TWI552511B - 馬達驅動電路及使用其之冷卻裝置、電子機器 - Google Patents

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Description

馬達驅動電路及使用其之冷卻裝置、電子機器
本發明係關於一種馬達驅動裝置。
作為冷卻用之風扇馬達、使磁光碟旋轉之轉軸馬達、磁帶記錄裝置用之絞盤馬達，利用DC(直流)馬達。DC馬達通常包含具有永久磁鐵之轉子與具有線圈之定子，藉由控制供給至線圈之電流，DC馬達進行旋轉。
為了檢測DC馬達之轉子之旋轉位置，利用霍爾感測器(霍爾元件)。霍爾感測器係對應於馬達之轉子之位置而產生互補地變化之霍爾信號對(簡單統稱為霍爾信號)。亦知有於定子上安裝有霍爾感測器之附霍爾感測器之馬達。
馬達之驅動電路係根據霍爾信號，切換供給至線圈之驅動電壓之極性，且將霍爾信號用於再生區間之控制信號之產生。於作為霍爾信號獲得與轉子之磁極之變化相對應的正弦波狀或梯形波狀之波形之情形時，馬達之驅動電路係利用切換時序前後之霍爾信號之電壓變化，緩慢地改變供給至線圈之驅動電壓及極性，從而可謀求馬達驅動音之降低。其亦稱為軟開關。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2005-224100號公報
另一方面，霍爾感測器具有於低溫或者高溫時霍爾信號之振幅下降或者增大之溫度特性。又，由於霍爾感測器與轉子間之間隙之偏差、霍爾感測器本身之偏差、機體間偏差、環境等，使霍爾信號受到影響。因此，於將霍爾信號用於馬達驅動之時序控制之情形時，產生再生區間發生變化，或者霍爾信號之振幅過小而比較器無反應等問題。為了解決該問題，附霍爾感測器之馬達之製造商強令進行霍爾感測器之挑選、考慮霍爾感測器之間隙之管理等。
本發明係鑒於上述狀況而完成者，其某一態樣之例示性的目的之其中之一在於提供一種難以受到霍爾感測器之偏差之影響之馬達驅動技術。
本發明之某一態樣之馬達驅動電路包含：霍爾感測器，其產生與驅動對象之馬達之轉子之位置相對應之包含互補之第1、第2信號之霍爾信號；霍爾偏壓電路，其將霍爾偏壓信號供給至霍爾感測器；類比放大器，其放大霍爾信號；目標振幅判定電路，其藉由調節類比放大器之增益，而使經放大之霍爾信號之振幅變化；控制信號產生部，其根據由類比放大器所放大之霍爾信號，產生用於驅動馬達之控制信號；及驅動器電路，其根據控制信號驅動馬達；且該馬達驅動電路一體積體化於1個半導體基板上。
根據該態樣，藉由調節放大霍爾信號之類比放大器之增益，可使輸入至控制信號產生部之信號之振幅穩定化，從而可恰當地驅動馬達。
本發明之其他態樣亦為一種馬達驅動電路。該馬達驅動電路包含：霍爾感測器，其產生與驅動對象之馬達之轉子之位置相對應之包含互補之第1、第2信號之霍爾信號；霍爾偏壓電路，其將霍爾偏壓信號供給至霍爾感測器；類比放大器，其放大霍爾信號；目標振幅判定電路，其藉由調節霍爾偏壓信號，而使經放大之霍爾信號之振幅變化；控制信號產生部，其根據由類比放大器所放大之霍爾信號，產生用於驅動馬達之控制信號；及驅動器電路，其根據控制信號驅動馬達；且該馬達驅動電路一體積體化於1個半導體基板上。
根據該態樣，藉由調節對於霍爾感測器之偏壓信號，可使輸入至控制信號產生部之信號之振幅穩定化，從而可恰當地驅動馬達。
本發明之其他態樣係一種冷卻裝置。該裝置包含風扇馬達與驅動風扇馬達之上述任一態樣之驅動電路。
本發明之其他態樣係一種電子機器。該電子機器包含處理器與冷卻上述處理器之上述冷卻裝置。
再者，以上之構成要素之任意組合或者本發明之構成要素或表現在方法、裝置、系統等之間相互替換而成者亦作為本發明之態樣而有效。
根據本發明之某一態樣，可一面減少霍爾感測器之偏差之影響一面驅動馬達。
(第1實施形態)
圖1係表示包含第1實施形態之驅動IC100之電子機器1之構成之電路圖。電子機器1係例如桌上型或膝上型之電腦、工作站、遊戲機、聲頻機器、攝影機等，其包含冷卻裝置2及CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)4。冷卻裝置2包含與CPU4對向設置之風扇馬達6及驅動風扇馬達6之驅動IC100。
驅動IC100係積體化於1個半導體晶片上之功能IC。驅動IC100係除與驅動對象之風扇馬達6連接以外，亦與配置於受到來自風扇馬達6之轉子之磁場之位置上的霍爾感測器8連接。對霍爾感測器8施加有霍爾偏壓電壓VHB，產生與風扇馬達6之轉子之位置相對應之包含互補之第1信號S1(H+)、第2信號S2(H-)之霍爾信號。霍爾感測器8亦可內置於驅動IC100中。
驅動IC100包含第1A/D轉換器ADC1、第2A/D轉換器ADC2、差動轉換電路14、偏移修正電路16、振幅控制電路18、控制信號產生部24、驅動器電路26。
驅動IC100係於霍爾輸入端子HP、HN分別接收來自霍爾感測器8之第1信號S1、第2信號S2。第1A/D轉換器ADC1及第2A/D轉換器ADC2係分別對霍爾信號之第1信號S1、第2信號S2分別進行類比數位轉換，產生數位之第3信號S3(SHP)、第4信號S4(SHN)。
較第1A/D轉換器ADC1及第2A/D轉換器ADC2更後段之信號例如成為8位元之二進制資料。差動轉換電路14產生 與第3信號S3與第4信號S4之差分相對應之單端之第5信號S5。差動轉換電路14為數位減法器。
於霍爾信號H+、H-不存在偏移之情形時，第5信號S5成為以零點為中心交替重複正與負之波形。然而，於存在偏移之情形時，成為以偏移值為中心而擺動之波形，而對後段之處理產生不良影響。具體而言，會誤檢測風扇馬達6之驅動相(driving phase)之切換時序或相切換時之軟開關驅動之區間。因此，偏移修正電路16藉由數位信號處理修正第5信號S5之偏移，而產生第6信號S6。
圖2係表示偏移修正電路16之構成之電路圖。偏移修正電路16包含偏移修正電路50、偏移量控制部52。偏移修正電路50為數位加減法器，藉由將第5信號S5加上(減去)修正量△CMP而進行移位，並輸出第6信號S6。偏移量控制部52係根據第6信號S6產生表示修正量△CMP之資料。
