TWI297565B - Motor driving device, integrated circuit and motor driving method - Google Patents

Description

^297565 - 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本么明係關於—種馬達驅 達驅動方法。 勒裒置積體電路、以及馬 【先前技術】 &車用或家電用之空調 於對於低噪音化的f长大π用馬達（風扇馬達等），法 r卜，在該等用途::電刷 疋子位置而具備有廉價之霍耳元件。出…及 帝刷^: 之馬達驅㈣置’在驅動具有霍耳元件之& -刷馬達時，係根據霍耳 $隹斗凡件之無 對用以切換無電刷馬達之驅：： ：：置檢測訊號， 體進行導通/非導通之"、’圈之通电方向的驅動電晶 、基味产， 制此外，藉由將驅動電晶#之逡 通時序控制在適當的時序， ^心之* 轉方向驅動。 …、电刷馬達朝著適當的旋 此外，即使採用無雷 為古、#耸^M^ 馬達，在旋轉速度由低速切換 為间速寺、旋轉速度變動時，在旋轉聲中i 、 形成噪音雜訊（所謂的節拍聲）。士 θ即，亚 孝’此日可，並非根據霍耳开I 所檢測出之位置檢測訊號的輸

產生導诵，而β嗜仞罢认叛入日守序使預疋之驅動電晶體 —疋榀測訊號之輸入時序產生時間延遲 而使預疋之‘_電晶體產生導通，藉此降低隨著旋 之變動而產生的噪音雜訊。 、X 先前的馬達驅動裝置，传刹 知利用電容元件之充放電電 的波形鈍，來設定從輸入位^^入、日卜^ 位置檢測訊號到導通預定驅動電 316337 5 1297565 晶體為止的時間（以下，稱為時序延遲時間tc。）此外’ θ± 序延遲時間TC，係藉由電容元件之電容值c、電 ： 充：：電流I以及預定電壓V，而以“ TC==Cx v+ r，的概管 式=。因此’以往係根據微電腦等外部裝置所指定之： 2设定旋轉速度之旋轉速度設定電壓比VIND⑻， ^疋之複數（例如3個）的充放電電流ί，並設定時序延 遲時間TC。 π β、 例如，在第8圖中，時序延遲時間Tc係依照當旋轉速 n定電壓比V1N D (% )為0至_為止時係固定在 設定 · mSeC而®旋轉速度設定電壓比VIND(%) 為66至100%為止時則固定方 段切換。 "則口疋在0.1啊的方式，分成3階 [專利文獻]日本特開2002-325479號公報 【發明内容】 (發明所欲解決之課題） =艮據旋轉速度設定電塵比VIND(%)階段 ’並糾序延遲相TG分絲階段設定I 段之邊際附近的時序延遲時間會急速變化。因此， ^1置所心疋之旋轉速度設定電M比簡（％)在各 二二 近時，或是藉由外部裝置之旋轉速度控制連 ‘使旋轉速度產生-仆圭 ^ "導致旋轉速度設定電壓比 IND⑷相各階段邊際料時 時序延遲_心料所之降低料㈣之 1果Γ 316331 6 1297565 問題。 本《明&有#於上述課題而創作者，其目的係提供一 種馬達驅動裝置、積體電路以及馬達驅動方法。 (解決課題之手段） 用以解決上述課題之本發明，係一種馬達驅動裝置， 根據由位置檢測部所產生之顯示馬達轉子以及定子間之相 ::置之脈衝訊號，以及用以設定前述馬達之旋轉速度之 帝 日由&制使刚述馬達之驅動線圈通 :·忑电晶體的導通/非導通，以驅動前述馬達，其中設 払制包路’其係以對應前述旋轉速度設 位準的延遲時間份，產生使前述脈衝訊號產生延== 延遲訊號。 王之脈衝 。孕立發明，係提供—種可降低馬達旋轉時所產生的 :馬達驅動裝置、積體電路以及馬達驅動方法。 L貫施方式】 <整體構造> 參照第1圖、第2圖、第3圖、第4 之馬達驅動货罟5⑽夕敕蝴 ϋ 本务明 係以積體、L二 此外’馬達驅動裝置5。〇 貝版书路之形悲貫施。在本實施例中， 檢測出幸当；3¾ — 1 >丄 、、、違^才日用以 12之一子及疋子間之相對位置之具有霍耳元件1〇、u、 或二二無：刷Γ。當然，馬達可作成單向無電刷馬達 -电刷馬達，而作為檢測出轉子 位置的元件，可不限於霍耳元件、二，對 他磁電變換元件(磁性電阻元件等）。 ’、k用其 316337 7 1297565 在本發明中，如第2圖所示，固定在馬達之定子的驅 動線圈6卜62、63,與用以在適當時序中切換流通於驅動 線圈61、62、63之電流方向的題〇SFET5i、52、、μ、 55、56，係以外接在馬達驅動裝置5〇〇的形態實施。 此外，誦㈣51、53、55，係源極側（吐出側）之㈣ 電晶體，NM0SFET52、54、5 6係散熱片側（吸入側）之 電晶體。刪m55、56之沒極.源極路，係分別串聯連 接在電源電麗vcc與接地之間。此外，細SFET5h 52之 汲極.源極連接部與贿·ET53、54之沒極·源極連 之間係連接驅動線圈6卜麵肅53、54之汲極 i妾部與娜FET55、56之汲極.源極連接部之間係連接ί 動線圈62,而NM0SFET51、52之、方朽^ 運接 Η、Μ线極.源極連接部之卿咖 、 逆接丨之間係連接驅動線圈63。 馬達驅動裝置5 〇 〇传拉ώ #

