專利名稱：馬達驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是相關(guān)于一種馬達驅(qū)動電路，尤指一種用于驅(qū)動步 近馬達的馬達驅(qū)動電^各。
背景技術(shù)：
一般在驅(qū)動步進馬達的時候，通常是使用H橋電路使步進 馬達進行不同方向的旋轉(zhuǎn)和停止，如圖l所示，H橋電路l是由 四個金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS; metal oxide semiconductor)所構(gòu) 成，通過第一金屬氧化物半導(dǎo)體11及第三金屬氧化物半導(dǎo)體13 的通導(dǎo)，或是第二金屬氧化物半導(dǎo)體12及第四金屬氧化物半導(dǎo) 體14的通導(dǎo)來控制馬達15的轉(zhuǎn)動方向。在控制金屬氧化物半導(dǎo) 體的通導(dǎo)時，需要借著輸入電壓至金屬氧化物半導(dǎo)體的柵極來 控制開關(guān)，由于不同的金屬氧化物半導(dǎo)體打開所需要的電壓不 同，因此需要不同的輸出電壓電路來控制，因此每個金屬氧化 物半導(dǎo)體的柵極都會連接至一輸出電壓電路，通過輸出電壓電 路所輸出的電壓來控制整個H橋電路的運作，使馬達轉(zhuǎn)動。
而在輸出電壓電路中，通常具有一輸入電壓，若以該輸入 電壓的電壓直接打開金屬氧化物半導(dǎo)體，必須消耗很大的功率， 在效率而言并不合適，因此需要通過該輸出電壓電路將輸入電 壓提升到較適合打開金屬氧化物半導(dǎo)體的程度，以使H橋運作。
由于H橋包括了四個金屬氧化物半導(dǎo)體，每個金屬氧化物 半導(dǎo)體的柵極均連接至一輸出電壓電路，透過輸出電壓電路輸 出的高電壓打開金屬氧化物半導(dǎo)體，使馬達運作。當(dāng)其中兩個 金屬氧化物半導(dǎo)體打開時，另外兩個金屬氧化物半導(dǎo)體則要關(guān) 閉，如果當(dāng)需要關(guān)閉的金屬氧化物半導(dǎo)體沒有關(guān)閉，或是因為漏電使電壓不穩(wěn)定的輸出時，則H橋的錯誤運作則有可能使馬 達轉(zhuǎn)動的方向錯誤，甚至造成馬達的損害，因此，設(shè)計一個良 好的輸出電壓電路成為一個重要的課題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的之一，在于提供一種馬達驅(qū)動電路，
其包括 一第一輸入電壓源組，用以提供一第 一輸入電壓組； 一第二輸入電壓源組，用以提供一第二輸入電壓組； 一參考電
壓源，用以提供一參考電壓； 一第一電壓電平移位單元，用以 將該第一輸入電壓組部分的電平提升至該參考電壓的電平；一 第二電壓電平移位單元，用以將該第二輸入電壓組部分的電平 提升至該參考電壓的電平； 一運算單元，用以接受該參考電壓 及該第一輸入電壓組，并選擇輸出一控制電壓；及一輸出電壓 端，用以4姿收該控制電壓并輸出 一輸出電壓。
本發(fā)明所述的馬達驅(qū)動電路，更包括一穩(wěn)壓單元，用以防 止該馬達驅(qū)動電路發(fā)生漏電，該穩(wěn)壓單元包括多個電阻，耦接 于該參考電壓源與該第一電壓電平移位單元及第二電壓電平移 位單元之間。
本發(fā)明所述的馬達驅(qū)動電路，該第一輸入電壓組包括一第 一輸入電壓源及一第二輸入電壓源，分別用以輸入一第一輸入 電壓及一第二輸入電壓，該第二輸入電壓組包括第三輸入電壓 源及第四輸入電壓源，分別用以輸入一第三輸入電壓及一第四 輸入電壓，其中該第一輸入電壓的電平及該第二輸入電壓的電 平互為反相，該第三輸入電壓的電平及該第四輸入電壓的電平 互為反相。
本發(fā)明所述的馬達驅(qū)動電路，該第一輸入電壓的電平、該 第二輸入電壓的電平、該第三輸入電壓的電平及該第四輸入電壓的電平為0V或5V，當(dāng)該第一輸入電壓的電平為5V時，該第 二輸入電壓的電平為OV，反之當(dāng)該第一輸入電壓的電平為OV 時，該第二輸入電壓的電平為5V;當(dāng)該第三輸入電壓電平為5V 時，該第四輸入電壓的電平為0V，當(dāng)該第三輸入電壓電平為OV 時，該第四輸入電壓的電平為5V。
