動作。正因為如此，可以作為偵測電阻RS1的電阻選擇性相對較少，因而造成馬達電流的可調整範圍或精準度都受到很大的限制。

請參考第2圖，第2圖是習知技術之另一直流馬達電路20之架構示意圖。直流馬達電路20與直流馬達電路10相似，故在此將相同作用之元件以相同符號表示。直流馬達電路20係透過偵測電阻RS2、電阻RD1及RD2及一比較器COMP，達到電流偵測之目的，並藉由一控制器204控制直流馬達MOTOR。仔細分辨之下，直流馬達電路20不同於直流馬達電路10之處在於偵測電阻RS2係乃連結於下橋開關PSW2、PSW4與地端之間，而非置於靠近電源供應裝置PY1的地方。經由此不同，流經馬達MOTOR的電流最後全部會經由偵測電阻RS2而流到地端，所以直流馬達電路20可以藉由偵測電阻RS2之端電壓來偵測直流馬達MOTOR的電流大小。另一方面，耦接於比較器COMP負端的電壓，係由一電壓VSTD1、電阻RD1及RD2所構成的參考電壓VLIM1。藉由比較器COMP將偵測電阻RS2其中之端電壓VSS1與參考電壓VLIM1做比較，當電壓VSS1大於參考電壓VLIM1時，比較器COMP便會改變輸出訊號，並經由控制器204控制上橋開關PSW1或PSW3(端視當時是處於第一馬達驅動態或第二馬達驅動態)，達到控制馬達電流和馬達轉速的目的。

將偵測電阻RS2連結於直流馬達MOTOR與地端之間，可以使直流馬達電路20所包含的旁路電容CVM不會直接干擾量測電阻RS2電壓的準確度。然而，直流馬達電路20仍然有數項主要缺點。首先，偵測電阻RS2依然必須是一能夠承受高功率的精密電阻，因此必定增加不少成本，也必定會消耗不少額外的電能。其次，類似於直流馬達電路10之情況，假若偵測電阻RS2的電阻值太小，雖然可使額外消耗的電能減少，但是卻使偵測電阻RS2的端電壓值變化過小，必須再加上額外的電路輔助來提高量測的精準度。直流馬達電路20因受限於此問題，使得馬達限電流值的調整範圍及精準度都因而降低。舉例來說，假若RS2的電阻值為0.5Ω，而直流馬達MOTOR的限電流的期望值設定在0.5A，則電阻RD1及RD2可以相應地選擇出較為適當的電阻值，以使參考電壓VLIM1等於0.25V(=0.5Ω×0.5A)。當偵測電阻RS2的端電壓等於或大於0.25V時，比較器COMP就會調變其輸出電壓，並經由控制器204關閉上橋開關PSW1或PSW3，以此達到限電流的目的。但是，若將限電流期望值提升為1.0A，偵測電阻RS2的端電壓係在等於或大於0.5V(=0.5Ω×1.0A)時，比較器COMP的輸出電壓才會改變。但是，限電流的期望值由0.5A提升為1.0A時，端電壓只由0.25V些微增加為0.5V，電壓變化相對較小。如此可以了解，在直流馬達電路20之中，由於偵測電阻RS2的電阻值必須選擇電阻值很小的精密電阻，但也因此導致當限電流期望值的設定改變時，比較器COMP必須足夠精密才能有效測得偵測電阻RS2兩端之間電壓的微小改變，因此對比較器的規格要求必須較為嚴格，因而增加成本。

然而，相較於下橋開關PSW2、PSW4係建置於積體電路(IC)之內，而偵測電阻RS2係建置於積體電路之外，以方便使用者調校限電流值，因此使得直流馬達電路20中常有一寄生電感存在於下橋開關PSW2、PSW4及偵測電阻RS2之間。當上橋開關PSW1或PSW3突然關閉或開啟時，寄生電感可以於偵測電阻RS2之一端造成一電壓突波(voltage pulse)，因而使比較器COMP容易產生誤判現象。舉例來說，當操作在第一馬達驅動態時，原本電流是從電源供應裝置PY1，流經電源控制開關PSW1，經過直流馬達MOTOR，再經過電源控制開關PSW2，最後通過偵測電阻RS2導入地端，但是當PSW1突然關閉時，原本一直保持電流連續特性的馬達電流，並不會立即中斷或改變流向(電感電流具有一定的慣性)，所以電流流向仍然必須由OUTA1流經馬達，再到端點OUTB1，因此此時馬達電流會透過兩個下橋開關PSW2、PSW4形成一迴圈狀的通路，使馬達電流不致中斷，也由於馬達電流於兩下橋開關PSW2、PSW4間形成迴圈，所以馬達電流不會往地端GND流動。值得注意的是，此時若下橋開關PSW4是處於「關閉」狀態，馬達電流仍然可以由下橋開關PSW4的源極，再經由下橋開關PSW4的內接二極體(bodydiode)，再到端點OUTB1，形成上述的迴圈。然而，馬達電流路徑的改變卻使存在於下橋開關PSW2、PSW4及偵測電阻RS2之間的寄生電感突然失去電流。由電感的基本特性可知，當電感的電流瞬間消失時，電感的端電壓即會產生極大的突波。因此，當下橋開關PSW2、PSW4及偵測電阻RS2之間的寄生電感忽然失去電流，同樣會產生極大的突波，而此突波將造成比較器COMP的誤判。為避免這種情況的發生，直流馬達電路20必須額外加入輔助電路來避免誤動作。此外，當電源控制開關導通時，電源控制開關本身也可視為一理想的低阻值電阻，此電阻之阻值和電源控制開關的開啟電壓呈正比。也就是說，電源控制開關的電阻值會與電源控制開關閘極相對於源極的電壓差呈正比。由於偵測電阻RS2的兩端之間存在電壓降，此將使得電源控制開關的開啟電壓比預期中較低，導致電源控制開關PSW1～PSW4的電阻值增加，降低電源控制開關PSW1～PSW4導通電流的能力，進而增加功耗，影響電能的使用效率。

