测量第一时间与所述经测量第二时间之间的差的最大 绝对值，且其正负号表示所述转子位置。根据所述方法的另外实施例，所述转子位置可在与 具有其间的差的所述最大绝对值的所述相时间测量对相关联的电扇区内。
[0021] 根据又一实施例，一种用于确定同步三相马达中的转子位置的方法可包括以下步 骤:将三个定子绕组中的第一者耦合到第一电压;将所述三个定子绕组中的第二者耦合到 第二电压；当三个定子绕组中的所述第一者未耦合到所述第一电压且所述三个定子绕组中 的所述第二者保持耦合到所述第二电压时，将来自所述第一电压的第一电流注入到所述三 个定子绕组中的第三者中；测量使所述第一电流等于参考电流的第一时间；及从所述经测 量第一时间确定转子位置。
[0022] 根据所述方法的另外实施例，还可包括以下步骤：当三个定子绕组中的所述第二 者未耦合到所述第二电压且所述三个定子绕组中的所述第一者保持耦合到所述第一电压 时，将来自所述第二电压的第二电流注入到所述三个定子绕组中的所述第三者中；测量使 所述第二电流等于所述参考电流的第二时间；及从所述经测量第一时间及所述经测量第二 时间确定所述转子位置。根据所述方法的另外实施例，可在交替状态中测量用于所述三个 定子绕组中的所述第三者中的每一者的所述第一时间。根据所述方法的另外实施例，所述 交替状态可为状态(60)、（ 180)及(300)。根据所述方法的另外实施例，可在其它交替状态中 测量用于所述三个定子绕组中的所述第三者中的每一者的所述第二时间。根据所述方法的 另外实施例，所述其它交替状态可为状态（120)、（240)及（360)。根据所述方法的另外实施 例，可将所述第一电流转换为第一电压，且所述经测量第一时间可为所述经转换第一电压 可等于参考电压时的时间。根据所述方法的另外实施例，可将所述第一电流及所述第二电 流转换为第一电压及第二电压，且所述经测量第一时间及所述经测量第二时间可为所述经 转换第一电压及所述经转换第二电压可等于参考电压时的时间。
[0023] 根据所述方法的另外实施例，可使用充电时间测量单元(CTMU)来测量所述第一时 间。根据所述方法的另外实施例，可使用充电时间测量单元(CTMU)来测量所述第一时间及 所述第二时间。根据所述方法的另外实施例，所述CTMU产生分别与所述第一经测量时间及 所述第二经测量时间成比例的第一定时电压及第二定时电压。根据所述方法的另外实施 例，可使用模数转换器(ADC)将所述CTMU产生的第一定时电压及第二定时电压转换为其数 字表示。根据所述方法的另外实施例，可在数字处理器中处理与所述经测量第一时间及所 述经测量第二时间成比例的所述数字表示以确定所述转子位置。
[0024] 根据所述方法的另外实施例，可由可调整电流源提供注入到所述三个定子绕组中 的所述第三者中的所述第一电流。根据所述方法的另外实施例，所述经测量第一时间可比 可将所述第一电流注入到所述三个定子绕组中的所述第三者中的时间短。根据所述方法的 另外实施例，所述经测量第二时间可比可将所述第二电流注入到所述三个定子绕组中的所 述第三者中的时间短。根据所述方法的另外实施例，所述第二电压可比所述第一电压更偏 正。根据所述方法的另外实施例，所述第一电压可比所述第二电压更偏正。
[0025] 根据又一实施例，一种用于确定同步马达的转子位置的系统可包括:微控制器，其 包括数字处理器及存储器、耦合到所述数字处理器的充电时间测量单元(CTMU)、耦合到所 述CTMU的定时电容器、耦合到所述CTMU的模数转换器(ADC)、耦合到所述CTMU的模拟比较 器，及耦合到所述模拟比较器的第一输入的电压参考；同步马达，其由功率电桥驱动，所述 功率电桥包括用于将所述同步马达的定子绕组耦合到电源的多个电力开关；电流返回装 置，其耦合在一些所述电力开关与所述电源之间;所述模拟比较器的第二输入，其耦合到所 述电流返回装置，其中所述电流返回装置将与通过所述同步马达的所述定子绕组的电流成 