颤动防止电路,包括颤动防止电路的波形整形电路,包括波形整形电路的三相电机驱动控...的制作方法

文档序号:7286357阅读:307来源:国知局
专利名称:颤动防止电路,包括颤动防止电路的波形整形电路,包括波形整形电路的三相电机驱动控 ...的制作方法
技术领域
本发明涉及用于防止颤动的颤动防止电路、适于使用颤动防止电路对电机旋转位置信号的波形进行整形的波形整形电路、以及使用波形整形电路检测旋转次数的三相电机驱动控制电路。
背景技术
具有霍尔(Hall)元件的三相电机驱动控制电路根据霍尔元件中产生的电机旋转位置信号,对电机驱动的定时进行控制。此外,一些三相电机驱动控制电路根据旋转位置信号,产生指示旋转次数的旋转次数脉冲信号,即所谓的FG信号,并使用从FG信号获得的旋转次数信息,对电机驱动的定时进行调整(例如,参见日本专利公开No.6-169586(专利文献1))。图6是包括常规电机驱动控制电路的电机装置的电路图。图6示出了包括电机驱动控制电路102的电机装置101。
电机装置101包括霍尔元件HU、HV和HW,用于检测电机转子的位置,以输出旋转位置信号;电机驱动控制电路102,用于根据旋转位置信号和来自电机控制命令部分(未示出)的命令,输出控制信号;以及功率驱动器103,用于响应于来自电机驱动控制电路102的控制信号,向线圈LU、LV和LW提供驱动电流。要注意,旋转位置信号是三相正弦信号,由霍尔元件HU输出的差动U相旋转位置信号HU+和HU-、霍尔元件HV输出的差动V相旋转位置信号HV+和HV-、以及霍尔元件HW输出的差动W相旋转位置信号HW+和HW-构成。各相之间的相差是120°。
电机驱动控制电路102具有功率驱动器控制电路109、旋转次数脉冲信号产生电路117和波形整形电路110,其中波形整形电路110由设置在旋转次数脉冲信号产生电路117的前一级的U相、V相和W相比较器111、112和113构成。功率驱动器控制电路109接收旋转位置信号HU+、HU-、HV+、HV-、HW+、HW-、来自电机控制命令部分(未示出)的命令信号和稍后所述的旋转次数脉冲信号产生电路117的旋转次数脉冲信号FG,以向功率驱动器103输出控制信号。来自电机控制命令部分的命令信号通过输入端子TO输入功率驱动器控制电路109。U相比较器111比较差动U相旋转位置信号HU+和HU-,以输出脉冲信号HU2,作为比较结果。V相比较器112比较差动V相旋转位置信号HV+和HV-,以输出脉冲信号HV2,作为比较结果。W相比较器113比较差动W相旋转位置信号HW+和HW-,以输出脉冲信号HW2,作为比较结果。前述旋转次数脉冲信号产生电路117组合脉冲信号HU2、HV2和HW2,以产生旋转次数脉冲信号FG,并向功率驱动器控制电路109输出旋转次数脉冲信号FG。
这里,U相、V相和W相比较器111、112和113具有滞后(hysteresis),如果叠加在旋转位置信号HU+、HU-、HV+、HV-、HW+和HW-上的噪声的幅度在规定的电压宽度之内,即,滞后宽度之内,则该噪声被去除。因此,由于比较器111、112和113的输出从高电平切换到低电平或从低电平切换到高电平时变得不稳定,会产生微小脉冲,所以上述措施在一定程度上防止了颤动现象,从而在接收该输出的旋转次数脉冲信号产生电路117中,可以抑制错误旋转次数脉冲信号FG的产生。
专利文献1日本专利公开No.6-169586发明内容本发明要解决的问题然而,随着产品和温度的变化,滞后宽度会变化,因此需要针对潜在噪声设定具有足够裕度的较大滞后宽度。另一方面,当电机旋转速度降低时,旋转位置信号的幅度变小,近似于滞后宽度。相应地,可用的旋转速度越低,越难设定适当的滞后宽度。例如,目前考虑以超低速(例如50rpm)旋转光盘装置的转轴电机,则很难设定对幅度如此小的旋转位置信号上叠加的噪声有效的滞后宽度。