係猎由在適§的時序中對NMOSFET 、、”於『#/4、55、56之各閉極供給驅動訊號，而切換 ::::動線圈61、62、63之電流方向。其結果，可使， 53= 3的旋轉方向進行驅動。此外，醜咖⑸、52、 54、55、56與供仏帝、、盾币颅 … vcc之電源電路等，亦可 成内建方；馬達驅動裝置5〇〇中的型態。 馬達驅動裝置500之由霍耳元件了 正弦波狀的位置檢測缺 12所祆出之 土意意係經由預定之輸入端子m 檢測訊號，係芦由且:入”亥寻所輸入之正弦波狀的位置 2 :=具有卿現象（hysteresis)之比較器 放大亚二值化，再變換為脈衝狀之位置檢測訊 316337 8 1297565 號（『脈衝訊號』）。亦即，靼Λ 4 丨错由霍耳兀件10、11、12與比 較器21、22、23(集合上述妒罟而从#『y ’ 一 扎扃置而作成『位置檢測部』。）， 產生顯示馬達之轉子I宏； 、 〃疋子之間的相對位置的脈衝狀位置 檢測訊號。此外，比較哭9 1 〇〇 〇 〇 一 f乂如 21、22、23 之各輸出 Η1〇、Η20、 Η30 ’係經由後述之充放電雷 免电路120、121、122，與後述之 比較為150、⑸、152而被輪入三相邏輯電路30。 二相璉輯電路30係根據比較器21、22、23之各輸出 Η10 H2G刪，控制第2 ϋ所示之細SFET51、52、53、 I4 55 56之導通/非導通。例如，第3圖係說明在未設 疋：、之日可序延遲時間TC的情況下，比較器2卜22、23 =出與對_咖51、52、53、54、55、56之閘極電極 1 ，一般關係。在第3圖⑷所示之電氣角【 比h]3之輸出H3〇纟High位準切換成Low位準。 主、逐輯兒路3 〇係在未設定後述之時序延遲時間 角9的况φ下’Λ切換過比較器23之輸出位準的時序（電氣 ’進行控制使NMOSFET51、54導通。其結果， 在電氣角90。$ 19n。^广 /、、口 之、及極、 1ZU的區間中，電流會依照NMOSFET51 ^極•源極路、驅動線圈6卜NMOSFET54之汲極.源極 岭的順序流通。 相喊輯電路30係產生用以控制NMOSFET5卜53、55 之導通/非暮 00 ^ μ ι的源極侧驅動訊號，並供給至源極側預驅動

r? —相避輯電路30亦產生用以控制NM〇sFET ^ ^ ^ &通/非導通的散熱片側驅動訊號，並供仏 至政熱片側預驅動器42。 … 316337 9 1297565 源極侧預驅動器41係將三相邏輯電路3 0所供給之源 極侧驅動訊號，放大至可驅動NMOSFET51、53、55之閘極 電極的電壓位準。然後，經由預定之輸出端子FH6G、FH4G、 FH2G供給至NMOSFET51、53、55之各閘極電極。（參照第3 圖（d)、（e)、（f))。散熱片侧預驅動器42係將三相邏輯電 路30所供給之散熱片侧驅動訊號放大至可驅動NMOSFET 52、54、56之閘極電極的電壓位準。然後，經由預定之輸 出端子FL6、FL4、FL2供給至丽0SFET52、54、56之各閘 極電極。（參照第3圖（g)、（h)、（i))。 三相邏輯電路30係進行控制以避免NM0SFET51與 NM0SFET52、NMOSFET53 與 NM0SFET54、NMOSFET55 與 NMOSFET 56同時導通而流通貫通電流。例如，如第3圖（d)所示， 在電氣角為90°至150°的區間中使NM0SFET51導通時， 首先係在90°至120°的區間中使丽0SFET54導通。其結 果，電流會依照NM0SFET51之汲極·源極路、驅動線圈6卜 丽0SFET54之汲極·源極路的順序流通。然後，在下一電 氣角為120°至150°的區間中使NMOSFET56導通。其結 果，電流會依照NM0SFET51之汲極·源極路、驅動線圈63、 丽0SFET56之汲極·源極路的順序流通。因此，在電氣角 90°至150°的區間中，NM0SFET51與NM0SFET52不會同時 導通。 F/V積分電路70係由微電腦等外部裝置經由輸入端子 VIND指定之用以設定馬達之旋轉速度（頻率）的旋轉速度 設定電壓比VI ND(%)，變換為與該旋轉速度設定電壓比 10 316337 1297565 =)=_。此外，所變換之電㈣藉由位準移 _速戶一 動成可在4裝置部使用之旋 料迷度叹疋電壓VINDO(v) 0 厂单^制°M〇係根據旋轉速度設定電麼VINDO(V)之電 屋位準，將散熱片側預 "^ 轳，！^鉍、士 動益42所輸出之散熱片側驅動訊

