| 主权项 |
1.一种马达驱动器,用以驱动一马达,该马达包括多 个定子线圈,每一定子线圈的一端共同耦接到一共 同节点,该马达驱动器包含: 多个输出电路,每一输出电路均包含一上臂开关及 一下臂开关,第i个输出电路的该上臂开关与下臂 开关间之连接点耦接到第i个定子线圈; 一电流侦测电阻,耦接上述多个输出电路; 一位置侦测电路,用于输出与马达转子之位置相关 的一位置信号; 一电流命令产生电路,用以根据该位置信号及一预 定相位角产生多个预定电流命令信号,以对应该些 定子线圈;及 一空间向量调变控制电路,接收该些预定电流命令 信号以及耦接该电流侦测电阻,当第k个预定电流 命令信号的相位在正负一预设相位时,控制该些输 出电路的该上臂开关及该下臂开关以接收该电流 侦测电阻所撷取之第k定子线圈之电流,比较第k定 子线圈之电流与第k个预定电流命令信号之大小, 以从该些定子线圈选择其一,并控制其电流大小, 其中i与k为自然数。 2.如申请专利范围第1项所述之马达驱动器,其中该 位置侦测电路具有三位置侦测电路,其各包含: 一差分放大器,接收一霍尔(Hall)感测器之复数输出 ,用以获得该等霍尔(Hall)感测器复数输出的一差分 输出; 一位准偏移电路,用以偏移该差分输出的一电压位 准;及 一比较器,用以输出一位置信号。 3.如申请专利范围第2项所述之马达驱动器,其中该 位置侦测电路更包含至少一自动增益控制电路,用 以调整该差分放大器的该输出,使其具有该相同峰 値。 4.如申请专利范围第2项所述之马达驱动器,其中该 电流命令产生电路包含: 一相位偏移表,接收该预定相位角,用于决定一第 一增益値及一第二增益値; 一第一电流命令产生电路,包含: 一第一乘法器,接收该霍尔(Hall)感测器输出的一第 一差分输出及该第一增益値,用于产生一第一信号 ;及 一第二乘法器,其接收该霍尔(Hall)感测器输出的一 第一差分输出及该第二增益値,用于产生一第二信 号; 一第二电流命令产生电路,包含: 一第三乘法器,接收该霍尔(Hall)感测器输出的一第 二差分输出及该第一增益値,用于产生一第三信号 ;及 一第四乘法器,接收该霍尔(Hall)感测器输出的一第 二差分输出及该第二增益値,用于产生一第四信号 ; 一第三电流命令产生电路,其包含: 一第五乘法器,接收该霍尔(Hall)感测器输出的一第 三差分输出及该第一增益値,用于产生一第五信号 ; 一第六乘法器,接收该霍尔(Hall)感测器输出的一第 三差分输出及该第二增益値,用于产生一第六信号 ; 一第一加法器,接收该第五信号及该第二信号,用 于产生一第一相位角信号; 一第二加法器,接收该第一信号及该第四信号,用 于产生一第二相位角信号; 一第三加法器,接收该第三信号及该第六信号,用 于产生一第三相位角信号; 一第七乘法器,接收一转矩命令信号及该第一相位 角信号,用于产生一第一预定电流命令信号; 一第八乘法器,接收该转矩命令信号及该第二相位 角信号,用于产生一第二预定电流命令信号;及 一第九乘法器,接收该转矩命令信号及该第三相位 角信号,用于产生一第三预定电流命令信号。 5.如申请专利范围第4项所述之马达驱动器,其中该 电流命令产生电路更包含一转矩振幅比例增益控 制电路,其系用于调整该转矩命令信号之値。 6.一种马达的控制器,控制多个输出电路,每一输出 电路包含一上臂开关及一下臂开关,第i个输出电 路的该上臂开关与该下臂开关间之一连接点耦接 到第i个定子线圈,该控制器包括: 一电流侦测电阻器,耦接上述多个输出电路; 一位置侦测电路,用于输出与马达转子之位置相关 的一位置信号; 一电流命令产生电路,用以根据该位置信号及一预 定相位角产生多个预定电流命令信号,以对应该些 定子线圈;及 一空间向量调变控制电路,接收该些预定电流命令 信号以及耦接该电流侦测电阻,当第k个预定电流 命令信号的相位在正负一预设相位时,控制该些输 出电路的该上臂开关及该下臂开关以接收该电流 侦测电阻所撷取之第k定子线圈之电流,比较第k定 子线圈之电流与第k个预定电流命令信号之大小, 以从该些定子线圈选择其一,并控制其电流大小, 其中i与k为自然数。 7.如申请专利范围第6项所述之控制器,其中该位置 侦测电路具有三位置侦测电路,各包含: 一差分放大器,接收一霍尔(Hall)感测器之复数输出 ,用于获得该等霍尔(Hall)感测器复数输出的一差分 输出; 一位准偏移电路,用以偏移该差分输出的一电压位 准;及 一比较器,用以输出一位置信号。 8.如申请专利范围第7项所述之控制器,其中该位置 侦测电路更包含至少一自动增益控制电路,以调整 该等差分放大器的该等输出,使之具有该相同峰値 。 9.