因此,可以将滤波器元件添加到传送旋转位置信号的线路上,以减小噪声本身。然而,采用这种方法,旋转位置信号受到延迟,以最优定时驱动电机的精度降低。另外,成本也增加。
鉴于前述情况,提出本发明。本发明的目的是提供一种电机驱动控制电路,其中通过在不延迟旋转位置信号的情况下防止由一定范围内的噪声引起的颤动,从而即使在电机的旋转速度降低时,也能抑制错误旋转次数脉冲信号的产生。
解决问题的手段总而言之,根据本发明,颤动防止电路接收具有相同频率的第一和第二脉冲信号。颤动防止电路在所述第二脉冲信号的电平是规定电平时,保持响应于所述第一脉冲信号的第一上升而改变的输出的电平,在所述第二脉冲信号的电平是与所述规定电平相反的电平时,保持响应于所述第一脉冲信号的第一下降而再次改变的所述输出的电平。从而颤动防止电路防止输出的颤动。
根据本发明的另一方案,一种波形整形电路包括第一比较器,用于从第一相正弦信号产生和输出第一脉冲信号;第二比较器,用于从第二相正弦信号产生和输出第二脉冲信号;以及颤动防止电路,用于接收所述第一和第二脉冲信号,并防止输出的颤动。所述颤动防止电路在所述第二脉冲信号的电平是规定电平时,保持响应于所述第一脉冲信号的第一上升而改变的输出的电平,在所述第二脉冲信号的电平是与所述规定电平相反的电平时,保持响应于所述第一脉冲信号的第一下降而再次改变的所述输出的电平,从而防止所述输出的颤动。
根据本发明的另一方案,一种波形整形电路包括第一比较器,用于从第一相旋转位置信号产生和输出第一脉冲信号;第二比较器,用于从第二相旋转位置信号产生和输出第二脉冲信号;以及第一颤动防止电路,用于接收所述第一和第二脉冲信号,并防止第一输出的颤动。所述第一颤动防止电路在所述第二脉冲信号的电平是规定电平时,保持响应于所述第一脉冲信号的第一上升而改变的所述第一输出的电平,在所述第二脉冲信号的电平是与所述规定电平相反的电平时,保持响应于所述第一脉冲信号的第一下降而再次改变的所述第一输出的电平。
优选地,所述波形整形电路还包括第三比较器、第二颤动防止电路和第三颤动防止电路。第三比较器从第三相旋转位置信号产生和输出第三脉冲信号。第二颤动防止电路在所述第三脉冲信号的电平是所述规定电平时,保持响应于所述第二脉冲信号的第一上升而改变的第二输出的电平,并在所述第三脉冲信号的电平是与所述规定电平相反的电平时,保持响应于所述第二脉冲信号的第一下降而再次改变的所述第二输出的电平。第三颤动防止电路在所述第二脉冲信号的电平是所述规定电平时,保持响应于所述第三脉冲信号的第一上升而改变的第三输出的电平,并在所述第二脉冲信号的电平是与所述规定电平相反的电平时,保持响应于所述第三脉冲信号的第一下降而再次改变的所述第三输出的电平。
根据本发明的另一方案,一种三相电机驱动控制电路包括功率驱动器控制电路和波形整形电路。功率驱动器控制电路接收三相电机的第一相、第二相和第三相旋转位置信号、命令信号、以及指示旋转次数的旋转次数脉冲信号,并输出用于电机驱动的控制信号。波形整形电路对所述第一相、第二相和第三相旋转位置信号的波形进行整形。所述波形整形电路包括第一比较器、第二比较器和第一颤动防止电路。第一比较器从所述第一相旋转位置信号产生和输出第一脉冲信号。第二比较器从所述第二相旋转位置信号产生和输出第二脉冲信号。第一颤动防止电路接收所述第一和第二脉冲信号,并防止第一输出信号的颤动。所述第一颤动防止电路在所述第二脉冲信号的电平是规定电平时,保持响应于所述第一脉冲信号的第一上升而改变的所述第一输出信号的电平,在所述第二脉冲信号的电平是与所述规定电平相反的电平时,保持响应于所述第一脉冲信号的第一下降而再次改变的所述第一输出信号的电平。所述三相电机驱动控制电路还包括旋转次数脉冲信号产生电路。旋转次数脉冲信号产生电路从所述第一颤动防止电路的所述第一输出信号产生旋转次数脉冲信号,以输出至所述功率驱动器控制电路。
