TWI610532B - 馬達驅動電路 - Google Patents

馬達驅動電路 Download PDF

Info

Publication number
TWI610532B
TWI610532B TW106108175A TW106108175A TWI610532B TW I610532 B TWI610532 B TW I610532B TW 106108175 A TW106108175 A TW 106108175A TW 106108175 A TW106108175 A TW 106108175A TW I610532 B TWI610532 B TW I610532B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
electrically connected
control
regulating
terminal
output
Prior art date
Application number
TW106108175A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201834379A (zh
Inventor
陳昆民
邱奕霖
Original Assignee
茂達電子股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 茂達電子股份有限公司 filed Critical 茂達電子股份有限公司
Priority to TW106108175A priority Critical patent/TWI610532B/zh
Priority to CN201710173702.3A priority patent/CN108574445B/zh
Priority to US15/663,659 priority patent/US10171016B2/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI610532B publication Critical patent/TWI610532B/zh
Publication of TW201834379A publication Critical patent/TW201834379A/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/24Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P7/28Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H02P7/285Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/032Reciprocating, oscillating or vibrating motors
    • H02P25/034Voice coil motors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/08Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/20Arrangements for starting
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/081Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit
    • H03K17/0814Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit
    • H03K17/08146Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit in bipolar transistor switches
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/16Modifications for eliminating interference voltages or currents
    • H03K17/161Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches
    • H03K17/165Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches by feedback from the output circuit to the control circuit
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0029Circuits or arrangements for limiting the slope of switching signals, e.g. slew rate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本發明提供了一種馬達驅動電路,其包括一驅動模組、一第一輸出開關元件、一第二輸出開關元件、一第一調控模組以及一第二調控模組。驅動模組用於驅動第一輸出開關元件以及第二輸出開關元件;第一調控模組的第一調控端電性連接第一輸出開關元件的第二端,第一調控模組的第二調控端電性連接輸出端。第二調控模組的第一調控端電性連接第一輸出開關元件的第二端,第二調控模組的第二調控端電性連接輸出端。輸出電流的一上升迴轉率根據第一調控模組的第一調控參數進行調整,輸出電流的下降迴轉率根據第二調控模組的第二調控參數進行調整。

Description

馬達驅動電路
本發明是有關於一種馬達驅動電路,且特別是一種具有線性調整輸出電流的迴轉率的馬達驅動電路。
音圈馬達的切換式驅動電路,通常可以輸出10mA的大輸出電流,若是要調整輸出電流的迴轉率(Slew Rate),則需要調整其驅動電路以及輸出開關元件的參數,例如:閘級-汲極等效電容(Cgd),但是如此一來,不僅提高製程成本,也相對地提高晶片參數的變動程度。此外,迴轉率(Slew Rate)的控制通常是為了避免噪音的產生,有些迴轉率(Slew Rate)的要求更是達到55V/us-65V/us之間。然而,需要在如此小的變異區間進行控制,只是調整驅動電路以及輸出開關元件的參數,實不易達到迴轉率呈現線性且被精準控制的情況。
因此,提供一種可以線性控制輸出電流的迴轉率的馬達驅動電路,則是現在業界的一個重要課題。
有鑑於此,本發明實施例提供了一種馬達驅動電路,馬達驅動電路具有一輸出端,用以輸出一第一方向的一第一輸出電流以及一第二方向的一第二輸出電流,以驅動一馬達,馬達驅動電路包括一驅動模組、一第一輸出開關元件、一第二輸出開關元件、一第一調控模組以及一第二調控模組。驅動模組,提供一切換式驅動訊號;一第一輸出開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,第一輸出開關元件的第一端電性連接一第一參考電位,第一輸出開關元件的第三端電性連接輸出端,其中,第一輸 出開關元件的第二端接收驅動模組的一切換式驅動訊號;一第二輸出開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,第二輸出開關元件的第一端電性連接第一輸出開關元件的第三端以及輸出端,第二輸出開關元件的第三端電性連接一第二參考電位,其中,第二輸出開關元件的第二端接收驅動模組的一切換式驅動訊號;第一調控模組,具有一第一調控端以及一第二調控端,第一調控模組的第一調控端電性連接第一輸出開關元件的第二端,第一調控模組的第二調控端電性連接輸出端,其中,第一調控模組具有一第一調控參數。第二調控模組,具有一第一調控端以及一第二調控端,第二調控模組的第一調控端電性連接第一輸出開關元件的第二端,第二調控模組的第二調控端電性連接輸出端,其中第二調控模組具有一第二調控參數。其中,第一方向的第一輸出電流的一上升迴轉率根據第一調控模組的第一調控參數進行調整,第一方向的第一輸出電流的一下降迴轉率根據第二調控模組的第二調控參數進行調整。
其中,第一調控模組以及第二調控模組,根據第一方向的第一輸出電流,調整第一輸出開關元件的第二端的一電壓,以調控第一輸出電流的一上升迴轉率或一下降迴轉率。
其中,第一方向的第一輸出電流的上升迴轉率根據第一調控模組的第一調控參數進行線性調整,第一方向的第一輸出電流的下降迴轉率根據第二調控模組的第二調控參數進行線性調整。