因此，本發明的目的在於提供一種新的控制一直流馬達之限電流的方法及裝置及其相關之馬達控制電路，以避免上述先前技術中的缺點。

本發明揭露一種控制一直流馬達之限電流的方法，包含有根據該直流馬達之一預設限電流值，所產生一對應的參考電壓；比較該參考電壓及驅動該直流馬達之一電源控制開關的電壓，以產生一比較結果；以及根據該比較結果，控制該直流馬達之電源供給，來達到限電流的目的。

本發明另揭露一種用來控制一直流馬達之限電流的裝置，包含有一參考電壓產生單元，用來根據該直流馬達之一預設限電流值，產生一對應的參考電壓；一比較單元，用來比較該參考電壓及驅動該直流馬達之一電源控制開關的電壓，以產生一比較結果；以及一控制單元，用來根據該比較結果，控制該直流馬達之電源供給，來達到限電流的目的。

本發明另揭露一種用來控制一直流馬達之限電流的馬達控制電路，該直流馬達包含有一第一端及一第二端，該馬達控制電路係用來於該第一端及該第二端之間導通電流及產生動能，該馬達控制電路包含有一電源供應裝置，用來提供一直流電源；複數個電源控制開關，該複數個電源控制開關之每一開關包含有一第一端、一第二端及一第三端，用來根據該第二端之電壓，啟閉該第一端至第三端之訊號連結；複數個輸出端，該複數個輸出端之每一輸出端耦接於一電源控制開關之一第二端，用來控制該電源控制開關的電流導通；一第一輸入端，耦接於該直流馬達之該第一端；一第二輸入端，耦接於該直流馬達之該第二端；一限電流裝置，包含有一參考電壓產生單元，用來根據該直流馬達之一預設限電流值，產生一對應的參考電壓；一比較單元，耦接於該參考電壓產生單元、該第一輸入端及該第二輸入端，用來根據該直流馬達電流導通的方向，在該第一輸入端及該第二輸入端之間，選擇其中之一輸入端，將其電壓與該參考電壓比較，以產生一比較結果；以及一控制單元，耦接於該比較單元，用來根據該比較結果，控制該直流馬達之電源供給，來達到限電流的目的。

請參考第3圖，第3圖為根據本發明實施例之一馬達控制電路30之架構示意圖。馬達控制電路30用來控制一直流馬達M，包含有一電源供應裝置100、電源控制開關SW1～SW4、一旁路電容CVM及一限電流裝置15。其中，限電流裝置15包含有一參考電壓產生單元300、一比較單元302及一控制單元304。根據本發明的目的，馬達控制電路30係用來以有效及節能的方式偵測及控制直流馬達電流。

請參考第4圖，第4圖為本發明實施例一流程40之示意圖。流程40係用於限電流裝置15，以控制直流馬達M的電流。流程40包含有以下步驟：

步驟400：開始。

步驟402：參考電壓產生單元300根據直流馬達M之一預設限電流ILIM1，產生一對應的參考電壓VLIM2。

步驟404：比較單元302比較參考電壓VLIM2及驅動該直流馬達M之一電源控制開關(SW1～SW4其中之一)的電壓，以產生一比較結果。

步驟406：控制單元304根據該比較結果，控制直流馬達M之電源供給以達限電流目的。

步驟408：結束。

根據流程40，為了進行直流馬達M的限電流控制，首先必須根據直流馬達M之預設限電流值ILIM1，藉由參考電壓產生單元300，產生對應的參考電壓VLIM2。然後，利用比較單元302，比較參考電壓VLIM2及驅動該直流馬達M之一電源控制開關的電壓，以產生一比較結果，使得控制單元304可據以控制直流馬達M之電源供給以達限電流目的。其中，預設電流ILIM1代表直流馬達M之電流上限，且較佳地由使用者根據直流馬達M之特性或其他元件及電路的耐電流能力而設定；此外，較佳地，亦可根據使用者想要進一步節省電能的目的，將限電流值ILIM1設定得更低一些。

值得注意的是，本發明之所以利用電源控制開關的端電壓來偵測馬達電流，是因為電源控制開關的端電壓可以完全呼應當時的馬達電流，且不受其它外來干擾源的擾動而降低量測的準確度。比如說，當馬達操作在第一馬達驅動態時，電源控制開關SW1和SW4會有交替開啟或關閉的動作，但是電源控制開關SW2固定為導通的狀態，且電源控制開關SW3則固定為關閉狀態，此時馬達電流的流向是由端點OUTA流到端點OUTB，再透過電源控制開關SW2流到地端。基於電源控制開關SW2為固定導通狀態，因此馬達電流會持續透過電源控制開關SW2流到地端而不會任意中斷。而電源控制開關SW2的導通電阻乘以馬達電流即等於端點OUTB相對於地端的電壓降。於是當馬達電流有變化時，端點OUTB的電壓也會同步地跟著改變，因此偵測端點OUTB的電壓變化即等同於偵測通過馬達電流的變化。因此，本發明於第一馬達驅動態時，即利用偵測端點OUTB的電壓以量測馬達電流。除此之外，開關SW2不會進行開啟或關閉動作來干擾量測，所有流經馬達M的電流將會完全流入電源控制開關SW2，因此藉由偵測端點OUTB的電壓來偵測馬達電流將可避免其它外來干擾源的擾動而降低準確度。相較於習知技術，本發明可以避免穩壓電容CVM等所產生的旁路電流的干擾而影響準確性，也可以避免由寄生電感所產生的電壓突波而影響量測。同理，當馬達在第二馬達驅動態操作時，電源控制開關SW3和SW2會有交替開啟或關閉的動作，電源控制開關SW4則固定於導通的狀態，而電源控制開關SW1則固定於關閉狀態，本發明藉由偵測端點OUTA的電壓來量測馬達電流。總之，本發明可藉由周而復始地在第一馬達驅動態和第二馬達驅動態中進行切換動作來使馬達正常運轉，並藉由量測端點OUTA或OUTB的電壓，準確且有效地量測馬達電流，達到限電流的目的。此外，需注意第3圖係用以說明本發明之實施例，本領域具通常知識者當可根據不同需求，做不同之修飾，以實現流程40之步驟。

