[发明专利]具调变振幅机制的马达驱动系统及方法

说明书

本发明公开一种具调变振幅机制的马达驱动系统及方法。高转速马达驱动系统包含查表模块、指令检测器、图形选择器以及马达驱动器。查表模块配置以储存参考波形图样以及调变波形图样，调变波形图样的振幅大于参考波形图样的振幅。指令检测器配置以接收转速命令。图形选择器配置以接收参考波形图样以及调变波形图样，依据转速命令选择参考波形图样或调变波形图样。马达驱动器配置以依据选择的参考波形图样或调变波形图样，以输出驱动信号驱动马达。

技术领域

本发明涉及一种马达驱动系统，特别是涉及一种高转速马达驱动系统。

背景技术

近年来，个人计算器(Personal Computer，PC)、便携计算器(Portable Computer/Note-Boob,NB)或是工作站(Work Station)的快速化发展，使得运算芯片的运作速度急速上升，例如中央处理单元(Central Processor Unit，CPU)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor,DSP)。因此，随着芯片指令周期的增加，也使得频率变高，造成芯片产生大量的热。然而，高热会导致芯片运算不正常，或者对周围电路产生影响。因此，芯片的散热功能成为极其重要的技术。

一般在以PWM控制马达驱动的方式中，都是用线性方式随着PWM的供应电源周期(duty cycle)来控制驱动波形图样(此文称为参考波形图样)的振幅循序地增加马达的转速，举例来说，当PWM周期为50％，则参考波形图样)的振幅将为原本振幅的一半，因此输出功率即为原本一半。但固定的驱动波形图样无法同时达到低转速和高转速的需求。例如，在相同的马达负载下，低转速运转时为了达到最低散热要求并且减少马达重新起动所产生的噪声、噪音时，通常在PWM供应电源周期低到一定值之后(例如：20％duty cycle)，即会希望马达能够使用低噪音的驱动波形图样(此文称为参考波形图样)，来满足低噪音需求(因为一般以三次谐波波形(third-order harmonics)或弦波来驱动马达，可以得到较低的噪音)；然而当高转速运转时为了达到最高散热要求并且此时扇叶风切声已经相当大，因此较不在乎马达所产生的噪音时，所以通常在PWM供应电源周期高到一定值之后(例如：高于50％duty cycle)，即会希望马达能够使用高转速(高周期)的驱动波形图样(此文称为调变波形图样)，来满足高转速需求。很明显地，此时马达驱动装置就需要有低转速和高转速不同波形图样设定的功能，来实现马达高低转不同的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对背景技术的不足提供一种高转速马达驱动系统，适用于驱动马达。高转速马达驱动系统包含查表模块、指令检测器、图形选择器以及马达驱动器。查表模块配置以储存参考波形图样以及调变波形图样。参考波形图样的波形不同于调变波形图样的波形。调变波形图样的振幅大于参考波形图样的振幅。指令检测器配置以接收转速命令。图形选择器连接查表模块以及指令检测器。图形选择器配置以接收参考波形图样以及调变波形图样，依据转速命令选择参考波形图样或调变波形图样。马达驱动器连接图形选择器。马达驱动器配置以依据图形选择器选择的参考波形图样或调变波形图样，驱动马达运转。

在一实施方式中，参考波形图样包含正弦波图样、M波图样或其组合。

在一实施方式中，调变波形图样包含梯形波图样、方波图样或其组合。

在一实施方式中，当指令检测器判断转速命令未到达阈值时，指令检测器选择参考波形图样。当指令检测器判断转速命令到达阈值时，指令检测器选择调变波形图样。

另外，本发明提供一种高转速马达驱动方法，适用于驱动马达，高转速马达驱动方法包含以下步骤：利用查表模块，提供参考波形图样以及调变波形图样，参考波形图样的波形不同于调变波形图样的波形，调变波形图样的振幅大于参考波形图样的振幅；利用指令检测器，接收转速命令；利用图形选择器，依据转速命令选择参考波形图样或调变波形图样；以及利用马达驱动器，依据图形选择器选择的参考波形图样或调变波形图样，以驱动马达运转。

在一实施方式中，参考波形图样包含正弦波图样、M波图样或其组合。