[发明专利]降低运转电磁噪音的无刷马达驱动电路及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种降低运转电磁噪音的无刷马达驱动电路及其方法，特别是关于一种利用时间电压数字模拟转换器输出的线性讯号，来推动无刷马达装置，以降低运转电磁噪音的降低运转电磁噪音的无刷马达驱动电路及其方法。

背景技术

无刷马达(霍尔马达)又称作直流伺服马达(DC Servo Motor)，无刷马达在构造上是利用永久磁铁作为转子，并且利用霍尔效应感应电动机转子的位置，无刷马达装置由于利用霍尔元件感应激磁顺序与时间，因此又称作电子换相马达，利用霍尔元件感应激磁顺序与时间可以减少不必要的电能浪费，同时也可以适时的提供转子转动所需的电磁力，因此大幅提升马达输出扭矩与效率。

但实际应用时，由于霍尔元件感测到的信号过小，一般放大器无法准确将之等比例放大，原因在于无法移除Hall-Plate以及量测放大器(instrumentation amplifier)的偏移电压(offset-voltage)，故必须采用截波放大器(chopper amplifier)的架构，而截波放大器通常在操作频率上又受到限制；对于无刷马达装置而言，一旦转速较高，就无法将磁场变化信号作有效的还原并提供给无刷马达装置作为换相过程中的驱动电压，因而容易造成因力矩变化速率过大，而产生较大的电磁噪音。

发明内容

本发明要解决的主要问题是提供一种降低运转电磁噪音的无刷马达驱动电路及其方法，根据霍尔元件(磁场侦测电路)的输出信号，以讯号处理器产生一线性变化的驱动电压，使得切换无刷马达装置时力矩变化速度较现有技术更为平缓，以降低无刷马达装置的运转电磁噪音。

本发明要解决的另一个问题是提供一种降低运转电磁噪音的无刷马达驱动电路及其方法，可调整时间电压数字模拟转换器内的第一磁场值及该第二磁场值，以改变无刷马达装置的换相速率。

为达到上述目的，本发明提供一种降低运转电磁噪音的无刷马达驱动电路及其方法，利用至少一磁场侦测电路，侦测无刷马达装置的磁场周期变化，并产生侦测信号，再以至少一计数器与磁场侦测电路连接，用计数器累计磁场变化时，上升讯号的磁场变化时间与下降讯号的磁场变化时间；与计数器连的一讯号处理器，可将上升讯号磁场变化时间及下降讯号磁场变化时间分为复数个时间区段，根据上升讯号磁场变化时间、下降讯号磁场变化时间及侦测信号，产生并输出相对应的线性上升讯号及线性下降讯号；此二组线性讯号输出至与无刷马达装置连接的驱动电路。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

采用本发明可使得切换无刷马达装置时力矩变化速度较现有技术更为平缓，可降低无刷马达装置的运转电磁噪音，且可调整时间电压数字模拟转换器内的一第一磁场值及一第二磁场值来变换相的速率。

附图说明

图1是本发明的低运转电磁噪音的无刷马达驱动电路的方块示意图；

图2是本发明的时脉数据图；

图3是本发明的计数器及线性讯号的局部放大时脉数据图。

【主要组件符号说明】

12时间电压数字模拟转换器

14磁场侦测电路

16计数器

18讯号处理器

20驱动电路

22无刷马达装置

具体实施方式

以下通过具体实施例配合附图，对本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效详加说明。

请参照图1，首先介绍本发明的低运转电磁噪音的无刷马达驱动电路，其是由一时间电压数字模拟转换器12与一驱动电路20连接，时间电压数字模拟转换器12可输出感测得知并经过处理后的线性讯号给驱动电路20，利用线性讯号控制无刷马达装置22降低运转电磁噪音。时间电压数字模拟转换器12内含至少一磁场侦测电路14、至少一计数器16及讯号处理器18，如须推动等效负载较大的无刷马达装置22，可再透过一单位增益(unit gain)的电压缓衡器(voltage buffer)来推动无刷马达装置22。以下继续介绍时间电压数字模拟转换器12输出线性讯号给驱动电路20的方式。

时间电压数字模拟转换器12的至少一磁场侦测电路14，此磁场侦测电路14为一霍尔元件，磁场侦测电路14侦测无刷马达装置22的磁场周期变化，并发出一侦测信号；如图2所示，其中磁场侦测电路14可测得磁场周期值的最大值、第一磁场值(Bth+)、0、第二磁场值(Bth-)、最小值，第一磁场值介于磁场周期值的最大值与0之间，第二磁场值介于磁场周期值的0与最小值之间。另外复数个磁场侦测电路14，可侦测该第一磁场值及侦测第二磁场值。