马达控制器的制作方法

本发明关于一种马达控制器，特别是关于一种可应用于一风扇马达系统的马达控制器。

背景技术：

1、传统上马达控制器会利用一输入脉宽调变信号的工作周期(duty cycle)以控制马达的转速。早期作法是直接使用此输入脉宽调变信号以驱动马达。也就是说，驱动马达的输出工作周期等于此输入脉宽调变信号的工作周期。然而，当马达控制器直接利用此输入脉宽调变信号以进入一软式切换驱动模式时，输出脉宽调变信号的频率经调变后可能会落入音频范围而产生噪音。此外，当马达控制器采用此早期作法以执行一转速开回路操作时，假使电源电压或温度发生变化时，马达的转速也会发生变化。因此，需要一种新技术以解决上述的问题。

技术实现思路

1、有鉴于前述问题，本发明的目的在于提供一种可应用于一风扇马达系统的马达控制器。该马达控制器具有一开关电路、一控制单元、一脉宽调变处理单元、一工作周期处理单元以及一软式切换处理单元。该开关电路耦合至一马达以驱动该马达。该控制单元用以产生多个控制信号以控制该开关电路。该工作周期处理单元接收一第一脉宽调变信号，用以产生一第一信号至该脉宽调变处理单元。该软式切换处理单元产生一第二信号至该脉宽调变处理单元，使得该马达控制器处于一软式切换驱动模式。该脉宽调变处理单元根据该第一信号与该第二信号，用以产生一第二脉宽调变信号至该控制单元。

2、该第一脉宽调变信号具有一导通时间、一非导通时间、一周期以及一第一工作周期，其中该第一工作周期等于(导通时间/周期)×100％。该工作周期处理单元具有一工作周期计算单元，其中该工作周期计算单元具有一导通时间计算单元、一非导通时间计算单元、一周期计算单元、一充电单元、一放电单元以及一记忆单元。该工作周期计算单元用以撷取该第一工作周期。根据本发明一实施例，该工作周期处理单元可用以判定是否该第一工作周期等于0％或100％。举例来说，当该第一脉宽调变信号维持一低位准的时间大于一第一预定时间时，该工作周期计算单元可判定该第一工作周期等于0％。当该第一脉宽调变信号维持一高位准的时间大于一第二预定时间时，该工作周期计算单元可判定该第一工作周期等于100％。当该第一脉宽调变信号维持一位准的时间大于一第三预定时间时，该工作周期计算单元可判定该第一工作周期等于0％或100％。若该位准为该低位准，则该第一工作周期等于0％。若该位准为该高位准，则该第一工作周期等于100％。该工作周期计算单元可更具有一特定应用计算单元来判定是否该第一工作周期等于0％或100％。此外，该充电单元或该放电单元亦可用以判定是否该第一工作周期等于0％或100％。

3、该脉宽调变处理单元具有一乘法运算单元、一比较单元以及一三角波产生单元。为了能够于切换相位时避免噪音，该软式切换处理单元会产生一第二工作周期。接着该脉宽调变处理单元使得该第一工作周期与该第二工作周期作一乘法运算，用以产生一调变工作周期。最后该脉宽调变处理单元通过比较该调变工作周期与一比较值以产生该第二脉宽调变信号至该控制单元。也就是说，该乘法运算单元可根据该第一信号与该第二信号，用以产生一第三信号至该比较单元，其中该第一信号具有该第一工作周期、该第二信号具有该第二工作周期、且该第三信号具有该调变工作周期。该乘法运算单元可利用一乘法器或多个加法器以实现该乘法运算。该三角波产生单元用以产生一第四信号至该比较单元，其中该第四信号具有该比较值。该比较单元可为一数字比较器。该比较单元接收该第三信号与该第四信号，用以比较该第三信号与该第四信号以产生该第二脉宽调变信号至该控制单元。该第四信号可为一定频信号，使得该第二脉宽调变信号亦为一定频信号。举例来说，当该第四信号大于该第三信号时，该第二脉宽调变信号可为该低位准。当该第四信号小于或等于该第三信号时，该第二脉宽调变信号可为该高位准。该软式切换处理单元可通过调整该第二工作周期，使得该第二工作周期随时间逐渐地减少或逐渐地增加。也就是说，该调变工作周期与该第二脉宽调变信号的工作周期于切换相位时皆可逐渐地变化，因此造成一相电流于切换相位时逐渐地变化进而避免噪音。因此，当该马达控制器处于该软式切换驱动模式时，该马达控制器于切换相位时可达到一电流波整形的功能且避免产生一音频信号。再者，该马达控制器可利用该第一工作周期以操作于一转速闭回路模式。该马达控制器可通过撷取第一工作周期使得该马达达到一目标转速。当电源电压或温度发生变化时，该马达的转速可保持不变。该马达控制器可使得该马达稳定地转动且该马达的转速不会偏移。因此，该马达控制器能够克服早期作法所遇到的问题。

