TWI665862B - 風扇馬達驅動裝置、驅動方法及利用其之冷卻裝置及電子機器 - Google Patents

風扇馬達驅動裝置、驅動方法及利用其之冷卻裝置及電子機器 Download PDF

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Abstract

本發明藉由與先前不同之方法而抑制電源電壓或輸出電壓之跳變。
邏輯電路204依照特定之順序使H橋接電路206於複數個狀態之間轉變。強制再生電路210構成為可切換賦能、去能狀態，於賦能狀態下，使經由H橋接電路206及馬達線圈103而自接地線222流入電源線220之電流回流至接地線222。

Description

風扇馬達驅動裝置、驅動方法及利用其之冷卻裝置及電子機器
本發明係關於一種風扇馬達驅動技術。
伴隨近年來之個人電腦或工作站之高速化，CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)或DSP(Digital Signal Processor，數位信號處理器)等運算處理用LSI(Large Scale Integratedcircuit，大型積體電路)之動作速度正不斷上升。此種LSI伴隨其動作速度、即時鐘頻率變高而發熱量亦變大。存在來自LSI之發熱導致該LSI本身熱失控，或者對周圍之電路造成影響之問題。因此，LSI等發熱體(以下稱為LSI)之適當之熱冷卻成為極其重要之技術。作為用以冷卻LSI之技術之一例，存在利用冷卻風扇之空冷式冷卻方法。該方法係例如與LSI之表面對向地配置冷卻風扇，將冷空氣吹附至LSI表面。
圖1(a)、(b)係風扇馬達驅動裝置200r之一部分之電路圖。馬達驅動裝置之輸出段包含與驅動對象之馬達線圈103連接之H橋接電路206。對於該H橋接電路206，若以相反極性連接外部電源106則流通大電流。為了防止該情況，而於H橋接電路206與電源端子VDD之間，插入防逆接用保護二極體212。
於該情形時，擔憂根據線圈電流IL與輸出電壓VOUT之相位關係，而電流經由包含低壓側電晶體ML1、馬達線圈103、及高壓側電晶體之體二極體DH2之路徑112流入外部電源106，導致輸出電壓VOUT2或電源電壓VDD大幅跳變。為了解決該問題，先前，必須與H橋接電路 206並聯地插入齊納二極體108或平滑化電容器110。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2007-159296號公報
此處，為了充分抑制電壓之跳變，必需高性能之齊納二極體108或大容量之平滑化電容器110，從而導致成本增加。於將齊納二極體108或平滑化電容器110外部安裝於半導體IC(積體電路)之情形時，亦存在電路面積變大、及零件件數增大而成本變高的問題。
本發明係鑒於該問題而完成者，其一態樣之目的之一在於提供一種可藉由與先前不同之方法而抑制電源電壓或輸出電壓之跳變之馬達驅動裝置。
本發明之一態樣係關於一種驅動單相馬達之馬達驅動裝置。馬達驅動裝置具備：H橋接電路，其接收電源電壓及接地電壓，並且於其第1輸出與第2輸出之間連接單相馬達之馬達線圈；邏輯電路，其使H橋接電路依照特定之順序於複數個狀態之間轉變；及強制再生(regenerating)電路，其構成為可切換賦能、去能狀態，且於賦能狀態下，使經由H橋接電路及馬達線圈而自接地線流入電源線之電流回流至接地線。
根據該態樣，可使欲經由防逆接用二極體而流入電源之電流經由強制再生電路而返回至接地線，從而可抑制電源電壓或輸出電壓之跳變。
亦可為，複數個狀態包含第1輸出為接地電壓、第2輸出為高阻抗狀態之第1狀態。亦可為，邏輯電路於在第1狀態下，流動有自第1 輸出經由馬達線圈而朝向第2輸出之方向之電流的情形時，將強制再生電路賦能化。
藉此，於利用H橋接電路之低壓側電晶體對而形成電流環路之控制順序中，可抑制因H線圈電流之相位相對於橋接電路之輸出電壓延遲之狀況而產生的電源電壓或輸出電壓之跳變。
亦可為，邏輯電路於強制再生電路為賦能狀態期間，使第2輸出於高阻抗狀態與接地電壓之間切換。
於該情形時，於第2輸出為高阻抗狀態之區間，可藉由強制再生電路而消耗馬達線圈之能量。又，藉由插入將第2輸出設為接地電壓之區間，而與將第2輸出維持為高阻抗之情形時相比，可進一步抑制電壓之跳變。又，可根據切換之工作比，而調節強制再生電路之消耗電力與電壓之跳變量之平衡。
亦可為，複數個狀態進而包含第2輸出為接地電壓、第1輸出為高阻抗狀態之第2狀態。亦可為，邏輯電路於在第2狀態下，馬達線圈中流動有自第2輸出朝向第1輸出之方向之線圈電流的情形時，將強制再生電路賦能化。
亦可為，複數個狀態包含第1輸出為電源電壓、第2輸出為高阻抗狀態之第3狀態。亦可為，邏輯電路於在第3狀態下，馬達線圈中流動有自第2輸出朝向第1輸出之方向之線圈電流的情形時，將強制再生電路賦能化。
亦可為，複數個狀態包含第2輸出為電源電壓、第1輸出為高阻抗狀態之第4狀態。亦可為，邏輯電路於在第4狀態下，馬達線圈中流動有自第1輸出朝向第2輸出之方向之線圈電流的情形時，將強制再生電路賦能化。
根據該等內容，於利用H橋接電路之高壓側電晶體對而形成電流環路之控制順序中，可抑制因線圈電流之相位相對於H橋接電路之輸 出電壓延遲之狀況而產生的電源電壓或輸出電壓之跳變。
一態樣之驅動裝置亦可進而具備檢測流通於馬達線圈之線圈電流之方向或相位的電流監視電路。邏輯電路亦可基於電流監視電路之輸出而控制強制再生電路。
亦可為，電流監視電路包含將第1輸出之電壓與第1閾值電壓進行比較之第1比較器。亦可為，邏輯電路基於第1比較器之輸出而控制強制再生電路。
藉由監視第1輸出之電壓，而可檢測線圈電流之方向或相位。
亦可為，第1閾值電壓設定為接地電壓或其附近。邏輯電路於第1輸出之電壓低於第1閾值電壓時，將強制再生電路賦能化。
亦可為，電流監視電路進而包含將第2輸出之電壓與第2閾值電壓進行比較之第2比較器。亦可為，邏輯電路基於第2比較器之輸出而控制強制再生電路。
藉由監視第2輸出之電壓，而可檢測出線圈電流已充分減少。