Lr 進行預定分割而變換為脈衝列，並使該 ，幅之負載比產生變化，如 ㈣ 號之脈衝幅的負載比產 ^、』駭動。孔 63之平均電流也合產生4化：:通於驅動線圈6卜62、 定電f咖⑺之電壓位準的旋轉速度。度狄 的概^圖^說明旋轉速度較電壓Vi嶋）之觸控制 ::在“圖(a)中，當旋轉速度設定電壓觸⑻ 由頌不充为旋轉之1〇〇%切換成 ，供仏至㈣❹ 匪0SFET51、53、55之Η托+ 4 仏、、、。至源極側之 1〇η〇/,, ^ 3本电極的源極側驅動訊號會維持 的情形（參照第4圖（b))。 曰择丹 側之隨0SFET52、54、56之，、給至散熱片 # ^ ^ 4 56之閘極電極的散熱片側驅動訊赛， 其負載比㈠2/T)會切換為5〇%。 勤°孔说 此外’PWM控制部9G係對於源極側預驅動器4ι輸出、 5 “ iM則預驅動器41輸出以及散埶片 的輸出，亦可進杆十、# 動裔42兩方 旋轉速度設定電壓 "6 )的PWM控制。 電阻值R1之電阻體100、電阻值R2之電阻體1〇卜带 阻值R3之電阻體1〇2，係構成串： va r『榮"I + r 文牧' 了只足之電源電壓 (弟1笔壓』）與接地電壓VSS(『第2電壓』）之間的 ]】 316337 Ϊ297565 亦即，在對串聯電阻_之—方的 電壓Η之例如接地電厂 另方之端子供給低於電源 串聯電阻體1 m A/r ^ ^ W U ^ Α： 運异放大态U 0、限制器電路丨】〗 係用以產生決定電容元件13〇、13 路1U ’ 圍的2個不同的充放 32之充放氣電壓範 電基準電*中，此外’2個不同的充故 壓、電壓位準低的"#糸稱為上侧限制器電 丰低的一方係稱為下側限制器電壓。 二:聯電阻體103之電阻體⑽、1〇1的連接部 的電厂二』c 生根據“(R2m)/_^^ 曾放大”〗n 使輸出負回授到-側之輸入端子的運 DD 10的+側輸入端子中係供給有電壓VTCH。 声v =放大器11 °可發揮緩衝器之作用，用以使輪入電 毅並供給至後續段之電路。此外，運算放大器 之輪出Vsh係形成電容元件130、13卜132之充放带

=中電壓位準較高之一方的電厂堅（以下、稱為 I 電壓）。 … 麵在串聯電阻體1〇3之電阻體1〇1、丨⑽的連接部（由電 阻妝1〇〇、101之連接部位於接地電壓VSS侧之連接部、『第 2連接部』）中，產生根據分壓比“R3/(R1+R2+R3)，5之電壓 VTCL ’並供給至限制器電路111。 限制态電路111係供給有於電阻體丨〇丨、丨〇2之連接部 所產生的電壓VTCL及旋轉速度設定電壓VINDO(V)，旋轉 速度6又定電壓VINDO(V)係輸出限制在電壓VTCL以下的變 3]6337 1297565 動電壓VI。此外3該變動 1〇〇 ^ ^ ^ 土 Η你办戚包各兀件130、131、 132之充放笔電壓中電麼位準較低一方的電麼。 伟根二谷兀件13°、13卜132之充放電電壓的範圍， 二:上側限制器電請、與可變之變動電"1 充放電電路120、⑵、122，電容元件⑽ =電_及比較請，、152，係以相當=， 异方大裔⑴所輸出之上侧限制器電m 路〉π所輸出之變動細之間的電 二^ ==產生使比較器21、22、23之繼h;〇 士 I碳之時序延遲訊號TC1，、TC2,、TC3,。此外， 4序延遲時間TC係根據電容元件13Q、13 c、電容元件mm之充放電電流1以及充 壓之範圍之電位差（Vsh_vl)， /甩电 來設定。 而利用tc=cx v+ r概算式 充放電電路120、121、〗？？私4丨1 m — 22係利用電谷元件130、131、 充放笔電壓的波形鈍，在比較器2 出H10、H2。、H30之邊緣時序 之D輪 了斤Y切換電谷兀件130、131、 ^ /放電’並在上側限制器電壓Vsh與變動電壓w 之間的關内’進行電容元件130、13ι、ΐ32之充放電。 =值R4之電阻體141、電阻值以之電阻體M2，係 連接在上侧限制器電壓祕與變動電壓^之 串聯電阻體14〇。亦即，在對串聯電阻體1〇3之一方的端 子供給上側限制器電壓Vsh(『預定電壓』）的同時，對另 316337 13 1297565 一方的端子供給變動電壓v〗f『 vu『旋轉速度設定電壓）。 串聯電阻體14 0之電阻濟〗4 ] 142的連接部，產生根據分 壓比R5/(R4 + R5)，，之比較基車带 、， 平乂丞半电壓Vr，並供給至比較哭 150、151、152之+側輸入端子中。 口口 比較器 15 0、1 51、1 R ?在 & > 士 ， 丄心係比較充放電電路12〇、κι、 122所產生之充放電電壓ΤΓ1 包1U、TC2、TC3，與比較基準電 壓Vr。接著，比較器15〇、15〗 3U 152係根據各個比較結果， 產生使比較器21、22、夕* & ϊ TTm Μ之各輻出H10、H20、H30延遲之 時序延遲訊號TCI5、TC2,、ΊΧ3,。 <時序延遲時間TC之設定> 蒼照第5圖、第6圖，詳細說明本發明之時序延遲時 間TC的設定。此外，在第5圖中，係顯示僅一相（例如1 相）分之充放電電路122周圍的構造，與其他二相（例如u 相、v相）之充放電電路120、121周圍之構造相同。 串聯電阻體103係串聯連接電阻體1〇〇與電阻體1〇1 及電阻體102而構成。此外，串聯電阻體1〇3之一方的端 子係被供給電壓VA，而串聯電阻體1〇3之另一方的端子係 被供給接地電壓VSS。此外，在串聯電阻體i 〇3之電阻體 1〇〇與電阻體ιοί之間的連接部，會產生以算式“（R2+R3)

