TWI463785B

TWI463785B - 馬達驅動裝置

Info

Publication number: TWI463785B
Application number: TW100133896A
Authority: TW
Inventors: Teng Hui Lee; Kuo Yung Yu; Chen Pin Lo
Original assignee: Amtek Semiconductor Co Ltd
Priority date: 2011-09-21
Filing date: 2011-09-21
Publication date: 2014-12-01
Also published as: US8796975B2; TW201315133A; US20130069576A1

Description

馬達驅動裝置

本發明是有關於一種馬達之驅動裝置，特別是有關於一種具有馬達開電緩起動與鎖死緩起動的馬達驅動裝置，係藉由將外部PWM控制訊號經過一個緩起動單元對馬達轉速訊號計數後，來決定馬達驅動裝置的輸出，以達到開電緩起動和鎖死緩起動的目的。

近年來，個人電腦(Personal Computer，PC)、可攜式電腦(Portable Computer/Note-Boob，NB)或是工作站(Work Station)之快速化發展，使得運算晶片之運作速度急遽上升，例如：中央處理單元(Central Processor Unit，CPU)、數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)。因此，隨著晶片動作速度的增加，亦使得時脈頻率變高，造成晶片產生大量的熱。然而，高熱會引起以下問題：導致晶片運算不正常，或者對周圍電路產生影響。因此，晶片之散熱功能成為極其重要之技術。

一般而言，用來作為這類型運算晶片散熱之方法，均會選擇以技術成熟的風扇(Fan)進行散熱。例如，控制馬達驅動裝置來起動風扇之轉速，將涼空氣送至晶片表面將熱量帶走。而傳統馬達驅動裝置控制馬達驅動的方式，通常為了要克服馬達最大起動力矩(torque)，來達到馬達可以順利起動，通常都是以最大力矩來驅動馬達；這樣的起動方式，對一般小功率的馬達，可能不會出現什麼問題，但如果是對大功率馬達或是對一些內阻比較小的馬達時，其開電(Power-up)是以最大力矩起動時，會在起動的瞬間產生很大的電流，如第1a圖所示，當開電後，起動電壓及PWM訊號則是100%全開；很明顯地，此時的起動電流是最大，同時，雜訊也是最大。此時，如果馬達驅動裝置配置有電流保護裝置時，可能可以避免馬達驅動裝置被大電流給擊穿；但如果沒有電流保護裝置時，則馬達驅動裝置可能在一開電的瞬間就把馬達驅動裝置燒毀。

另外，當馬達因為不可抗拒的外力或是馬達驅動裝置出錯，導致馬達進入鎖死狀態(lock)，經過一段時間後，馬達驅動裝置會重新去推動馬達，並且去確認外力是否解除。當外力解除後，馬達就會自動的重新起動。相同的情況，為了確保馬達本身能夠重新起動，通常在重新起動時會用最大力矩來推動，在這種情況下就會和一開電的情形一樣，如果是大功率馬達或是內阻比較小的馬達，就會在鎖死起動的瞬間產生大電流，一樣有可能在鎖死重新起動時，把馬達驅動裝置是燒毀，如第1b圖所示。

為解決此一馬達驅動裝置應用上的問題，本發明提供一種具有開電緩起動與鎖死緩起動功能的馬達驅動裝置，藉由將外部PWM控制訊號經過一個緩起動單元對馬達轉速訊號計數後，來決定馬達驅動裝置的輸出，以達到開電緩起動和鎖死緩起動的目的。

依據先前技術所存在之問題，本發明首先提供一種具有開電緩起動功能的馬達驅動裝置，藉由對馬達轉速訊號的計數後，才來決定馬達驅動裝置的輸出控制訊號。

本發明之另一主要目的在提供一種具有鎖死緩起動功能的馬達驅動裝置，藉由對馬達轉速訊號的計數後，才來決定馬達驅動裝置的輸出控制訊號。

本發明之再一主要目的在提供一種具有開電緩起動與鎖死緩起動功能的馬達驅動裝置，藉由對馬達轉速訊號的計數後，才來決定馬達驅動裝置的輸出控制訊號，使得於開電緩起動與鎖死緩起動時之電流峰值降低，以增加馬達驅動裝置的使用壽命及可靠度。

