專利名稱：馬達的轉(zhuǎn)速控制回路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種用于馬達的轉(zhuǎn)速控制回路，特別是一種具有相位比較功能的相位追蹤單元的轉(zhuǎn)速控制回路。
背景技術(shù)：
請參照圖1所示，用于控制一馬達的現(xiàn)有轉(zhuǎn)速控制回路9連接于該馬達的數(shù)個馬達線圈8，且該轉(zhuǎn)速控制回路9包含一運轉(zhuǎn)控制單元91及一驅(qū)動電路92。詳言之，該運轉(zhuǎn)控制單元91具有一命令輸入端911，以供接收輸入該轉(zhuǎn)速控制回路9的轉(zhuǎn)速命令，且該轉(zhuǎn)速命令可為對應(yīng)于該馬達的目標轉(zhuǎn)速的電壓值；該運轉(zhuǎn)控制單元 91另具有數(shù)個信號輸出端912連接至該驅(qū)動電路92，以通過該驅(qū)動電路92控制該馬達線圈8 ；此外，該運轉(zhuǎn)控制單元91更具有一轉(zhuǎn)速檢測元件913，該轉(zhuǎn)速檢測元件913可為一霍爾感應(yīng)元件(Hall sensor)且設(shè)置接近于該馬達的轉(zhuǎn)子7，以便測知該馬達的運轉(zhuǎn)速度。該驅(qū)動電路92較佳為一全橋式電路架構(gòu)，該全橋式電路架構(gòu)包含數(shù)個電子式開關(guān)921，以對應(yīng)該數(shù)個馬達線圈8構(gòu)成數(shù)個橋臂，其中各該電子式開關(guān)921均具有一控制埠供該信號輸出端912連接，各該橋臂均由串接的二電子式開關(guān)921構(gòu)成，以形成一串接點，且該串接點連接至該馬達線圈8。借助上述的現(xiàn)有轉(zhuǎn)速控制回路9，該運轉(zhuǎn)控制單元91可由該命令輸入端911接收該轉(zhuǎn)速命令，并根據(jù)該轉(zhuǎn)速命令產(chǎn)生一組脈寬調(diào)制(pulsewidth modulation, PWM)控制信號送至該驅(qū)動電路92，以分別控制該驅(qū)動電路92的各該電子式開關(guān)921的導(dǎo)通狀態(tài)，進而通過控制各該馬達線圈8中的電流而致動該馬達依該轉(zhuǎn)速命令進行運轉(zhuǎn)。然而，上述現(xiàn)有轉(zhuǎn)速控制回路9所存在缺點為該轉(zhuǎn)速控制回路9雖利用該轉(zhuǎn)速檢測元件913將速度資訊反饋至該運轉(zhuǎn)控制單元91，但是其并未針對該馬達的運轉(zhuǎn)速度進行精確控制，導(dǎo)致該轉(zhuǎn)速命令所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速與該馬達的實際轉(zhuǎn)速之間，往往存在5%以上的誤差。基于上述原因，有必要進一步改良上述現(xiàn)有的轉(zhuǎn)速控制回路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種馬達的轉(zhuǎn)速控制回路，該轉(zhuǎn)速控制回路具有有效降低馬達的實際轉(zhuǎn)速與一轉(zhuǎn)速命令之間的誤差，達到提高控制效率并精確控制該馬達轉(zhuǎn)速的目的。本發(fā)明另一目的是提供一種馬達的轉(zhuǎn)速控制回路，其有效的將運算量均勻分配至一相位追蹤單元及一運轉(zhuǎn)控制單元，達到增加最高可控轉(zhuǎn)速的目的。本發(fā)明的技術(shù)手段包含一種馬達的轉(zhuǎn)速控制回路，包含一轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組、一電壓轉(zhuǎn)換器及一驅(qū)動電路。該轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組供接收一轉(zhuǎn)速命令且檢測該馬達的轉(zhuǎn)速而產(chǎn)生一實際轉(zhuǎn)速信號，并以該實際轉(zhuǎn)速信號產(chǎn)生一驅(qū)動控制信號，該轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組將該轉(zhuǎn)速命令轉(zhuǎn)換為一轉(zhuǎn)速參考波形，計算該轉(zhuǎn)速參考波形及該實際轉(zhuǎn)速信號的相位差而獲得一相位差信號，并根據(jù)該相位差信號產(chǎn)生一電源調(diào)整信號，且該轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組具有一驅(qū)動信號輸出端及一電源信號輸出端，該驅(qū)動信號輸出端供輸出該驅(qū)動控制信號，該電源信號輸出端則供輸出一電源調(diào)整信號。該電壓轉(zhuǎn)換器具有一電源信號輸入端及一直流電壓輸出端，該電源信號輸入端連接至該轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組的電源信號輸出端，該電壓轉(zhuǎn)換器根據(jù)該電源調(diào)整信號控制該直流電壓輸出端的直流電力以形成一直流調(diào)控電壓。該驅(qū)動電路具有一直流電壓輸入端及數(shù)個橋臂，該直流電壓輸入端連接該電壓轉(zhuǎn)換器的直流電壓輸出端，以供接收該直流調(diào)控電壓，該數(shù)個橋臂并聯(lián)連接于該直流電壓輸入端及一接地點之間，該數(shù)個橋臂連接該轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組的驅(qū)動信號輸出端以供接收該驅(qū)動控制信號，且各該橋臂均具有一串接點以供連接該馬達線圈。 本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明的轉(zhuǎn)速控制回路不僅可通過相位比較的方式，有效降低該馬達的實際轉(zhuǎn)速與該轉(zhuǎn)速命令之間的誤差，且更可進一步簡化電路復(fù)雜度。此外， 由于本實施例以該相位追蹤單元計算該相位差信號及電源調(diào)整信號，并以該運轉(zhuǎn)控制單元計算該驅(qū)動控制信號，故可有效將該轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組的運算量較均勻的分配至該相位追蹤單元及運轉(zhuǎn)控制單元，故也可因提高總運算的上限而相對增加本發(fā)明的轉(zhuǎn)速控制回路的最高可控轉(zhuǎn)速。



為讓本發(fā)明上述及其他目的、特征及優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉本發(fā)明的較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下請參照圖2及3所示，其繪示本發(fā)明第一實施例的系統(tǒng)示意圖及電路圖。如圖2 所示，本發(fā)明第一實施例的轉(zhuǎn)速控制回路包含一轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組1、一電壓轉(zhuǎn)換器2及一驅(qū)動電路3，且本發(fā)明的轉(zhuǎn)速控制回路耦接至一馬達的數(shù)個馬達線圈8，以控制該馬達的運轉(zhuǎn)狀態(tài)及其轉(zhuǎn)子7的轉(zhuǎn)速。該轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組1供接收一轉(zhuǎn)速命令，根據(jù)該轉(zhuǎn)速命令及該馬達的實際轉(zhuǎn)速資訊產(chǎn)生一相位差信號，根據(jù)該相位差信號產(chǎn)生一電源調(diào)整信號傳輸至該電壓轉(zhuǎn)換器2，且檢測該馬達的實際轉(zhuǎn)速而產(chǎn)生一實際轉(zhuǎn)速信號，并對應(yīng)該實際轉(zhuǎn)速信號產(chǎn)生一組驅(qū)動控制信號傳輸至該驅(qū)動電路3 ；該電壓轉(zhuǎn)換器2接收該電源調(diào)整信號并據(jù)以產(chǎn)生一直流調(diào)控電壓，且該電壓轉(zhuǎn)換器2將該直流調(diào)控電壓傳輸至該驅(qū)動電路3 ；該驅(qū)動電路3接收該驅(qū)動控制信號及該直流調(diào)控電壓，并據(jù)以產(chǎn)生電流通過各該馬達線圈8。