亦可為，第2閾值電壓設定為接地電壓與電源電壓之間。亦可為，邏輯電路於第2輸出之電壓低於第2閾值電壓時，將強制再生電路去能化。亦可為，第2閾值電壓設定為接地電壓與電源電壓之實質上中點。
亦可為，邏輯電路於強制再生電路為賦能狀態期間，當於馬達線圈中流動之線圈電流減少至特定量時，將強制再生電路去能化。
亦可為，邏輯電路於強制再生電路成為賦能狀態且經過特定時間後將強制再生電路去能化。
亦可為，強制再生電路包含設置於電源線與接地線之間之電晶體。藉由使電晶體接通，而形成電流自電源線向接地線之回流路徑。
亦可為，強制再生電路進而包含於電源線與接地線之間與電晶體串聯設置之電阻。於該情形時，可根據電阻之電阻值而設定線圈中 儲存之能量之消耗速度。
亦可為，強制再生電路進而包含於電源線與接地線之間與電晶體串聯設置之二極體。於該情形時，可藉由二極體而消耗線圈中儲存之能量。
H橋接電路之一部分亦可與強制再生電路之一部分共用。
邏輯電路係以至少依序轉變為以下狀態之方式構成：(i)將第1輸出設為電源電壓，且將第2輸出設為接地電壓之第1通電狀態；(ii)將第1輸出設為高阻抗狀態，且將第2輸出設為接地電壓之第1再生狀態；(iii)將第1輸出設為接地電壓，且將第2輸出設為高阻抗狀態之第2再生狀態；(iv)將第1輸出設為接地電壓，且將第2輸出設為電源電壓之第2通電狀態；(v)將第1輸出設為接地電壓，且將第2輸出設為高阻抗狀態之第3再生狀態；及(vi)將第1輸出設為高阻抗狀態，且將第2輸出設為接地電壓之第4再生狀態。亦可為，關於邏輯電路，(a)於在第2再生狀態下，流動有自第1輸出經由馬達線圈而朝向第2輸出之方向之電流的情形時，將強制再生電路賦能化。又，亦可為，關於邏輯電路，(b)於在第4再生狀態下，流動有自第2輸出經由馬達線圈而朝向第1輸出之方向之電流的情形時，將強制再生電路賦能化。
又，本發明另一態樣亦為一種馬達驅動裝置。馬達驅動裝置具備H橋接電路、邏輯電路、強制再生電路、將第1輸出之電壓與第1閾值電壓進行比較之第1比較器、及將第2輸出之電壓與第2閾值電壓進行比較之第2比較器。邏輯電路係以依序轉變為以下之狀態之方式構成：(i)將第1輸出設為電源電壓，且將第2輸出設為接地電壓之第1通電狀態；(ii)將第1輸出設為高阻抗狀態，且將第2輸出設為接地電壓之第1再生狀態；(iii)將第1輸出設為接地電壓，且將第2輸出設為高阻抗狀態之第2再生狀態；(iv)將第1輸出設為接地電壓，且將第2輸出設為電源電壓之第2通電狀態；(v)將第1輸出設為接地電壓，且將第2 輸出設為高阻抗狀態之第3再生狀態；及(vi)將第1輸出設為高阻抗狀態，且將第2輸出設為接地電壓之第4再生狀態；且關於強制再生電路，(i)於第2再生狀態下，根據第1比較器之輸出而成為賦能狀態，根據第2比較器之輸出而成為去能狀態，(ii)於第4再生狀態下，根據第2比較器之輸出而成為賦能狀態，根據第1比較器之輸出而成為去能狀態。
根據該態樣，可使欲經由防逆接用二極體而流入電源之電流經由強制再生電路而返回接地線，從而可抑制電源電壓或輸出電壓之跳變。
強制再生電路之賦能狀態下之阻抗亦可高於H橋接電路之電流路徑之阻抗。
亦可為，馬達驅動裝置一體積體化於一個半導體基板。
所謂「一體積體化」包含電路之所有構成要素均形成於半導體基板上之情形、或將電路之主要構成要素一體積體化之情形，亦可為了調節電路常數而將一部分電阻或電容器等設置於半導體基板之外部。
藉由將電路積體化於1個晶片上，而可削減電路面積，並且可保持電路元件之特性均勻。
本發明另一態樣係關於一種冷卻裝置。冷卻裝置可具備：風扇馬達；霍耳元件，其產生表示風扇馬達之轉子之位置之一對霍爾信號；及如上述任一項記載之馬達驅動裝置，其基於一對霍爾信號而驅動風扇馬達。
本發明另一態樣係關於一種電子機器。電子機器可具備：處理器；風扇馬達，其與處理器對向地設置；霍耳元件，其產生表示風扇馬達之轉子之位置之一對霍爾信號；及如上述任一項之馬達驅動裝置，其基於一對霍爾信號而驅動風扇馬達。
再者，將以上構成要素之任意組合或本發明之構成要素或表達於方法、裝置、系統等之間相互置換而成者亦作為本發明之態樣有效。
根據本發明之一態樣，可抑制電源電壓或輸出電壓之跳變。
102‧‧‧單相馬達
103‧‧‧馬達線圈
104‧‧‧霍耳元件
106‧‧‧電源
108‧‧‧齊納二極體
110‧‧‧平滑電容器
112‧‧‧路徑
114‧‧‧路徑
116‧‧‧路徑
200‧‧‧馬達驅動裝置
200a‧‧‧馬達驅動裝置
200r‧‧‧風扇馬達驅動裝置
202‧‧‧霍爾比較器
204‧‧‧邏輯電路
204a‧‧‧狀態控制器
204b‧‧‧再生控制器
206‧‧‧H橋接電路
208‧‧‧電流監視電路
210‧‧‧強制再生電路
210a‧‧‧強制再生電路
210b‧‧‧強制再生電路
212‧‧‧保護二極體
214‧‧‧選擇器
220‧‧‧電源線
222‧‧‧接地線
500‧‧‧電子機器
500‧‧‧電腦
502‧‧‧殼體
504‧‧‧CPU
506‧‧‧母板
508‧‧‧散熱片
510‧‧‧冷卻裝置
510_1‧‧‧冷卻裝置
510_2‧‧‧冷卻裝置
CMP1‧‧‧第1比較器
CMP2‧‧‧第2比較器
D1‧‧‧二極體
DH2‧‧‧體二極體
DL2‧‧‧體二極體
GND‧‧‧接地端子
H+‧‧‧霍爾端子
H-‧‧‧霍爾端子
HiZ‧‧‧高阻抗狀態
IL‧‧‧線圈電流
M1‧‧‧電晶體
MH1‧‧‧第1高壓側電晶體
MH2‧‧‧第2高壓側電晶體
ML1‧‧‧第1低壓側電晶體
ML2‧‧‧第2低壓側電晶體
OUT1‧‧‧第1輸出
OUT2‧‧‧第2輸出
R1‧‧‧電阻
RON‧‧‧接通電阻
S1‧‧‧霍爾檢測信號
S2‧‧‧賦能信號
S3‧‧‧輸出
S3a‧‧‧輸出
S3b‧‧‧輸出
VDD‧‧‧電源端子
VDD‧‧‧電源電壓
VGS‧‧‧閘極源極間電壓
VH+‧‧‧霍爾信號
VH-‧‧‧霍爾信號
VHB‧‧‧霍爾偏壓電壓
VOUT‧‧‧輸出電壓
VOUT1‧‧‧電壓
VOUT2‧‧‧輸出電壓
VSS‧‧‧接地電壓
VTH1‧‧‧第1閾值電壓
