发明名称 马达驱动电路及马达驱动方法,以及半导体积体电路装置
摘要 本发明之马达驱动系统,具备:对具备永久磁铁转子的无刷马达供给脉冲宽幅调变控制之驱动电力之电力变换装置,及检测马达转子的磁极位置的磁极位置检测器,及根据前述磁极位置检测器的输出讯号检测马达转速之速度检测手段,及输出前述速度检测手段的输出讯号与速度指令的差异之速度控制演算处理手段,及产生因应前述速度控制演算处理手段的前述输出讯号之复数指令讯号的手段,及根据前述速度控制演算处理手段的前述输出讯号,藉由选择前述复数指令讯号之中的任一而产生调变波的手段,及根据前述调变波使电力变换装置进行脉冲宽幅调变控制的手段。
申请公布号 TW515140 申请公布日期 2002.12.21
申请号 TW090101168 申请日期 2001.01.18
申请人 日立制作所股份有限公司;日立原町电子工业股份有限公司 发明人 大浦仁;田中庄;川端幸雄
分类号 H02P6/16;H02P5/28;H02P7/36 主分类号 H02P6/16
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种马达驱动电路,系具备定子卷线与永久磁铁 转子的马达驱动电路,其特征为具备: 对马达供给脉冲宽幅调变之驱动电力之电力变换 装置,及 检测马达的转子磁极位置之手段,及 由磁极位置检测手段的输出来检测马达转速之手 段,及 输出检测的马达转速与速度指令的差异之手段,及 产生因应差异之复数指令讯号的手段,及 根据马达的磁极位置,选择复数指令讯号之中的任 一,输出选择讯号群的讯号选择手段,及 由选择讯号群与搬送波讯号产生调变波的手段,及 根据调变波使电力变换装置进行脉冲宽幅调变控 制的手段。2.如申请专利范围第1项之马达驱动电 路,其中 复数之指令讯号具有复数之直流准位(level),调变 波具有因应直流准位之准位。3.如申请专利范围 第1项之马达驱动电路,其中 讯号选择手段的输出与调变波产生手段之间具备 滤波电路。4.一种半导体积体电路装置,其特征为 具备: 对马达供给脉冲宽幅调变之电力之半导体开关元 件,及 接收马达的转速讯号与速度指令之差异而产生复 数指令讯号之手段,及 接收马达的磁极位置检测讯号,选择复数指令讯号 之中的任一而产生调变波的手段,及 根据调变波使半导体开关元件进行脉冲宽幅调变 控制的手段。5.如申请专利范围第4项之半导体积 体电路装置,其中 形成于相同半导体基板的半导体开关元件,与驱动 该半导体开关元件的手段等,分别以介电体绝缘分 离。6.如申请专利范围第4项之半导体积体电路装 置,其中 半导体开关元件系IGBT。7.一种马达驱动系统,其特 征为具备: 具有具备卷线的定子与配置于该定子内部的永久 磁铁转子之马达,及 对马达供给脉冲宽幅调变之驱动电力之电力变换 装置,及 检测马达的转子磁极位置之磁极位置检测器,及 根据磁极位置检测器的输出讯号来检测马达转速 之速度检测手段,及 输出速度检测手段的输出讯号与速度指令的差异 之速度控制演算处理手段,及 产生因应速度控制演算处理手段之输出讯号之手 段,及 根据速度控制演算处理手段之输出讯号,藉由选择 复数指令讯号之中的任一而产生调变波的手段,及 根据调变波使电力变换装置进行脉冲宽幅调变控 制的手段。8.如申请专利范围第7项之马达驱动系 统,其中马达系三相无刷马达。9.如申请专利范围 第7项之马达驱动系统,其中 磁极位置检测器系具备零交叉电路之电洞(hole)IC 。10.如申请专利范围第7项之马达驱动系统,其中 电力变换装置,与产生复数指令讯号的手段,与选 择复数指令讯号之中的任一而产生调变波的手段, 与脉冲宽幅调变控制电力变换装置的手段,系被形 成于同一半导体基板。11.如申请专利范围第7项之 马达驱动系统,其中 电力变换装置系具备二极体与IGBT的反相器装置。 12.一种3相无刷马达,系具备:具有卷线的定子,与配 置于该定子内部的永久磁铁转子,与收容定子与转 子的筐体的3相无刷马达,其特征为: 系由具备:对该马达供给脉冲宽幅调变之驱动电力 之电力变换装置,及 检测马达的转子磁极位置的手段,及 由磁极位置检测手段的输出检测马达的转速之手 段,及 输出检测之马达转速与速度指令的差异之手段,及 产生因应差异的复数指令讯号之手段,及 根据马达的磁极位置,选择复数指令讯号之中的任 一,输出选择讯号群的讯号选择手段,及 由选择讯号群与搬送波讯号产生调变波的手段,及 根据调变波来脉冲宽幅调变控制电力变换装置的 手段之驱动电路来驱动; 马达驱动电路内藏于筐体。13.如申请专利范围第 12项之马达,其中 在驱动电路对马达供给脉冲宽幅调变之电力的半 导体开关元件,与接收马达的转速讯号与速度指令 之差异而产生复数指令讯号的手段,与接收马达的 磁极位置检测讯号,选择复数指令讯号之中的任一 而产生调变波的手段,与根据调变波而脉冲宽幅调 变控制半导体开关元件的手段,系被形成于相同的 半导体基板。14.如申请专利范围第13项之马达,其 中 磁极位置检测器被配置为较半导体积体电路更接 近永久磁铁转子。15.一种马达驱动方法,系藉由脉 冲宽幅调变控制的电力变换装置之无刷马达的驱 动方法,其特征为:由马达转子的磁极的位置检测 讯号群制作的马达转速与速度指令来制作差异讯 号,根据该差异制作复数之指令讯号, 根据马达转子的磁极位置,选择复数指令讯号内之 任一而制作调变波, 根据调变波而脉冲宽幅调变控制电力变换装置。 图式简单说明: 第1图显示第1实施例之马达驱动电路与马达驱动 系统。 第2图显示第1实施例之各部动作波形。 第3图显示第1实施例的指令讯号的选择方法。 第4图显示第3图的讯号分配电路的输入波形与输 出波形。 第5图显示第2实施例的各部动作波形。 第6图显示产生第2实施例的选择讯号的电路构成 。 第7图显示第6图的讯号分配电路的逻辑构成。 第8图显示第3实施例之内藏单晶片化半导体积体 电路的马达。 第9图显示第4实施例的单晶片化半导体积体电路 之介电质分离基板剖面。 第10图显示第4实施例之单晶片化半导体积体电路 之平面图案。
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