其中,第一調控模組包括一第一電流鏡單元以及一第一調控單元。第一電流鏡單元包括一第一電流鏡開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,第一電流鏡開關元件的第一端電性連接一第三參考電位;以及一第二電流鏡開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,第二電流鏡開關元件的第一端電性連接第三參考電位。第一調控單元包括:一第一調控電容,具有一第一端以及一第二端;一第一調控開關元件,具有一第一端、 一第二端以及一第三端;以及一第二調控開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,其中,第一調控開關元件的第三端以及第二調控開關元件的第三端分別電性連接至一第四參考電位。其中,第一電流鏡開關元件的第二端電性連接第二電流鏡開關元件的第二端以及第二電流鏡開關元件的第三端,第一電流鏡開關元件的第三端電性連接第一調控模組第一調控端,第二電流鏡開關元件的第三端電性連接至第二調控開關元件的第一端,第一調控開關元件的第一端電性連接至第二調控開關元件的第二端,第一調控開關元件的第二端電性連接一第一偏壓電壓,第一調控開關元件的第一端電性連接第一調控電容的第二端,第一調控電容的第一端電性連接第一調控模組的第二調控端。
其中,第一調控參數根據流經第一調控模組的第一調控開關元件的一第一調控電流以及第一調控電容的一電容值所決定。
其中,第二調控模組包括:一第二電流鏡單元以及一第二調控單元。第二電流鏡單元包括一第一電流鏡開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,第一電流鏡開關元件的第三端電性連接一第六參考電位;以及一第二電流鏡開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,第二電流鏡開關元件的第三端電性連接第六參考電位。第二調控單元包括一第二調控電容,具有一第一端以及一第二端;一第一調控開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端;以及一第二調控開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,其中,第一調控開關元件的第一端以及第二調控開關元件的第一端分別電性連接至一第五參考電位。其中,第一電流鏡開關元件的第二端電性連接第二電流鏡開關元件的第二端以及第二電流鏡開關元件的第一端,第一電流鏡開關元件的第一端電性連接第二調控模組的第一調控端,第二電流鏡開關元件的第一端電性連接至第二調控開關元件的第三端,第一調控開關元件的第三端電性連接至第二調控開關元件的第二 端,第一調控開關元件的第二端電性連接一第二偏壓電壓,第一調控開關元件的第三端電性連接至第二調控電容的第一端,第二調控電容的第二端電性連接第二調控模組的第二調控端。
其中,第二調控參數根據流經第二調控模組的第一調控開關元件的一第二調控電流以及第二調控電容的一電容值所決定。
其中,還包括:一第三調控模組,具有一第一調控端以及一第二調控端,第三調控模組的第一調控端電性連接第二輸出開關元件的第二端,第三調控模組的第二調控端電性連接輸出端,其中,第三調控模組具有一第三調控參數;以及一第四調控模組,具有一第一調控端以及一第二調控端,第四調控模組的第一調控端電性連接第二輸出開關元件的第二端,第四調控模組的第二調控端電性連接輸出端,其中,第四調控模組具有一第四調控參數;其中,輸出電流的一上升迴轉率根據第一調控模組的第一調控參數進行調整,輸出電流的一下降迴轉率根據第二調控模組的第二調控參數進行調整。
其中,第三調控模組以及第四調控模組根據第二方向的第二輸出電流,調整第二輸出開關元件的第二端的一電壓,以調控第二輸出電流的上升迴轉率或下降迴轉率。
其中,第二方向的第二輸出電流的上升迴轉率根據第三調控模組的第三調控參數進行線性調整,第二方向的第二輸出電流的下降迴轉率根據第四調控模組的第四調控參數進行線性調整。
其中,第三調控模組包括一第三電流鏡單元以及一第三調控單元。第三電流鏡單元包括一第一電流鏡開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,第一電流鏡開關元件的第一端電性連接一第七參考電位;以及一第二電流鏡開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,第二電流鏡開關元件的第一端電性連接第三參考電位。第三調控單元包括一第三調控電容,具有一第一端以及一第二端;一第一調控開關元件,具有一第一端、一 第二端以及一第三端;以及一第二調控開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,其中,第一調控開關元件的第三端以及第二調控開關元件的第三端分別電性連接至一第八參考電位。其中,第一電流鏡開關元件的第二端電性連接第二電流鏡開關元件的第二端以及第二電流鏡開關元件的第三端,第一電流鏡開關元件的第三端電性連接第三調控模組第一調控端,第二電流鏡開關元件的第三端電性連接至第二調控開關元件的第一端,第一調控開關元件的第一端電性連接至第二調控開關元件的第二端,第一調控開關元件的第二端電性連接一第三偏壓電壓,第一調控開關元件的第一端電性連接第三調控電容的第二端,第三調控電容的第一端電性連接第三調控模組的第二調控端。
其中,第四調控模組包括一第四電流鏡單元以及一第四調控單元。第四電流鏡單元包括一第一電流鏡開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,第一電流鏡開關元件的第三端電性連接一第十參考電位;以及一第二電流鏡開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,第二電流鏡開關元件的第三端電性連接第十參考電位。第四調控單元包括一第四調控電容,具有一第一端以及一第二端;一第一調控開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端;以及一第二調控開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,其中,第一調控開關元件的第一端以及第二調控開關元件的第一端分別電性連接至一第九參考電位。其中,第一電流鏡開關元件的第二端電性連接第二電流鏡開關元件的第二端以及第二電流鏡開關元件的第一端,第一電流鏡開關元件的第一端電性連接第四調控模組的第一調控端,第二電流鏡開關元件的第一端電性連接至第二調控開關元件的第三端,第一調控開關元件的第三端電性連接至第二調控開關元件的第二端,第一調控開關元件的第二端電性連接一第四偏壓電壓,第一調控開關元件的第三端電性連接至第四調控電容的第一端,第四調控電 容的第二端電性連接第四調控模組的第二調控端。
其中,還包括:一控制模組,用於根據一系統端控制訊號產生一控制訊號;以及一脈寬調變訊號產生模組,電性連接控制模組以及驅動模組,根據控制訊號產生至少一脈寬調變訊號,並傳送至驅動模組,以驅動第一輸出開關元件以及第二輸出開關元件。
其中,驅動模組包括一第一驅動單元;以及一第二驅動單元,其中,第一驅動單元電性連接第一輸出開關元件的第二端,第二驅動單元電性連接第二輸出開關元件的第二端。
本發明實施例還提供了一種馬達驅動電路,馬達驅動電路具有一輸出端,用以輸出一第一方向的一第一輸出電流以及一第二方向的一第二輸出電流,以驅動一馬達,馬達驅動電路包括一驅動模組、一第一輸出開關元件、一第二輸出開關元件、一第一調控模組、一第二調控模組、一第三調控模組以及一第四調控模組。驅動模組,提供一切換式驅動訊號。第一輸出開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,第一輸出開關元件的第一端電性連接一第一參考電位,第一輸出開關元件的第三端電性連接輸出端,其中,第一輸出開關元件的第二端接收驅動模組的一切換式驅動訊號。第二輸出開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,第二輸出開關元件的第一端電性連接第一輸出開關元件的第三端以及輸出端,第二輸出開關元件的第三端電性連接一第二參考電位,其中,第二輸出開關元件的第二端接收驅動模組的一切換式驅動訊號。第一調控模組,具有一第一調控端以及一第二調控端,第一調控模組的第一調控端電性連接第一輸出開關元件的第二端,第一調控模組的第二調控端電性連接輸出端,其中,第一調控模組具有一第一調控參數。第二調控模組,具有一第一調控端以及一第二調控端,第二調控模組的第一調控端電性連接第一輸出開關元件的第二端,第二調控模組的第二調控端電性連接輸出端,其中第二調控模組具有一第二調控參數。第三調 控模組,具有一第一調控端以及一第二調控端,第三調控模組的第一調控端電性連接第二輸出開關元件的第二端,第三調控模組的第二調控端電性連接輸出端,其中,第三調控模組具有一第三調控參數。第四調控模組,具有一第一調控端以及一第二調控端,第四調控模組的第一調控端電性連接第二輸出開關元件的第二端,第四調控模組的第二調控端電性連接輸出端,其中,第四調控模組具有一第四調控參數。其中,第一方向的第一輸出電流的一上升迴轉率根據第一調控模組的第一調控參數進行線性調整,第一方向的第一輸出電流的一下降迴轉率根據第二調控模組的第二調控參數進行線性調整,第二方向的第二輸出電流的一上升迴轉率根據第三調控模組的第三調控參數進行線性調整,第二方向的第二輸出電流的一下降迴轉率根據第四調控模組的第四調控參數進行線性調整。