如上所述，本發明係利用電源控制開關的端電壓來量測當時的馬達電流(因為電源控制開關的端電壓即為電源控制開關的導通電阻乘上馬達電流)。然而，關於其實現的方式，仍有一些設計因素需要考慮。比如說，由於積體電路的製程因素難免會飄移、操作溫度難免會變化，以及電源控制開關的開啟電壓(通常為電源電壓)也難免會改變等因素，使得電源控制開關的導通電阻本身也會隨上述因素而發生變化，若電源控制開關的阻值不準確，也將會影響電流偵測的準確度。基於此原因，設計者必須設法使參考電壓VLIM2能夠同步追蹤電源控制開關因上述因素導致導通電阻產生的變化，換句話說，必須使參考電壓VLIM2的改變量和電源控制開關的導通電阻的改變量達到同步。也就是說，當電源控制開關的導通電阻的改變量為10%時，參考電壓VLIM2的改變量也必須儘可能地接近10%，追蹤準確性必須愈高愈好。若能達到如此，本發明之準確度將可不受上述各種製程或環境因素的變化而產生不夠準確的量測結果。有關參考電壓VLIM2同步追蹤電源控制開關導通電阻的具體實施方法及裝置，請繼續閱讀以下之說明。

請參考第5A圖，第5A圖為根據本發明之馬達控制電路300之一變化實施例示意圖。在第5A圖中，參考電壓產生單元300係由一電壓產生單元500、一電壓至電流轉換單元502及一模擬開關單元504所組成。首先，將馬達M的預設限電流值ILIM1以一電壓VLIM2表示。其次，將電壓VLIM2利用電壓至電流轉換單元502轉換成電流ITRIP，之後再將電流ITRIP及模擬開關單元504的電阻值相乘，以得到參考電壓VTRIP。其中，模擬開關單元504所包含之電晶體係與電源控制開關同一屬性，比如說，兩者係屬於相同製程中製造的N型場效電晶體(NMOS)、P型場效電晶體(PMOS)、PNP或NPN雙極電晶體等等。又因為兩者屬性相同，其隨環境變化的變化率也將一致。如此一來，參考電壓產生單元300即可透過相同屬性的模擬開關單元504來追蹤電源控制開關導通電阻的變化，使本發明不論在製程、溫度或電源控制開關的開啟電壓發生任何變化時，皆能持續地準確偵測馬達電流。此外，電壓產生單元500係由分壓電阻R1及R2所組成，用來對一電壓VSTD進行分壓，以產生一與預設電流ILIM1呈正比關係之電壓VLIM2，方便使用者藉由調整分壓電阻R1及R2來調整電壓VLIM2之值，來實現不同之馬達限電流值ILIM1。電壓至電流轉換單元502包含有一操作放大器OPAMP1、一電阻R3及P型場效電晶體MP1、MP2所構成的電流鏡(current mirror)電路，用來根據前述電壓VLIM2，產生一與電壓VLIM2呈正比關係之電流ILIM2。

值得注意的是，本發明使電流ILIM2的值相對於電流ILIM1的值呈一特定的比例(=1：RATIO)。此時，若將模擬開關單元504和電源控制開關的導通電阻設計成為RATIO：1的比例關係時，則ILIM2乘上模擬開關單元504電阻後的電壓值VTRIP將會等同於電流值ILIM1乘上電源控制開關的導通電阻。換句話說，本發明先預設一個參考電壓VTRIP值，當馬達電流乘上控制開關的導通電阻後所得的電壓值(即電源控制開關的端電壓)到達VTRIP值時，代表馬達電流亦已達到設計者所欲限制的電流值ILIM1，因此便可藉此達到偵測並限制馬達電流的目的。此外，由於電源控制開關的面積一般都設計得很大，以使其導通電阻值降低，以減少功率的消耗。舉例來說，若RATIO值設定為100，則其與電源控制開關同屬性的模擬開關單元504的晶片面積則僅為電源控制開關面積的1%，因而可以降低成本。同時，ILIM2之電流值也將僅是ILIM1電流值的1%，因此可以達到降低功率消耗的效果。此外，比例常數RATIO也可以選擇一較大值，例如1000或甚至是更大的值，如此一來，可進一步使功率的消耗降低及縮小電路面積。此外，若電晶體電流鏡MP1、MP2兩者的通道寬度對長度比(WL ratio)為1：1的比例關係，則通過MP1、MP2兩者的電流會相同。此時若透過調整電阻R3的阻值，即可得到電流ILIM2之電流值(電流ILIM2之電流值等於電壓VLIM2之電壓值除以電阻R3的電阻值)。假若電晶體MP1、MP2所構成的電流鏡電路中，電晶體MP1及MP2的通道寬度對長度比改變為K：1的比例關係時，則通過電晶體MP1的電流將是電晶體MP2電流(即ILIM2)的K倍，則電阻R3的阻值必須比原先的阻值小K倍，以得到相同大小的電流ILIM2。又因為此時電阻R3的阻值比原先的阻值小K倍，因此可以達到縮小晶片面積的優點，使成本降低。反之，若電晶體MP1、MP2兩者之間變成為1：K的比例關係，則通過電晶體MP2的電流ILIM2將是MP1的K倍。同理可推，電阻R3的阻值須比原先的阻值大K倍，以得到相同大小的電流ILIM2。此時，因為電晶體MP1的電流比電晶體MP2的電流ILIM2小K倍，因此達到降低電流的好處，並使功率降低。基於上述所提供的實例，設計者可以了解及應用本發明所提供之架構，衡量成本因素及功耗因素，彈性選擇最適當的設計參數。簡言之，透過模擬開關單元504(其與電源控制開關的阻值為RATIO：1)，以及ILIM2(其與馬達的預設電流值為1：RATIO)相乘後所形成的參考電壓VTRIP，即可用來準確偵測馬達電流。此外，由於在第5A圖中，上橋開關SW1、SW3係由P型場效電晶體SMP1、SMP3所構成，而下橋開關SW2、SW4係由N型場效電晶體SMN2、SMN4所構成，因此，就第5A圖的實施例而言，模擬開關單元504係以一N型場效電晶體MN5實現。