优选地,所述波形整形电路还包括第三比较器、第二颤动防止电路和第三颤动防止电路。第三比较器从第三相旋转位置信号产生和输出第三脉冲信号。第二颤动防止电路在所述第三脉冲信号的电平是所述规定电平时,保持响应于所述第二脉冲信号的第一上升而改变的第二输出信号的电平,并在所述第三脉冲信号的电平是与所述规定电平相反的电平时,保持响应于所述第二脉冲信号的第一下降而再次改变的所述第二输出信号的电平。第三颤动防止电路在所述第二脉冲信号的电平是所述规定电平时,保持响应于所述第三脉冲信号的第一上升而改变的第三输出信号的电平,并在所述第二脉冲信号的电平是与所述规定电平相反的电平时,保持响应于所述第三脉冲信号的第一下降而再次改变的所述第三输出信号的电平。
更优选地,所述旋转次数脉冲信号产生电路附加地使用所述第二和第三输出信号来产生所述旋转次数脉冲信号。
优选地,所述第一相、第二相和第三相旋转位置信号是分别由第一、第二和第三霍尔元件输出的信号。
优选地,所述三相电机驱动控制电路还包括旋转方向信号产生电路,用于至少从所述第一和第二输出信号来产生指示所述电机的旋转方向的旋转方向信号。
优选地,所述三相电机驱动控制电路还包括旋转方向信号产生电路,用于至少从所述第一和第二输出信号来产生指示所述电机的旋转方向的旋转方向信号。
更优选地,所述第一相、第二相和第三相旋转位置信号是分别由第一、第二和第三霍尔元件输出的信号。
优选地,所述三相电机驱动控制电路还包括旋转方向信号产生电路,用于至少从所述第一和第二输出信号来产生指示所述电机的旋转方向的旋转方向信号。
更优选地,所述三相电机驱动控制电路还包括旋转方向信号产生电路,用于至少从所述第一和第二输出信号来产生指示所述电机的旋转方向的旋转方向信号。
优选地,所述第一相、第二相和第三相旋转位置信号是分别由第一、第二和第三霍尔元件输出的信号。
本发明的有益效果根据本发明,即使在正弦信号(旋转位置信号)上叠加有小于其幅度的1/2的噪声时,颤动防止电路和包括该颤动防止电路的波形整形电路也能够可靠地防止颤动,而不会受到产品和温度的变化影响。根据本发明的三相电机驱动控制电路包括该波形整形电路,从而可以抑制指示错误旋转次数的旋转次数脉冲信号的产生。


图1是包括根据本发明实施例的电机驱动控制电路2的电机装置的电路图。
图2是示出了旋转位置信号HU+、HU-、HV+、HV-、HW+和HW-上未叠加噪声时每个信号的波形的图。
图3是示出了旋转位置信号HU+、HU-、HV+、HV-、HW+和HW-上叠加有接近其幅度的1/2的噪声时每个信号的波形的图。
图4是示出了当沿与图2中方向相反的方向旋转电机时、其上未叠加噪声的旋转位置信号HU+、HU-、HV+、HV-、HW+和HW-的波形的图。
图5A是图2所示的电机旋转期间颤动防止电路的操作的波形图。
图5B是图4所示的电机旋转期间颤动防止电路的操作的波形图。
图6是包括常规电机驱动控制电路的电机装置的电路图。
图7是示出了包括旋转方向信号产生电路的电机驱动控制电路的电路图。
附图标记说明2 三相电机驱动控制电路9 功率驱动器控制电路
10 波形整形电路11 U相比较器12 V相比较器13 W相比较器14 U相颤动防止电路15 V相颤动防止电路16 W相颤动防止电路17 旋转次数脉冲信号产生电路HU+正U相旋转位置信号HU-负U相旋转位置信号HV+正V相旋转位置信号HV-负V相旋转位置信号HW+正W相旋转位置信号HW-负W相旋转位置信号HU2 U相脉冲信号HV2 V相脉冲信号HW2 W相脉冲信号FG 旋转次数脉冲信号TO 输入端子具体实施方式