X (VA-VSS)+ (R1+R2+R3)”求出之電壓 VTCH。該電壓 VTCH 係供給至運异放大器11〇之+側輪入端子，而運算放大器 11 〇則輸出上侧限制器電壓Vsh。 此外’串聯電阻體1 〇 3之電阻體1 〇 1與電阻體1 〇 2之 間的連接部，會產生以算式‘‘R3x (VA-VSS)+ (R1+R2 + R3)，， 316337 14 1297565 求出之電壓VTCL。限制器電路111係輸入有該電壓VTCL -與旋轉速度設定電壓VINDO(V)，並將限制在電壓VTCL以 下的旋轉速度設定電壓VI NDO(V)作為變動電壓VI輸出。 串聯電阻體140係串聯連接電阻體141與電阻體142 而構成。此外，串聯電阻體140之一方的端子係供給有上 侧限制器電壓Vsh，而串聯電阻體140之另一方的端子則 供給有變動電壓VI。此外，在串聯電阻體140之電阻體141 ‘ 與電阻體142之間的連接部，會產生以算式“R5x (Vsh-VI) ‘ + (R4 + R5)”求出之比較基準電壓Vr。該比較基準電壓Vr ® 係供給至比較器152之+侧輸入端子。 PNP型雙極性電晶體301、302，NPN型雙極性電晶體 30 0、303，電阻體304，係構成定電流生成電路。接下來 說明該定電流生成電路之動作。NPN型雙極性電晶體303 之基極端子中係供給有對應基準電壓VREE(帶隙電壓等） 之基極電流。該基準電壓係在電源投入馬達驅動裝置5 0 0 時產生。 _ 在此，定電流生成電路係在PNP型雙極性電晶體30 2 的集極端子，與介由電阻體304射極接地之NPN型雙極性 電晶體303的集極端子連接的同時，使PNP型雙極性電晶 體302、301的基極端子共通連接而形成。此外，又使PNP ' 型雙極性電晶體3 0 2之集極/基極端子間形成二極體連 接。藉此，當NPN型雙極性電晶體303導通時，PNP型雙 極性電晶體302以及PNP型雙極性電晶體301之各基極端 子中，會被供給由算式“（基準電壓VREF-NPN型雙極性電晶 15 316337 1297565 體303之基極/射極間電壓vbe)+ (電阻體304)，，求出之定 電流，使PNP雙極性電晶體3〇1、302導通。 接者’疋笔流生成電路係在p N p型雙極性電晶體3 〇 1 的集極端子，與射極接地之NPN型雙極性電晶體300的集 極端子連接的同時，使NPN型雙極性電晶體300的集極/ 基極端子間產生二極體連接而形成。因此，pNp型雙極性 電晶體301導通時之定電流，會被供給至NpN型雙極性電. 晶體300的基極端子，而使npn型雙極性電晶體3〇〇導通。· 此外，NPN型雙極性電晶體30〇的基極端子係與射極肇 接地之NPN型雙極性電晶體2〇〇的基極端子連接。因此， 被供給至NPN型雙極性電晶體3〇〇的基極端子的定電流， 也會被供給至NPN型雙極性電晶體2〇〇的基極端子，而使 NPN型雙極性電晶體200導通。 ‘ 如上述一般，定電流生成電路係當基準電流vREF被供‘ 給至NPN型雙極性電晶體303之基極端子時，會產生一定 的基極電流，並供給至NPN型雙極性電晶體2〇〇的基極端_ 子。此外’该定電流生成電路、PNP型雙極性電晶體2〇丨、 202、203與NPN型雙極性電晶體2〇〇、204、205、206，係 構成對電容元件132進行充放電之充放電電路122。 PNP型雙椏性電晶體201、202、203係對集極端子供· 給上侧限制器電壓Vsh，且基極端子係共通連接。此外，. PNP型雙極性電晶體2〇 1之集極端子係在與射極接地之仰n 土雙極性電晶體2〇 〇的集極端子連接的同時，使pNp型雙 極性電晶體201之集極/基極端子間形成二極體連接。 316337 16 1297565 PNP型雙極性電晶體202之集極端子中，係連接射極 接地之NPN型雙極性電晶體204之集極端子、與NPN型雙 極性電晶體206之集極端子以及基極端子。此外，射極接 地之NPN型雙極性電晶體204之基極端子中，係被供給比 較器23之輸出H30。 此外，在PNP型雙極性電晶體203之集極端子，連接 有與NPN型雙極性電晶體205之集極端子、一方之端子接 地之電容元件132的另一方的端子、以及比較器152之一 侧輸入端子。此外，NPN型雙極性電晶體205之基極端子， 係與NPN型雙極性電晶體206之基極端子、NPN型雙極性 電晶體204之集極端子相連接。 