技术特征：

1.一种马达控制器，其特征在于，包含：

2.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该工作周期处理单元包含一工作周期计算单元，当该第一脉宽调变信号维持一低位准的一时间大于一第一预定时间时，该工作周期计算单元判定该第一工作周期等于0％。

3.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该工作周期处理单元包含一工作周期计算单元，当该第一脉宽调变信号维持一高位准的一时间大于一第二预定时间时，该工作周期计算单元判定该第一工作周期等于100％。

4.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该工作周期处理单元包含一工作周期计算单元，当该第一脉宽调变信号维持一位准的一时间大于一第三预定时间时，该工作周期计算单元判定该第一工作周期等于0％或100％。

5.如权利要求4所述的马达控制器，其特征在于，若该位准为一低位准，则该第一工作周期等于0％。

6.如权利要求4所述的马达控制器，其特征在于，若该位准为一高位准，则该第一工作周期等于100％。

7.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该工作周期处理单元包含一工作周期计算单元，该工作周期计算单元利用一充电程序来判定是否该第一工作周期等于0％或100％。

8.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该工作周期处理单元包含一工作周期计算单元，该工作周期计算单元利用一放电程序来判定是否该第一工作周期等于0％或100％。

9.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该工作周期处理单元包含一工作周期计算单元，该工作周期计算单元用以撷取该第一工作周期，该马达控制器利用该第一工作周期以操作于一转速闭回路模式。

10.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器还包含一脉宽调变处理单元，该脉宽调变处理单元使得该第一工作周期与一第二工作周期作一乘法运算，用以产生一调变工作周期。

11.如权利要求10所述的马达控制器，其特征在于，该脉宽调变处理单元通过比较该调变工作周期与一比较值以产生一第二脉宽调变信号至该控制单元。

12.如权利要求11所述的马达控制器，其特征在于，该比较值为用一n位数值来表示，n为一大于1的正整数。

13.如权利要求12所述的马达控制器，其特征在于，n等于8。

14.如权利要求10所述的马达控制器，其特征在于，该第二工作周期随时间逐渐地减少。

15.如权利要求10所述的马达控制器，其特征在于，该第二工作周期随时间逐渐地增加。

16.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该工作周期处理单元包含一工作周期计算单元，该工作周期计算单元用以撷取该第一工作周期，该工作周期计算单元为一微控制器的一部分。

17.如权利要求16所述的马达控制器，其特征在于，该微控制器为实现于一集成电路芯片。

18.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该工作周期处理单元包含一工作周期计算单元，该第一脉宽调变信号还具有一导通时间与一非导通时间，该工作周期计算单元包含：

19.如权利要求18所述的马达控制器，其特征在于，该非导通时间计算单元用以判定是否该第一工作周期等于0％，该导通时间计算单元用以判定是否该第一工作周期等于100％。

20.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该工作周期处理单元包含一工作周期计算单元，该第一脉宽调变信号还具有一导通时间与一周期，该工作周期计算单元包含：

21.如权利要求20所述的马达控制器，其特征在于，该周期计算单元用以判定是否该第一工作周期等于0％，该导通时间计算单元或该周期计算单元用以判定是否该第一工作周期等于100％。

