TWI760915B - 馬達控制器 - Google Patents
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Abstract
一種馬達控制器具有一驅動電路、一選擇電路、一無感測器控制電路、一霍爾信號控制電路、一偵測電路、一第一輸入端點、以及一第二輸入端點。該霍爾信號控制電路可經由該第一輸入端點與該第二輸入端點耦合至一霍爾感測器。當該第一輸入端點之電壓與該第二輸入端點之電壓同時為一低位準時，該馬達控制器操作於一無感測器驅動模式。當該第一輸入端點之電壓與該第二輸入端點之電壓其中之一為一高位準時，該馬達控制器操作於一霍爾控制驅動模式。
Description
本發明係關於一種馬達控制器，特別是關於一種可藉由自動偵測一霍爾感測器是否存在而選擇一無感測器驅動模式或一霍爾控制驅動模式之馬達控制器。
傳統上馬達之驅動方式可分為兩種。一種是藉由霍爾感測器以切換相位進而驅動馬達運轉。另一種則是無需霍爾感測器而驅動馬達運轉。第1圖係習知之馬達控制器10之示意圖。馬達控制器10具有一驅動電路100、一選擇電路110、一無感測器控制電路120、以及一霍爾信號控制電路130。驅動電路100產生一輸出信號OUT以驅動一馬達M。選擇電路110根據一模式選擇信號MODE以決定利用無感測器控制電路120或霍爾信號控制電路130去驅動馬達M。然而，此習知方法需增加一額外腳位且使用上不方便。
有鑑於前述問題，本發明之目的在於提供一種可藉由自動偵測一霍爾感測器是否存在而選擇一無感測器驅動模式或一霍爾控制驅動模式之馬達控制器。該馬達控制器不需增加一額外腳位，因而可降低該馬達控制器之成本。
依據本發明提供該馬達控制器。該馬達控制器係用以驅動一馬達。
該馬達控制器具有一驅動電路、一選擇電路、一無感測器控制電路、一霍爾信號控制電路、一偵測電路、一第一輸入端點、以及一第二輸入端點。該驅動電路產生一輸出信號以驅動該馬達。該無感測器控制電路接收該輸出信號，用以感測該輸出信號之相位並產生一無感測器控制信號至該選擇電路以切換相位。該第一輸入端點耦合至該霍爾信號控制電路與該偵測電路。該第二輸入端點耦合至該霍爾信號控制電路與該偵測電路。此外，該霍爾信號控制電路可經由該第一輸入端點與該第二輸入端點耦合至一霍爾感測器。該偵測電路亦可經由該第一輸入端點與該第二輸入端點耦合至該霍爾感測器。該霍爾感測器可用以感測該馬達轉動時之磁場變化而產生一第一霍爾信號與一第二霍爾信號以切換相位。該霍爾信號控制電路可經由該第一輸入端點與該第二輸入端點而接收該第一霍爾信號與該第二霍爾信號，用以產生一霍爾控制信號至該選擇電路。該偵測電路藉由偵測該第一輸入端點IN1之電壓與該第二輸入端點IN2之電壓而產生一選擇信號至該選擇電路。該選擇電路根據該選擇信號而產生一驅動信號至該驅動電路，用以決定該馬達控制器操作於一無感測器驅動模式或一霍爾控制驅動模式。
該馬達控制器可應用於一單相馬達或一多相馬達。當該霍爾感測器並未耦合至該馬達控制器時，該馬達控制器操作於無感測器驅動模式。當該霍爾感測器經由該第一輸入端點與該第二輸入端點而耦合至該馬達控制器時，該馬達控制器操作於霍爾控制驅動模式。
10:馬達控制器
100:驅動電路
110:選擇電路
120:無感測器控制電路
130:霍爾信號控制電路
140:霍爾感測器
MODE:模式選擇信號
20:馬達控制器
IN1:第一端點
IN2:第二端點
200:驅動電路
210:選擇電路
220:無感測器控制電路
230:霍爾信號控制電路
240:霍爾感測器
250:偵測電路
Vh1:第一霍爾信號
Vh2:第二霍爾信號
SLC:無感測器控制信號
HAC:霍爾控制信號
SEL:選擇信號
DRV:驅動信號
OUT:輸出信號
M:馬達
VCC:電壓源
GND:地面電位
241:霍爾元件
R1:第一電阻
R2:第二電阻
R3:第三電阻
R4:第四電阻
RL1:第一負載電阻
RL2:第二負載電阻
Vc1:第一控制信號
Vc2:第二控制信號
251:第一比較器
252:第二比較器
253:反或閘
Vr:參考電壓
CS1:第一電流源
CS2:第二電流源
第1圖係習知之馬達控制器之示意圖。
第2圖係本發明一實施例之馬達控制器之示意圖。
第3A圖係本發明一第一實施例之霍爾感測器之示意圖。
第3B圖係本發明一第二實施例之霍爾感測器之示意圖。
第3C圖係本發明一第三實施例之霍爾感測器之示意圖。
第4圖係本發明一第四實施例之偵測電路之示意圖。