綜上所述,本發明的切換式馬達驅動電路,在第一輸出開關元件以及第二輸出開關元件分別具有兩個調控模組,不管輸出電流的方向如何,皆可有效的線性調整輸出電流的上升迴轉率或是下降迴轉率。除此之外,其電路設計簡單,又可以與原本的驅動電路進行區隔,完全不會影響到原本驅動電路的各項參數,不僅可以有效調整上升迴轉率或是下降迴轉率,還可以提高製程良率,降低成本,縮短後續驅動裝置的研發時程。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。
1‧‧‧馬達驅動電路
11‧‧‧控制模組
12‧‧‧脈寬調變訊號產生模組
13‧‧‧驅動模組
14‧‧‧第一調控模組
15‧‧‧第二調控模組
16‧‧‧第三調控模組
17‧‧‧第四調控模組
131‧‧‧第一驅動單元
132‧‧‧第二驅動單元
1311、1321‧‧‧第一驅動開關元件
1312、1322‧‧‧第二驅動開關元件
Iout1‧‧‧第一輸出電流
Iout2‧‧‧第二輸出電流
Q1‧‧‧第一輸出開關元件
Q2‧‧‧第二輸出開關元件
S1‧‧‧第一驅動訊號
S2‧‧‧第二驅動訊號
S3‧‧‧第三驅動訊號
S4‧‧‧第四驅動訊號
VB1‧‧‧第一偏壓電壓
VB2‧‧‧第二偏壓電壓
VB3‧‧‧第三偏壓電壓
VB4‧‧‧第四偏壓電壓
Vref1‧‧‧第一參考電位
Vref2‧‧‧第二參考電位
Vref3‧‧‧第三參考電位
Vref4‧‧‧第四參考電位
Vref5‧‧‧第五參考電位
Vref6‧‧‧第六參考電位
Vref7‧‧‧第七參考電位
Vref8‧‧‧第八參考電位
Vref9‧‧‧第九參考電位
Vref10‧‧‧第十參考電位
OUT‧‧‧輸出端
14A、15A、16A、17A‧‧‧第一調控端
14B、15B、16B、17B‧‧‧第二調控端
141‧‧‧第一電流鏡單元
151‧‧‧第二電流鏡單元
161‧‧‧第三電流鏡單元
171‧‧‧第四電流鏡單元
142‧‧‧第一調控單元
152‧‧‧第二調控單元
162‧‧‧第三調控單元
172‧‧‧第四調控單元
1411、1511、1611、1711‧‧‧第一電流鏡開關元件
1412、1512、1612、1712‧‧‧第二電流鏡開關元件
1421、1521、1621、1721‧‧‧第一調控開關元件
1422、1522、1622、1722‧‧‧第二調控開關元件
I1‧‧‧第一調控電流
I2‧‧‧第二調控電流
I3‧‧‧第三調控電流
I4‧‧‧第四調控電流
C1‧‧‧第一調控電容
C2‧‧‧第二調控電容
C3‧‧‧第三調控電容
C4‧‧‧第四調控電容
T1‧‧‧第一時間
T2‧‧‧第二時間
T3‧‧‧第三時間
圖1繪示為本發明實施例之馬達驅動電路的示意圖。
圖2繪示為本發明實施例之馬達驅動電路的部分示意圖。
圖3A繪示為本發明實施例之第一調控模組的示意圖。
圖3B繪示為本發明實施例之第二調控模組的示意圖。
圖4繪示為本發明實施例之馬達驅動電路的部分示意圖。
圖5A繪示為本發明實施例之第三調控模組的示意圖。
圖5B繪示為本發明實施例之第四調控模組的示意圖。
圖6繪示為本發明實施例之第一輸出開關元件以及輸出端之電壓電流示意圖。
在下文將參看隨附圖式更充分地描述各種例示性實施例,在隨附圖式中展示一些例示性實施例。然而,本發明概念可能以許多不同形式來體現,且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。確切而言,提供此等例示性實施例使得本發明將為詳盡且完整,且將向熟習此項技術者充分傳達本發明概念的範疇。在諸圖式中,可為了清楚而誇示層及區之大小及相對大小。類似數字始終指示類似元件。
應理解,雖然本文中可能使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件,但此等元件不應受此等術語限制。此等術語乃用以區分一元件與另一元件。因此,下文論述之第一元件可稱為第二元件而不偏離本發明概念之教示。如本文中所使用,術語「及/或」包括相關聯之列出項目中之任一者及一或多者之所有組合。
以下將以至少一種實施例配合圖式來說明所述馬達驅動電路,然而,下述實施例並非用以限制本揭露內容。
〔本發明馬達驅動電路的實施例〕
請參照圖1、圖2以及圖4,圖1繪示為本發明實施例之馬達驅動電路的示意圖。圖2繪示為本發明實施例之馬達驅動電路的部分示意圖。圖4繪示為本發明實施例之馬達驅動電路的部分示意圖。
馬達驅動電路1包括一控制模組11、一脈寬調變訊號產生模組12、一驅動模組13、一第一輸出開關元件Q1、一第二輸出開關元件Q2、一第一調控模組14、一第二調控模組15、一第三調控模 組16,以及一第四調控模組17。在本實施例中,控制模組11電性連接脈寬調變訊號產生模組12,脈寬調變訊號產生模組12電性連接驅動模組13。驅動模組13電性連接第一輸出開關元件Q1以及第二輸出開關元件Q2。第一調控模組14以及第二調控模組15電性連接第一輸出開關元件Q1。第三調控模組16以及第四調控模組17則電性連接第二輸出開關元件Q2。
馬達驅動電路1還包括一輸入模組(圖未示),用於接收一系統端控制訊號,並將所接收到的系統端控制訊號傳送至控制模組11。控制模組11則將系統端控制訊號,轉換為一控制訊號傳送至脈寬調變訊號產生模組12,產生至少一脈寬調變訊號以驅動驅動模組13。在本實施例中,驅動模組13包括一第一驅動單元131以及一第二驅動單元132。第一驅動單元131電性連接至第一輸出開關元件Q1的第二端,也就是第一輸出開關元件Q1的閘極端。第二驅動單元132電性連接至第二輸出開關元件Q2的第二端,也就是第二輸出開關元件Q2的閘極端。在本實施例中,第一輸出開關元件Q1的第一端電性連接一第一參考電位Vref1。第一輸出開關元件Q1的第三端電性連接第二輸出開關元件Q2的第一端。第二輸出開關元件Q2的第三端則電性連接至一第二參考電位。在本實施例中,馬達驅動電路1具有一輸出端OUT,輸出端OUT電性連接第一輸出開關元件Q1的第三端以及第二輸出開關元件Q2的第二端。
在本實施例中,第一參考電位Vref1為一大於零的電壓電位,例如:5V或是12V。其電位高低在本發明中不作限制。第二參考電位Vref2則為一接地電位,在其他實施例中,第二參考電位Vref2可以根據實際需求進行調整,例如-5V,其在本發明中不作限制。
在本實施例中,馬達驅動電路1通過輸出端OUT輸出一輸出電流以驅動一馬達(圖未示)。在本實施例中,馬達(圖未示)為一音圈馬達。
在本實施例中,第一輸出開關元件Q1是一P型金屬氧化物半導體場效電晶體(P-MOSFET)。第二輸出開關元件Q2是一N型金屬氧化物半導體場效電晶體(N-MOSFET)。
而在本實施例中,驅動模組13的第一驅動單元131以及第二驅動單元132是使用切換式驅動電路,也就是當第一驅動單元131作動時,第二驅動單元132不會作動。或是當第二驅動單元132作動時,第一驅動單元131不會作動。
請參照圖2、圖3A以及圖3B。圖3A繪示為本發明實施例之第一調控模組的示意圖。圖3B繪示為本發明實施例之第二調控模組的示意圖。
在本實施例中,第一驅動單元131包括一第一驅動開關元件1311以及一第二驅動開關元件1312。第一驅動開關元件1311的第一端電性連接至第一參考電位Vref1。第一驅動開關元件1311的第二端電性連接至脈寬調變訊號產生模組12,接收一第一驅動訊號S1,也就是一切換式的驅動訊號,在其他實施例中,其驅動訊號可為其他形式,本發明不作限制。第一驅動開關元件1311的第三端電性連接第二驅動開關元件1312的第一端以及第一輸出開關元件Q1的第二端。第二驅動開關元件1312的第二端電性連接至脈寬調變訊號產生模組12,接收一第二驅動訊號S2,也就是一切換式的驅動訊號。第一驅動訊號S1以及第二驅動訊號S2互為反相訊號。
第一調控模組14包括一第一調控端14A以及一第二調控端14B。第一調控模組14的第一調控端14A電性連接第一輸出開關元件Q1的第二端。第一調控模組14的第二調控端14B則是電性連接輸出端OUT。
第一調控模組14包括一第一電流鏡單元141以及一第一調控單元142。
第一電流鏡單元141包括一第一電流鏡開關元件1411以及一 第二電流鏡開關單元1412。第一調控單元142包括一第一調控電容C1、一第一調控開關元件1421以及一第二調控開關元件1422。
第一電流鏡開關元件1411的第一端以及第二電流鏡開關元件1412的第一端分別電性連接至一第三參考電位Vref3。第一電流鏡開關元件1411的第二端電性連接第二電流鏡開關元件1412的第二端以及第二電流鏡開關元件1412的第三端。