請再參照圖2及3所示，該轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組1包含一相位追蹤單元11及一運轉(zhuǎn)控制單元12，且該相位追蹤單元11及運轉(zhuǎn)控制單元12較佳由微控制器(microprocessor control unit, MCU)所構(gòu)成，但是該相位追蹤單元11也可僅由功能簡單且成本較低的IC 芯片所構(gòu)成。在本實施例中，該相位追蹤單元11為具有鎖相功能的模擬電路或集成電路 (phase-lockloop integrated circuit, PLL IC)所構(gòu)成，例如編號 CD4046 或XR2206 的 IC ； 此外，該運轉(zhuǎn)控制單元12則可選擇為編號PIC16F1827的微控制器。詳言之，該相位追蹤單元11供接收該轉(zhuǎn)速命令，且根據(jù)該轉(zhuǎn)速命令及該馬達的實際轉(zhuǎn)速資訊產(chǎn)生該相位差信號， 并將該轉(zhuǎn)速命令轉(zhuǎn)換為一轉(zhuǎn)速參考波形，再將該相位差信號及轉(zhuǎn)速參考波形傳輸至該運轉(zhuǎn)控制單元12。該相位追蹤單元11包含一命令輸入端111、一轉(zhuǎn)速輸入端112、一相位差輸出端113及一波形輸出端114。該命令輸入端111供接收該轉(zhuǎn)速命令；該轉(zhuǎn)速輸入端112 與該運轉(zhuǎn)控制單元12電連接，以接收該實際轉(zhuǎn)速信號；該相位差輸出端113及波形輸出端 114也連接至該運轉(zhuǎn)控制單元12，以便該相位追蹤單元11將該相位差信號及轉(zhuǎn)速參考波形傳輸至該運轉(zhuǎn)控制單元12。其中，該轉(zhuǎn)速命令可為一直流電壓命令，而該相位追蹤單元11 則將該直流電壓命令轉(zhuǎn)換為該轉(zhuǎn)速參考波形，并比較該轉(zhuǎn)速參考波形及該實際轉(zhuǎn)速信號的相位以計算其相位差，進而獲得該相位差信號。借此，由該相位追蹤單元11所進行的相位比較作業(yè)，即可使本發(fā)明的轉(zhuǎn)速控制回路具有較高的轉(zhuǎn)速控制精確度。本發(fā)明的運轉(zhuǎn)控制單元12接收該相位差信號及轉(zhuǎn)速參考波形并據(jù)以產(chǎn)生該電源調(diào)整信號，并將該電源調(diào)整信號傳輸至該電壓轉(zhuǎn)換器2 ；且該運轉(zhuǎn)控制單元12另檢測該馬達的實際轉(zhuǎn)速而產(chǎn)生該驅(qū)動控制信號，并將該驅(qū)動控制信號傳輸至該驅(qū)動電路3。該運轉(zhuǎn)控制單元12包含一波形輸入端120、一相位差輸入端121、一轉(zhuǎn)速檢測元件122、一電源信號輸出端123、一驅(qū)動信號輸出端124及一轉(zhuǎn)速輸出端125。該波形輸入端120及相位差輸入端121分別與該波形輸出端114及相位差輸出端113相連接，以便接收該轉(zhuǎn)速參考波形及相位差信號；該轉(zhuǎn)速檢測元件122供檢測該馬達的實際轉(zhuǎn)速，其較佳為一霍爾感應(yīng)元件且設(shè)置接近于該馬達的轉(zhuǎn)子7，以便該運轉(zhuǎn)控制單元12產(chǎn)生頻率正比于該馬達的實際轉(zhuǎn)速的實際轉(zhuǎn)速信號；該電源信號輸出端123連接該電壓轉(zhuǎn)換器2并輸出該電源調(diào)整信號，其中該電源調(diào)整信號為一脈寬調(diào)制(pulse width modulation,PWM)信號；該驅(qū)動信號輸出端124 連接該驅(qū)動電路3且輸出該驅(qū)動控制信號，其中該驅(qū)動控制信號較佳為一組方波信號，且該驅(qū)動控制信號根據(jù)該實際轉(zhuǎn)速信號所產(chǎn)生；該轉(zhuǎn)速輸出端125連接至該轉(zhuǎn)速輸入端112，以便該運轉(zhuǎn)控制單元12將該實際轉(zhuǎn)速信號傳送至該相位追蹤單元11。