無刷電動機(jī)驅(qū)動電路以及無刷電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】無刷電動機(jī)驅(qū)動電路以及無刷電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉參考
[0002]本申請基于并要求2014年5月30日提交的日本專利申請N0.2014-113223的優(yōu)先權(quán)利益，其所有內(nèi)容通過參考而引入于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種無刷電動機(jī)驅(qū)動電路以及無刷電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]以往，無刷電動機(jī)驅(qū)動電路為，以基于速度指令的通電定時(shí)，通過驅(qū)動電路來控制3相無刷電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)。在通過該無刷電動機(jī)驅(qū)動電路進(jìn)行的控制中，有可能產(chǎn)生3相無刷電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)不均。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)施方式提供一種能夠降低3相無刷電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)不均的無刷電動機(jī)驅(qū)動電路以及無刷電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。
[0006]實(shí)施方式提供一種無刷電動機(jī)驅(qū)動電路，對用正弦波信號對無刷電動機(jī)供給電源電壓的功率器件進(jìn)行控制，
[0007]其特征在于，該無刷電動機(jī)驅(qū)動電路具備:
[0008]峰值保持電路，輸出保持了第I電壓的峰值的第2電壓，該第I電壓基于通過檢測電阻的電壓降檢測出的檢測電壓，流動于上述無刷電動機(jī)的電動機(jī)電流經(jīng)由上述功率器件在該檢測電阻中流動；
[0009]濾波電路，輸出作為上述第2電壓的直流成分的第3電壓；
[0010]差分電壓檢測電路，輸出上述第2電壓與上述第3電壓的差分電壓；
[0011]積分放大器電路，將作為基于上述無刷電動機(jī)的轉(zhuǎn)速的脈沖波的速度指令脈沖信號轉(zhuǎn)換成模擬電壓；
[0012]運(yùn)算電路，運(yùn)算上述模擬電壓與基于上述差分電壓的第4電壓的差，輸出與該運(yùn)算結(jié)果相應(yīng)的速度控制信號；
[0013]輸出波形生成電路，基于通電定時(shí)以及上述速度控制信號，生成用于驅(qū)動上述無刷電動機(jī)的驅(qū)動信號。
[0014]另外，實(shí)施方式提供一種無刷電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，具備:
[0015]無刷電動機(jī)；
[0016]功率器件，連接于生成電源電壓的電源與接地之間，用正弦波信號對上述無刷電動機(jī)供給電源電壓；
[0017]無刷電動機(jī)驅(qū)動電路，控制上述功率器件；
[0018]檢測電阻，流動于上述無刷電動機(jī)的電動機(jī)電流經(jīng)由上述功率器件在該檢測電阻中流動；
[0019]上述無刷電動機(jī)驅(qū)動電路具備:
[0020]峰值保持電路，輸出保持了第I電壓的峰值的第2電壓，該第I電壓基于通過上述檢測電阻的電壓降檢測出的檢測電壓；
[0021]濾波電路，輸出作為上述第2電壓的直流成分的第3電壓；
[0022]差分電壓檢測電路，輸出上述第2電壓與上述第3電壓的差分電壓；
[0023]積分放大器電路，將作為基于上述無刷電動機(jī)的轉(zhuǎn)速的脈沖波的速度指令脈沖信號轉(zhuǎn)換成模擬電壓；
[0024]運(yùn)算電路，運(yùn)算上述模擬電壓與基于上述差分電壓的第4電壓的差，輸出與該運(yùn)算結(jié)果相應(yīng)的速度控制信號；以及
[0025]輸出波形生成電路，基于通電定時(shí)以及上述速度控制信號，生成用于驅(qū)動上述無刷電動機(jī)的驅(qū)動信號。
[0026]根據(jù)實(shí)施方式的無刷電動機(jī)驅(qū)動電路以及無刷電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，能夠降低3相無刷電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)不均。
【附圖說明】
[0027]圖1是表示第I實(shí)施方式所涉及的無刷電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)100的構(gòu)成的一例的圖。
[0028]圖2是表示圖1所示的檢測電阻8的檢測電壓VRS的波形的一例的圖。
[0029]圖3是表示通過圖1所示的濾波電路Fx所濾波了的檢測電壓VRSF的波形的一例的圖。
[0030]圖4是表示通過圖1所示的放大器電路AC所放大的電壓VRSF X α的波形的一例的圖。
[0031]圖5是表示通過圖1所示的峰值保持電路PC所保持的第2電壓Vp的波形的一例的圖。
[0032]圖6是表示通過圖1所示的差分電壓檢測電路VC所檢測的差分電壓AVp的波形的一例的圖。
[0033]圖7是表示在電動機(jī)電流小的情況下，速度控制信號Vsp、模擬電壓Vs、第2電壓Vp、以及差分電壓AVp的波形的一例的圖。