以下将参考附图描述本发明的优选实施方式。图1是包括根据本发明实施例的电机驱动控制电路2的电机装置的电路图。该电机装置1包括霍尔元件HU、HV和HW,用于检测电机M的转子位置,以输出旋转位置信号;电机驱动控制电路2,用于根据旋转位置信号和来自电机控制命令部分(未示出)的命令,输出控制信号;以及功率驱动器3,用于响应于来自电机驱动控制电路2的控制信号,向线圈LU、LV和LW提供驱动电流。要注意,旋转位置信号是三相正弦信号,由霍尔元件HU输出的差动正U相旋转位置信号HU+和负U相旋转位置信号HU-、霍尔元件HV输出的差动正V相旋转位置信号HV+和负V相旋转位置信号HV-、以及霍尔元件HW输出的差动正W相旋转位置信号HW+和负W相旋转位置信号HW-构成。各相之间的相差是120°。
以下,将更加具体地描述电机驱动控制电路2。电机驱动控制电路2具有功率驱动器控制电路9、旋转次数脉冲信号产生电路17和波形整形电路10,其中波形整形电路10包括设置在旋转次数脉冲信号产生电路17的前一级的U相、V相和W相比较器11、12和13。功率驱动器控制电路9接收上述旋转位置信号HU+、HU-、HV+、HV-、HW+、HW-、来自电机控制命令部分(未示出)的命令信号和稍后所述的旋转次数脉冲信号产生电路17的旋转次数脉冲信号FG,以向功率驱动器3输出控制信号。来自电机控制命令部分的命令信号通过输入端子TO输入功率驱动器控制电路9。这种配置与背景技术中图6所示的配置基本相似。电机驱动控制电路2的特征在于,在波形整形电路10中,在U相、V相和W相比较器11、12和13的后一级设置有稍后所述的颤动防止电路14、15和16。更具体地,功率驱动器控制电路9的控制信号根据旋转位置信号HU+、HU-、HV+、HV-、HW+和HW-,通过功率驱动器3控制电机驱动的定时,并根据电机控制命令部分的命令信号,通过功率驱动器3控制驱动电流的提供量。由旋转次数脉冲信号FG对电机驱动的定时进行调整。
U相比较器11比较差动U相旋转位置信号HU+和HU-,以输出高电平或低电平的U相脉冲信号HU2。V相比较器12比较差动V相旋转位置信号HV+和HV-,以输出高电平或低电平的V相脉冲信号HV2。W相比较器13比较差动W相旋转位置信号HW+和HW-,以输出高电平或低电平的W相脉冲信号HW2。要注意,比较器11、12和13没有滞后。
U相颤动防止电路14接收U相脉冲信号HU2、W相脉冲信号HW2及它们的反转信号,以输出输出信号HU3。当W相脉冲信号HW2处于低电平时,输出信号HU3响应于U相脉冲信号HU2的上升而改变为高电平。之后,输出信号HU3的电平保持在高电平。当W相脉冲信号HW2处于高电平时,输出信号HU3响应于U相脉冲信号HU2的下降而改变为低电平。之后,输出信号HU3的电平保持在低电平。V相颤动防止电路15接收V相脉冲信号HV2、U相脉冲信号HU2及它们的反转信号,以输出输出信号HV3。当U相脉冲信号HU2处于低电平时,输出信号HV3响应于V相脉冲信号HV2的上升而改变为高电平。之后,输出信号HV3的电平保持在高电平。当U相脉冲信号HU2处于高电平时,输出信号HV3响应于V相脉冲信号HV2的下降而改变为低电平。之后,输出信号HV3的电平保持在低电平。W相颤动防止电路16接收W相脉冲信号HW2、V相脉冲信号HV2及它们的反转信号,以输出输出信号HW3。当V相脉冲信号HV2处于低电平时,输出信号HW3响应于W相脉冲信号HW2的上升而改变为高电平。之后,输出信号HW3的电平保持在高电平。当V相脉冲信号HV2处于高电平时,输出信号HW3响应于W相脉冲信号HW2的下降而改变为低电平。之后,输出信号HW3的电平保持在低电平。稍后将详细描述这三相颤动防止电路14、15和16的具体电路配置。
旋转次数脉冲信号产生电路117接收三相颤动防止电路14、15和16的各个输出信号HU3、HV3和HW3,以产生旋转次数脉冲信号FG。旋转次数脉冲信号FG与信号HU3、HV3和HW3中任何一个的上升同步地上升,并与信号HU3、HV3和HW3中任何一个的下降同步地下降。旋转次数脉冲信号FG输入前述功率驱动器控制电路9。