值得注意的是，作為模擬開關單元504的N型場效電晶體MN5的閘極和電源控制開關的閘極係耦接於同一電源，亦皆處於一常開狀態(constant ON)，當電源電壓發生變化時，場效電晶體MN5及電源控制開關的導通電阻值將會同步改變，達到相互追蹤的效果。此外，電晶體MN5相對於電源控制開關的比例關係可利用改變通道寬度對長度比(WL ratio)的方式來實現。具體地說，電源控制開關SW2、SW4所包含之場效電晶體SMN2及SMN4之通道寬度對長度比除以特定值RATIO之後，即為電晶體MN5之通道寬度對長度比。如此一來，電晶體MN5之導通電阻將等於電晶體SMN2及SMN4之導通電阻乘以特定值RATIO。如上所述，電流ILIM2之電流值將等於預設電流ILIM1之電流值除以特定值RATIO。

簡言之，本發明利用面積縮小RATIO倍的電晶體MN5，並且使其處於常開狀態，以此得到比電源控制開關大RATIO倍的電阻值。當電晶體MN5被放大RATIO倍的電阻值乘以被縮小RATIO倍的電流ILIM2時，便可得到對應於預設電流ILIM1之參考電壓VTRIP。舉例來說，假使預設電流ILIM1之電流值為0.1A，以及特定值RATIO為100，則電晶體MN5之導通電阻值必須為電晶體SMN2或SMN4之導通電阻值的100倍，以及電流ILIM2也必須設定為1mA，亦即比預設電流ILIM1之電流值小100倍。為了達到以上要求，電晶體SMN2及SMN4之通道寬度對長度比，必須是電晶體MN5之通道寬度對長度比的100倍。此外，為了產生比預設電流ILIM1小100倍的電流，則可以利用操作放大器OPAMP1、電阻R3以及P型場效電晶體MP1、MP2來完成。舉例來說，設計者可彈性選擇電壓VSTD，及電阻R1及R2的不同組合，以產生所需要的電壓VLIM2。例如，為使電壓VLIM2=1.0V，可以使電壓VSTD=5.0V，電阻R1=4.0KΩ，以及R2=1.0KΩ等等。此外，若MP1和MP2的比例為1：1的關係時，則可將電阻R3的電阻值定為電壓VLIM2除以電流ILIM2的商數值，在此等於1.0KΩ(=1.0V÷1mA)。如此一來，當馬達電流大於或等於0.1A時，其於電晶體SMN2及SMN4所產生的電壓差，就會大於或等於電壓VTRIP(亦即等於電流ILIM2的電流值乘以電晶體MN5之導通電阻值)。最後，經由比較單元302，將端電壓OUTA或OUTB與參考電壓VTRIP做比較(端電壓OUTA等於電晶體SMN4之電壓差，OUTB等於電晶體SMN2之電壓差)，並將比較結果經由控制單元304輸出適當訊號，關閉電晶體SMP1(第一馬達驅動態)或SMP3(第二馬達驅動態)，完成限電流的目的。

除此之外，較佳地，用來產生電壓VLIM2的電壓產生單元500可以在實施時，將其與電壓至電流轉換單元502及模擬開關單元504分開設置。也就是說，將電壓至電流轉換單元502及模擬開關單元504以積體電路的方式來實現，而將電壓產生單元500中的電壓VSTD，以及用於分壓用途的電阻R1及R2置於積體電路之外。如此一來，便可以較自由地設定馬達電流的限電流值。此外，由於電阻R1及R2係用來構成一比例關係來得到電壓VSTD的一分壓值，因此一般電阻常有的非理想效應將因此而相互抵銷，電阻R1及R2也可以使用較不精密的一般電阻，因而節省成本。此外，在電壓VLIM2為一可變電壓的情形下，本發明另可以採用一般用來產生可變電壓的裝置以產生電壓VLIM2。此類可變電壓的產生裝置應為本領域人士所熟知，故不予贅述。

以第5A圖之實施例為例，馬達控制電路30具有下列幾項特點：

特點1：馬達控制電路30不需使用高功率之精密電阻。換句話說，馬達控制電路30所須使用的電阻R1、R2皆為功率小且品質較普通，但價格相對便宜的電阻。而因為是分壓的關係，所以電壓VLIM2同時也較不會受電阻R1和R2的特性變化而改變其電壓值，因而不會影響整體馬達控制電路30的準確度。同時，使用者可以藉由調整電阻R1及R2，使電壓VLIM2可設定在0V及電壓VSTD之間之任意值，調整出所要的電流ILIM2，如此便可在大範圍內調整馬達的限電流值。相較於先前技術，將可以大大提高判讀電流時的解析度(resolution)。

