发明名称 用于磁阻机之电流控制电路
摘要 本发明揭示一种用于一切换式磁阻机的电流控制器。该电流控制器回应于单一个脉波宽度调制信号控制了控制磁阻机相位绕组之激励的电源装置切换频率和相位电流的峰值大小。亦揭非者为一种方法和能路供于一电流控制器中对一切换式磁阻机实施斜率补偿,其中该斜率补偿的大小系与相位绕省组所被激励的电源供应之电压成比例。
申请公布号 TW276372 申请公布日期 1996.05.21
申请号 TW084112345 申请日期 1995.11.21
申请人 开关控制运作有限公司 发明人 麦克.詹姆士.腾纳
分类号 H02P7/29 主分类号 H02P7/29
代理机构 代理人 林镒珠 台北巿长安东路二段一一二号九楼
主权项 1.一种控制一磁阻机相位绕组中电流大小和一电源切换装置回应于一串列脉波之切换频率的方法,包括有步骤:自该串列脉波推导出一代表了所欲求的相位电流之信号;切换该电源切换装置,以便回应于一来自该串列脉波的脉波,将该相位绕组耦连到一电源供应;监管该相位绕组中电流,以提供一代表该相位电流的信号;比较该代表相位电流的信号和该代表所欲求相位电流的信号;以及当该代表相位电流的信号超过该代表所欲求相位电流的信号时将该电源切换装置切换为OFF。2.如申请专利范围第1项所述控制方法,其中该电源切换装置系回应于来自该串列脉波之该脉波的上升波缘,将该相位绕组耦连到该电源供应。3.如申请专利范围第1项所述控制方法,其中该电源切换装置系回应于来自该串列脉波之该脉波的下降波缘,将该相位绕组耦连到该电源供应。4.如申请专利范围第1项所述控制方法,其中该代表所欲求相位电流的信号系藉由滤波该串列脉波而导出。5.一种提供电源装置切换信号以回应于一串列具一负载循环和一重覆频率的控制脉波来控制一磁阻机相位绕组中电流的控制系统,包括有:一波缘检测器具有一输入被安排成来接收该等控制脉波及来提供一串列的钟讯脉波,此等钟讯脉波系出现在一与该等控制脉波之重覆频率有关的频率下;一电路被安排成来接收该等控制脉波及来提供一与该等控制脉波之负载循环成比例的参考信号;一电流监管器被安排成来提供一代表该相位电流的信号;一电流控制器被耦连成来接收来自于该波缘检测器的钟讯脉波、来自于该电路的参考信号、以及来自于该电流监管器之代表相位电流的信号,该电流控制器包含一比较器其表较参考信号和该代表相位绕组中相位电流的信号,该电流控制器提供一切换信号其具有一第一状态和一第二状态,其中该第一状态系为一钟讯脉波所启动并在当该比较器指示出该代表相位电流的信号系大于该参考信号时系被截止。6.如申请专利范围第5项所述控制系统,其中该电器包含一低通滤波器。7.如申请专利范围第6项所述控制系统,其中该低通滤波器包含一电阻器和电容器滤波网路。8.如申请专利范围第5项所述控制系统,其中该滤波器包含一低通滤波器,其含有一第一电阻器和电容器滤波网络与一第二电阻器和电容器滤波网络成串联耦连。9.如申请专利范围第5项所述控制系统,其中该波缘检测器回应于一控制脉波之上升波缘系提供一钟讯脉波。10.如申请专利范围第5项所述控制系统,其中该波缘检测器回应于一控制脉波之下降波缘系提供一钟讯脉波。11.如申请专利范围第5项所述控制系统,其中该波缘检测器之输入包含一低通滤波器并且该波缘检测器之输出系电耦连于一NAND闸的两个输入。12.如申请专利范围第5项所述控制系统,其中该等由波缘检测器所提供的钟讯脉波系由一下降波缘所启始并由一上升波缘所截止。13.如申请专利范围第5项所述控制系统,其中该电流控制器包含一正反器,此正反器有一SET输入和一RESET输入,其中该正反器的SET输入系被电耦连成来接收来自于该波缘检测器的钟讯脉波,其中该正反器的RESET输入系被电耦连成来接收该比较器的输出,以及其中该正反器的输出系决定出该切换信号的状态。14.如申请专利范围第5项所述控制系统,其中该电流监管器包含一电流传感器。15.如申请专利范围第5项所述控制系统,其中该电流监管器包含一电流量测用感应电阻被串联于该相位绕组。16.