專利名稱：直流馬達(dá)的軟切換控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于直流馬達(dá)的控制電路，特別是涉及一種用于直流馬達(dá)的軟切換控制電路。
背景技術(shù)：
圖I為一典型直流馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路的示意圖。此直流馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路180具有四個(gè)開關(guān)元件肌』2、10^4構(gòu)成橋式電路01-131^(^6)以驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)。其運(yùn)作可區(qū)分為兩個(gè)相異的導(dǎo)通相位(phase)。開關(guān)元件Ml與M4導(dǎo)通時(shí)為第一導(dǎo)通相位(phase I),開關(guān)元件M2與M3導(dǎo)通時(shí)為第二導(dǎo)通相位(phase II)。此橋式電路必須在第一導(dǎo)通相位與第二導(dǎo)通相位間交互切換，以維持其對(duì)于馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力。圖2為此橋式電路的各個(gè)開關(guān)元件Ml、M2、M3、M4的控制信號(hào)A、B、C、D與流經(jīng) 馬達(dá)線圈的線圈電流Il的波形圖，圖中線圈電流Il往右流定義為正電流。對(duì)于馬達(dá)線圈與轉(zhuǎn)子而言，在接近換相時(shí)點(diǎn)的時(shí)候，因?yàn)轳R達(dá)線圈與轉(zhuǎn)子的相對(duì)位置逐漸接近，會(huì)導(dǎo)致感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化使得線圈電流增加；不過，在換相的時(shí)候，開關(guān)元件切換又會(huì)造成線圈電流急速下降。此電流的劇烈變化除了會(huì)產(chǎn)生噪音，由于轉(zhuǎn)子磁極接近馬達(dá)線圈時(shí)，馬達(dá)線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)于馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)并沒有太大的幫助，因此，在轉(zhuǎn)子磁極接近馬達(dá)線圈時(shí)，線圈電流增加(如圖中斜線區(qū)域所標(biāo)示)并不會(huì)對(duì)于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)有明顯的幫助。此部分的電流可理解為馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的無(wú)效電流，其所伴隨產(chǎn)生的功耗及磁場(chǎng)形同浪費(fèi)。圖2的下部分顯示解決此問題的一典型的處理方法。如圖中所示，首先，此方法依據(jù)霍爾信號(hào)H+與H-產(chǎn)生絕對(duì)值信號(hào)Vabs。然后再將此絕對(duì)值信號(hào)Vabs與固定的參考電壓Vth進(jìn)行比較，以定義出固定的提早切換區(qū)間。此提早切換區(qū)間即可用以調(diào)整原本的控制信號(hào)A、B、C、D的時(shí)序，以產(chǎn)生新的控制信號(hào)A1、B1、C1、D1，使線圈電流提早放電到零，避免無(wú)效電流的產(chǎn)生。此處理方法采用固定的提早切換時(shí)間來(lái)面對(duì)不同的線圈電流、轉(zhuǎn)速及其它參數(shù)變化，容易產(chǎn)生過與不及的問題。切換時(shí)間提前太多時(shí)，在換相點(diǎn)附近會(huì)產(chǎn)生一段零線圈電流的區(qū)間，而導(dǎo)致馬達(dá)在換相點(diǎn)附近無(wú)驅(qū)動(dòng)能力，只利用馬達(dá)轉(zhuǎn)子的慣性來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)，而造成馬達(dá)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)速度不平穩(wěn)。切換時(shí)間提前太少時(shí)，則無(wú)法達(dá)到軟切換的目的。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的是提出一種直流馬達(dá)的軟切換控制電路，避免傳統(tǒng)直流馬達(dá)切換技術(shù)所容易產(chǎn)生的換相過早或過晚的問題，以達(dá)到軟開關(guān)的目的。為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種直流馬達(dá)的軟切換控制電路。此軟切換控制電路用以調(diào)整一標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)所定義的一標(biāo)準(zhǔn)換相時(shí)點(diǎn)，以控制一直流馬達(dá)的換相動(dòng)作。此軟開關(guān)控制電路包括一絕對(duì)值信號(hào)產(chǎn)生電路、一基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路與一比較電路。其中，絕對(duì)值信號(hào)產(chǎn)生電路依據(jù)來(lái)自直流馬達(dá)的一對(duì)霍爾偵測(cè)信號(hào)，產(chǎn)生一絕對(duì)值信號(hào)?；鶞?zhǔn)電壓產(chǎn)生電路接收標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)與來(lái)自直流馬達(dá)的一線圈的至少一個(gè)端電壓，并依據(jù)此端電壓判斷前述線圈于標(biāo)準(zhǔn)換相時(shí)點(diǎn)的線圈電流，以調(diào)整一基準(zhǔn)電壓的電平。比較電路比較絕對(duì)值信號(hào)與基準(zhǔn)電壓，以產(chǎn)生一換相調(diào)整信號(hào)調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)換相時(shí)點(diǎn)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，馬達(dá)控制電路依據(jù)換相調(diào)整信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)，控制直流馬達(dá)進(jìn)行換相動(dòng)作。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，此軟開關(guān)控制電路具有一邏輯電路，依據(jù)換相調(diào)整信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)產(chǎn)生一修正換相信號(hào)，此修正換相信號(hào)相較于標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)的時(shí)序整體提前一前置時(shí)間。馬達(dá)控制電路則是依據(jù)修正換相信號(hào)控制直流馬達(dá)進(jìn)行換相動(dòng)作。關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以借助以下的發(fā)明詳述及所附附圖得到進(jìn)一步的了解。
圖I為一典型直流馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路的示意圖；圖2為圖I的橋式電路中，各個(gè)開關(guān)元件的的控制信號(hào)與線圈電流的波形圖，以及一典型軟啟動(dòng)技術(shù)所產(chǎn)生的控制信號(hào)與線圈電流的波形圖；圖3為本發(fā)明直流馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置一較佳實(shí)施例的示意圖；圖4為圖3霍爾偵測(cè)信號(hào)、絕對(duì)值信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)的波形圖；圖5為本發(fā)明基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路一較佳實(shí)施例的方塊示意圖；圖5A為圖5中的脈沖信號(hào)產(chǎn)生單元一較佳實(shí)施例的示意圖；圖5B為圖5A的脈沖信號(hào)產(chǎn)生單元所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)的波形圖；圖5C為圖5中的基準(zhǔn)電壓調(diào)整單元一較佳實(shí)施例的示意圖；圖為本發(fā)明邏輯電路一較佳實(shí)施例的示意圖；圖5E為圖的邏輯電路運(yùn)作所產(chǎn)生的信號(hào)的波形圖；圖5F為本發(fā)明邏輯電路另一較佳實(shí)施例的示意圖；圖5G為圖5F的邏輯電路運(yùn)作所產(chǎn)生的信號(hào)的波形圖；圖6為本發(fā)明軟啟動(dòng)控制電路實(shí)施例一的方塊示意圖；圖6A為圖6的電荷泵實(shí)施例一的電路示意圖；圖6B為圖6的電荷泵實(shí)施例二的電路示意圖；圖7為本發(fā)明軟啟動(dòng)控制電路實(shí)施例二的方塊示意圖；圖7A為圖7的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路一較佳實(shí)施例的電路圖；圖8為本發(fā)明逆向電流防止電路與馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置一較佳實(shí)施例的時(shí)序圖；圖9為本發(fā)明通過偵測(cè)馬達(dá)線圈的端點(diǎn)電壓控制馬達(dá)控制電路進(jìn)行換相的換相流程。