圖3係表示偏移修正電路16之處理之波形圖。於圖2中，表示偏移之消除不完全之情形時之第6信號S6。偏移量控制部52之取樣部54係取樣第6信號S6之峰值附近之時序T1之值DPEAK、與谷值附近之時序T2之值DBOTTOM。取樣係對峰值與谷值至少各進行1次。於圖1之偏移修正電路16中，進行複數次取樣，例如對峰值與谷值分別進行4次取樣。時序檢測電路90係根據與第5信號S5對應之信號，檢測取樣部54所應進行取樣之時序，並輸出指示該時序T1、T2之時序控制信號S90。
霍爾信號H+、H-之週期係對應於風扇馬達6之旋轉數而 時刻變化。因此，於取得霍爾信號H+、H-之振幅時，成為峰值或者谷值之時序T1、T2會對應於旋轉數而變化。因此，對於時序檢測電路90要求追從旋轉數而檢測時序T1、T2之功能。
例如，時序檢測電路90亦可包含計數器、運算器、閂鎖電路、比較器。計數器係測定第5信號或者與其對應之第6信號、或者第7信號之週期。運算器係算出將相當於週期之計數值乘以與所需之時序對應之係數而得之值，並將其保持於閂鎖電路中。比較器亦可於每當計數器之計數值每達到保持於閂鎖電路中之值時，確立時序信號。
偏移量控制部52係根據所取樣之峰值DPEAK與谷值DBOTTOM而決定修正量△CMP。具體而言，積分器56係依次將峰值DPEAK與谷值DBOTTOM相加之積分器。修正量決定部58係輸出與加法運算結果X對應之修正量△CMP。例如修正量決定部58係將加法運算結果X乘以特定之係數例如增益G=1/10所得之值設為修正量△CMP。於將該係數取為2n之情形時，修正量決定部58可由位元移位電路構成。
積分器59係對修正量△CMP進行積分，並向偏移修正電路50輸出。
偏移修正電路16係以藉由計算輸入信號S5之偏移，並減去該偏移而使輸出信號之偏移成為零之方式形成反饋迴路，於該迴路內插入有具有積分特性之積分器59。偏移計算係於霍爾感測器之電角度每一週期執行1次，因此該週期係提供使積分器59進行動作之取樣頻率。該偏移修正電 路16之特性表示高通濾波器之特性。
若霍爾信號之偏移為零，則所取樣之資料之總和X成為零。於霍爾信號H+、H-向正方向偏移之情形時，總和取正值，於向負方向偏移之情形時，總和X取負值。
例如，假設霍爾信號H+、H-向正方向偏移。此時，將4次取樣之峰值DPEAK設為10、10、10、10，將谷值DBOTTOM設為-5、-5、-5、-5。於此情形時，資料之總和X成為10×4-5×4=20，因此修正量△CMP成為總和20乘以1/10所得之2。偏移修正電路50自第5信號S5減去修正量△CMP=2。積分器56之輸出X係於霍爾信號之每個週期進行重置。
偏移修正電路16於霍爾信號之每個週期重複進行該處理，藉此第6信號S6可獲得以零為中心之無偏移之信號。
返回至圖1。振幅控制電路18係將第6信號S6之振幅穩定化為特定之目標值REF，並且使該值絕對值化，產生第7信號S7。於圖1中，進行振幅之穩定化之振幅修正電路20與進行絕對值化之絕對值電路22係順次連接。振幅之穩定化與絕對值化之處理之順序並無特別限定，因此亦可將絕對值電路22配置於振幅修正電路20之前段。
圖4(a)、(b)係表示圖1之振幅修正電路20之構成例之電路圖。圖4(a)、(b)之振幅修正電路20a、20b係包含數位乘法器30與係數控制部32之積的和運算器，進行自動增益控制(AGC，Automatic Gain Control)。
數位乘法器30係將其輸入信號S30乘以可變係數K。係 數控制部32係將數位乘法器30之輸出信號S32之振幅A與目標值REF進行比較，於振幅A大於目標值REF時，使可變係數K下降特定值△k，於振幅A小於目標值REF時，使可變係數K增加特定值△k。
圖4(a)之係數控制部32a包含振幅檢測部34、數位減法器36、符號判定部38、數位加法器40、延遲電路42。振幅檢測部34係例如於數位乘法器30之輸出信號S32之波形的峰值之時序及谷值之時序之至少一者或者兩者中，對信號S32之值進行取樣，產生表示數位乘法器30之輸出信號S32之振幅之振幅資料S34。取樣之時序亦可由上述時序檢測電路90所產生之時序控制信號S90指示。
數位減法器36係產生表示數位乘法器30之輸出信號S32之振幅A與目標值REF之差分之第8信號S8(=REF-A)。符號判定部38係根據第8信號S8之符號，輸出正或負之特定值△k。具體而言，於第8信號S8之符號為正時，即於REF>A時，輸出正之特定值△k(例如為+1)，於第8信號S8之符號為負時，即於REF<A時，輸出負之特定值△k(例如為-1)。再者，目標值REF與振幅A相等之情形、即差分為零之情形時之特定值△k可為0、+1、-1中之任一個。
數位加法器40係將自符號判定部38輸出之特定值△k與可變係數K相加。延遲電路42係使數位加法器40之輸出資料S40延遲1個取樣時間，並向數位加法器40及數位乘法器30輸出。
根據圖4(a)之構成，可對應於振幅A與目標值REF之大小 關係，以固定之步進△k改變係數，從而系統馬上以振幅A與目標值REF一致之方式結束。即，可將振幅A穩定化為固定值。
將目標值REF除以數位乘法器30之輸入信號S30之值，以與除法運算結果對應之增益放大輸入信號S30，藉此亦可使數位乘法器30之輸出信號S32之振幅與目標值REF一致。然而，於該方法中必需進行除法運算。於實施形態之振幅修正電路20中，可不進行除法運算而將振幅保持為固定，因此與使用除法器之情形相比有可削減電路面積之優點。
藉由恰當地選擇目標值REF，可進一步簡化係數控制部32。具體而言，目標值REF較佳為以二進制資料之下位m位元全部成為1或者全部成為0之值之方式進行選擇。換言之，目標值REF理想的是設定於位數上升(位數下降)之邊界。
於圖4(b)中，表示目標值REF為[01000000](下位6位元全部為0)或者[00111111](下位6位元全部為1)之情形、即將目標值REF設為振幅A之正之滿刻度之大致1/2的情形時之構成。圖4(b)之係數控制部32b包含運算器44代替圖4(a)之數位減法器36、符號判定部38。
