专利名称：一种马达驱动控制电路的制作方法
技术领域：
—种马达驱动控制电路技术领域[0001]本实用新型涉及马达驱动控制领域，更具体的说是涉及一种马达驱动控制电路。
技术背景[0002]在马达驱动控制领域，为了保证驱动信号能够高效、快速的驱动电感线圈，从而大幅度地减少由开关感应马达线圈负载所产生的震动噪音、音频噪音及电磁干扰，通常会采用一种软开关技术。软开关技术即通过逐渐增加或逐渐降低线圈中的电流，使得电流达到最大值或最小值，在电流处于最大值或最小值状态持续一定时间后，再开始逐渐向相反方向变化的过程。上述过程中驱动电流上升和下降都比较平缓，从而实现了马达驱动的软启动。[0003]现有技术中，软开关技术包括放大限幅法和脉宽调制法。图I为现有技术放大限幅法转换示意图，参见图I所示，放大限幅法的的实现过程是将输入信号Vin经过线型放大器后，由Vout端输出；由于输入信号有一定的幅度，同时放大器有一定的工作电压,经过合理设置线性放大器的放大倍数，使得放大器在工作过程中进入饱和区，从而对放大输出信号Vout进行限幅；由于限幅后的输出信号Vout具有缓慢的上升沿、缓慢的下降沿，当采用输出信号Vout驱动马达线圈时，会使得线圈电流缓慢变化，实现软开关技术。图2为现有技术脉宽调制法转换示意图，参见图2所示，脉宽调制法的实现过程是对输入信号Vin进行数模转换和脉宽调制，将其转换为一组不同宽度的脉冲波，由Vout端输出；输出脉冲波Vout 中的脉冲宽度与输入信号Vin的幅度成正比；采用输出脉冲波Vout驱动马达线圈，马达线圈电流缓慢增加、缓慢减小，实现软开关技术。[0004]现有技术中的软开关技术虽在一定程度上能够输出缓慢变化的驱动电流来驱动马达线圈，然而却无法大幅度的减小由开关感应马达线圈负载所产生的振动噪声和音频噪声。实用新型内容[0005]有鉴于此，本实用新型提供一种马达驱动控制电路，以解决现有技术中无法实现的大幅度的减小由开关感应马达线圈负载所产生的振动噪声和音频噪声的问题。[0006]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案[0007]一种马达驱动控制电路，包括[0008]将输入模拟信号调制转换为多个数字码信号的模数转换电路；[0009]与所述模数转换电路连接的，和所述多个数字码信号对应的多个数字码信号电路；[0010]分别与所述模数转换电路和所述数字码信号电路连接，将所述多个数字码信号合并为模拟电压信号的数模转换电路。[0011]可选的，所述数模转换电路包括[0012]将所述多个数字码信号进行与非合并的一个或多个与非门电路；3门电路[0014]相器；[0015]电阻。[0016][0017][0018][0019][0020]与所述多个与非门连接，将所述多个与非门电路输出的信号进行或非合并的或非与所述或非门电路连接，对所述或非门电路输出的信号进行隔离的串联的两个反与所述串联的两个反相器连接，对所述串联的两个反相器输出的信号进行限流的可选的，所述多个数字码信号电路分别包括将所述多个数字码信号进行隔离的串联的两个反相器；与串联的两个反相器连接，限流的电阻。其中，所述多个数字码信号的频率和所述输入模拟信号的频率相同。其中，所述输入模拟信号为正弦波信号。可选的，所述模数转换电路为能够将所述输入模拟信号转换为包括数字码信号处于高电平状态的高电平区、包含至少一个高电平和至少一个低电平的转换区和数字码信号处于低电平状态的低电平区的数字码信号的模数转换电路；所述转换区对应所述正弦波信号上升段或下降段的部分区域，所述部分区域中的波形与横轴的相交点为所述波形的对称点。[0022]可选的，还包括[0023]与所述数模转换电路和地连接，滤波所述模拟电压信号中高频信号的滤波电容。[0024]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种马达驱动控制电路，所述控制电路首先通过模数转换电路将输入模拟信号调制转换为多个数字码信号，并将所述多个数字码信号进行逻辑组合，经过数模转换电路输出模拟电压信号，使得所述模拟电压信号的上升沿和下降沿以数字台阶的方式进行变化，从而有效降低驱动信号的上升沿和下降沿的边缘凸起，使得驱动电流缓慢平稳变化，达到大幅度减小由驱动信号突变产生的振动噪音和音频噪音。
[0025]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。[0026]图I为现有技术放大限幅法转换示意图；[0027]图2为现有技术脉宽调制法转换示意图；[0028]图3为本实用新型实施例公开的马达驱动控制电路结构连接示意图；[0029]图4为图3所示实施例公开的数字码信号电路结构连接示意图；[0030]图5为图3所示实施例公开的数模转换电路结构连接示意图；[0031]图6为本实用新型实施例公开的另一个马达驱动控制电路结构连接示意图；[0032]图7为本实用新型实施例公开的逻辑信号控制时序图；[0033]图8为本实用新型实施例公开的又一个马达驱动控制电路结构连接示意图。