本發明還有一主要目的在提供一種具有開電緩起動與鎖死緩起動功能的馬達驅動裝置，藉由對馬達轉速訊號的計數後，才來決定馬達驅動裝置的輸出控制訊號，使得於開電緩起動與鎖死緩起動時之電流峰值降低，使得馬達驅動裝置起動時的雜訊可以降低。

依據上述之各項目的，本發明提供一種馬達驅動裝置，係由控制單元、緩起動單元及輸出單元所組成；其特徵在於：當外部PWM控制訊號輸入至緩起動單元後，緩起動單元產生一個內部PWM控制訊號及一個開電初始訊號，藉由開電初始訊號產生後，控制單元將其所輸出的馬達轉速訊號送至緩起動單元中，再經由緩起動單元計算多個馬達轉速訊號(FG)後，由緩起動單元選擇將外部PWM控制訊號或內部PWM控制訊號其中之一輸出至輸出單元，以驅動馬達轉動。

本發明提供另一種馬達驅動裝置，係由控制單元、緩起動單元及輸出單元所組成，其特徵在於：當外部PWM控制訊號輸入至緩起動單元後，緩起動單元產生一個內部PWM控制訊號及一個由鎖死判斷裝置產生之轉動偵測訊號都送至緩起動單元中，藉由轉動偵測訊號產生後，控制單元將其所輸出的馬達轉速訊號及一個轉動偵測訊號送至緩起動單元中，再經由緩起動單元計算多個馬達轉速訊號(FG)後，由緩起動單元選擇將外部PWM控制訊號或內部PWM控制訊號其中之一輸出至該輸出單元，以驅動馬達轉動。

本發明接著再提供一種馬達驅動裝置，係由控制單元、緩起動單元及輸出單元所組成，其特徵在於：緩起動單元包括：內部PWM訊號電路，用以提供一個內部控制訊；開電初始訊號產生電路，用以提供一個開電初始訊號；FG計數器，其輸入端與馬達轉速訊號(FG)及開電初始訊號連接，並於計算多個馬達轉速訊號(FG)後，輸出控制訊號；RS閂鎖電路，其輸入端與開電初始訊號及FG計數器所輸出之控制訊號連接，並由其輸出端送出一個選擇訊號；選擇器電路，其第一輸入端與外部控制訊連接，其第二輸入端與內部控制訊連接，其第三輸入端與選擇訊號連接，並於輸出端送出一個緩起動控制訊號至控制單元中。

其中，於前述之馬達驅動裝置中，控制單元包括：霍爾偏壓，用以提供一個電源至霍爾元件，並由霍爾元件偵測馬達轉動時的換相訊號；磁滯裝置，是與霍爾元件連接，並將換相訊號轉換成馬達轉速訊號(FG)；計數器，其輸入端與內部PWM控制訊號連接，並輸出一個計數訊號；控制裝置，其輸入端與開電初始訊號及緩起動控制訊號連接後，輸出一個訊號至該輸出單元。

此外，進一步於前述之馬達驅動裝置中，控制單元包括：霍爾偏壓，用以提供一個電源至霍爾元件，並由霍爾元件偵測馬達轉動時的換相訊號；磁滯裝置，是與霍爾元件連接，並將換相訊號轉換成馬達轉速訊號(FG)；計數器，其輸入端與內部PWM控制訊號連接，並輸出一個計數訊號；鎖死判斷電路，其輸入端分別與開電初始訊號、計數訊號及馬達轉速訊號(FG)連接，並輸出一個轉動偵測訊號(RD)；控制裝置，其輸入端與開電初始訊號及緩起動控制訊號連接後，輸出一個訊號至該輸出單元。

本發明主要是揭露一種具有開電緩起動與鎖死緩起動功能的馬達驅動裝置，藉由對馬達轉速訊號的計數後，來決定馬達驅動裝置的輸出。由於本發明是於一般馬達驅動裝置中增加一種具有開電緩起動和鎖死緩起動的電路來達成；故對於馬達驅動裝置中的馬達控制電路以及馬達輸出單元電路等，是與先前技術所使用者相同，故對馬達控制電路及馬達輸出單元的詳細電路並未表示於圖中。此外，下述內文中之圖式，亦並未依據實際之相關尺寸完整繪製，其作用僅在表達與本創作特徵有關之示意圖。