主要元件附圖標(biāo)記說(shuō)明開關(guān)元件機(jī)、]\12、]\0、]\14霍爾偵測(cè)器110轉(zhuǎn)換電路130軟切換控制電路200軟啟動(dòng)控制電路300、400馬達(dá)控制電路160
馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路180磁滯比較器120馬達(dá)線圈170絕對(duì)值信號(hào)產(chǎn)生電路240基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路230比較電路260邏輯電路28O、28O ’脈沖信號(hào)產(chǎn)生單元232 基準(zhǔn)電壓調(diào)整單元234電容236第一比較器237第二比較器238前緣脈沖產(chǎn)生電路2322、2324第一正反器28I第二正反器282正反器287與門285或門286除頻電路310電荷泵330、330’比較器350移位寄存器432數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路434逆向電流防止電路190第一電容Cl第二電容C2第三電容C3電流源CS1、CS3、Iref
具體實(shí)施例方式圖3為本發(fā)明直流馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置一較佳實(shí)施例的示意圖。如圖中所示，此直流馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置具有一霍爾偵測(cè)器110、一軟切換控制電路200、一軟啟動(dòng)控制電路300、一馬達(dá)控制電路160與一馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路180。其中，霍爾偵測(cè)器110偵測(cè)馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于馬達(dá)相位切換的霍爾偵測(cè)信號(hào)H+、H-。此霍爾偵測(cè)信號(hào)H+、H-經(jīng)過磁滯比較器120轉(zhuǎn)換后，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于馬達(dá)實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的一標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase。此標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase經(jīng)過一轉(zhuǎn)換電路130轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生一馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)FG。軟切換控制電路200偵測(cè)馬達(dá)線圈170兩端的兩個(gè)端電壓Va、Vb，并依據(jù)此兩個(gè)端電壓Va、Vb修正標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase以產(chǎn)生一修正換相信號(hào)nphase。馬達(dá)控制電路160依據(jù)此修正換相信號(hào)nphase,而非修正前的標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase,產(chǎn)生控制信號(hào)A、B、C、D來(lái)控制馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路180的開關(guān)元件Ml、M2、M3、M4，進(jìn)而控制馬達(dá)換相。如圖中所示，此軟切換控制電路200具有一絕對(duì)值信號(hào)產(chǎn)生電路240、一基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路230、一比較電路260與一邏輯電路280。其中，絕對(duì)值信號(hào)產(chǎn)生電路240依據(jù)來(lái)自霍爾偵測(cè)器110的霍爾偵測(cè)信號(hào)H+、H-，產(chǎn)生一絕對(duì)值信號(hào)Vabs。同時(shí)請(qǐng)參照?qǐng)D4所示，圖中顯示前述霍爾偵測(cè)信號(hào)H+、H_、絕對(duì)值信號(hào)Vabs與標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)Phase的關(guān)連性。如圖中所示，絕對(duì)值信號(hào)Vabs相當(dāng)于霍爾偵測(cè)信號(hào)H+與H-之差的絕對(duì)值。標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase則是一方波信號(hào)，其周期對(duì)應(yīng)于馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)速度?；鶞?zhǔn)電壓產(chǎn)生電路230接收標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase與來(lái)自馬達(dá)線圈170兩端的兩個(gè)端電壓Va、Vb。此標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase定義出一標(biāo)準(zhǔn)換相時(shí)點(diǎn)作為判斷線圈電流的判斷時(shí)點(diǎn)。基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路230依據(jù)端電壓Va、Vb確認(rèn)馬達(dá)線圈170于標(biāo)準(zhǔn)換相時(shí)點(diǎn)的流經(jīng)電流，以調(diào)整一基準(zhǔn)電壓Vth的電平。具體來(lái)說(shuō)，若是馬達(dá)線圈170于標(biāo)準(zhǔn)換相時(shí)點(diǎn)存在流經(jīng)電流，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路230就會(huì)墊高基準(zhǔn)電壓Vth的電位。因此，本實(shí)施例的基準(zhǔn)電壓Vth的電位并非固定，而會(huì)因?yàn)轳R達(dá)線圈170的流經(jīng)電流的情況進(jìn)行調(diào)整。 比較電路260比較絕對(duì)值信號(hào)Vabs與基準(zhǔn)電壓Vth，以產(chǎn)生一換相調(diào)整信號(hào)AA。在本實(shí)施例中，比較電路260的正輸入端接收絕對(duì)值信號(hào)Vabs，負(fù)輸入端接收基準(zhǔn)電壓Vth ;因此，隨著基準(zhǔn)電壓Vth提高，基準(zhǔn)電壓Vth大于絕對(duì)值信號(hào)Vabs的區(qū)間會(huì)逐漸加大。亦即，換相調(diào)整信號(hào)AA處于低電位的區(qū)間會(huì)逐漸加大。為因應(yīng)基準(zhǔn)電壓Vth的設(shè)定，此絕對(duì)值信號(hào)Vabs的電平需高于一默認(rèn)電壓電平。就一較佳實(shí)施例而言，絕對(duì)值信號(hào)產(chǎn)生電路240具有一電壓電平移位器(level shift)，將霍爾偵測(cè)信號(hào)H+、H_之差的絕對(duì)值向上墊高前述默認(rèn)電壓電平，以確保絕對(duì)值信號(hào)Vabs的電平高于此默認(rèn)電壓電平?；旧希四J(rèn)電壓電平可依據(jù)基準(zhǔn)電壓Vth的一下限電位進(jìn)行設(shè)定。