具体实施方式
[0034]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0035]本实用新型实施例公开了一种马达驱动控制电路，以实现现有技术中无法实现的大幅度的减小由开关感应马达线圈负载所产生的振动噪声和音频噪声的问题。[0036]图3为本实用新型实施例公开的马达驱动控制电路结构连接示意图，参见图3所示，所述驱动控制电路可以包括[0037]将输入端Vin输入的输入模拟信号调制转换为多个数字码信号的模数转换电路30。[0038]其中，所述输入模拟信号为正弦波信号，且所述多个数字码信号的频率和所述输入模拟信号的频率相同。[0039]所述模数转换电路30能够将所述输入模拟信号转换为包括数字码信号处于高电平状态的高电平区、包含至少一个高电平和至少一个低电平的转换区和数字码信号处于低电平状态的低电平区的数字码信号的模数转换电路。[0040]其中，由于数字码信号和所述输入模拟信号的频率相同，为了保证高电平区和低电平区中的电平信号能够持续一定的时间，从而保证转换效率，所述转换区对应所述正弦波信号上升段或下降段的部分区域，所述部分区域中的波形与横轴的相交点为所述波形的对称点。[0041]所述模数转换电路30可以根据用户对所述驱动控制电路的精度要求来设置。所述模数转换电路30也可以将输入模拟信号调制转换为I个数字码信号，但考虑到实际情况，为了达到控制电流平稳缓慢变化的目的，通常会将输入模拟信号调制转换为至少2个数字码信号，例如将输入模拟信号转换为5个数字码信号，那么这5个数字码信号就有 25=32种组合，则经过所述驱动转换电路后从输出端Vout输出的模拟电压信号的上升沿和下降沿就会包括32个台阶；也即，输出的模拟电压信号从最低值均匀上升32个台阶达到模拟电压信号的最高值，输出的模拟电压信号从最高值均匀下降32个台阶达到模拟电压信号的最低值。[0042]与所述模数转换电路连接的，和所述多个数字码信号对应的多个数字码信号电路31。[0043]图4为图3所示实施例公开的数字码信号电路结构连接示意图，参见图4所示，所述数字码信号电路31可以包括[0044]将所述多个数字码信号进行隔离缓冲的串联的两个反相器I。[0045]所述反相器用于隔离缓冲所述数字码信号，提高数字码信号的驱动能力，减少信号干扰。[0046]与串联的两个反相器连接，限流的电阻R。[0047]分别与所述模数转换电路和所述数字码信号电路连接，将所述多个数字码信号合并为模拟电压信号的数模转换电路32。[0048]图5为图3所示实施例公开的数模转换电路结构连接示意图，参见图5所示，所述数模转换电路32的一个示意性结构可以包括[0049]将所述多个数字码信号进行与非合并的一个或多个与非门电路M。[0050]其中，所述一个或多个与非门M可以是2输入与非门，可以是3输入与非门，也可以是其他多输入与非门。[0051]与所述多个与非门连接，将所述多个与非门电路输出的信号进行或非合并的或非门电路N。[0052]所述或非门电路N可以是2输入或非门，也可以是其他多输入与非门。[0053]与所述或非门电路连接，对所述或非门电路输出的信号进行隔离的串联的两个反相器I。[0054]所述反相器用于隔离缓冲经过所述与非门电路M和或非门电路N的输出信号，提高所述输出信号信号的驱动能力，减少信号干扰。[0055]与所述串联的两个反相器连接，对所述串联的两个反相器输出的信号进行限流的电阻R。[0056]由上述公开的驱动转换电路知，本实用新型首先对输入模拟信号进行调制和转换，使其转换为多个数字码信号，然后将所述多个数字码信号输入数模转换电路，经过转换最终在输出端输出模拟电压信号，即马达的驱动控制信号，所述驱动控制信号的上升沿和下降沿包含的台阶由转换出的数字码信号的个数确定，如所述数字码信号的个数为4个， 那个就有24=16个；如果所述数字码信号的个数为6个，那么就有26=64个。[0057]下面以有5个数字码信号为例，结合图6和图7，介绍一下模拟电压信号，即驱动控制信号的产生过程。图6为本实用新型实施例公开的另一个马达驱动控制电路结构连接示意图，参见图6可更清楚直观的了解本实用新型公开的驱动控制电路所包括的各个结构； 图7为本实用新型实施例公开的逻辑信号控制时序图，请参见图6和图7理解下述内容。[0058]参考图6所示，输入模拟信号由输入端Vin输入模数转换器60，经所述模数转换器60的调制和转换，生成5个数字码信号，即Dl、D2、D3、D4和D5，所述5个数字码信号与串联的两个反相器I和电阻R构成5个数字码信号电路31 ;同时还有一组所述5个数字码信号首先经过两个与非门电路M的逻辑组合，再将所述与非门电路M的输出值输入或非门电路N，或非门电路N的输出信号经过串联的两个反相器I和电阻R，形成数模转换电路32， 用以将所述5个数字码信号转换为模拟电压信号输出，所述模拟电压信号作为马达驱动信号传送给马达驱动机构。