本發(fā)明所述的馬達驅(qū)動電路，該第一電壓電平移位單元包 括一第一P型金屬氧化物半導(dǎo)體、 一第一N型金屬氧化物半導(dǎo) 體、 一第二P型金屬氧化物半導(dǎo)體以及一第二N型金屬氧化物半 導(dǎo)體；該第二電壓電平移位單元包括一第三P型金屬氧化物半 導(dǎo)體、 一第三N型金屬氧化物半導(dǎo)體、 一第四P型金屬氧化物半 導(dǎo)體以及一第四N型金屬氧化物半導(dǎo)體。
本發(fā)明所述的馬達驅(qū)動電路，該運算單元包括一或非邏輯 門、 一與非邏輯門和多個反相器。
本發(fā)明所述的馬達驅(qū)動電路，防止電^各在通電時產(chǎn)生的漏 電或電位不穩(wěn)的狀況。


圖l為本發(fā)明較佳實施例的已知H橋電路圖。
圖2為本發(fā)明較佳實施例的馬達驅(qū)動電路電路圖。
具體實施例方式
請參考圖2，圖2為本發(fā)明較佳實施例的馬達驅(qū)動電路電路 圖，如圖2所示，馬達驅(qū)動電路2包括第一輸入電壓源組21、第 二輸入電壓源組22、參考電壓源23、第一電壓電平移位單元24、 第二電壓電平移位單元25、運算單元26、輸出電壓源27、穩(wěn)壓 單元28以及接地端29。
第 一輸入電壓源組21包括第 一輸入電壓源211及第二輸入電壓源212,分別用以輸入第一輸入電壓以及第二輸入電壓，第 一輸入電壓及第二輸入電壓合稱為第一輸入電壓組，第二輸入 電壓源組22包括第三輸入電壓源221及第四輸入電壓源222,分 別用以輸入第三輸入電壓以及第四輸入電壓，第三輸入電壓及 第四輸入電壓合稱第二輸入電壓組。其中第一輸入電壓組與第 二輸入電壓組的電壓電平為0V或5V,并且第 一輸入電壓與第二 輸入電壓的電平互為反相，第三輸入電壓與第四輸入電壓的電 平互為反相。當(dāng)?shù)谝惠斎腚妷旱碾娖綖?V時，第二輸入電壓的 電平為0V，反之當(dāng)?shù)谝惠斎腚妷旱碾娖綖镺V時，第二輸入電壓 的電平為5V;當(dāng)?shù)谌斎腚妷弘娖綖?V時，第四輸入電壓的電 平為0V，當(dāng)?shù)谌斎腚妷弘娖綖镺V時，第四*俞入電壓的電平為 5V。
參考電壓源23用以輸入一參考電壓，參考電壓的電平為 13V,參考電壓源23耦接至第一電壓電平移位單元24及第二電 壓電平移位單元25的一端，第一電壓電平移位單元24的另 一端 耦接至第一輸入電壓源組21,第二電壓電平移位單元25的另一 端耦接至第二輸入電壓源組22。
第一電壓電平移位單元24包括第一 PMOS(Metal - Oxide Semiconductor;金屬氧化物半導(dǎo)體)241 、第一NMOS242、第二 PMOS243以及第二NMOS244。第二電壓電平移位單元25包括第 三PMOS251 、 第三NMOS252 、 第四PMOS253以及第四 NMOS254。第一PMOS241的源極耦接至參考電壓源23,漏極耦 接至第一NMOS242的漏極，第一NMOS242的源極耦接至接地 端29,柵極耦接至第 一輸入電壓源211;第二PMOS243的源極 耦接至參考電壓源23,漏極耦接至第二NMOS244的漏極，第二 NMOS244的源極耦接至接地端29 ，柵極耦接至第二輸入電壓源 212;第三PMOS251的源極耦接至參考電壓源23，漏極耦接至第三NMOS252的漏極，第三NMOS252的源極耦接至接地端29， 柵極耦接至第三輸入電壓源221;第四PMOS253的源極耦接至 參考電壓源23 ，漏極耦接至第四NMOS254的漏極，第四 N M O S 2 5 4的源極耦接至接地端2 9,柵極耦接至第四輸入電壓源 222。