首先，請參考第2圖及第3圖，其中第2圖是本發明之具有開電緩起動和鎖死緩起動功能的馬達驅動裝置實施例之示意圖，而第3圖是相對第2圖之馬達驅動裝置中的訊號波形示意圖。如第2圖所示，本發明之馬達驅動裝置10包括控制單元(未標示代表符號)、緩起動單元160(Soft start unit) 及一輸出單元200；其中控制單元係由霍爾偏壓110、磁滯裝置120、控制裝置130、鎖死判斷電路140及計數器150等所組成。當馬達驅動裝置10被起動後(如第3圖之開電電壓VCC波形所示)，會由馬達驅動裝置10外的系統提供一個高電位之外部PWM控制訊號(EXT_PWM)30，此高電位之外部PWM控制訊號30(如第3圖之外部PWM控制訊號波形所示)會經過控制單元中的控制裝置130，以將此外部PWM控制訊號30直接送至輸出單元200中，藉由從外部PWM控制訊號30輸出之驅動電壓來控制輸出單元200中線圈電流(即通入電流)，以控制馬達40開始轉動；接著，位於馬達40上的霍爾元件20會將馬達40之轉動時的換相訊號送到磁滯裝置120及輸出單元200中，用以判斷馬達40是否持續的在轉動。接著，霍爾元件20之第1端子經由電阻21與施加有霍爾偏壓110之電源線相連接，其第2端子經由電阻22接地。霍爾元件20之第1輸出端及第2輸出端所輸出的霍爾訊號之位準隨著馬達40轉子之位置而改變。當馬達40旋轉時，霍爾訊號係相互逆相且週期隨著馬達40之轉速而形成類弦波(如第3圖之馬達輸出訊號波形所示)；而當此類弦波經過磁滯裝置120後，會形成矩形波的馬達轉速訊號(Frequency Generator Signal；以下簡稱FG訊號)；同時，此磁滯裝置120輸出之FG訊號(如第3圖之FG訊號波形所示)連接至鎖死判斷電路140。

請繼續請參考第2圖，本發明之開電緩起動和鎖死緩起動馬達驅動裝置中的緩起動單元160係由內部PWM訊號電路(Internal PWM Pulse generator)161、開電初始訊號產生電路(Power-up initial circuit)162、選擇器電路(Select circuit)163、RS閂鎖電路165(RS-latch)和FG計數器(FG Counter)167所組成。當本實施例之緩起動單元160與前述之控制單元組合後，本實施例之詳細電路操作過程說明如下。

當馬達驅動裝置10被起動後，控制訊號提供一個高電位之外部PWM控制訊號(EXT_PWM)30至馬達驅動裝置10時，此高電位之外部PWM 控制訊號30會送至選擇器電路163之輸入端中。同時，磁滯裝置120所輸出之FG訊號除了會連接至鎖死判斷電路140外，還會將FG訊號送到FG計數器167中。此外，由於在緩起動單元160中會提供一個內建的內部PWM訊號電路161及一個開電初始訊號產生電路162；故當馬達驅動裝置10被起動後，此內部PWM訊號電路161會將所產生的內部PWM控制訊號(如第3圖之內部PWM控制訊號波形所示)送到選擇器電路163及計數器150之輸入端，同時，開電初始訊號產生電路162也會送出一個開電初始訊號(如第3圖之Power-up initial波形所示)至控制裝置130、FG計數器167及鎖死判斷電路140之輸入端。

由於，本發明之緩起動單元160中的內部PWM訊號電路161是內建於馬達驅動裝置10中，故此內部PWM控制訊號是可以隨設計者來調整的，而在本發明之較佳實施例中，此內部PWM控制訊號是使用其有效供應電源週期(DUTY CYCLE)為50%的PWM脈波訊號(如第3圖之內部PWM控制訊號波形所示)。故當內部PWM控制訊號輸入至計數器150後，由於計數器150可以在一定時間內數到內部PWM控制訊號時，即表示馬達轉動正常狀態；此時，計數器150會將此狀態之訊號(例如送出一個低位準之訊號)送到鎖死判斷電路140中；之後，在鎖死判斷電路140也接收到開電初始訊號產生電路162所傳來的開電初始訊號後，會輸出一個訊號並分別送到RS閂鎖電路165及FG計數器167之輸入端中。