[0059]由图7可以看出，经过本实用新型公开的驱动控制电路，首先将输入模拟信号(图 7最上方的正弦波)经过模数转换，转换为5个数字码信号，由于数字码只有O和1，因此5 个数字码信号就有25=32中组合方式，所以将5个数字码信号经过数模转换后，输出的模拟电压信号的上升沿和下降沿都包括32个台阶，电压信号缓慢变化，且没有边缘突变。每个台阶的电压上升值等于最高电压减去最低电压的值除以32得到的值。[0060]为了保证转换效率，高电平区和低电平区中的电平信号必须持续一定的时间，而高电平区和低电平区的时间可以通过设置电路的振荡器周期来控制。其推导过程如下 设输出端Vout输出的模拟电压信号中每一个台阶对应的时间为Tstep\高电平区对应的时间为Thigh，低电平区对应的时间为Tlow，而输入模拟信号的周期Tvin和输出的模拟电压信号的周期Tvout相同，上升沿的32个台阶对应的时间Tr和下降沿的32个台阶对应的时间Tf相等。[0062]可得Tr=Tf = 32*Tstep ；[0063]Tvin=Tvout=2*32*Tstep+Thigh+Tlow=2* (32*Tstep+Thigh)。[0064]由上述推导过程可知，在输入模拟信号频率固定的情况下，影响高电平区和低电平区持续时间的因素是Tstep，而Tstep由电路的振荡周期决定。[0065]图8为本实用新型实施例公开的又一个马达驱动控制电路结构连接示意图，参见图8所示，在其他的实施例中，所述驱动控制电路除了模数转换电路30、多个数字码信号电路31和数模转换电路32之外，在输出端还可以包括一个滤波电容C，所述滤波电容C与所述数模转换电路和地连接，滤波所述模拟电压信号中的高频信号。[0066]本实施例中，所述马达驱动控制电路首先通过模数转换电路将输入模拟信号调制转换为多个数字码信号，并将所述多个数字码信号进行逻辑组合，经过数模转换电路输出模拟电压信号，使得所述模拟电压信号的上升沿和下降沿以数字台阶的方式进行变化，从而有效降低驱动信号的上升沿和下降沿的边缘凸起，使得驱动电流缓慢平稳变化，达到大幅度减小由驱动信号突变产生的振动噪音和音频噪音。[0067]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种马达驱动控制电路，其特征在于，包括 将输入模拟信号调制转换为多个数字码信号的模数转换电路； 与所述模数转换电路连接的，和所述多个数字码信号对应的多个数字码信号电路；分别与所述模数转换电路和所述数字码信号电路连接，将所述多个数字码信号合并为模拟电压信号的数模转换电路。
2.根据权利要求I所述的控制电路，其特征在于，所述数模转换电路包括 将所述多个数字码信号进行与非合并的ー个或多个与非门电路； 与所述多个与非门连接，将所述多个与非门电路输出的信号进行或非合并的或非门电路； 与所述或非门电路连接，对所述或非门电路输出的信号进行隔离的串联的两个反相器； 与所述串联的两个反相器连接，对所述串联的两个反相器输出的信号进行限流的电阻。
3.根据权利要求I所述的控制电路，其特征在于，所述多个数字码信号电路分别包括 将所述多个数字码信号进行隔离的串联的两个反相器； 与串联的两个反相器连接，限流的电阻。
4.根据权利要求I所述的控制电路，其特征在于，所述多个数字码信号的频率和所述输入模拟信号的频率相同。
5.根据权利要求I所述的控制电路，其特征在于，所述输入模拟信号为正弦波信号。
6.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于，所述模数转换电路为能够将所述输入模拟信号转换为包括数字码信号处于高电平状态的高电平区、包含至少ー个高电平和至少ー个低电平的转换区和数字码信号处于低电平状态的低电平区的数字码信号的模数转换电路；所述转换区对应所述正弦波信号上升段或下降段的部分区域，所述部分区域中的波形与横轴的相交点为所述波形的对称点。
7.根据权利要求I所述的控制电路，其特征在于，还包括 与所述数模转换电路和地连接，滤波所述模拟电压信号中高频信号的滤波电容。
专利摘要本实用新型公开提供了一种马达驱动控制电路，所述控制电路包括模数控制电路、多个数字码信号电路和数模转换电路；该驱动控制电路通过模数转换电路将输入模拟信号调制转换为多个数字码信号，并将所述多个数字码信号进行逻辑组合，经过数模转换电路输出模拟电压信号，使得所述模拟电压信号的上升沿和下降沿以数字台阶的方式进行变化，从而有效降低驱动信号的上升沿和下降沿的边缘凸起，使得驱动电流缓慢平稳变化，达到大幅度减小由驱动信号突变产生的振动噪音和音频噪音。
文档编号H02P1/16GK202818177SQ20122039733
公开日2013年3月20日 申请日期2012年8月10日 优先权日2012年8月10日
发明者胡金玺, 黄绪江, 王家斌 申请人:上海新进半导体制造有限公司