特點2：相對於習知技術所使用的高功率精密電阻RS1、RS2，本發明所使用之電阻R1、R2可選擇電阻值較大的電阻，因而幾乎不消耗任何電能。此外，電阻R3也遠比習知技術所用之偵測電阻(RS1或RS2)值為大，因此遠比習知技術省電。

特點3：馬達控制電路30所偵測的電流即為馬達電流，沒有來自任何其他電路元件的明顯干擾，如上述旁路電容CVM的電流等等。並且，電晶體MN5、SMN2或SMN4係在同一晶片、於相同製程中製造、閘極耦接於同一電壓源，並於相同溫度下操作。因此，溫度、製程、電源控制開關的開啟電壓的變異是同步改變的，所以非理想的效應將可互相抵銷，因而不會影響量測結果。換句話說，此電路明顯地較不受溫度、製程、電源控制開關開啟電壓等因素的影響。其中，電源控制開關開啟電壓較佳地為電源電壓。

特點4：在馬達控制電路30中，作用為上橋開關之電晶體SMP1(或SMP3)在切換時，馬達兩端之偵測點OUTB(或OUTA)的電流係為連續之時間函數(亦即電流不會瞬間發生不連續的改變)，因此不會產生突波干擾而影響量測的準確度。再者，如上所述，當馬達操作在第一馬達驅動態時(第一馬達驅動態是SW1和SW4會有交替開或關的狀態，但SW2是固定為導通的狀態，SW3則是固定為關閉狀態)，本發明此時係藉由偵測端點OUTB的電壓，端點OUTB看到的開關在第一馬達驅動態是不會做切換動作，因此端點OUTB將不會有開關開啟或關閉時的擾動或其他的干擾源出現來影響偵測的準確性，即流經馬達的電流會完全流入電源控制開關。也就是說，相較於習知技術，本發明可以避免前述穩壓電容所產生的旁路電流的干擾影響準確性，也可以避免由寄生電感所產生的電壓突波而影響量測。同理，當馬達操作在第二馬達驅動態時也是一樣不受干擾。因此，當馬達正常運作時(周而復始於第一馬達驅動態及第二馬達驅動態之間切換)，本發明皆能準確且有效的達到限電流目的。

特點5：以往因為擔心偵測電阻(RS1或RS2)的端電壓太低，比較器不易進行比較，因而使得偵測電阻不能選用太小的電阻值。為解決此問題，習知技術必須採用增加輔助電路的方法，因而增加晶片面積。然而，若選用較大電阻值的偵測電阻，則又會增加額外功率。本發明所採用的架構完全免除了上述設計上的困境。

特點6：透過前述的比例RATIO觀念，可將MN5設計得非常小，僅佔用晶片面積中極小的比例，因而節省成本。

根據實驗結果顯示，透過本發明，馬達控制電路30在省電性與量測的正確性的表現上，皆遠較習知技術優越，且由於免除高功率電阻及高精度比較器的設計，其建置成本也同時大幅降低。需注意的是，第3圖及第5A圖係用以說明本發明原理及原則，而非本發明之唯一實現方式，本領域具通常知識者當可根據所需，做不同之修飾。在第5A圖中，模擬開關單元504係用來模擬下橋開關SW2、SW4的導通電阻，且因下橋開關SW2、SW4係由N型場效電晶體SMN2、SMN4所構成，因此模擬開關單元504係以N型場效電晶體MN5實現。在另一實施例中，如第5B圖所示，電源控制開關SW1～SW4皆係為雙極電晶體(Bipolar Junction Transistor、BJT)。其中，上橋開關SW1、SW3係由P型雙極電晶體SPNP1、SPNP3所構成，下橋開關SW2、SW4係由NPN型雙極電晶體SNPN2、SNPN4所構成。在此情形下，由於模擬開關單元504是用來模擬下橋開關SW2、SW4的導通電阻，因此模擬開關單元504必須是一NPN型雙極電晶體MNPN5。而電晶體MNPN5的基極耦接於一縮小RATIO倍的電流源ISS1，並依相同比例RATIO縮小電晶體的射極面積，因此同樣適用本發明之原理及架構。

另外，在第5C圖中，模擬開關單元504是用來模擬上橋開關SW1、SW3的導通電阻。其中，上橋開關SW1、SW3係由P型場效電晶體SMP1、SMP3所構成，下橋開關SW2、SW4係由N型場效電晶體SMN2、SMN4所構成。在此情形下，模擬開關單元504必須是一P型場效電晶體MP5。另外，因應這樣的架構，在第5C圖中，參考電壓產生單元300除了包含有操作放大器OPAMP1、電阻R3及P型場效電晶體MP1、MP2之外，另包含有一電流反射鏡(current mirror)CM。電流反射鏡CM包含有N型場效電晶體MN11、MN12，用來根據一輸入電流大小，按一電流反射鏡放大比例或原比例輸出一電流給電晶體MP5。值得注意的是，電晶體MP5之閘極必須接地，用以模擬上橋開關的P型場效電晶體SMP1及SMP3。此外，除上述電晶體SMP1、SMP3、SMN2、SMN4及MP5，第5C圖之直流馬達電路30中所示元件之符號及操作原理均與第5A圖中所示之直流馬達電路30相同，故不予贅述。

延續第5C圖之架構，在第5D圖中，上橋開關SW1、SW3係由PNP型雙極電晶體SPNP1及SPNP3所構成，下橋開關SW2、SW4係由NPN型雙極電晶體SNPN2及SNPN4所構成。由於模擬開關單元504係用來模擬上橋開關SW1、SW3的導通電阻，因此模擬開關單元504必須是一PNP型雙極電晶體MPNP5，電晶體MPNP5的基極耦接於一縮小RATIO倍的電流源ISS2，並依相同比例RATIO縮小電晶體的射極面積。此外，電流反射鏡CM(由MN11、MN12構成)必須用來提供一電流供PNP型雙極電晶體MPNP5作為負載之用。其它操作原理均與前述相同，故不予贅述。