邏輯電路280接收標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase與換相調(diào)整信號(hào)AA，并依據(jù)換相調(diào)整信號(hào)AA調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase的換相時(shí)點(diǎn)，以產(chǎn)生修正換相信號(hào)nphase?；旧?，換相調(diào)整信號(hào)AA落于低電位的區(qū)間的時(shí)序是對(duì)應(yīng)于絕對(duì)值信號(hào)Vabs的波谷處,而絕對(duì)值信號(hào)Vabs的波谷處的時(shí)序?qū)?yīng)于標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)Phase的換相時(shí)點(diǎn)。邏輯電路280依據(jù)換相調(diào)整信號(hào)AA落于低電位區(qū)間的持續(xù)時(shí)間，調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase的前置時(shí)間長(zhǎng)度，以產(chǎn)生修正換相信號(hào)nphase。亦即,在本實(shí)施例中，修正換相信號(hào)nphase將標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase整體提前一時(shí)間長(zhǎng)度而獲得。在前述實(shí)施例中，軟切換控制電路200產(chǎn)生修正換相信號(hào)nphase取代原本的標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase，馬達(dá)控制電路160則是依據(jù)此修正換相信號(hào)nphase產(chǎn)生控制信號(hào)A、B、C、D。不過，本發(fā)明并不限于此。在實(shí)際應(yīng)用上，馬達(dá)控制電路160亦可同時(shí)接收標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase與前述換相調(diào)整信號(hào)AA，并依此產(chǎn)生控制信號(hào)A、B、C、D。此外，馬達(dá)控制電路160可以僅僅依據(jù)換相調(diào)整信號(hào)AA調(diào)整部分控制信號(hào)A、B、C、D的時(shí)序，或是僅依據(jù)換相調(diào)整信號(hào)AA調(diào)整控制信號(hào)A、B、C、D的上升緣(rising edge)或是下降緣(falling edge)的時(shí)序，至于控制信號(hào)A、B、C、D的其他部分，則可依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase產(chǎn)生。舉例來(lái)說(shuō)，馬達(dá)控制電路160可依據(jù)換相調(diào)整信號(hào)AA，提前關(guān)斷開關(guān)元件Ml與M2。圖5為本發(fā)明基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路230 —較佳實(shí)施例的方塊示意圖。如圖中所示，此基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路230具有一脈沖信號(hào)產(chǎn)生單元232、一基準(zhǔn)電壓調(diào)整單元234、一電容236、一第一比較器237與一第二比較器238。其中，第一比較器237比較來(lái)自馬達(dá)線圈的一端電壓Va與參考電壓Vref，以產(chǎn)生一第一比較信號(hào)Vanza。第二比較器238比較來(lái)自馬達(dá)線圈的另一端電壓Vb與參考電壓Vref，以產(chǎn)生一第二比較信號(hào)Vanzb。前述第一比較器237與第二比較器238所接收的參考電壓Vref的電平可依據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整。此兩個(gè)比較器237、238亦不限于采用相同的參考電壓Vref。其次，本實(shí)施例利用兩個(gè)比較器237、238分別比較馬達(dá)線圈170的端電壓Va、Vb與參考電壓Vref，以產(chǎn)生比較信號(hào)Vanza、Vanzb。不過，本發(fā)明并不限于此。本發(fā)明亦可直接比較馬達(dá)線圈170的端電壓Va、Vb，來(lái)判斷馬達(dá)線圈170上是否存在電流。舉例來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可將端電壓Va與Vb分別輸入一比較器的正輸入端與負(fù)輸入端,若是比較器輸出高電位信號(hào)，即表不端電壓Va的電位高于端電壓Vb,線圈電流向右流動(dòng)。反之若是比較器輸出低電位信號(hào)，則表示線圈電流向左流動(dòng)。此比較器的輸出信號(hào)，即可作為調(diào)整基準(zhǔn)電壓Vth的電位的參考。脈沖信號(hào)產(chǎn)生單兀232接收標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase,并依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase所定義的標(biāo)準(zhǔn)換相時(shí)點(diǎn)產(chǎn)生時(shí)序等同于標(biāo)準(zhǔn)換相時(shí)點(diǎn)的換相脈沖信號(hào)P_LH、P_HL、P_LHB、P_ HLB。其中，脈沖信號(hào)P_LH的時(shí)序?qū)?yīng)于標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase由低電位切換至高電位的時(shí)點(diǎn)，脈沖信號(hào)P_LHB則是脈沖信號(hào)的反向信號(hào)。同樣地，脈沖信號(hào)P_HL的時(shí)序?qū)?yīng)于標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase由高電位切換至低電位的時(shí)點(diǎn)，脈沖信號(hào)P_HLB則是脈沖信號(hào)P_HL的反向信號(hào)?；鶞?zhǔn)電壓Vth產(chǎn)生于電容236的高壓側(cè)。基準(zhǔn)電壓調(diào)整單元234接收比較信號(hào)Vanza、Vanzb以及換相脈沖信號(hào)P_LH、P_HL、P_LHB、P_HLB，并通過電容236的充放電動(dòng)作，來(lái)達(dá)到調(diào)整基準(zhǔn)電壓Vth的目的。圖5A為圖5中的脈沖信號(hào)產(chǎn)生單元232 —較佳實(shí)施例的示意圖。圖5B則是顯示此脈沖信號(hào)產(chǎn)生單元232所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)的波形圖。如圖中所示，標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase輸入一前緣脈沖產(chǎn)生電路2322，以產(chǎn)生一第一前緣脈沖信號(hào)P_LH，對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase由低電位切換至高電位的時(shí)序。此標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase同時(shí)通過一反向器轉(zhuǎn)換為反向標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phaseb后,輸入另一個(gè)前緣脈沖產(chǎn)生電路2324,以產(chǎn)生一第二前緣脈沖信號(hào)P_HL。此第二前緣脈沖信號(hào)P_HL對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase由高電位切換至低電位的時(shí)序。前述第一前緣脈沖信號(hào)？_1^再通過一反向器轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一第三前緣脈沖信號(hào)P_LHB ;同樣地，前述第二前緣脈沖信號(hào)P_HL再通過一反向器轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一第四前緣脈沖信號(hào)P_HLB。依此，即可依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase產(chǎn)生四個(gè)不同的脈沖信號(hào)P_LH、P_HL、P_LHB、P_HLB。前述實(shí)施例利用前緣脈沖產(chǎn)生電路2322、2324來(lái)產(chǎn)生脈沖信號(hào)P_LH、P_HL、P_LHB、P_HLB，不過，本發(fā)明并不限與此。