在此，如第6圖（a)所示，在馬達旋轉驅動中，當電性 角為0 °時，正弦波狀之位置檢測訊號會由霍耳元件1 2藉 由輸入端子IN 3 ±輸入比較器2 3，由比較器2 3產生之脈衝 狀的位置檢測訊號，則由一方的電壓位準（Low位準）切換 為另一方的電壓位準（H i gh位準）。此外，係藉由串聯電阻 體103、運算放大器110、限制器電路111、串聯電阻體140, 對比較器152之+侧輸入端子供給比較基準電壓Vr。 此時，因馬達係處於轉動驅動中，因此會形成馬達驅 動裝置500之電源已投入，且基準電壓VREF已被供給至 NPN型雙極性電晶體303之基極端子的狀態。藉此，由於 在定電流生成電路中產生的定電流，被供給至NPN型雙極 性電晶體200之基極端子，故NPN型雙極性電晶體200會 形成導通。 17 316337 1297565 此外，PNP型雙極性電晶體201之集極/基極端子間係 形成二極體連接，因此當NPN型雙極性電晶體200導通時， PNP型雙極性電晶體201也會導通。此外，由於PNP型雙 極性電晶體201之基極端子，亦與PNP型雙極性電晶體 202、203之各基極端子共通連接，因此PNP型雙極性電晶 體20 2、203也會導通。藉此，在PNP型雙極性電晶體2(Π、 202、203中會分別流入集極電流I。 此外，由一方的電壓位準（Low位準）切換為另一方的 電壓位準（H i gh位準）的比較器2 3的輸出Η3 0，係被供給至 ΝΡΝ型雙極性電晶體204之基極端子，而使ΝΡΝ型雙極性 電晶體204導通。結果，ΝΡΝ型雙極性電晶體205、206之 基極電位會經由Ν Ρ Ν型雙極性電晶體2 0 4而引入接地電 位，使ΝΡΝ型雙極性電晶體205、206形成非導通狀態。此 外，ΡΝΡ型雙極性電晶體203的集極電流I會流入電容元 件132之另一方的端子，使電容元件132充電。 在此，如第6圖（d)所示，發生在電容元件132之另一 方的端子的充放電電壓TC3，係藉由根據電容元件132之 電容值C的傾向，由變動電壓VI上升到上限限制器電壓 Vsh。在上升過程中，比較器1 52會比較由串聯電阻體140 之電阻體141與電阻體142的連接部所產生的比較基準電 壓Vr，與充放電電壓TC3。 此外，比較器1 5 2係如第6圖（e)所示，變動電壓V1 往上限限制器電壓Vsh上升過程中的放電電壓TC3，當電 壓位準低於比較基準電壓Vr的期間，係輸出設定為一方的 316337 1297565 電壓位準（Low位準）的時序延遲訊號TC35，而上升至超過 比較基準電壓Vr之電壓位準時，則輸出設定為另一方之電 壓位準（High位準）的時序延遲訊號TC35。 另一方面，充放電電壓TC3與比較基準電壓Vr —致 後，會根據上限限制器電壓Vsh之限制維持在上限限制器 電壓Vsh的電壓位準。此外，如第6圖（a)所示一般，在電 性角為9 0 °時，比較器2 3之輸出Η 3 0，會由另一方的電壓 位準（High位準）切換為另一方的電壓位準（Low位準）。 此時，由另一方的電壓位準（High位準）切換為另一方 的電壓位準（Low位準）的比較器23的輸出H30，係供給至 NPN型雙極性電晶體204之基極端子，而使NPN型雙極性 電晶體204形成非導通。在此，因PNP型雙極性電晶體 202、203係維持導通狀態，因此上侧限制器電壓Vsh被供 給至NPN型雙極性電晶體205、206之基極端子。藉此，使 NPN型雙極性電晶體205、206形成導通。 在此，係設定NPN型雙極性電晶體205之集極端子中， 係流入電流21 (集極電流lx 2)。因此，NPN型雙極性電晶 體205之集極端子中，除流入PNP型雙極性電晶體203的 集極電流I外，也會由充電後的電容元件132流入電流I。 如上述一般，藉由進行電容元件132之放電，如第6 圖（d)所示，發生在電容元件132之另一方的端子的充放電 電壓TC3，會藉由根據電容元件132之電容值C的傾向， 由上限限制器電壓Vsh下降到變動電壓V卜在該下降過程 中，比較器1 5 2會比較比較基準電壓V r與充放電電壓T C 3。 ]9 316337 1297565 此外，比較器152係如第 ^ v u y 弟5圖（e)所不，從上限限制器 电i Vsh在變動電壓v 1下降 △ 厭仞淮古从 卜P牛過耘中的放電電壓TC3，當電 i位準同於比較基準電麼 兩厭仞itru· u 兒土 Vr的期間，係輸出設定為一方的 #(Hlgh位準）的時序延遲訊號TC3，，而下降至低於 比較基準電壓vr之带颅A、隹士 向卜p牛至低於 千电& Vr之电壓位準時，則輸出設定為另一方之帝 壓位準（Low位準）的日專皮„、斤；上 ^ 1 + ^臼9日守序延遲訊號TC3，。 