VTH2‧‧‧第2閾值電壓
1‧‧‧第1通電狀態
2‧‧‧第1PWM通電狀態
3‧‧‧第1再生狀態
4‧‧‧第2再生狀態
5‧‧‧第2PWM通電狀態
6‧‧‧第2通電狀態
7‧‧‧第3PWM通電狀態
8‧‧‧第3再生狀態
9‧‧‧第4再生狀態
10‧‧‧第4PWM通電狀態
1'‧‧‧第1通電狀態
2'‧‧‧第1PWM通電狀態
3'‧‧‧第1再生狀態
4'‧‧‧第2再生狀態
5'‧‧‧PWM通電狀態
6'‧‧‧第2通電狀態
7'‧‧‧第3PWM通電狀態
8'‧‧‧第3再生狀態
9'‧‧‧第4再生狀態
10'‧‧‧第4PWM通電狀態
τ‧‧‧時間
圖1(a)、(b)係風扇馬達驅動裝置之電路圖。
圖2係實施形態之馬達驅動裝置之電路圖。
圖3(a)、(b)係表示強制再生電路之構成例之電路圖。
圖4(a)~(f)係先前之馬達驅動裝置之H橋接電路之狀態轉變圖。
圖5(a)、(b)係先前之馬達驅動裝置之動作波形圖。
圖6(a)係表示實施形態之馬達驅動裝置之第2再生狀態之圖，圖6(b)係表示先前之第2再生狀態之圖。
圖7係實施形態之馬達驅動裝置之動作波形圖。
圖8係表示馬達驅動裝置之構成例之電路圖。
圖9係第1變化例之馬達驅動裝置之電路圖。
圖10(a)~(f)係第2變化例之馬達驅動裝置之H橋接電路之狀態轉變圖。
圖11(a)、(b)係變化例之強制再生電路之電路圖。
圖12係具備冷卻裝置之電腦之立體圖。
以下，一面參照圖式，一面基於較佳之實施形態對本發明進行說明。對於各圖式中表示之同一或同等之構成要素、構件、處理，標註同一符號，並適當省略重複說明。又，實施形態為例示，並不限定發明，實施形態中所記述之所有特徵或其組合未必為發明之本質性特徵。
於本說明書中，所謂「構件A與構件B連接之狀態」除包含構件A與構件B直接物理連接之情形以外，亦包含構件A與構件B介隔不對其等之電性連接狀態產生實質影響、或不損害藉由其等之結合而產生之功能或效果的其他構件而間接連接的情形。
同樣地，所謂「構件C設置於構件A與構件B之間之狀態」除包含構件A與構件C、或構件B與構件C直接連接之情形以外，亦包含介隔不對其等之電性連接狀態產生實質影響、或不損害藉由其等之結合而產生之功能或效果的其他構件而間接連接的情形。
對於本發明之實施形態，以搭載於個人電腦或工作站等電子計算機，用於驅動用以冷卻CPU等之風扇馬達的風扇馬達驅動裝置(亦簡稱為驅動裝置)為例進行說明。
圖2係實施形態之馬達驅動裝置200之電路圖。驅動裝置2驅動單相DC(Direct Current，直流)馬達(亦簡稱為馬達或單相馬達)102。霍耳元件104設置於單相馬達102之附近。霍耳元件104產生表示馬達102之轉子之位置之相互逆相之一對霍爾信號VH+、VH-。對霍耳元件104之偏壓端子供給霍爾偏壓電壓VHB。霍爾偏壓電壓VHB可藉由內置於馬達驅動裝置200之基準電壓源(霍爾偏壓電路)產生，亦可將外部電源106所產生之電壓VDD分壓而產生。霍耳元件104亦可內置於馬達驅動裝置200。
馬達驅動裝置200具備霍爾比較器202、邏輯電路204、H橋接電路206、電流監視電路208、強制再生電路210、防逆接用保護二極體212，且係一體積體化於一個半導體基板上。所謂「一體積體化」包含電路之所有構成要素均形成於半導體基板上之情形、或將電路之主要構成要素一體積體化之情形，亦可為了調節電路常數而將一部分電阻或電容器等設置於半導體基板之外部。
對馬達驅動裝置200之電源端子(VDD)供給來自外部電源106之電 源電壓VDD。於馬達驅動裝置200之輸出端子(OUT1、OUT2)之間，連接單相馬達102之線圈(馬達線圈)103。接地端子(GND)接地。對霍爾端子H+、H-輸入霍耳元件104所產生之霍爾信號VH+、VH-。
霍爾比較器202對霍爾信號VH+、VH-進行比較，產生表示單相馬達102之轉子之位置之霍爾檢測信號S1。霍爾檢測信號S1每當霍爾信號VH+、VH-交叉(零交叉)時轉變。
H橋接電路206接收電源電壓VDD及接地電壓VSS。於H橋接電路206之第1輸出OUT1與第2輸出OUT2之間，連接單相馬達102之馬達線圈103。H橋接電路206包含第1高壓側電晶體MH1、第2高壓側電晶體MH2、第1低壓側電晶體ML1、及第2低壓側電晶體ML2。於H橋接電路206與外部電源106之間，設置防逆接用保護二極體212。
H橋接電路206可取4個電晶體之接通、斷開狀態之組合不同之複數個狀態。邏輯電路204所包含之功能區塊(狀態控制器)204a使H橋接電路206依照特定之順序於複數個狀態(下述1~10)間轉變。例如狀態控制器204a亦可與霍爾檢測信號S1同步地使複數個狀態轉變，其控制方式並無特別限定。
強制再生電路210構成為可切換賦能(接通、活動)、去能(斷開、不活動)狀態。強制再生電路210於賦能狀態下，使經由H橋接電路206及馬達線圈103而自接地線222朝向電源線220流動之電流回流至接地線222。強制再生電路210之狀態係根據邏輯電路204所包含之功能區塊(再生控制器)所產生之賦能信號S2切換。
圖3(a)、(b)係表示強制再生電路210之構成例之電路圖。強制再生電路210包含設置於電源線220與接地線222之間之電晶體M1。強制再生電路210之電流路徑之阻抗較理想為高於H橋接電路206之電流路徑之阻抗。圖3(a)之強制再生電路210包含與電晶體M1串聯設置之電阻R1。圖3(b)之強制再生電路210包含與電晶體M1串聯設置之二極體 D1。經由強制再生電路210而再生線圈電流之期間，藉由電阻R1或二極體D1而使能量消散。亦可組合設置電阻R1或二極體D1。或亦可將電晶體M1之阻抗(接通電阻)設計為充分高以代替設置電阻R1或二極體D1。
返回圖2，對強制再生電路210之控制進行說明。於H橋接電路206可取之複數個狀態(下述1~10)中，包含第1輸出OUT1為接地電壓VSS、其第2輸出OUT2為高阻抗狀態之第1狀態(下述4)。
電流監視電路208係用以檢測線圈電流IL之方向或線圈電流IL與施加於馬達線圈103之電壓VOUT之相位關係而設置。邏輯電路204之再生控制器204b於第1狀態4之期間中，基於電流監視電路208之輸出S3而控制強制再生電路210。
