[发明专利]用于马达的控制电路以及控制方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种马达控制，特别是有关于一种永磁马达(permanentmagnet motor)的控制电路。

背景技术

一般而言，永磁(permanent magnet，PM)马达的控制电路将产生高频(例如20KHz)切换信号来驱动马达。然而，这些高频切换信号将引起电磁干扰(electromagnetic interface，EMI)问题。目前已发展出跳频(frequency hopping)技术来减少电磁干扰。用来减少电源供应方面电磁干扰问题的跳频或抖频(frequency jitter)技术，可在编号为7,026,851且名称为“PWM controller havingfrequency jitter for power supplies”的美国专利、编号为7,184,283且名称为“Switching frequency jitter having output ripple cancel for power supplies”的美国专利、以及编号为7,203,079且名称为“Switching controller having frequencyhopping for power supplies”的美国专利中得知。

发明内容

本发明提供一种采用频率调制的控制电路，适用于永磁(permanentmagnet，PM)马达，例如无刷直流(brushless direct current，BLDC)马达、永磁同步马达(permanent magnet synchronous motor，PMSM)等等。

本发明的一实施例提出一种控制电路，适用于一马达。此控制电路包括脉宽调制电路、微控制器、定时器、以及模拟数字转换器。脉宽调制电路产生至少一切换信号以驱动马达。微控制器具有内存电路，且控制所述至少一切换信号的切换频率以及脉宽。所述至少一切换信号的切换频率以一跳频(frequency hopping)方式来调制，以减少电磁干扰(electromagneticinterference)。所述至少一切换信号的脉宽以跳频方式来调制，以将马达的一平均切换电流维持在近似定值。所述至少一切换信号的脉宽以跳频方式来调制，以将马达的转矩维持在近似定值。定时器由微控制器来控制，其用来决定所述至少一切换信号的切换频率。脉宽调制电路包括计数器、第一寄存器、第二寄存器以及比较器。计数器产生波形信号。第一寄存器决定波形信号的波形。第二寄存器产生阈值。比较器根据阈值以及波形信号来产生切换信号。模拟数字转换器检测马达的切换电流以提供给微控制器。模拟数字转换器检测马达的输入电压以提供给微控制器。所述至少一切换信号的切换频率根据马达的输入电压的改变来调制。

本发明的一实施例提出一种控制方法，用以控制马达。此控制方法包括产生切换信号以驱动该马达；以及调制切换信号的切换频率，以减少电磁干扰(electromagnetic interference)。切换信号的脉宽以切换信号的跳频方式来调制，以将马达的平均切换电流维持在近似定值。切换信号的脉宽以跳频方式来调制，以将马达的转矩维持在近似定值。切换信号的切换频率以及脉宽由具有内存电路的微控制器来控制。切换信号的切换频率由定时器所控制，且此定时器由微控制器来控制。马达的平均切换电流由模拟数字转换器来检测。模拟数字转换器耦接微控制器。

本发明的另一实施例提出一种控制电路，适用于一马达。此控制电路包括脉宽调制电路以及具有内存电路的微控制器。脉宽调制电路产生切换信号以驱动马达。微控制器控制切换信号的切换频率以及脉宽。切换信号的切换频率根据马达的输入电压的改变来调制。切换信号的脉宽以跳频方式来调制，以将马达的平均切换电流维持在近似定值。切换信号的脉宽以跳频方式来调制，以将马达的转矩维持在近似定值。

附图说明

图1表示根据本发明实施例的永磁马达控制系统；

图2表示图1的永磁马达控制系统中的脉宽调制电路的一实施例；

图3表示图2的脉宽调制电路中的脉宽控制电路的一实施例；

图4表示图1的永磁马达控制系统中的波形信号、阈值以及驱动信号的波形；以及

图5表示根据本发明实施例的在一控制方法中的阈值的波形以及切换频率的曲线。

[主要元件标号说明]

图1：

10～永磁马达；                  20～驱动电路；

30～桥式整流器；                31、32～电阻器；