一种控制一切换式磁阻机相位绕组中电流大小以回应于一代表相位绕组中所欲求峰値电流之信号的方法,其中该相位绕组系自一电源供应经由一个或多个电源切换装置所激励,以及其中该电源供应系受到电压变异,所述方法包括有步骤:经由电源开关耦连该相位绕组到该电源供应,以使得增加的电流开始在该相位绕组中流动;监管该相位绕组中电流,以提供一代表该相位电流之大小的信号;产生一补偿信号其与该电源供应之电压成比例;将该补偿信号加到该代表相位电流之大小的信号,以提供一受补偿的相位电流信号;将该受补偿的相位电流信号比较于该代表相位绕组中所欲求峰値电流的信号;以及当该受补偿的相位电流信号超过代表所欲求峰値电流之信号时,开启该等电源切换装置。17.如申请专利范围第16项所述方法,其中该相位绕组系在一界定出切换周期的重覆性时间间隔下被耦连到该电源供应,以及其中补偿电压在整个切换周期系自一第一値改变到一第二値。18.如申请专利范围第17项所述方法,其中补偿电压之变异相对于时间为线性的。19.如申请专利范围第17项所述方法,其中该第二値系对该电源供应之电压成比例。20.如申请专利范围第19项所述方法,其中补偿电压在整个周期之变异系界定出一斜率补偿,以及其中此斜率补偿之大小系对该电源供应之电压成比例。21.如申请专利范围第20项所述方法,其中相位绕组中之电流在当电源切换装置为开启时系减小,以及其中该斜率补偿系概略等于该斜率补偿。22.一种控制一磁阻机相位绕组中电流大小以回应于一代表相位绕组中所欲求峰値电流之参考信号的方法,其中该相位绕组系自一受到电压变异之电源供应所激励,所述方法包括有步骤:耦连该相位绕组到该电源供应,以使得增加的电流开始在该相位绕组中流动;监管该相位绕组中电流,以提供一代表该相位电流之大小的信号;产生一补偿信号其与该电源供应之电压成比例;自该参考信号减去该补偿信号,以提供一受补偿的参考信号;将该相位电流信号比较于该受补偿的参考信号;以及当该相位电流信号超过该受补偿的参考信号时,开启该等电源切换装置。23.一种控制一磁阻机相位绕组中电流以回应于一代表相位绕组中所欲求电流之参考信号的控制电路,其中该相位绕组系自一受到电压变异之电源供应所激励,所述控制电路包括有:一电流监管器,用来监管相位绕组中电流并提供一代表相位绕组中电流的相位电流信号;一斜率补偿电路,其提供一对电源供应之电压成比例改变的补偿信号;一电流控制器其接收该参考信号、该相位电流信号以及该补偿信号,此电流控制器包含一比较器其将相位电流和补偿信号的和比较于参考信号,此电流控制器提供一具有一第一状态和一第二状态之切换信号,其中该第一状态系在一重覆的切换频率下被启动并在当该比较器指示出相位电流和补偿信号的和为大于参考信号时截止。24.如申请专利范围第23项所述控制电路,其中该斜率补偿电路包含一斜波发生器和一电晶体,其中此斜波发生器的输出系被提供到该电晶体的基极,其中该电晶体的集极系电耦连到一低电压电源供应,以及其中该补偿信号系被提供在该电晶体之射极的信号。25.如申请专利范围第24项所述控制电路,其中该斜波发生器提供一重覆的斜波电压,其具一频率等于该重覆性切换频率。26.如申请专利范围第24项所述控制电路,其中该斜波发生器包括有:一电容器;一可变电压电流源被耦连成来充电该电容器,其中此可变电压电流源系耦连到该电压供应并提供一电流具大小对该电源供应的电压成比例;以及一放电电路其在该重覆性切换频率下放电该电容器。27.如申请专利范围第26项所述控制电路,其中该可变电压电流源包含一限流装置具一第一终端和一第二终端,其中该第一终端系耦连到一低电压电源供应以及该第二终端系耦连到该电容器。28.一种提供电源装置切换信号以控制一切换式磁阻机相位绕组中电流以回应于一串列具一负载循环和一重覆频率之控制脉波的控制系统,其中该相位绕组系自一受到电压变异之电源供应所激励,所述控制系统包括有:一节点用于接收该串列的控制脉波;一波缘检测器被耦连到该节点,此波缘检测器接收该等控制脉波并提供一系列的钟讯脉波,此等钟讯脉波系出现在一对于该等控制脉波之重覆频率成比例的频率下;一滤波器被耦连到该节点,此滤波器接收该等控制脉波并提供一对于该等控制脉波之负载循环成比例的参考信号;一电流感测器监管该相位绕组中的电流并提供一代表该相位电流的信号;一斜率补偿电路提供一重覆性补偿信号,此重覆性补偿信号回应于一钟讯脉波为自一第一値变化到一第二値,其中该补偿信号的频率为对于该等控制脉波的重覆频率成比例;以及一电流控制器被耦连成自该波缘检测器接收钟讯脉波、自该滤波器接收该参考信号、自该电流感测器接收代表相位电流的信号、以及自该斜率补偿电路接收蝻偿信号,此电流控制器包含一比较器其将该参考信号比较于该补偿信号和该代表相位绕组中相位电流之信号的和,此电流控制器提供一切换信号其具有一第一状态和一第二状态,其中该第一状态系为一钟讯脉波所启动并在当该比较器指示出该补偿信号和该代表相位电流之信号为大于该参考信号时系被截止。