[发明专利]具有电子分配结构的电动机

说明书

本发明涉及一种电动机，其中电流路径借助于多个晶体管通过电子方式改变。

近来，其中电流路径借助多个晶体管通过电子方式改变的电动机已广泛地用作OA装置或AV装置的驱动电动机。在这种电动机的现有技术例中，到绕组的电流路径是使用PNP型或NPN型功率晶体管以电子方式改变。

图25表示现有技术中的电动机。对该电动机的操作将作简要的描述。转子2011具有由永磁铁构成的磁场部分。位置检测单元2041响应于转子2011的旋转，产生两组三相电压信号K1、K2及K3，和K4、K5及K6。第一分配单元2042响应于电压信号K1、K2及K3产生三相下侧导通控制信号L1、L2及L3，以控制下侧NPN型双极性功率晶体管2021、2022及2023的导通。第二分配单元2043响应于电压信号K4、K5及K6产生三相上侧导通控制信号M1、M2及M3，以控制上侧PNP型功率晶体管2025、2026及2027的导通。根据该构型，三相驱动电压供给到绕组2012、2013及2014。

但是，这种现有技术的电动机具有下列问题：(1)大功率损耗

在现有技术的结构中，NPN型功率晶体管2021,2022及2023和PNP型功率晶体管2025、2026及2027的发射极-集电极电压受到模似的控制，以提供绕组2012、2013及2014所需的驱动电流幅值。因此，在每个功率晶体管中，功率晶体管上的压降大，由功率晶体管的电压及电流的积产生出大的功率损耗。尤其是，电动机绕组的驱动电流大及功耗特别大。其结果是，电动机具有很低的功效。(2)高生产成本

为了降低生产成本，有效的作法是将晶体管、电阻及另外器件组合在单片集成电路(IC)中。但是，PNP型功率晶体管2025、2026及2027的形成需要大晶片区域，由此产生增大生产成本的大因素。因为作为集成结果形成的寄生电容的影响，PNP型功率晶体管难以工作在高速度上。因为功率晶体管消耗大的功率并产生大量的热，另外，难以将各功率晶体管集成在一个晶片上。尤其是，电动机绕组的驱动电流大并由此具有由功率晶体管产生的热使集成电路引起热损坏的危险。当在集成电路上装散热板以防止热损坏发生时，生产成本就大大增加。(3)电动机振动大

最近，光盘装置如DVD-ROM或磁盘装置如HDD需要使用小振动的电动机，以发展高密度盘的记录和/或重播。但是，在现有技术的结构中，功率晶体管的快速开关引起绕组产生脉冲电压，由此使驱动电流波动。其结果是电动机产生的力是波动的，及形成电动机的大振动。

非常迫切地需要开发一种电动机，其中能解决每个或所有这些问题。

本发明的目的是一个接一个地或同时地解决上述各个问题，并提供一种适于与集成电路相结合的电动机。

根据本发明的电动机包括：可动体；多相绕组；用于供给DC电压的电压供给装置；Q(Q:2或更大的整数)个第一功率放大装置，每个包括第一功率晶体管及形成从所述电压供给装置的负输出端到所述多相绕组中一个的电流路径；Q个第二功率放大装置，每个包括第二功率晶体管及形成从所述电压供给装置的正输出端到所述多相绕组中一个的电流路径；交变信号产生装置，用于产生多相交变信号；第一分配控制装置，用于响应所述交变信号产生装置的输出信号，控制来自所述Q个第一功率放大装置的电流的分配；及第二分配控制装置，用于响应所述交变信号产生装置的输出信号，控制来自所述Q个第二功率放大装置的电流的分配；其中，所述电压供给装置包括：用于存储磁能的电感装置；用于存储电能的电容装置；具有开关晶体管的开关装置，它的电流输出端侧连接到DC电源的负端侧，及电流输入端侧连接到所述电感装置的一端，并执行电源通路的高频开-关控制，以从所述DC电源对所述电感装置补充磁能；及电流通路形成装置，它借助于相对所述开关晶体管开-关操作互补的关-开操作形成从所述电感装置到包括所述电容装置的电路的电流通路；所述电压供给装置这样构成以使得在所述电容装置一端及所述DC电源一端之间输出变换的DC电压，并将所述变换的DC电压供给所述Q个第一功率放大装置及所述Q个第二功率放大装置；及所述开关晶体管、所述第一功率晶体管、所述第二功率晶体管及至少一个半导体元件被一起集成在单芯片集成电路中。