運算器44係根據表示數位乘法器30之輸出信號S32之振幅A的資料S34之特定位元(下位第(m+1)位元)之值，輸出正或負之特定值△k。運算器44係參照振幅A之上位2位元A[7：6]，於A[7：6]=「01」時輸出△k=-1，於A[7：6]=「00」 時輸出△k=+1。最上位位元(下位第(m+2)位元)為冗餘，因此亦可僅根據下位第(m+1)位元A[6]產生特定值△k。
若將目標值REF理解為「01000000」，則於REF=A時輸出△k=+1。可理解為若將目標值REF理解為「00111111」，則於REF=A時輸出△k=-1。
如上所述藉由將目標值REF選擇為特殊值，可僅藉由位元比較來控制係數K，因此可較圖4(a)更簡化振幅修正電路20。
返回至圖1。控制信號產生部24係接收來自振幅控制電路18之第7信號S7，並據此產生控制信號SCNT(S60、S64)。例如控制信號產生部24包含FG(Frequency Generation，頻率產生)信號產生部60、脈衝調變器64及運算器68。
FG信號產生部60係產生於霍爾信號之前半週期中取第1位準(例如高位準)、於後半週期中取第2位準(例如低位準)之控制信號(亦稱為FG信號)S60。例如FG信號產生部60係每次於第7信號S7跨過零附近之閾值TH0時改變控制信號S60之位準。
再者，於必需檢測驅動區間與再生區間之切換之情形時，亦可設置將第7信號S7與特定之閾值TH1進行比較之再生區間檢測比較器。於此情形時，再生區間檢測比較器之輸出信號係於再生區間中取第1位準(低位準)，於驅動區間中取第2位準(高位準)。
於脈衝調變器64之前段，設置有運算器68。運算器68係將第7信號S7乘以指示對風扇馬達6進行PWM(Pulse Width Modulation，脈衝寬度調變)驅動時之工作比、即風扇馬達6之旋轉數的工作比控制信號SDUTY。
例如脈衝調變器64係產生具有與第7信號S7'之位準對應之工作比之控制脈衝信號S64。例如脈衝調變器64包含PWM比較器及振盪器。振盪器係產生鋸齒波或者三角波狀之週期信號。振盪器可由例如數位計數器構成。關於控制脈衝信號S64之頻率，為了不產生電子機器1之使用者可識別之不快之可聞噪聲，理想的是高於可聞頻譜，理想的是設為20kHz以上。若考慮電路之偏差，則較佳為其2倍以上之50kHz左右。PWM比較器係將經運算器68調節振幅之第7信號S7'與週期信號進行比較，產生經脈衝寬度調變之控制脈衝信號S64。
脈衝調變器64之構成並無特別限定，例如亦可使用計數器而構成。
驅動器電路26係根據控制信號SCNT(S60、S64)而驅動風扇馬達6。驅動器電路26例如包含邏輯部26a、預驅動器電路26b及H橋電路26c。驅動器電路26之構成並無特別限定，可利用與先前之由類比電路構成之驅動IC同樣之電路。
驅動器電路26係根據FG信號S60之位準，將對角配置之開關對M1、M4或開關對M2、M3選擇為交替驅動對象。驅動器電路26係於再生區間中，根據控制脈衝信號S64將已選擇H橋電路之開關對進行PWM驅動(軟開關)。又，驅動器電路26係於驅動區間中，將風扇馬達6以與其目標轉 矩對應之工作比進行PWM驅動。
以上為驅動IC100之構成。繼而，說明其動作。
圖5(a)~(f)係表示圖1之驅動IC100之各區塊之動作之波形圖。如圖5(a)所示，將第5信號S5之偏移藉由偏移修正電路16加以修正。繼而，振幅控制電路18係如圖5(b)所示以使第6信號S6之振幅與目標值REF一致之方式進行修正。繼而，如圖5(c)所示，藉由振幅修正電路20使第6信號S6絕對值化，而產生第7信號S7。
FG信號產生部60係根據第7信號S7，產生圖5(d)所示之FG信號S60。如圖5(e)、(f)所示，脈衝調變器64藉由例如比較第7信號S7'與週期信號S66，而產生經脈衝寬度調變之控制脈衝信號S64。
於圖5(e)、(f)中，第7信號S7'之振幅不同，圖5(e)係表示工作比控制信號SDUTY為1(=100%)之情形。圖5(f)係表示工作比控制信號SDUTY小於1之情形。可知若工作比控制信號SDUTY之值變化，則第7信號S7'之振幅變化，且相應地使控制脈衝信號S64之工作比變化。
驅動器電路26係根據控制信號SCNT(S60、S64)驅動風扇馬達6。根據圖1之驅動IC100，將霍爾信號S1、S2轉換為數位資料，消除霍爾信號之偏移，並進行振幅修正，藉此可一面減少霍爾感測器之偏差等之影響，一面驅動風扇馬達6。
又，由於可由數位電路構成驅動IC100，因此與由類比電路構成之情形相比，可收到伴隨著半導體製造製程之微 細化之晶片縮小之好處，從而可實現小型化、低成本化。又，藉由進行數位信號處理，與先前之由類比電路所構成之驅動IC相比，有難以受到元件偏差之影響之優點。
於由類比電路構成驅動IC之情形時，為了減少來自霍爾感測器8之霍爾信號H+、H-之偏移或振幅之偏差之影響，通常以較高之增益放大霍爾信號H+、H-。藉此，相當於圖1之第7信號S7之信號(記為S7*)之峰值與谷值如圖5(e)中以單點劃線所示般變形，而成為接近於梯形之波形。信號S7*之相切換之區間中之傾斜過度陡峭，因此難以如圖5(e)所示般緩慢地改變相當於控制脈衝信號S64之信號之工作比。
與此相對，根據圖1之驅動IC100，可緩慢地改變控制脈衝信號S64之工作比，因此可平穩地進行相之切換，從而可減少風扇馬達6所產生之噪聲。
(第2實施形態)
於第2實施形態中，對與溫度相對應或者基於來自外部之控制信號之風扇馬達6之旋轉控制進行說明。圖6(a)~(c)係表示第2實施形態之驅動IC100之構成之電路圖。
於圖6(a)~(c)中，適當省略與圖1共同之電路區塊。圖6(a)係表示進行與溫度對應之旋轉數控制之驅動IC100a之構成之電路圖。
驅動IC100a包含熱敏電阻用端子TH、第3A/D轉換器ADC3及控制指令電路72。
於熱敏電阻用端子TH，連接有根據基準電壓VREF而偏壓 之熱敏電阻RTH，且輸入有與溫度對應之類比之溫度檢測電壓VTH。第3A/D轉換器ADC3係對溫度檢測電壓VTH進行類比數位轉換，產生與溫度對應之數位之第9信號S9(STH)。控制指令電路72係根據第9信號S9產生表示用於PWM驅動之工作比之第10信號S10。第10信號S10之值係溫度越高則越大，溫度越低則越小。該第10信號S10係相當於圖1所示之工作比控制信號SDUTY之信號，並向控制信號產生部24之運算器68輸入。