现在描述三相比较器11、12和13、三相颤动防止电路14、15和16、以及旋转次数脉冲信号产生电路17的操作。图2示出了示出了旋转位置信号HU+、HU-、HV+、HV-、HW+和HW-上未叠加噪声时每个信号的波形。脉冲信号HU2、HV2和HW2分别响应于差动U相旋转位置信号HU+和HU-的交叉点、差动V相旋转位置信号HV+和HV-的交叉点、以及差动W相旋转位置信号HW+和HW-的交叉点而上升或下降。三相颤动防止电路14、15和16的输出信号HU3、HV3和HW3的波形分别与脉冲信号HU2、HV2和HW2的波形基本上等同。
图3示出了旋转位置信号HU+、HU-、HV+、HV-、HW+和HW-上叠加有接近其幅度的1/2的噪声时每个信号的波形。首先,应该注意,小于旋转位置信号HU+、HU-、HV+、HV-、HW+和HW-的1/2幅度的噪声只对每个交叉点之前和之后的电角度(electrical angle)30°的范围有影响。换言之,在三相比较器11、12和13各自输出的脉冲信号HU2、HV2和HW2中,颤动脉冲可能在交叉点到电角度30°之前的点或电角度30°之后的点之间发生。
U相颤动防止电路14只检测差动U相旋转位置信号HU+和HU-的交叉点之前或之后电角度30°范围中的脉冲信号HU2的第一上升或第一下降。以下将对其具体描述。当脉冲信号HU2在脉冲信号HW2处于低电平时上升,则U相颤动防止电路14允许脉冲信号HU3上升,并将脉冲信号HU3的电平保持在高电平。之后,当脉冲信号HU2在脉冲信号HW2处于高电平时下降,则U相颤动防止电路14允许脉冲信号HU3下降,并将脉冲信号HU3的电平保持在低电平。这种操作的执行与脉冲信号HU2的上升或下降是由差动U相旋转位置信号HU+和HU-的交叉点引起还是由颤动脉冲引起无关。另一方面,当脉冲信号HU2上升或下降时,脉冲信号HW2与差动W相旋转位置信号HW+和HW-的交叉点相距电角度30°或更大,从而可靠地获得稳定的高电平或低电平。这样,U相颤动防止电路14输出信号HU3,信号HU3在差动U相旋转位置信号HU+和HU-的交叉点之前或之后电角度30°范围中上升或下降。该输出信号HU3的频率等于U相旋转位置信号HU+和HU-的频率。上述过程适用于V相和W颤动防止电路15和16。
旋转次数脉冲信号FG与三相颤动防止电路14、15和16的输出信号HU3、HV3和HW3中任何一个的上升同步地上升,并与信号HU3、HV3和HW3中任何一个的下降同步地下降。因此,即使旋转位置信号HU+、HU-、HV+、HV-、HW+和HW-上叠加有接近其幅度的1/2的噪声,旋转次数脉冲信号FG的频率也是它们频率的三倍。则在功率驱动器控制电路9中,根据该旋转次数脉冲信号FG对电机驱动的定时进行调整。
要注意,虽然当旋转次数改变时响应变慢,但是在旋转次数脉冲信号产生电路17中,可以原样不变地输出输出信号HU3、HV3和HW3中任何一个,作为旋转次数脉冲信号FG。在这种情况下,可以省略三相比较器11、12和13之一(例如V相比较器12)和三相颤动防止电路14、15和16中的两个(例如,V相和W颤动防止电路15和16)。
现在描述三相颤动防止电路14、15和16的具体电路配置。具体地,可以用如图1所示的或非电路的组合来配置三相颤动防止电路14、15和16中的每一个。在U相颤动防止电路14中,节点A是接收脉冲信号HU2的反转信号与脉冲信号HW2的或非运算结果的节点,节点B是接收脉冲信号HU2与脉冲信号HW2的反转信号的或非运算结果的节点。节点C是接收节点A处的输入与输出信号HU3的NONOR运算结果的节点。输出信号HU3是节点B处的输入与节点C处的输入的或非运算结果。换言之,如图5A所示,当脉冲信号HW2处于低电平时,节点A处的电压随着脉冲信号HU2的上升而改变为高电平,当脉冲信号HW2处于高电平时,节点B处的电压随着脉冲信号HU2的下降而改变为高电平。此外,在节点A处电压的高电平时间段与节点B处电压的高电平时间段之间具有电角度60°的低电平时间段。