无刷电动机驱动电路以及无刷电动机驱动系统的制作方法
【专利说明】无刷电动机驱动电路以及无刷电动机驱动系统
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请基于并要求2014年5月30日提交的日本专利申请N0.2014-113223的优先权利益，其所有内容通过参考而引入于此。
技术领域
[0003]本发明涉及一种无刷电动机驱动电路以及无刷电动机驱动系统。
【背景技术】
[0004]以往，无刷电动机驱动电路为，以基于速度指令的通电定时，通过驱动电路来控制3相无刷电动机的旋转。在通过该无刷电动机驱动电路进行的控制中，有可能产生3相无刷电动机的旋转不均。
【发明内容】
[0005]本实施方式提供一种能够降低3相无刷电动机的旋转不均的无刷电动机驱动电路以及无刷电动机驱动系统。
[0006]实施方式提供一种无刷电动机驱动电路，对用正弦波信号对无刷电动机供给电源电压的功率器件进行控制，
[0007]其特征在于，该无刷电动机驱动电路具备:
[0008]峰值保持电路，输出保持了第I电压的峰值的第2电压，该第I电压基于通过检测电阻的电压降检测出的检测电压，流动于上述无刷电动机的电动机电流经由上述功率器件在该检测电阻中流动；
[0009]滤波电路，输出作为上述第2电压的直流成分的第3电压；
[0010]差分电压检测电路，输出上述第2电压与上述第3电压的差分电压；
[0011]积分放大器电路，将作为基于上述无刷电动机的转速的脉冲波的速度指令脉冲信号转换成模拟电压；
[0012]运算电路，运算上述模拟电压与基于上述差分电压的第4电压的差，输出与该运算结果相应的速度控制信号；
[0013]输出波形生成电路，基于通电定时以及上述速度控制信号，生成用于驱动上述无刷电动机的驱动信号。
[0014]另外，实施方式提供一种无刷电动机驱动系统，其特征在于，具备:
[0015]无刷电动机；
[0016]功率器件，连接于生成电源电压的电源与接地之间，用正弦波信号对上述无刷电动机供给电源电压；
[0017]无刷电动机驱动电路，控制上述功率器件；
[0018]检测电阻，流动于上述无刷电动机的电动机电流经由上述功率器件在该检测电阻中流动；
[0019]上述无刷电动机驱动电路具备:
[0020]峰值保持电路，输出保持了第I电压的峰值的第2电压，该第I电压基于通过上述检测电阻的电压降检测出的检测电压；
[0021]滤波电路，输出作为上述第2电压的直流成分的第3电压；
[0022]差分电压检测电路，输出上述第2电压与上述第3电压的差分电压；
[0023]积分放大器电路，将作为基于上述无刷电动机的转速的脉冲波的速度指令脉冲信号转换成模拟电压；
[0024]运算电路，运算上述模拟电压与基于上述差分电压的第4电压的差，输出与该运算结果相应的速度控制信号；以及
[0025]输出波形生成电路，基于通电定时以及上述速度控制信号，生成用于驱动上述无刷电动机的驱动信号。
[0026]根据实施方式的无刷电动机驱动电路以及无刷电动机驱动系统，能够降低3相无刷电动机的旋转不均。
【附图说明】
[0027]图1是表示第I实施方式所涉及的无刷电动机驱动系统100的构成的一例的图。
[0028]图2是表示图1所示的检测电阻8的检测电压VRS的波形的一例的图。
[0029]图3是表示通过图1所示的滤波电路Fx所滤波了的检测电压VRSF的波形的一例的图。
[0030]图4是表示通过图1所示的放大器电路AC所放大的电压VRSF X α的波形的一例的图。
[0031]图5是表示通过图1所示的峰值保持电路PC所保持的第2电压Vp的波形的一例的图。
[0032]图6是表示通过图1所示的差分电压检测电路VC所检测的差分电压AVp的波形的一例的图。
[0033]图7是表示在电动机电流小的情况下，速度控制信号Vsp、模拟电压Vs、第2电压Vp、以及差分电压AVp的波形的一例的图。
[0034]图8是表示在电动机电流大的情况下，速度控制信号Vsp、模拟电压Vs、第2电压Vp、以及差分电压AVp的波形的一例的图。
【具体实施方式】
[0035]根据实施方式的无刷电动机驱动系统具备无刷电动机。无刷电动机驱动系统具备功率器件，该功率器件连接于生成电源电压的电源与接地之间，并用正弦波信号对上述无刷电动机供给电源电压。无刷电动机驱动系统具备控制上述功率器件的无刷电动机驱动电路。无刷电动机驱动系统具备检测电阻，流动于上述无刷电动机的电动机电流经由上述功率器件在该检测电阻中流动。