(1)具體而言，再生控制器204b於在第1狀態4下，馬達線圈103中流動有自第1輸出OUT1朝向第2輸出OUT2之方向之線圈電流IL的情形時，將強制再生電路210賦能化。
(2-a)又，再生控制器204b亦可於第1狀態4期間，維持強制再生電路210之賦能狀態。
(2-b)或者，再生控制器204b亦可於第1狀態4中，於電壓跳變之虞消失時，將強制再生電路210去能化。例如(i)再生控制器204b亦可於轉變為再生狀態4後特定時間τ內，將強制再生電路210設為賦能狀態，於經過特定時間τ後，將強制再生電路210去能化。特定時間τ可藉由實驗或模擬而決定。(ii)或者，再生控制器204b亦可監視線圈電流IL，當自第1輸出OUT1朝向第2輸出OUT2之線圈電流IL充分減少時，將強制再生電路210去能化。再生控制器204b亦可組合該等控制。
繼而，對H橋接電路206之複數個狀態1~6進行說明。於本實施形態中，狀態控制器204a按以下之順序控制H橋接電路206。
(i)第1通電狀態1
MH1=ON、ML1=OFF、MH2=OFF、ML2=ON
OUT1=VDD、OUT2=VSS
(ii)第1PWM(Pulse Width Modulation，脈衝寬度調變)通電狀態2
MH1=ON/OFF之切換、ML1=OFF、MH2=OFF、ML2=ON
(iii)第1再生狀態3
MH1=OFF、ML1=OFF、MH2=OFF、ML2=ON
OUT1=HiZ(高阻抗狀態)、OUT2=VSS
(iv)第2再生狀態4
MH1=OFF、ML1=ON、MH2=OFF、ML2=OFF
OUT1=VSS、OUT2=HiZ
(v)第2PWM通電狀態5
MH1=OFF、ML1=ON、MH2=ON/OFF之切換、ML2=OFF
(vi)第2通電狀態6
MH1=OFF、ML1=ON、MH2=ON、ML2=OFF
OUT1=VSS、OUT2=VDD
(vii)第3PWM通電狀態7
MH1=OFF、ML1=ON、MH2=ON/OFF之切換、ML2=OFF
(viii)第3再生狀態8
MH1=OFF、ML1=ON、MH2=OFF、ML2=OFF
OUT1=VSS、OUT2=HiZ
(ix)第4再生狀態9
MH1=OFF、ML1=OFF、MH2=OFF、ML2=ON OUT1=HiZ(高阻抗狀態)、OUT2=VSS
(x)第4PWM通電狀態10
MH1=ON/OFF之切換、ML1=OFF、MH2=OFF、ML2=ON
以上為馬達驅動裝置200之構成。繼而對其動作進行說明。
為了明確馬達驅動裝置200之優點，對不具有強制再生電路210及電流監視電路208之先前之馬達驅動裝置之動作進行說明。
圖4(a)~(f)係先前之馬達驅動裝置之H橋接電路206之狀態轉變圖。圖5(a)、(b)係先前之馬達驅動裝置之動作波形圖。線圈電流IL與驅動電壓波形VOUT(=VOUT1-VOUT2)之相位關係因霍耳元件104之安裝位置、單相馬達102之種類或性能、電源電壓VDD之大小、單相馬達102之負荷等各種因素而變化。
於圖5(a)中，表示線圈電流IL之相位相對於驅動電壓波形VOUT前進之情形。著眼於圖5(a)之第1再生狀態3。於未產生線圈電流IL之相位延遲之情形時，於零交叉點(t0)之前之第1再生狀態3之期間中，線圈電流IL成為零，其後，電流之方向(極性)反轉。其結果為，於其下一個之第2再生狀態4中，流動有自第2輸出OUT2經由馬達線圈103而朝向第1輸出OUT1之方向之線圈電流IL。於該狀態下，如圖4(d)所示，於包含接地線222、低壓側電晶體ML2之體二極體DL2、馬達線圈103、及低壓側電晶體ML1之路徑114中流動有再生電流，而不會產生電壓之跳變。
繼而，參照圖5(b)，對成為問題之電壓之跳變進行說明。於圖5(b)中，表示線圈電流IL之相位相對於驅動電壓波形VOUT延遲之情形。若線圈電流IL之相位延遲，則於零交叉點(t1)後，線圈電流IL成為零。即，於第2再生狀態4中，亦流動有自第2輸出OUT2經由馬達線圈103而朝向第1輸出OUT1之方向之線圈電流IL。於該狀態下，如圖6(b)所示，再生電流自接地線222經由包含低壓側電晶體ML1、馬達線圈103、及高壓側電晶體MH2之體二極體DH2之路徑112而朝向電源流入，電壓VOUT2較電源電壓VDD更高地跳變。
繼而，對實施形態之馬達驅動裝置200之動作進行說明。
圖6(a)係表示實施形態之馬達驅動裝置200之第2再生狀態4之圖，圖6(b)係表示先前之第2再生狀態4之圖。圖7係實施形態之馬達驅動裝置200之動作波形圖。狀態1~3與圖5(b)相同。
若於時刻t1產生零交叉，則以此為契機，自第1再生狀態3轉變為第2再生狀態4。於線圈電流之相位延遲之情形時，於第2再生狀態4下，亦如圖6(a)所示，線圈電流IL自OUT1朝向OUT2流動。
再生控制器204b若檢測到該狀態，則斷定(assert)賦能信號S2，將強制再生電路210賦能化。藉此，如圖6(a)所示，自接地線222起，形成包含電晶體ML1、馬達線圈103、電晶體MH2之體二極體DH2、電源線220、及強制再生電路210之路徑116，於該路徑116中流通再生電流。藉此，可抑制輸出電壓VOUT2或電源電壓VDD之跳變。
以上為馬達驅動裝置200之動作。
如此，根據實施形態之馬達驅動裝置200，可使欲經由保護二極體212而流入電源之電流經由強制再生電路210而返回接地線222，從而可抑制電源電壓VDD或輸出電壓VOUT2之跳變。
又，如圖3(a)、(b)所示，由於強制再生電路210能以電晶體及電阻(或二極體)之組合構成，因此可容易地積體化於馬達驅動裝置200。因此，於將該等積體化之情形時，與圖1之將齊納二極體108或電容器110外部安裝於驅動裝置200之情形相比可削減電路面積及成本。
本發明涉及到可理解為圖2之方塊圖之各種電路，以下，對具體之構成例進行說明。
圖8係表示馬達驅動裝置200之構成例之電路圖。