透過第 一電壓電平移位單元24及第二電壓電平移位單元25 中各個MOS的作用，第一電壓電平移位單元24可將第一輸入電 壓源組21其中的第 一輸入電壓源211或第二輸入電壓源212其中 之一 的電平提升至參考電壓源23的電平；第二電壓電平移位單 元25可將第二輸入電壓源組22其中的第三輸入電壓源221或第 四輸入電壓源222其中之一的電平提升至參考電壓源23的電平。
運算單元26包括或非邏輯門261、與非邏輯門262、第一反 相器263、第二反相器264、第五PMOS265及第五NMOS266，或 非邏輯門261的輸入端耦接至第一 PMOS241的漏極、第一 NMOS242的漏極和第四PMOS253的漏極、第四NMOS254的漏 極，輸出端耦接至第一反相器263的輸入端；與非邏輯門262的 輸入端耦接至第二PMOS241的漏極、第二NMOS242的漏極和第 四PMOS253的漏極、第四NMOS254的漏極，輸出端耦接至第二 反相器264的輸入端，第 一反相器263的輸出端耦接至第五 PMOS265的柵極，第二反相器264的輸出端耦接至第五 NMOS266的柵極。運算單元26用以從所接收的電壓中選擇輸出 控制電壓。
輸出電壓端27耦接至第五PMOS265及第五NMOS266的漏 極，用以接收控制電壓并輸出輸出電壓，以控制圖1中H橋電路 中的金屬氧化物半導(dǎo)體打開或關(guān)閉。
在一般的情況下，當(dāng)馬達驅(qū)動電路2通電時，運算單元26 輸入端的電壓會因為突然的通電而不穩(wěn)定，如果不穩(wěn)定的電壓過大，可能會使非預(yù)設(shè)的電壓值通過運算單元，造成整個電壓 電平移位電路輸出不正常的電壓，使得系統(tǒng)運作異常。穩(wěn)壓單
元28包括第一電阻281、第二電阻282、第三電阻283及第四電阻 284,第一電阻281耦接于參考電壓源23與第一PMOS241的柵極 之間，第二電阻282耦接于參考電壓源23與第二PMOS243的柵 極之間，第三電阻283耦接于參考電壓源23與第三PMOS251的 柵極之間，第四電阻284耦接于參考電壓源23與第四PMOS253 的柵極之間。其中穩(wěn)壓單元28可在馬達驅(qū)動電3各2通電時，將運
防止發(fā)生電壓電平異常及漏電造成的系統(tǒng)異常。
如上所述，本發(fā)明的馬達驅(qū)動電路可以有效達成驅(qū)動馬達 的功效，透過第 一輸入電壓源組21決定驅(qū)動電路的運作與否， 再利用第一電壓電平移位單元24、第二電壓電平移位單元25將 輸入電壓提升至參考電壓的電平，并且具有穩(wěn)壓單元以防止電 路在通電時產(chǎn)生的漏電或電位不穩(wěn)的狀況，可以有效解決在已 知技術(shù)中可能發(fā)生的情況，因此本發(fā)明極具價值。
以上所述僅為本發(fā)明較佳實施例，然其并非用以限定本發(fā) 明的范圍，任何熟悉本項技術(shù)的人員，在不脫離本發(fā)明的精神 和范圍內(nèi)，可在此基礎(chǔ)上做進一步的改進和變化，因此本發(fā)明 的保護范圍當(dāng)以本申請的權(quán)利要求書所界定的范圍為準。
附圖中符號的簡單說明如下
1: H橋電路
11:第一金屬氧化物半導(dǎo)體 12:第二金屬氧化物半導(dǎo)體 13:第三金屬氧化物半導(dǎo)體 14:第四金屬氧化物半導(dǎo)體 15:馬達2:馬達驅(qū)動電3各
21:第一輸入電壓源組
211:第一輸入電壓源
212:第二輸入電壓源
22:第二輸入電壓源組
221:第三輸入電壓源
222:第四輸入電壓源
23:參考電壓源
24:第一電壓電平移位單元
241:第一PMOS
242:第一NMOS
243:第二PMOS
244:第二NMOS
25:第二電壓電平移位單元
251:第三PMOS
252:第三NMOS
253:第四PMOS
254:第四NMOS
26:運算單元
261:或非邏輯門
262:與非邏輯門
263:第一反相器
264:第二反相器
265:第五PMOS
266:第五NMOS
27:輸出電壓端
28:穩(wěn)壓單元281:第一電阻 282:第二電阻 283:第三電阻 284:第四電阻 29:纟妄地端