接著，當FG計數器167在接收到磁滯裝置120所送來的FG訊號以及開電初始訊號產生電路162所傳來的初始起動訊號後，會在計數到一個設定之數時，送出一個nFG訊號(其中n是整數)；例如在本實施例中，當FG計數器167在收到磁滯裝置120所送來的FG訊號以及開電初始訊號產生電路162所傳來的初始起動訊號(例如：當VCC電源開電時，開電初始訊號產生電路162送來的是一高電位訊號)後，其會在計數到3個FG訊號時，即送出一個3FG訊號(如第3圖之3FG訊號波形所示)至RS閂鎖電路165中。此時，RS閂鎖電路165會根據輸入端所接收的訊號(包括開電起始訊號、鎖死判斷電路140送來的訊號及3FG訊號)來輸出一個選擇訊號(SEL Signal；如第3圖之選擇訊號波形所示)，並再將此選擇訊號SEL輸出至選擇器電路163中。之後，再由選擇器電路163根據輸入的外部PWM控制訊號30、內部PWM控制訊號和選擇訊號SEL來輸出一個緩起動控制訊號(SOFT Start；如第3圖之緩起動控制訊號波形所示)至控制裝置130後，再由控制裝置130去控制輸出單元200，以驅動馬達40轉動，藉此過程達到開電緩起動(power-up soft start)的功能及目的。

此外，由於鎖死判斷電路140的其中一個輸入端是與磁滯裝置120輸出之FG訊號連接，而其另一個輸入端是與計數器150之輸出端連接；故當計數器150在此第一設定之時間內只能計數到高位準或是低位準時(即表示磁滯裝置120輸出之矩形波訊號為高位準或是低位準)，則表示馬達40之相位沒有變換，表示馬達處於鎖死(Lock)狀態。當馬達進入鎖死狀態之後，鎖死判斷電路140會產生的轉動偵測訊號(Rotation Detecting Signal；以下簡稱RD訊號)來通知RS閂鎖電路165，馬達己經進入鎖死狀態，並且透過此RD訊號(如第3圖之RD訊號波形所示，為一高電位訊號)將FG計數器167重置(Reset)，以便在馬達鎖死號解除後，外部霍爾元件20再將馬達轉動訊號經過磁滯裝置120所產生的FG訊號，重新經過FG計數器167以產生的一個新的計數時間訊號3FG，並且和鎖死判斷電路140所產生的RD訊號，一起輸入到RS閂鎖電路165後，再將一個選擇訊號SEL輸出到選擇器電路161中，藉此選擇訊號SEL來選擇是以內部PWM控制訊號輸出或是以外部PWM控制訊號來做為選擇器電路161所輸出的緩起動控制訊號(如第3圖之緩起動控制訊號波形所示)；之後，再將此緩起動控制訊號(SOFT Start)送至控制裝置130後，再由控制裝置130去控制輸出單元200，以驅動馬達40轉動，藉此過程達到，以達到鎖死緩起動(soft lock start)的功能及目的。

很明顯地，本發明是將一個外部PWM控制訊號30經過一個緩起動單元160中的RS閂鎖電路165所輸出的選擇訊號(SEL Signal)，再將此選擇訊號送至選擇器電路163後，由選擇器電路163輸出一個緩起動控制訊號(SOFT)，其中，是由選擇器電路163來決定是由內部PWM控制訊號或是由外部PWM控制訊號作為輸出之緩起動控制訊號；而此緩起動控制訊號再經過一個控制裝置130輸出到輸出單元200去控制馬達轉速，藉此過程達到開電緩起動(power-up soft start)和鎖死緩起動(soft lock start)的目的。很明顯地，在本發明的一個較佳實施例中，於馬達驅動裝置10被起動後，選擇器電路163選擇由內部PWM控制訊號作為輸出之緩起動控制訊號，請參考第3圖中的選擇訊號波形及緩起動控制訊號波形；當FG計數器167計數到3個FG訊號後，選擇器電路163則再選擇由外部PWM控制訊號作為輸出之緩起動控制訊號，請參考第3圖中的選擇訊號波形、FG訊號及緩起動控制訊號波形；此外，當鎖死判斷電路140送出RD訊號後，則選擇器電路163會選擇再由內部PWM控制訊號作為輸出之緩起動控制訊號；而當馬達鎖死解除後，再當FG計數器167計數到3個FG訊號後，則選擇器電路163也會選擇由外部PWM控制訊號做為輸出之緩起動控制訊號，請參考第3圖。

