振器，致动器产生的任何振动都可以被转化为噪声并且被外壳放大，因此，倾向于采用具有特别低激发能级的致动器。
[0041]图8示出了对一个致动器的噪声检测结果，该致动器的步进电机被以不同方式驱动。X轴表示转子转速，单位是fsps (full steps per second，整步每秒)，y轴表示噪声水平，单位是dbA(A_weighted decibels，A计权分贝)。曲线61示出的是在不同电流下以标准1/16微步驱动器驱动步进电机时产生的噪声。曲线62示出的是采用本发明具有模拟霍尔传感器反馈的控制器驱动步进电机时产生的噪声。可以看出，对于每一受检的转子速度，相对常规驱动方式，曲线62显示的噪声水平都显著降低。
[0042]根据以上描述，本领域技术人员可以做出各种变形，但都不会超出本发明权利要求所界定的范围。
[0043]如上所云仅是对本发明所作的示例性阐述，旨在更好地说明本发明可能的【具体实施方式】，而并非限定本发明的保护范围，本发明的专利保护范围以权利要求书为准。在不脱离本发明的原理和内涵的情况下，本领域技术人员不经过创造性劳动仍能依据本发明作出多种变形，但都不会超出本发明权利要求界定的范围。例如，控制器电路可以被设计由一个或更多个霍尔传感器输出的部分或全部信号都是数字信号。譬如，图1中所示的第一反馈支路12a可以包括一个模拟-数字转换器，用于将所述至少一个霍尔传感器输出的连续的模拟信号转化为非连续的数字信号。该数字信号反馈给功率级电路20和速度控制级电路30，电路20和/或30中部分或全部模块为处理数字信号的模块。
【主权项】
1.一种控制器，用于步进电机，所述步进电机具有磁性的转子和至少一个线圈；所述控制器包括: 功率级电路(20)，用于向所述至少一个线圈提供电流； 至少一个模拟霍尔传感器(11)，用于根据所述转子相对于所述霍尔传感器(11)的位置而输出信号；以及 第一反馈支路(12a)，用于将所述霍尔传感器(11)连接至所述功率级电路(20)以将所述霍尔传感器(11)的输出信号反馈至所述功率级电路(20)，所述功率级电路(20)根据所述霍尔传感器(11)的输出信号向所述至少一个线圈提供电流。2.根据权利要求1所述的控制器，还包括速度控制级电路(30)，所述速度控制级电路(30)的第一输入端与所述霍尔传感器(11)连接，其输出端与所述功率级电路(20)连接；所述速度控制级电路(30)用于接收所述霍尔传感器(11)的输出信号以产生一个参考信号输送给所述功率级电路(20)，所述参考信号用于调节所述霍尔传感器(11)经所述第一反馈支路(12a)反馈的信号的幅度。3.根据权利要求2的控制器，其中，所述速度控制级电路(30)包括用于接收一个外部信号的第二输入端(36)，该外部信号界定了所述转子转速的期望值。4.根据权利要求3所述的控制器，其中，所述速度控制级电路(30)的所述第一输入端通过频率-电压转换器(14)连接至所述霍尔传感器(11)。5.根据权利要求2、3或4所述的控制器，其中，所述速度控制级电路(30)的输出端连接至所述功率级电路(20)输入端处的比较器(25)的一个输入端，所述功率级电路(20)输出端(23)通过一个第二反馈支路(24)连接所述比较器(25)的另一个输入端以反馈所述功率级电路(20)的输出信号。6.根据权利要求5所述的控制器，其中，所述功率级电路(20)还包括滤波器(21)和功率放大器(22)，所述功率放大器(22)包括所述第二反馈支路(24)，所述功率放大器输出端(23)用于与所述步进电机的线圈连接，所述述功率放大器(22)的输出端即所述功率级电路(20)的输出端。7.根据权利要求5所述的控制器，其中，所述至少一个模拟霍尔传感器(11)在所述转子转动时输出一个呈正弦波的信号，所述功率级电路(20)向所述至少以一个线圈提供的电流信号具有正弦波形。8.根据权利要求7所述的控制器，其包括两个所述霍尔传感器(11)，每个所述霍尔传感器(11)根据所述转子相对于该霍尔传感器(11)的位置而输出信号，一个所述霍尔传感器(11)的输出信号与另一个所述霍尔传感器(11)的输出信号具有90°的相位差。9.根据权利要求8所述的控制器，其中，所述两个霍尔传感器(11)围绕所述转子的转轴布置，且所述两个霍尔传感器(11)之间的间隔所对应的所述转子的周向夹角小于60°，或者小于45°。10.根据权利要求9所述的控制器，其中，所述功率级电路(20)和所述霍尔传感器(11)安装在一个安装板(55)上，所述安装板(55)为PCB。11.根据权利要求8所述的控制器，其中，所述两个霍尔传感器(11)之间的间隔小于4毫米，或者，小于3毫米。12.—种专用集成电路，其包括上述任一权利要求所述的控制器。13.一种步进电机，其包括如权利要求1-11中任一项所述的控制器、定子(52)、所述转子和所述线圈。14.根据权利要求13所述的步进电机，其中，所述转子包括磁体(10)，一个所述模拟霍尔传感器(11)布置在所述磁体(10)的径向侧以检测磁通径向分量，或者布置在所述磁体(10)的轴向侧以检测磁通轴向分量。15.根据权利要求14所述的步进电机，其中，所述磁体(10)为环状磁体且横向延伸出所述定子(52)以便所述霍尔传感器(11)靠近所述磁体(10)以检测所述磁体(10)外围的磁通。16.根据权利要求14所述的步进电机，还包括安装有所述控制器的安装板(55)，所述安装板(55)紧固于所述定子(52)的线圈对应部分(53)的径向延伸部(53a)，所述径向延伸部(53a)与所述线圈对应部分(53)承载线圈的部分一体成型。17.根据权利要求14、15或16所述的步进电机，其中，至少两个所述线圈沿着所述转子转轴的轴向方向布置于所述转子外围。18.根据权利要求14、15或16所述的步进电机，其中，所述磁体(10)具有至少4个磁极，或者具有至少6个磁极，或者具有至少8个磁极，或者具有至少10个磁极。19.一种致动器，包括齿轮驱动机构(58)和根据权利要求13-18中任一项所述的步进电机。20.一种根据权利要求1-11中任一项所述的控制器在机动车的供暖、通风和/或空调系统中的应用。21.一种根据权利要求13-18中任一项所述的步进电机在机动车的供暖、通风和/或空调系统中的应用。22.一种根据权利要求19所述的致动器在机动车在供暖、通风和/或空调系统中的应用。
【专利摘要】本发明提供一种控制器，用于步进电机，所述步进电机具有磁性的转子和至少一个线圈；所述控制器包括：功率级电路，用于向所述至少一个线圈提供电流；至少一个模拟霍尔传感器，用于根据所述转子相对于所述霍尔传感器的位置而输出信号；以及第一反馈支路，用于将所述霍尔传感器连接至所述功率级电路以将所述霍尔传感器的输出信号反馈至所述功率级电路，所述功率级电路根据所述霍尔传感器的输出信号向所述至少一个线圈提供电流。还提供一种专用集成电路、步进电机、致动器以及相关应用。本发明可使步进电机在被驱动时振动较小，实现以可靠、稳健地方式驱动步进电机。
【IPC分类】H02P8/14
【公开号】CN105099300
【申请号】CN201510227669
【发明人】米哈·弗兰, 依凡·布克, 马克西姆·布吕哈特
【申请人】德昌电机(深圳)有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年5月6日
【公告号】DE102015106890A1, US20150326158