第一電流鏡開關元件1411的第三端電性連接第一調控模組14的第一調控端14A。第一調控端14A則是電性連接至第一輸出開關元件Q1的第二端。也就是,第一電流鏡開關元件1411的第三端電性連接至第一輸出開關元件Q1的第二端。第一輸出開關元件Q1的第二端即是第一輸出開關元件Q1的閘極端。第二電流鏡開關元件1412的第三端電性連接至第二調控開關元件1422的第一端。
第一調控開關元件1421的第三端以及第二調控開關元件1422的第三端則分別電性連接至一第四參考電位Vref4。第一調控開關元件1421的第一端電性連接至第二調控開關元件1422的第二端。
第一調控開關元件1421的第二端則電性連接一第一偏壓電壓VB1。第一調控開關元件1421的第一端電性連接第一調控電容C1的第二端,第一調控電容C1的第一端電性連接第一調控模組14的第二調控端14B。而第二調控端14B電性連接至馬達驅動電路1的輸出端OUT,也就是,第一調控電容C1的第一端電性連接至馬達驅動電路1的輸出端OUT。
在本實施例中,第三參考電位Vref3為一大於零的電壓電位,例如:5V或是12V。其電位高低在本發明中不作限制。第四參考電位Vref4則為一接地電位,在其他實施例中,第四參考電位Vref4可以根據實際需求進行調整,例如-5V,其在本發明中不作限制。
在本實施例中,第一電流鏡開關元件1411以及第二電流鏡開關元件1412分別是一P型金屬氧化半導體場效電晶體 (P-MOSFET)。第一調控開關元件1421以及第二調控開關元件1422分別是一N型金屬氧化半導體場效電晶體(P-MOSFET)。
第二調控模組15包括一第一調控端15A以及一第二調控端15B。第二調控模組15的第一調控端15A電性連接第二輸出開關元件132的第二端。第二調控模組15的第二調控端15B則是電性連接馬達驅動電路1的輸出端OUT。
第二調控模組15包括一第二電流鏡單元151以及一第二調控單元152。
第二電流鏡單元151包括一第一電流鏡開關元件1511以及一第二電流鏡開關單元1512。第二調控單元152包括一第二調控電容C2、一第一調控開關元件1521以及一第二調控開關元件1522。
第一電流鏡開關元件1511的第三端以及第二電流鏡開關元件1512的第三端分別電性連接至一第六參考電位Vref6。
第一電流鏡開關元件1511的第二端電性連接第二電流鏡開關元件1512的第二端以及第二電流鏡開關元件1512的第一端。
第一電流鏡開關元件1511的第一端電性連接第二調控模組15的第一調控端15A。第一調控端15A則電性連接至第二輸出開關元件132的第二端,也就是第一電流鏡開關元件1511的第一端電性連接至第二輸出開關元件132的第二端。也就是第二輸出開關元件132的閘極端。第二電流鏡開關元件1512的第一端電性連接至第二調控開關元件1522的第三端。第一調控開關元件1521的第一端以及第二調控開關元件1522的第一端則分別電性連接至一第五參考電位Vref5。
在本實施例中,第五參考電位Vref5為一大於零的電壓電位,例如:5V或是12V。其電位高低在本發明中不作限制。第六參考電位Vref6則為一接地電位,在其他實施例中,第六參考電位Vref6可以根據實際需求進行調整,例如-5V,其在本發明中不作限制。
第一調控開關元件1521的第三端電性連接至第二調控開關元 件1522的第二端。第一調控開關元件1521的第二端則電性連接一第二偏壓電壓VB2。第一調控開關元件1521的第三端電性連接至第二調控電容C2的第一端,第二調控電容C2的第二端則電性連接第二調控模組15的第二調控端15B。而第二調控端15B電性連接至馬達驅動電路1的輸出端OUT,也就是,第二調控電容C2的第二端電性連接至馬達輸出電路1的輸出端OUT。
在本實施例中,第一電流鏡開關元件1511以及第二電流鏡開關元件1512分別是一N型金屬氧化半導體場效電晶體(N-MOSFET)。第一調控開關元件1521以及第二調控開關元件1522分別是一P型金屬氧化半導體場效電晶體(P-MOSFET)。
在本實施例中,當第一輸出開關元件Q1的第二端接收的第一驅動訊號為開啟狀態(ON)的時候,第一輸出開關元件Q1就會呈現開啟狀態,此時第二輸出開關元件Q2的第二端電性連接於第二參考電位Vref2,也就是第二輸出開關元件Q2不作動。第一輸出電流Iout1就會是呈現為流出馬達驅動電路1的電流(第一方向),第一調控模組14就會開始作動。也就是第一調控單元142的第一調控開關元件1421會接收第一偏壓電壓VB1的控制,一部分的第一輸出電流Iout1經過第一調控電容C1流經第一調控開關元件1421,此時流經第一調控開關元件1421的電流為第一調控電流I1。由於第一調控開關元件1421的開啟,而使得第二調控開關元件1422的第二端(閘極端)也會具有一適當的開啟電壓,使第二調控開關元件1422作動而開啟。在本實施例中,第一偏壓電壓VB1可根據實際需求進行設計調整,本發明不作限制。
當第一輸出電流Iout1的電流值開始增加時,也就是當第一輸出電流Iout1的電流值開始上升時,由於第二調控開關元件1422的作動,則會使第一電流鏡單元141的第一電流鏡開關元件1411以及第二電流鏡開關元件1412一同作動。因此,第一調控模組14會通過第一調控端14A流入一對應於第一調控電流I1的耦合電流 (coupling current),而使第一輸出開關元件Q1的第二端(閘極端)的電壓拉高。由於第一輸出開關元件Q1是一P型金屬氧化物半導體場效電晶體(P-MOSFET)。當第一輸出開關元件Q1的第二端(閘極端)的電壓被拉高後,則第一輸出開關元件Q1第二端以及第一輸出開關元件Q1的第一端的電壓差值就會縮小,第一輸出開關元件Q1開啟的通道就會縮小,第一輸出電流Iout1的輸出速度也會因此受到節制。也就是第一輸出電流Iout1的上升迴轉率(Rising Slew Rate)會受到第一調控模組14的一第一調控參數所影響。而第一輸出電流Iout1的上升迴轉率(Rising Slew Rate)則如下公式1所述:
Figure TWI610532BD00001
其中,I1代表第一調控電流I1,C1則是代表第一電容C1的電容值,兩者的比例值即是第一調控模組14的第一調控參數。
在本實施例中,當第一輸出開關元件Q1的第二端接收的第一輸出控制訊號為開啟狀態(ON)的時候,第一輸出開關元件Q1就會呈現開啟狀態,此時第二輸出開關元件Q2的第二端電性連接於第二參考電位Vref2,也就是第二輸出開關元件Q2不作動。第一輸出電流Iout1就會是呈現為流出馬達驅動電路1的電流(第一方向),第二調控模組15就會開始作動。也就是第二調控單元152的第一調控開關元件1521會接收第二偏壓電壓VB2的控制,一部分的第一輸出電流Iout1經過第二調控電容C2流經第一調控開關元件1521,此時流經第一調控開關元件1521的電流為第二調控電流I2。由於第一調控開關元件1521的開啟,而使得第二調控開關元件1522的第二端(閘極端)也會具有一適當的電壓,使第二調控開關元件1522作動而開啟。在本實施例中,第二偏壓電壓VB2可根據實際需求進行設計調整,本發明不作限制。
當第一輸出電流Iout1的電流值開始減少時,也就是當第一輸出電流Iout1的電流值開始下降時,由於第二調控開關元件1522的作動,則會使第二電流鏡單元151的第一電流鏡開關元件1511以及第二電流鏡開關元件1512一同作動。因此,第二調控模組15會通過第一調控端15A抽取一對應於第二調控電流I2的電流,而使第二輸出開關元件132的第二端(閘極端)的電壓降低。由於第二輸出開關元件132是一N型金屬氧化物半導體場效電晶體(N-MOSFET)。當第二輸出開關元件132的第二端(閘極端)的電壓被降低後,則第二輸出開關元件132第二端以及第二輸出開關元件132的第三端的電壓差值就會縮小,因此,第二輸出開關元件132開啟的通道就會縮小,而使得第一輸出電流Iout1的輸出速度也會因此受到節制。也就是第一輸出電流Iout1的下降迴轉率(Falling Slew Rate)會受到第二調控模組15的一第二調控參數所影響。而第一輸出電流Iout1的下降迴轉率(Falling Slew Rate)則如下公式1所述:
Figure TWI610532BD00002
其中,I2代表第二調控電流I2,C2則是代表第二電容C2的電容值,兩者的比例值即是第二調控模組12的第二調控參數。
請參照圖4、圖5A以及圖5B,圖5A繪示為本發明實施例之第三調控模組的示意圖。圖5B繪示為本發明實施例之第四調控模組的示意圖。圖6繪示為本發明實施例之第一輸出開關元件以及輸出端之電壓電流示意圖。
在本實施例中,第二驅動單元132包括一第一驅動開關元件1321以及一第二驅動開關元件1322。第一驅動開關元件1321的第一端電性連接至第一參考電位Vref1。第一驅動開關元件1321的第二端電性連接至脈寬調變訊號產生模組12,接收一第三驅動 訊號S3,也就是一切換式的驅動訊號,在其他實施例中,其驅動訊號可為其他形式,本發明不作限制。第一驅動開關元件1321的第三端電性連接第二驅動開關元件1322的第一端以及第二輸出開關元件Q2的第二端。第二驅動開關元件1322的第二端電性連接至脈寬調變訊號產生模組12,接收一第四驅動訊號S4,也就是一切換式的驅動訊號。第三驅動訊號S3以及第四驅動訊號S4互為反相訊號。