在上述之由FG計數器167計數到3個FG訊號後，由此3FG訊號做為選擇器電路163選擇是由內部PWM控制訊號或是由外部PWM控制訊號之控制訊號，其目的在避免馬達驅動裝置10起動瞬間所產生之大電流。如第3圖之起動電流波形所示，當馬達驅動裝置10起動時，是由內部PWM控制訊號作為緩起動控制訊號(例如：內部PWM控制訊號為一個50%的PWM脈波訊號，故並未形成一開電就是由外部PWM控制訊號之100%的PWM脈波訊號來驅動)，而是當經過3個FG訊號後，再交由外部PWM控制訊號30作為緩起動控制訊號。再由第3圖之起動電流波形可以看出，當馬達驅動裝置10交回外部PWM控制訊號30作為緩起動控制訊號之輸出時，此時的起動電流的峰值已降至約65%(如第3圖中的虛線標示處)，故除了可以避免馬達驅動裝置10起動瞬間所產生之大電流外，還可以明顯地降低起動時的雜訊。

接著，請參考第4圖，係本發明之緩起動區塊電路中的內部PWM控制產生電路示意圖。如第4圖所示，內部PWM訊號電路161為一個振盪器電路，其是由運算放大器1611、電容(C1)1612、電流源(Iosc)1613/1614、電晶體(M1)1615和電阻R1/R1/R3所組成；而運算放大器1611所輸出的振盪訊號(OSC)則輸出至D型計數器1616來產生內部PWM控制訊號(INT_PWM)。

請再參考第4圖，內部PWM訊號電路161的具體工作原理說明如下。首先，內部PWM訊號電路161是將一個用作比較器的運算放大器1611之一端連接至一個電容(C1)1612和第一電流源(Iosc)1613及第二電流源(Iosc)1614，之後，透過運算放大器1611的輸出來控制開關1617是要切換到位置1或位置2，用以控制第二電流源(Iosc)1614是要對電容1612充電或是放電。以第4圖之實施例來說明，當開關1617切到位置1時，即會對電容(C1)1612進行充電；若當開關1617切到位置2時，即形成電容(C1)1612的放電電路。再者，運算放大器1611的第二輸入端是連接到電阻R1及電阻R2的第一端點，而電阻R1的第二端點是連接到參考電壓端(Vref)，電阻R2的第二端點則是連接到電阻R3的第一端點，並且電阻R3的第二端點是連到接地端，來形成內部PWM訊號電路161的充電準位和放電準位。

另外，內部PWM訊號電路161的充電及放電的準位是由電晶體(M1)1615來控制的；例如：當電容(C1)1612上的電壓為0時，參考電壓(Vref)連接電阻R1、電阻R2和電阻R3所產生的電壓會高於電容(C1)1612上的電壓，此時，電晶體(M1)1615會處於關閉(OFF)的狀態，故開關1617會切到位置1，使第一電流源(Iosc)1613開始對電容(C1)1612充電；而當電容(C1)1612上的電壓高於電阻R1、電阻R2和電阻R3的分壓時，此時電晶體(M1)1615會導通(ON)，使用參考電壓(Vref)連接電阻R1、電阻R2和電晶體(M1)1615所產生的電壓會低於電容(C1)1612，故開關1617會切換到位置2，此時第二電流源(Iosc)1614會對電容(C1)1612進行放電的動作，一直到電容(C1)1612的電位低於參考電壓(Vref)連接電阻R1、電阻R2和電晶體(M1)1615所產生的電壓時，電晶體(M1)1615才會再次的關閉(OFF)，而開關1617會再次的切換到位置1，故第一電流源(Iosc)1613會再重新對電容(C1)1612做充電。最後，運算放大器1611的輸出端會輸出一個振盪訊號(OSC)至D型計數器1616中，再由D型計數器1616來產生內部PWM控制訊號(INT_PWM)；例如：在本實施例中，內部PWM控制訊號(INT_PWM)的有效供應電源週期(DUTY CYCLE)為50%的PWM脈波訊號。

