專利名稱：直流無刷馬達(dá)的驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種直流無刷馬達(dá)的驅(qū)動電路，特別是關(guān)于利用一尖波 電流抑制回路抑制 一 驅(qū)動電路換相時產(chǎn)生的尖波電流，以增加電路操作 的穩(wěn)定性的直流無刷馬達(dá)的驅(qū)動電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有直流無刷馬達(dá)的驅(qū)動電路，請參照圖1所示，其包含一電源端
91、 一穩(wěn)壓電路92、 一馬達(dá)線圈93、 一霍爾元件94、控制單元95及一 驅(qū)動單元96。該電源端91供應(yīng)一直流電壓予該霍爾元件94及控制單元 95,并透過該穩(wěn)壓電路92提供一穩(wěn)定的直流電壓予該馬達(dá)線圈93。該馬 達(dá)線圈93連接該驅(qū)動單元96。該霍爾元件94的二輸出腳941及942連 接該控制單元95對應(yīng)的控制腳951及952，以便該霍爾元件94將所感應(yīng) 到的轉(zhuǎn)子(未繪示)的磁極位置，轉(zhuǎn)換成二互為相反的輸出邏輯信號予 該控制單元95。該控制單元95的二控制腳951及952連接至該驅(qū)動單元 96的二晶體管Ql及Q2的基極，該控制單元95可將該霍爾元件94的輸 出信號轉(zhuǎn)換成一互為相反的控制邏輯信號，并透過該控制腳951及952 控制該晶體管Ql及Q2形成導(dǎo)通(0N)與關(guān)閉(OFF)互為相反的邏輯狀 態(tài)，例如將該晶體管Ql操作成導(dǎo)通；而另一晶體管Q2操作成關(guān)閉狀態(tài)， 進(jìn)而控制該馬達(dá)線圏93的電流。
一般而言，上述現(xiàn)有的電路具有下列缺點(diǎn)，例如由于該晶體管Ql 及Q2的元件特性(即導(dǎo)通速度大于關(guān)閉速度)，使該晶體管Ql及Q2的 基極接收該互為相反的控制邏輯信號時，會使該晶體管造成延遲關(guān)閉， 此時，該二晶體管Ql及Q2發(fā)生同時導(dǎo)通，因此會產(chǎn)生換相時的尖波電 流，如圖2所示，該尖波電流的值會比正常操作的額定電流大許多，且 頻率甚高，因此該尖波電流將大幅降低電路操作的穩(wěn)定性，甚至引起電磁干擾等問題，而使靈敏度較高的元件(例如微控制器)產(chǎn)生誤動作， 以及元件的破壞?；谏鲜鲈?，有必要進(jìn)一步改良上述現(xiàn)有直流無刷 馬達(dá)的驅(qū)動電3各。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明針對上述的缺點(diǎn)，本發(fā)明的主要目的是提供一種直 流無刷馬達(dá)的驅(qū)動電路，其是利用 一 尖波電流抑制回路抑制 一 驅(qū)動電路 換相時產(chǎn)生的尖波電流，使得本發(fā)明具有提升電路操作的穩(wěn)定性的功效。
本發(fā)明的次要目的是提供一種直流無刷馬達(dá)的驅(qū)動電路，其是利用一 尖波電流抑制回路抑制 一 驅(qū)動電路換相時產(chǎn)生的尖波電流，使得本發(fā)明 具有降低產(chǎn)品不合格率的功效。
根據(jù)本發(fā)明的直流無刷馬達(dá)的驅(qū)動電路，其包含一驅(qū)動單元及一尖波 電流抑制回路。該驅(qū)動單元包括一霍爾傳感器、 一信號轉(zhuǎn)換器、 一第一
晶體管及一第二晶體管；該尖波電流抑制回路具有一第一輔助晶體管及 一第二輔助晶體管，該第 一輔助晶體管及第二輔助晶體管的導(dǎo)通或關(guān)閉 分別與該驅(qū)動級控制電路的第一晶體管及第二晶體管的導(dǎo)通或關(guān)閉呈相 反的邏輯狀態(tài)。借此，該尖波電流抑制回路可抑制該馬達(dá)換相時產(chǎn)生的 尖波電流。
本發(fā)明的直流無刷馬達(dá)的驅(qū)動電路，其利用 一尖波電流抑制回路將一 驅(qū)動電路內(nèi)操作于關(guān)閉狀態(tài)的晶體管強(qiáng)迫接地，因此能確保該驅(qū)動電路 內(nèi)的二晶體管不會同時發(fā)生導(dǎo)通的狀態(tài)，進(jìn)而能提升電路操作的穩(wěn)定性。
再者，能有效避免其它元件遭受破壞而損毀，進(jìn)而降低產(chǎn)品不合格率。
圖h現(xiàn)有直流無刷馬達(dá)的驅(qū)動電路的電路圖。
圖2:現(xiàn)有直流無刷馬達(dá)的驅(qū)動電路換相電流的波形圖。
圖3:本發(fā)明較佳實(shí)施例的直流無刷馬達(dá)的驅(qū)動電路的電路圖。圖4:本發(fā)明較佳實(shí)施例的直流無刷馬達(dá)的驅(qū)動電路換相電流的波形
主要元件符號說明
