电机驱动装置制造方法及图纸

一能在无传感器电机中实现直接ＰＷＭ驱动的电机驱动装置包括：一比较器比较一多相电机中有关相的反向电动势电压，一脉宽调制单元输出脉宽调制信号用于依据电机的转动误差信号对电机进行旋转驱动，一最小脉宽检测单元检测脉宽调制信号的最小脉宽的位置，一采样保持单元在上述最小脉宽检测单元检测最小脉宽期间对上述比较器的比较输出采样并保持，一电机驱动单元用于依据上述的采样保持输出对电机进行旋转驱动。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
电机驱动装置本专利技术涉及一种电机驱动装置，它被用于各种具有内设电机的设备中，例如用于磁盘，磁性光盘或小型盘等圆盘形记录载体的记录和重放设备中，以及视频信号记录器，电视照相或照相设备中。更详细地说，它涉及一种在所谓的无传感器电机的直接进行脉宽调制驱动的驱动设备。图1示出了一种已知的无传感器驱动系统的电机驱动装置。若向图中的三相电机500的U相线圈500U和V相线圈500V馈入电流，它们将使电机产生力矩。然而另一个W相线圈500W，将产生反向电动势。无传感器驱动系统的电机驱动装置，依据在相应的相位线圈500U，500V和500W中产生的反向电动势，检测到转子的转动位置，并切换控制相位线圈500U，500V和500W中的电流导通状态来控制转动。也就是说，相位线圈500V，500U和500W产生的反向电动势Uin，Vin和Win通过滤波器电路501被导入比较器502，同时公共端子500a上的公共电压COM，即三相电机500的中性点电压，通过滤波器电路501也被馈入比较器502。滤波器电路501如图2所示，其中从U型线图500U来的反向电动势Uin被馈入由电阻515a和电容515b组成的低通滤波器515，从V相线圈500V来的反向电动势Vin被馈入由电阻516a和电容516b组成的低通滤波器516，同时由W相线圈500W来的反向电动势Win被馈入由电阻-->517a和电容517b组成的低通滤波器517。从公共端子500a来的公共电压COM被馈入由电阻518a和电容518b组成的低通滤波器518。借助上面描述的无传感器驱动系统的电机驱动装置，根据相位线圈500U，500V和500W的反向电动势(伏特效)Uin、Vin和Win，检测出转子的转动位置，同检测到的转动位置的结果相响应，开关控制相位线圈500U，500V和500W中电流的导通时间，用于驱动三相电机500的转动。在这样驱动转动的过程中，如图3a所示，用于相位线圈500U，500V和500W的电流导通开关在关闭时间内产生反扫噪声。这种反扫噪声者若任其存在，因为它叠加在反向电动机势电压Vin，Uin和公Win和公共电压COM上，会妨碍下流侧信号的处理。低通滤波器515，516和517就是要从反向电动势电压Vin，Uin和Win中滤出反扫噪声，并将其从低通滤波器515至517传送到比较器519至521作为参考电压。比较器519至521将公共电压COM与反向电动势电压Vin，Uin和Win进行比较，并将如图3b至3d所示的比较输出U，V和W传送到逻辑单元508。另一方面，依据三相电机500的旋转状态在旋转伺服系统中形成一个旋转伺服信号(V控制)，输入到全波整流电路503中，产生的信号作为参考值Vrec传动到比较器504，伺服信号在整流前其脉冲和负端可能会以参考电压为中心被移位。假使三相电机500的每分转数超过预定值，旋转伺服信号负端被移位用来降低转速。全波整流电路503在馈入负端旋转伺服信号时，产生用于旋转制动的反向信号，并将此信号传送到逻辑单元508。电流检测电阻511(Risens)，如后面将说明的依据驱动器510馈-->送给相位线圈500U，500V和500W的电压来检测电流。测得的(电流传感)值被电阻505a和电容505b积分，以便提供给比较器504。比较器504将参考电压值Vree和电流检测电阻511测得的(电流传感)电流积分值进行比较并送出一个比较输出Verr传送到脉宽调制电路(PWM电路)506。该PWM电路506对比较输出信号进行脉宽调制形成脉宽调制信号(PWM Carrier)，它被送入电压反相电路507。这表明通过脉宽调制可以进行电流驱动。电压转换电路507如图4所示，其中同电压源Vcc相连接的晶体管515，由脉宽调制信号开关驱动以形成和该信号相应的脉宽调制电压。该脉宽调制信号被线圈516和平滑电容517变换成提供给驱动单元510的供给电压Vs。