該電壓轉(zhuǎn)換器2較佳由一電子開關(guān)組21及一濾波電容22構(gòu)成，且該電壓轉(zhuǎn)換器2 另包含一電源信號輸入端23、一供電端24、一濾波端25及一直流電壓輸出端26。詳言之， 該電子開關(guān)組21具有一控制埠、一輸入埠、一充放電埠及一輸出埠以分別構(gòu)成該電源信號輸入端23、供電端24、濾波端25及直流電壓輸出端26 ；該濾波電容22連接于該濾波端25 及接地點之間；該電源信號輸入端23連接該電源信號輸出端123以接收該電源調(diào)整信號； 該供電端24連接至一直流電壓源V ；而該直流電壓輸出端26則連接至該驅(qū)動電路3。借此，該電子開關(guān)組21根據(jù)該電源調(diào)整信號決定是否將該直流電壓源V的電力由該供電端24 傳送至該直流電壓輸出端26，而該濾波電容22則通過該濾波端25對該電子開關(guān)組21內(nèi)所傳輸?shù)目刂菩盘栠M行濾波。因此，即可由該直流電壓輸出端26輸出該直流調(diào)控電壓。該驅(qū)動電路3具有數(shù)個橋臂31，各該橋臂31均具有相互串接的一上橋開關(guān)311及一下橋開關(guān)312，且該數(shù)個橋臂31的上橋開關(guān)311及下橋開關(guān)312之間的串接點形成該驅(qū)動電路3的驅(qū)動電力輸出端32，而該驅(qū)動電力輸出端32則連接至該馬達線圈8。其中，各該上橋開關(guān)311及下橋開關(guān)312均具有一控制埠，且該數(shù)個控制埠通過一驅(qū)動信號輸入端 33連接至該驅(qū)動信號輸出端124以接收該組驅(qū)動控制信號。此外，該驅(qū)動電路3更具有一直流電壓輸入端34，該直流電壓輸入端34與該直流電壓輸出端26相連接，以便接收該直流調(diào)控電壓。其中，該數(shù)個橋臂31并聯(lián)連接構(gòu)成一并聯(lián)電路，該并聯(lián)電路的一并聯(lián)端點連接該直流電壓輸入端34，且該并聯(lián)電路的另一并聯(lián)端點耦接至接地點。請再參照圖3所示，當本發(fā)明第一實施例的轉(zhuǎn)速控制回路運作時，借助該命令輸入端111及轉(zhuǎn)速輸入端112所接收的轉(zhuǎn)速命令及實際轉(zhuǎn)速信號，該相位追蹤單元11比較該轉(zhuǎn)速參考波形及實際轉(zhuǎn)速信號并計算獲得該相位差信號，且通過該相位差輸出端113及相位差輸入端121將該相位差信號送至該運轉(zhuǎn)控制單元12，以及另通過該波形輸出端114及波形輸入端120將該轉(zhuǎn)速參考波形送至該運轉(zhuǎn)控制單元12。繼之，該運轉(zhuǎn)控制單元12根據(jù)該相位差信號產(chǎn)生該電源調(diào)整信號，并根據(jù)該轉(zhuǎn)速檢測元件122及轉(zhuǎn)速輸出端125所測得的馬達實際轉(zhuǎn)速產(chǎn)生該驅(qū)動控制信號。詳言之，當利用本發(fā)明的轉(zhuǎn)速控制回路啟動該馬達以進行運轉(zhuǎn)時，該運轉(zhuǎn)控制單元12首先計算該轉(zhuǎn)速參考波形的頻率以作為一參考頻率，并進行一啟動步驟以此參考頻率對應(yīng)產(chǎn)生的PWM信號作為該電源調(diào)整信號。隨后，當該馬達開始運轉(zhuǎn)而該轉(zhuǎn)速檢測元件122測得該轉(zhuǎn)子7的轉(zhuǎn)速并產(chǎn)生該實際轉(zhuǎn)速信號時，該運轉(zhuǎn)控制單元12計算該實際轉(zhuǎn)速信號的頻率與該參考頻率的頻差值。借此，若該頻差值在一相位差微調(diào)范圍之外，則該運轉(zhuǎn)控制單元12進行一轉(zhuǎn)速粗調(diào)步驟于該實際轉(zhuǎn)速信號的頻率小于該參考頻率時增加該電源調(diào)整信號的占空比 (duty ratio)，而在該實際轉(zhuǎn)速信號的頻率大于該參考頻率時減少該電源調(diào)整信號的占空比。