当节点B处电压改变为高电平时,输出信号HU3改变为低电平。此外,当输出信号HU3改变为低电平时,节点C处电压改变为高电平,从而将输出信号HU3的电平保持在低电平。当节点A处电压改变为高电平时,因为此时节点B处电压处于低电平,所以输出信号HU3改变为高电平。另一方面,当输出信号HU3改变为高电平时,节点C处电压改变为低电平,从而将输出信号HU3的电平保持在高电平。因此,当旋转位置信号上未叠加噪声时,输出信号HU3具有如图2所示的波形,当旋转位置信号上叠加有接近其幅度的1/2的噪声时,输出信号HU3具有如图3所示的波形。这同样适用于V相和W颤动防止电路15和16。
要注意,在三相颤动防止电路14、15和16中,显然可以用其他电路实现相似的逻辑,可以将输出信号HU3、HV3和HW3的相位提前、延迟、或在必要时反转。此外,可以向U相颤动防止电路14输入在与差动U相旋转位置信号HU+和HU-的交叉点相距电角度60°或更大距离处的点上升或下降的信号,以取代W相脉冲信号HW2。例如,当V相脉冲信号HV2处于高电平时,U相颤动防止电路14可以响应于U相脉冲信号HU2的上升而将输出信号HU3改变为高电平,之后将输出信号HU3的电平保持在高电平,当V相脉冲信号HV2处于低电平时,U相颤动防止电路14可以响应于U相脉冲信号HU2的下降而将输出信号HU3改变为低电平,之后将输出信号HU3的电平保持在低电平。这同样适用于V相和W颤动防止电路15和16的电路配置。
如上所述,即使在旋转位置信号上叠加有比其幅度的1/2小的噪声时,无论旋转位置信号的幅度如何,三相颤动防止电路14、15和16均可靠地防止颤动。相应地,三相比较器11、12和13无需具有易受到产品和温度变化影响的滞后。因此,根据本实施例,可以抑制指示错误旋转次数的旋转次数脉冲的产生。要注意,在一些电机装置中,在旋转位置信号上可能叠加有比其幅度的1/2大的噪声。在这种情况下,可以组合使用通过向传送旋转位置信号的线路添加滤波器元件以减小噪声本身的方法。在这种情况下,使用电机驱动控制电路2可以减小滤波器元件的时间常数,从而可以使旋转位置信号的延迟最小,并防止电机驱动精度的降低。
现在描述将三相颤动防止电路14、15和16应用于沿与图2中方向相反的方向旋转的电机的情况。图4示出了当沿与图2中方向相反的方向旋转电机时、其上未叠加噪声的旋转位置信号HU+、HU-、HV+、HV-、HW+和HW-的波形。这里,三相颤动防止电路14、15和16的各个输出信号HU3、HV3和HW3的波形与脉冲信号HW2、HU2和HV2的各个反转信号的波形基本上等同。换言之,输出信号HU3、HV3和HW3的波形分别比脉冲信号HU2、HV2和HW2落后电角度60°。要注意,虽然没有详细描述三相颤动防止电路14、15和16的内部操作,但是,例如,U相颤动防止电路14的内部操作如图5B所示。
此外,在旋转位置信号HU+、HU-、HV+、HV-、HW+和HW-上叠加有接近其幅度的1/2的噪声的图中未具体示出每个部分的波形。这里,如参考图3所述,三相颤动防止电路14、15和16的各个输出信号HU3、HV3和HW3的频率与旋转位置信号HU+、HU-、HV+、HV-、HW+和HW-的相等。由此,抑制了指示错误旋转次数的旋转次数脉冲的产生。
如图7所示,三相电机驱动控制电路2可以附加地包括旋转方向信号产生电路18,用于从颤动防止电路14、15和16的各个输出信号HU3、HV3和HW3中产生指示电机M的旋转方向的旋转方向信号。例如,在输出信号HU3上升时,图2中输出信号HV3处于高电平,并且图4中输出信号HV3处于低电平。因此,将旋转方向信号产生电路18配置为响应于输出信号HU3的上升而保持输出信号HV3的电平,从而可以产生指示电机M的旋转方向的旋转方向信号。要注意,可以考虑其他多种电路配置。