逻辑单元508检测比较器502输出的如图3b至3d的比较输出U，V和W的互斥逻辑和(Exor)，形成如图3e所示的逻辑信号Exor信号。该信号的上开和下降边表明了反向电动势Vin，Uin和Win相对于公共电压COM的跨零点，其情况如图3a至3e所示。这样，逻辑单元508通过检测Exor信号的上升和下降边可以截获反向电动势电压Vin，Uin和Win。根据这些反向电动势电压，逻辑单元形成用于U相线圈500U的如图3f和3g所示的上层晶体管控制信号Uu和下层晶体管控制信号Ui，用于V相线圈的如图3h和3i所示的上层晶体管控制信号Vu和下层晶体管控制信号Vi，以及用于W相线圈的如图3j和3k所示的上层晶体管控制信号Wu和下层晶体管控制信号Wi，并将这些控制信号传送到驱动单元510。当从全波整流电路503来的反向信号到达时，逻辑单元就将控制信号Uu，Ui，Vu，Vi，Wu，和Wi的极性反转，并将它们传送到驱动单元-->510。如图5所示，驱动单元由用于U相线圈500U的上层和下层晶体管521，522，用于V相线圈500V的上层和下层晶体管523，524，用于W相线圈500W的上层和下层晶体管525，526，缓冲放大器和与晶体管521至526的基极相连的电阻组成。上层晶体管521，523，525的集电极和电压反相电路507的供给电压VS的输入端相连接，而下层晶体管522，524和526的发射极同电流检测电阻511相连接。上层晶体管521，523和525的发射极和下层晶体管522，524和526集电极相连接。供给相位线圈500U，500V和500W的驱动电流从相应晶体管的发射极和集电极之间的接点引出。有了上述的驱动单元510，逻辑单元508来的控制信号Uu，Ui，Vu，Vi，Wu和Wi就能被送入相应的上层和下层晶体管521到526的基极。这样，上层和下层晶体管521到526就能相应于控制信号Uu，Ui，Vu，Vi，Wu和Wi被控制打开或关断，以便从相应接点取出供给电压VS作相应的通断控制。将由相应接点取出的供给电压VS锁送给三相电机500相应的相位线圈500U，500V和500W。馈送给相位线圈500U，500V和500W的供给电压VS的值由电流检测电阻511测出。这些检测值在比较器504中和参考值Vrec比较，并依据比较输出电压Verr进行间接的PWM驱动。这些能使相应的相应线圈500U，500V和500W中的电流导通状态保持在一个恒定的水平。无传感器驱动系统中的电机驱动装置，由于能够通过相位线圈500U，500V和500W产生的反向电动势检测转子的旋转位置，并开关控制相位线圈500U，500V和500W中电流的导通状态，因而能够在没有旋转位置检测器，例如霍尔元件的情况下对三相电机进行旋转控制。-->在上述的无传感器电机驱动装置中，若去掉电压转换电路507，直接用PWM驱动三相电机500，在相位线圈500U，500V和500W电压关断时间内，相应的相位端的电位将降到负电平，同时公共电压COM将降到地电平，情况如图6a至6c所示。此时，就不可能检测出反向电动势。虽然在公共电压降到地电平情况下，只要电压通断宽度保持相同，在某种范围内仍然可以作出预测。然而，由于脉宽调制驱动的原因，电压通断宽度自然是不同的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机驱动装置包括：比较装置，用于比较一个多相电机相应相中呈现的反向电动势电压；脉宽调制装置，用于输出脉宽调制信号，这些信号用于依据所述电机的旋转误差信号对所述电机进行旋转驱动；最小脉宽检测装置，用于检测由所述脉宽调制装置来的脉宽调制信号的最小脉宽位置；采样保持装置，用于在所述最小脉宽检测装置检测所述脉宽调制信号的最小脉宽的时间内，对所述比较装置的比较输出进行采样保持；以及电机驱动装置，用于依据所述采样保持装置来的每一个采样保持输出对电机进行旋转驱动。２．如权利要求１所述的电机驱动装置，其中所述的采样保持装置包括异或检测装置，用于检测所述比较器装置的比较输出的异或值；掩蔽处理装置，用于检测相应相的供电切换时间，形成一个在检测时间内预定脉宽的掩蔽信号，并在所述相应相的供电切换时间内通过所述掩蔽信号消除叠加在所述异或检测装置的异或输出上的反扫噪声，并输出一个最终形成的掩蔽处理信号，边沿检测装置，用于检测所述掩蔽处理装置的掩蔽处理输出的上升和下降边；采样装置，用于依据所述边沿检测装置的边沿检测输出，对所述比较装置的比较输出采样；以及保持装置，用于对所述采样装置的采样输出进行采样保持，但反向电动势电压被截获的相除外。...

