[发明专利]用于为一个多相直流电动机、锁定检测器、驱动装置和盘驱动器产生驱动信号的装置

说明书

本发明涉及一种装置，用于产生提供给一个多相直流电动机的多个绕组的驱动信号，包括：一个多相逆变器，该逆变器把驱动信号提供给电动机的绕组，以致于以给定的顺序由驱动信号循环地激励这些绕组，至少在预定的固有周期期间至少一个绕组没有被提供驱动信号；一个相位检测器，在没有给所述绕组提供驱动信号的多个所述固有周期期间，该相位检测器在所述多相逆变器的控制下把这些绕组的反电动势信号多路调制，以便获得一个相位误差信号；一个第一低通滤波器，该低通滤波器根据相位误差信号来产生一个控制信号；和一个可控振荡器，该振荡器产生一个频率信号，该频率信号的频率取决于控制信号，多相逆变器给绕组提供驱动信号的时间取决于频率信号，该装置还包括一个由多相逆变器，相位检测器，第一低通滤波器和振荡器构成的锁相环。

本发明也涉及一种适合用在上述装置中的锁定检测器、一种由一个多相直流电动机和上述装置构成的驱动装置和一种用于在一个信息载体上存储信息和/或从该信息载体上播放信息并且包括上述驱动系统的系统。

利用一个由逆变器驱动的无刷直流电动机通常使用一个反馈环来维持在一个绕组被激励时在转子与定子的位置之间一个希望的相角关系。例如，可以选择该相角关系以致于电动机能够产生一个最大力矩。

一个绕组的固有周期通常存在于另一个绕组的驱动周期之内，或与另一个绕组的驱动周期一致，在该固有周期中另一个绕组接收驱动信号。一个绕组的固有周期的开始与结束通常也与其它绕组的的驱动周期的开始或结束相一致。例如，在一个三相电动机的情况下，这意味着在任何时刻一个驱动信号被提供给两个绕组(在两个彼此移相120°的驱动周期期间)，而没有驱动信号被提供给第三个绕组(在一个固有周期期间，该固有周期的长度等于驱动周期长度的一半)。这个第三绕组保持“浮动”并且产生一个反电动势信号，这实际上是已知的。

在美国专利4,928,043中公开了上述这种装置。这个已知的装置包括一个反馈环，该反馈环由相位检测器、低通滤波器和可控振荡器构成。因此该反馈环是一个锁相环(PLL)。相位检测器把由一个或多个绕组来的连续的反电动势信号结合起来，以便形成相位误差信号，其中所有的反电动势信号给定相同的极性。低通滤波器构成一个积分器，该积分器把一个绕组的反电动势电压与一个基准值相比较并且对它们的差值进行积分，以便获得一个用于振荡器的控制信号。该控制信号控制VCO类型的振荡器，它也控制多相变换器的转换时刻。如果由逆变器确定的电动机转子的希望位置偏离了转子的实际位置，那么控制信号的电压由此将改变并且将使VCO来校正逆变器的转换时刻，以便抵消偏离。反电动势信号的电压具有使一个电动机产生一个最大力矩的最佳值。借助于PLL这个电压的偏离导致控制信号的一个变化，以便抵消该偏离。

在已知的装置中存在的问题在于：提供给电动机的驱动信号不总是使电动机沿着正确的方向旋转。由此，电动机失速或沿着相反的方向转动。本发明的一个目的是提供能够使上述装置的不正确操作至少被检测和当需要时消除该不正确操作的装置。为了此目的，根据本发明的一种装置的特征在于：该装置还包括一个锁定检测器，该锁定检测器确定反电动势信号是否与频率信号同相，该锁定检测器根据与相位误差信号的频率和相位相关的信息和与频率信号的频率和相位相关的信息来进行上述确定。

该装置是以下列的认识为基础：产生所述的问题实际上是由于反电动势信号与频率信号不同相，并且根据与误差信号的频率和相位相关的信息和与频率信号的频率和相位相关的信息，能够确定反电动势信号和频率信号是否被同相锁定。如果反电动势信号和频率信号没有被同相锁定，那么这意味着反电动势信号被锁定但是不同相(例如，随后频率信号被锁定到一个反电动势信号的谐波频率而不是反电动势信号的基波频率)。相反地，如果反电动势信号和频率信号没有被同相锁定，那么这也意味着在这些信号之间没有相位关系。在上述两种情况下，能够产生电动机失速或在一个错误的方向上转动。锁定检测器能够把上述两种情况与所述信号被同相锁定的情况区分出来。