TWI738477B - 緩啟動電路 - Google Patents

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Abstract

一種緩啟動電路可應用於一馬達控制器。該緩啟動電路具有一控制器、一計數單元、一數位至類比轉換器、一電流偵測單元、以及一比較器。該緩啟動電路使用複數個限電流值以達到一最大輸出功率且可避免一馬達線圈的損毀。

Description

緩啟動電路
本發明係關於一種緩啟動電路，特別是關於一種可應用於馬達控制器之緩啟動電路。
一般馬達控制器會根據一脈寬調變(Pulse Width Modulation)信號用以驅動一馬達線圈。當系統開始供電至馬達控制器時，脈寬調變信號會具有一起始工作週期(Duty Ratio)。隨著時間增加而慢慢增加工作週期，藉此控制流經馬達線圈的電流，以避免馬達線圈因起始電流過大而損毀。然而此方法無法確定流經馬達線圈的電流是否超過一限電流值，因而無法達到最佳輸出功率。
有鑑於前述問題，本發明之目的在於提供一種緩啟動電路可應用於一馬達控制器。
依據本發明提供該緩啟動電路。該緩啟動電路具有一控制器、一計數單元、一數位至類比轉換器、一電流偵測單元、以及一比較器。該緩啟動電路使用複數個限電流值以達到一最大輸出功率且可避免一馬達線圈的損毀。
10:馬達控制器
100:開關電路
110:前置驅動器
120:緩啟動電路
101:第一電晶體
102:第二電晶體
103:第三電晶體
104:第四電晶體
Vm:電壓源
GND:地面電位
L:馬達線圈
O1:第一端點
O2:第二端點
IL:驅動電流
121:控制器
122:計數單元
123:數位至類比轉換器
124:電流偵測單元
125:比較器
V1:第一電壓
V2:第二電壓
DATA:N位元數位信號
Vp:脈寬調變信號
Vc:控制信號
T1-T63:時間
I1-I64:限電流值
第1圖係本發明一實施例之馬達控制器與緩啟動電路之示意圖。
第2圖係本發明一實施例之時序圖。
下文中之說明將使本發明之目的、特徵、與優點更明顯。茲將參考圖式詳細說明依據本發明之較佳實施例。
第1圖係本發明一實施例之馬達控制器10與緩啟動電路120之示意圖。馬達控制器10係用以驅動一馬達，其中馬達具有一馬達線圈L。馬達線圈L具有一第一端點O1與一第二端點O2。馬達控制器10具有一開關電路100與一前置驅動器110。開關電路100具有一第一電晶體101、一第二電晶體102、一第三電晶體103、以及一第四電晶體104，用以供應一驅動電流IL至馬達線圈L。第一電晶體101耦合至一電壓源Vm與第一端點O1而第二電晶體102耦合至第一端點O1與一地面電位GND。第三電晶體103耦合至電壓源Vm與第二端點O2而第四電晶體104耦合至第二端點O2與地面電位GND。第一電晶體101、第二電晶體102、第三電晶體103、以及第四電晶體104可為一P型金氧半電晶體或一N型金氧半電晶體。於第1圖中，第一電晶體101與第三電晶體103係以兩P型金氧半電晶體為例。第二電晶體102與第四電晶體104係以兩N型金氧半電晶體為例。前置驅動器110係用以控制第一電晶體101、第二電晶體102、第三電晶體103、以及第四電晶體104之開關情形。
緩啟動電路120具有一控制器121、一計數單元122、一數位至類比轉換器123、一電流偵測單元124、以及一比較器125。電流偵測單元124耦合至第一端點O1與第二端點O2，用以偵測驅動電流IL且產生一第一電壓V1至比較器125。計數單元122為一N位元之計數器，用以產生一N位元數位信號DATA至數 位至類比轉換器123，其中N
Figure 109129083-A0305-02-0006-3
1，例如是1、2...10等正整數，但不限定於此。相同地，數位至類比轉換器123為一N位元之數位至類比轉換器123，用以產生一第二電壓V2至比較器125。比較器125藉由比較第一電壓V1與第二電壓V2，用以產生一控制信號Vc至控制器121。控制器121根據控制信號Vc以產生一脈寬調變信號Vp至前置驅動器110，其中脈寬調變信號Vp具有一工作週期。
