[其他]無刷電動機的驅動電路

無效

• 申請號: 86106600
• 申請日: 1986-09-20
• 公開（公告）號: CN1005890B
• 公開（公告）日: 1989-11-22
• 發明（設計）人: 新倉英生;名苗裕一
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 王忠忠;黃向陽

一種無刷電動機的驅動電路包括一組用于檢測旋轉的轉子磁體磁通變化的霍爾元件。一個驅動信號產生電路產生適合電動機定子繞組的驅動信號。每一個驅動信號直接由檢測到的磁通變化所形成，具有一對傾斜的邊沿部分和一個介于傾斜的邊沿部分之間的相對平坦的部分。電路能有效地抑制相切換期間的噪聲。

本發明涉及一種無刷（BL）電動機的驅動電路，具體些說，本發明涉及一種利用霍爾元件以降低在相切換時的噪聲的無刷電動機的驅動電路，更具體些說，本發明涉及一種常規無刷電動機的驅動電路它采用霍爾元件產生具有預定的所需波形的輸出激勵信號，用于驅動BL電動機的定子線圈。

目前已有一些激勵傳統無刷電動機的開關驅動系統，這種開關驅動系統有時利用開關晶體管切換這類傳統無刷電動機的激勵或相。用這樣一種開關驅動系統時，由于相切換時的電流突變會引起無刷電動機定子和轉子的高頻機械振動，產生相當大的噪聲，發生在電動機驅動電流上升沿處的變化引起的噪聲最為明顯。通常采用電容器抑制噪聲的生成，將容量相當大的電容器，諸如電介電容器，與定子線圈并聯連接以減緩相切換期間的電流變化。

這種采用電容器的常規方法有一些缺點。例如此法對轉數小的電動機無效，而當電動機轉數大時，使用電容器會使所產生激勵電流發生相的滯后，從而引起無效電流流動，使電動機的效率降低。

目前還有一種采用正弦激勵電流的無刷電動機的線性驅動系統，這種電路雖對降低噪聲有效，但與開關驅動系統相比，由這種線性驅動系統驅動的電動機效率將明顯地降低。

因此，改進無刷電動機的驅動電路，使電動機保留可與開關驅動系統相比的效率，而與此同時降低相切換期間的噪聲，是一個有待解決的問題。

這樣，本發明的總目的就是提供一種無刷電動機的驅動電路，它具有可與開關驅動系統相比的電動機效率，同時降低相切換期間的噪聲。

本發明的另一個總目的是提供一種無刷電動機的驅動電路，它通過更換驅動電路來達到上述要求，而不改變常規無刷電動機的機械結構。

本發明的一個附加目的是提供一種無刷電動機的驅動電路，它采用霍爾元件的輸出信號作位置檢測，產生具有預定特性的波形，以抑制切換期間的噪聲，同時保持開關驅動系統的效率。

從以下詳細的發明說明書及所附的權利要求，參照附圖，即可明白本發明的這些和另外一些目的。

為了克服現有技術中的上述問題和實現上述目的，本發明提出一個具有三相雙向、120°激勵系統的無刷電動機作為例子。根據本發明，由一組霍爾元件提供檢測轉子位置的輸出信號，并通過伴隨電路提供一個邊沿部分與該輸出信號邊沿部分的傾斜波形相似的激勵信號。將這些激勵信號供給無刷電動機的定子線圈，從而使切換期間產生的噪聲得到抑制，而效率與開關驅動系統相同。

霍爾元件的波形取決于無刷電動機中轉子磁體的磁通的變化，因此霍爾元件的輸出信號波形幾乎呈梯形，它取決于轉子磁體與霍爾元件間的距離、轉子磁體上非磁性區的位置或尺寸以及其它因素。根據本發明，激勵信號邊沿部分的形成是通過電平移動或對霍爾元件輸出信號的邊沿部分加以放大以提供所需的波形。因此，激勵信號的邊沿部分不產生突變，從而抑制了噪聲的生成。因為輸出波形是根據本發明加以利用的，即使無刷電動機的轉數變化，也不會發生相的改變。而且，因為采用的是梯形驅動信號，電動機的效率并不降低。

按照本發明的目的，根據本發明的一種無刷電動機驅動電路包括一組霍爾元件，用于檢測一個旋轉的轉子磁體中磁通的變化。連接到霍爾元件的一個驅動信號產生電路產生多相驅動信號，供給多相無刷電動機的定子繞組。每一個多相驅動信號有一對傾斜的邊沿部分和一段介于這對直接由檢測到的磁通變化形成的傾斜的邊沿部分之間的相對平坦的部分，因此，驅動信號通常呈梯形。驅動信號產生電路最好包含一個信號箝位電路，以便形成一般為梯形的多相驅動信號的平坦部分。與此同時，多相驅動信號相鄰的一對對傾斜邊沿部分的一部分形成一個重疊的驅動區。多相驅動信號的傾斜的邊沿部分所對的電角度在2°el至30°el范圍以內。