反之，若該頻差值落在該相位差微調(diào)范圍內(nèi)，則該運轉(zhuǎn)控制單元12進行一轉(zhuǎn)速微調(diào)步驟當該實際轉(zhuǎn)速信號的相位落后該轉(zhuǎn)速參考波形的相位時，即增加該電源調(diào)整信號的占空比；而當該實際轉(zhuǎn)速信號的相位超前該轉(zhuǎn)速參考波形的相位時，即減少該電源調(diào)整信號的占空比。承上所述，利用上述的控制機制，即可通過增加該電源調(diào)整信號的占空比提高該直流調(diào)控電壓，進而增加該馬達的轉(zhuǎn)速，或通過減少該電源調(diào)整信號的占空比降低該直流調(diào)控電壓，進而減少該馬達的轉(zhuǎn)速。其中，該相位差微調(diào)范圍可視需求進行調(diào)整，例如可訂定為該參考頻率的90%至110%所涵蓋的頻率范圍。借助上述的啟動步驟、轉(zhuǎn)速粗條步驟及轉(zhuǎn)速微調(diào)步驟所構(gòu)成的三段式轉(zhuǎn)速控制，不僅可在馬達剛啟動而初進行運轉(zhuǎn)時，使該馬達的實際轉(zhuǎn)速迅速接近該轉(zhuǎn)速命令的轉(zhuǎn)速，且可在轉(zhuǎn)速相近時利用該相位差信號及轉(zhuǎn)速微調(diào)步驟精確調(diào)整該馬達的運轉(zhuǎn)速度，進而達到改善轉(zhuǎn)速控制效率及精確度的目的。此外，該運轉(zhuǎn)控制單元12根據(jù)該馬達實際轉(zhuǎn)速調(diào)整該驅(qū)動控制信號的手段，較佳借助該轉(zhuǎn)速檢測元件122檢測該馬達受到該直流調(diào)控電壓驅(qū)動后的瞬間實際轉(zhuǎn)速，再由該運轉(zhuǎn)控制單元12改變該驅(qū)動控制信號的頻率以將該馬達繼續(xù)維持于此一轉(zhuǎn)速。換言之，若該馬達受該直流調(diào)控電壓加速，則該驅(qū)動控制信號的頻率增加；而若該馬達受該直流調(diào)控電壓減速，則該驅(qū)動控制信號的頻率減少。然而，當該驅(qū)動控制信號由PWM信號所構(gòu)成，則也可在該馬達受該直流調(diào)控電壓加速時增加該驅(qū)動控制信號的占空比，并在該馬達受該直流調(diào)控電壓減速時減少該驅(qū)動控制信號的占空比。另，該運轉(zhuǎn)控制單元12通過該轉(zhuǎn)速輸出端125將該實際轉(zhuǎn)速信號送至該相位追蹤單元11。隨后，該電壓轉(zhuǎn)換器2由該電源信號輸入端23接收該運轉(zhuǎn)控制單元12所產(chǎn)生的電源調(diào)整信號。由于該電子開關(guān)組21的控制埠形成該電源信號輸入端23，故該電子開關(guān)組 21的切換頻率與該電源調(diào)整信號的頻率相同。此外，借助該漣波濾除電容22對該電壓源V 經(jīng)該電子開關(guān)組21傳送至該直流電壓輸出端26的電力進行濾波及穩(wěn)壓，該直流調(diào)控電壓即可對應(yīng)于該電源調(diào)整信號的占空比。詳言之，如圖3所示，當該電源調(diào)整信號為低電壓準位時，該電子開關(guān)組21即傳送電力至該直流電壓輸出端26，而該電源調(diào)整信號為高電壓準位時，該電子開關(guān)組21則停止傳送電力至該直流電壓輸出端26，故該直流調(diào)控電壓與該電源調(diào)整信號的占空比呈負相關(guān)(negative correlation)。最后，借助該驅(qū)動控制信號控制該驅(qū)動電路3的各該上橋臂開關(guān)311及下橋臂開關(guān)312的導(dǎo)通與否，可決定各該馬達線圈8內(nèi)的電流的方向；此外，由該直流電壓輸入端34 輸入該驅(qū)動電路3的直流調(diào)控電壓則可決定各該馬達線圈8內(nèi)的電流的大小。因此可操作該馬達依所欲驅(qū)動的方向及速度進行運轉(zhuǎn)。綜上所述，借助上述的相位追蹤單元11，本發(fā)明的轉(zhuǎn)速控制回路可通過三段式轉(zhuǎn)速控制及相位比較的方式，有效提高該馬達的實際轉(zhuǎn)速追蹤該轉(zhuǎn)速命令的效率，并降低該實際轉(zhuǎn)速與該轉(zhuǎn)速命令之間的誤差，進而可同時達到精確控制該馬達轉(zhuǎn)速的目的。