22.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该工作周期处理单元包含一工作周期计算单元，该第一脉宽调变信号还具有一非导通时间与一周期，该工作周期计算单元包含：

23.如权利要求22所述的马达控制器，其特征在于，该非导通时间计算单元或该周期计算单元用以判定是否该第一工作周期等于0％，该周期计算单元用以判定是否该第一工作周期等于100％。

24.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该工作周期处理单元包含一工作周期计算单元，该工作周期计算单元包含一充电单元，该充电单元用以判定是否该第一工作周期等于0％或100％。

25.如权利要求24所述的马达控制器，其特征在于，该充电单元根据该第一脉宽调变信号以充电一元件，该工作周期计算单元根据该元件的一参数值来判定是否该第一工作周期等于0％或100％。

26.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该工作周期处理单元包含一工作周期计算单元，该工作周期计算单元包含一放电单元，该放电单元用以判定是否该第一工作周期等于0％或100％。

27.如权利要求26所述的马达控制器，其特征在于，该放电单元根据该第一脉宽调变信号以放电一元件，该工作周期计算单元根据该元件的一参数值来判定是否该第一工作周期等于0％或100％。

28.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该工作周期处理单元包含一工作周期计算单元，该工作周期计算单元包含一特定应用计算单元，该特定应用计算单元用以判定是否该第一工作周期等于0％或100％。

29.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器还包含一脉宽调变处理单元，该工作周期处理单元产生一第一信号至该脉宽调变处理单元，该第一信号具有该第一工作周期。

30.如权利要求29所述的马达控制器，其特征在于，该第一工作周期为用一n位数值来表示，n为一大于1的正整数。

31.如权利要求30所述的马达控制器，其特征在于，n等于8。

32.如权利要求29所述的马达控制器，其特征在于，该第一信号为一m形波信号。

33.如权利要求29所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器还包含一软式切换处理单元，该软式切换处理单元产生一第二信号至该脉宽调变处理单元，该第二信号具有一第二工作周期。

34.如权利要求33所述的马达控制器，其特征在于，该第二工作周期随时间逐渐地减少。

35.如权利要求33所述的马达控制器，其特征在于，该第二工作周期随时间逐渐地增加。

36.如权利要求33所述的马达控制器，其特征在于，该脉宽调变处理单元包含一乘法运算单元，该乘法运算单元根据该第一信号与该第二信号，用以产生一第三信号，该第三信号具有一调变工作周期。

37.如权利要求36所述的马达控制器，其特征在于，该第三信号为一m形波信号。

38.如权利要求36所述的马达控制器，其特征在于，该脉宽调变处理单元还包含：

39.如权利要求38所述的马达控制器，其特征在于，该第四信号为一三角波信号或一锯齿波信号。

40.如权利要求38所述的马达控制器，其特征在于，该第四信号为一定频信号。

41.如权利要求38所述的马达控制器，其特征在于，该比较单元为一数字比较器。

42.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，当该马达控制器处于一软式切换驱动模式时，该马达控制器于切换相位时达到一电流波整形的功能。

43.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器为应用于一风扇马达系统。

44.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器为应用于一单相马达或一多相马达。

45.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器通过撷取该第一工作周期使得该马达达到一目标转速。

46.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，当一电源电压发生变化时，该马达的一转速保持不变。

47.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，当一温度发生变化时，该马达的一转速保持不变。

48.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器使得该马达稳定地转动且该马达的一转速不会偏移。

技术总结
本发明公开一种马达控制器，其具有一开关电路、一控制单元以及一工作周期处理单元。该开关电路耦合至一马达以驱动该马达。该控制单元用以产生多个控制信号以控制该开关电路。该工作周期处理单元接收一第一脉宽调变信号，其中该第一脉宽调变信号具有一第一工作周期。该工作周期处理单元用以判定是否该第一工作周期等于0％或100％。该工作周期处理单元具有一工作周期计算单元，其中该工作周期计算单元用以撷取该第一工作周期。

技术研发人员：杨家泰
受保护的技术使用者：致新科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12