以上’比較器152係以比較哭μ 鈐 奴σσ 之季則出Η3〇的邊際時 序（切換過邊際之時序）為其里 ^ ^ b ^ ^ ”、、土準，而輸出日寸序延遲訊號 該時序延遲持訊號⑽，係延遲了充放電電壓TC3變 為與比較基準電壓Vr —致之帝厣^ i或 双之电Μ位準為止的期間的時岸 延遲時間TC份。 ” μ此外，二相邂輯電路30係根據時序延遲訊號TC3,（參 、赛圖（e))或在其他—相同樣形成之時序延遲訊號TC15 (茶加弟6圖(g))、TC2’(參照第6圖⑴），從經由霍耳元 件^ 1卜12所檢出之位置檢測訊號之輸人時序，亦即從 #乂 σσ 21 22、23之邊際時序延遲時序延遲時間Tc份的 時間，而使NM〇SFET5卜52、53、54、55、56適當地導通。 此外，時序延遲時間TC係與運算放大器U1所輸出之上側 限制杰屯壓Vsh、限制器電路i丨丨所輸出之變動電壓η之 巧的包位差（Vsh VI)，亦即與旋轉速度設定電壓η肋〇(v) 成正比而設定。 在第7圖中，係顯示本發明之時序延遲時間κ之設定 例。如第8圖所7F、在與先前之情況不同，旋轉速度設定 電壓比VIND(%)為10至5〇%的區間内，則設定與旋轉速 316337 20 Ϊ297565 度設定電壓比VIND(%)成正比的時序延遲訊號Tc。 在第7圖所示例中旋轉速度設定電壓比為c 至10%的區間係固定在時序延遲時間Tc之上限值（例如 〇.9mSec)，而在50至1〇〇%的區間則固定在下限值（例如 〇. lmsec)，當然，在0至1〇〇%的全區間内，亦可設定與 旋轉速度設定電壓比VIND(%)成正比的時序延遲時間代。 ^以上，根據本發明，可避免因微電腦等外部裝置所指 定轉速度設定電壓比VIND(%)，導致時序延遲時間TC 之設定產生不穩定或劇烈變化的情形。此外，其結果，亦 可降低因馬達旋轉速度變動而導致之噪音雜訊。 以上係針對本實施例進行說明，前述實施例係用以便 :::本發明，而非用以限定解釋本發明。本發明在不脫 曰下，可進行變更/改良’且本發明亦包含其 [限制器電路] 专又物 在前述實施例中，即使不特別設置限制器電路⑴， 夕同卜發明之時序延遲時間TC。但是，在微電腦等 人。衣所拈定之旋轉速度設定電壓比VIND(%)中可& 此，藉由設置限制器電路1U，例如二 ; :，，可去除電壓位準急速上升之突舒狀的雜 動帝=，可對充放電電路12〇、121、共給穩定之變 定：；，而時序延遲時間TC亦可在無變動的狀態下穩 3]6337 21 1297565 轉速度設定電壓比VINDO(V)限制在電壓VTCL以上的構 造。但是，在該情況下，由於上側限制器電壓Vsh與變動 電壓VI之範圍變窄，相較於旋轉速度設定電壓比VINDO(V) 限制在電壓VCTL以下的情形，較不易增長時序延遲時間 TC。此外，由於旋轉速度設定電壓比VINDO(V)，可能會因 前述突釘狀之雜訊而超過上侧限制器電壓Vsh，因此亦可 能無法供給充放電電路120、121、122穩定之變動電壓VI。 因此，考慮到設定時序延遲時間TC之容易度等，限制器電 路111最好設計成旋轉速度設定電壓比VI NDO(V)被限制在 電源電壓VTCL以下的構造。 此外，限制器電路111亦可設在串聯電阻體103之電 壓VTCH侧，此時，限制器電路中，輸入有串聯電阻體103 f 之電壓VTCH與旋轉速度設定電壓VINDO(V)，且限制器電 < 路為求時序延遲時間TC之設定上的容易，乃作成將旋轉速 度設定電壓VINDO(V)限制在VTCH以上的構造。此外，串 聯電阻體1 0 3之電壓V T C L係設成不輸入限制器電路111 5 而固定在電容元件130、131、132之充放電電壓中電壓位 準較低之一方的電壓（以下稱為下側限制器電壓）。作成如 上之構造，同樣可獲得與前述實施例相同的效果。 [電阻體之特性] 在前述實施例中，對於上侧限制器電壓Vsh之形成源 的電壓VTCH、以及變動電壓VI之形成源的電壓VTCL，為 避免因周圍環境變化而產生變動，構成串聯電阻體103之 電阻體100、101、102最好設成同一特性（溫度係數、使用 22 316337 1297565 溫度範圍等）。藉此，除了可抑制因周圍产立 產生的電壓VTCH與電壓vyCL的變動外之％境條件變化所 時序延遲時間TC的設定。 ’亦可穩定地進行 此外，根據同樣理由，構成串 14卜142最好也設成同-特性。此夕^阻體140之電阻體