1電源端2穩(wěn)壓電^各
21電容器22電容器
3馬達(dá)線圈31第一繞組
32第二繞組4驅(qū)動單元
41霍爾傳感器42信號轉(zhuǎn)換器
43第一晶體管431控制端
432第一端點(diǎn)433第二端點(diǎn)
44第二晶體管441控制端
442第一端點(diǎn)443第二端點(diǎn)
尖波電流抑制回^各51第一輔助晶體管
511輔助控制端512第一輔助端點(diǎn)
513第二輔助端點(diǎn)52第二輔助晶體管
521輔助控制端522第一輔助端點(diǎn)
523第二輔助端點(diǎn)91電源端
92穩(wěn)壓電3各93馬達(dá)線圈
94霍爾元件941輸出腳
942輸出腳95控制單元
951控制腳952控制腳
96驅(qū)動單元Dl阻隔二極體
D2阻隔二極體Ql晶體管
Q2晶體管
具體實(shí)施例方式
為讓本發(fā)明的上述及其他目的、特征及優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉
本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下
請參照圖3所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例的直流無刷馬達(dá)的驅(qū)動電路是包 含一電源端1、 一穩(wěn)壓電路2、 一馬達(dá)線圈3、 一驅(qū)動單元4及一尖波電 流抑制回路5 。該電源端1連接一 直流電壓，以便提供電源予該驅(qū)動單元 4,以及透過該穩(wěn)壓電路2提供至該馬達(dá)線圈3。該馬達(dá)線圈3可通過該 驅(qū)動單元進(jìn)行電流的控制。該尖波電流抑制回路5可抑制該馬達(dá)換相時
動的i兌明。
請再參照圖3所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例的驅(qū)動電路的電源端l是透過 二阻隔二極體Dl及D2供應(yīng)該直流電壓予該馬達(dá)線圈3及驅(qū)動單元4。借 此，可防止反向電流沿著該馬達(dá)線圈3及驅(qū)動單元4々赍入電源端1，而影 響電源品質(zhì)。
請再參照圖3所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例的驅(qū)動電路的穩(wěn)壓電路2是由 二個電容器21及22所構(gòu)成，其并聯(lián)連接于該電源端1及馬達(dá)線圈3之 間，其作用可消除線路中所產(chǎn)生的紋波，進(jìn)而增加直流電壓供應(yīng)的穩(wěn)定性。
請再參照圖3所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例的驅(qū)動電路的馬達(dá)線圈3依據(jù) 一兩相馬達(dá)的驅(qū)動形態(tài)的設(shè)計方式，包含一第一繞組31及一第二繞組32, 該第一繞組31的一端及第二繞組32的一端并聯(lián)連"l妄，且共同并聯(lián)于該 穩(wěn)壓電路2 ，并且串聯(lián)該阻隔二才及體Dl及電源端1 。
請再參照圖3所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例的驅(qū)動電路的驅(qū)動單元4包括 一霍爾傳感器41、 一信號轉(zhuǎn)換器42、 一第一晶體管43及一第二晶體管 44。上述該構(gòu)件可選擇整合成一驅(qū)動IC,或選擇分別設(shè)置。該驅(qū)動單元4的晶體管的數(shù)量選擇視馬達(dá)的相數(shù)而定，在此，該馬達(dá)為一兩相無刷直 流馬達(dá)，因此，本發(fā)明選擇該晶體管的數(shù)量為二。當(dāng)然，本發(fā)明的驅(qū)動 電路的技術(shù)概念并不僅限定于兩相馬達(dá)，針對多相馬達(dá)的驅(qū)動電路的設(shè)
請再參照圖3所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例的驅(qū)動電路的霍爾傳感器41
用以檢測一轉(zhuǎn)子的位置，使該信號轉(zhuǎn)換器42對應(yīng)產(chǎn)生二互為相反的控制
邏輯信號。