此脈沖信號(hào)產(chǎn)生單元232亦可利用后緣脈沖產(chǎn)生電路來(lái)產(chǎn)生脈沖信號(hào)P_LH、P_HL、P_LHB、P_HLB，或是混合前緣與后緣脈沖產(chǎn)生電路，來(lái)產(chǎn)生脈沖信號(hào) P_LH、P_HL、P_LHB、P_HLB。圖5C為圖5中的基準(zhǔn)電壓調(diào)整單元234—較佳實(shí)施例的示意圖。如圖中所示,此基準(zhǔn)電壓調(diào)整單元234共有兩個(gè)充電路徑與兩個(gè)放電路徑。其中，在第一充電路徑上有兩個(gè)開關(guān)元件，分別由第一比較信號(hào)Vanza與脈沖信號(hào)P_LHB所控制。在第二充電路徑上有兩個(gè)開關(guān)元件，分別由第二比較信號(hào)Vanzb與脈沖信號(hào)P_HLB所控制。在第一放電路徑上有兩個(gè)開關(guān)元件，分別由第一比較信號(hào)Vanza與脈沖信號(hào)P_LH所控制。在第二放電路徑上有兩個(gè)開關(guān)元件，分別由第二比較信號(hào)Vanzb與脈沖信號(hào)P_HL所控制。當(dāng)?shù)谝槐容^信號(hào)Vanza與脈沖信號(hào)P_LHB均為低電位時(shí)，第一充電路徑會(huì)被導(dǎo)通。當(dāng)?shù)诙容^信號(hào)Vanzb與脈沖信號(hào)P_HLB均為低電位時(shí)，第二充電路徑會(huì)被導(dǎo)通。當(dāng)?shù)谝槐容^信號(hào)Vanza與脈沖信號(hào)P_LH均為高電位時(shí)，第一放電路徑會(huì)被導(dǎo)通。當(dāng)?shù)诙容^信號(hào)Vanzb與脈沖信號(hào)P_HL均為高電位時(shí)，第二放電路徑會(huì)被導(dǎo)通。 依此，當(dāng)?shù)谝槐容^信號(hào)Vanza為低電位(即馬達(dá)線圈的端電壓Va大于參考電壓Vref)，且脈沖信號(hào)P_LHB為低電位時(shí)，第一充電路徑為導(dǎo)通狀態(tài)，電流源CSl通過第一充電路徑對(duì)電容236進(jìn)行充電，以提升基準(zhǔn)電壓Vth的電位。在此同時(shí)，第一放電路徑會(huì)被中斷。此外，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D5B，當(dāng)脈沖信號(hào)P_LHB為低電位時(shí)，脈沖信號(hào)P_LH為高電位，脈沖信號(hào)P_HL為低電位，脈沖信號(hào)P_HLB為高電位。因此，無(wú)論是第二充電路徑或是第二放電路徑，均是處于中斷狀態(tài)。同樣地，當(dāng)?shù)诙容^信號(hào)Vanzb為低電位(即馬達(dá)線圈的端電壓Vb大于參考電壓Vref)，且脈沖信號(hào)P_HLB為低電位時(shí)，第二充電路徑為導(dǎo)通狀態(tài)，電流源CSl通過第二充電路徑對(duì)電容236進(jìn)行充電，以提升基準(zhǔn)電壓Vth的電位。在此同時(shí)，第一充電路徑、第一放電路徑與第二放電路徑則是處于中斷狀態(tài)。 反之，當(dāng)?shù)谝槐容^信號(hào)Vanza為高電位且脈沖信號(hào)P_LH為高電位時(shí),第一放電路徑為導(dǎo)通狀態(tài)，電容236通過第一放電路徑進(jìn)行放電，以調(diào)降基準(zhǔn)電壓Vth的電位。至于第二放電路徑、第一充電路徑與第二充電路徑，則是處于中斷狀態(tài)。同樣地，當(dāng)?shù)诙容^信號(hào)Vanzb為高電位且脈沖信號(hào)P_HL為高電位時(shí)，第二放電路徑為導(dǎo)通狀態(tài)，電容236通過第二放電路徑進(jìn)行放電，以調(diào)降基準(zhǔn)電壓Vth的電位。至于第一放電路徑、第一充電路徑與第二充電路徑，則是處于中斷狀態(tài)。綜上述,在對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)由低電位切換至高電位的標(biāo)準(zhǔn)換相時(shí)點(diǎn)，即脈沖信號(hào)P_LH與P_LHB中脈沖產(chǎn)生的時(shí)點(diǎn)，若是第一比較信號(hào)Vanza為低電位，即馬達(dá)線圈的端電壓Va高于參考電壓Vref,基準(zhǔn)電壓Vth的電位就會(huì)提高,反之，若是第一比較信號(hào)Vanza為高電位，基準(zhǔn)電壓Vth的電位就會(huì)降低。同樣地，在對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)由高電位切換至低電位的標(biāo)準(zhǔn)換相時(shí)點(diǎn)，即脈沖信號(hào)P_HL與P_HLB中脈沖產(chǎn)生的時(shí)點(diǎn)，若是第二比較信號(hào)Vanzb為低電位，即馬達(dá)線圈的端電壓Vb高于參考電壓Vref，基準(zhǔn)電壓Vth的電位就會(huì)提高，反之，若是第二比較信號(hào)Vanzb為高電位，基準(zhǔn)電壓Vth的電位就會(huì)降低。前述實(shí)施例以第一比較信號(hào)Vanza與脈沖信號(hào)P_LHB是否均為低電位，來(lái)決定是否導(dǎo)通第一充電路徑。不過，本發(fā)明并不限于此。通過改變所使用的開關(guān)元件的類型，亦可設(shè)定以第一比較信號(hào)Vanza為低電位且脈沖信號(hào)P_LH為高電位時(shí)，導(dǎo)通第一充電路徑。其次，亦可設(shè)定以第一比較信號(hào)Vanza為高電位來(lái)表不馬達(dá)線圈的端電壓Va高于參考電壓Vref，并以第一比較信號(hào)Vanza與脈沖信號(hào)P_LH均為高電位，設(shè)定為第一充電路徑的導(dǎo)通條件。至于第二充電路徑、第一放電路徑與第二放電路徑上的各個(gè)開關(guān)元件，亦可作類似的調(diào)整。此外，若是選定以脈沖信號(hào)？_1^來(lái)控制第一充電路徑與第一放電路徑是否導(dǎo)通，并以脈沖信號(hào)P_HL來(lái)控制第二充電路徑與第二放電路徑是否導(dǎo)通。脈沖信號(hào)產(chǎn)生單元232就不需要另外產(chǎn)生脈沖信號(hào)P_LHB與P_HLB。此外，本實(shí)施例的基準(zhǔn)電壓調(diào)整單元234的各個(gè)充電路徑與放電路徑上，分別具有兩個(gè)開關(guān)元件進(jìn)行控制。不過，本發(fā)明并不限與此。若選定以同一個(gè)脈沖信號(hào)P_LH來(lái)控制第一充電路徑與第一放電路徑是否導(dǎo)通，則第一充電路徑與第一放電路徑中，由此脈沖信號(hào)P_LH所控制的開關(guān)元件可以共享。同樣地，第二充電路徑與第二放電路徑中由脈沖信號(hào)所控制的開關(guān)元件亦可共享。本實(shí)施例的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路230為偵測(cè)馬達(dá)線圈170的兩個(gè)端電壓Va、Vb,以調(diào)整基準(zhǔn)電壓Vth的電位。不過，本發(fā)明并不限與此。此基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路230亦可僅僅利用馬達(dá)線圈170的一個(gè)端電壓(以端電壓Va為例)，來(lái)調(diào)整基準(zhǔn)電壓Vth的電位。在此情況下，脈沖信號(hào)產(chǎn)生單元232僅需產(chǎn)生脈沖信號(hào)P_LH、P_LHB,基準(zhǔn)電壓調(diào)整單元234僅需要建立第一充電路徑與第一放電路徑，以調(diào)整基準(zhǔn)電壓Vth的電位。如前述，由于本發(fā)明的軟切換控制電路200依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase與馬達(dá)線圈的端電壓Va、Vb來(lái)調(diào)整馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路180的換相時(shí)點(diǎn)，因而可以因應(yīng)不同的線圈電流、轉(zhuǎn)速及其它參數(shù)變化，調(diào)整出適當(dāng)?shù)膿Q相時(shí)點(diǎn)。因此，可以避免傳統(tǒng)的馬達(dá)軟開關(guān)方法所容易產(chǎn)生的調(diào)整過度或調(diào)整不足的問題。圖為本發(fā)明邏輯電路280 —較佳實(shí)施例的示意圖。圖5E則是此邏輯電路280運(yùn)作所產(chǎn)生的信號(hào)的波形圖。如圖中所示，此邏輯電路280主要是由一第一正反器(D flip flop) 281、一第二正反器282、一與門(AND gate) 285與一或門(OR gate) 286所構(gòu)成。