【技术特征摘要】
JP 1995-2-16 028510/95;JP 1995-2-17 029883/95;JP 11.一种电机驱动装置包括：比较装置，用于比较一个多相电机相应相中呈现的反向电动势电压；脉宽调制装置，用于输出脉宽调制信号，这些信号用于依据所述电机的旋转误差信号对所述电机进行旋转驱动；最小脉宽检测装置，用于检测由所述脉宽调制装置来的脉宽调制信号的最小脉宽位置；采样保持装置，用于在所述最小脉宽检测装置检测所述脉宽调制信号的最小脉宽的时间内，对所述比较装置的比较输出进行采样保持；以及电机驱动装置，用于依据所述采样保持装置来的每一个采样保持输出对电机进行旋转驱动。2.如权利要求1所述的电机驱动装置，其中所述的采样保持装置包括异或检测装置，用于检测所述比较器装置的比较输出的异或值；掩蔽处理装置，用于检测相应相的供电切换时间，形成一个在检测时间内预定脉宽的掩蔽信号，并在所述相应相的供电切换时间内通过所述掩蔽信号消除叠加在所述异或检测装置的异或输出上的反扫噪声，并输出一个最终形成的掩蔽处理信号，边沿检测装置，用于检测所述掩蔽处理装置的掩蔽处理输出的上升和下降边；采样装置，用于依据所述边沿检测装置的边沿检测输出，对所述比较装置的比较输出采样；以及保持装置，用于对所述采样装置的采样输出进行采样保持，但反向电动势电压被截获的相除外。3.如权利要求1所述的电机驱动装置，还包括延迟装置，用于对所述边沿检测装置的边沿检测输出延迟一个预定的时间以后，进行再延迟操作，依据所述延迟装置的延迟输出所述采样装置对所述比较器装置的每一个比较输出采样，并向所述保持装置提供被采样的比较输出。4.如权利要求3所述的电机驱动装置，还包括供电状态切换控制装置，用于检测所述边沿检测装置的一个边沿检测输出或所述延迟装置的一个延迟输出是否被提供，若所述边沿检测输出或所述延迟输出未在预定时间内提供，则改变所述保持装置的内容，用于实现对电机每相供电状态的切换控制。5.如权利要求1所述的电机驱动装置，其中所述的边沿检测装置检测所述掩蔽处理装置的掩蔽处理输出的上升边和下降边，所述的边沿检测装置检测现行的供电状态，并依据该状态预测下一个被提供的掩蔽处理输出的边沿是上升边，还是下降边，所述的供电状态切换控制装置在所述的边沿检测装置检测到的边沿不是预测的边沿的情况下，把所述保持装置的输出倒相，以实现对每个相的供电状态切换控制。6.一个电机驱动装置包括：比较装置，用于将一个多相电机的每相中呈现的每个反向电动势电压同一个公共电压，即该电机中...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷名正次，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]