[0036]上述无刷电动机驱动电路具备峰值保持电路，该峰值保持电路输出保持了第I电压的峰值的第2电压，该第I电压基于通过上述检测电阻的电压降检测出的检测电压。无刷电动机驱动电路具备滤波电路，该滤波电路输出作为上述第2电压的直流成分的第3电压。无刷电动机驱动电路具备差分电压检测电路，该差分电压检测电路输出上述第2电压与上述第3电压的差分电压。无刷电动机驱动电路具备积分放大器电路，该积分放大器电路将作为基于上述无刷电动机的转速的脉冲波的速度指令脉冲信号转换成模拟电压。无刷电动机驱动电路具备运算电路，该运算电路运算上述模拟电压与基于上述差分电压的第4电压的差，输出与该运算结果相应的速度控制信号。无刷电动机驱动电路具备输出波形生成电路，该输出波形生成电路基于通电定时以及上述速度控制信号，生成用于驱动上述无刷电动机的驱动信号。
[0037]以下，基于附图对各实施方式进行说明。
[0038](第I实施方式)
[0039]图1是表示第I实施方式所涉及的无刷电动机驱动系统100的构成的一例的图。另外，图2是表示图1所示的检测电阻8的检测电压VRS的波形的一例的图。另外，图3是表示通过图1所示的滤波电路Fx所滤波了的检测电压VRSF的波形的一例的图。另外，图4是表示通过图1所示的放大器电路AC所放大的电压VRSFX α的波形的一例的图。另外，图5是表示通过图1所示的峰值保持电路PC所保持的第2电压Vp的波形的一例的图。另夕卜，图6是表示通过图1所示的差分电压检测电路VC所检测的差分电压AVp的波形的一例的图。
[0040]如图1所示那样，无刷电动机驱动系统100具备3相无刷电动机Μ、第I?第3霍尔元件5a?5c、第I?第3电容器6a?6c、无刷电动机驱动电路1、功率器件2、检测电阻8、噪声用滤波电路Fx、以及检测线圈L。
[0041]第I?第3霍尔元件5a?5c分别附加于3相无刷电动机M的各相(U相、V相、W相)的线圈。该第I?第3霍尔元件5a?5c分别向无刷电动机驱动电路I输出U相霍尔信号HUP、HUM、V相霍尔信号HVP、HVM、W相霍尔信号HWP、HWM。而且，信号HUM、HVM、HffM是分别将信号HUM、HVP、HffP反转了的信号。
[0042]接着，在该第I?第3霍尔元件5a?5c的输出上分别连接有第I?第3电容器6a ?6c0
[0043]另外，检测线圈L与3相无刷电动机M接近地配置，在该检测线圈L中流动有与3相无刷电动机M的转速相应的励磁电流。基于在该检测线圈L中流动的励磁电流的信号被供给到无刷电动机驱动电路I。
[0044]另外，电源7输出电压VDD。
[0045]功率器件2连接于生成电源电压VDD的电源7与接地之间。特别是，功率器件2如图1所示那样，一端与电源7连接，另一端经由电阻8与接地连接。
[0046]接着，该功率器件2例如图1所示那样，根据驱动信号SU、SX、SV、SY、SW、SZ用3相正弦波信号U、V、W对3相无刷电动机M供给电源电压VDD。
[0047]功率器件2具有6个nMOS晶体管2a?2f，以及6个二级管2g?21。
[0048]接着，栅极输入有驱动信号SU的nMOS晶体管2a与栅极输入有驱动信号SX的nMOS晶体管2b是指被串联连接于电源7与接地之间。在该nMOS晶体管2a与nMOS晶体管2b之间的端子与3相无刷电动机M的U相线圈连接。从该端子向U相线圈供给正弦波信号U。
[0049]而且，二级管2g在nMOS晶体管2a的漏极/源极上连接有阴极/阳极。另外，二级管2h在nMOS晶体管2b的漏极/源极上连接有阴极/阳极。
[0050]另外，栅极输入有驱动信号SV的nMOS晶体管2c与栅极输入有驱动信号SY的nMOS晶体管2d是指被串联连接于电源7与接地之间。在该nMOS晶体管2c与nMOS晶体管2d之间的端子与3相无刷电动机M的V相线圈连接。从该端子向V相线圈供给正弦波信号V。
[0051]而且，二级管2i在nMOS晶体管2c的漏极/源极上连接有阴极/阳极。另外，二级管2j在nMOS晶体管2d的漏极/源极上连接有阴极/阳极。
[0052]另外，栅极输入有驱动信号SW的nMOS晶体管2e与栅极输入有驱动信号SZ的nMOS晶体管2f是指被串联连接于电源7与接地之间。在该nMOS晶体管2e与nMOS晶体管2f之间的端子与3相无刷电动机M的W相线圈连接。从该端子向W相线圈供给正弦波信号W。
[0053]而且，二级管2k在nMOS晶体管2e的漏极/源极上连接有阴极/