其結果，由控制信號產生部24所產生之控制脈衝信號S64係根據溫度而進行脈衝寬度調變。驅動器電路26係根據控制脈衝信號S64，換言之根據第10信號S10對風扇馬達6進行PWM驅動。
根據圖6(a)之驅動IC100a，溫度越高則越是提高風扇馬達6之旋轉數，從而可恰當地冷卻CPU4。
圖6(b)係表示進行與來自外部之工作比控制電壓對應之旋轉數控制之驅動IC100b之構成之電路圖。工作比控制電壓VDUTY具有與對風扇馬達6進行PWM驅動時之工作比、換言之為旋轉數之目標值相對應的位準。將工作比控制電壓VDUTY輸入至工作比控制端子DUTY。
第4A/D轉換器ADC4係對工作比控制電壓VDUTY進行類比數位轉換，產生數位之第11信號S11。控制指令電路78係根據第11信號S11，產生表示用於PWM驅動之工作比之第12信號S12。
根據圖6(b)之驅動IC100b，可根據來自外部之控制電壓 VDUTY控制風扇馬達6之旋轉數，因此可向冷卻裝置2之設計者提供一個靈活之平台。
圖6(c)係表示進行與溫度及來自外部之工作比控制電壓對應之旋轉數控制之驅動IC100c之構成之電路圖。圖6(c)之驅動IC100c係圖6(a)、(b)之驅動IC100a、100b之組合，控制指令合成電路80係根據第9信號S9、第11信號S11兩者，產生表示PWM驅動之工作比之第13信號S13。根據圖6(c)之驅動IC100c，可根據控制電壓VDUTY與溫度控制風扇馬達6之旋轉數。
(第3實施形態)
冷卻對象之CPU之發熱量或其溫度、熱失控之閾值溫度等有時針對每個CPU而有所不同。因此，理想的是冷卻風扇之旋轉速度可根據冷卻對象而靈活地設定。於第3實施形態中，對靈活之提供旋轉數控制之技術進行說明。
圖7係表示第3實施形態之驅動IC100d之構成之一部分之電路圖。
圖7之驅動IC100d係包含PWM脈衝信號輸入端子PWM而代替圖6(b)、(c)之工作比控制端子DUTY，於該端子輸入有經脈衝寬度調變之外部PWM信號PWM。驅動IC100係根據外部PWM信號之工作比PWM驅動風扇馬達6。外部PWM信號PWM之工作比可取0~100%之範圍。
驅動IC100d係根據外部PWM信號PWM之工作比及溫度temp對風扇馬達6進行PWM驅動。圖8係表示圖7驅動IC100d之PWM控制之圖。圖8之橫軸表示外部PWM信號之 工作比(輸入工作比DUTYIN)，縱軸表示PWM驅動之工作比(輸出工作比DUTYOUT)。
如圖8所示，驅動IC100d係於輸入工作比低於最小工作比MINDUTY時，以最小工作比MINDUTY驅動風扇馬達6。若輸入工作比DUTYIN高於最小工作比MINDUTY，則輸出工作比DUTYOUT隨著根據溫度所規定之斜度α而增加。斜度α係以如下方式設定。
(1)temp>TUPPER
α0=1
(2)temp<TLOWER
αn=(MIN100P-MINDUTY)/(100-MINDUTY)
(3)TLOWER≦temp≦TUPPER
該範圍中之斜度αk係根據溫度temp而階段性地例如以n=16個階段進行切換。即α3係以下式提供：αk=(α0-αn)/n×k。
返回至圖7。於驅動IC100d中，供給有指定MIN100P、MINDUTY、TLOWER、TUPPER之類比電壓。
驅動IC100d包含基準電源114、A/D轉換器ADC3、ADC5~ADC7、PWM指令邏輯轉換電路116、控制指令合成電路80。
基準電源114係產生基準電壓VREF，並自基準電壓端子REF輸出。外電阻R2、R3、R4係將基準電壓VREF分壓，產生熱敏電阻控制最低輸出佔空設定電壓VMINT及PWM控制最低輸出佔空設定電壓VMINP，並分別向熱敏電阻控制最 低輸出佔空設定輸入端子MINT及PWM控制最低輸出佔空設定輸入端子MINP輸入。內部電阻R10、R11係將基準電壓VREF分壓，產生基準電壓VREF'。
A/D轉換器ADC5~ADC7係分別對電壓VREF'、VMINT、VMINP進行類比/數位轉換，產生資料信號SREF、SMINT、SMINP、SSS。加減法器ADD10~ADD12係分別自資料信號SMINT、SMINP、STH、STSS減去資料SREF而將值移位，產生資料信號MIN100P、MIN_DUTY、temp。
PWM指令邏輯轉換電路116係產生表示與外部PWM信號之工作比對應之值之資料信號SPWM。PWM指令邏輯轉換電路116係將PWM信號之工作比0~100%轉換成L位元之信號SPWM。例如於L=7位元時，將工作比0~100%轉換成數位值0~127。
控制指令合成電路80係根據控制資料SPWM、資料信號MIN100P、MIN_DUTY、temp，產生工作比控制信號SDUTY。
控制指令合成電路80包含斜度計算部141、第1運算器142、第2運算器143、第3運算器144、符號判定部145、選擇器146。
斜度計算部141係根據上述規則，算出斜度α。
第1運算器142係自資料SPWM減去MIN_DUTY。第2運算器143係將第1運算器142之輸出資料(SPWM-MIN_DUTY)乘以斜度α。第3運算器144係將MIN_DUTY與α×(SPWM-MIN_DUTY)相加。
符號判定部145係判定第1運算器142之運算結果(SPWM-MIN_DUTY)之符號。選擇器146係於符號sign為正時，即於SPWM>MIN_DUTY時，選擇輸入(0)側之資料α×(SPWM-MIN_DUTY)+MIN_DUTY。
選擇器146係於符號sign為負時，選擇輸入(1)側之資料MIN_DUTY。將選擇器146之輸出資料SDUTY向脈衝調變器輸出。
根據圖7之驅動IC100d，依據圖8所示之特性，可根據外部PWM信號PWM及溫度，較佳地控制風扇馬達6之旋轉數。具體而言，可藉由數位控制而獨立地設定風扇馬達6之最低旋轉數、旋轉數之溫度依存性。
圖9係表示PWM指令邏輯轉換電路116之構成之電路圖。PWM指令邏輯轉換電路116包含位準轉換電路150與數位濾波器152。