請再參照圖3所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例的驅(qū)動電路的第一晶體管43 及第二晶體管44分別具有一控制端431、 441、 一第一端點(diǎn)432、 442、 及一第二端點(diǎn)433、 443。該信號轉(zhuǎn)換器42的控制邏輯信號分別傳送至該 第一晶體管43的控制端431及第二晶體管44的控制端"1，而該第一晶 體管43及第二晶體管44的第一端點(diǎn)432及442分別串聯(lián)連接該馬達(dá)線 圈3的第一繞組31及第二繞組32的另一端。該第一晶體管43及第二晶 體管44的第二端點(diǎn)433及443則共同接地。借此，該第一晶體管"及 第二晶體管44的控制端431及441可接收該信號轉(zhuǎn)換器5的控制邏輯信 號，而使該第一晶體管43及第二晶體管44形成互為相反的導(dǎo)通及關(guān)閉 的邏輯狀態(tài)，進(jìn)而控制該第一及第二繞組31及32的電流形成輪流導(dǎo)通。
請再參照圖3所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例的驅(qū)動電路的尖波電流抑制回 路5是由二輔助晶體管51及52所組成。該尖波電流抑制回路5的第一 晶體管51及第二輔助晶體管52分別具有一輔助控制端511、 521、 一第 一輔助端點(diǎn)512、 522、及一第二輔助端點(diǎn)513、 523。
請再參照圖3所示，該尖波電流抑制回路5的第一輔助晶體管51的 輔助控制端511及第二輔助晶體管52的第一輔助端點(diǎn)522共同連接到該 第二晶體管44的控制端441;而該尖波電流抑制回路5的第二輔助晶體 管52的輔助控制端521及第一輔助晶體管51的第一輔助端點(diǎn)512共同連接到該第一晶體管43的控制端431。該第一晶體管51及第二輔助晶體 管52的第二輔助端點(diǎn)513及523則共同接地。
請再參照圖3所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例的直流無刷馬達(dá)的驅(qū)動電路另 具有一頻率發(fā)生器FG及一轉(zhuǎn)速檢測器RD。該頻率發(fā)生器FG可產(chǎn)生一頻 率，以控制該信號轉(zhuǎn)換器42自動重新啟動；該轉(zhuǎn)速檢測器RD可用以檢 測該轉(zhuǎn)子是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
請再參照圖3所示，當(dāng)本發(fā)明較佳實(shí)施例的直流無刷馬達(dá)的驅(qū)動電路 動作時，該信號轉(zhuǎn)換器42輸出該控制邏輯信號予該第一晶體管43的第 一控制端431及第二輔助晶體管52的輔助控制端521;另外，另一互為 相反的控制邏輯信號則傳送至該第二晶體管44的控制端441及第一輔助 晶體管51的輔助控制端511。由此可知，該第一晶體管43及第二晶體管 44的導(dǎo)通及關(guān)閉的邏輯狀態(tài)將分別與該第一晶體管51及第二輔助晶體管 52的導(dǎo)通及關(guān)閉的邏輯狀態(tài)互為相反。換言之，該第一晶體管43與該第 一輔助晶體管51保持相反的導(dǎo)通或關(guān)閉的邏輯狀態(tài)；而該第二晶體管44 與該第二輔助晶體管52保持相反的導(dǎo)通或關(guān)閉的邏輯狀態(tài)。借此，若該 第一晶體管43操作成導(dǎo)通，而第二晶體管44操作成關(guān)閉時，該第二輔 助晶體管52因具有與該第二晶體管44操作成相反的邏輯狀態(tài)(即操作 成導(dǎo)通狀態(tài))，而迅速導(dǎo)通，此時該第二輔助晶體管52的第一輔助端點(diǎn) 522及第二輔助端點(diǎn)523迅速接地(即進(jìn)入零電位)，由于該第二晶體管 44的控制端441亦連接到該第二輔助晶體管52的第一輔助端點(diǎn)522,因 此該第二晶體管44立即進(jìn)入零電位狀態(tài)，即迅速關(guān)閉該第二晶體管44。
請再參照圖3所示，反之，若該第二晶體管44操作成導(dǎo)通，而第一 晶體管43操作成關(guān)閉時，該尖波電流抑制回路5亦可迅速將該第一晶體 管"關(guān)閉。借此，該驅(qū)動單元4可在該兩相馬達(dá)換相時避免該第一繞組 31及第二繞組32產(chǎn)生尖波電流。請參照圖4所示，其揭示本發(fā)明的無刷直流馬達(dá)的驅(qū)動電路換相時的 電流波形，顯然，通過該尖波電流抑制回路5的操作已可有效抑制馬達(dá) 線圈3的繞組31及32換相時所造成的尖波電流。