第三調控模組16包括一第一調控端16A以及一第二調控端16B。第三調控模組16的第一調控端16A電性連接第二輸出開關元件Q2的第二端。第三調控模組16的第二調控端16B則是電性連接輸出端OUT。第三調控模組16包括一第三電流鏡單元161以及一第三調控單元162。第三電流鏡單元161包括一第一電流鏡開關元件1611以及一第二電流鏡開關單元1612。第三調控單元162包括一第三調控電容C3、一第一調控開關元件1621以及一第二調控開關元件1622。
第一電流鏡開關元件1611的第一端以及第二電流鏡開關元件1612的第一端分別電性連接至一第七參考電位Vref7。第一電流鏡開關元件1611的第二端電性連接第二電流鏡開關元件1612的第二端以及第二電流鏡開關元件1612的第三端。第一電流鏡開關元件1611的第三端電性連接第三調控模組16的第一調控端16A。而第一調控端16A則電性連接至第二輸出開關元件Q2的第二端,也就是第一電流鏡開關元件1611的第三端電性連接至第二輸出開關元件Q2的第二端。而第二輸出開關元件Q2的第二端就是第二輸出開關元件Q2的閘極端。第二電流鏡開關元件1612的第三端電性連接至第二調控開關元件1622的第一端。第一調控開關元件1621的第三端以及第二調控開關元件1622的第三端則分別電性連接至一第八參考電位Vref8。第一調控開關元件1621的第一端電性連接至第二調控開關元件1622的第二端。第一調控開關 元件1621的第二端則電性連接一第三偏壓電壓VB3。第一調控開關元件1621的第一端電性連接第三調控電容C3的第二端,第三調控電容C3的第一端電性連接第三調控模組16的第二調控端16B。第二調控端16B則電性連接至馬達驅動電路1的輸出端OUT,也就是,第三調控電容C3的第一端電性連接至馬達驅動電路1的輸出端OUT。在本實施例中,第三偏壓電壓VB3可根據實際需求進行設計調整,本發明不作限制。
在本實施例中,第七參考電位Vref7為一大於零的電壓電位,例如:5V或是12V。其電位高低在本發明中不作限制。第八參考電位Vref8則為一接地電位,在其他實施例中,第八參考電位Vref8可以根據實際需求進行調整,例如-5V,其在本發明中不作限制。
在本實施例中,第一電流鏡開關元件1611以及第二電流鏡開關元件1612分別是一P型金屬氧化半導體場效電晶體(P-MOSFET)。第一調控開關元件1621以及第二調控開關元件1622分別是一N型金屬氧化半導體場效電晶體(P-MOSFET)。
第四調控模組17包括一第一調控端17A以及一第二調控端17B。第四調控模組17的第一調控端17A電性連接第二輸出開關元件Q2的第二端。第四調控模組17的第二調控端17B則是電性連接馬達驅動電路1的輸出端OUT。
第四調控模組17包括一第四電流鏡單元171以及一第四調控單元172。
第四電流鏡單元171包括一第一電流鏡開關元件1711以及一第二電流鏡開關單元1712。第四調控單元172包括一第四調控電容C4、一第一調控開關元件1721以及一第二調控開關元件1722。
第一電流鏡開關元件1711的第三端以及第二電流鏡開關元件1712的第三端分別電性連接至一第十參考電位Vref10。
第一電流鏡開關元件1711的第二端電性連接第二電流鏡開關元件1712的第二端以及第二電流鏡開關元件1712的第一端。
第一電流鏡開關元件1711的第一端電性連接第四調控模組17的第一調控端17A。第一調控端17A電性連接至第二輸出開關元件Q2的第二端,也就是第一電流鏡開關元件1711的第一端電性連接至第二輸出開關元件Q2的第二端。而第二輸出開關元件Q2的第二端就是第二輸出開關元件Q2的閘極端。第二電流鏡開關元件1712的第一端電性連接至第二調控開關元件1722的第三端。第一調控開關元件1721的第一端以及第二調控開關元件1722的第一端則分別電性連接至一第九參考電位Vref9。
在本實施例中,第九參考電位Vref9為一大於零的電壓電位,例如:5V或是12V。其電位高低在本發明中不作限制。第十參考電位Vref10則為一接地電位,在其他實施例中,第十參考電位Vref10可以根據實際需求進行調整,例如-5V,其在本發明中不作限制。
第一調控開關元件1721的第三端電性連接至第二調控開關元件1722的第二端。第一調控開關元件1721的第二端則電性連接一第四偏壓電壓VB4。第一調控開關元件1721的第三端電性連接至第四調控電容C4的第一端,第四調控電容C4的第二端電性連接第四調控模組17的第二調控端17B。第二調控端17B則電性連接至馬達驅動電路1的輸出端OUT,也就是第四調控電容C4的第二端電性連接至馬達驅動電路1的輸出端OUT。在本實施例中,第四偏壓電壓VB4可根據實際需求進行設計調整,本發明不作限制。
在本實施例中,第一電流鏡開關元件1711以及第二電流鏡開關元件1712分別是一N型金屬氧化半導體場效電晶體(N-MOSFET)。第一調控開關元件1721以及第二調控開關元件1722分別是一P型金屬氧化半導體場效電晶體(P-MOSFET)。
在本實施例中,當第二輸出開關元件Q2的第二端接收的第一驅動訊號(切換式驅動訊號)為開啟狀態(ON)的時候,第二輸 出開關元件Q2就會呈現開啟狀態,此時第一輸出開關元件Q1的第二端電性連接於第一參考電位Vref1,也就是第一輸出開關元件Q1不作動。第二輸出電流Iout2就會是呈現為流進馬達驅動電路1的電流(第二方向),第三調控模組16就會開始作動。也就是第三調控單元162的第一調控開關元件1621會接收第三偏壓電壓VB3的控制,一部分的第二輸出電流Iout2經過第三調控電容C3流經第一調控開關元件1621,此時流經第一調控開關元件1621的電流為第三調控電流I3。由於第一調控開關元件1621的開啟,而使得第二調控開關元件1622的第二端(閘極端)也會具有一適當的開啟電壓,使第二調控開關元件1622作動而開啟。
當第二輸出電流Iout2的電流值開始增加時,也就是當第二輸出電流Iout2的電流值開始上升時,由於第二調控開關元件1622的作動,則會使第三電流鏡單元161的第一電流鏡開關元件1611以及第二電流鏡開關元件1612一同作動。因此,第三調控模組16會通過第一調控端16A流入一對應於第三調控電流I3的耦合電流,而使第一輸出開關元件Q1的第二端(閘極端)的電壓拉低。由於第二輸出開關元件Q2是一N型金屬氧化物半導體場效電晶體(N-MOSFET)。當第二輸出開關元件Q2的第二端(閘極端)的電壓被拉低後,則第二輸出開關元件Q2第二端以及第二輸出開關元件Q2的第三端的電壓差值就會縮小,第三輸出開關元件Q2開啟的通道就會縮小,第二輸出電流Iout2的輸出速度也會因此受到節制。也就是第二輸出電流Iout2的上升迴轉率(Rising Slew Rate)會受到第三調控模組16的一第三調控參數所影響。而第二輸出電流Iout2的上升迴轉率(Rising Slew Rate)則如下公式1所述:
Figure TWI610532BD00003
其中,I3代表第三調控電流I3,C3則是代表第三電容C3的電容值,兩者的比例值即是第三調控模組16的第三調控參數。
在本實施例中,當第二輸出開關元件Q2的第二端接收的第一輸出控制訊號(切換式驅動訊號)為開啟狀態(ON)的時候,第二輸出開關元件Q2就會呈現開啟狀態,此時第一輸出開關元件Q1的第二端電性連接於第一參考電位Vref1,也就是第一輸出開關元件Q1不作動。第二輸出電流Iout2就會是呈現為流進馬達驅動電路1的電流(第二方向),第四調控模組17就會開始作動。也就是第二調控單元172的第一調控開關元件1721會接收第二偏壓電壓VB4的控制,一部分的第二輸出電流Iout2經過第四調控電容C4流經第一調控開關元件1721,此時流經第一調控開關元件1721的電流為第四調控電流I4。由於第一調控開關元件1721的開啟,而使得第二調控開關元件1722的第二端(閘極端)也會具有一適當的開啟電壓,使第二調控開關元件1722作動而開啟。
當第二輸出電流Iout2的電流值開始減少時,也就是當第二輸出電流Iout2的電流值開始下降時,由於第二調控開關元件1722的作動,則會使第四電流鏡單元171的第一電流鏡開關元件1711以及第二電流鏡開關元件1712一同作動。因此,第四調控模組17會通過第一調控端17A流出一對應於第四調控電流I2的耦合電流,而使第二輸出開關元件Q2的第二端(閘極端)的電壓增高。由於第二輸出開關元件Q2是一N型金屬氧化物半導體場效電晶體(N-MOSFET)。當第二輸出開關元件Q2的第二端(閘極端)的電壓被拉高後,則第二輸出開關元件Q2第二端以及第二輸出開關元件Q2的第三端的電壓差值就會加大,因此,第二輸出開關元件132開啟的通道就會增加,而使得第二輸出電流Iout2的輸出速度也會因此受到節制。也就是第二輸出電流Iout2的下降迴轉率(Falling Slew Rate)會受到第四調控模組17的一第二調控參數所影響。而第二輸出電流Iout2的下降迴轉率(Falling Slew Rate) 則如下公式4所述:
