專利名稱：：無傳感器的馬達(dá)驅(qū)動裝置及反電動勢檢測電路與檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是有關(guān)于一種無傳感器的馬達(dá)驅(qū)動裝置，且特別是有關(guān)于一種無傳感器的馬達(dá)驅(qū)動裝置及反電動勢檢測電路與檢測方法。
背景技術(shù)：
：在現(xiàn)有的
技術(shù)領(lǐng)域：
中，為完成無傳感器的馬達(dá)驅(qū)動裝置的設(shè)置，推算出馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的狀態(tài)是一個重要的課題。而通過馬達(dá)的反電動勢來換算出虛擬的馬達(dá)轉(zhuǎn)子的感測信號是一種很常見的做法。在現(xiàn)有的
技術(shù)領(lǐng)域：
中，虛擬的馬達(dá)轉(zhuǎn)子的感測信號是利用馬達(dá)中參數(shù)，配合馬達(dá)運(yùn)作時的多個電氣及機(jī)械特性來進(jìn)行運(yùn)算而獲得的。這個計(jì)算方式中，除了要搭配一定尺寸的查找表(lookuptable,LUT)外，還需要很多復(fù)雜的運(yùn)算方能完成。為了應(yīng)付這樣的計(jì)算需求，一個高效能的處理器(例如數(shù)字信號處理器(DigitalSignalProcessor,DSP)是必要的。也就是說，設(shè)置無傳感器的馬達(dá)驅(qū)動裝置的成本就會因此而增高，相對地降低了產(chǎn)品的競爭力。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種無傳感器的馬達(dá)驅(qū)動裝置及反電動勢檢測電路與檢測方法。本發(fā)明提供一種馬達(dá)的反電動勢檢測電路，簡單且有效的檢測獲得反電動勢檢測結(jié)果。本發(fā)明提供一種無傳感器的馬達(dá)驅(qū)動裝置，通過反電動勢檢測電路，簡單且有效的檢測獲得反電動勢檢測結(jié)果。本發(fā)明提供一種馬達(dá)的反電動勢的檢測方法，簡單且有效的檢測獲得反電動勢檢測結(jié)果。本發(fā)明提出一種馬達(dá)的反電動勢檢測電路，包括上端開關(guān)、下端開關(guān)、電流檢測電阻以及第一至第三阻抗產(chǎn)生器。上端開關(guān)的第一端耦接參考電壓源，其第二端耦接一驅(qū)動電壓，且受控于第一控制信號。下端開關(guān)的第一端耦接上端開關(guān)的第二端，并受控于第二控制信號。電流檢測電阻串接在下端開關(guān)的第二端與參考接地電壓間。第一阻抗產(chǎn)生器的第一端耦接至上端開關(guān)的第二端，其第二端產(chǎn)生反電動勢檢測結(jié)果。第二阻抗產(chǎn)生器串接在第一阻抗產(chǎn)生器的第二端與參考接地電壓間。第三阻抗產(chǎn)生器串接在第一及第二阻抗產(chǎn)生器的耦接點(diǎn)及下端開關(guān)的第二端間。其中，第一阻抗產(chǎn)生器、第二阻抗產(chǎn)生器及第三阻抗產(chǎn)生器的阻抗值依據(jù)馬達(dá)的至少一特性參數(shù)來決定。本發(fā)明另提出一種無傳感器的馬達(dá)驅(qū)動裝置，包括多個反電動勢檢測電路以及虛擬感測信號產(chǎn)生器。反電動勢檢測電路分別接收多個驅(qū)動電壓，各反電動勢檢測電路包括上端開關(guān)、下端開關(guān)、電流檢測電阻以及第一至第三阻抗產(chǎn)生器。上端開關(guān)的第一端耦接參考電壓源，其第二端耦接驅(qū)動電壓的其中之一，且受控于第一控制信號。下端開關(guān)的第一端耦接上端開關(guān)的第二端，并受控于第二控制信號。電流檢測電阻串接在下端開關(guān)的第二端與參考接地電壓間。第一阻抗產(chǎn)生器的第一端耦接至上端開關(guān)的第二端，其第二端產(chǎn)生反電動勢檢測結(jié)果。