[發明專利]電動機驅動和控制電路及其控制方法

有效

• 申請號: 201110110111.4
• 申請日: 2011-04-29
• 公開（公告）號: CN102158159A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 趙劍;李伊珂;俞楊威
• 申請（專利權）人: 成都芯源系統有限公司
• 主分類號: H02P6/20
• 分類號: H02P6/20;H02P6/16
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 史新宏

1.一種實現最大啟動轉矩的電動機驅動和控制電路，包括：

旋轉停止檢測電路，用于檢測電動機的旋轉或停止，并輸出旋轉/停止信號到啟動負荷設置電路和控制電路；

驅動負荷判定電路，檢測電動機驅動的風扇的周圍環境溫度，判定電動機的負荷，輸出驅動負荷信號到啟動負荷設置電路；

啟動負荷設置電路，用于根據電機的運行生成啟動負荷設置信號，并利用啟動負荷設置信號、驅動負荷信號和旋轉/停止信號來生成第二控制信號；

控制電路，用于根據來自旋轉停止檢測電路的旋轉/停止信號和來自啟動負荷設置電路的第二控制信號，控制電動機的運行，

其中，在啟動的初始時間段階段，生成有效啟動負荷設置信號以便以最大轉矩啟動電動機。

2.如權利要求1所述的電動機驅動和控制電路，其中，所述驅動負荷判定電路包括：

最低速負荷設置電路，用于將最低速負荷設置電壓輸出到第一比較器的第一輸入端；

檢測溫度電壓生成電路，檢測由電動機驅動的風扇的周圍環境溫度，并將檢測溫度電壓輸出到第一比較器的第二輸入端；

第一比較器，其具有第一輸入端、第二輸入端、接收三角波信號的第三輸入端、和耦接到啟動負荷設置電路的輸出端，用于將第一和第二輸入中較小的一個設置為負荷設置電壓，并將三角波信號和所述負荷設置電壓進行比較以生成驅動負荷信號。

3.如權利要求2所述的電動機驅動和控制電路，其中，第一比較器僅在三角波信號大于負荷設置電壓的時間段中生成高電平的驅動負荷信號。

4.如權利要求2所述的電動機驅動和控制電路，其中，檢測溫度電壓生成電路包括：串聯耦接在電源和地之間的熱敏電阻器和第三電阻器。

5.如權利要求4所述的電動機驅動和控制電路，其中，熱敏電阻器是附著在電動機驅動的風扇的內殼以便檢測風扇的周圍環境溫度，并且當內殼中的溫度上升時，檢測溫度電壓下降。

6.如權利要求2所述的電動機驅動和控制電路，其中，最低速負荷設置電路包括：串聯耦接在電源和地之間的第一和第二分壓電阻器，在第一和第二分壓電阻器之間的耦接點處的電壓作為最低速負荷設置電壓輸出。

7.如權利要求1至6所述的電動機驅動和控制電路，所述旋轉停止檢測電路包括：

電容器，具有第一端和接地的第二端；

第三比較器，具有耦接到電容器的第一端的正輸入端、耦接到第二基準電壓的負輸入端，用于比較電容器第一端的電壓和第二基準電壓并輸出第一控制信號；

第四比較器，具有耦接到電容器的第一端的正輸入端、耦接到第三基準電壓的負輸入端和輸出端，用于比較電容器第一端的電壓和第三基準電壓并輸出旋轉/停止信號。

8.如權利要求7所述的電動機驅動和控制電路，所述旋轉停止檢測電路還包括：

恒流源，耦接到電容器的第一端；

第一晶體管，具有由第二與門的輸出控制的基極、耦接到第二基準電壓的發射極和耦接到電容器的第一端的集電極；

第二晶體管，具有由第四比較器的輸出控制的基極、耦接到地的發射極和耦接到電容器的第一端的集電極；

第二與門，對來自控制電路的放電脈沖和第一控制信號進行與運算。

9.如權利要求7所述的電動機驅動和控制電路，所述啟動負荷設置電路包括：

第二比較器，具有耦接到第一基準電壓的正輸入端、耦接到電容器的第一端的負輸入端，用于比較電容器第一端的電壓和第一基準電壓并輸出啟動負荷設置信號，

其中，第一基準電壓小于第二基準電壓；并且第二基準電壓小于第三基準電壓。

10.如權利要求9所述的電動機驅動和控制電路，其中，啟動負荷設置電路還包括：

或門，對來自第二比較器的啟動負荷設置信號和來自驅動負荷判定電路的驅動負荷信號進行或運算，并將結果輸出到第一與門的輸入端；

第一與門，對來自或門的信號和來自第四比較器的旋轉/停止信號的非進行與運算，以生成第二控制信號。

11.如權利要求1至6所述的電動機驅動和控制電路，進一步包括：

霍爾傳感器，用于根據電動機的旋轉位置輸出正弦波信號；和

第五比較器，用于根據來自霍爾傳感器的正弦波信號生成矩形波信號，并將該矩形波信號輸出到控制電路以切換電動機的驅動電流方向。