Figure TWI610532BD00004
其中,I4代表第四調控電流I4,C4則是代表第四電容C4的電容值,兩者的比例值即是第四調控模組17的第四調控參數。
請參照圖6,圖6繪示為本發明實施例之第一輸出開關元件以及輸出端之電壓電流示意圖。
圖6上方是輸出電流與時間的示意圖。圖6下方則是第一輸出開關元件Q1的第二端(閘極端)的電壓變化。其中,實線I是不具有調控模組的輸出電流的示意圖。虛線II為具有調控模組的輸出電流的示意圖。實線III則是不具有調控模組進行調控的第一輸出開關元件Q1的第二端的電壓示意圖。虛線IV則是具有調控模組進行調控的第一輸出開關元件Q1的第二端的電壓示意圖。
圖6中的實線I,其輸出電流曲線,在第一時間T1時,即開始上升,其上升迴轉率(上升斜率)非常大,容易形成噪音,在第二時間T2則就達到一預定輸出值。然而如虛線II所示,則是較為緩慢的上升,一直要到第三時間T3才達到一預定輸出值。
而相對地,在沒有任何調控模組的情況下,第一輸出開關元件Q1的第二端的電壓則如圖6的實線III所示,而若是有調控模組進行調控,則第一輸出開關元件Q1的第二端的電壓就會如虛線IV所示的呈一直線。
〔實施例的可能功效〕
綜上所述,本發明的切換式的馬達驅動電路,在第一輸出開關元件以及第二輸出開關元件分別具有兩個調控模組,不管輸出電流的方向如何,皆可有效的線性調整輸出電流的上升迴轉率或是下降迴轉率。除此之外,其電路設計簡單,又可以與原本的驅動電路進行區隔,完全不會影響到原本驅動電路的各項參數,不 僅可以有效調整上升迴轉率或是下降迴轉率,還可以提高製程良率,降低成本,縮短後續驅動裝置的研發時程。
以上所述僅為本發明之實施例,其並非用以侷限本發明之專利範圍。
14‧‧‧第一調控模組
15‧‧‧第二調控模組
131‧‧‧第一驅動單元
1311‧‧‧第一驅動開關元件
1312‧‧‧第二驅動開關元件
Q1‧‧‧第一輸出開關元件
Q2‧‧‧第二輸出開關元件
S1‧‧‧第一驅動訊號
S2‧‧‧第二驅動訊號
Vref1‧‧‧第一參考電位
Vref2‧‧‧第二參考電位
OUT‧‧‧輸出端
Iout1‧‧‧第一輸出電流

Claims (15)

  1. 一種馬達驅動電路,該馬達驅動電路具有一輸出端,用以輸出一第一方向的一第一輸出電流以及一第二方向的一第二輸出電流,以驅動一馬達,該馬達驅動電路包括:一驅動模組,提供一切換式驅動訊號;一第一輸出開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,該第一輸出開關元件的該第一端電性連接一第一參考電位,該第一輸出開關元件的該第三端電性連接該輸出端,其中,該第一輸出開關元件的該第二端接收該驅動模組的一切換式驅動訊號;一第二輸出開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,該第二輸出開關元件的該第一端電性連接該第一輸出開關元件的該第三端以及該輸出端,該第二輸出開關元件的該第三端電性連接一第二參考電位,其中,該第二輸出開關元件的該第二端接收該驅動模組的一切換式驅動訊號;一第一調控模組,具有一第一調控端以及一第二調控端,該第一調控模組的該第一調控端電性連接該第一輸出開關元件的該第二端,該第一調控模組的該第二調控端電性連接該輸出端,其中,該第一調控模組具有一第一調控參數;以及一第二調控模組,具有一第一調控端以及一第二調控端,該第二調控模組的該第一調控端電性連接該第一輸出開關元件的該第二端,該第二調控模組的該第二調控端電性連接該輸出端,其中該第二調控模組具有一第二調控參數;其中,該第一方向的該第一輸出電流的一上升迴轉率根據該第一調控模組的該第一調控參數進行調整,該第一方向的該第一輸出電流的一下降迴轉率根據該第二調控模組的該第二調控參數進行調整。
  2. 如申請專利範圍第1項之馬達驅動電路,其中,該第一調控模組以及該第二調控模組,根據該第一方向的該第一輸出電流,調整該第一輸出開關元件的該第二端的一電壓,以調控該第一輸出電流的一上升迴轉率或一下降迴轉率。
  3. 如申請專利範圍第1項之馬達驅動電路,其中,該第一方向的該第一輸出電流的該上升迴轉率根據該第一調控模組的該第一調控參數進行線性調整,該第一方向的該第一輸出電流的該下降迴轉率根據該第二調控模組的該第二調控參數進行線性調整。
  4. 如申請專利範圍第1項之馬達驅動電路,其中,該第一調控模組包括:一第一電流鏡單元,包括:一第一電流鏡開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,該第一電流鏡開關元件的該第一端電性連接一第三參考電位;以及一第二電流鏡開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,該第二電流鏡開關元件的該第一端電性連接該第三參考電位;以及一第一調控單元,其包括:一第一調控電容,具有一第一端以及一第二端;一第一調控開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端;以及一第二調控開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,其中,該第一調控開關元件的該第三端以及該第二調控開關元件的第三端分別電性連接至一第四參考電位;其中,該第一電流鏡開關元件的該第二端電性連接該第二電流鏡開關元件的該第二端以及該第二電流鏡開關元件的該第三端,該第一電流鏡開關元件的該第三端電性連接該第一調控模 組該第一調控端,該第二電流鏡開關元件的該第三端電性連接至該第二調控開關元件的該第一端,該第一調控開關元件的該第一端電性連接至該第二調控開關元件的該第二端,該第一調控開關元件的該第二端電性連接一第一偏壓電壓,該第一調控開關元件的第一端電性連接該第一調控電容的該第二端,該第一調控電容的該第一端電性連接該第一調控模組的該第二調控端。
  5. 如申請專利範圍第3項之馬達驅動電路,其中,該第一調控參數根據流經該第一調控模組的該第一調控開關元件的一第一調控電流以及該第一調控電容的一電容值所決定。
  6. 如申請專利範圍第2項之馬達驅動電路,其中,該第二調控模組包括:一第二電流鏡單元,其包括:一第一電流鏡開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,該第一電流鏡開關元件的該第三端電性連接一第六參考電位;以及一第二電流鏡開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,該第二電流鏡開關元件的該第三端電性連接該第六參考電位;以及一第二調控單元,其包括:一第二調控電容,具有一第一端以及一第二端;一第一調控開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端;以及一第二調控開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,其中,該第一調控開關元件的該第一端以及該第二調控開關元件的第一端分別電性連接至一第五參考電位;其中,該第一電流鏡開關元件的該第二端電性連接該第二電流鏡開關元件的該第二端以及該第二電流鏡開關元件的該第一 端,該第一電流鏡開關元件的該第一端電性連接該第二調控模組的該第一調控端,該第二電流鏡開關元件的該第一端電性連接至該第二調控開關元件的該第三端,該第一調控開關元件的該第三端電性連接至該第二調控開關元件的第二端,該第一調控開關元件的該第二端電性連接一第二偏壓電壓,該第一調控開關元件的該第三端電性連接至該第二調控電容的該第一端,該第二調控電容的該第二端電性連接該第二調控模組的第二調控端。
  7. 如申請專利範圍第5項之馬達驅動電路,其中,該第二調控參數根據流經該第二調控模組的該第一調控開關元件的一第二調控電流以及該第二調控電容的一電容值所決定。
  8. 如申請專利範圍第1項之馬達驅動電路,還包括:一第三調控模組,具有一第一調控端以及一第二調控端,該第三調控模組的該第一調控端電性連接該第二輸出開關元件的該第二端,該第三調控模組的該第二調控端電性連接該輸出端,其中,該第三調控模組具有一第三調控參數;以及一第四調控模組,具有一第一調控端以及一第二調控端,該第四調控模組的該第一調控端電性連接該第二輸出開關元件的該第二端,該第四調控模組的該第二調控端電性連接該輸出端,其中,該第四調控模組具有一第四調控參數;其中,該第一輸出電流的一上升迴轉率根據該第一調控模組的該第一調控參數進行調整,該第一輸出電流的一下降迴轉率根據該第二調控模組的該第二調控參數進行調整。
  9. 如申請專利範圍第8項之馬達驅動電路,其中,該第三調控模組以及該第四調控模組根據該第二方向的該第二輸出電流,調整該第二輸出開關元件的該第二端的一電壓,以調控該第二輸出電流的該上升迴轉率或該下降迴轉率。