第二阻抗產(chǎn)生器串接在第一阻抗產(chǎn)生器的第二端與參考接地電壓間。第三阻抗產(chǎn)生器串接在第一及第二阻抗產(chǎn)生器的耦接點(diǎn)及下端開關(guān)的第二端間。其中，第一阻抗產(chǎn)生器、第二阻抗產(chǎn)生器及第三阻抗產(chǎn)生器的阻抗值依據(jù)馬達(dá)的至少一特性參數(shù)來決定。此外，虛擬感測信號產(chǎn)生器耦接反電動勢檢測電路，并依據(jù)各反電動勢檢測電路對應(yīng)產(chǎn)生的反電動勢檢測結(jié)果來產(chǎn)生多個虛擬感測信號。本發(fā)明還提出一種馬達(dá)的反電動勢的檢測方法，包括:提供驅(qū)動電壓至第一阻抗產(chǎn)生器；提供參考接地電壓至第二阻抗產(chǎn)生器；并且，檢測驅(qū)動電壓的提供端的驅(qū)動電流并獲得電流檢測結(jié)果；提供電流檢測結(jié)果至第三阻抗產(chǎn)生器，其中第一阻抗產(chǎn)生器、第二阻抗產(chǎn)生器及第三阻抗產(chǎn)生器共同耦接輸出端點(diǎn)；以及，測量輸出端點(diǎn)的電壓值以獲得反電動勢檢測結(jié)果。其中，第一阻抗產(chǎn)生器、第二阻抗產(chǎn)生器及第三阻抗產(chǎn)生器的阻抗值依據(jù)馬達(dá)的至少一特性參數(shù)來決定?；谏鲜?，本發(fā)明通過設(shè)置簡單的阻抗產(chǎn)生器所形成的電路，其中的第一阻抗產(chǎn)生器、第二阻抗產(chǎn)生器及第三阻抗產(chǎn)生器的阻抗值依據(jù)馬達(dá)的至少一特性參數(shù)來決定。再使驅(qū)動電壓以及依據(jù)驅(qū)動電流產(chǎn)生的檢測電壓來通過上述的阻抗產(chǎn)生器所形成的電路，且通過在阻抗產(chǎn)生器所形成的電路的輸出端獲得對應(yīng)驅(qū)動電壓的反電動勢檢測結(jié)果。如此一來，反電動勢的檢測動作不再需要通過搭配復(fù)雜的軟硬件來計(jì)算，有效降低無傳感器的馬達(dá)驅(qū)動裝置的成本需求。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。圖1示出本發(fā)明一實(shí)施例的馬達(dá)的反電動勢檢測電路100的示意圖；圖2示出圖1實(shí)施例的反電動勢檢測電路100的等效電路圖；圖3示出本發(fā)明一實(shí)施例的無傳感器的馬達(dá)驅(qū)動裝置300的示意圖；圖4以及圖5示出虛擬感測信號產(chǎn)生器350的不同實(shí)施方式的示意圖；圖6示出反電動勢檢測結(jié)果Voa、Vob以及Voc與虛擬感測信號HA、HB以及HC的關(guān)系圖；圖7示出本發(fā)明一實(shí)施例的馬達(dá)的反電動勢的檢測方法的流程圖。附圖標(biāo)記說明:100、310、320、330:反電動勢檢測電路；410:模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器；420:處理器；CMPA,CMPB,CMPC:比較器；USff:上端開關(guān)；DSff:下端開關(guān)；RS:電流檢測電阻；C1、C2:濾波電容；101、R1、R2、R3、R11、R12:阻抗產(chǎn)生器；Ibias:偏壓電流源；Vbus:參考電壓源；Va、Vb、Vc:驅(qū)動電壓；CTR2、CTR1、X、Y、Z、U、V、W:控制信號；DRT:端點(diǎn)；GND:參考接地電壓；VCS:電流檢測結(jié)果；Vo、Voa、Vob、Voc:反電動勢檢測結(jié)果；HA、HB、HC:虛擬感測信號；S710-S750:反電動勢的檢測步驟。具體實(shí)施例方式請參照圖1,圖1示出本發(fā)明一實(shí)施例的馬達(dá)的反電動勢檢測電路100的示意圖。