此外，值得注意的是，上橋開關SW1、SW3及下橋開關SW2、SW4的組合並非一定得與上述的組合一致。也就是說，上橋開關SW1、SW3及下橋開關SW2、SW4的組合並非一定得都是NPN型雙極電晶體，或者都是N型場效電晶體。使用上橋開關SW1、SW3及下橋開關SW2、SW4的主要目的在於使其執行電源開關的功能，因此只要也能確實執行其做為電源開關的功能，其亦可將不同類型的電晶體相互搭配，而仍具有等同之功效。針對此情況，本發明仍然可以運用上述之原理，於模擬開關單元504及其他單元做相應的變化，而仍具有等同之功效。

因此，本發明可以使用價格便宜的電阻，方便設定馬達限電流值，不再受限於高精密電阻的成本和精準度，再藉由按一定比例縮小的電晶體做為模擬並追蹤電源控制開關電晶體的導通電阻，使偵測馬達電流的準確度不隨環境或非理想效應而有所影響，因此可以用來有效偵測馬達電流，正確控制直流馬達動作。

總而言之，本發明之控制直流馬達電路之架構，於省電性與量測的正確性上面，皆遠較習知技術優越。另外，經由免除高功率電阻及高精度比較器的設計，使直流馬達控制器的建置成本也同時大幅降低。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

CVM、CVCC、CVM1、CVCC1．．．旁路電容

10、20、30．．．馬達控制電路

100、PY1．．．電源供應裝置

SW1～SW4、PSW1～PSW4．．．電源控制開關

SW5．．．開關

COMP．．．比較器

CNTL．．．控制器

M、MOTOR．．．直流馬達

RS1．．．偵測電阻

40．．．流程

400、402、404、406、408．．．步驟

300．．．參考電壓產生單元

302．．．比較單元

304．．．控制單元

500．．．電壓產生單元

502．．．電壓至電流轉換單元

504．．．模擬開關單元

VTRIP．．．參考電壓

ILIM1．．．預設電流

ILIM2．．．電流

ISS1、ISS2．．．電流源

VLIM1、VLIM2、VSTD、VSTD1．．．電壓

RATIO、K．．．特定值

SMP1、SMP3、MP1、MP2、MP5．．．P型場效電晶體

SMN2、SMN4、MN5、MN11、MN12．．．N型場效電晶體

SPNP1、SPNP3、MPNP5．．．PNP型雙極電晶體

SNPN2、SNPN4、MNPN5．．．NPN型雙極電晶體

CM．．．電流反射鏡

R1、R2、R3、RD1、RD2．．．電阻

OUTA1、OUTB1、OUTA、OUTB．．．馬達端點

VCC1、VSS1、VM1．．．端點

第1～2圖為習知技術中一直流馬達電路之示意圖。

第3圖為本發明實施例一馬達控制電路之示意圖。

第4圖為本發明實施例一馬達控制電路的控制流程之示意圖。

第5A～5D圖為本發明之馬達控制電路之變化實施例示意圖。

40．．．流程

400、402、404、406、408．．．步驟

Claims (50)

