[发明专利]电动机驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于驱动同步电动机的电动机驱动电路。

背景技术

同步电动机具有多种，已知例如SPMSM(Surface Permanent Magnet Synchronous Motor)、PM(Permanent Magnet)型步进电动机、VR(Variable Reluctance)型步进电动机、HB(Hybrid)型步进电动机、BLDCM(Brushless DC Motor)等。用于检测这些同步电动机的旋转位置的方法，有使用传感器进行检测的方法和以没有传感器进行检测的方法。

对于以没有传感器进行检测的方法，具有使用由定子和转子感应的感应电力(下面还合适地称为速度电动势)的方法。在使用该速度电动势的方法中，具有根据电动机定子电压·电流和电动机模式来进行矢量运算并进行位置推定的方法、以及将电动机的驱动线(line)作为规定期间高阻抗状态来直接地检测速度电动势的方法。根据前者的方法，在驱动期间的整个期间中，转子的位置推定是可能的。根据后者的方法，以检测的速度电动势分量的过零定时(zero cross timing)来进行转子的位置推定是可能的。

专利文献1：日本特开2007-274760号公报。

根据上述前者的方法，电路规模增大，成本变高。根据上述后者的方法，在检测速度电动势的期间，需要使向电动机的通电停止，电流的连续性被破坏。即使将转子的位置推定所用的取样点限于速度电动势的过零定时，并且特别地在2相电动机中将各相的非通电期间进行合计，对每个1/4电动角周期也只能检测转子的状态。

发明内容

本发明是鉴于上述问题提出的，其目的在于以低成本提供一种连续地检测感应电压，以其为基础来高效率地驱动电动机的技术。

本发明的一种方式的电动机驱动电路，包括：驱动部，根据驱动信号，将电流供给到同步电动机的线圈；线圈电流检测部，检测在线圈中流动的电流分量；按比例缩放部，其将驱动信号按比例缩放；感应电压分量抽出部，从通过线圈电流检测部被检测的线圈电流分量中，除去由所述按比例缩放部按比例缩放后的驱动信号，抽出感应电压分量；相位差检测部，检测驱动信号的相位和感应电压分量的相位之间的相位差；以及驱动信号调整部，调整所述驱动信号，使得通过相位差检测部被检测的相位差接近于目标相位差。

发明效果

根据本发明，能够以低成本连续地检测感应电压，并且以此为基础高效率地驱动电动机。

附图说明

图1是用于说明2相PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)的定子和转子的关系的示意图。

图2是表示本发明实施方式相关的电动机驱动电路的构成的示意图。

图3是表示本发明实施方式的变形例1相关的电动机驱动电路的构成的示意图。

图4是表示本发明实施方式的变形例2相关的电动机驱动电路的构成的示意图。

图5是表示本发明实施方式的变形例3相关的电动机驱动电路的构成的示意图。

图6是表示相位差检测部的动作例子的时序图。

图7是表示失步检测部的构成的示意图。

图8是表示连续判定部的动作例子的时序图。

图9是表示旋转速度检测部的构成的示意图。

图10是表示旋转速度检测部的动作例子的时序图。

图11是表示将反馈回路追加到图2所示的电动机驱动电路后的电动机驱动电路的构成的示意图。

图12是表示图11所示的电动机驱动电路的变形例的示意图。

图13是表示失步预测判定部的构成的示意图。

图14是表示相位判定部的动作例子的时序图。

附图符号说明

10励磁定时生成部、12励磁振幅生成部、14信号调整部、16PWM信号生成部、18H电桥驱动部、20步进电动机、22第1线圈、24第2线圈、26转子、Rs定子电阻、30线圈电流检测部、31差动放大器、32偏移调整部、33模拟数字变换器、34差动放大器、35低通滤波器、36符号判定部、38按比例缩放(scaling)部、40比较调整部、42感应电压分量抽出部、44放大器、46数字低通滤波器、48微分器、50失步(同期外れ)检测部、52可变阈值设定部、54连续判定部、60旋转速度检测部、62第1磁滞比较器、64第2磁滞比较器、66异或电路、70第1过零检测部、72第2过零检测部、74相位差检测部、76选择器、78平均化部、80失步(脱调)预测判定部、82微分器、84相位判定部、90减法部、92补偿滤波器、94选择器、96加法器、98选择器、100电动机驱动电路。