反電動勢檢測電路100包括上端開關(guān)USW、下端開關(guān)DSW、電流檢測電阻RS、阻抗產(chǎn)生器101、R2及R3、偏壓電流源Ibias以及濾波電容Cl及C2。上端開關(guān)USW的第一端耦接參考電壓源Vbus，其第二端耦接驅(qū)動電壓Va，并受控于控制信號CTRl。下端開關(guān)DSW，其第一端耦接上端開關(guān)USW的第二端，下端開關(guān)DSW受控于控制信號CTR2。電流檢測電阻RS串接在下端開關(guān)DSW的第二端與參考接地電壓GND間。阻抗產(chǎn)生器101的第一端耦接至上端開關(guān)USW的第二端，其第二端(端點(diǎn)DRT)產(chǎn)生反電動勢檢測結(jié)果Voa。阻抗產(chǎn)生器R2串接在阻抗產(chǎn)生器101的第二端(端點(diǎn)DRT)與參考接地電壓GND間。阻抗產(chǎn)生器R3串接在阻抗產(chǎn)生器101、R2的耦接點(diǎn)及下端開關(guān)DSW的第二端間。其中，阻抗產(chǎn)生器101、R2以及R3的阻抗值依據(jù)馬達(dá)的至少一個特性參數(shù)來決定。另外，偏壓電流源Ibias耦接至端點(diǎn)DRT，濾波電容Cl及C2分別耦接至阻抗產(chǎn)生器101以及端點(diǎn)DRT。在此請先注意，馬達(dá)的反電動勢的計(jì)算公式⑴(3)可以如下所示，以三相位的反電動勢為范例:權(quán)利要求1.一種馬達(dá)的反電動勢檢測電路，其特征在于，包括:一上端開關(guān)，其第一端稱接一參考電壓源，其第二端稱接一驅(qū)動電壓，受控于一第一控制信號；一下端開關(guān)，其第一端耦接該上端開關(guān)的第二端，該下端開關(guān)受控于一第二控制信號;一電流檢測電阻，串接在該下端開關(guān)的第二端與一參考接地電壓間；一第一阻抗產(chǎn)生器，其第一端耦接至該上端開關(guān)的第二端，其第二端產(chǎn)生一反電動勢檢測結(jié)果；一第二阻抗產(chǎn)生器，串接在該第一阻抗產(chǎn)生器的第二端與該參考接地電壓間；以及一第三阻抗產(chǎn)生器，串接在該第一及第二阻抗產(chǎn)生器的耦接點(diǎn)及該下端開關(guān)的第二端間，其中，該第一阻抗產(chǎn)生器、該第二阻抗產(chǎn)生器及該第三阻抗產(chǎn)生器的阻抗值依據(jù)該馬達(dá)的至少一特性參數(shù)來決定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反電動勢檢測電路，其特征在于，還包括:一偏壓電流源，耦接在該參考電壓源以及該第一阻抗產(chǎn)生器的第二端間，用以獲得該反電動勢檢測結(jié)果的電壓準(zhǔn)位。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反電動勢檢測電路，其特征在于，還包括:一濾波電容，耦接在該第一阻抗產(chǎn)生器的第二端與該參考接地電壓間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反電動勢檢測電路，其特征在于，該第一阻抗產(chǎn)生器包括:一第一電阻，其第一端耦接該上端開關(guān)的第二端；以及一第二電阻，其第一端耦接該第一電阻的第二端，其第二端產(chǎn)生該反電動勢檢測結(jié)果，其中，該第一電阻的電阻值小于該第二電阻的電阻值。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的反電動勢檢測電路，其特征在于，該第一電阻的電阻值與該第二電阻的電阻值的比為1:100。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的反電動勢檢測電路，其特征在于，還包括:一濾波電容，串接在該第一電阻的第二端與該參考接地電壓間。