比例的电压提供到所述模拟比较器的所述第二输入;其中所述数字处理器致使所述电力开 关将所述三个定子绕组中的两者的组合耦合到来自所述电源的第一电压及将所述三个定 子绕组中的第三者耦合到来自所述电源的第二电压，且致使所述CTMU开始给所述定时电容 器充电；所述模拟比较器比较用于所述三个定子绕组的每一组合的来自所述电流返回装置 的所述电压与来自所述电压参考的参考电压，其中当来自所述电流返回装置的所述电压可 实质上相同于所述参考电压时，所述CTMU停止给所述定时电容器充电;且所述ADC将所述定 时电容器上的充电电压转换为可耦合到所述数字处理器的其数字表示，其中所述数字处理 器比较这些数字表示以确定所述同步马达的所述转子位置。根据另外实施例，所述定时电 容器上的所述充电电压可表示绕组电流充电时间。
[0026] 根据另一实施例，一种用于确定同步马达的转子位置的系统可包括:微控制器，其 包括数字处理器及存储器、耦合到所述数字处理器的充电时间测量单元(CTMU)、耦合到所 述CTMU的定时电容器、耦合到所述CTMU的模数转换器(ADC )、耦合到所述CTMU的模拟比较 器，及耦合到所述模拟比较器的第一输入的电压参考；同步马达，其由功率电桥驱动，所述 功率电桥包括用于将所述同步马达的定子绕组耦合到电源的多个电力开关;多路复用器， 其具有耦合到所述定子绕组中的相应者的输出及耦合到电流源的输入；电流返回装置，其 耦合在所述电流源与所述电源之间；所述模拟比较器的第二输入，其耦合到所述电流返回 装置，其中所述电流返回装置将与通过所述电流返回装置的电流成比例的电压提供到所述 模拟比较器的所述第二输入;其中所述数字处理器致使所述电力开关将所述定子绕组中的 第一者耦合到来自所述电源的第一电压及将所述定子绕组中的第二者耦合到来自所述电 源的第二电压、致使所述多路复用器将来自所述电流源的电流注入到所述定子绕组中的第 三者中，且致使所述CTMU开始给所述定时电容器充电；所述模拟比较器比较用于所述三个 定子绕组的每一组合的来自所述电流返回装置的所述电压与来自所述电压参考的参考电 压，其中当来自所述电流返回装置的所述电压可实质上相同于所述参考电压时，所述CTMU 停止给所述定时电容器充电；且所述ADC将所述定时电容器上的充电电压转换为可耦合到 所述数字处理器的其数字表示，其中所述数字处理器比较所述数字表示以确定所述同步马 达的所述转子位置。
[0027] 根据另外实施例，所述定时电容器上的所述充电电压可表示绕组电流充电时间。 根据另外实施例，所述电流源可为可调整的。根据另外实施例，第二多路复用器可耦合在所 述电流源与所述电源之间，用于将注入到所述定子绕组中的所述第三者中的所述电流的方 向反转。
【附图说明】
[0028] 可通过结合附图一起参考以下描述来获得本发明的更完整理解，在附图中：
[0029] 图1说明根据本发明的教示的三相无传感器的无刷直流电马达及电子换向马达控 制器的不意图；
[0030] 图2说明根据本发明的特定实例实施例的图1所展示的三相无传感器的无刷直流 电马达及电子换向马达控制器的简化示意图；
[0031] 图2A说明根据本发明的教示的用于定子绕组励磁以测量其在图1及2所展示的三 相无传感器的无刷直流电马达中的电感的第一开关配置及第二开关配置的简化示意图； [0032]图2B说明根据本发明的教示的用于定子绕组励磁以测量其在图1及2所展示的三 相无传感器的无刷直流电马达中的电感的第三开关配置及第四开关配置的简化示意图； [0033]图2C说明根据发明的教示的用于定子绕组励磁以测量其在图1及2所展示的三相 无传感器的无刷直流电马达中的电感的第五开关配置及第六开关配置的简化示意图；
[0034] 图3说明根据本发明的另一特定实例实施例的图1所展示的三相无传感器的无刷 直流电马达及电子换向马达控制器的简化示意图；
[0035] 图4说明根据本发明的又一特定实例实施例的图1所展示的三相无传感器的无刷 直流电马达及电子换向马达控制器的简化示意图；