接著，請參考第5圖，係本發明之緩起動區塊電路之一實施例的電路示意圖。如第5圖所示，由於輸入到FG計數器167的FG訊號是由霍爾元件20將馬達40轉動時的換相訊號送到磁滯裝置120來產生的，故FG訊號的正、負相位會和霍爾元件20相對於馬達40的位置有關(如第3圖之馬達輸出訊號波形所示)。另外，當馬達驅動裝置10的電源打開的一瞬間，內部PWM訊號電路161所產生的內部PWM控制訊號(INT_PWM)會送到FG計數器167之輸入端，同時開電初始訊號產生電路162也會將一個開電初始訊號去重置所有緩起動單元160中的計數器，並且使FG計數器167的輸出訊號為0，如第3圖中的初始起動訊號(power-up initial)及3FG波形所示；而當FG訊號輸入到FG計數器167後，FG計數器167就會開始做計數的動作，例如：在本實施例中，FG計數器167中使用3個D型計數器進行計數，故當數到3個FG訊號過後，FG計數器167的輸出端會由0變成1；而FG計數器167會將此輸出訊號傳送到RS閂鎖電路165，以做為RS閂鎖電路165的一個輸入訊號。在此要強調，本發明之FG計數器167 是要數幾個FG訊號才會改善輸出狀態，是可以根據使用者的需要來設計，對此本發明並不加以限制。

另外，當馬達40於完成起動後，因為不可抗拒的外力或是馬達驅動裝置10發生故障時，而導致馬達40進入鎖死狀態時，鎖死判斷電路140會輸出一個RD訊號(例如：一個高電位訊號)到FG計數器167去重置所有電路中的計數器，並且使FG計數器167所輸出的3FG訊號為0，如第3圖中的RD及3FG波形所示；當馬達40重新被起動後，則FG訊號再輸入到FG計數器167之後，同樣地，FG計數器167就會開始做計數的動作，故當數到3個FG訊號過後，FG計數器167的輸出端會由0變成1。而FG計數器167也會將此輸出訊號傳送到RS閂鎖電路165，以作為RS閂鎖電路165的一個輸入訊號。

在本發明之實施例中，RS閂鎖電路165是個兩個RS閂鎖1651/1652所組成，其中第一RS閂鎖1651的第一輸入端會與開電初始訊號產生電路162送出的初始起動訊號(power-up initial)做連接，第二輸入端則會與3FG訊號做連接；而第二RS閂鎖1652的第一輸入端同樣會和3FG訊號做連接，而第二輸入端則和RD訊號做連接，同時第二RS閂鎖1652的重置訊號會由初始起動訊號(power-up initial)來控制。此兩個RS閂鎖電路會分別將其所輸出的訊號送到一個邏輯閘1653作相加的動作後，再輸出一個選擇(SEL)訊號，此一選擇訊號即為第3圖中的SEL訊號。SEL訊號會傳送至選擇器電路163以做為控制訊號。故當馬達驅動裝置10之電源打開的瞬間或是馬達鎖死後的瞬間，初始起動訊號(power-up initial)或是RD訊號會送到RS閂鎖電路165，再由RS閂鎖電路165來控制SEL訊號的輸出狀態；當FG計數器計數167數到三個FG訊號後，就會輸出一個為1的3FG訊號來重置(Reset)SEL訊號使其由0變1輸出。

請再參考第5圖，選擇器電路163是由一個多工器所組成，其第一輸入端(S1)連接到外部PWM(EXT_PWM)控制訊號30；而其第二輸入端 (S2)則連接到內部PWM控制訊號(INT_PWM)，並且選擇器電路163是由外部PWM(EXT_PWM)控制訊號30或是由內部PWM控制訊號(INT_PWM)作為輸出的選擇，則是由SEL訊號來控制；例如：當SEL訊號為0時，選擇器電路163所輸出的緩起動控制訊號(SOFT)為內部PWM(INT_PWM)控制訊號30；反之，當SEL訊號為1時，選擇器電路163所輸出的緩起動控制訊號(SOFT)為則外部PWM控制訊號(EXT_PWM)。所以當初始起動訊號(power-up initial)或是RD訊號為1時就會重置FG計數器167，並且使SEL訊號輸出為0，則輸出為0的SEL訊號到會傳送到選擇器電路163選擇內部PWM控制訊號(INT_PWM)作為緩起動控制訊號(SOFT)的輸出；之後，緩起動控制訊號(SOFT)所輸出的內部PWM控制訊號(INT_PWM)會被傳送到控制裝置130及輸出單元200來控制馬達40的運轉；很明顯地，此時，馬達40不會受到外部PWM(EXT_PWM)控制訊號30的控制，而是由內部PWM控制訊號(INT_PWM)來控制馬達40的運轉，以達到開電緩起動(Power-up soft start)和鎖死緩起動(soft lock-start)的功能。當FG計數器167在計數到三個FG訊號後，FG計數器167會輸出一個為1的訊號到RS閂鎖電路165，去重置二個RS閂鎖1651/1652，並且使兩個RS閂鎖1651/1652的兩個閂鎖訊號的輸出為1，再做經過邏輯閘1653相加後，可使SEL訊號由0變成1；當RS閂鎖電路165將SEL訊號為1之狀態輸出到選擇器電路163後，會控制選擇器電路163選擇將外部PWM(EXT_PWM)控制訊號30作為輸出，並且恢復到由外部PWM(EXT_PWM)控制訊號30輸入到控制裝置130及輸出單元200來控制馬達40的運轉。