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反電動勢檢測電路，其特征在于，該上端開關(guān)的導(dǎo)通或斷開狀態(tài)與該下端開關(guān)的導(dǎo)通或斷開相反。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反電動勢檢測電路，其特征在于，在該上端開關(guān)斷開且該下端開關(guān)導(dǎo)通時，該反電動勢檢測電路輸出該反電動勢檢測結(jié)果。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反電動勢檢測電路，其特征在于，該特性參數(shù)包括馬達(dá)轉(zhuǎn)子的等效阻抗。10.一種無傳感器的馬達(dá)驅(qū)動裝置，其特征在于，包括:多個反電動勢檢測電路，分別接收多個驅(qū)動電壓，各該反電動勢檢測電路包括:一上端開關(guān)，其第一端耦接一參考電壓源，其第二端耦接該些驅(qū)動電壓的其中之一，受控于一第一控制信號；一下端開關(guān)，其第一端耦接該上端開關(guān)的第二端，該下端開關(guān)受控于一第二控制信號;一電流檢測電阻，串接在該下端開關(guān)的第二端與一參考接地電壓間；一第一阻抗產(chǎn)生器，其第一端耦接至該上端開關(guān)的第二端，其第二端產(chǎn)生一反電動勢檢測結(jié)果；一第二阻抗產(chǎn)生器，串接在該第一阻抗產(chǎn)生器的第二端與該參考接地電壓間；以及一第三阻抗產(chǎn)生器，串接在該第一及第二阻抗產(chǎn)生器的耦接點(diǎn)及該下端開關(guān)的第二端間，其中，該第一阻抗產(chǎn)生器、該第二阻抗產(chǎn)生器及該第三阻抗產(chǎn)生器的阻抗值依據(jù)該馬達(dá)的至少一特性參數(shù)來決定；以及一虛擬感測信號產(chǎn)生器，耦接該些反電動勢檢測電路，并依據(jù)各該反電動勢檢測電路對應(yīng)產(chǎn)生的該反電動勢檢測結(jié)果來產(chǎn)生多個虛擬感測信號。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無傳感器的馬達(dá)驅(qū)動裝置，其特征在于，該虛擬感測信號產(chǎn)生器包括:一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，接收該些反電動勢檢測結(jié)果，并依據(jù)該些反電動勢檢測結(jié)果間的差來產(chǎn)生該些虛擬感測信號。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無傳感器的馬達(dá)驅(qū)動裝置，其特征在于，該虛擬感測信號產(chǎn)生器包括:多個比較器，各該比較器接收該些反電動勢檢測結(jié)果的其中之二以進(jìn)行比較，并藉以產(chǎn)生各該虛擬感測信號。13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無傳感器的馬達(dá)驅(qū)動裝置，其特征在于，各該反電動勢檢測電路還包括:一偏壓電流源，耦接在一參考電壓源以及該第一阻抗產(chǎn)生器的第二端間，用以獲得該反電動勢檢測結(jié)果的電壓準(zhǔn)位。14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無傳感器的馬達(dá)驅(qū)動裝置，其特征在于，各該反電動勢檢測電路還包括:一濾波電容，耦接在該第一阻抗產(chǎn)生器的第二端與該參考接地電壓間。15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無傳感器的馬達(dá)驅(qū)動裝置，其特征在于，該第一阻抗產(chǎn)生器包括:一第一電阻，其第一端耦接該上端開關(guān)的第二端；以及一第二電阻，其第一端耦接該第一電阻的第二端，其第二端產(chǎn)生該反電動勢檢測結(jié)果，其中，該第一電阻的電阻值小于該第二電阻的電阻值。