102,與電阻體⑷、142之所有特㈡ 周圍環境條件產生變動，也能夠進—X目同4，即使 的設定穩定化。 步使時序延遲時間TC

[比較器] 在前述實施例中，比較器150 2〗、…3之輸出，一之 σί1#ϋ TC1、TC2’、貯係延遲充放電電 >1 TCI、TC2、TC! ==電壓Vr 一致之電壓位準為止的期間的時 斤^ 日可間TC份。但是，例如，除τ 士 TT2,、Tpq>直 丨示了日守序延遲訊號TC1，、 之邊緣時序被限定為充放電電 ，與比較基準電壓化完全-致為止的時間外，:可r .·=低於比較基準電壓Vr之預定電壓一致為止的時 ^。=㈣比較基準電之預定電壓一致為止的時 、^在串聯電阻體140之電阻體141與電阻體M2 接部:與比較器150、15卜152之+側輸入端子之間， 可5又置用以使比較基準電壓Vr之電壓位準移位至預 壓的位準移位電路(無圖示)。 預- [時序延遲時間Tc] 316337 23 1297565 此外’在前述實施例中，時序延遲時間tC係以與旋轉

速度設定電壓VINDO(V)、以及旋轉速度設定電壓比ViND (%)成正比之方式進行設定，但並未受此所限。例如，在 第7圖中，亦可使規定曲線之預定函數（二次函數、三次函 數、指數函數、橢圓函數等）成立於旋轉速度設定電壓比 VIND(%)與時序延遲時間κ之間。此時，例如，可根據對 應旋轉速度設定電壓比侧㈤之曲線的接線的傾向，並 藉由調整比較基準電壓Vr之電壓位準的邏輯電路來構成。 此外，旋轉速度設定電壓比VIND(%)與時序延遲時間 tc之間的關係為曲線時，時序延遲時間tc可能會隨著旋 轉速度設定電壓比VI嶋)的改變產生劇烈變化曰，因此， 時序延遲時間TC最好可配合旋轉速度設定電壓比侧 來進行設定。 【圖式簡單說明】 第1圖係本發明之一實施例之馬達_動驻# 造的說明圖。 ^違艇動裝置之整體構 。第2圖係外接在本發明之一實施例之馬達驅動裝置之 驅動線圈周圍的構造的說明圖。 第3圖係說明比較器輸出與 間的一般關係的圖。 動“體之開極輸入之 子第4圖係說明旋轉速度設定電屢比_⑻㈣_ 电晶體之閘極電極的輪入之間的—般關係的圖。 第5圖係本發明之一實施例 說明圖。 电電路周圍的構造 316337 24 1297565 電曰月本發明之一實施例之比較器輪出與驅動 电日日二之閘極輸入之間的關係的圖。 第7圖係說明本於明 ^ Α! ^ ^ „ 比議（％)_^;;,，、域之㈣速度設定· Μ 可序延遲時間冗之間的關係的圖。 時序：明Λ前之旋轉速度設定猶 【主要元件符號說明】 10 、 11 、 12 21 、 22 、 23 、 150 、 151 、 152 二相邏輯電路 41 42 散熱片側預驅動器 5:1、52、53、54、55、56 61、62、63驅動線圈 70 80 位準移位電路 90 1QQ'101'l〇2 電阻體 103 110 運算放大器 111 121、122充放電電路13〇 串聯電阻體 141 120 140 202 、 203 、 301 、 302 霍耳元件 比較器 源極侧預驅動器