[0036] 图5说明根据本发明的教示的在施加双向脉冲的一个相且用手旋转的马达上所测 量的电感/转子位置变动的图形波形表示；
[0037] 图6说明根据本发明的教示的在施加单向脉冲的一个相且用手旋转的马达上所测 量的电感/转子位置变动的图形波形表示；
[0038] 图7说明根据本发明的教示的在施加单向脉冲的一个相且用手非常缓慢旋转的马 达上所测量的电感/转子位置变动的图形波形表示；
[0039]图8说明根据本发明的教示的当换向及旋转马达时在状态(60)中测量的典型电 感/转子位置变动的曲线图；
[0040] 图9说明根据本发明的教示的基于CTMU的测量定时迹线的图形波形表示；
[0041] 图10说明根据本发明的教示的当转子是手工变动时相对于转子的电角度在相A处 测量的电感的图形波形表示及位置表示;及
[0042] 图11说明根据本发明的教示的图3及4所展示的三相无传感器的无刷直流电马达 的测量及换向电流路径的简化示意图。
[0043]尽管本发明容许各种修改及替代形式，但是其特定实例实施例已展示在图中且在 本文详细描述。然而，应理解，特定实例实施例的本文描述并不意欲限制本发明为本文揭示 的特定形式，相反地，本发明将涵盖由随附权利要求书界定的全部修改及等效物。
【具体实施方式】
[0044] 挺塗
[0045] 可基于特定意图，使用本文描述的全部方法及系统变体来取代传感器(例如，基于 霍尔效应），从而以通常称为无传感器的方式启动及运行BLDC马达或其变体。解决在无传感 器的情况下低速启动及操作的特定应用，且克服基于反EMF测量的其它方法的限制。此是通 过主要测量马达定子相/绕组电流上升时间以确定受转子位置影响的电感改变来完成。 [00 46]充电时间测量单兀(CTMU)子系统实际上将马达相电流上升时间的测量的时间分 辨率(放大)增加到比较器参考级。此类测量是通过相对于转子磁体定向的对应定子绕组电 感改变来与转子位置链接。CTMU操作模式允许测量对于电感中极其小的改变敏感。当施加 比较长测量脉冲时，此是通过在较窄时隙中充电CTMU电容器来完成。为了完成此，可在施加 更长时间测量脉冲期间的特定点处的较窄时隙中充电CTMU电容器。此技术实际上将ADC的 范围（例如，更高分辨率)压缩到通过CTMU充电电容器的速率相应设定的对应时间窗中。因 此，当比较马达相电流上升时间测量样本时，可放大差异且优化敏感性。此尤其与展现低电 感改变及转子位置的马达设计相关。
[0047] CTMU还实现施加较小测量脉冲，其可在换向马达PWM循环内交错。因此可实现更顺 畅测量方法。在James E.Bartling共同拥有的的题为"测量长时间段(Measuring a Long Time Period)"的第7,460,441 B2号美国专利、James E.Bartling的题为"当前时间数模转 换器（Current-Time Digital-to-Analog Converter)" 的第7，764，213B2号美国专利、 James E.Bartling等人的题为"电容测量设备（Capacitance Measurement Apparatus)"的 第8,022,714 B2号美国专利的及《微芯片应用说明（Microchip Application Note)》 AN1250的Bruce Bohn的题为"用于电容式触摸应用的微芯片CTMU(Microchip CTMU for Capacitive Touch Applications)"（在www.microchip·com上可得）中更全部描述CTMU的 定时特征背后的理论，为全部目的此类的全部以引用方式并入本文中。
[0048] 根据第一实施例，可建立永久磁体转子的初始/静置位置，可依次激励全部马达定 子绕组，测量且处理结果。意图是在启动/旋转马达之前在60度内（来自六个电扇区中的一 者)解析转子位置。一旦知道转子位置，就在实际上启动/旋转马达之前确定下一个换向状 态。所以在启动马达之前