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的無傳感器的馬達(dá)驅(qū)動裝置，其特征在于，該第一電阻的電阻值與該第二電阻的電阻值的比為1:100。17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的無傳感器的馬達(dá)驅(qū)動裝置，其特征在于，各該反電動勢檢測電路還包括:一濾波電容，串接在該第一電阻的第二端與該參考接地電壓間。18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無傳感器的馬達(dá)驅(qū)動裝置，其特征在于，該上端開關(guān)的導(dǎo)通或斷開狀態(tài)與該下端開關(guān)的導(dǎo)通或斷開相反。19.根據(jù)權(quán)利要求10所述的反電動勢檢測電路，其特征在于，在該上端開關(guān)斷開且該下端開關(guān)導(dǎo)通時，該反電動勢檢測電路輸出該反電動勢檢測結(jié)果。20.根據(jù)權(quán)利要求10所述的反電動勢檢測電路，其特征在于，該特性參數(shù)包括馬達(dá)轉(zhuǎn)子的等效阻抗。21.一種馬達(dá)的反電動勢的檢測方法，其特征在于，包括:提供一驅(qū)動電壓至一第一阻抗產(chǎn)生器；提供一參考接地電壓至一第二阻抗產(chǎn)生器；檢測該驅(qū)動電壓的提供端的一驅(qū)動電流并獲得一電流檢測結(jié)果；提供該電流檢測結(jié)果至一第三阻抗產(chǎn)生器，其中該第一阻抗產(chǎn)生器、第二阻抗產(chǎn)生器及第三阻抗產(chǎn)生器共同耦接一輸出端點(diǎn)；以及測量該輸出端點(diǎn)的電壓值以獲得一反電動勢檢測結(jié)果，其中，該第一阻抗產(chǎn)生器、該第二阻抗產(chǎn)生器及該第三阻抗產(chǎn)生器的阻抗值依據(jù)該馬達(dá)的至少一特性參數(shù)來決定。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的反電動勢的檢測方法，其特征在于，還包括:提供一偏壓電流至該輸出端點(diǎn)，并藉以獲得該反電動勢檢測結(jié)果的電壓準(zhǔn)位。23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的反電動勢的檢測方法，其特征在于，該特性參數(shù)包括馬達(dá)轉(zhuǎn)子的等效阻抗。全文摘要本發(fā)明提供一種無傳感器的馬達(dá)驅(qū)動裝置及反電動勢檢測電路與檢測方法，包括上端開關(guān)、下端開關(guān)、電流檢測電阻以及第一至第三阻抗產(chǎn)生器。上端開關(guān)受控于第一控制信號，下端開關(guān)受控于第二控制信號。電流檢測電阻串接在下端開關(guān)的第二端與參考接地電壓間。第一阻抗產(chǎn)生器的第一端耦接至上端開關(guān)，其第二端產(chǎn)生反電動勢檢測結(jié)果。第二阻抗產(chǎn)生器串接在第一阻抗產(chǎn)生器與參考接地電壓間。第三阻抗產(chǎn)生器串接在第一及第二阻抗產(chǎn)生器的耦接點(diǎn)及下端開關(guān)間。其中，第一、第二及第三阻抗產(chǎn)生器的阻抗值依據(jù)馬達(dá)的至少一特性參數(shù)來決定。文檔編號H02P6/08GK103151975SQ20131004269公開日2013年6月12日申請日期2013年2月1日優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日發(fā)明者林奕圻,尹治平,楊世仁申請人:崇貿(mào)科技股份有限公司