將外部PWM信號PWM之高位準轉換為1，將低位準轉換為0。其只要將外部PWM信號輸入至CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補金氧半導體)輸入即可。位準轉換電路150係將轉換成1/0信號之外部PWM信號乘以係數2L。於L=7時，將外部PWM信號之1/0分別轉換成128/0，並輸入至後段之數位濾波器152。
數位濾波器152為1次IIR(Infinite Impulse Response，無限脈衝響應)型低通濾波器，其包含串列設置之第4運算器153、延遲電路154、第5運算器156。
延遲電路154係與具有位元寬度(L+n)且具有某種週期 TCLK之時脈信號CLK同步地，以延遲時間TCLK使第4運算器153之輸出資料延遲。
第4運算器153係將延遲電路154之輸出資料乘以係數2-n。常數n決定低通濾波器之頻率特性。第4運算器153、第5運算器156亦可由對輸入資料進行位元移位之位元移位器構成。
第4運算器153係將位準轉換電路150之輸出資料、延遲電路154之輸出資料相加，並減去第5運算器156之輸出資料，將運算結果輸出至延遲電路154。
圖10(a)、(b)係表示圖9之PWM指令邏輯轉換電路之動作之圖。圖10(a)表示外部PWM信號之工作比為50%時之資料信號SPWM。藉由改變n之值，而使反饋迴路之增益(響應性)與漣波發生變化。
研究時脈信號CLK之頻率fCLK。於以L位元將外部PWM信號轉換成工作比之情形時，理想的是以1/2L以下之精度正確地進行轉換。例如於以L=7位元(0~127)轉換成工作比之情形時，理想的是1/128≒1%以下之精度。若假設PWM信號之載波頻率fPWM為28kHz，且若將時脈信號CLK之頻率fCLK設為PWM信號之載波頻率之2L(=128)倍、即3.6MHz以上，則可不丟失資料，而於外部PWM信號之每一週期產生1個資料信號SPWM。藉此，可防止節拍之產生。
繼而，對過濾之係數n進行研究。圖10(b)係表示PWM指令邏輯轉換電路116之低通濾波器特性之圖。為了將輸出資料SPWM之漣波設為1步進以內，增益G=1/128=-42dB左 右成為標準。於n=12之情形時，外部PWM信號PWM之載波頻率fPWM為21kHz時，可獲得-38.5dB左右之除去率，若載波頻率fPWM進一步變高，則可獲得低於-42dB之除去率。
(第4實施形態)
圖11係表示使用第4實施形態之驅動IC100e之冷卻裝置2之構成之方塊圖。於第4實施形態之驅動IC100e中，使用於上述第1~第3實施形態中說明之技術。以下，對驅動IC100e之各區塊進行說明。
電源端子Vcc、接地端子GND係連接於外部電源3，並接收電源電壓及接地電壓。
帶隙參考電路102係產生基準電壓VBGR。內部電源104例如為線性調節器，其接收基準電壓VBGR，並根據該值產生穩定化之內部電源電壓VDDINT。自激振盪電路106係產生特定頻率之時脈信號CLK。
通電重設電路108係藉由將電源電壓Vcc與特定之閾值電壓進行比較而產生通電重設信號SPOR。低電壓誤動作防止電路(UVLO：Under Voltage Lock Out，欠壓鎖定)110係藉由將電源電壓Vcc與特定之閾值電壓進行比較而產生UVLO信號SUVLO。信號SPOR及SUVLO係用於電路保護。
霍爾偏壓電源112係產生霍爾偏壓電壓VHB，並自霍爾偏壓端子HB輸出。將該霍爾偏壓電壓VHB供給至霍爾感測器8。
驅動IC100具備於風扇馬達6之旋轉開始時緩慢地使旋轉 數上升之軟啟動功能。軟啟動之期間係根據軟啟動時間設定電壓VTSS而規定。外電阻R5、R6係對基準電壓VREF進行分壓，產生軟啟動時間設定電壓VTSS，並輸入至軟啟動時間設定輸入端子SS。A/D轉換器ADC8係對軟啟動設定電壓VTSS進行類比/數位轉換，產生資料信號STSS。加減法器ADD13係自資料信號STSS減去資料SREF而使數值移位，並輸出資料STSS'。
軟啟動設定電路122係於風扇馬達6之驅動開始時，根據指定軟啟動期間之信號STSS'，以與該值對應之斜度產生隨時間緩慢上升之軟啟動設定信號SSS。
快速啟動檢測電路118係檢測是由外部PWM信號PWM引起之馬達停止狀態還是由馬達異常引起之馬達停止狀態，於前者之情形時，解除鎖定保護功能。若藉由快速啟動功能，在由PWM引起之馬達停止狀態下輸入PWM信號「H」，則馬達立刻開始旋轉。
控制指令合成電路80係接收信號SMINT'、SMINP'、STH'、SPWM、SQS，並將其等合成，產生指示對風扇馬達6進行PWM驅動時之工作比之控制信號SDUTY。
於輸出電流檢測端子RNF，連接有外部檢測電阻Rs。於該檢測電阻Rs中，產生與流經風扇馬達6之電流Im對應之電壓降(檢測電壓)VCS。將檢測電壓VCS輸入至驅動IC100之檢測電流輸入端子CS。第9A/D轉換器ADC9係將檢測電壓VCS轉換成數位值之檢測信號SCS。電流限制設定電路120係產生表示流經風扇馬達6之電流Im之上限值之資料 SIMAX。
加減法器ADD15及ADD16係自檢測信號SCS依次減去信號SIMAX、SSS，產生電流上限信號SSC'。根據該電流上限信號SSC'，限制對風扇馬達6進行PWM驅動時之工作比，將流經風扇馬達6之電流Im限制為與信號SIMAX對應之電流值以下，並且於啟動時可實現軟啟動。
運算器82係如已說明般根據自振幅控制電路18輸出之第7信號S7，產生FG信號(S60)。開路集極輸出電路138係將FG信號自旋轉數脈衝輸出端子FG輸出。
驅動IC100具備鎖定保護功能。鎖定保護‧自動複歸電路(以下，稱為鎖定保護電路)128係監視FG信號，檢測出由馬達之異常引起之停止，產生表示異常狀態之檢測信號(鎖定告警信號)AL。開路集極輸出電路140係將鎖定告警信號AL自鎖定告警輸出端子AL輸出。
溫度監控電路124係監視驅動IC100之晶片溫度，產生與晶片溫度對應之晶片溫度電壓VT。A/D轉換器ADC10係對晶片溫度電壓VT進行類比/數位轉換，產生晶片溫度信號ST。過熱保護電路126係於晶片溫度信號ST高於特定之閾值時，即於驅動IC100處於溫度異常狀態時，確立過熱保護信號TSD。
運算器82係將第7信號S7乘以工作比控制信號SDUTY及電流上限信號SSC'，產生控制信號S7'。又，若鎖定告警信號AL或者過熱保護信號THD經確立，則運算器82將控制信號S7'之位準設為零，停止向風扇馬達6之通電。