第5圖係本發明一第五實施例之偵測電路之示意圖。
下文中之說明將使本發明之目的、特徵、與優點更明顯。茲將參考圖式詳細說明依據本發明之較佳實施例。
第2圖係本發明一實施例之馬達控制器20之示意圖。馬達控制器20係用以驅動一馬達M。馬達控制器20具有一驅動電路200、一選擇電路210、一無感測器控制電路220、一霍爾信號控制電路230、一偵測電路250、一第一輸入端點IN1、以及一第二輸入端點IN2。驅動電路200產生一輸出信號OUT以驅動馬達M。無感測器控制電路220接收輸出信號OUT，用以感測輸出信號OUT之相位並產生一無感測器控制信號SLC至選擇電路210以切換相位。第一輸入端點IN1耦合至霍爾信號控制電路230與偵測電路250。第二輸入端點IN2耦合至霍爾信號控制電路230與偵測電路250。此外，霍爾信號控制電路230可經由第一輸入端點IN1與第二輸入端點IN2而耦合至一霍爾感測器240。偵測電路250亦可經由第一輸入端點IN1與第二輸入端點IN2而耦合至霍爾感測器240。霍爾感測器240可用以感測馬達M轉動時之磁場變化而產生一第一霍爾信號Vh1與一第二霍爾信號Vh2以切換相位。霍爾信號控制電路230可經由第一輸入端點IN1與第二輸入端點IN2而接收第一霍爾信號Vh1與第二霍爾信號Vh2，用以產生一霍爾控制信號HAC至選擇電路210。偵測電路250藉由偵測第一輸入端點IN1之電壓與第二輸入端點IN2
之電壓而產生一選擇信號SEL至選擇電路210。選擇電路210根據選擇信號SEL而產生一驅動信號DRV至驅動電路200，用以決定馬達控制器20操作於一無感測器驅動模式或一霍爾控制驅動模式。
本發明至少有三種以上適用之霍爾感測器240。第3A圖係本發明一第一實施例之霍爾感測器240之示意圖。霍爾感測器240可具有一第一電阻R1與一霍爾元件241，用以產生第一霍爾信號Vh1與第二霍爾信號Vh2。第一電阻R1耦合至霍爾元件241與一電壓源VCC。霍爾元件241之一端耦合至一地面電位GND。第3B圖係本發明一第二實施例之霍爾感測器240之示意圖。霍爾感測器240可具有一第二電阻R2與霍爾元件241，用以產生第一霍爾信號Vh1與第二霍爾信號Vh2。霍爾元件241之一端耦合至電壓源VCC。第二電阻R2耦合至霍爾元件241與地面電位GND。第3C圖係本發明一第三實施例之霍爾感測器240之示意圖。霍爾感測器240可具有一第三電阻R3、一第四電阻R4、以及霍爾元件241，用以產生第一霍爾信號Vh1與第二霍爾信號Vh2。第三電阻R3耦合至霍爾元件241與電壓源VCC。第四電阻R4耦合至霍爾元件241與地面電位GND。
具體而言，馬達控制器20可根據第一輸入端點IN1之電壓與第二輸入端點IN2之電壓以決定操作於無感測器驅動模式或霍爾控制驅動模式。第4圖係本發明一第四實施例之偵測電路250之示意圖。偵測電路250可具有一第一負載電阻RL1、一第二負載電阻RL2、一第一比較器251、一第二比較器252、以及一反或閘253。第一負載電阻RL1耦合至第一比較器251之一正輸入端與地面電位GND。第二負載電阻RL2耦合至第二比較器252之一正輸入端與地面電位GND。第一比較器251接收第一輸入端點IN1之電壓與一參考電壓Vr，用以產生一第一控制信號Vc1至反或閘253。第二比較器252接收第二輸入端點IN2之電壓與參考電壓Vr，用以產生一第二控制信號Vc2至反或閘253。參考電壓Vr小於霍爾感測器240之正常操作電壓值。反或閘253接收第一控制信號Vc1與第二控制信號
Vc2，用以產生選擇信號SEL至選擇電路210。因此，當霍爾感測器240並未耦合至馬達控制器20時，第一輸入端點IN1之電壓會小於參考電壓Vr且第二輸入端點IN2之電壓會小於參考電壓Vr，使得選擇信號SEL為一高位準。當選擇信號SEL為高位準時，選擇電路210會根據無感測器控制信號SLC以驅動馬達M，使得馬達控制器20操作於無感測器驅動模式。反之，當霍爾感測器240經由第一輸入端點IN1與第二輸入端點IN2而耦合至馬達控制器20時，第一輸入端點IN1之電壓會大於參考電壓Vr且第二輸入端點IN2之電壓會大於參考電壓Vr，使得選擇信號SEL為一低位準。當選擇信號SEL為低位準時，選擇電路210會根據霍爾控制信號HAC以驅動馬達M，使得馬達控制器20操作於霍爾控制驅動模式。換言之，當第一輸入端點IN1之電壓與第二輸入端點IN2之電壓同時為低位準時，馬達控制器20操作於無感測器驅動模式。當第一輸入端點IN1之電壓與第二輸入端點IN2之電壓其中之一為高位準時，馬達控制器20操作於霍爾控制驅動模式。