29.如申请专利范围第28项所述控制系统,其中该补偿信号系依据一斜率而改变,以及其中此斜率系对该电源供应的电压成比例。30.如申请专利范围第28项所述控制系统,其中该补偿信号系自该第一値线性地改变到该第二値。31.一种回应于一串列脉波来控制一电感性负载中电流之大小和一电源切换装置之切换频率的方法,此方法包括的步骤有:滤波该系列的脉波以提供一代表所欲求峰値负载电流之信号;将该电源切换装置切换为ON以回应于来自该串列脉波之一脉波将该电感性负荷耦连到一电源供应;监管该电感性负荷中的电流以提供一代表该负载电流的信号;将该代表负载电流的信号比较于该代表所欲求峰値负载电流的信号;以及在当该代负载电流的信号系超过该代表所欲求峰値负载电流的信号时将该电源切换装置切换为OFF。32.一种回应于一串列具一负载循环和一频率之控制脉波来控制一电感性负载中电子流的控制系统,此控制系统包括有:用来回应于该串列脉波产生一参考信号的机构,其中此参考信号系对应于该串列脉波的负载循环;用来回应于该串列脉波产生一串列切换信号的机构,其中该串列切换信号的频率系对应于该串列脉波的的频率;用来提供一代表该负载电流的信号;以及机构用来回应于该参考信号、该串列切换信号、以及该代表负载电流之信号以驱动一电源切换装置,以回应于一切换信号令该负载电流增加,以及去驱动该电源切换装置以在当该代表负载电流的信号超过该参考信号时令该负载电流减少。33.如申请专利范围第32项所述控制系统,其中该电感性负载系一磁阻机中的相位绕组。34.一种回应于呈一串列具一与所需求切换时间有关频率之形式的脉波并被依据一所欲求相位绕组电流作调制的参考信号来控制一磁阻机相位绕组中电流的控制电路,此控制电路包括有:开关机构可连到该相位绕组以控制此相位绕组中的电流;一解调器供导出一代表所欲求相位电流的参考信号;计时机构用来自该串列的脉波产生开关计时信号;监管机构用来产生一代表相位绕组电流的电流信号;一比较器供将该参考信号比较于该电流信号,此比较器系可操作来产生一代表高过该相位绕组电流的输出;以及第一促效机构可回应于该等开关计时信号和该比较器输出以驱动该开关机构来控制施加到该相位绕组的电流。35.如申请专利范围第34项所述控制电路,其中该解调器系一低通滤波器。36.如申请专利范围第34项所述控制电路,其中该计时机构包含波缘检测器来回应于每一相位之前导波缘和后随波缘之一者产生该等开关计时信号。37.如申请专利范围第34项所述控制电路,其中该第一促效机构包含一正反器。38.如申请专利范围第37项所述控制电路,其中该正反器系一设定一重置正反器。39.如申请专利范围第34项所述控制电路,供用于多相位磁阻机的每一相位,进而包含第二促效机构可回应于一相位促效信号来让该比较器依据磁阻机的相位顺序驱动该开关机构。图示简单说明:图1显示出用于一切换式磁阻马达之单一相位的已知电流控制系流,其中电流反馈和最小断开计时器系被利用来控制此切换式磁阻马达中相位绕组的电流;图2显示出一已知的电流控制器,其中一磁滞比较器系被利用来切换式磁阻马达中相位绕组的电流;图3A和3B显示出已知的电流控制器,其容许对于将相位绕组耦连到一电压源之电源切换装置的切换频率作控制;图4以方块图显示出一依据本发明所建构的控制器;图5详示出本发明电流控制器之一实施例;图6A和6B显示出达成斜率补偿的电压波形;图7A、7B和7C概略显示出依据本发明所建构的建构的波形和线路,其可被利用来实施追踪本发明中电源供应之电压的斜率补偿;图8详示出依据本发明一斜率补偿电路之利用于图5电流控制器;以及图9A和9B显示出另种低通滤波器之例,其可被利用来在依
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