[实用新型]具适用不同频率的PWM马达驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及PWM马达驱动电路，特别是指一种具适用不同频率的PWM马达驱动电路。

背景技术

如图1所示，习用PWM(Pulse Width Modulation脉冲宽度调变)马达具有一PWM马达驱动电路1连接至一马达线圈2，以便控制马达线圈2进行交变激磁，如此便能驱动一马达转子产生旋转。PWM马达驱动电路1包含一驱动IC组件10、一霍尔IC组件11及一PWM转换电路12。驱动IC组件10电性连接至霍尔IC组件11，以便接收霍尔IC组件11的转子探测讯号。驱动IC组件10具有一引脚VTH，引脚VTH电性连接至PWM转换电路12。PWM转换电路12具有一PWM输入端121及一晶体管122(Q1)，PWM输入端121连接输入一PWM讯号，并控制晶体管122(Q1)的导通及不导通，如此PWM讯号经PWM转换电路12的晶体管122(Q1)转换为电压讯号后，再将电压讯号输入至驱动IC组件10的引脚VTH，以便决定马达线圈2进行交变激磁的周期，如此便能控制马达转子的转速。

另外，由于马达运转状态包含高速状态、低速(低于全速)运转状态及停止(零转速)状态。因此驱动IC组件10可依输入PWM讯号决定马达的运转状态，以便马达可适当根据系统需求调整转速。例如，当驱动IC组件10的引脚VTH的电位高于3.6V时，驱动IC组件10将马达控制在停止状态，即转速为0RPM。当引脚VTH的电位低于2.0V时，驱动IC组件10将马达控制在高速运转状态，即转速为6000RPM。当引脚VTH的电位介于3.6V至2.0V时，驱动IC组件10将马达控制在低转速状态，即转速为大于0RPM、但小于6000RPM。

再如图1所示，在电路配置上，在驱动IC组件10及PWM转换电路12之间并联一电容器3，电容器3形成接地，其对从PWM转换电路12输入的锯齿波进行整波，以能稳定驱动IC组件10的引脚VTH的电位。在马达进行运转时，驱动IC组件10的引脚VTH的电位能决定马达的转速。

如图2A、图2B所示，马达的驱动IC组件10可控制马达为高转速模式(high-speedmode)或低转速模式(1ow-speed mode)。在马达正常运转期间，当引脚VTH的电位维持在3.0V(电位低于3.6V、但高于2.0V)时，马达的转速维持在2000RPM，即马达进入低转速模式。另外，当引脚VTH的电位为0V(电位低于2.0V)时，马达则为高转速模式。

然而，由于电容器3形成接地，如图1、图2A所示，因此在马达启动时，电容器3的电位必然为零并开始进行充电。此时，驱动IC组件10的引脚VTH也为零电位，如图2A所示，因此马达启动时为处于高转速模式，即马达一启动转速立即跳升至6000RPM(高速)，如图2B所示。

再如图1、图2B所示，一旦马达启动时，马达立即进入高转速模式，因而在急速增加转速下，马达不但产生噪音及震动，还产生极大的组件磨擦，因而增加马达组件耗损。

再如图2A、图2B所示，在电容器3充电后，电容器3的电位逐渐达到3V。此时，驱动IC组件10的引脚VTH的电位高于2.0V、但低于3.6V，因此马达将终止高转速模式，且马达的转速可降至预定转速或低转速2000RPM。

然而，当系统开机时，也就是马达在启动时，其系统内部温度尚未达到高温状态，因此驱动IC组件10将马达转速骤升至6000RPM(高速状态)不符合正常工作的需求，且具有不当耗损能量的缺点。因此习用PWM马达有必要进一步的改进，以避免马达一启动即进入高速状态。

为了解决马达一启动即进入高速状态，申请人在已申报的中国台湾发明专利申请第94133994号的「PWM马达驱动电路」中，其利用在一驱动IC组件及一PWM转换电路之间并联一电容器，电容器连接于一电压源，在马达启动时，其避免在驱动IC组件的引脚VTH产生零电位，以防止马达一启动即进入高转速模式。

如图3A所示，当具有50％责任周期及100Hz的PWM讯号经PWM输入端121输入至PWM转换电路12时，PWM输入端121的PWM讯号的波形与晶体管122(Q1)集电极的电位波形形成完全一致的波形，也就是在PWM输入端121的PWM讯号的波形与晶体管122(Q1)集电极的电位波形相同，且互为互补关系。PWM讯号为具有50％责任周期及100Hz，其用于控制晶体管122(Q1)的导通及不导通，并在晶体管122(Q1)的集电极产生完全一致互补的电位波形。简言之，在100Hz频率下马达的转速会达到原预定转速。