電流監視電路208包含第1比較器CMP1、及第2比較器CMP2。第1比較器CMP1係用以檢測剛轉變為第2再生狀態4後之線圈電流IL之方向而設置。
如圖5(a)所示，線圈電流IL之相位超前，於零交叉點t0之前線圈電流IL成為零之情形時，於剛轉變為第2再生狀態4後，第1輸出OUT1之電壓VOUT1變得高於接地電壓(VSS=0V)。相反地，若線圈電流IL之相位延遲，則如圖5(b)所示，於第2再生狀態4下，第1輸出OUT1之電壓VOUT1成為-RON×IL，成為負電壓(<0V)。RON為電晶體ML1之接通電阻。即，藉由監視第1輸出OUT1之電壓VOUT1，而可檢測第2再生狀態4下之電流之方向，因此設置第1比較器CMP1。
第1比較器CMP1將第1輸出OUT1之電壓VOUT1與第1閾值電壓VTH1進行比較。邏輯電路204(再生控制器204b)基於第1比較器CMP1之輸出而對強制再生電路210進行控制(賦能化)。
第1閾值電壓VTH1設定於接地電壓VSS或其附近。第1比較器CMP1之輸出S3a表示VOUT1與VTH1之比較結果。再生控制器204b於自第1通電狀態1向第2通電狀態6之轉變過程中之第2再生狀態4下，當第1輸出OUT1之電壓VOUT1低於第1閾值電壓VTH1時，斷定(assert)賦能信號S2，將強制再生電路210賦能化。
於圖8中，強制再生電路210於再生狀態4中，當電壓之跳變之虞消失時，將強制再生電路210去能化。具體而言，(i)再生控制器204b監視線圈電流IL，當自第1輸出OUT1經由馬達線圈103而朝向第2輸出OUT2之方向之電流IL實質上成為零、或變得充分小時，將強制再生電路210去能化。
第2比較器CMP2係用以檢測強制再生中之線圈電流IL而設置。於第2再生狀態4下，當電流於圖6(a)之路徑116中流動時，第2輸出OUT2之電壓自電源電壓VDD伴隨線圈電流IL之減少而降低。第2比較器CMP2將第2輸出OUT2之電壓VOUT2與第2閾值電壓VTH2進行比較。再生控制器204b基於第2比較器CMP2之輸出S3b而對強制再生電路210進行控制(去能化)。第2閾值電壓VTH2設定於接地電壓VSS與電源電壓 VDD之間。例如第2閾值電壓VTH2可為其等之中點電壓(VDD+VSS)/2，亦可為其附近之電壓。若第2輸出OUT2之電壓低於第2閾值電壓VTH2，即線圈電流IL變小至無電壓之跳變之虞之程度，則再生控制器204b將強制再生電路210去能化。
又，邏輯電路204之狀態控制器204a於強制再生電路210為賦能狀態之區間，使第2輸出OUT2於高阻抗狀態HiZ與接地電壓VSS之間切換。例如，狀態控制器204a使第2輸出OUT2以高阻抗狀態HiZ與接地電壓VSS之時間比率為7：3左右之方式切換。
於第2輸出OUT2為高阻抗狀態HiZ之區間，可藉由強制再生電路210而消耗馬達線圈之能量。又，藉由插入將第2輸出OUT2設為接地電壓VSS之區間，而與將第2輸出OUT2維持為高阻抗之情形相比，可進一步抑制電壓之跳變。又，可根據切換之工作比(時間比率)，調節強制再生電路210之消耗電力與電壓之跳變量之平衡。
根據該構成，可根據線圈電流IL而較佳地控制強制再生電路210之賦能化、去能化。
以上，基於實施形態對本發明進行了說明。該實施形態為例示，業者可理解其等之各構成要素或各處理程序之組合可實現各種變化例，又，此種變化例亦屬於本發明之範圍。以下，對此種變化例進行說明。
(第1變化例)
於實施形態中，於自第1通電狀態1向第2通電狀態6轉變之過程中，對第1輸出OUT1為接地電壓、第2輸出OUT2為高阻抗狀態之第1狀態(第2再生狀態4)下的電壓VOUT2及電源電壓VDD之跳變之抑制進行了說明。
與此同樣地，於自第2通電狀態6返回第1通電狀態1之過程中，在第2輸出OUT2為接地電壓、第1輸出OUT1為高阻抗狀態之第2 狀態(第4再生狀態9)下，亦可能產生電壓VOUT1及電源電壓VDD之跳變。
第1變化例之馬達驅動裝置200a於在第4再生狀態9下，線圈電流IL欲自第2輸出OUT2朝向第1輸出OUT1流動之情形時，藉由將強制再生電路210賦能化，而防止電壓之跳變。
圖9係第1變化例之馬達驅動裝置200a之電路圖。馬達驅動裝置200a除具備圖8之馬達驅動裝置200以外，還具備選擇器(類比多工器)214。選擇器214於賦能信號S2為低位準(0)時、即強制再生電路210為去能狀態下，選擇第1閾值電壓VTH1，於賦能信號S2高位準(1)時、即強制再生電路210為賦能狀態下，選擇第2閾值電壓VTH2。
藉此，使用2個比較器CMP1、CMP2，可較佳地控制2個再生狀態3、4下之強制再生電路210之狀態。
(第2變化例)
H橋接電路206之控制順序並不限定於圖4所示者。
於實施形態中，於PWM通電狀態2下，切換高壓側電晶體MH1，於PWM通電狀態5下，切換高壓側電晶體MH2，但本發明並不限定於此。
圖10(a)~(f)係第2變化例之馬達驅動裝置之H橋接電路206之狀態轉變圖。於該變化例中，於圖10(b)、(e)之PWM通電狀態2'、5'下，切換低壓側電晶體ML1、ML2。又，於圖10(c)之第1再生狀態3'下，電晶體MH2接通，其餘斷開，第1輸出OUT1成為高阻抗狀態，第2輸出OUT2成為電源電壓VDD。於圖10(d)之第2再生狀態4'下，電晶體MH1接通，其餘斷開，第1輸出OUT1成為電源電壓VDD，第2輸出OUT2成為高阻抗狀態。(i)表示電流相位延遲之情形時之電流路徑，(ii)表示電流相位超前之情形時之電流路徑。於自第2通電狀態6'返回第1通電狀態1'之情形時，7'、8'、9'、10'反順序地前進。
於自第1通電狀態1'轉變為第2通電狀態6'之過程中，存在第1輸出OUT1為電源電壓VDD、第2輸出OUT2為高阻抗狀態之第3狀態(第2再生狀態4')。該再生控制器204b於在第2再生狀態4'下，馬達線圈103中流動有自第2輸出OUT2朝向第1輸出OUT1之方向之線圈電流IL之情形時，將強制再生電路210賦能化。
