发明名称 无霍尔元件之直流无刷马达驱动装置
摘要 一种无霍尔元件之直流无刷马达驱动装置,包括一驱动电路、一断电与自动恢复电路,以及一直流准位比较电路。驱动电路用以驱动一转子转动,当转子被卡住不转时,断电与自动恢复电路系透过直流准位比较电路立即测知,并相对应地使驱动电路断电。一旦转子被异物卡住时,本发明之无霍尔元件之直流无刷马达驱动装置可自动断电以保护转子,可避免知驱动电路中主动元件以及线圈因异常电流而引起过热甚至烧毁的现象。当故障排除后,断电与自动恢复电路可触发驱动电路,使转子恢复正常运转。
申请公布号 TWI257761 申请公布日期 2006.07.01
申请号 TW094102462 申请日期 2005.01.27
申请人 台达电子工业股份有限公司 发明人 廖志伦;陈李龙;黄跃龙;黄文喜
分类号 H02P6/20;H02H7/08 主分类号 H02P6/20
代理机构 代理人
主权项 1.一种直流无刷马达驱动装置,用以驱动一转子转 动,该直流无刷马达驱动装置包括: 一驱动电路,用以驱动该转子转动; 一断电与自动恢复电路;以及 一直流准位比较电路; 其中,当该转子被卡住不转时,该断电与自动恢复 电路系透过该直流准位比较电路立即测知,并相对 应地使该驱动电路断电。 2.如申请专利范围第1项所述之直流无刷马达驱动 装置,其中当该转子正常转动时,该断电与自动恢 复电路不作用;当该转子被卡住不转时,该断电与 自动恢复电路系透过该直流准位比较电路立即测 知,并相对应地使该驱动电路断电。 3.如申请专利范围第1项所述之直流无刷马达驱动 装置,该驱动电路包括一第一线圈绕组、一第二线 圈绕组、一第一电晶体、一第二电晶体,其中当该 驱动电路通电时,该第二电晶体截止时,该第一线 圈绕组无电流通过,该第一电晶体导通,电流从该 第二线圈绕组流经该第一电晶体后接地,故产生感 应磁场,驱动该转子旋转一特定角度;当该转子旋 转后,该第一线圈绕组产生感应使该第二电晶体导 通,该第一电晶体截止,则第二线圈绕组无电流通 过;该第一线圈绕组与该第二线圈绕组系受该驱动 电路之开关作动及交替改变电流方向,而激磁驱动 该转子转动。 4.如申请专利范围第3项所述之直流无刷马达驱动 装置,其中该第一线圈绕组与该第二线圈绕组系缠 绕于该转子,用以激磁驱动该转子转动。 5.如申请专利范围第3项所述之直流无刷马达驱动 装置,其中该第一线圈绕组系一辅助线圈,而该第 二线圈绕组系一动力线圈。 6.如申请专利范围第3项所述之直流无刷马达驱动 装置,其中该断电与自动恢复电路包括一第三电晶 体; 其中,当该第三电晶体截止时,该断电与自动恢复 电路不作用,该驱动电路正常驱动该转子转动; 其中,当该第三电晶体导通时,该第一电晶体截止, 使该第二线圈绕组无电流通过,该断电与自动恢复 电路使该驱动电路断电。 7.如申请专利范围第6项所述之直流无刷马达驱动 装置,其中该断电与自动恢复电路更包括一第四电 晶体,利用该驱动积体电路输出讯号决定该第四电 晶体之导通与否;当该第四电晶体截止时,则该第 三电晶体导通,该断电与自动恢复电路使该驱动电 路断电;当该第四电晶体导通时,则该第三电晶体 截止,该断电与自动恢复电路不作用。 8.如申请专利范围第7项所述之直流无刷马达驱动 装置,其中该断电与自动恢复电路更包括一电容器 ,当该驱动电路断电后,该电容器系提供一电压导 通该第四电晶体,并使该第三电晶体截止,以使该 驱动电路再次驱动该转子转动。 9.如申请专利范围第7项所述之直流无刷马达驱动 装置,其中该断电与自动恢复电路更包括至少一二 极体,电性连接于该驱动积体电路与该第四电晶体 之间,可调变该驱动积体电路输出之讯号。 