[发明专利]准确的电机速度控制

说明书

技术领域

本发明涉及电机控制装置，且更明确地说，涉及提供电机速度的准确调整的电机控制装置。

背景技术

低成本无刷DC(BLDC)电机用于驱动各种类型的电子系统(例如个人计算机)的冷却风扇。BLDC电机具有安装到转子的永磁体以及两个或两个以上换向定子绕组，电流穿过所述定子绕组以提供电场来驱动所述转子。霍尔效应传感器用于转子上的永磁体的磁场，从而提供关于风扇结构附接到的转子的位置和运动的信息。需要相对于环境温度而调节冷却风扇的速度，以为电子系统提供充分的冷却。许多用于冷却风扇的BLDC电机都是开环操作的，且速度控制较差。

发明内容

一种控制无刷直流(BLDC)电机的方法包含向查找表提供BLDC电机针对环境温度的预定相应所需每分钟转数。使用霍尔装置来测量BLDC电机的实际旋转时间(revolution time，RT)。将DRT与RT进行比较，使得响应于比较结果而改变脉冲宽度调制(PWM)信号的持续时间。将PWM信号施加到两个BLDC电机绕组中的一者。

一种控制无刷直流(BLDC)电机的方法包含：读取对应于环境温度的VT电压；使用经数字化的VT电压来进入查找表，所述查找表针对每个经数字化的VT电压值提供所需的RPM值，以使BDLC电机的速度与由VT信号表示的特定环境温度相匹配；通过使常数值除以所需的RPM值来计算BLDC电机的转子针对特定环境温度值的所需旋转时间(DRT)；通过测量用于两个霍尔装置输出脉冲的时间，来测量用于BLDC电机的转子的一个完整实际旋转的时间(RT)；将所需旋转时间(DRT)与用于一个完整实际旋转的时间(RT)进行比较，使得：如果RT＞DRT，那么使发送到PWM电路的控制信号的值递减；如果RT＜DRT，那么使发送到PWM电路的控制信号的值递增；如果RT＝DRT，那么不更新发送到控制器102的PWM电路128的控制信号的值；使用霍尔传感器所提供的电机位置信息来使适当的BDLC电机绕组换向；将PWM信号施加到用于第一定子绕组的第一驱动器电路或用于第二定子绕组的第二驱动器电路；以及将PWM信号施加到用于第一定子绕组的第一驱动器电路或用于第二定子绕组的第二驱动器电路。

一种无刷BLDC电机系统包含用于各自的电机第一和第二定子绕组的第一和第二驱动器电路。霍尔装置提供对应于电机的旋转的输出信号。控制器接收环境温度信号和所述霍尔装置的输出信号。控制器向各自的电机第一和第二定子绕组提供脉冲宽度经调制的信号。控制所述脉冲宽度经调制的信号的宽度，以使电机的所需速度与环境温度信号相匹配。

一种无刷直流(BLDC)电机系统包含BLDC电机，其具有安装有永磁体的转子，且具有带第一定子绕组和第二定子绕组的定子。提供用于第一定子绕组的第一驱动器电路和用于第二定子绕组的第二驱动器电路。霍尔装置固定到所述定子，且经配置以由来自安装到转子的永磁体的磁场启动，所述霍尔装置在其输出端子处提供霍尔输出脉冲。提供控制器，其具有经配置以接收霍尔输出脉冲的霍尔脉冲输入端子；具有经配置以从传感器接收针对环境温度的信号的VT输入端子；具有用于向第一和第二驱动器电路提供PWM信号的脉冲宽度调制(PWM)电路；且具有用于选择第一定子绕组或第二定子绕组的换向器电路。所述控制器经配置以将对应于环境温度的VT电压数字化，且使用查找表来针对每个经数字化的VT电压值提供所需的RPM值，以便使BDLC电机的速度与由VT信号表示的特定环境温度相匹配。所述控制器经配置以通过使常数值除以所需的RPM值来计算针对特定环境温度值的所需旋转时间(DRT)。所述控制器经配置以通过测量用于两个霍尔装置输出脉冲的时间，来测量用于所述转子的一个完整实际旋转的时间(RT)。

所述控制器经配置以将所需旋转时间(DRT)与用于一个完整实际旋转的时间(RT)进行比较，使得：如果RT＞DRT，那么所述控制器经配置以使发送到PWM电路的控制信号的值递减；如果RT＜DRT，那么所述控制器经配置以使发送到PWM电路的控制信号的值递增；且如果RT＝DRT，那么所述控制器经配置以不更新发送到PWM电路的控制信号的值。所述控制器经配置以使用用于第一定子绕组的第一驱动器电路或用于第二定子绕组的第二驱动器电路，使用霍尔传感器所提供的电机位置信息，来使适当的BDLC电机绕组换向。

附图说明

并入本说明书中且形成本说明书的一部分的附图说明本发明的实施例，且连同描述内容一起，用于阐释本发明的原理：