[发明专利]直流无刷马达的控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种直流无刷马达的控制方法，特别是涉及一种具有脉波宽度调变(PWM)控制的直流无刷马达的控制方法及装置。

背景技术

由于直流无刷马达以霍尔感应器代替传统直流马达的换相电刷，比传统直流马达还适合应用在微型散热风扇系统中，而被广泛应用在诸如计算机风扇、复印机、激光打印机等低电压产品领域。

计算机风扇常用的单相直流无刷马达如图1所示，包含一绕设有线圈绕组10的静止的定子11，及带动风扇叶片转动的四极转子12。

参见图2及图3并对照图1所示，是习知一种驱动单相无刷直流马达1的控制装置2，其利用一霍尔感测器(Hall sensor)21感测马达转子12的磁极位置，并对应产生一霍尔讯号S_HA(是一模拟差动讯号V_HP及V_HN)，该霍尔讯号S_HA被输入一比较器22转换成一数字化的霍尔讯号S_HD后，送至一驱动器23。一PWM产生器24根据一外部控制讯号S_C(电压讯号)产生一PWM讯号并送至驱动器23，驱动器23根据霍尔讯号S_HD及PWM讯号，对应转子12磁极位置轮流输出如图3所示的第一PWM讯号S_PWM1及第二PWM讯号S_PWM2，以控制后端的一开关电路25交替切换输出至马达定子线圈10的输出电流I_out(如图3所示)的相位，而驱使马达转子12转动。

然而，由于第一PWM讯号S_PWM1及第二PWM讯号S_PWM2之间进行切换时所产生的准位瞬间变化会使输出电流I_out在此瞬间产生突波I_P，而易使马达转动时产生机械共振及噪音。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可消除输出电流突波的直流无刷马达的控制方法及装置。

于是，为达到上述目的，本发明直流无刷马达的控制方法，其中该马达具有一绕设线圈的定子及一环绕定子旋转的转子，该控制方法使用一霍尔元件侦测该转子的磁极位置以对应产生一霍尔讯号，使用一驱动单元根据一外部控制讯号产生一PWM讯号，并根据该PWM讯号及该霍尔讯号控制一开关电路，使切换输出至定子线圈的电流相位，而驱使转子转动；特别是，该控制方法还包括：(A)当侦测该霍尔讯号即将准位转换时，令该外部控制讯号的准位对应该霍尔讯号准位变化而递增或递减；(B)当该外部控制讯号的准位递增时，令该驱动单元产生的PWM讯号的工作周期由零递增至一预定工作周期；及(C)当该外部控制讯号的准位递减时，令该驱动单元产生的PWM讯号由该预定工作周期递减至零。借此，消除开关电路的输出电流突波。

其中，该霍尔元件是一霍尔感测器，该霍尔讯号是一差动模拟讯号，其经由一比较器转成一数字讯号后输入该驱动单元，且该外部控制讯号是由一PWM工作周期控制器产生。

如前述，在步骤(A)中，当该PWM工作周期控制器侦测该霍尔讯号的差动电压降低至小于一参考值时，即令该外部控制讯号于该差动电压由该参考值降低至零的期间由高准位递减至低准位，并于该差动电压由零上升至该参考值的期间，令该外部控制讯号由低准位递增至高准位。

其中，该霍尔元件是一霍尔集成电路，该霍尔讯号是一数字讯号，且该外部控制讯号是由一PWM工作周期控制器产生。

如前述，在步骤(A)中，该PWM工作周期控制器根据霍尔讯号的前一波形的计数值，设定一接近该计数值的参考值，并于计数霍尔讯号的目前波形至该参考值时，令该外部控制讯号于由该预定值计数至目前波形准位转换前的期间，由高准位递减至低准位，并于霍尔讯号准位转换后，令该外部控制讯号由低准位递增至高准位。