以上為驅動IC100e之構成。根據該驅動IC100e，可對應於外部PWM信號之工作比及溫度而控制風扇馬達6之旋轉數。又，可以單一之功能IC實現軟啟動功能、鎖定保護功能、快速啟動功能。
圖12係表示圖11之驅動IC之變形例之電路圖。僅說明與圖11之不同點。驅動IC100f包含控制指令串列資料輸入端子SDT。於該端子SDT，外接有記憶體9或者CPU，且輸入有相當於圖8中說明之資料SMINT、SMINP、STSS、SIMAX中之至少一者之資料。接收電路84係接收串列資料SDT，並向控制指令合成電路80輸出。記憶體9亦可內置於驅動IC100f中。
又，檢測電阻Rs係內置於驅動IC100f中。將A/D轉換器ADC9之輸出資料SCS輸入至控制指令合成電路80。控制指令合成電路80係以檢測信號SCS不超過串列資料SDT中所包含之電流限制設定值之方式產生工作比控制信號SDUTY。
於圖12之驅動IC100f中，藉由自記憶體或CPU對控制指令串列資料輸入端子SDT供給資料，可變更驅動IC100f之設定。
(第5實施形態)
圖13係表示第5實施形態之驅動IC100g之構成之電路圖。該實施形態中說明之技術亦可與上述任一驅動IC組合。
於該實施形態中，霍爾感測器8係與驅動IC100g積體化於同一半導體晶片上。
來自積體化於半導體晶片上之霍爾感測器8之霍爾信號S1、S2之信號位準極小，因此為了將其納入第1A/D轉換器ADC1、第2A/D轉換器ADC2之動態範圍中，必需進行放大。因此，驅動IC100g進而包含對來自霍爾感測器8之霍爾信號S1、S2進行放大之類比放大器13。又，霍爾偏壓電路11係由對霍爾感測器8供給霍爾偏壓電壓VHB之電壓源或者供給霍爾偏壓電流(IHB)之電流源構成。
於上述系統中，霍爾元件8之靈敏度會根據製程偏差或溫度變動、其他影響而較大地變動。由於該靈敏度之變動而霍爾信號之振幅以數倍~數百倍之等級產生。即，必需針對每個IC，進一步根據溫度變動而調節霍爾信號之振幅。再者，不能以業者之常識把握該問題，其為本發明者等人所認為者。
因此，於圖13之驅動IC100g中，將設置於第1A/D轉換器ADC1、第2A/D轉換器ADC2之前段之類比放大器13用作調節霍爾信號S1、S2之振幅之第2振幅修正機構。
即，類比放大器13係由可變增益放大器構成，該增益g係以輸入至第1A/D轉換器ADC1、第2A/D轉換器ADC2之霍爾信號S1'、S2'之振幅接近於特定之目標位準之方式而調節。
於該電路中，類比放大器13之增益g係根據來自後段之數位區塊之指令值而進行調節。例如增益g可以100倍、200倍、400倍、600倍、800倍、1000倍進行切換。具體而言，於數位區塊之信號路徑上，設置有控制霍爾信號S1、 S2之振幅之電路(目標振幅判定電路)21。例如目標振幅判定電路21係將振幅修正電路20之輸出信號之振幅位準與基準值REF進行比較，若振幅位準低於基準值REF，則增加類比放大器13之增益g，若振幅位準高於基準值REF，則降低類比放大器13之增益g。關於應與基準值REF進行比較之振幅位準，可利用上述振幅資料S34。
以上為驅動IC100g之構成。該驅動IC100g係於類比段與數位段兩者中進行振幅修正。理想的是於類比段中粗調振幅，於數位段中微調振幅。
根據該驅動IC100g，即便於來自霍爾感測器8之霍爾信號S1、S2之振幅產生偏差之情形時，該等振幅亦可以納入第1A/D轉換器ADC1、第2A/D轉換器ADC2之動態範圍中之方式適當地進行調節。
又，進行類比放大器13之增益控制之目標振幅判定電路21係設置於數位區塊中，因此由設置目標振幅判定電路21引起之電路面積之增加僅少許即可。
藉由將霍爾元件8內置於驅動IC100g中，而無需霍爾輸入端子HP、HN，因此可將接腳數削減2個。其係可彌補由追加類比放大器13引起之面積之增加且有餘之效果，且成為要求小型化之風扇馬達之驅動電路中較大之優點。
關於圖13之驅動IC100g，考慮有以下之變形例。
目標振幅判定電路21所監視之振幅並不限定於振幅修正電路20之輸出信號S6'，亦可監視數位信號處理之路徑上之其他信號，例如差動轉換電路14之輸出信號S5、偏移修 正電路16之輸出信號S6、或者絕對值電路22之輸出信號S7。
類比段中之振幅修正並不限定於類比放大器13之增益g之調節。例如，亦可藉由固定類比放大器13之增益g，且根據目標振幅判定電路21之輸出信號，使霍爾偏壓電路11所產生之霍爾偏壓信號變化，而調節霍爾感測器8所產生之霍爾信號S1、S2本身之振幅。
又，目標振幅判定電路21亦可由類比電路構成。圖14係表示圖13之驅動IC之變形例之一部分之電路圖。於該變形例中，目標振幅判定電路21h係於第1A/D轉換器ADC1、第2A/D轉換器ADC2之前段構成為類比電路。目標振幅判定電路21h包含低通濾波器23、峰值保持電路25、比較器27。
低通濾波器23係將由類比放大器13所放大之霍爾信號濾波。低通濾波器23可如圖14所示接收僅由類比放大器13所放大之霍爾信號之差動成分之一者，亦可接收差動成分之兩者。峰值保持電路25係保持低通濾波器23之輸出之峰值即霍爾信號之振幅。比較器27係將所保持之振幅與成為目標之振幅值VREF進行比較，根據比較結果控制類比放大器13之增益g。
目標振幅判定電路21亦可代替控制類比放大器13之增益g或者附加於其，使霍爾偏壓電路11所產生之霍爾偏壓信號變化。
於圖13或圖14中，對將霍爾信號轉換成數位值，並藉由 數位信號處理而產生控制信號SCNT之情形進行了說明，但控制信號產生部24亦可藉由類比信號處理而產生用於驅動風扇馬達6之信號。圖15係表示更一般化之驅動IC100i之構成之電路圖。
控制信號產生部24i接收來自中間信號處理部15之第7信號，藉由類比或數位信號處理，產生控制信號SCNT。進行數位信號處理之情形時，中間信號處理部15包含將類比之霍爾信號S1'、S2'轉換成數位值之A/D轉換器ADC1、ADC2。中間信號處理部15亦可視需要包含偏移修正電路16、振幅控制電路18中之至少一者或者兩者。