10.如申请专利范围第1项所述之直流无刷马达驱动 装置,该驱动电路包括一第一线圈绕组、一第二线 圈绕组、一第一互补金氧半导体(complementary metal- oxide semiconductor,CMOS)、一第二互补金氧半导体,其 中当该驱动电路通电时,该第二互补金氧半导体截 止时,该第一线圈绕组无电流通过,该第一互补金 氧半导体导通,电流从该第二线圈绕组流经该第一 互补金氧半导体后接地,故产生感应磁场,驱动该 转子旋转一特定角度;当该转子旋转后,该第一线 圈绕组产生感应使该第二互补金氧半导体导通,该 第一互补金氧半导体截止,则第二线圈绕组无电流 通过;该第一线圈绕组与该第二线圈绕组系受该驱 动电路之开关作动及交替改变电流方向,而激磁驱 动该转子转动。 11.如申请专利范围第10项所述之直流无刷马达驱 动装置,其中该第一线圈绕组与该第二线圈绕组系 缠绕于该转子,用以激磁驱动该转子转动。 12.如申请专利范围第10项所述之直流无刷马达驱 动装置,其中该第一线圈绕组系一辅助线圈,而该 第二线圈绕组系一动力线圈。 13.如申请专利范围第10项所述之直流无刷马达驱 动装置,其中该断电与自动恢复电路包括一第三互 补金氧半导体; 其中,当该第三互补金氧半导体截止时,该断电与 自动恢复电路不作用,该驱动电路正常驱动该转子 转动; 其中,当该第三互补金氧半导体导通时,该第一互 补金氧半导体截止,使该第二线圈绕组无电流通过 ,该断电与自动恢复电路使该驱动电路断电。 14.如申请专利范围第13项所述之直流无刷马达驱 动装置,其中该断电与自动恢复电路更包括一第四 互补金氧半导体,利用该驱动积体电路输出讯号决 定该第四互补金氧半导体之导通与否;当该第四互 补金氧半导体截止时,则该第三互补金氧半导体导 通,该断电与自动恢复电路使该驱动电路断电;当 该第四互补金氧半导体导通时,则该第三互补金氧 半导体截止,该断电与自动恢复电路不作用。 15.如申请专利范围第14项所述之直流无刷马达驱 动装置,其中该断电与自动恢复电路更包括一电容 器,当该驱动电路断电后,该电容器系提供一电压 导通该第四互补金氧半导体,并使该第三互补金氧 半导体截止,以使该驱动电路再次驱动该转子转动 。 16.如申请专利范围第14项所述之直流无刷马达驱 动装置,其中该断电与自动恢复电路更包括至少一 二极体,电性连接于该驱动积体电路与该第四互补 金氧半导体之间,可调变该驱动积体电路输出之讯 号。 17.如申请专利范围第1项所述之直流无刷马达驱动 装置,其中该断电与自动恢复电路更包括一驱动积 体电路(drive integrated circuit,drive IC),该断电与自动 恢复电路与该直流准位比较电路电性连接,由该直 流准位比较电路获得之二电压値系于该驱动积体 电路中比较后,由该驱动积体电路输出讯号以决定 该断电与自动恢复电路是否作用。 18.如申请专利范围第17项所述之直流无刷马达驱 动装置,更包括一输出接点(O/P),系与该驱动积体电 路电性连接,透过该输出接点可外接一显示屏幕, 用以将该直流无刷马达驱动装置之运作状态直接 显示于该显示屏幕上。 19.如申请专利范围第17项所述之直流无刷马达驱 动装置,其中该直流准位比较电路包括一第一电阻 、一第二电阻、一第三电阻以及一第四电阻、该 二电压値系分别得自位于该第一电阻与该第二电 阻间,以及位于该第三电阻与该第四电阻间。 20.如申请专利范围第19项所述之直流无刷马达驱 动装置,其中位于该第一电阻与该第二电阻间之该 电压値系受该第一线圈绕组影响而改变,而位于该 第三电阻与该第四电阻间之该电压値则相对为一 固定値。 