NMOSFET F/V積分電路 PWM控制部 串聯電阻體 限制器電路 201 > οπή Ν 9Π/1 η *…土又仳性1：晶體 :205、2。6、300、303則型雙極性電晶體 5 〇 u 馬達驅動裝置 131、132電容元件 142 ' 304電阻體 ΡΝΡ型雙極性電晶體 316337 25

Claims (1)

1. Λ 1297565 第93130972爲專利申讀巧 (96丨年5月15曰）

   十、申請專利範圍： 'f： 1 · 一種馬達驅動裝置，係根據由位置檢測部所產生i顧示 馬達轉子以及定子間之相對位置之脈衝訊號，以及用以 设疋如述馬達之旋轉速度之旋轉速度設定電壓，而藉由 對使前述馬達之驅動線圈通電的驅動電晶體進行導通/ 非導通之控制，以驅動前述馬達，其設置有·· 進行充放電之電容元件； 根據前述旋轉速度設定電壓與預定電壓產生2個 不同之充放電基準電壓的充放電基準電壓生成電路； 以前述脈衝訊號之邊緣時序切換前述電容元件之 充電/放電，並在前述2個充放電基準電壓間的電壓範 圍内進行前述電容元件之充放電的充放電電路； 比較前述電容元件之充放電電壓與包含於前述2 個充放電基準電壓間的比較基準電壓的比較電路；以 及 根據前述比較電路之比較結果，產生與前述旋轉速_ 度設定電壓之輸入電壓位準成正比的延遲時間份，使前 述脈衝訊號延遲之脈衝延遲訊號之控制電路。 2·如申請專利範圍第1項之馬達驅動裝置，其中，前述控 制電路係在前述比較電路中，以前述充放電電壓由一= 之電壓位準變為與前述比較基準電壓一致之電壓位準 2止的期間的延遲時間份，產生使前述脈衝訊號延遲之 前述脈衝延遲訊號。 3.如申請專利範圍f μ之馬達驅動裝置，#中，前述充 316337(修正本) 26 1297565 第93130972號專利申請案 、 、 （96年5月15曰） 放電基準電壓生成電路具有：藉由預定之上限電壓或下 限電壓，限制根據前述旋轉速度設定電壓而產生之一方 的前述充放電基準電壓的限制電路。 4.如申請專利範圍f 3項之馬達驅動裝置，其中，前述充 放電基準電壓生成電路係具有對一方之端子供认 ㈣的同時對另—方之端子供給低於前述第Γ電壓之 第2電壓的串聯電阻體， …將該串聯電阻體之第！連接部的電壓，設為電塵位 準鬲的一方的前述充放電基準電壓， | 由該串聯電阻體之前述第！連接部將位於前述第2 電昼侧之第2連接部的電壓，設定為㈣位準低的一方 的前述充放電基準電壓的限制值， 前述限制電路， 爪市j隹別述限制值以下的前述旋轉速度設定 =，。設定為前述電壓位準低的-方的前述充放電基準 5.如申請專利範圍帛3項之馬達 放電基彻生成電路，具有對—動方裝之置端:二;述充 =時對另-方之端子供給低於前述第= 弟2電壓的串聯電阻體， 對該串聯電阻體之第lit接部的電壓， 準高的—方的前述充放電基準電μ的限制值又，塗位 體之前述第1連接部將位 電昼側之弟2連接部帽，設定為電壓位準低的一方 316337(修正本) 27 1297565 第93130972號專利申請案 (96年5月15曰） 的前述充放電基準電壓， 前述限制電路， 係將限制在前述限岳 電壓〜n 制值以上的前述旋轉速度設定 冤[，汉疋為前述電壓 ^^ 電壓。 见早同的一方的前述充放電基準 6· 一種馬達驅動裝置，係 1^ ^ 糸从同特性之電阻體構成申請專利 7 項或第5項之前述串聯電阻體。 .:Γ=範圍第1項之馬達驅動裝置，其中，前述比 二係設定成對—方之端子供給前述旋轉速度 對另—方之端子供給前述預定電壓之串聯 屯體之預疋之連接部的電壓。 8.2請專利範圍第7項之馬達驅動裝置，其中，係以同 斗寸性之電阻體構成前述串聯電阻體。 9· 達驅動袭置’係以同特性之電阻體構成中請專利 =弟4項或第5項以及第8項之前述串聯電阻體。 .如申請專利_ i項之馬達驅動裝置，其中，前 制電路為， 办田鈾述馬達為二相馬達時，係在各相中設置前述電 谷凡件、前述充放電電路以及前述比較電路，而且各相 中係共同具有前述充放電基準電壓生成電路。 U. 一種積體電路，係將中請專利範圍第1項的馬達驅動裝 置予以積體化。 316337(修正本) 28