[發(fā)明專利]電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置和電機(jī)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810674976.5
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN109150032B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黑澤稔;石地正義
• 申請（專利權(quán)）人: 瑞薩電子株式會(huì)社
• 主分類號: H02P6/24
• 分類號: H02P6/24
• 代理公司: 中國貿(mào)促會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 鄭宗玉

電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置和電機(jī)系統(tǒng)。當(dāng)制動(dòng)電流流動(dòng)時(shí)，PWM調(diào)制電路控制三相低側(cè)晶體管(u、v和w)全部成為導(dǎo)通狀態(tài)，在制動(dòng)電流在一個(gè)相位中流動(dòng)的時(shí)段中控制這一個(gè)相位的用于感測的晶體管(u、v和w)成為導(dǎo)通狀態(tài)，并且在兩個(gè)相位的時(shí)段中控制三個(gè)相位的用于感測的晶體管(u、v和w)成為斷開狀態(tài)。當(dāng)制動(dòng)電流流動(dòng)時(shí)，三相感測相位控制電路在制動(dòng)電流在吸收方向上的時(shí)段中控制用于感測的晶體管(u、v和w)成為導(dǎo)通狀態(tài)，并且在制動(dòng)電流在相反方向上的時(shí)段中控制用于感測的晶體管(u、v和w)成為斷開狀態(tài)。

相關(guān)申請的交叉引用

2017年6月28日提交的第2017-126500號日本專利申請的包括說明書、附圖和摘要的公開內(nèi)容作為整體通過引用合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置和電機(jī)系統(tǒng)，并且涉及例如在使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)停止時(shí)的制動(dòng)技術(shù)。

背景技術(shù)

日本未審查專利申請公開第2004-297904號公開了一種直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以在不使用分流電阻器的情況下檢測流過線圈的電流。具體地，以與低側(cè)相位的輸出MOS晶體管對應(yīng)的方式設(shè)置有用于電流檢測的MOS晶體管。每個(gè)相位的用于電流檢測的MOS晶體管的源極和柵極分別耦合到對應(yīng)相位的輸出MOS晶體管的源極和柵極。

日本未審查專利申請公開第2017-85799號公開了一種使用正弦波驅(qū)動(dòng)三相電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。在該電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中，將正弦波的一個(gè)周期(360度的電角度)劃分成60度的時(shí)段，在每個(gè)時(shí)段中，將三個(gè)相位中的一個(gè)相位的端子電壓固定為電源電壓或接地電源電壓，并且剩余兩個(gè)相位的端子電壓由PWM信號控制。

發(fā)明內(nèi)容

例如，在諸如硬盤驅(qū)動(dòng)器(在本說明書中被稱為HDD)的電機(jī)系統(tǒng)中，根據(jù)大容量和加速度，要求實(shí)現(xiàn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的加速并且提高效率(即，減少功率損耗)。對于這些要求，有利的是減小用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)晶體管的導(dǎo)通電阻或電機(jī)的線圈電阻、或者增大轉(zhuǎn)矩常數(shù)。

在諸如電源中斷之類的緊急情況下，需要安全并且快速地停止電機(jī)。作為用于停止電機(jī)的系統(tǒng)的已知系統(tǒng)是短路制動(dòng)器，該短路制動(dòng)器將電源電壓側(cè)的驅(qū)動(dòng)晶體管(在本說明書中被稱為高側(cè)晶體管)控制為處于斷開狀態(tài)，并且將接地電源電壓側(cè)的驅(qū)動(dòng)晶體管(在本說明書中被稱為低側(cè)晶體管)控制為處于導(dǎo)通狀態(tài)。通過執(zhí)行短路制動(dòng)，制動(dòng)電流在低側(cè)晶體管與電機(jī)之間流動(dòng)。因此，電機(jī)的反電動(dòng)勢電壓被消耗，由此使得能夠快速地停止電機(jī)。

然而，如所述的，隨著驅(qū)動(dòng)晶體管的導(dǎo)通電阻或電機(jī)的線圈電阻減小，或者隨著反向電動(dòng)勢電壓由于轉(zhuǎn)矩常數(shù)的增大而增大，短路制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)電流增加。結(jié)果，例如，驅(qū)動(dòng)晶體管的操作點(diǎn)偏離ASO(安全操作區(qū)域)，包括最大額定電流、最大額定電壓和最大溫度，由此不合期望地降低安全性。

為了解決上述問題，已經(jīng)做出了稍后將描述的優(yōu)選實(shí)施例，根據(jù)該說明書和附圖的描述，任何其它目的和新特征將變得明顯。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種驅(qū)動(dòng)外部地設(shè)置的三相電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。該裝置包括三相驅(qū)動(dòng)器、三相電流感測電路、三相感測相位控制電路和PWM調(diào)制電路，其中，三相驅(qū)動(dòng)器包括三相高側(cè)晶體管和三相低側(cè)晶體管，PWM調(diào)制電路控制三相驅(qū)動(dòng)器和三相電流感測電路。三相電流感測電路中的每個(gè)包括第一晶體管、第二晶體管和第三晶體管，其中，第一晶體管耦合在對應(yīng)相位的電機(jī)驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)與電流檢測節(jié)點(diǎn)之間，第二晶體管耦合在電流檢測節(jié)點(diǎn)與低電勢側(cè)電源電壓之間并且被固定成為導(dǎo)通狀態(tài)，第三晶體管耦合在電流檢測節(jié)點(diǎn)與低電勢側(cè)電源電壓之間。在用于使制動(dòng)電流流過三相驅(qū)動(dòng)器的第一操作模式下，三相感測相位控制電路控制其中制動(dòng)電流在從電機(jī)驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)到低電勢側(cè)電源電壓的方向(第一方向)上流動(dòng)的相位的第一晶體管成為導(dǎo)通狀態(tài)，并且控制其中制動(dòng)電流在相反方向上流動(dòng)的相位的第一晶體管成為斷開狀態(tài)。在第一操作模式下，PWM調(diào)制電路控制三相低側(cè)晶體管全部成為導(dǎo)通狀態(tài)，并且在制動(dòng)電流在一個(gè)相位中沿第一方向流動(dòng)的時(shí)段中僅控制這一個(gè)相位的第三晶體管成為導(dǎo)通狀態(tài)，并且在制動(dòng)電流在兩個(gè)相位中沿第一方向流動(dòng)的時(shí)段中控制三個(gè)相位的三個(gè)晶體管全部成為斷開狀態(tài)。