第5圖係本發明一第五實施例之偵測電路250之示意圖。偵測電路250可具有一第一電流源CS1、一第二電流源CS2、第一比較器251、第二比較器252、以及反或閘253。第一電流源CS1耦合至第一比較器251之正輸入端與地面電位GND。第二電流源CS2耦合至第二比較器252之正輸入端與地面電位GND。第一比較器251接收第一輸入端點IN1之電壓與參考電壓Vr，用以產生第一控制信號Vc1至反或閘253。第二比較器252接收第二輸入端點IN2之電壓與參考電壓Vr，用以產生第二控制信號Vc2至反或閘253。反或閘253接收第一控制信號Vc1與第二控制信號Vc2，用以產生選擇信號SEL至選擇電路210。因此，當霍爾感測器240並未耦合至馬達控制器20時，第一輸入端點IN1之電壓會小於參考電壓Vr且第二輸入端點IN2之電壓會小於參考電壓Vr，使得選擇信號SEL為高位準。當選擇信號SEL為高位準時，選擇電路210會根據無感測器控制信號SLC以驅動馬達M，使得馬達控制器20操作於無感測器驅動模式。反之，當霍爾感測器240經由
第一輸入端點IN1與第二輸入端點IN2而耦合至馬達控制器20時，第一輸入端點IN1之電壓會大於參考電壓Vr且第二輸入端點IN2之電壓會大於參考電壓Vr，使得選擇信號SEL為低位準。當選擇信號SEL為低位準時，選擇電路210會根據霍爾控制信號HAC以驅動馬達M，使得馬達控制器20操作於霍爾控制驅動模式。換言之，當第一輸入端點IN1之電壓與第二輸入端點IN2之電壓同時為低位準時，馬達控制器20操作於無感測器驅動模式。當第一輸入端點IN1之電壓與第二輸入端點IN2之電壓其中之一為高位準時，馬達控制器20操作於霍爾控制驅動模式。
本發明一實施例之馬達控制器20可應用於一單相馬達或一多相馬達。當霍爾感測器240並未耦合至馬達控制器20時，馬達控制器20操作於無感測器驅動模式。當霍爾感測器240經由第一輸入端點IN1與第二輸入端點IN2而耦合至馬達控制器20時，馬達控制器20操作於霍爾控制驅動模式。馬達控制器20不需增加一額外腳位，因而可降低馬達控制器20之成本。
雖然本發明業已藉由較佳實施例作為例示加以說明，應瞭解者為：本發明不限於此被揭露的實施例。相反地，本發明意欲涵蓋對於熟習此項技藝之人士而言係明顯的各種修改與相似配置。因此，申請專利範圍應根據最廣的詮釋，以包含所有此類修改與相似配置。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
20:馬達控制器
IN1:第一端點
IN2:第二端點
200:驅動電路
210:選擇電路
220:無感測器控制電路
230:霍爾信號控制電路
240:霍爾感測器
250:偵測電路
Vh1:第一霍爾信號
Vh2:第二霍爾信號
SLC:無感測器控制信號
HAC:霍爾控制信號
SEL:選擇信號
DRV:驅動信號
OUT:輸出信號
M:馬達
Claims (14)
- 一種馬達控制器，該馬達控制器用以驅動一馬達，該馬達控制器包含：一第一輸入端點；一第二輸入端點；一驅動電路，用以產生一輸出信號以驅動該馬達；一選擇電路；一無感測器控制電路，用以接收該輸出信號以產生一無感測器控制信號至該選擇電路；一霍爾信號控制電路，耦合至該第一輸入端點與該第二輸入端點，用以產生一霍爾控制信號至該選擇電路；以及一偵測電路，用以偵測該第一輸入端點之一電壓與該第二輸入端點之一電壓而產生一選擇信號至該選擇電路，其中當該第一輸入端點之該電壓與該第二輸入端點之該電壓同時為一低位準時，該馬達控制器操作於一無感測器驅動模式。
- 如申請專利範圍第1項所述之馬達控制器，其中當該第一輸入端點之該電壓與該第二輸入端點之該電壓其中之一為一高位準時，該馬達控制器操作於一霍爾控制驅動模式。
- 如申請專利範圍第1項所述之馬達控制器，其中當一霍爾感測器經由該第一輸入端點與該第二輸入端點而耦合至該馬達控制器時，該馬達控制器操作於一霍爾控制驅動模式。
- 如申請專利範圍第3項所述之馬達控制器，其中該霍爾感測器包含：一霍爾元件，耦合至一地面電位；以及一第一電阻，耦合至該霍爾元件與一電壓源。
- 如申請專利範圍第3項所述之馬達控制器，其中該霍爾感測器包含：一霍爾元件，耦合至一電壓源；以及一第二電阻，耦合至該霍爾元件與一地面電位。