如申请专利范围第6项所述之控制器,其中该电流 命令产生电路包含: 一相位偏移装置,接收该预定相位角,用于决定一 第一增益値及一第二增益値; 一第一电流命令产生电路,包含: 一第一乘法器,接收该霍尔(Hall)感测器输出的一第 一差分输出及该第一增益値,用于产生一第一信号 ;及 一第二乘法器,其接收该霍尔(Hall)感测器输出的一 第一差分输出及该第二增益値,用于产生一第二信 号; 一第二电流命令产生电路,包含: 一第三乘法器,接收该霍尔(Hall)感测器输出的一第 二差分输出及该第一增益値,用于产生一第三信号 ;及 一第四乘法器,接收该霍尔(Hall)感测器输出的一第 二差分输出及该第二增益値,用于产生一第四信号 ; 一第三电流命令产生电路,其包含: 一第五乘法器,接收该霍尔(Hall)感测器输出的一第 三差分输出及该第一增益値,用于产生一第五信号 ; 一第六乘法器,接收该霍尔(Hall)感测器输出的一第 三差分输出及该第二增益値,用于产生一第六信号 ; 一第一加法器,接收该第五信号及该第二信号,用 于产生一第一相位角信号; 一第二加法器,接收该第一信号及该第四信号,用 于产生一第二相位角信号; 一第三加法器,接收该第三信号及该第六信号,用 于产生一第三相位角信号; 一第七乘法器,接收一转矩命令信号及该第一相位 角信号,用于产生一第一预定电流命令信号; 一第八乘法器,接收该转矩命令信号及该第二相位 角信号,用于产生一第二预定电流命令信号;及 一第九乘法器,接收该转矩命令信号及该第三相位 角信号,用于产生一第三预定电流命令信号。 10.如申请专利范围第9项所述之控制器,其中该电 流命令产生电路更包含一转矩振幅比例增益控制 电路,其系用于调整该转矩命令信号値。 11.一种用于控制电动马达之方法,该电动马达具有 多个定子线圈,分别耦接多个输出电路,该些输出 电路耦接一电流侦测电阻器,该方法包含以下步骤 : 提供多个预定电流命令信号,分别对应该些定子线 圈;以及 当第k个预定电流命令信号的相位在正负一预设相 位的一特定期间,其中该特定期间至少包括一侦测 状态期间以及一控制状态期间: 在该侦测状态期间,控制该些输出电路使电流流过 第k个定子线圈;以及 当从该侦测状态期间进入该控制状态期间时,透过 该电流侦测电阻器侦测第k个定子线圈之电流,并 将其与第k个预定电流命令信号作比较,以从该些 定子线圈选择一特定定子线圈,并控制该特定定子 线圈之电流大小,其中k为自然数。 12.如申请专利范围第11项所述之用于控制电动马 达之方法,更包括: 当该特定定子线圈所流过之电流与其所对应之预 定电流命令信号相等时,控制该些输出电路停止对 该些定子线圈供应电力。 13.如申请专利范围第11项所述之用于控制电动马 达之方法,其中该些定子线圈包括一第一相、一第 二相与一第三相定子线圈,该些预定电流命令信号 包括一第一相、一第二相与一第三相预定电流命 令信号。 14.如申请专利范围第13项所述之用于控制电动马 达之方法,其中该第一相、该第二相与该第三相预 定电流命令信号分别为相位差120度之弦波。 15.如申请专利范围第13项所述之用于控制电动马 达之方法,其中该预设相位为30度,该特定期间为该 第k相预定电流命令信号由负30度相位到正30度相 位所构成的期间或由该第k相预定电流命令信号由 正30度相位到负30度相位所构成的期间。 图式简单说明: 第1图系一配合六步进电压源逆变器使用的线间和 线间电压及相位和线间电压的波形。 第2图系区块调变之一典型电压波形。 第3图显示六步进电压源逆变器的相位电压及电流 波形。 第4图显示一正弦脉宽调变(SPWM)技术。 第5图系一习知六步进马达驱动器的方块图。 第6图系一习知六步进控制电路的方块图。 第7图显示一DC连结电流及峰値侦测输出电流的模 拟波形。 第8图显示一具有习知六步进控制架构之电流控制 效能的模拟波形。 第9图系一已修改之六步进控制电路的方块图。 第10图显示一具有已修改之六步进控制架构之电 流控制效能的模拟波形。 第11图显示一Matsushita方法的整体控制方块图。 第12图显示一Matsushita方法的三梯形电流命令。 第13(a)-(c)图显示一流经Matsushita方法之马达的电流 路线。 第14(a)-(b)图显示一Matsushita方法的波形。 第15图显示一具有Matsushita方法之电流控制效能的 模拟结果。 第16图显示一具有梯形电流波形之Matsushita方法的 基本问题。 第17图显示一具有正弦电流波形之Matsushita方法的 基本问题。 第18图显示一在(a)低速操作、(b)高速操作下之 Matsushita方法之实验结果。 第19图系一根据本发明较佳实施例之马达驱动器 的方块图。 第20(a)图显示空间向量及开关状态模式的定义。 第20(b)图系根据本发明一较佳具体实施例用于各 自的相位电流之一预定波形。 第21图显示根据本发明一较佳具体实施例之位置 侦测电路及电流命令产生电路的示意图。 第22图系显示一相位偏移表。 第23图系显示根据本发明一较佳实施例之位置侦 测及电流命令产生电路之输出波形。 第24图显示一根据本发明一较佳实施例的SVM控制 电路的示意图。 第25图显示一根据本发明一第一较佳实施例之SVM 控制电路的时序图。 第26图显示一根据本发明一第一较佳实施例之SVM 控制电路的查询表。 第27图系一根据本发明一第一较佳实施例之SVM逻 辑控制波形。 第28图显示一根据本发明一第一较佳实施例在区 域I之SVM控制电路的电流控制波形。 第29图显示一根据本发明一较佳实施例之模拟结 果。 第30-35图显示本发明以上较佳具体实施例之变化 实施例。 |