1. 一種控制一直流馬達之電流的方法，包含有：根據該直流馬達之一預設電流，產生一對應的參考電壓；比較該參考電壓及驅動該直流馬達之一電源控制開關的電壓，以產生一比較結果；以及根據該比較結果，控制該直流馬達之電源供給，以達限電流目的；其中，根據該直流馬達之該預設電流產生該參考電壓，包含有：根據該直流馬達之該預設電流，產生一第一電壓；根據該第一電壓，提供一第一電流；以及將該第一電流轉換成該參考電壓。
2. 如請求項1所述之方法，其中該第一電流之電流值等於該預設電流之電流值除以一特定值。
3. 如請求項2所述之方法，其中將該第一電流轉換成該參考電壓，係透過一模擬開關單元，將該第一電流轉換成該參考電壓，該模擬開關單元之電阻值係對應於該電源控制開關於導通狀態之電阻值乘以該特定值。
4. 如請求項3所述之方法，其中該模擬開關單元係一場效電晶體之導通電阻，該場效電晶體之通道寬度對長度比(WL Ratio)等於該電源控制開關所對應之一場效電晶體之寬度對長度比 除以該特定值。
5. 如請求項3所述之方法，其中該模擬開關單元係一雙極電晶體之導通電阻，該雙極電晶體之射極面積等於該電源控制開關所對應之一雙極電晶體之射極面積除以該特定值。
6. 如請求項2所述之方法，其中該特定值大於1。
7. 如請求項1所述之方法，其中該電源控制開關係為該直流馬達之一下橋開關。
8. 如請求項1所述之方法，其中該電源控制開關係為該直流馬達之一上橋開關。
9. 如請求項1所述之方法，其中根據該比較結果控制該直流馬達之電源供給，係於該比較結果顯示臨近於該直流馬達之該電源控制開關的電壓高於該參考電壓時，停止供應電流至該直流馬達。
10. 一種用來控制一直流馬達之限電流裝置，包含有：一參考電壓產生單元，用來根據該直流馬達之一預設電流，產生一對應的參考電壓，包含有：一電壓產生單元，用來根據該直流馬達之該預設電流，產 生一第一電壓；一電壓至電流轉換單元，用來根據該第一電壓，提供一第一電流；以及一模擬開關單元，用來將該第一電流轉換成該參考電壓；一比較單元，用來比較該參考電壓及驅動該直流馬達之一電源控制開關的電壓，以產生一比較結果；以及一控制單元，用來根據該比較結果，控制該直流馬達之電源供給，以達限電流目的。
11. 如請求項10所述之限電流裝置，其中該電壓產生單元包含有：一第一電阻，耦接於一高電壓源與該電壓至電流轉換單元之間；以及一第二電阻，其一端耦接於該第一電阻與該電壓至電流轉換單元，另一端耦接於一低電壓源。
12. 如請求項10所述之限電流裝置，其中該電壓至電流轉換單元包含有：一操作放大器，包含有一第一輸入端耦接於該電壓產生單元，一第二輸入端，及一輸出端；一電阻，包含有一第一端耦接於該操作放大器之該輸出端，及一第二端耦接於一地端；一第一P型場效電晶體，包含有一閘極耦接於該操作放大器之該輸出端，一源極耦接於一電源，及一汲極耦接於該操作 放大器之該第二輸入端；以及一第二P型場效電晶體，包含有一閘極耦接於該操作放大器之該輸出端，一源極耦接於一電源，及一汲極耦接於該電壓至電流轉換單元。
13. 如請求項12所述之限電流裝置，其中該電阻之電阻值等於該第一電壓之電壓值除以該第一電流之電流值。
14. 如請求項12所述之限電流裝置，其中該模擬開關單元係一N型場效電晶體，該N型場效電晶體包含有：一閘極，耦接於一電源；一源極，耦接於一地端；以及一汲極，耦接於該電壓至電流轉換單元及該比較單元。
15. 如請求項14所述之限電流裝置，其中該N型場效電晶體之通道寬度對長度比(WL ratio)等於該電源控制開關所對應之一場效電晶體之通道寬度對長度比除以該特定值。
16. 如請求項12所述之限電流裝置，其中該模擬開關單元係一NPN型雙極電晶體，該NPN型雙極電晶體包含有：一基極，耦接於一電流源；一射極，耦接於一地端；以及一源極，耦接於該電壓至電流轉換單元及該比較單元。
17. 如請求項16所述之限電流裝置，其中該NPN型雙極電晶體之射極面積等於該電源控制開關所對應之一NPN型雙極電晶體之射極面積除以該特定值。
18. 如請求項10所述之限電流裝置，其中該電壓至電流轉換單元包含有：一操作放大器，包含有一第一輸入端耦接於該電壓至電流轉換單元，一第二輸入端，及一輸出端；一電阻，包含有一第一端耦接於該操作放大器之該輸出端，及一第二端耦接於一地端；一第一P型場效電晶體，包含有一閘極耦接於該操作放大器之該輸出端，一源極耦接於一電源，及一汲極耦接於該操作放大器之該第二輸入端；一第二P型場效電晶體，包含有一閘極耦接於該操作放大器之該輸出端，一源極耦接於一電源，及一汲極；以及一電流反射鏡，用來提供該第一電流，其包含有：一輸入端，耦接於該第二P型場效電晶體之該汲極；一輸出端，耦接於該電壓至電流轉換單元；一第一N型場效電晶體，包含有一閘極耦接於該電流反射鏡之該輸入端，一源極耦接於一地端，及一汲極耦接於該輸入端；以及一第二N型場效電晶體，包含有一閘極耦接於該第一N型場效電晶體之該閘極，一源極耦接於該地端，及一汲 極耦接於該輸出端。
19. 如請求項18所述之限電流裝置，其中該電阻之電阻值等於該第一電壓之電壓值除以該第一電流之電流值。
20. 如請求項18所述之限電流裝置，其中該模擬開關單元係一P型場效電晶體，該P型場效電晶體包含有：一閘極，耦接於一地端；一源極，耦接於一電源；以及一汲極，耦接於該電壓至電流轉換單元及該比較單元。
21. 如請求項20所述之限電流裝置，其中該P型場效電晶體之通道寬度對長度比(WL ratio)等於該電源控制開關所對應之一場效電晶體之通道寬度對長度比除以該特定值。
22. 如請求項18所述之限電流裝置，其中該模擬開關單元係一PNP型雙極電晶體，該PNP型雙極電晶體包含有：一基極，耦接於一電流源；一射極，耦接於一電源；以及一源極，耦接於該電壓至電流轉換單元及該比較單元。
23. 如請求項22所述之限電流裝置，其中該PNP型雙極電晶體之射極面積等於該電源控制開關所對應之一PNP型雙極電晶體 之射極面積除以該特定值。
24. 如請求項10所述之限電流裝置，其中該第一電流之電流值等於該預設電流之電流值除以一特定值。
25. 如請求項24所述之限電流裝置，其中該模擬開關單元之電阻值係對應於該電源控制開關於導通狀態之電阻值乘以該特定值。
26. 如請求項24所述之限電流裝置，其中該特定值大於1。