於控制信號產生部24i進行類比信號處理之情形時，無需圖13之A/D轉換器ADC1、ADC2，亦可省略中間信號處理部15。或者，中間信號處理部15亦可藉由類比信號處理進行與偏移修正電路16或者振幅控制電路18中之至少一者等效之處理。於此情形時，亦可由類比電路構成驅動器電路26。
目標振幅判定電路21i係藉由調節類比放大器13之增益，而改變所放大之霍爾信號S1'、S2'之振幅。目標振幅判定電路21i係根據自類比放大器13之輸出至控制信號產生部24i之輸入之路徑上的任一信號之振幅，調節類比放大器13之增益，以使輸入至控制信號產生部24i之第7信號S7之振幅接近於特定值(圖15之虛線a)。例如目標振幅判定電路21可根據由類比放大器13所放大之信號S1'(或者S2'、或S1'、S2'兩者)之振幅進行增益控制(圖15之虛線a1)，亦 可根據中間信號處理部15之內部之信號進行增益控制(圖15之虛線a2)。
代替類比放大器13之增益之控制，目標振幅判定電路21i亦可藉由改變霍爾偏壓電路11所產生之霍爾偏壓信號，而調節輸入至控制信號產生部24i之霍爾信號之振幅(圖15之虛線b)。此時，目標振幅判定電路21i係根據自類比放大器13之輸出至控制信號產生部24i之輸入之路徑上的任一信號之振幅，調節霍爾偏壓信號，以使輸入至控制信號產生部24i之第7信號S7之振幅接近於特定值(圖15之虛線b)。例如目標振幅判定電路21可根據由類比放大器13所放大之信號S1'(或者S2'、或S1'、S2'兩者)之振幅調節霍爾偏壓信號(圖15之虛線b1)，亦可根據中間信號處理部15之內部之信號調節霍爾偏壓信號(圖15之虛線b2)。
如上所述，於將霍爾感測器8積體化於驅動IC100中之情形時，藉由控制類比放大器13之增益，或者調節霍爾偏壓信號，可使輸入至控制信號產生部24i之信號S7之振幅位準穩定化。
上述實施形態為例示，業者應明白其等各構成要素或各處理製程之組合可有多種變形例，且上述變形例亦屬於本發明之範圍內。
於實施形態中，對驅動對象之風扇馬達為單相驅動馬達之情形進行了說明，但本發明並不限定於此，亦可用於其他馬達之驅動。
1‧‧‧電子機器
2‧‧‧冷卻裝置
3‧‧‧外部電源
4‧‧‧CPU
6‧‧‧風扇馬達
8‧‧‧霍爾感測器
9‧‧‧記憶體
11‧‧‧霍爾偏壓電路
13‧‧‧類比放大器
14‧‧‧差動轉換電路
15‧‧‧中間信號處理部
16、50‧‧‧偏移修正電路
18‧‧‧振幅控制電路
20、20a、20b‧‧‧振幅修正電路
21、21h、21i‧‧‧目標振幅判定電路
22‧‧‧絕對值電路
23‧‧‧低通濾波器
24、24i‧‧‧控制信號產生部
25‧‧‧峰值保持電路
26‧‧‧驅動器電路
26a‧‧‧邏輯部
26b‧‧‧預驅動器電路
26c‧‧‧H橋電路
27‧‧‧比較器
30‧‧‧數位乘法器
32、32a、32b‧‧‧係數控制部
34‧‧‧振幅檢測部
36‧‧‧數位減法器
38‧‧‧符號判定部
40‧‧‧數位加法器
42、154‧‧‧延遲電路
44、68、82‧‧‧運算器
52‧‧‧偏移量控制部
54‧‧‧取樣部
56、59‧‧‧積分器
58‧‧‧修正量決定部
60‧‧‧FG信號產生部
64‧‧‧脈衝調變器
72、78‧‧‧控制指令電路
80‧‧‧控制指令合成電路
84‧‧‧接收電路
90‧‧‧時序檢測電路
100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h、100i‧‧‧驅動IC
102‧‧‧帶隙參考電路
104‧‧‧內部電源
106‧‧‧自激振盪電路
108‧‧‧通電重設電路
110‧‧‧低電壓誤動作防止電 路
112‧‧‧霍爾偏壓電源
114‧‧‧基準電源
116‧‧‧PWM指令邏輯轉換電路
118‧‧‧快速啟動檢測電路
119‧‧‧控制指令合成電路
120‧‧‧電流限制設定電路
122‧‧‧軟啟動設定電路
124‧‧‧溫度監控電路
126‧‧‧過熱保護電路
128‧‧‧鎖定保護電路
138、140‧‧‧開路集極輸出電路
141‧‧‧斜度計算部
142‧‧‧第1運算器
143‧‧‧第2運算器
144‧‧‧第3運算器
145‧‧‧符號判定部
146‧‧‧選擇器
150‧‧‧位準轉換電路
152‧‧‧數位濾波器
153‧‧‧第4運算器
156‧‧‧第5運算器
a、a1、a2、b、b1、b2‧‧‧虛線
ADC1‧‧‧第1A/D轉換器
ADC2‧‧‧第2A/D轉換器
ADC3‧‧‧第3A/D轉換器
ADC4‧‧‧第4A/D轉換器
ADC5‧‧‧第5A/D轉換器
ADC6‧‧‧第6A/D轉換器
ADC7‧‧‧第7A/D轉換器
ADC8‧‧‧第8A/D轉換器
ADC9‧‧‧第9A/D轉換器
ADC10‧‧‧第10A/D轉換器
ADD10~ADD12‧‧‧加減法器
AL‧‧‧鎖定告警信號
CLK‧‧‧時脈信號
CS‧‧‧檢測電流輸入端子
DUTYIN‧‧‧輸入工作比
DUTYOUT‧‧‧輸出工作比
G‧‧‧增益
GND‧‧‧接地端子
H-、S2‧‧‧第2信號
H+、S1‧‧‧第1信號
HB‧‧‧霍爾偏壓端子
HN、HP‧‧‧霍爾輸入端子
Im‧‧‧電流
K‧‧‧可變係數
M1、M2、M3、M4‧‧‧開關對
MINDUTY‧‧‧最小工作比
MINP‧‧‧PWM控制最低輸出佔空設定輸入端子
MINT‧‧‧熱敏電阻控制最低輸出佔空設定輸入端子
R2、R3、R4、R5、R6‧‧‧外電阻
R10、R11‧‧‧內部電阻
REF‧‧‧目標值
RNF‧‧‧輸出電流檢測端子
Rs‧‧‧檢測電阻
RTH‧‧‧熱敏電阻
S10‧‧‧第10信號
S11‧‧‧第11信號
S12‧‧‧第12信號
S13‧‧‧第13信號
S3‧‧‧第3信號
S30‧‧‧數位乘法器30之輸入信號
S32‧‧‧數位乘法器30之輸出信號
S34‧‧‧振幅資料
S4‧‧‧第4信號
S5‧‧‧第5信號
S6、S6'‧‧‧第6信號
S60‧‧‧FG信號
S64‧‧‧控制脈衝信號
S66‧‧‧週期信號
S7*‧‧‧信號
S7、S7'‧‧‧第7信號
S8‧‧‧第8信號
S9‧‧‧第9信號
S90‧‧‧時序控制信號
SCNT‧‧‧控制信號
SCS‧‧‧檢測信號
SDT‧‧‧控制指令串列資料輸 入端子