虽然以上描述了作为本发明实施例的电机驱动控制电路,但是本发明不限于实施例中所示的电路,而可以包括权利要求中所述范围之内的多种设计改变。例如,三相比较器11、12和13可以是将正旋转位置信号HU+、HV+和HW+分别与规定的基准电压进行比较的电路。此外,本发明实施例中的颤动防止电路和包括该颤动防止电路的波形整形电路不仅可以用于电机驱动控制,还可以用于对具有60°或更大相差的至少两相正弦信号进行接收的控制电路。
这里,本发明中的第一、第二和第三比较器与三相比较器11、12和13中的任何一个对应,第一、第二和第三颤动防止电路与三相颤动防止电路14、15和16的任何一个对应。例如,第一比较器是U相比较器11,第二比较器是W相比较器13,第三比较器是V相比较器12。另外,第一颤动防止电路是U相颤动防止电路14,第二颤动防止电路是W相颤动防止电路16,第三颤动防止电路是V相颤动防止电路15。在这种情况下,第一相旋转位置信号是正U相旋转位置信号HU+或负U相旋转位置信号HU-,第二相旋转位置信号是正W相旋转位置信号HW+或负W相旋转位置信号HW-,第三相旋转位置信号是正V相旋转位置信号HV+或负V相旋转位置信号HV-。另外,第一脉冲信号是U相脉冲信号,第二脉冲信号是W相脉冲信号,第三脉冲信号是V相脉冲信号。
应该理解,在每一方面,这里所述的实施例均是示例性而非限制性的。本发明的范围并未显示在前述内容中,而是显示在权利要求中,权利要求的等同意义和范围之内的所有修改都应包括在该范围中。
权利要求
1.一种颤动防止电路,接收第一和第二脉冲信号,当所述第二脉冲信号的电平是规定电平时,保持响应于所述第一脉冲信号的第一上升而改变的输出的电平,当所述第二脉冲信号的电平是与所述规定电平相反的电平时,保持响应于所述第一脉冲信号的第一下降而再次改变的所述输出的电平,从而防止所述输出的颤动。
2.一种波形整形电路,包括第一比较器(11),用于从第一相正弦信号产生和输出第一脉冲信号;第二比较器(13),用于从第二相正弦信号产生和输出第二脉冲信号;以及颤动防止电路(14),用于接收所述第一和第二脉冲信号,并防止输出的颤动,其中所述颤动防止电路(14)在所述第二脉冲信号的电平是规定电平时,保持响应于所述第一脉冲信号的第一上升而改变的输出的电平,在所述第二脉冲信号的电平是与所述规定电平相反的电平时,保持响应于所述第一脉冲信号的第一下降而再次改变的所述输出的电平,从而防止所述输出的颤动。
3.一种波形整形电路,包括第一比较器(11),用于从第一相旋转位置信号产生和输出第一脉冲信号;第二比较器(13),用于从第二相旋转位置信号产生和输出第二脉冲信号;以及第一颤动防止电路(14),用于接收所述第一和第二脉冲信号,并防止第一输出的颤动,其中所述第一颤动防止电路(14)在所述第二脉冲信号的电平是规定电平时,保持响应于所述第一脉冲信号的第一上升而改变的所述第一输出的电平,在所述第二脉冲信号的电平是与所述规定电平相反的电平时,保持响应于所述第一脉冲信号的第一下降而再次改变的所述第一输出的电平。
4.根据权利要求3所述的波形整形电路,其中所述波形整形电路(10)还包括第三比较器(12),用于从第三相旋转位置信号产生和输出第三脉冲信号;第二颤动防止电路(16),用于在所述第三脉冲信号的电平是所述规定电平时,保持响应于所述第二脉冲信号的第一上升而改变的第二输出的电平,在所述第三脉冲信号的电平是与所述规定电平相反的电平时,保持响应于所述第二脉冲信号的第一下降而再次改变的所述第二输出的电平;以及第三颤动防止电路(15),用于在所述第二脉冲信号的电平是所述规定电平时,保持响应于所述第三脉冲信号的第一上升而改变的第三输出的电平,在所述第二脉冲信号的电平是与所述规定电平相反的电平时,保持响应于所述第三脉冲信号的第一下降而再次改变的所述第三输出的电平。