權(quán)利要求
1.一種馬達驅(qū)動電路，其特征在于，該馬達驅(qū)動電路包括一第一輸入電壓源組，用以提供一第一輸入電壓組；一第二輸入電壓源組，用以提供一第二輸入電壓組；一參考電壓源，用以提供一參考電壓；一第一電壓電平移位單元，用以將該第一輸入電壓組部分的電平提升至該參考電壓的電平；一第二電壓電平移位單元，用以將該第二輸入電壓組部分的電平提升至該參考電壓的電平；一運算單元，用以接受該參考電壓及該第一輸入電壓組，并運算后輸出一控制電壓；及一輸出電壓端，用以接收該控制電壓并輸出一輸出電壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的馬達驅(qū)動電路，其特征在于，更 包括一穩(wěn)壓單元，用以防止該馬達驅(qū)動電^各發(fā)生漏電，該穩(wěn)壓 單元包括多個電阻，耦接于該參考電壓源與該第 一 電壓電平移 位單元及第二電壓電平移位單元之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的馬達驅(qū)動電路，其特征在于，該 第一輸入電壓組包括一第一輸入電壓源及一第二輸入電壓源， 分別用以輸入一第一輸入電壓及一第二輸入電壓，該第二輸入 電壓組包括第三輸入電壓源及第四輸入電壓源，分別用以輸入 一第三輸入電壓及一第四輸入電壓，其中該第一輸入電壓的電平及該第二輸入電壓的電平互為反相，該第三輸入電壓的電平 及該第四輸入電壓的電平互為反相。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的馬達驅(qū)動電路，其特征在于，該 第一輸入電壓的電平、該第二輸入電壓的電平、該第三輸入電 壓的電平及該第四輸入電壓的電平為0V或5V,當(dāng)該第一輸入電 壓的電平為5V時，該第二輸入電壓的電平為0V，反之當(dāng)該第一 輸入電壓的電平為OV時，該第二輸入電壓的電平為5V;當(dāng)該第三輸入電壓電平為5V時，該第四輸入電壓的電平為0V,當(dāng)該第三專lr入電壓電平為ov時，該第四，t入電壓的電平為5v。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的馬達驅(qū)動電路，其特征在于，該第一電壓電平移位單元包括一第一p型金屬氧化物半導(dǎo)體、一第一N型金屬氧化物半導(dǎo)體、 一第二P型金屬氧化物半導(dǎo)體以及 一第二N型金屬氧化物半導(dǎo)體；該第二電壓電平移位單元包括 一第三P型金屬氧化物半導(dǎo)體、 一第三N型金屬氧化物半導(dǎo)體、 一第四P型金屬氧化物半導(dǎo)體以及一第四N型金屬氧化物半導(dǎo)體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的馬達驅(qū)動電路，其特征在于，該 運算單元包括一或非邏輯門、 一與非邏輯門和多個反相器。
全文摘要
一種馬達驅(qū)動電路，其包含一第一輸入電壓源組，用以提供一第一輸入電壓組；一第二輸入電壓源組，用以提供一第二輸入電壓組；一參考電壓源，用以提供一參考電壓；一第一電壓電平移位單元，用以將該第一輸入電壓組部分的電平提升至該參考電壓的電平；一第二電壓電平移位單元，用以將該第二輸入電壓組部分的電平提升至該參考電壓的電平；一運算單元，用以接受該參考電壓及該第一輸入電壓組，并選擇輸出一控制電壓；及一輸出電壓端，用以接收該控制電壓并輸出一輸出電壓。本發(fā)明所述的馬達驅(qū)動電路，防止電路在通電時產(chǎn)生的漏電或電位不穩(wěn)的狀況。
文檔編號H02P8/04GK101309061SQ20071010706
公開日2008年11月19日 申請日期2007年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月18日
發(fā)明者郭榮彥 申請人:普誠科技股份有限公司