SDUTY‧‧‧工作比控制信號
SPOR‧‧‧通電重設信號
SREF、SMINT、SMINP、SSS、STH、STSS、STSS'、SIMAX、SMINT'、SMINP'、STH'、SPWM、SQS、MIN100P、MIN_DUTY、temp‧‧‧資料信號
SS‧‧‧軟啟動時間設定輸入 端子
ST‧‧‧晶片溫度信號
SUVLO‧‧‧UVLO信號
T1、T2、t‧‧‧時序
TH‧‧‧熱敏電阻用端子
THD‧‧‧過熱保護信號
Vcc‧‧‧電源端子
VCS‧‧‧檢測電壓
VDDINT‧‧‧內部電源電壓
VDUTY‧‧‧工作比控制電壓
VHB‧‧‧霍爾偏壓電壓
VMINP‧‧‧PWM控制最低輸出佔 空設定電壓
VMINT‧‧‧熱敏電阻控制最低輸 出佔空設定電壓
VREF、VREF'、VBGR‧‧‧基準電壓
VTH‧‧‧溫度檢測電壓
VTSS‧‧‧軟啟動時間設定電壓
X‧‧‧加法運算結果
α‧‧‧斜度
△CMP‧‧‧修正量
△k‧‧‧特定值
圖1係表示包含第1實施形態之驅動IC之電子機器之構成之電路圖。
圖2係表示偏移修正電路之構成之電路圖。
圖3係表示偏移修正電路之處理之波形圖。
圖4(a)、(b)係表示圖1之振幅修正電路之構成例之電路圖。
圖5(a)~(f)係表示圖1之驅動IC之各區塊之動作之波形圖。
圖6(a)~(c)係表示第2實施形態之驅動IC之構成之電路圖。
圖7係表示第3實施形態之驅動IC之構成之一部分之電路圖。
圖8係表示圖7之驅動IC之PWM控制之圖。
圖9係表示PWM指令邏輯轉換電路之構成例之電路圖。
圖10(a)、(b)係表示圖9之PWM指令邏輯轉換電路之動作之圖。
圖11係表示使用第4實施形態之驅動IC之冷卻裝置之構成之方塊圖。
圖12係表示圖11之驅動IC之變形例之電路圖。
圖13係表示第5實施形態之驅動IC之構成之電路圖。
圖14係表示圖13之驅動IC之變形例之一部分之電路圖。
圖15係表示使圖13之驅動IC更一般化之構成之圖。
1‧‧‧電子機器
2‧‧‧冷卻裝置
4‧‧‧CPU
6‧‧‧風扇馬達
8‧‧‧霍爾感測器
14‧‧‧差動轉換電路
16、50‧‧‧偏移修正電路
18‧‧‧振幅控制電路
20‧‧‧振幅修正電路
22‧‧‧絕對值電路
24‧‧‧控制信號產生部
26‧‧‧驅動器電路
26a‧‧‧邏輯部
26b‧‧‧預驅動器電路
26c‧‧‧H橋電路
52‧‧‧偏移量控制部
60‧‧‧FG信號產生部
64‧‧‧脈衝調變器
68‧‧‧運算器
100‧‧‧驅動IC
ADC1‧‧‧第1A/D轉換器
ADC2‧‧‧第2A/D轉換器
H-、S2‧‧‧第2信號
H+、S1‧‧‧第1信號
HN、HP‧‧‧霍爾輸入端子
K‧‧‧可變係數
M1、M2、M3、M4‧‧‧開關對
REF‧‧‧目標值
S3‧‧‧第3信號
S4‧‧‧第4信號
S5‧‧‧第5信號
S6、S6'‧‧‧第6信號
S60‧‧‧FG信號
S64‧‧‧控制脈衝信號
S7、S7'‧‧‧第7信號
SCNT‧‧‧控制信號
SDUTY‧‧‧工作比控制信號
VHB‧‧‧霍爾偏壓電壓
△CMP‧‧‧修正量

Claims (10)

  1. 一種馬達驅動電路，其特徵在於包含：霍爾感測器，其產生與驅動對象之馬達之轉子之位置相對應之包含互補之第1、第2信號之霍爾信號；霍爾偏壓電路，其將霍爾偏壓信號供給至上述霍爾感測器；類比放大器，其放大上述霍爾信號；目標振幅判定電路，其藉由調節上述類比放大器之增益，而使上述經放大之上述霍爾信號之振幅變化；絕對值電路，其將上述類比放大器之輸出信號予以絕對值化；控制信號產生部，其包含脈衝調變器，該脈衝調變器係產生具有與上述絕對值電路之輸出信號對應之工作比的控制脈衝信號；及驅動器電路，其根據上述控制脈衝信號驅動上述馬達，且於再生區間中，根據上述控制脈衝信號，對上述馬達進行軟開關驅動；且該馬達驅動電路一體積體化於1個半導體基板上。
  2. 如請求項1之馬達驅動電路，其進一步包含：A/D轉換器，其將由上述類比放大器放大後之上述霍爾信號轉換成數位值；上述絕對值電路係將由上述A/D轉換器數位化後之信號予以絕對值化。
  3. 如請求項1或2之馬達驅動電路，其中上述目標振幅判定 電路係根據自上述類比放大器之輸出至上述控制信號產生部之輸入的路徑上所發生之信號之振幅，調節上述類比放大器之增益。
  4. 如請求項1或2之馬達驅動電路，其中上述目標振幅判定電路係以使由上述類比放大器所放大之上述霍爾信號之振幅接近於特定值的方式調節上述類比放大器之增益。
  5. 一種馬達驅動電路，其特徵在於包含：霍爾感測器，其產生與驅動對象之馬達之轉子之位置相對應之包含互補之第1、第2信號之霍爾信號；霍爾偏壓電路，其將霍爾偏壓信號供給至上述霍爾感測器；類比放大器，其放大上述霍爾信號；目標振幅判定電路，其藉由調節上述霍爾偏壓信號，而使上述經放大之上述霍爾信號之振幅變化；絕對值電路，其將上述類比放大器之輸出信號予以絕對值化；控制信號產生部，其包含脈衝調變器，該脈衝調變器係產生具有與上述絕對值電路之輸出信號對應之工作比的控制脈衝信號；及驅動器電路，其根據上述控制脈衝信號驅動上述馬達，且於再生區間中，根據上述控制脈衝信號，對上述馬達進行軟開關驅動；且該馬達驅動電路一體積體化於1個半導體基板。
  6. 如請求項5之馬達驅動電路，其進一步包含： A/D轉換器，其將由上述類比放大器放大後之上述霍爾信號轉換成數位值；上述絕對值電路係將由上述A/D轉換器數位化後之信號予以絕對值化。
  7. 如請求項5之馬達驅動電路，其中上述目標振幅判定電路係根據自上述類比放大器之輸出至上述控制信號產生部之輸入的路徑上所發生之信號之振幅，調節上述霍爾偏壓信號。
  8. 如請求項5之馬達驅動電路，其中上述目標振幅判定電路係以使由上述類比放大器所放大之上述霍爾信號之振幅接近於特定值的方式調節上述霍爾偏壓信號。
  9. 一種冷卻裝置，其特徵在於包含：風扇馬達；及驅動上述風扇馬達之如請求項1至8中任一項之驅動電路。
  10. 一種電子機器，其特徵在於包含：處理器；及冷卻上述處理器之如請求項9之冷卻裝置。
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