21.一种无霍尔元件之直流无刷马达驱动装置,用以 驱动一转子转动,该无霍尔元件之直流无刷马达驱 动装置包括: 一驱动电路,用以驱动该转子转动; 一断电与自动恢复电路;以及 一直流准位比较电路; 其中,当该转子被卡住不转时,该断电与自动恢复 电路系透过该直流准位比较电路立即测知,并相对 应地使该驱动电路断电。 22.如申请专利范围第21项所述之无霍尔元件之直 流无刷马达驱动装置,其中当该转子正常转动时, 该断电与自动恢复电路不作用;当该转子被卡住不 转时,该断电与自动恢复电路系透过该直流准位比 较电路立即测知,并相对应地使该驱动电路断电。 23.如申请专利范围第21项所述之无霍尔元件之直 流无刷马达驱动装置,该驱动电路包括一第一线圈 绕组、一第二线圈绕组、一第一电晶体、一第二 电晶体,其中当该驱动电路通电时,该第二电晶体 截止时,该第一线圈绕组无电流通过,该第一电晶 体导通,电流从该第二线圈绕组流经该第一电晶体 后接地,故产生感应磁场,驱动该转子旋转一特定 角度;当该转子旋转后,该第一线圈绕组产生感应 使该第二电晶体导通,该第一电晶体截止,则第二 线圈绕组无电流通过;该第一线圈绕组与该第二线 圈绕组系受该驱动电路之开关作动及交替改变电 流方向,而激磁驱动该转子转动。 24.如申请专利范围第23项所述之无霍尔元件之直 流无刷马达驱动装置,其中该第一线圈绕组与该第 二线圈绕组系缠绕于该转子,用以激磁驱动该转子 转动。 25.如申请专利范围第23项所述之无霍尔元件之直 流无刷马达驱动装置,其中该第一线圈绕组系一辅 助线圈,而该第二线圈绕组系一动力线圈。 26.如申请专利范围第23项所述之无霍尔元件之直 流无刷马达驱动装置,其中该断电与自动恢复电路 包括一第三电晶体; 其中,当该第三电晶体截止时,该断电与自动恢复 电路不作用,该驱动电路正常驱动该转子转动; 其中,当该第三电晶体导通时,该第一电晶体截止, 使该第二线圈绕组无电流通过,该断电与自动恢复 电路使该驱动电路断电。 27.如申请专利范围第26项所述之无霍尔元件之直 流无刷马达驱动装置,其中该断电与自动恢复电路 更包括一第四电晶体,利用该驱动积体电路输出讯 号决定该第四电晶体之导通与否;当该第四电晶体 截止时,则该第三电晶体导通,该断电与自动恢复 电路使该驱动电路断电;当该第四电晶体导通时, 则该第三电晶体截止,该断电与自动恢复电路不作 用。 28.如申请专利范围第27项所述之无霍尔元件之直 流无刷马达驱动装置,其中该断电与自动恢复电路 更包括一电容器,当该驱动电路断电后,该电容器 系提供一电压导通该第四电晶体,并使该第三电晶 体截止,以使该驱动电路再次驱动该转子转动。 29.如申请专利范围第27项所述之无霍尔元件之直 流无刷马达驱动装置,其中该断电与自动恢复电路 更包括至少一二极体,电性连接于该驱动积体电路 与该第四电晶体之间,可调变该驱动积体电路输出 之讯号。 30.如申请专利范围第21项所述之无霍尔元件之直 流无刷马达驱动装置,该驱动电路包括一第一线圈 绕组、一第二线圈绕组、一第一互补金氧半导体( complementary metal-oxide semiconductor,CMOS)、一第二互补 金氧半导体,其中当该驱动电路通电时,该第二互 补金氧半导体截止时,该第一线圈绕组无电流通过 ,该第一互补金氧半导体导通,电流从该第二线圈 绕组流经该第一互补金氧半导体后接地,故产生感 应磁场,驱动该转子旋转一特定角度;当该转子旋 转后,该第一线圈绕组产生感应使该第二互补金氧 半导体导通,该第一互补金氧半导体截止,则第二 线圈绕组无电流通过;该第一线圈绕组与该第二线 圈绕组系受该驱动电路之开关作动及交替改变电 流方向,而激磁驱动该转子转动。 