5.一种三相电机驱动控制电路,包括功率驱动器控制电路(9),用于接收三相电机(M)的第一相、第二相和第三相旋转位置信号、命令信号、以及指示旋转次数的旋转次数脉冲信号,并输出用于电机驱动的控制信号;以及波形整形电路(10),用于对所述第一相、第二相和第三相旋转位置信号的波形进行整形,所述波形整形电路(10)包括第一比较器(11),用于从所述第一相旋转位置信号产生和输出第一脉冲信号;第二比较器(13),用于从所述第二相旋转位置信号产生和输出第二脉冲信号;以及第一颤动防止电路(14),用于接收所述第一和第二脉冲信号,并防止第一输出信号的颤动,其中所述第一颤动防止电路(14)在所述第二脉冲信号的电平是规定电平时,保持响应于所述第一脉冲信号的第一上升而改变的所述第一输出信号的电平,在所述第二脉冲信号的电平是与所述规定电平相反的电平时,保持响应于所述第一脉冲信号的第一下降而再次改变的所述第一输出信号的电平;所述三相电机驱动控制电路还包括旋转次数脉冲信号产生电路(17),用于从所述第一颤动防止电路(14)的所述第一输出信号产生旋转次数脉冲信号,以输出至所述功率驱动器控制电路(9)。
6.根据权利要求5所述的三相电机驱动控制电路,其中所述波形整形电路(10)还包括第三比较器(12),用于从所述第三相旋转位置信号产生和输出第三脉冲信号;第二颤动防止电路(16),用于在所述第三脉冲信号的电平是所述规定电平时,保持响应于所述第二脉冲信号的第一上升而改变的第二输出信号的电平,在所述第三脉冲信号的电平是与所述规定电平相反的电平时,保持响应于所述第二脉冲信号的第一下降而再次改变的所述第二输出信号的电平;以及第三颤动防止电路(15),用于在所述第二脉冲信号的电平是所述规定电平时,保持响应于所述第三脉冲信号的第一上升而改变的第三输出信号的电平,在所述第二脉冲信号的电平是与所述规定电平相反的电平时,保持响应于所述第三脉冲信号的第一下降而再次改变的所述第三输出信号的电平。
7.根据权利要求6所述的三相电机驱动控制电路,其中所述旋转次数脉冲信号产生电路(17)附加地使用所述第二和第三输出信号来产生所述旋转次数脉冲信号。
8.根据权利要求7所述的三相电机驱动控制电路,其中所述第一相、第二相和第三相旋转位置信号是分别由第一、第二和第三霍尔元件(HU,HV,HW)输出的信号。
9.根据权利要求8所述的三相电机驱动控制电路,还包括旋转方向信号产生电路(18),用于至少从所述第一和第二输出信号来产生指示所述电机(M)的旋转方向的旋转方向信号。
10.根据权利要求7所述的三相电机驱动控制电路,还包括旋转方向信号产生电路(18),用于至少从所述第一和第二输出信号来产生指示所述电机(M)的旋转方向的旋转方向信号。
11.根据权利要求6所述的三相电机驱动控制电路,其中所述第一相、第二相和第三相旋转位置信号是分别由第一、第二和第三霍尔元件(HU,HV,HW)输出的信号。
12.根据权利要求11所述的三相电机驱动控制电路,还包括旋转方向信号产生电路(18),用于至少从所述第一和第二输出信号来产生指示所述电机(M)的旋转方向的旋转方向信号。
13.根据权利要求6所述的三相电机驱动控制电路,还包括旋转方向信号产生电路(18),用于至少从所述第一和第二输出信号来产生指示所述电机(M)的旋转方向的旋转方向信号。
14.根据权利要求5所述的三相电机驱动控制电路,其中所述第一相、第二相和第三相旋转位置信号是分别由第一、第二和第三霍尔元件(HU,HV,HW)输出的信号。
全文摘要
一种颤动防止电路在不使用滞后比较器的情况下提供没有颤动引起的噪声的FG信号。还提供了一种波形整形电路和一种包括该颤动防止电路或该波形整形电路的电机驱动控制电路。
文档编号H02P6/14GK101040431SQ200580034949
公开日2007年9月19日 申请日期2005年10月6日 优先权日2004年10月15日
发明者藤村高志 申请人:罗姆股份有限公司
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