其中，第一正反器281與第二正反器282接收換相調(diào)整信號(hào)AA的反向信號(hào)(反向換相調(diào)整信號(hào)AAb)作為時(shí)鐘信號(hào)(clock signal),第一正反器281同時(shí)以標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase作為重置(reset)信號(hào)，第二正反器282則是以標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase的反向信號(hào)(反向標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phaseb)作為重置(reset)信號(hào)。第一正反器281的反向輸出端的輸出信號(hào)GG’與標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)Phase通過一與門285進(jìn)行邏輯判斷，此與門285的輸出信號(hào)與第二正反器282的正向輸出端的輸出信號(hào)KK再通過一或門286進(jìn)行邏輯判斷，以輸出修正換相信號(hào)nphase。當(dāng)反向換相調(diào)整信號(hào)AAb由低電位切換至高電位時(shí)(如圖中時(shí)點(diǎn)tl)，反向標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phaseb (未繪不)為高電位，此時(shí)，第二正反器282的正向輸出端的輸出信號(hào)KK由低電位切換至高電位。隨后，當(dāng)反向標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phaseb由高電位切換至低電位時(shí)(如圖中時(shí)點(diǎn)t2)，第二正反器282被重置，而停止產(chǎn)生高電位的輸出信號(hào)KK。隨后，當(dāng)反向換相調(diào)整信號(hào)AAb再次由低電位切換至高電位時(shí)(如圖中時(shí)點(diǎn)t3)，由于反向標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phaseb依然維持在低電位，因此，第二正反器282的正向輸出端的輸出信號(hào)KK依然維持在低電位。不過，在時(shí)點(diǎn)t3，當(dāng)反向換相調(diào)整信號(hào)AAb由低電位切換至高電位時(shí)，由于標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase為高電位,第一正反器281的反向輸出端的輸出信號(hào)GG’貝U會(huì)由高電位切換至低電位。隨后，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase由高電位切換至低電位(如圖中時(shí)點(diǎn)t4)，第一正反器281被重置，其反向輸出端的輸出信號(hào)GG’由低電位切換至高電位。接下來(lái)，當(dāng)反向換相調(diào)整信號(hào)AAb再度由低電位切換至高電位，由于標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase維持在低電位，因此，第一正反器281的反向輸出端的輸出信號(hào)GG’依然維持在高電位。在圖中時(shí)點(diǎn)tl，當(dāng)反向換相調(diào)整信號(hào)AAb由低電位切換至高電位時(shí)，第二正反器282的正向輸出端輸出高電位的信號(hào)KK。此際，或門286會(huì)產(chǎn)生高電位的修正換相信號(hào)nphase ο隨后,在圖中時(shí)點(diǎn)t2,當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase由低電位切換至高電位時(shí),第一正反器281的反向輸出端產(chǎn)生高電位的輸出信號(hào)GG’。此時(shí),雖然第二正反器282的正向輸出端的輸出信號(hào)KK由高電位切換至低電位,不過，由于與門285會(huì)產(chǎn)生高電位的輸出信號(hào)，因此,或門286所輸出的修正換相信號(hào)nphase依然維持在高電位。接下來(lái),在時(shí)點(diǎn)t3,當(dāng)反向換相調(diào)整信號(hào)AAb再次由低電位切換至高電位，第一正反器281的反向輸出端會(huì)產(chǎn)生低電位的輸出信號(hào)GG’，因此,與門285會(huì)產(chǎn)生低電位的輸出信號(hào),或門286所輸出的修正換相信號(hào)nphase則會(huì)由高電位切換至低電位。由此觀之，此邏輯電路280依據(jù)換相調(diào)整信號(hào)AA決定修正換相信號(hào)nphase相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase的前置時(shí)間長(zhǎng)度。亦即，換相調(diào)整信號(hào)AA落于低電位的時(shí)間長(zhǎng)度越長(zhǎng)，修正換相信號(hào)nphase的前置時(shí)間長(zhǎng)度就越長(zhǎng)。此外，雖然修正換相信號(hào)nphase的上升緣的時(shí)點(diǎn)相較于標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase有所提前,但是,修正換相信號(hào)nphase于高電位的持續(xù)時(shí)間相較于標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)Phase并未有何改變。圖5F為本發(fā)明邏輯電路280’另一較佳實(shí)施例的示意圖。圖5G則是此邏輯電路280’運(yùn)作所產(chǎn)生的信號(hào)的波形圖。如圖中所示，此邏輯電路280’具有一正反器287。此正反器287接收換相調(diào)整信號(hào)AA的反向信號(hào)(反向換相調(diào)整信號(hào)AAb)作為時(shí)鐘信號(hào)，同時(shí)接收標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase的反向信號(hào)(反向標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phaseb)作為數(shù)據(jù)輸入。此正反器287的正向輸出端的輸出信號(hào)即為修正換相信號(hào)nphase。如圖5G所示，在圖中時(shí)點(diǎn)t5，當(dāng)反向換相調(diào)整信號(hào)AAb由低電位切換至高電位時(shí)， 反向標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phaseb為高電位，因此，正反器287的正向輸出端輸出高電位的修正換相信號(hào)nphase。不過,在圖中時(shí)點(diǎn)t6,當(dāng)反向換相調(diào)整信號(hào)AAb再度由低電位上升至高電位時(shí)，反向標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phaseb則為低電位。此時(shí)。正反器287輸出的修正換相信號(hào)nphase會(huì)由原本的高電位切換至低電位。圖6為本發(fā)明軟啟動(dòng)控制電路300實(shí)施例一的方塊示意圖。如圖中所示，此軟啟動(dòng)控制電路300具有一除頻電路310、一電荷泵330與一比較器350。其中，除頻電路310接收一馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)FG，并據(jù)以產(chǎn)生一頻率信號(hào)CLK。電荷泵330接收頻率信號(hào)CLK，以產(chǎn)生一斜波信號(hào)Vramp。比較器350接收此斜坡信號(hào)Vramp與一具有一默認(rèn)頻率的三角波信號(hào)Tri，以產(chǎn)生一脈沖調(diào)變信號(hào)Vpwm。馬達(dá)控制電路160接收脈沖調(diào)變信號(hào)Vpwm，并依據(jù)此脈沖調(diào)變信號(hào)Vpwm控制馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路180中各個(gè)開關(guān)元件Ml、M2、M3、M4的導(dǎo)通時(shí)間，以調(diào)整馬達(dá)線圈170的充電時(shí)間，進(jìn)而調(diào)節(jié)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路180對(duì)于馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力，以達(dá)到軟啟動(dòng)的目的。圖6A為圖6的電荷泵330實(shí)施例一的電路示意圖。如圖中所示，此電荷泵330具有一第一電容Cl、一第二電容C2、一第一開關(guān)元件SW1、一第二開關(guān)元件SW2與一第三開關(guān)元件SW3。其中，第一電容Cl的電容值大于第二電容C2的電容值。第一電容Cl的高壓側(cè)的輸出信號(hào)即為斜波信號(hào)Vramp。