  10. 如申請專利範圍第8項之馬達驅動電路,其中,該第二方向的該第二輸出電流的該上升迴轉率根據該第三調控模組的該第三調控參數進行線性調整,該第二方向的該第二輸出電流的該下降迴轉率根據該第四調控模組的該第四調控參數進行線性調整。
  11. 如申請專利範圍第8項之馬達驅動電路,其中,該第三調控模組包括:一第三電流鏡單元,包括:一第一電流鏡開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,該第一電流鏡開關元件的該第一端電性連接一第七參考電位;以及一第二電流鏡開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,該第二電流鏡開關元件的該第一端電性連接該第三參考電位;以及一第三調控單元,其包括:一第三調控電容,具有一第一端以及一第二端;一第一調控開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端;以及一第二調控開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,其中,該第一調控開關元件的該第三端以及該第二調控開關元件的第三端分別電性連接至一第八參考電位;其中,該第一電流鏡開關元件的該第二端電性連接該第二電流鏡開關元件的該第二端以及該第二電流鏡開關元件的該第三端,該第一電流鏡開關元件的該第三端電性連接該第三調控模組該第一調控端,該第二電流鏡開關元件的該第三端電性連接至該第二調控開關元件的該第一端,該第一調控開關元件的該第一端電性連接至該第二調控開關元件的該第二端,該第一調控開關元件的該第二端電性連接一第三偏壓電壓,該第一調控 開關元件的第一端電性連接該第三調控電容的該第二端,該第三調控電容的該第一端電性連接該第三調控模組的該第二調控端。
  12. 如申請專利範圍第11項之馬達驅動電路,其中,該第四調控模組包括:一第四電流鏡單元,其包括:一第一電流鏡開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,該第一電流鏡開關元件的該第三端電性連接一第十參考電位;以及一第二電流鏡開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,該第二電流鏡開關元件的該第三端電性連接該第十參考電位;以及一第四調控單元,其包括:一第四調控電容,具有一第一端以及一第二端;一第一調控開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端;以及一第二調控開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,其中,該第一調控開關元件的該第一端以及該第二調控開關元件的第一端分別電性連接至一第九參考電位;其中,該第一電流鏡開關元件的該第二端電性連接該第二電流鏡開關元件的該第二端以及該第二電流鏡開關元件的該第一端,該第一電流鏡開關元件的該第一端電性連接該第四調控模組的該第一調控端,該第二電流鏡開關元件的該第一端電性連接至該第二調控開關元件的該第三端,該第一調控開關元件的該第三端電性連接至該第二調控開關元件的第二端,該第一調控開關元件的該第二端電性連接一第四偏壓電壓,該第一調控開關元件的該第三端電性連接至該第四調控電容的該第一端,該第四調控電容的該第二端電性連接該第四調控模組的第二調 控端。
  13. 如申請專利範圍第1項之馬達驅動電路,還包括:一控制模組,用於根據一系統端控制訊號產生一控制訊號;以及一脈寬調變訊號產生模組,電性連接該控制模組以及該驅動模組,根據該控制訊號產生至少一脈寬調變訊號,並傳送至該驅動模組,以驅動該第一輸出開關元件以及該第二輸出開關元件。
  14. 如申請專利範圍第12項之馬達驅動電路,其中,該驅動模組包括:一第一驅動單元;以及一第二驅動單元,其中,該第一驅動單元電性連接該第一輸出開關元件的該第二端,該第二驅動單元電性連接該第二輸出開關元件的該第二端。
  15. 一種馬達驅動電路,該馬達驅動電路具有一輸出端,用以輸出一第一方向的一第一輸出電流以及一第二方向的一第二輸出電流,以驅動一馬達,該馬達驅動電路包括:一驅動模組,提供一切換式驅動訊號;一第一輸出開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,該第一輸出開關元件的該第一端電性連接一第一參考電位,該第一輸出開關元件的該第三端電性連接該輸出端,其中,該第一輸出開關元件的該第二端接收該驅動模組的一切換式驅動訊號;一第二輸出開關元件,具有一第一端、一第二端以及一第三端,該第二輸出開關元件的該第一端電性連接該第一輸出開關元件的該第三端以及該輸出端,該第二輸出開關元件的該第三端電性連接一第二參考電位,其中,該第二輸出開關元件的該第二端接收該驅動模組的一切換式驅動訊號;一第一調控模組,具有一第一調控端以及一第二調控端,該第 一調控模組的該第一調控端電性連接該第一輸出開關元件的該第二端,該第一調控模組的該第二調控端電性連接該輸出端,其中,該第一調控模組具有一第一調控參數;一第二調控模組,具有一第一調控端以及一第二調控端,該第二調控模組的該第一調控端電性連接該第一輸出開關元件的該第二端,該第二調控模組的該第二調控端電性連接該輸出端,其中該第二調控模組具有一第二調控參數;一第三調控模組,具有一第一調控端以及一第二調控端,該第三調控模組的該第一調控端電性連接該第二輸出開關元件的該第二端,該第三調控模組的該第二調控端電性連接該輸出端,其中,該第三調控模組具有一第三調控參數;以及一第四調控模組,具有一第一調控端以及一第二調控端,該第四調控模組的該第一調控端電性連接該第二輸出開關元件的該第二端,該第四調控模組的該第二調控端電性連接該輸出端,其中,該第四調控模組具有一第四調控參數;其中,該第一方向的該第一輸出電流的一上升迴轉率根據該第一調控模組的該第一調控參數進行線性調整,該第一方向的該第一輸出電流的一下降迴轉率根據該第二調控模組的該第二調控參數進行線性調整,該第二方向的該第二輸出電流的一上升迴轉率根據該第三調控模組的該第三調控參數進行線性調整,該第二方向的該第二輸出電流的一下降迴轉率根據該第四調控模組的該第四調控參數進行線性調整。
TW106108175A 2017-03-13 2017-03-13 馬達驅動電路 TWI610532B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106108175A TWI610532B (zh) 2017-03-13 2017-03-13 馬達驅動電路
CN201710173702.3A CN108574445B (zh) 2017-03-13 2017-03-22 马达驱动电路
US15/663,659 US10171016B2 (en) 2017-03-13 2017-07-28 Motor driving circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106108175A TWI610532B (zh) 2017-03-13 2017-03-13 馬達驅動電路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI610532B true TWI610532B (zh) 2018-01-01
TW201834379A TW201834379A (zh) 2018-09-16

Family

ID=61728519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106108175A TWI610532B (zh) 2017-03-13 2017-03-13 馬達驅動電路

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10171016B2 (zh)
CN (1) CN108574445B (zh)
TW (1) TWI610532B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI657656B (zh) * 2018-06-06 2019-04-21 茂達電子股份有限公司 馬達驅動電路
TWI683526B (zh) * 2018-05-25 2020-01-21 茂達電子股份有限公司 馬達驅動電路
US10560045B1 (en) 2018-11-08 2020-02-11 Industrial Technology Research Institute Driving device for multi-axis common-mode voice coil motor