如上所述，相較于圖1的現(xiàn)有直流無刷馬達(dá)的驅(qū)動電路僅利用該控制 單元95及二晶體管Ql及Q2進(jìn)行該馬達(dá)線圈93的驅(qū)動，使該兩相馬達(dá) 于換相時產(chǎn)生尖波電流，從而影響電路操作穩(wěn)定性的缺點(diǎn)，圖3的本發(fā) 明通過該尖波電流抑制回路5的輔助晶體管51及52與該驅(qū)動單元4的 二晶體管43及44形成互為相反的邏輯控制的驅(qū)動操作，其確實(shí)可抑制 該兩相馬達(dá)的尖波電流，進(jìn)而提升電路操作穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1、一種直流無刷馬達(dá)的驅(qū)動電路，其特征在于，其包含一個電源端，其連接一個直流電源；一個驅(qū)動單元，其包含一個第一晶體管及一個第二晶體管，該第一晶體管及一第二晶體管形成互為相反的導(dǎo)通及關(guān)閉邏輯狀態(tài)；及一個尖波電流抑制回路，其具有一個第一輔助晶體管及一個第二輔助晶體管，該第一輔助晶體管與該第一晶體管形成相反的導(dǎo)通及關(guān)閉邏輯狀態(tài)，而該第二輔助晶體管與該第二晶體管形成相反的導(dǎo)通及關(guān)閉邏輯狀態(tài)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無刷馬達(dá)的驅(qū)動電路，其特征在于 其另包含一個霍爾傳感器，所述的霍爾傳感器檢測轉(zhuǎn)子的位置，并輸出 至少一個輸出邏輯信號。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流無刷馬達(dá)的驅(qū)動電路，其特征在于 其另包含一個信號轉(zhuǎn)換器，信號轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換該輸出邏輯信號為具有互為 相反的二個控制邏輯信號，以控制該第一晶體管及第二晶體管。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流無刷馬達(dá)的驅(qū)動電路，其特征在于 所述第一晶體管及第二晶體管分別具有一個控制端，以分別接收所述互 為相反的二控制邏輯信號。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的直流無刷馬達(dá)的驅(qū)動電路，其特征在于 該尖波電流抑制回路的第一輔助晶體管具有一個輔助控制端及一個第一 輔助端點(diǎn)，該尖波電流抑制回路的第二輔助晶體管具有一個輔助控制端 及 一 個第 一 輔助端點(diǎn)，該尖波電流抑制回路的第 一 輔助晶體管的輔助控 制端及第二輔助晶體管的第 一 輔助端點(diǎn)共同連接到該第二晶體管的控制 端，而該尖波電流抑制回路的第二輔助晶體管的輔助控制端及第 一輔助 晶體管的第 一 輔助端點(diǎn)共同連接到該第 一 晶體管的控制端。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流無刷馬達(dá)的驅(qū)動電路，其特征在于 該電源端直接將該直流電壓供應(yīng)至該霍爾傳感器及信號轉(zhuǎn)換器。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流無刷馬達(dá)的驅(qū)動電路，其特征在于 其另包含一個穩(wěn)壓電路，所述的穩(wěn)壓電路并聯(lián)于該電源端。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的直流無刷馬達(dá)的驅(qū)動電路，其特征在于 其另包含一個馬達(dá)線圏，該馬達(dá)線圈包含一個第一繞組及一個第二繞組， 該第 一 繞組的 一 端及第二繞組的 一 端共同與該穩(wěn)壓電路并聯(lián)連接，而另 一端分別連接該第一晶體管及第二晶體管。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無刷馬達(dá)的驅(qū)動電路，其特征在于 該尖波電流抑制回路的第 一輔助晶體管及第二輔助晶體管另分別具有一 個第二輔助端點(diǎn)，所述第二輔助端點(diǎn)共同接地。
全文摘要
一種直流無刷馬達(dá)的驅(qū)動電路，其包含一驅(qū)動單元及一尖波電流抑制回路。該驅(qū)動單元包括一霍爾傳感器、一信號轉(zhuǎn)換器、一第一晶體管及一第二晶體管；該尖波電流抑制回路具有一第一輔助晶體管及一第二輔助晶體管，該第一輔助晶體管的導(dǎo)通或關(guān)閉與該驅(qū)動單元的第一晶體管的導(dǎo)通或關(guān)閉呈相反的邏輯狀態(tài)，該第二輔助晶體管的導(dǎo)通或關(guān)閉與該驅(qū)動單元的第二晶體管的導(dǎo)通或關(guān)閉亦呈相反的邏輯狀態(tài)。借此，該尖波電流抑制回路可抑制該馬達(dá)換相時產(chǎn)生的尖波電流。
文檔編號H02P7/28GK101316089SQ20071010376
公開日2008年12月3日 申請日期2007年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月29日
發(fā)明者洪銀樹, 許世璋, 鄭宗根 申請人:建準(zhǔn)電機(jī)工業(yè)股份有限公司