27. 如請求項10所述之限電流裝置，其中該電源控制開關係為該直流馬達之一下橋開關。
28. 如請求項10所述之限電流裝置，其中該電源控制開關係為該直流馬達之一上橋開關。
29. 如請求項10所述之限電流裝置，其中該控制單元係於該比較結果顯示臨近於該直流馬達之該電源控制開關的電壓高於該參考電壓時，停止供應電流至該直流馬達。
30. 一種用來控制一直流馬達之一馬達控制電路，該直流馬達包含有一第一端及一第二端，該馬達控制電路係用來於該第一端及 該第二端之間導通電流及產生動能，該馬達控制電路包含有：一電源供應裝置，用來提供一直流電源；複數個電源控制開關，該複數個電源控制開關之每一開關包含有一第一端、一第二端及一第三端，用來根據該第二端之電壓，啟閉該第一端至第三端之訊號連結；複數個輸出端，該複數個輸出端之每一輸出端耦接於一電源控制開關之一第二端，用來控制該電源控制開關的電流導通；一第一輸入端，耦接於該直流馬達之該第一端；一第二輸入端，耦接於該直流馬達之該第二端；以及一限電流裝置，包含有：一參考電壓產生單元，用來根據該直流馬達之一預設電流，產生一對應的參考電壓；一比較單元，耦接於該參考電壓產生單元、該第一輸入端及該第二輸入端，用來根據該直流馬達電流導通的方向，在該第一輸入端及該第二輸入端之間，選擇其中之一輸入端，將其電壓與該參考電壓比較，以產生一比較結果；以及一控制單元，耦接於該比較單元，用來根據該比較結果，控制該直流馬達之電源供給，以達限電流目的。
31. 如請求項30所述之馬達控制電路，其中該參考電壓產生單元包含有：一電壓產生單元，用來根據該直流馬達之該預設電流，產生一 第一電壓；一電壓至電流轉換單元，用來根據該第一電壓，提供一第一電流；以及一模擬開關單元，用來將該第一電流轉換成該參考電壓。
32. 如請求項31所述之馬達控制電路，其中該電壓產生單元包含有：一第一電阻，耦接於一高電壓源與該電壓至電流轉換單元之間；以及一第二電阻，其一端耦接於該第一電阻與該電壓至電流轉換單元，另一端耦接於一低電壓源。
33. 如請求項31所述之馬達控制電路，其中該電壓至電流轉換單元包含有：一操作放大器，包含有一第一輸入端耦接於該電壓產生單元，一第二輸入端，及一輸出端；一電阻，包含有一第一端耦接於該操作放大器之該輸出端，及一第二端耦接於一地端；一第一P型場效電晶體，包含有一閘極耦接於該操作放大器之該輸出端，一源極耦接於一電源，及一汲極耦接於該操作放大器之該第二輸入端；以及一第二P型場效電晶體，包含有一閘極耦接於該操作放大器之該輸出端，一源極耦接於一電源，及一汲極耦接於該電壓 至電流轉換單元。
34. 如請求項33所述之馬達控制電路，其中該電阻之電阻值等於該第一電壓之電壓值除以該第一電流之電流值。
35. 如請求項33所述之馬達控制電路，其中該模擬開關單元係一N型場效電晶體，該N型場效電晶體包含有：一閘極，耦接於一電源；一源極，耦接於一地端；以及一汲極，耦接於該電壓至電流轉換單元及該比較單元。
36. 如請求項35所述之馬達控制電路，其中該N型場效電晶體之通道寬度對長度比(WL ratio)等於該電源控制開關所對應之一場效電晶體之通道寬度對長度比除以該特定值。
37. 如請求項33所述之馬達控制電路，其中該模擬開關單元係一NPN型雙極電晶體，該NPN型雙極電晶體包含有：一基極，耦接於一電流源；一射極，耦接於一地端；以及一源極，耦接於該電壓至電流轉換單元及該比較單元。
38. 如請求項37所述之馬達控制電路，其中該NPN型雙極電晶體之射極面積等於該電源控制開關所對應之一NPN型雙極電晶 體之射極面積除以該特定值。
39. 如請求項31所述之馬達控制電路，其中該電壓至電流轉換單元包含有：一操作放大器，包含有一第一輸入端耦接於該電壓至電流轉換單元，一第二輸入端，及一輸出端；一電阻，包含有一第一端耦接於該操作放大器之該輸出端，及一第二端耦接於一地端；一第一P型場效電晶體，包含有一閘極耦接於該操作放大器之該輸出端，一源極耦接於一電源，及一汲極耦接於該操作放大器之該第二輸入端；一第二P型場效電晶體，包含有一閘極耦接於該操作放大器之該輸出端，一源極耦接於一電源，及一汲極；以及一電流反射鏡，用來提供該第一電流，其包含有：一輸入端，耦接於該第二P型場效電晶體之該汲極；一輸出端，耦接於該電壓至電流轉換單元；一第一N型場效電晶體，包含有一閘極耦接於該電流反射鏡之該輸入端，一源極耦接於一地端，及一汲極耦接於該輸入端；以及一第二N型場效電晶體，包含有一閘極耦接於該第一N型場效電晶體之該閘極，一源極耦接於該地端，及一汲極耦接於該輸出端。
40. 如請求項39所述之馬達控制電路，其中該電阻之電阻值等於該第一電壓之電壓值除以該第一電流之電流值。
41. 如請求項39所述之馬達控制電路，其中該模擬開關單元係一P型場效電晶體，該P型場效電晶體包含有：一閘極，耦接於一地端；一源極，耦接於一電源；以及一汲極，耦接於該電壓至電流轉換單元及該比較單元。
42. 如請求項41所述之馬達控制電路，其中該P型場效電晶體之通道寬度對長度比(WL ratio)等於該電源控制開關所對應之一場效電晶體之通道寬度對長度比除以該特定值。
43. 如請求項39所述之馬達控制電路，其中該模擬開關單元係一PNP型雙極電晶體，該PNP型雙極電晶體包含有：一基極，耦接於一電流源；一射極，耦接於一電源；以及一源極，耦接於該電壓至電流轉換單元及該比較單元。
44. 如請求項43所述之馬達控制電路，其中該PNP型雙極電晶體之射極面積等於該電源控制開關所對應之一PNP型雙極電晶體之射極面積除以該特定值。
45. 如請求項31所述之馬達控制電路，其中該第一電流之電流值等於該預設電流之電流值除以一特定值。
46. 如請求項45所述之馬達控制電路，其中該模擬開關單元之電阻值係對應於該電源控制開關於導通狀態之電阻值乘以該特定值。
47. 如請求項45所述之馬達控制電路，其中該特定值大於1。
48. 如請求項30所述之馬達控制電路，其中該電源控制開關係為該直流馬達之一下橋開關。
49. 如請求項30所述之馬達控制電路，其中該電源控制開關係為該直流馬達之一上橋開關。
50. 如請求項30所述之馬達控制電路，其中該控制單元係於該比較結果顯示臨近於該直流馬達之該電源控制開關的電壓高於該參考電壓時，停止供應電流至該直流馬達。