第一開關(guān)元件SWl導(dǎo)通與否由頻率信號(hào)CLK控制。第二開關(guān)元件SW2導(dǎo)通與否則是由頻率信號(hào)CLK的反向信號(hào)CLKB控制。第三開關(guān)元件SW3導(dǎo)通與否則是由一初始信號(hào)RST所控制。馬達(dá)統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，隨即產(chǎn)生一脈沖信號(hào)作為初始信號(hào)RST啟動(dòng)此軟啟動(dòng)控制電路300。此時(shí)，第三開關(guān)元件SW3被導(dǎo)通，一起始電壓INI儲(chǔ)存至第一電容Cl作為斜坡信號(hào)Vramp的起始值。隨后，當(dāng)頻率信號(hào)CLK為低電位，開關(guān)元件SW2導(dǎo)通，電源AVDD對(duì)第二電容C2進(jìn)行充電。而當(dāng)頻率信號(hào)CLK轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娢?，開關(guān)元件SW2關(guān)斷，電源AVDD停止對(duì)第二電容C2充電；同時(shí)，開關(guān)元件SWl導(dǎo)通，第二電容C2內(nèi)所儲(chǔ)存的電荷則會(huì)對(duì)第一電容Cl充電。由于第一電容Cl的電容值大于第二電容C2，隨著頻率信號(hào)CLK在高低電位間的交替變化，第一電容Cl的高壓側(cè)的電位會(huì)逐漸被墊高，而產(chǎn)生斜坡信號(hào)Vramp。如前述，由于除頻電路310的存在，頻率信號(hào)CLK的頻率與馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)FG間具有一默認(rèn)比例關(guān)。而隨著頻率信號(hào)CLK的交替變化，斜坡信號(hào)Vramp的電位會(huì)逐漸被墊高，進(jìn)而使脈沖調(diào)變信號(hào)Vpwm的工作周期逐漸增加。最后，斜坡信號(hào)Vramp的電位會(huì)超過三角波信號(hào)Tri的峰值電位。此時(shí)，比較器350所輸出的脈沖調(diào)變信號(hào)Vpwm的工作周期將會(huì)達(dá)到100%，而結(jié)束軟啟動(dòng)控制周期。依此，本發(fā)明的軟啟動(dòng)控制電路300能夠隨著馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的增加，逐步增加脈沖調(diào)變信號(hào)Vpwm的工作周期，以達(dá)到軟啟動(dòng)的目的。在本實(shí)施例中，除頻電路310接收馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)FG，以產(chǎn)生一頻率信號(hào)CLK，控制電荷泵330中電源AVDD對(duì)于電容C2的充電頻率。不過，本發(fā)明并不限于此。前述馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)FG亦可以標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)phase或是修正換相信號(hào)nphase所取代。此外,若將馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)FG與頻率信號(hào)CLK的頻率比例設(shè)定為I : 1，亦可省略除頻電路310的使用。圖6B為本發(fā)明電荷泵330’實(shí)施例二的電路示意圖。如圖中所示，此電荷泵330’具有一電流源CS3、一第四開關(guān)兀件SW4、一第五開關(guān)兀件SW5與一第三電容C3。第三電容C3的高壓側(cè)的輸出信號(hào)即為斜坡信號(hào)Vramp。第四開關(guān)元件SW4的導(dǎo)通狀態(tài)則是由頻率信號(hào)CLK所控制。第五開關(guān)元件SW5的導(dǎo)通狀態(tài)則是由初始信號(hào)RST所控制，其概念與前述實(shí)施例相類似，在此不予贅述。當(dāng)頻率信號(hào)CLK為高電位時(shí)，第四開關(guān)元件SW4導(dǎo)通，電流 源CS3對(duì)第三電容C3進(jìn)行充電，以提高其高壓側(cè)的電位。當(dāng)頻率信號(hào)CLK為低電位時(shí)，第四開關(guān)元件SW4關(guān)斷，電流源CS3則會(huì)停止對(duì)第三電容C3進(jìn)行充電。依此，隨著頻率信號(hào)CLK于高低電位間的交替變化，斜坡信號(hào)Vramp的電位會(huì)逐漸被墊高。圖7為本發(fā)明軟啟動(dòng)控制電路400實(shí)施例二的方塊示意圖。如圖中所示，本實(shí)施例與前述圖6的實(shí)施例的主要差異在于本實(shí)施例以一移位寄存器432與一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路434取代圖6中的電荷泵330。如圖中所示，移位寄存器432依據(jù)頻率信號(hào)CLK產(chǎn)生多個(gè)數(shù)字信號(hào)b0、bl、b2. . . bn。各個(gè)數(shù)字信號(hào)b0、bl、b2. .. bn于I與O之間變化。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路434則是依據(jù)數(shù)字信號(hào)b0、bl、b2. . . bn產(chǎn)生一參考電位信號(hào)Vrefl。圖7A為圖7的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路434—較佳實(shí)施例的電路圖。如圖中所示，此數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路434具有一電流源Iref、多個(gè)電阻R(O) ,R(I).. . R(n)、Rx與多個(gè)開關(guān)元件SW (O)、SW(I)... SW (η)。這些電阻R(O)、R(I)... R(n)、Rx連接成串。此電阻串的一端連接至定電流源Iref，另一端接地。至少部分的電阻1 (0)、1 (1)...1 (11)分別并聯(lián)一個(gè)開關(guān)元件Sff(O) > Sff(I)... Sff (η)。這些開關(guān)元件Sff(O) > Sff(I)... Sff (η)依據(jù)前述數(shù)字信號(hào)b0、bl、b2. . . bn控制其導(dǎo)通狀態(tài)。電流源Iref與電阻串的接點(diǎn)電位即為參考電位信號(hào)Vrefl。如圖中所示，參考電位信號(hào)Vrefl的電位高低會(huì)受到各個(gè)開關(guān)元件SW(O)、Sff (I)... Sff (η)的導(dǎo)通狀態(tài)的影響。進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，數(shù)字信號(hào)b0、bl、b2...bn控制開關(guān)元件Sff(O) > Sff(I)... Sff (η)導(dǎo)通時(shí)，電流就會(huì)流經(jīng)此開關(guān)元件Sff(O) > Sff(I)... Sff (η)所構(gòu)成的電流路徑，而不會(huì)流經(jīng)相對(duì)應(yīng)的電阻R(O)、R(I). . · R(n)。開關(guān)元件Sff(O) > Sff(l). . . Sff (η)導(dǎo)通的數(shù)量越多，電流流經(jīng)的電阻R (O)、R (I)... R (η)越少，參考電位信號(hào)Vrefl的電位也就越低。依此，通過數(shù)字信號(hào)b0、bl、b2. · · bn控制開關(guān)元件SW(O)、SW(I) · · · Sff (η)的導(dǎo)通個(gè)數(shù)，即可調(diào)整此數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路434所輸出的參考電位信號(hào)Vrefl的電位高低。在本實(shí)施例中，移位寄存器432會(huì)隨著頻率信號(hào)的交替變化，逐漸增加所輸出的高電位數(shù)字信號(hào)b0、bl、b2. ..bn的數(shù)量，以調(diào)整開關(guān)元件SW(O)、SW(I). . · Sff (η)的導(dǎo)通個(gè)數(shù)。舉例來(lái)說(shuō)，頻率信號(hào)CLK顯示馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)，移位寄存器432僅輸出高電位的數(shù)字信號(hào)b0，以中斷其相對(duì)應(yīng)的開關(guān)元件SW(O)，其余數(shù)字信號(hào)bl、b2. . . bn維持低電位的狀態(tài)。