於自第2通電狀態6'轉變為第1通電狀態1'之過程中，存在第2輸出OUT2為電源電壓VDD、第1輸出OUT1為高阻抗狀態之第4狀態(第4再生狀態9')。再生控制器204b於在第4再生狀態9'下，馬達線圈103中流動有自第1輸出OUT1朝向第2輸出OUT2之方向之線圈電流IL之情形時，將強制再生電路210賦能化。
根據該變化例，於在高壓側一側進行PWM控制之順序下，亦可防止電壓之跳變。
或者，作為H橋接電路206之控制順序，亦可省略PWM通電狀態2、5、7、10。又，於PWM通電狀態2、5、7、10下，亦可切換位於對角之開關對之兩者。
(第3變化例)
於第3變化例中，強制再生電路210係以如下方式構成：於其賦能狀態下，使經由H橋接電路206及馬達線圈103而自接地線222流入電源線220之電流回流至馬達線圈103之一端，以代替回流至接地線222。圖11(a)、(b)係變化例之強制再生電路210之電路圖。強制再生電路210a於第1狀態4下回流至馬達線圈103之一端(OUT1)。強制再生電路210b於第2狀態9下回流至馬達線圈103之另一端(OUT2)。
於圖11(b)之構成中，將高壓側電晶體MH1、MH2亦用作強制再生電路210。圖11(a)之強制再生電路210a之賦能狀態與高壓側電晶體MH1較弱地接通之狀態對應。又，圖11(b)之強制再生電路210b之賦能狀態與高壓側電晶體MH2較弱地接通之狀態對應。再生控制器204b 於將強制再生電路210a賦能化時，將電晶體MH1之閘極源極間電壓VGS設定為適當之位準，將接通電阻設為較佳之位準。又，再生控制器204b於將強制再生電路210b賦能化時，將電晶體MH2之閘極源極間電壓VGS設定為適當之位準，將接通電阻設為較佳之位準。
最後，對馬達驅動裝置200之用途進行說明。圖12係具備冷卻裝置510之電腦之立體圖。冷卻裝置510具備作為單相馬達102之風扇馬達、及圖2之馬達驅動裝置200。電腦500具備殼體502、CPU504、母板506、散熱片508、及複數個冷卻裝置510。
CPU504安裝於母板506上。散熱片508密接於CPU504之上表面。冷卻裝置510_1係與散熱片508對向地設置，對散熱片508吹附空氣。冷卻裝置510_2設置於殼體502之背面，對殼體502之內部送入外部之空氣。
冷卻裝置2除可搭載於圖12之電腦500以外，還可搭載於工作站、筆記型電腦、電視、冰箱等各種電子機器。
又，本實施形態之驅動裝置2之用途並不限定於風扇馬達之驅動，還可用於其他各種馬達之驅動。
基於實施形態，使用具體用語對本發明進行了說明，但實施形態僅表示本發明之原理、應用，對於實施形態，於不脫離申請專利範圍所規定之本發明之思想之範圍內，允許有多種變化例或配置之變更。

Claims (24)

  1. 一種馬達驅動裝置，其特徵在於：其係驅動單相馬達者，且具備：H橋接電路，其接收電源電壓及接地電壓，並且於其第1輸出與第2輸出之間連接上述單相馬達之馬達線圈；邏輯電路，其使上述H橋接電路依照特定之順序於複數個狀態之間轉變；及強制再生電路，其構成為可切換為賦能、去能狀態，且於賦能狀態下，使經由H橋接電路及馬達線圈而自接地線流入電源線之電流回流至接地線；其中上述複數個狀態包含：上述第1輸出為上述接地電壓、上述第2輸出為高阻抗狀態之第1狀態；上述邏輯電路於在上述第1狀態下，上述馬達線圈中流通有自上述第1輸出朝向上述第2輸出之方向之線圈電流的情形時，將上述強制再生電路賦能化；上述邏輯電路於上述強制再生電路為賦能狀態之區間，使上述第2輸出於高阻抗狀態與上述接地電壓之間切換。
  2. 如請求項1之馬達驅動裝置，其中上述複數個狀態進而包含：上述第2輸出為上述接地電壓、上述第1輸出為高阻抗狀態之第2狀態；且上述邏輯電路於在上述第2狀態下，上述馬達線圈中流通有自上述第2輸出朝向上述第1輸出之方向之線圈電流的情形時，將上述強制再生電路賦能化。
  3. 如請求項1之馬達驅動裝置，其中上述邏輯電路至少依序轉變為以下狀態：(i)將上述第1輸出設為上述電源電壓，且將上述第2輸出設為上述接地電壓之第1通電狀態；(ii)將上述第1輸出設為高阻抗狀態，且將上述第2輸出設為上述接地電壓之第1再生狀態；(iii)將上述第1輸出設為上述接地電壓，且將上述第2輸出設為高阻抗狀態之第2再生狀態；(iv)將上述第1輸出設為上述接地電壓，且將上述第2輸出設為上述電源電壓之第2通電狀態；(v)將上述第1輸出設為上述接地電壓，且將上述第2輸出設為高阻抗狀態之第3再生狀態；及(vi)將上述第1輸出設為高阻抗狀態，且將上述第2輸出設為上述接地電壓之第4再生狀態；且上述邏輯電路(a)於在上述第2再生狀態下，流動有自上述第1輸出經由上述馬達線圈而朝向上述第2輸出之方向之電流的情形時，將上述強制再生電路賦能化，(b)於在上述第4再生狀態下，流動有自上述第2輸出經由上述馬達線圈而朝向上述第1輸出之方向之電流的情形時，將上述強制再生電路賦能化。
  4. 一種馬達驅動裝置，其特徵在於：其係驅動單相馬達者，且具備：H橋接電路，其接收電源電壓及接地電壓，並且於其第1輸出與第2輸出之間連接上述單相馬達之馬達線圈；邏輯電路，其使上述H橋接電路依照特定之順序於複數個狀態之間轉變；強制再生電路，其構成為可切換為賦能、去能狀態，且於賦能狀態下，使經由H橋接電路及馬達線圈而自接地線流入電源線之電流回流至接地線；及電流監視電路，該電流監視電路檢測流通於上述馬達線圈中之線圈電流之方向或相位；其中上述邏輯電路基於上述電流監視電路之輸出而控制上述強制再生電路；上述電流監視電路包含將上述第1輸出之電壓與第1閾值電壓進行比較之第1比較器；且上述邏輯電路基於上述第1比較器之輸出而控制上述強制再生電路。
  5. 如請求項4之馬達驅動裝置，其中上述第1閾值電壓設定為接地電壓或其附近；且上述邏輯電路於上述第1輸出之電壓低於上述第1閾值電壓時，將上述強制再生電路賦能化。
  6. 如請求項4之馬達驅動裝置，其中上述電流監視電路進而包含將上述第2輸出之電壓與第2閾值電壓進行比較之第2比較器；且上述邏輯電路基於上述第2比較器之輸出而控制上述強制再生電路。