請參照圖4所示，其繪示本發(fā)明第二實施例的轉(zhuǎn)速控制回路的電路圖。相較于前述第一實施例的轉(zhuǎn)速控制回路，本發(fā)明第二實施例的轉(zhuǎn)速控制回路具有相同的系統(tǒng)架構(gòu)， 但是其針對該轉(zhuǎn)速命令為該轉(zhuǎn)速參考波形的情形，以另一轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組1’取代該轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組1，且該轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組1’與第一實施例的轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組1的差異在于該相位追蹤單元 11’未設(shè)有該波形輸出端114，而該運轉(zhuǎn)控制單元12的波形輸入端120則直接接收該轉(zhuǎn)速命令。借此，該相位追蹤單元11’僅需計算該相位差信號，故在本實施例中可利用功能更為簡化的IC完成該相位追蹤單元11’，進而達到降低成本的目的。請參照圖5及6所示，其繪示本發(fā)明第三實施例的轉(zhuǎn)速控制回路的系統(tǒng)示意圖及電路圖。相較于前述第一及第二實施例的轉(zhuǎn)速控制回路，本發(fā)明第三實施例的轉(zhuǎn)速控制回路以另一轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組1”取代該轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組1，且該轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組1”也具有一相位追蹤單元11”及一運轉(zhuǎn)控制單元12’。詳言之，相較于第一實施例的相位追蹤單元11，該相位追蹤單元11”未設(shè)有該相位差輸出端113，且該相位追蹤單元11”另設(shè)有一電源信號輸出端115連接至該電壓轉(zhuǎn)換器2。另，相較于第一實施例的運轉(zhuǎn)控制單元12，該運轉(zhuǎn)控制單元12’進一步省略該相位差輸入端121及電源信號輸出端123。此外，在本實施例中，可選擇該相位追蹤單元11”及運轉(zhuǎn)控制單元12’均為一微控制器。承上所述，當本發(fā)明第三實施例的轉(zhuǎn)速控制回路運作時，該相位追蹤單元11”不僅比較該轉(zhuǎn)速參考波形及實際轉(zhuǎn)速信號而計算獲得該相位差信號，且由該轉(zhuǎn)速參考波形計算獲得該參考頻率，再直接以該相位差信號及該參考頻率依序進行該啟動步驟、轉(zhuǎn)速粗調(diào)步驟及轉(zhuǎn)速微調(diào)步驟而計算產(chǎn)生該直流調(diào)控電壓，并由該電源信號輸出端115將該直流調(diào)控電壓送至該電壓轉(zhuǎn)換器2。此外，該相位追蹤單元11”由該波形輸出端114將一轉(zhuǎn)速命令信號送至該運轉(zhuǎn)控制單元12’的波形輸入端120，以便該運轉(zhuǎn)控制單元12’根據(jù)該轉(zhuǎn)速命令信號產(chǎn)生該驅(qū)動控制信號并傳送至該驅(qū)動電路3，而該運轉(zhuǎn)控制單元12’僅需另產(chǎn)生該實際轉(zhuǎn)速信號并送至該相位追蹤單元11”。其中，該轉(zhuǎn)速命令信號較佳為對應(yīng)于該直流調(diào)控電壓的一 PWM信號，以便直接以此轉(zhuǎn)速命令信號的占空比調(diào)整該驅(qū)動控制信號。另，如圖6所示，該相位追蹤單元11”的命令輸入端111可包含一波形輸入埠 11 la、一直流電壓輸入埠Illb及一直流電流輸入埠111 c的其中至少一種，而該轉(zhuǎn)速命令則可為一 PWM信號命令、一參考波形命令、一直流電壓命令或一直流電流命令。