第2圖係本發明一實施例之時序圖。舉例而言，當計數單元122為6位元之計數器且數位至類比轉換器123為6位元之數位至類比轉換器123時，可用以產生63個時間(T1-T63)與64個限電流值(I1-I64)以達到緩啟動之效果。其中，6位元數位信號DATA係用以分別代表63個時間(T1-T63)，且第二電壓V2具有64個電壓位準(VL1-VL64)用以分別代表64個限電流值(I1-I64)。
當系統開始供電至馬達控制器10時，控制器121逐漸增加工作週期以驅動馬達線圈L。於時間T1內，若第一電壓V1大於第二電壓V2時，代表驅動電流IL達到限電流值I1，此時控制信號Vc為一高位準H以通知控制器121減少工作週期。經過一段時間後，控制器121會再次開始增加工作週期，若第一電壓V1又大於第二電壓V2時，控制器121將再減少工作週期。如第2圖所示，於時間T1內驅動電流IL之波形在限電流值I1附近呈現一鋸齒狀之震盪。此時，第二電壓V2具有電壓位準VL1。
於時間T1時，數位至類比轉換器123增加第二電壓V2以代表限電流值I2。於時間T1至T2之間，若第一電壓V1大於第二電壓V2時，代表驅動電流IL達到限電流值I2，此時控制信號Vc為高位準H以通知控制器121減少工作週期。經過一段時間後，控制器121會再次開始增加工作週期，若第一電壓V1又大於第二電壓V2時，控制器121將再減少工作週期。如第2圖所示，於時間T1至T2之間驅動電流IL之波形在限電流值I2附近呈現一鋸齒狀之震盪。此時，第二電壓V2具有電壓位準VL2。
同理，於時間T2時，數位至類比轉換器123增加第二電壓V2以代表限電流值I3。於時間T2至T3之間，若第一電壓V1大於第二電壓V2時，代表驅動電流IL達到限電流值I3，此時控制信號Vc為高位準H以通知控制器121減少工作週期。經過一段時間後，控制器121會再次開始增加工作週期，若第一電壓V1又大於第二電壓V2時，控制器121將再減少工作週期。如第2圖所示，於時間T2至T3之間驅動電流IL之波形在限電流值I3附近呈現一鋸齒狀之震盪。此時，第二電壓V2具有電壓位準VL3。據此類推，於時間T3後之電路操作就不再贅述。
此外，本發明之計數單元122不限於上述6位元之計數器，數位至類比轉換器123不限於上述6位元之數位至類比轉換器123。限電流值亦不限於上述64個，舉例而言，緩啟動電路120可藉由M個限電流值以改變該工作週期，M
Figure 109129083-A0305-02-0007-4
3且為正整數。於另一實施例中，計數單元122為4位元之計數器且數位至類比轉換器123為4位元之數位至類比轉換器123時，可用以產生15個時間(T1-T15)與16個限電流值(I1-I16)以達到緩啟動之效果。其中，4位元數位信號DATA係用以代表15個時間(T1-T15)，且第二電壓V2具有16個電壓位準(VL1-VL16)以代表16個限電流值(I1-I16)。因此，依據不同的應用可設計不同的N值，用以產生2N個限電流值(I1-I2N)以改變工作週期並達到緩啟動之目的。
本發明之緩啟動電路120可應用於一單相馬達或一多相馬達。此外，本發明可適用於有電感性的致動器，例如無刷馬達、直流馬達、音圈馬達、或電磁致動器。本發明之緩啟動電路120使用複數個限電流值以達到一最大輸出功率且可避免馬達線圈L的損毀。
雖然本發明業已藉由較佳實施例作為例示加以說明，應瞭解者為：本發明不限於此被揭露的實施例。相反地，本發明意欲涵蓋對於熟習此項技藝之人士而言係明顯的各種修改與相似配置。因此，申請專利範圍應根據最廣的詮釋，以包含所有此類修改與相似配置。
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。
10:馬達控制器
100:開關電路
110:前置驅動器
120:緩啟動電路
101:第一電晶體
102:第二電晶體
103:第三電晶體
104:第四電晶體
Vm:電壓源
GND:地面電位
L:馬達線圈
O1:第一端點
O2:第二端點
IL:驅動電流
121:控制器
122:計數單元
123:數位至類比轉換器
124:電流偵測單元
125:比較器
V1:第一電壓
V2:第二電壓
DATA:N位元數位信號
Vp:脈寬調變信號
Vc:控制信號