- 如申請專利範圍第3項所述之馬達控制器，其中該霍爾感測器包含：一霍爾元件；一第三電阻，耦合至該霍爾元件與一電壓源；以及一第四電阻，耦合至該霍爾元件與一地面電位。
- 如申請專利範圍第3項所述之馬達控制器，其中該偵測電路包含一第一負載電阻，該第一負載電阻耦合至該第一輸入端點。
- 如申請專利範圍第7項所述之馬達控制器，其中該偵測電路更包含一第二負載電阻，該第二負載電阻耦合至該第二輸入端點。
- 如申請專利範圍第8項所述之馬達控制器，其中該偵測電路更包含：一反或閘，用以產生該選擇信號；一第一比較器，用以接收該第一輸入端點之該電壓與一參考電壓以產生一第一控制信號至該反或閘；以及一第二比較器，用以接收該第二輸入端點之該電壓與該參考電壓以產生一第 二控制信號至該反或閘。
- 如申請專利範圍第9項所述之馬達控制器，其中該參考電壓小於該霍爾感測器之一正常操作電壓值。
- 如申請專利範圍第3項所述之馬達控制器，其中該偵測電路包含一第一電流源，該第一電流源耦合至該第一輸入端點。
- 如申請專利範圍第11項所述之馬達控制器，其中該偵測電路更包含一第二電流源，該第二電流源耦合至該第二輸入端點。
- 如申請專利範圍第12項所述之馬達控制器，其中該偵測電路更包含：一反或閘，用以產生該選擇信號；一第一比較器，用以接收該第一輸入端點之該電壓與一參考電壓以產生一第一控制信號至該反或閘；以及一第二比較器，用以接收該第二輸入端點之該電壓與該參考電壓以產生一第二控制信號至該反或閘。
- 如申請專利範圍第13項所述之馬達控制器，其中該參考電壓小於該霍爾感測器之一正常操作電壓值。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW109138529A TWI760915B (zh) | 2020-11-05 | 2020-11-05 | 馬達控制器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW109138529A TWI760915B (zh) | 2020-11-05 | 2020-11-05 | 馬達控制器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWI760915B true TWI760915B (zh) | 2022-04-11 |
| TW202220364A TW202220364A (zh) | 2022-05-16 |
Family
ID=82198790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW109138529A TWI760915B (zh) | 2020-11-05 | 2020-11-05 | 馬達控制器 |
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| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWI760915B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005122387A1 (ja) * | 2004-06-09 | 2005-12-22 | Sony Corporation | モータ駆動回路、モータ装置およびモータ駆動方法 |
| CN101807873A (zh) * | 2009-02-17 | 2010-08-18 | 罗姆股份有限公司 | 电动机的驱动电路、驱动方法及冷却装置 |
| TW201218614A (en) * | 2010-03-25 | 2012-05-01 | Rohm Co Ltd | Motor driving circuit |
| TWI692195B (zh) * | 2019-09-11 | 2020-04-21 | 茂達電子股份有限公司 | 馬達驅動裝置及方法 |
-
2020
- 2020-11-05 TW TW109138529A patent/TWI760915B/zh active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW202220364A (zh) | 2022-05-16 |
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