其中，該PWM 信號命令或參考波形命令由該波形輸入埠Illa送入該相位追蹤單元11”;該直流電壓命令由該直流電壓輸入埠Illb送入該相位追蹤單元11”;而該直流電流命令則由該直流電流輸入埠Illc送入該相位追蹤單元11”。詳言之，借助上述的波形輸入埠111a、直流電壓輸入埠11 Ib及直流電流輸入埠111 c，使用者可選擇以PWM信號、參考波形、直流電壓及直流電流的任一個做為該轉(zhuǎn)速命令，進而提高本發(fā)明的使用便利性。借此，本發(fā)明的轉(zhuǎn)速控制回路不僅可通過相位比較的方式，有效降低該馬達的實際轉(zhuǎn)速與該轉(zhuǎn)速命令之間的誤差，且更可進一步簡化電路復(fù)雜度。此外，由于本實施例以該相位追蹤單元11”計算該相位差信號及電源調(diào)整信號，并以該運轉(zhuǎn)控制單元12’計算該驅(qū)動控制信號，故可有效將該轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組1”的運算量較均勻的分配至該相位追蹤單元11” 及運轉(zhuǎn)控制單元12’，故也可因提高總運算的上限而相對增加本發(fā)明的轉(zhuǎn)速控制回路的最高可控轉(zhuǎn)速。
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權(quán)利要求
1.一種馬達的轉(zhuǎn)速控制回路，供連接于一個馬達的馬達線圈，其特征在于包含一個轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組，檢測該馬達的轉(zhuǎn)速而產(chǎn)生一個實際轉(zhuǎn)速信號及一個驅(qū)動控制信號，并接收且轉(zhuǎn)換一個轉(zhuǎn)速命令成為一個轉(zhuǎn)速參考波形，以及計算該轉(zhuǎn)速參考波形及該實際轉(zhuǎn)速信號的相位差而獲得一個相位差信號，并根據(jù)該相位差信號產(chǎn)生一個電源調(diào)整信號；一個電壓轉(zhuǎn)換器，連接該轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組并接收該電源調(diào)整信號，且根據(jù)該電源調(diào)整信號形成一直流調(diào)控電壓；及一個驅(qū)動電路，具有一個用以接收該直流調(diào)控電壓的直流電壓輸入端、一個用以接收該驅(qū)動控制信號的驅(qū)動信號輸入端及一個驅(qū)動電力輸出端，該直流電壓輸入端連接該電壓轉(zhuǎn)換器，該驅(qū)動信號輸入端連接該轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組，且該驅(qū)動電力輸出端連接該馬達線圈。
2.依權(quán)利要求1所述的馬達的轉(zhuǎn)速控制回路，其特征在于，該轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組包含一個相位追蹤單元及一個運轉(zhuǎn)控制單元，該相位追蹤單元接收該轉(zhuǎn)速命令及實際轉(zhuǎn)速信號以運算產(chǎn)生該相位差信號，該運轉(zhuǎn)控制單元檢測該馬達的轉(zhuǎn)速而產(chǎn)生該實際轉(zhuǎn)速信號，并運算產(chǎn)生該驅(qū)動控制信號，且該運轉(zhuǎn)控制單元接收該相位差信號并運算產(chǎn)生該電源調(diào)整信號。
3.依權(quán)利要求2所述的馬達的轉(zhuǎn)速控制回路，其特征在于，該運轉(zhuǎn)控制單元運算產(chǎn)生的電源調(diào)整信號為脈寬調(diào)制信號。
4.依權(quán)利要求1所述的馬達的轉(zhuǎn)速控制回路，其特征在于，該轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組包含一個運轉(zhuǎn)控制單元及一個相位追蹤單元，該運轉(zhuǎn)控制單元檢測該馬達的轉(zhuǎn)速而產(chǎn)生該實際轉(zhuǎn)速信號，并運算產(chǎn)生該驅(qū)動控制信號，該相位追蹤單元接收該轉(zhuǎn)速命令及實際轉(zhuǎn)速信號以運算產(chǎn)生該電源調(diào)整信號。
