[发明专利]马达控制装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种马达控制装置及方法，特别是涉及一种针对马达运转的不同阶段而提供不同的切换相位信号以兼顾马达启动能力及运转效率的控制装置及方法。

背景技术

一种已知的马达控制装置1如图1所示，该马达控制装置1包括一马达驱动电路11、一霍尔感应器(Hall sensor)12、一线圈切换电路13及一脉宽调制产生电路14。霍尔感应器12用以检测马达2运转时所产生的切换相位信号；而马达驱动电路11电连接于霍尔感应器12，用以接收来自霍尔感应器12检测的切换相位信号后，可以产生一马达转速控制信号，当马达驱动电路11所产生的马达转速控制信号输入至线圈切换电路13后，线圈切换电路13会依序将马达转速控制信号输入至马达2的线圈组211中，使线圈组211在两个相邻的相位之间切换电流方向，使马达1达到持续运转的目的；除此之外，脉宽调制产生电路14用以控制马达2的转速。

结合图2(a)所示，已知的马达2由一定子21及一转子22所构成，且马达2的控制方法大多以单个霍尔感应器12来检测马达2的切换相位信号，并提供给上述的马达驱动电路11以驱动马达2运转，其中霍尔感应器12设置于马达2的定子21上，用于感测转子22的N极或S极通过，并输出信号以变换定子21的线圈组211的电流方向，使定子21对应于转子22改变硅钢片212及213的极性。当霍尔感应器12检测到N极时，输出一高电平信号，并使霍尔感应器12所在的硅钢片212的极性变换为N极，通过N极对硅钢片212的推斥力使转子22得以持续运转；当霍尔感应器12检测到S极时，输出一低电平信号，使硅钢片212的极性变换为S极，其运转原理同上所述。然而，当转子22的N-S极交界处附近停留在霍尔感应器12的感测范围内时，称为马达2陷入死角，其中转子22的N-S交界处以转子22的磁铁极性而定。因此，为避免马达2启动运转上的死角，以往的作法会将霍尔感应器12设置于一电路板10上且相对应马达2的定子21的其中两个硅钢片212、213的中间位置，如图2(a)所示，此种方式虽能提供给马达驱动电路11一组无运转死角的切换相位信号，但马达2的效率却无法控制为最佳状态；如图2(b)所示，为了解决上述马达2效率不佳的问题，因此，又有一种作法是在相对应定子21的其中两个硅钢片212、213之间的电路板10上经测试以找出让马达2效率最佳的位置，并且将霍尔感应器12设置于上述的位置，此种方式虽能提高马达2的运转效率，但却可能会有运转死角的缺点。

有鉴于此，如何提供一种可提高马达运转效率且也可正常启动的马达控制装置及方法，正是当前的重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为在马达的定子的两个硅钢片之间设置两组霍尔感应器，以在马达启动运转的初期先提供一组霍尔感应器输出的相位信号(无运转死角)以驱动马达运转，等待马达运转并实现设定的切换条件时，即切换另一组霍尔感应器输出超前的相位信号(高效率)，以实现无运转死角且效率佳的马达。

为达到上述目的，于是，本发明马达控制装置包括：一第一感测组件、一第二感测组件、一信号切换电路、一马达驱动电路及一线圈切换电路，其中第一感测组件用以检测马达运转时产生的切换相位信号，并取得对应的第一切换相位信号输出；而第二感测组件也用以检测马达运转时产生的切换相位信号，并取得对应的第二切换相位信号输出；以及信号切换电路则分别电连接于第一感测组件及第二感测组件，且在马达启动运转时切换至第一感测组件输出，其中当马达运转后且实现一设定的切换条件时，即切换至第二感测组件输出。

上述的马达驱动电路电连接于信号切换电路，用以接收自信号切换电路输出的第一切换相位信号或第二切换相位信号并产生一马达转速控制信号，且依据马达转速控制信号启动马达运转；而线圈切换电路则电连接于马达驱动电路，用以接收马达驱动电路输出的马达转速控制信号，并依据马达转速控制信号进行马达的相位切换。

上述的脉冲调制产生电路电连接于马达驱动电路，用以调制马达驱动电路所接收的第一切换相位信号及第二切换相位信号，进而改变马达的转速。

上述的第一感测组件及第二感测组件为霍尔感应器。

上述的第一切换相位信号及第二切换相位信号都为多个连续性且规则分布的方波信号，且第二切换相位信号的相位超前第一切换相位信号的相位。

上述的切换条件为一经设定的时间、转速、转数、电流或电压。