接下來(lái)，頻率信號(hào)CLK顯示馬達(dá)再轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)，移位寄存器432除了輸出高電位的數(shù)字信號(hào)bo外，又再增加輸出高電位的數(shù)字信號(hào)bl，以中斷其相對(duì)應(yīng)的開關(guān)元件SW(I)。依此繼續(xù)下去，即可使參考電位信號(hào)Vrefl的電位隨著馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)逐漸升高。圖3所示的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置中，除了軟開關(guān)控制電路200外，本實(shí)施例并具有一逆向電流防止電路190防止馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路180的導(dǎo)通相位切換過程所可能產(chǎn)生的逆向電流。如圖中所示，馬達(dá)控制電路160通過馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路180控制馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)。此馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路180具有四個(gè)開關(guān)元件M1、M2、M3、M4，構(gòu)成橋式電路(H-bridge)以驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。其運(yùn)作可區(qū)分為兩個(gè)相異的導(dǎo)通相位(phase),開關(guān)元件Ml與M4導(dǎo)通時(shí)為第一導(dǎo)通相位(phaseI)，開關(guān)元件M2與M3導(dǎo)通時(shí)為第二導(dǎo)通相位(phase II)。第一導(dǎo)通相位切換到第二導(dǎo)通相位時(shí)，因?yàn)轳R達(dá)線圈170的電感性，開關(guān)元件M2、M3導(dǎo)通瞬間的電流仍然保持在飽和電流值，并且往圖中的右方流動(dòng)，因而會(huì)產(chǎn)生逆向電流回灌至電源端Vm，而可能使電源端Vm電壓上升超過耐壓而導(dǎo)致電路燒毀。為了解決此問題，本發(fā)明的直流馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置具有逆向電流防止電路190，通過偵測(cè)馬達(dá)線圈170兩端的端電壓Va、Vb，并依據(jù)此兩個(gè)端電壓Va與Vb的差值，來(lái)判斷開關(guān)元件M1、M2、M3、M4的導(dǎo)通 時(shí)點(diǎn)。圖8為本發(fā)明的逆向電流防止電路190與馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路180的各個(gè)信號(hào)的時(shí)序波形圖。圖中控制信號(hào)A、B、C、D分別表示各個(gè)開關(guān)元件M1、M2、M3、M4的閘極控制信號(hào)，線圈電流i (motor)表示馬達(dá)的線圈電流，電流i (Ml)、i (M2)、i (M3)、i (M4)分別表示流經(jīng)各個(gè)開關(guān)元件Ml、M2、M3、M4的電流。端電壓Va表示開關(guān)元件Ml與M3的接點(diǎn)VA的電壓，端電壓Vb表示開關(guān)元件M2與M4的接點(diǎn)VB的電壓，端電壓Va與端電壓Vb亦表示馬達(dá)兩端的端電壓。圖9則是通過此逆向電流防止電路190控制開關(guān)元件M1、M2、M3、M4的導(dǎo)通時(shí)間以進(jìn)行換相的流程示意圖。同時(shí)請(qǐng)參照?qǐng)D8所示，在第一導(dǎo)通相位時(shí)，控制信號(hào)A為低電位，控制信號(hào)D為高電位，分別控制開關(guān)元件Ml與M4導(dǎo)通。此時(shí)，線圈電流Umotor)由圖中的左側(cè)向右流動(dòng)(此電流方向定義為正)。在第一導(dǎo)通相位期間終了時(shí)，控制信號(hào)A切換為高電位關(guān)閉開關(guān)元件M1，控制信號(hào)C切換為高電位導(dǎo)通開關(guān)元件M3，而進(jìn)入放電期間。此時(shí)，電源端Vm停止對(duì)線圈供電，不過，由于馬達(dá)線圈170的電感特性,線圈電流i (motor)持續(xù)會(huì)向開關(guān)元件M4流動(dòng)，并使馬達(dá)線圈170的左端點(diǎn)VA的端電壓Va為負(fù)，右端點(diǎn)VB的端電壓Vb為正。因此，馬達(dá)線圈170兩端的電壓差(Va-Vb)為負(fù)，并且馬達(dá)線圈170兩端的電壓差(Va-Vb)會(huì)隨著馬達(dá)線圈170的放電動(dòng)作往零靠近。在電壓差(Va-Vb)的絕對(duì)值小于一第一默認(rèn)參考電壓時(shí)，逆向電流防止電路190產(chǎn)生一放電控制信號(hào)Discharge。馬達(dá)控制電路160接收到此放電控制信號(hào)Discharge后，將控制信號(hào)B切換為低電位以導(dǎo)通開關(guān)元件M2，并將控制信號(hào)D切換為低電位以關(guān)閉開關(guān)元件M4，以切換至第二導(dǎo)通相位。在第二導(dǎo)通相位期間終了時(shí)，控制信號(hào)B切換為高電位關(guān)閉開關(guān)元件M2，控制信號(hào)D切換為高電位導(dǎo)通開關(guān)元件M4，而進(jìn)入放電期間。此時(shí)，電源端Vm停止對(duì)線圈供電，不過，由于馬達(dá)線圈170的電感特性,線圈電流i (motor)持續(xù)會(huì)向開關(guān)元件M3流動(dòng)，并使馬達(dá)線圈170的左端點(diǎn)VA的端電壓Va為正，右端點(diǎn)VB的端電壓Va為負(fù)。因此，馬達(dá)線圈170兩端的電壓差(Va-Vb)為正，并且馬達(dá)線圈170兩端的電壓差(Va-Vb)會(huì)隨著馬達(dá)線圈170的放電動(dòng)作往零靠近。在電壓差(Va-Vb)的絕對(duì)值小于一第二默認(rèn)參考電壓時(shí)，逆向電流防止電路190產(chǎn)生一放電控制信號(hào)Discharge。馬達(dá)控制電路160接收到此放電控制信號(hào)Discharge后，將控制信號(hào)A切換為低電位以導(dǎo)通開關(guān)元件M1，并將控制信號(hào)C切換為低電位以關(guān)閉開關(guān)元件M3，以切換至第一導(dǎo)通相位。在前述實(shí)施例中，由第一導(dǎo)通相位期間切換到放電期間的過程中，開關(guān)元件Ml的關(guān)閉與開關(guān)元件M3的導(dǎo)通同時(shí)進(jìn)行。不過，為了避免開關(guān)元件Ml與開關(guān)元件M3同時(shí)導(dǎo)通而產(chǎn)生短路，如圖9所示，就一較佳實(shí)施例而言，在第一導(dǎo)通相位期間與放電期間之間可插入一死區(qū)期間(dead time)。亦即在導(dǎo)通開關(guān)元件M3前，先關(guān)閉開關(guān)元件Ml。同樣地，為·了避免開關(guān)元件M4與開關(guān)元件M2同時(shí)導(dǎo)通而產(chǎn)生短路，在放電期間與第二導(dǎo)通相位期間之間可插入一死區(qū)期間(dead time)。亦即在導(dǎo)通開關(guān)元件M2前，先關(guān)閉開關(guān)元件M4。其次,就一較佳實(shí)施例而言,本發(fā)明的逆向電流防止電路190可以為一具有兩個(gè)默認(rèn)參考電壓的比較器。此比較器偵測(cè)馬達(dá)線圈170兩端點(diǎn)VA與VB的端電壓Va、Vb，并于電壓差(Va-Vb)的絕對(duì)值(電壓差(Va-Vb)為負(fù)時(shí))小于一第一默認(rèn)參考電壓時(shí)或是電壓差(Va-Vb)(電壓差(Va-Vb)為正時(shí))小于一第二默認(rèn)參考電壓時(shí)，產(chǎn)生放電控制信號(hào)Discharge，通知馬達(dá)控制電路160進(jìn)行換相動(dòng)作。不過，本發(fā)明并不限于此，此比較器亦可僅具有一默認(rèn)參考電壓。在電壓差(Va-Vb)的絕對(duì)值(無(wú)論電壓差(Va-Vb)為正或?yàn)樨?fù))小于一默認(rèn)參考電壓時(shí)，即產(chǎn)生放電控制信號(hào)Discharge。但是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的保護(hù)范圍，即凡依本發(fā)明權(quán)利要求及發(fā)明說(shuō)明書內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單的等效變化與修改，皆仍屬本發(fā)明專利涵蓋的保護(hù)范圍內(nèi)。