  7. 如請求項6之馬達驅動裝置，其中上述第2閾值電壓設定為上述接地電壓與上述電源電壓之間；且若上述第2輸出之電壓低於上述第2閾值電壓，則上述邏輯電路將上述強制再生電路去能化。
  8. 如請求項7之馬達驅動裝置，其中上述第2閾值電壓設定為上述接地電壓與上述電源電壓之實質上中點。
  9. 如請求項1、2、4至8中任一項之馬達驅動裝置，其中上述複數個狀態包含：上述第1輸出為上述電源電壓、上述第2輸出為高阻抗狀態之第3狀態；且上述邏輯電路於在上述第3狀態下，上述馬達線圈中流通有自上述第2輸出朝向上述第1輸出之方向之線圈電流的情形時，將上述強制再生電路賦能化。
  10. 如請求項9之馬達驅動裝置，其中上述複數個狀態包含：上述第2輸出為上述電源電壓、上述第1輸出為高阻抗狀態之第4狀態；且上述邏輯電路於在上述第4狀態下，上述馬達線圈中流通有自上述第1輸出朝向上述第2輸出之方向之線圈電流的情形時，將上述強制再生電路賦能化。
  11. 如請求項1、2、4至8中任一項之馬達驅動裝置，其中上述邏輯電路於上述強制再生電路為賦能狀態期間，若上述馬達線圈中流動之線圈電流減少至特定量，則將上述強制再生電路去能化。
  12. 如請求項1、2、4至8中任一項之馬達驅動裝置，其中上述邏輯電路於上述強制再生電路成為賦能狀態且經過特定時間後將上述強制再生電路去能化。
  13. 如請求項1、2、4至8中任一項之馬達驅動裝置，其中上述強制再生電路包含設置於上述電源線與上述接地線之間之電晶體。
  14. 如請求項13之馬達驅動裝置，其中上述強制再生電路於上述電源線與上述接地線之間進而包含與上述電晶體串聯設置之電阻。
  15. 如請求項13之馬達驅動裝置，其中上述強制再生電路於上述電源線與上述接地線之間進而包含與上述電晶體串聯設置之二極體。
  16. 如請求項1、2、4至8中任一項之馬達驅動裝置，其中上述強制再生電路之賦能狀態下之阻抗高於上述H橋接電路之電流路徑之阻抗。
  17. 如請求項1、2、4至8中任一項之馬達驅動裝置，其中上述強制再生電路係以如下方式構成：使賦能狀態下經由上述H橋接電路及上述馬達線圈而自接地線流入電源線之電流回流至上述馬達線圈之一端，以代替回流至上述接地線。
  18. 如請求項1、2、4至8中任一項之馬達驅動裝置，其一體積體化於一個半導體基板。
  19. 一種馬達驅動裝置，其特徵在於：其係驅動單相馬達者，且具備：H橋接電路，其接收電源電壓及接地電壓，並且於其第1輸出與第2輸出之間連接上述單相馬達之馬達線圈；邏輯電路，其使上述H橋接電路依照特定之順序於複數個狀態之間轉變；及強制再生電路，其構成為可切換為賦能、去能狀態，且於賦能狀態下，使經由H橋接電路及馬達線圈而自接地線流入電源線之電流回流至接地線；其中上述邏輯電路於上述強制再生電路為賦能狀態期間，若上述馬達線圈中流動之線圈電流減少至特定量，則將上述強制再生電路去能化。
  20. 一種馬達驅動裝置，其特徵在於：其係驅動單相馬達者，且具備：H橋接電路，其接收電源電壓及接地電壓，並且於其第1輸出與第2輸出之間連接上述單相馬達之馬達線圈；邏輯電路，其使上述H橋接電路依照特定之順序於複數個狀態之間轉變；及強制再生電路，其構成為可切換為賦能、去能狀態，且於賦能狀態下，使經由H橋接電路及馬達線圈而自接地線流入電源線之電流回流至接地線；其中上述邏輯電路於上述強制再生電路成為賦能狀態且經過特定時間後將上述強制再生電路去能化。
  21. 一種馬達驅動裝置，其特徵在於：其係驅動單相馬達者，且具備：H橋接電路，其接收電源電壓及接地電壓，並且於其第1輸出與第2輸出之間連接上述單相馬達之馬達線圈；邏輯電路，其控制上述H橋接電路；強制再生電路，其構成為可切換為賦能、去能狀態，且於賦能狀態下，使經由H橋接電路及馬達線圈而自接地線流入電源線之電流回流至接地線；第1比較器，其將上述第1輸出之電壓與第1閾值電壓進行比較；及第2比較器，其將上述第2輸出之電壓與第2閾值電壓進行比較；且上述邏輯電路係以至少依序轉變為以下狀態之方式構成：(i)將上述第1輸出設為上述電源電壓，且將上述第2輸出設為上述接地電壓之第1通電狀態；(ii)將上述第1輸出設為高阻抗狀態，且將上述第2輸出設為上述接地電壓之第1再生狀態；(iii)將上述第1輸出設為上述接地電壓，且將上述第2輸出設為高阻抗狀態之第2再生狀態；(iv)將上述第1輸出設為上述接地電壓，且將上述第2輸出設為上述電源電壓之第2通電狀態；(v)將上述第1輸出設為上述接地電壓，且將上述第2輸出設為上述高阻抗狀態之第3再生狀態；及(vi)將上述第1輸出設為高阻抗狀態，且將上述第2輸出設為上述接地電壓之第4再生狀態；且上述強制再生電路(a)於上述第2再生狀態下，根據上述第1比較器之輸出而成為賦能狀態，根據上述第2比較器之輸出而成為去能狀態，(b)於上述第4再生狀態下，根據上述第2比較器之輸出而成為賦能狀態，根據上述第1比較器之輸出而成為去能狀態。
  22. 一種冷卻裝置，其特徵在於具備：風扇馬達；霍耳元件，其產生表示上述風扇馬達之轉子之位置之一對霍爾信號；及如請求項1至21中任一項之馬達驅動裝置，其基於上述一對霍爾信號而驅動上述風扇馬達。
  23. 一種電子機器，其特徵在於具備：處理器；風扇馬達，其係與上述處理器對向地設置；霍耳元件，其產生表示上述風扇馬達之轉子之位置之一對霍爾信號；及如請求項1至21中任一項之馬達驅動裝置，其基於上述一對霍爾信號而驅動上述風扇馬達。