5.依權(quán)利要求4所述的馬達的轉(zhuǎn)速控制回路，其特征在于，該相位追蹤單元運算產(chǎn)生的電源調(diào)整信號為脈寬調(diào)制信號。
6.依權(quán)利要求3或5所述的馬達的轉(zhuǎn)速控制回路，其特征在于，該電壓轉(zhuǎn)換器包含一個電子開關(guān)組，該電子開關(guān)組具有一個用以接收該電源調(diào)整信號的控制埠、一個用以輸出該直流調(diào)控電壓的輸出埠及一個輸入埠，該控制埠連接該轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組，該輸出埠連接該驅(qū)動電路，該輸入埠連接至一直流電壓源。
7.依權(quán)利要求6所述的馬達的轉(zhuǎn)速控制回路，其特征在于，該電子開關(guān)組另包含一個充放電埠經(jīng)由一個濾波電容串接至接地點。
8.依權(quán)利要求1所述的馬達的轉(zhuǎn)速控制回路，其特征在于，該驅(qū)動電路包含數(shù)個橋臂， 該數(shù)個橋臂并聯(lián)連接至該直流電壓輸入端，該數(shù)個橋臂連接該驅(qū)動信號輸入端接收該驅(qū)動控制信號，且各該橋臂均具有一個串接點連接該驅(qū)動電力輸出端。
9.依權(quán)利要求2所述的馬達的轉(zhuǎn)速控制回路，其特征在于，該相位追蹤單元將該轉(zhuǎn)速命令轉(zhuǎn)換為該轉(zhuǎn)速參考波形，并傳送至該運轉(zhuǎn)控制單元。
10.依權(quán)利要求2所述的馬達的轉(zhuǎn)速控制回路，其特征在于，該運轉(zhuǎn)控制單元接收該轉(zhuǎn)速命令。
11.依權(quán)利要求2所述的馬達的轉(zhuǎn)速控制回路，其特征在于，該相位追蹤單元為具有鎖相功能的模擬電路或集成電路。
12.依權(quán)利要求4所述的馬達的轉(zhuǎn)速控制回路，其特征在于，該相位追蹤單元為一個微控制器。
13.依權(quán)利要求2或4所述的馬達的轉(zhuǎn)速控制回路，其特征在于，該運轉(zhuǎn)控制單元為一個微控制器。
14.依權(quán)利要求2或4所述的馬達的轉(zhuǎn)速控制回路，其特征在于，該相位追蹤單元具有一個命令輸入端接收該轉(zhuǎn)速命令，且該命令輸入端為一個波形輸入埠、一個直流電壓輸入埠或一個直流電流輸入埠。
全文摘要
一種馬達的轉(zhuǎn)速控制回路，其包含一轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組、一電壓轉(zhuǎn)換器及一驅(qū)動電路。該轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組供接收一轉(zhuǎn)速命令且檢測產(chǎn)生一實際轉(zhuǎn)速信號，并據(jù)以產(chǎn)生一驅(qū)動控制信號，該轉(zhuǎn)速監(jiān)控模組將該轉(zhuǎn)速命令轉(zhuǎn)換為一轉(zhuǎn)速參考波形，計算該轉(zhuǎn)速參考波形及該實際轉(zhuǎn)速信號的相位而獲得一相位差信號，并根據(jù)該相位差信號產(chǎn)生一電源調(diào)整信號。該電壓轉(zhuǎn)換器接收該電源調(diào)整信號并據(jù)以形成一直流調(diào)控電壓。該驅(qū)動電路具有數(shù)個橋臂，且該驅(qū)動電路接收直流調(diào)控電壓輸入至該數(shù)個橋臂，且該數(shù)個橋臂接收該驅(qū)動控制信號并通過數(shù)個串接點連接至馬達線圈。
文檔編號H02P6/06GK102223118SQ20101014986
公開日2011年10月19日 申請日期2010年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月19日
發(fā)明者方盈程, 李杰峯, 林文杰, 洪銀樹, 王銘圣 申請人:昆山廣興電子有限公司