CN110944424A (zh) * 2018-09-05 2020-03-31 茂达电子股份有限公司 具有亮度控制的发光二极管驱动电路及其驱动方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI692173B (zh) * 2018-04-09 2020-04-21 茂達電子股份有限公司 非窄電壓直流充電器及其控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4066945A (en) * 1976-03-31 1978-01-03 The Bendix Corporation Linear driving circuit for a d.c. motor with current feedback
CN1165426A (zh) * 1995-07-19 1997-11-19 松下电器产业株式会社 电流指令型脉宽调制逆变装置
TW427049B (en) * 1997-03-19 2001-03-21 Int Rectifier Corp Current sensing circuit for pulse width modulated motor drive
CN1681193A (zh) * 2004-04-09 2005-10-12 圆创科技股份有限公司 提供可控制驱动电流的马达控制电路
CN101877570B (zh) * 2009-04-28 2013-02-13 普诚科技股份有限公司 音圈马达的驱动电路及驱动方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3761089B2 (ja) * 2003-04-25 2006-03-29 ローム株式会社 差動電流出力装置
JP4964877B2 (ja) * 2006-05-24 2012-07-04 シャープ株式会社 アナログ出力回路およびデータ信号線駆動回路ならびに表示装置、電位書き込み方法
JP4979476B2 (ja) * 2007-06-13 2012-07-18 オンセミコンダクター・トレーディング・リミテッド モータ速度制御回路
TWI369850B (en) * 2008-03-31 2012-08-01 Leadtrend Tech Corp Motor driving circuit and method thereof
US8947117B2 (en) * 2009-11-05 2015-02-03 Rohm Co., Ltd. Signal transmission circuit device, semiconductor device, method and apparatus for inspecting semiconductor device, signal transmission device, and motor drive apparatus using signal transmission device
CN102882369B (zh) * 2012-10-26 2015-01-28 嘉兴禾润电子科技有限公司 一种电机驱动器芯片中的电荷泵电路
CN103701376B (zh) * 2013-11-25 2017-01-04 嘉兴中润微电子有限公司 一种电机驱动芯片电流衰减模式控制电路
US10291110B2 (en) * 2016-04-19 2019-05-14 Denso Corporation Driving circuit for switching element and power conversion system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4066945A (en) * 1976-03-31 1978-01-03 The Bendix Corporation Linear driving circuit for a d.c. motor with current feedback
CN1165426A (zh) * 1995-07-19 1997-11-19 松下电器产业株式会社 电流指令型脉宽调制逆变装置
TW427049B (en) * 1997-03-19 2001-03-21 Int Rectifier Corp Current sensing circuit for pulse width modulated motor drive
CN1681193A (zh) * 2004-04-09 2005-10-12 圆创科技股份有限公司 提供可控制驱动电流的马达控制电路
CN101877570B (zh) * 2009-04-28 2013-02-13 普诚科技股份有限公司 音圈马达的驱动电路及驱动方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI683526B (zh) * 2018-05-25 2020-01-21 茂達電子股份有限公司 馬達驅動電路
TWI657656B (zh) * 2018-06-06 2019-04-21 茂達電子股份有限公司 馬達驅動電路
CN110944424A (zh) * 2018-09-05 2020-03-31 茂达电子股份有限公司 具有亮度控制的发光二极管驱动电路及其驱动方法
CN110944424B (zh) * 2018-09-05 2021-09-07 茂达电子股份有限公司 具有亮度控制的发光二极管驱动电路及其驱动方法
US10560045B1 (en) 2018-11-08 2020-02-11 Industrial Technology Research Institute Driving device for multi-axis common-mode voice coil motor

Also Published As

Publication number Publication date
CN108574445B (zh) 2020-05-08
US20180262135A1 (en) 2018-09-13
US10171016B2 (en) 2019-01-01
TW201834379A (zh) 2018-09-16
CN108574445A (zh) 2018-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI610532B (zh) 馬達驅動電路
TWI544744B (zh) 限制輸出高電壓之混合型晶片上調節器
US20130214749A1 (en) Dc converter
CN107924205A (zh) 具有改进的栅极至源极电压调节的可配置高侧nmos栅极控制的方法与装置
US9337625B2 (en) Semiconductor device for use in an ignition system of an internal combustion engine
TWI520486B (zh) 搭載於半導體裝置的移位電路
JP6046522B2 (ja) 半導体装置及び無線通信装置
TW201401774A (zh) 功率電晶體的驅動電路以及應用其的功率變換電路
US9781372B2 (en) Driver and image sensing device including the same
KR20110060720A (ko) 출력 드라이버
US20180069537A1 (en) Level shift circuit and semiconductor device
CN108631664B (zh) 马达驱动电路
TW201818659A (zh) 功率模組與其控制方法
TWI343183B (en) A three-state output buffer circuit and an interface circuit using the same
TW201537581A (zh) 半導體裝置之資料輸出電路
TWI521821B (zh) 湧流補償電路及比較器模塊
CN107787556A (zh) 用于控制晶体管的电路装置
TWI773870B (zh) 電子裝置及其操作方法
US8860470B1 (en) Input/output line driver circuit
US8502570B2 (en) High efficiency driving circuit
US20150256173A1 (en) Apparatus for performing signal driving with aid of metal oxide semiconductor field effect transistor, and associated integrated circuit
JP2017153095A (ja) 半導体回路及び半導体装置
JPWO2007114379A1 (ja) 可変遅延回路、試験装置および電子デバイス
JP2012191464A (ja) レベル変換バススイッチ
JP2020202695A (ja) スイッチング電源装置