Claims (15)

  1. 一種緩啟動電路，該緩啟動電路應用於一馬達控制器，該馬達控制器具有一開關電路與一前置驅動器以供應一驅動電流至一馬達線圈，該馬達線圈具有一第一端點與一第二端點，該緩啟動電路包含：一電流偵測單元，耦合至該開關電路用以偵測該驅動電流；以及一控制器，耦合至一控制信號以產生一脈寬調變信號至該前置驅動器，其中該脈寬調變信號具有一工作週期，該緩啟動電路係應用於一單相馬達或一多相馬達，且該緩啟動電路藉由複數個限電流值以改變該工作週期。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之緩啟動電路，其中該電流偵測單元耦合至該第一端點與該第二端點。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之緩啟動電路，其中該緩啟動電路更包含一比較器，且該電流偵測單元產生一第一電壓至該比較器。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之緩啟動電路，其中該緩啟動電路更包含一數位至類比轉換器，該數位至類比轉換器用以產生一第二電壓至該比較器。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之緩啟動電路，其中該比較器藉由比較該第一電壓與該第二電壓，用以產生該控制信號。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之緩啟動電路，其中該緩啟動電路更包含一計數單元，該計數單元用以產生一數位信號至該數位至類比轉換器。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之緩啟動電路，其中該數位至類比轉換器為一N位元之數位至類比轉換器，且N=4或6。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之緩啟動電路，其中該計數單元為一N位元之計數器，且N=4或6。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之緩啟動電路，其中該數位信號為一N位元之數位信號，且N=4或6。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之緩啟動電路，其中該第二電壓具有複數個電壓位準。
  11. 如申請專利範圍第6項所述之緩啟動電路，其中當該第一電壓大於該第二電壓時，該控制器會減少該工作週期。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之緩啟動電路，其中該緩啟動電路藉由一第一限電流值與一第二限電流值以改變該工作週期，該驅動電流之波形在該第二限電流值附近呈現一鋸齒狀之震盪。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之緩啟動電路，其中該緩啟動電路藉由一第一限電流值、一第二限電流值、以及一第三限電流值以改變該工作週期，該驅動電流之波形在該第三限電流值附近呈現一鋸齒狀之震盪。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之緩啟動電路，其中該緩啟動電路藉 由該些限電流值以達到一最大輸出功率。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之緩啟動電路，其中該緩啟動電路藉由該些限電流值以避免該馬達線圈之損毀。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7315160B2 (en) * 2004-07-27 2008-01-01 Silicon Laboratories Inc. Non linear controlled power supply with a linear soft start operation
JP4771032B2 (ja) * 2001-03-15 2011-09-14 富士電機株式会社 ブラシレスモータの制御装置
CN103036484A (zh) * 2011-10-09 2013-04-10 晶致半导体股份有限公司 具有马达开电缓启动与锁死缓启动的马达驱动装置
US8853980B2 (en) * 2011-08-17 2014-10-07 Niko Semiconductor Co., Ltd. Soft-switching control circuit for DC motor
TWM523252U (zh) * 2016-01-27 2016-06-01 萬來儀 發光二極體燈管緩啟動感應裝置
TWM536372U (zh) * 2016-07-04 2017-02-01 漢穎科技股份有限公司 具有多階式軟啟動功能的電源供應裝置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4771032B2 (ja) * 2001-03-15 2011-09-14 富士電機株式会社 ブラシレスモータの制御装置
US7315160B2 (en) * 2004-07-27 2008-01-01 Silicon Laboratories Inc. Non linear controlled power supply with a linear soft start operation
US8853980B2 (en) * 2011-08-17 2014-10-07 Niko Semiconductor Co., Ltd. Soft-switching control circuit for DC motor
CN103036484A (zh) * 2011-10-09 2013-04-10 晶致半导体股份有限公司 具有马达开电缓启动与锁死缓启动的马达驱动装置
TWM523252U (zh) * 2016-01-27 2016-06-01 萬來儀 發光二極體燈管緩啟動感應裝置
TWM536372U (zh) * 2016-07-04 2017-02-01 漢穎科技股份有限公司 具有多階式軟啟動功能的電源供應裝置

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