[发明专利]无刷DC电机驱动器

说明书

技术领域

本发明涉及一般的无刷DC电机驱动器，更详细地说，涉及能够有效降低在稳定阶段下经受过电流的多个开关元件的各自的温度的无刷DC电机驱动器。

背景技术

例如，1997年11月11日公开的日本专利申请公开编号H09-294392公开了无刷电机驱动系统。该系统包含电容器和软启动电路。电容器用于减小起动阶段中的急剧变化的高电压。软启动电路以减少多个开关元件的各自的导通占空比的方式构成，使得起动阶段中的电流为过电流阈值(电流限制电平)以下。在该系统中，使用能够下降的一个过电流阈值，因此能够减少在稳定阶段中由过电流引起的多个开关元件所产生的热。但是，在稳定阶段，经受过电流的多个开关元件的各自的温度仅利用一个过电流阈值并不能够有效地下降。

1998年3月24日公开的日本专利申请公开编号H10-080178公开了DC无刷电机驱动电路。该电路使用可变设定值，它与一定的实测值(过电流阈值)对应。例如，可变设定值在0rpm的0.8A到1030rpm的1.7A以一定的比例增大，这与从0rpm到1030rpm的范围中的1.7A的过电流阈值对应。这样，通过使用与电机的转速对应的可变设定值，能够利用一定的过电流阈值限制流过电机绕组(电机线圈)的电流。但是，因为使用多个阈值(设定值)，所以驱动电路需要有复杂的电路(例如CPU和编码器等)。此外，在稳定阶段中，利用多个阈值也不能够有效地使经受过电流的多个开关元件的各自的温度下降。

发明内容

本发明的目的在于有效地使稳定阶段中经受过电流的多个开关元件的各自的温度下降。

本发明的无刷DC电机驱动器包括DC-AC变换电路、控制电路、检测电路和比较电路，在具有电机线圈的无刷DC电机中使用。DC-AC变换电路具有多个开关元件，它们以将从DC电源供给的DC电压变换为AC电压的方式排列。控制电路控制该DC-AC变换电路的开关，向该电机线圈供给用于驱动该无刷DC电机的AC电压。检测电路检测流过该电机线圈的电流。当通过该检测电路检测出的电流达到或超过过电流阈值时，该比较电路产生过电流检测信号。当该比较电路产生该过电流检测信号时，控制电路在预先决定的时间的期间，使多个开关元件的全部或部分断开，不对它们供给电力。在本发明的特征中，当在起动阶段通过该检测电路检测出的电流达到或超过该过电流阈值时，控制电路在第一截断时间的期间不对该多个开关元件供给电力，此外，当在稳定阶段中通过该检测电路检测出的电流达到或超过该过电流阈值时，控制电路在比该第一截断时间长的第二截断时间的期间，不对该多个开关元件供给电力。

在本发明中，当在起动阶段中通过检测电路检测出的电流达到或超过过电流阈值时，控制电路在第一截断时间的期间不对多个开关元件供给电力。当多个开关元件在稳定阶段中经受过电流时，控制电路在比第一截断时间长的第二截断时间的期间，不对多个开关元件供给电力。由此，能够有效降低在稳定阶段中经受过电流的多个开关元件的各自的温度。

在一个实施方式中，比较电路在通过该检测电路检测出的电流达到或超过该过电流阈值的期间，产生该过电流检测信号。控制电路在从该过电流检测信号结束开始的第一截断时间的期间，不对该多个开关元件供给电力。比较电路具有保持电路和延迟电路。当该比较电路在该稳定阶段中产生该过电流检测信号时，保持电路不论通过该检测电路检测出的电流如何，在保持时间的期间保持该比较电路的输出，使得该比较电路持续产生该过电流检测信号。该保持时间与该第一截断时间构成该第二截断时间。延迟电路构成为，从该无刷DC电机起动到预先决定的延迟时间结束，延迟该保持电路的动作。

在该实施方式中，仅通过在比较电路中具有保持电路和延迟电路，就能够有效地降低经受过电流的多个开关元件的各自的温度。

在一个实施方式中，无刷DC电机还包括具有多个磁极的磁转子。控制电路还具有磁传感器、第一驱动元件和第二驱动元件、以及第一延迟电路和第二延迟电路。磁传感器根据该磁转子的旋转产生矩形波信号。第一驱动元件和第二驱动元件以根据该矩形波信号使该DC-AC变换电路中的该多个开关元件中的第一开关元件和第二开关元件交替导通和断开的方式排列。第一延迟电路和第二延迟电路与通过该检测电路检测出的电流无关地，在该第一截断时间的期间，分别使该第一开关元件和第二开关元件通过该第一驱动元件和第二驱动元件导通的动作延迟。