31.如申请专利范围第30项所述之无霍尔元件之直 流无刷马达驱动装置,其中该第一线圈绕组与该第 二线圈绕组系缠绕于该转子,用以激磁驱动该转子 转动。 32.如申请专利范围第30项所述之无霍尔元件之直 流无刷马达驱动装置,其中该第一线圈绕组系一辅 助线圈,而该第二线圈绕组系一动力线圈。 33.如申请专利范围第30项所述之无霍尔元件之直 流无刷马达驱动装置,其中该断电与自动恢复电路 包括一第三互补金氧半导体; 其中,当该第三互补金氧半导体截止时,该断电与 自动恢复电路不作用,该驱动电路正常驱动该转子 转动; 其中,当该第三互补金氧半导体导通时,该第一互 补金氧半导体截止,使该第二线圈绕组无电流通过 ,该断电与自动恢复电路使该驱动电路断电。 34.如申请专利范围第33项所述之无霍尔元件之直 流无刷马达驱动装置,其中该断电与自动恢复电路 更包括一第四互补金氧半导体,利用该驱动积体电 路输出讯号决定该第四互补金氧半导体之导通与 否;当该第四互补金氧半导体截止时,则该第三互 补金氧半导体导通,该断电与自动恢复电路使该驱 动电路断电;当该第四互补金氧半导体导通时,则 该第三互补金氧半导体截止,该断电与自动恢复电 路不作用。 35.如申请专利范围第34项所述之无霍尔元件之直 流无刷马达驱动装置,其中该断电与自动恢复电路 更包括一电容器,当该驱动电路断电后,该电容器 系提供一电压导通该第四互补金氧半导体,并使该 第三互补金氧半导体截止,以使该驱动电路再次驱 动该转子转动。 36.如申请专利范围第34项所述之无霍尔元件之直 流无刷马达驱动装置,其中该断电与自动恢复电路 更包括至少一二极体,电性连接于该驱动积体电路 与该第四互补金氧半导体之间,可调变该驱动积体 电路输出之讯号。 37.如申请专利范围第21项所述之无霍尔元件之直 流无刷马达驱动装置,其中该断电与自动恢复电路 更包括一驱动积体电路(drive integrated circuit,drive IC ),该断电与自动恢复电路与该直流准位比较电路 电性连接,由该直流准位比较电路获得之二电压値 系于该驱动积体电路中比较后,由该驱动积体电路 输出讯号以决定该断电与自动恢复电路是否作用 。 38.如申请专利范围第37项所述之无霍尔元件之直 流无刷马达驱动装置,更包括一输出接点(O/P),系与 该驱动积体电路电性连接,透过该输出接点可外接 一显示屏幕,用以将该无霍尔元件之直流无刷马达 驱动装置之运作状态直接显示于该显示屏幕上。 39.如申请专利范围第37项所述之无霍尔元件之直 流无刷马达驱动装置,其中该直流准位比较电路包 括一第一电阻、一第二电阻、一第三电阻以及一 第四电阻、该二电压値系分别得自位于该第一电 阻与该第二电阻间,以及位于该第三电阻与该第四 电阻间。 40.如申请专利范围第39项所述之无霍尔元件之直 流无刷马达驱动装置,其中位于该第一电阻与该第 二电阻间之该电压値系受该第一线圈绕组影响而 改变,而位于该第三电阻与该第四电阻间之该电压 値则相对为一固定値。 图式简单说明: 第1图绘示乃习知无霍尔元件之直流无刷马达驱动 电路之电路图。 第2A图绘示乃依照本发明较佳实施例之无霍尔元 件之直流无刷马达驱动装置之架构方块图。 第2B图与第2C图绘示乃依照本发明较佳实施例之无 霍尔元件之直流无刷马达驱动装置之二示意图。 第3图绘示乃依照本发明较佳实施例之无霍尔元件 之直流无刷马达驱动装置之电路图。
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