根據前述之內容，本發明之馬達驅動裝置10中的控制單元(包括霍爾偏壓110、磁滯裝置120、控制裝置130、鎖死判斷電路140及計數器150)、緩起動單元160(包括內部PWM訊號電路161、開電初始訊號產生電路162、選擇器電路163、RS閂鎖電路165和FG計數器167)及一輸出單元 200已經可以經由半導體製程製造成一個馬達驅動晶片。

此外，根據使用者的需求，本發明前述之馬達驅動裝置10中，也可以選擇未於控制單元中配置鎖死判斷電路140，其同樣可以達到本發明所強調之開電緩起動之功能。當馬達驅動裝置10中的控制單元未配置鎖死判斷電路140時，磁滯裝置120也將霍爾元件所輸出的馬達轉動之換相訊號轉換成馬達轉速訊號(FG)送到FG計數器167中；同時，開電初始訊號產生電路162也會將電初始訊號直接送到FG計數器167中，以做為一個重置緩起動單元160中的計數器之重置訊號。再接著，當FG計數器167於數到3個FG訊號後，就會輸出一個為1的3FG訊號，如第3圖中的3FG波形所示。之後，FG計數器167會將此輸出為1的3FG訊號傳送到RS閂鎖電路165，以作為RS閂鎖電路165的一個輸入訊號。由於，其餘的電路部份均與前述之實施例相同，故不再重覆贅述。

如前所述，本發明已詳細描述了馬達驅動晶片之較佳實施例，其主要目的為闡明本發明之實施例，以使得熟悉此技術領域者得以實施，其無意限定本發明之精確應用形式。故熟悉此技術領域者由上述之教導、建議或由本發明的實施例學習而作某種程度修改是可能的。因此，本發明的技術思想將由以下的申請專利範圍及其均等來決定之。

10‧‧‧馬達驅動裝置

110‧‧‧霍爾偏壓

120‧‧‧磁滯裝置

130‧‧‧控制裝置

140‧‧‧鎖死判斷電路

150‧‧‧計數器

160‧‧‧緩起動單元

161‧‧‧內部PWM訊號電路

1611‧‧‧運算放大器

1612‧‧‧電容(C₁)

1613/1614‧‧‧電流源(I_osc)

1615‧‧‧電晶體(M₁)

1616‧‧‧D型計數器

1617‧‧‧開關

162‧‧‧開電初始訊號產生電路

163‧‧‧選擇器電路

165‧‧‧RS閂鎖電路

1651/1652‧‧‧RS閂鎖

1653‧‧‧邏輯閘

167‧‧‧FG計數器

200‧‧‧輸出單元

210/220‧‧‧輸出單元

20‧‧‧霍爾元件

21/22‧‧‧電阻

30‧‧‧外部PWM控制訊號(V_cnt)

40‧‧‧馬達

第1a圖係先前技術之起動的瞬間的電壓及電流示意圖；第1b圖係先前技術之馬達鎖死起動的瞬間的電壓及電流示意圖；第2圖係本發明之較佳實施例之電路方塊示意圖；第3圖係本發明之第2圖各電路之波形示意圖；第4圖係本發明之內部PWM訊號電路示意圖；第5圖係本發明之緩起動區塊電路示意圖。