[0034]圖8是表示在電動機(jī)電流大的情況下，速度控制信號Vsp、模擬電壓Vs、第2電壓Vp、以及差分電壓AVp的波形的一例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]根據(jù)實(shí)施方式的無刷電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)具備無刷電動機(jī)。無刷電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)具備功率器件，該功率器件連接于生成電源電壓的電源與接地之間，并用正弦波信號對上述無刷電動機(jī)供給電源電壓。無刷電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)具備控制上述功率器件的無刷電動機(jī)驅(qū)動電路。無刷電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)具備檢測電阻，流動于上述無刷電動機(jī)的電動機(jī)電流經(jīng)由上述功率器件在該檢測電阻中流動。
[0036]上述無刷電動機(jī)驅(qū)動電路具備峰值保持電路，該峰值保持電路輸出保持了第I電壓的峰值的第2電壓，該第I電壓基于通過上述檢測電阻的電壓降檢測出的檢測電壓。無刷電動機(jī)驅(qū)動電路具備濾波電路，該濾波電路輸出作為上述第2電壓的直流成分的第3電壓。無刷電動機(jī)驅(qū)動電路具備差分電壓檢測電路，該差分電壓檢測電路輸出上述第2電壓與上述第3電壓的差分電壓。無刷電動機(jī)驅(qū)動電路具備積分放大器電路，該積分放大器電路將作為基于上述無刷電動機(jī)的轉(zhuǎn)速的脈沖波的速度指令脈沖信號轉(zhuǎn)換成模擬電壓。無刷電動機(jī)驅(qū)動電路具備運(yùn)算電路，該運(yùn)算電路運(yùn)算上述模擬電壓與基于上述差分電壓的第4電壓的差，輸出與該運(yùn)算結(jié)果相應(yīng)的速度控制信號。無刷電動機(jī)驅(qū)動電路具備輸出波形生成電路，該輸出波形生成電路基于通電定時(shí)以及上述速度控制信號，生成用于驅(qū)動上述無刷電動機(jī)的驅(qū)動信號。
[0037]以下，基于附圖對各實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0038](第I實(shí)施方式)
[0039]圖1是表示第I實(shí)施方式所涉及的無刷電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)100的構(gòu)成的一例的圖。另外，圖2是表示圖1所示的檢測電阻8的檢測電壓VRS的波形的一例的圖。另外，圖3是表示通過圖1所示的濾波電路Fx所濾波了的檢測電壓VRSF的波形的一例的圖。另外，圖4是表示通過圖1所示的放大器電路AC所放大的電壓VRSFX α的波形的一例的圖。另外，圖5是表示通過圖1所示的峰值保持電路PC所保持的第2電壓Vp的波形的一例的圖。另夕卜，圖6是表示通過圖1所示的差分電壓檢測電路VC所檢測的差分電壓AVp的波形的一例的圖。
[0040]如圖1所示那樣，無刷電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)100具備3相無刷電動機(jī)Μ、第I?第3霍爾元件5a?5c、第I?第3電容器6a?6c、無刷電動機(jī)驅(qū)動電路1、功率器件2、檢測電阻8、噪聲用濾波電路Fx、以及檢測線圈L。
[0041]第I?第3霍爾元件5a?5c分別附加于3相無刷電動機(jī)M的各相(U相、V相、W相)的線圈。該第I?第3霍爾元件5a?5c分別向無刷電動機(jī)驅(qū)動電路I輸出U相霍爾信號HUP、HUM、V相霍爾信號HVP、HVM、W相霍爾信號HWP、HWM。而且，信號HUM、HVM、HffM是分別將信號HUM、HVP、HffP反轉(zhuǎn)了的信號。
[0042]接著，在該第I?第3霍爾元件5a?5c的輸出上分別連接有第I?第3電容器6a ?6c0
[0043]另外，檢測線圈L與3相無刷電動機(jī)M接近地配置，在該檢測線圈L中流動有與3相無刷電動機(jī)M的轉(zhuǎn)速相應(yīng)的勵(lì)磁電流?；谠谠摍z測線圈L中流動的勵(lì)磁電流的信號被供給到無刷電動機(jī)驅(qū)動電路I。
[0044]另外，電源7輸出電壓VDD。
[0045]功率器件2連接于生成電源電壓VDD的電源7與接地之間。特別是，功率器件2如圖1所示那樣，一端與電源7連接，另一端經(jīng)由電阻8與接地連接。
[0046]接著，該功率器件2例如圖1所示那樣，根據(jù)驅(qū)動信號SU、SX、SV、SY、SW、SZ用3相正弦波信號U、V、W對3相無刷電動機(jī)M供給電源電壓VDD。
[0047]功率器件2具有6個(gè)nMOS晶體管2a?2f，以及6個(gè)二級管2g?21。
[0048]接著，柵極輸入有驅(qū)動信號SU的nMOS晶體管2a與柵極輸入有驅(qū)動信號SX的nMOS晶體管2b是指被串聯(lián)連接于電源7與接地之間。在該nMOS晶體管2a與nMOS晶體管2b之間的端子與3相無刷電動機(jī)M的U相線圈連接。從該端子向U相線圈供給正弦波信號U。
[0049]而且，二級管2g在nMOS晶體管2a的漏極/源極上連接有陰極/陽極。另外，二級管2h在nMOS晶體管2b的漏極/源極上連接有陰極/陽極。
[0050]另外，柵極輸入有驅(qū)動信號SV的nMOS晶體管2c與柵極輸入有驅(qū)動信號SY的nMOS晶體管2d是指被串聯(lián)連接于電源7與接地之間。在該nMOS晶體管2c與nMOS晶體管2d之間的端子與3相無刷電動機(jī)M的V相線圈連接。從該端子向V相線圈供給正弦波信號V。
[0051]而且，二級管2i在nMOS晶體管2c的漏極/源極上連接有陰極/陽極。另外，二級管2j在nMOS晶體管2d的漏極/源極上連接有陰極/陽極。
[0052]另外，柵極輸入有驅(qū)動信號SW的nMOS晶體管2e與柵極輸入有驅(qū)動信號SZ的nMOS晶體管2f是指被串聯(lián)連接于電源7與接地之間。在該nMOS晶體管2e與nMOS晶體管2f之間的端子與3相無刷電動機(jī)M的W相線圈連接。從該端子向W相線圈供給正弦波信號W。
[0053]而且，二級管2k在nMOS晶體管2e的漏極/源極上連接有陰極/