另外本發(fā)明的任一實(shí)施例或權(quán)利要求并不能夠達(dá)到本發(fā)明所揭露的全部目的或優(yōu)點(diǎn)或特點(diǎn)。此外，說(shuō)明書摘要部分和發(fā)明名稱僅是用來(lái)輔助專利文件檢索之用，并非用來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種直流馬達(dá)的軟切換控制電路，通過調(diào)整一標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)所定義的一標(biāo)準(zhǔn)換相時(shí)點(diǎn)，控制一直流馬達(dá)的換相動(dòng)作，其特征在于，軟切換控制電路包括 一絕對(duì)值信號(hào)產(chǎn)生電路，依據(jù)來(lái)自該直流馬達(dá)的一對(duì)霍爾偵測(cè)信號(hào)，產(chǎn)生一絕對(duì)值信號(hào); 一基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路，接收該標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)與來(lái)自該直流馬達(dá)的一線圈的至少一個(gè)端電壓，并依據(jù)該端電壓判斷該線圈于該標(biāo)準(zhǔn)換相時(shí)點(diǎn)的線圈電流，以調(diào)整一基準(zhǔn)電壓的電平；以及 一比較電路，比較該絕對(duì)值信號(hào)與該基準(zhǔn)電壓，以產(chǎn)生一換相調(diào)整信號(hào)調(diào)整該標(biāo)準(zhǔn)換相時(shí)點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求I所述的直流馬達(dá)的軟切換控制電路，其特征在于，該基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路依據(jù)該端電壓判斷該線圈于該標(biāo)準(zhǔn)換相時(shí)點(diǎn)是否有線圈電流，以調(diào)整該基準(zhǔn)電壓的電平。
3.如權(quán)利要求I所述的直流馬達(dá)的軟切換控制電路，其特征在于，該絕對(duì)值信號(hào)產(chǎn)生電路具有一電壓電平移位器，以確保該絕對(duì)值信號(hào)的電平高于該基準(zhǔn)電壓的一下限電位。
4.如權(quán)利要求I所述的直流馬達(dá)的軟切換控制電路，其特征在于，更包括一邏輯電路，依據(jù)該換相調(diào)整信號(hào)調(diào)整該標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)，以產(chǎn)生一修正換相信號(hào)用以控制該直流馬達(dá)的換相動(dòng)作。
5.如權(quán)利要求4所述的直流馬達(dá)的軟切換控制電路，其特征在于，該邏輯電路依據(jù)該換相調(diào)整信號(hào)，將該標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)的時(shí)序整體提前一前置時(shí)間，以產(chǎn)生該修正換相信號(hào)。
6.如權(quán)利要求I所述的直流馬達(dá)的軟切換控制電路，其特征在于，該換相調(diào)整信號(hào)用以調(diào)整驅(qū)動(dòng)該直流馬達(dá)的一橋式電路中，至少一個(gè)控制開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)點(diǎn)。
7.如權(quán)利要求I所述的直流馬達(dá)的軟切換控制電路，其特征在于，該基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路包括 一脈沖信號(hào)產(chǎn)生單元，接收該標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)，以產(chǎn)生至少一換相脈沖信號(hào)； 一電容，用以產(chǎn)生該基準(zhǔn)電壓；以及 一基準(zhǔn)電壓調(diào)整單元，于該換相脈沖信號(hào)所定義的一調(diào)整時(shí)點(diǎn)，依據(jù)該端電壓對(duì)該電容進(jìn)行充放電行為，以調(diào)整該基準(zhǔn)電壓的電平。
8.如權(quán)利要求7所述的直流馬達(dá)的軟切換控制電路，其特征在于，該基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路更包括一比較器，用以比較該端電壓與一參考電壓，以產(chǎn)生一比較信號(hào)，該基準(zhǔn)電壓調(diào)整單元依據(jù)該比較信號(hào)對(duì)該電容進(jìn)行充放電。
9.如權(quán)利要求8所述的直流馬達(dá)的軟切換控制電路，其特征在于，該基準(zhǔn)電壓調(diào)整單元具有一充電路徑與一放電路徑，分別用以對(duì)該電容進(jìn)行充放電，該充電路徑與該放電路徑的導(dǎo)通狀態(tài)由該比較信號(hào)與相對(duì)應(yīng)的該換相脈沖信號(hào)共同控制。
10.如權(quán)利要求7所述的直流馬達(dá)的軟切換控制電路，其特征在于，該脈沖信號(hào)產(chǎn)生單元包括一前緣脈沖產(chǎn)生電路，該前緣脈沖產(chǎn)生電路依據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)產(chǎn)生一第一換相脈沖信號(hào)，并依據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)的一反向信號(hào)產(chǎn)生一第二換相脈沖信號(hào)。
11.如權(quán)利要求7所述的直流馬達(dá)的軟切換控制電路，其特征在于，該基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路接收該線圈兩端的一第一端電壓與一第二端電壓，該基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路更包括 一第一比較器，比較該第一端電壓與一第一參考電壓，以產(chǎn)生一第一控制信號(hào)；以及一第二比較器，比較該第二端電壓與一第二參考電壓，以產(chǎn)生一第二控制信號(hào)； 其中，該基準(zhǔn)電壓調(diào)整單元依據(jù)該第一控制信號(hào)與該第二控制信號(hào)對(duì)該電容進(jìn)行充放電。
12.如權(quán)利要求11所述的直流馬達(dá)的軟切換控制電路，其特征在于，該第一參考電壓與該第二參考電壓的電位相同。
13.如權(quán)利要求I所述的直流馬達(dá)的軟切換控制電路，其特征在于，該對(duì)霍爾偵測(cè)信號(hào)經(jīng)過一磁滯比較器轉(zhuǎn)換后，產(chǎn)生該標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)。
全文摘要
一種直流馬達(dá)的軟切換控制電路；該軟切換控制電路用以調(diào)整一標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)所定義的一標(biāo)準(zhǔn)換相時(shí)點(diǎn)，以控制一直流馬達(dá)的換相動(dòng)作；該軟切換控制電路包括一絕對(duì)值信號(hào)產(chǎn)生電路、一基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路與一比較電路；其中，絕對(duì)值信號(hào)產(chǎn)生電路依據(jù)來(lái)自直流馬達(dá)的一對(duì)霍爾偵測(cè)信號(hào)，產(chǎn)生一絕對(duì)值信號(hào)；基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路接收標(biāo)準(zhǔn)換相信號(hào)與來(lái)自直流馬達(dá)的一線圈的至少一個(gè)端電壓，并依據(jù)此端電壓判斷前述線圈于標(biāo)準(zhǔn)換相時(shí)點(diǎn)的線圈電流，以調(diào)整一基準(zhǔn)電壓的電平；比較電路比較絕對(duì)值信號(hào)與基準(zhǔn)電壓，以產(chǎn)生一換相調(diào)整信號(hào)調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)換相時(shí)點(diǎn)。本發(fā)明避免傳統(tǒng)直流馬達(dá)切換技術(shù)所容易產(chǎn)生的換相過早或過晚的問題，以達(dá)到軟切換的目的。
文檔編號(hào)H02P6/14GK102931893SQ201110227360
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者張嘉榮, 張維麟 申請(qǐng)人:尼克森微電子股份有限公司