  24. 一種馬達驅動方法，其特徵在於：其係單相馬達之驅動方法，且具備以下步驟：設置H橋接電路，該H橋接電路接收電源電壓及接地電壓，並且於其第1輸出與第2輸出之間連接上述單相馬達之馬達線圈；設置強制再生電路，該強制再生電路構成為可切換為賦能、去能狀態，且於上述賦能狀態下，使經由H橋接電路及馬達線圈而自接地線流入電源線之電流回流至接地線；至少依序轉變為以下狀態：(i)將上述第1輸出設為上述電源電壓，且將上述第2輸出設為上述接地電壓之第1通電狀態；(ii)將上述第1輸出設為高阻抗狀態，且將上述第2輸出設為上述接地電壓之第1再生狀態；(iii)將上述第1輸出設為上述接地電壓，且將上述第2輸出設為高阻抗狀態之第2再生狀態，(iv)將上述第1輸出設為上述接地電壓，且將上述第2輸出設為上述電源電壓之第2通電狀態；(v)將上述第1輸出設為上述接地電壓，且將上述第2輸出設為上述高阻抗狀態之第3再生狀態；及(vi)將上述第1輸出設為高阻抗狀態，且將上述第2輸出設為上述接地電壓之第4再生狀態；於上述第2再生狀態下，當上述第1輸出之電壓低於第1閾值電壓時，將上述強制再生電路設為上述賦能狀態；於上述第2再生狀態下，若上述第2輸出之電壓為低於第2閾值電壓，則將上述強制再生電路設為上述去能狀態；於上述第4再生狀態下，當上述第2輸出之電壓低於上述第1閾值電壓時，將上於述強制再生電路設為上述賦能狀態；及於上述第4再生狀態下，若上述第1輸出之電壓為低於上述第2閾值電壓，則將上述強制再生電路設為上述去能狀態。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9947490B2 (en) * 2015-10-29 2018-04-17 uBeam Inc. Electrical circuit switching
JP6616162B2 (ja) * 2015-11-10 2019-12-04 株式会社ミツバ 回転電機制御システム
TWI571025B (zh) * 2016-01-21 2017-02-11 旺玖科技股份有限公司 負電壓保護系統
CN107659219B (zh) * 2016-07-26 2020-02-14 台达电子工业股份有限公司 风扇马达刹车装置及其控制方法
EP3602771A1 (en) * 2017-03-29 2020-02-05 QM Power Inc. Multispeed alternating current motor
CN107976629A (zh) * 2017-12-25 2018-05-01 深圳市巴丁微电子有限公司 一种电机电流流向的检测方法及装置
FR3081269B1 (fr) * 2018-05-17 2020-05-22 Sonceboz Automotive Sa Ensemble mecatronique pour l'entrainement ou le positionnement d'un organe exterieur
EP3832879B1 (en) * 2019-12-03 2023-03-22 Melexis Bulgaria Ltd. Control of a single coil bldc motor
CN110995078A (zh) * 2019-12-23 2020-04-10 江苏雷利电机股份有限公司 一种电机驱动电路和电机驱动控制方法
JP2023058754A (ja) * 2020-02-27 2023-04-26 ニデックアドバンスドモータ株式会社 モータ駆動装置
EP3961906A1 (en) * 2020-09-01 2022-03-02 Melexis Bulgaria Ltd. Braking of single coil bldc motors
TWI794805B (zh) * 2021-05-05 2023-03-01 致新科技股份有限公司 馬達單元及其馬達控制器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0560189U (ja) * 1992-01-18 1993-08-06 日新電機株式会社 電圧型インバータの回生電力吸収回路の制御装置
TW200707895A (en) * 2005-07-04 2007-02-16 Rohm Co Ltd Semiconductor integrated circuit device
JP2007116764A (ja) * 2005-10-18 2007-05-10 Rohm Co Ltd モータ駆動装置、ロック保護方法およびそれを用いた冷却装置
CN101277085A (zh) * 2007-03-29 2008-10-01 松下电器产业株式会社 电动机驱动装置
US7889977B2 (en) * 2007-12-18 2011-02-15 Minebea Co., Ltd. Single output H-bridge drive

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007066625A1 (ja) * 2005-12-06 2007-06-14 Rohm Co., Ltd. モータ駆動回路、方法およびそれを用いた冷却装置
JP4809046B2 (ja) 2005-12-06 2011-11-02 ローム株式会社 モータ駆動回路およびそれを用いた冷却装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0560189U (ja) * 1992-01-18 1993-08-06 日新電機株式会社 電圧型インバータの回生電力吸収回路の制御装置
TW200707895A (en) * 2005-07-04 2007-02-16 Rohm Co Ltd Semiconductor integrated circuit device
JP2007116764A (ja) * 2005-10-18 2007-05-10 Rohm Co Ltd モータ駆動装置、ロック保護方法およびそれを用いた冷却装置
CN101277085A (zh) * 2007-03-29 2008-10-01 松下电器产业株式会社 电动机驱动装置
US7889977B2 (en) * 2007-12-18 2011-02-15 Minebea Co., Ltd. Single output H-bridge drive

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