马达控制器的制作方法

1.本发明关于一种马达控制器，特别是关于一种可应用于一风扇马达系统的马达控制器。

背景技术：

2.传统上马达的驱动方式可分为两种。一种是通过霍尔传感器以切换相位进而驱动马达运转。另一种则是无需霍尔传感器而驱动马达运转。由于霍尔传感器容易受外界环境的影响而造成感测准确度下降，且设置霍尔传感器会增加系统的体积与成本，因而无传感器的驱动方法便被提出以解决上述的问题。
3.在无传感器的驱动方法下，马达控制器可通过侦测一浮接相的反电动势或一相电流以切换相位。一般来说，马达控制器会输出一脉宽调变信号去控制马达的转速。然而，当马达控制器处于一脉宽调变驱动模式时，马达控制器的输出端会产生切换噪声。此切换噪声可能会造成侦测电压或电流的误判，进而使得马达运转异常。因此，需要一种新技术去克服现有技术的缺失。

技术实现要素：

4.有鉴于前述问题，本发明的目的在于提供一种可应用于一风扇马达系统的马达控制器。该马达控制器具有一开关电路、一控制单元以及一脉宽调变处理单元。该开关电路具有一第一晶体管、一第二晶体管、一第三晶体管、一第四晶体管、一第一端点以及一第二端点。该开关电路耦合至一马达以驱动该马达。该控制单元用以产生多个控制信号以控制该开关电路。该脉宽调变处理单元根据一第二脉宽调变信号以产生一第一脉宽调变信号至该控制单元，其中该第一脉宽调变信号具有一第一工作周期且该第二脉宽调变信号具有一第二工作周期。该脉宽调变处理单元可利用一工作周期曲线图或一工作周期查询表以产生该第一脉宽调变信号。当该第二工作周期增加时，该第一工作周期随着增加。
5.该马达控制器可采用一定电压驱动模式或一定电流驱动模式以驱动该马达。具体而言，该马达控制器可利用一工作周期转换机制，使得该马达控制器操作于该定电压驱动模式或该定电流驱动模式，其中该控制单元可用以执行该工作周期转换机制。当该马达控制器处于该定电压驱动模式且该第一脉宽调变信号的该第一工作周期越大时，该马达控制器输出的一定电压越大。该定电压可相等于该第一端点与该第二端点间的一电压差。此外，该定电压可和该第一工作周期成一正比关系。举例来说，该定电压可相等于该第一工作周期乘以一输入电压。此时该马达控制器可维持原本的输出能量且同时消除切换噪声。当该输入电压发生变动时，该马达控制器可通过一调变机制使得一输出能量保持不变。相似地，当该马达控制器处于该定电流驱动模式且该第一工作周期越大时，该马达控制器输出的一定电流越大。该定电流可相等于流经该第一端点与该第二端点间的一电流。该定电流可和该第一工作周期成一正比关系。该马达控制器通过该定电压驱动模式或该定电流驱动模式以提高启动该马达的一成功率。
6.根据本发明一实施例，该马达控制器可利用一工作周期转换机制，使得该马达控制器操作于一非脉宽调变驱动模式。该马达控制器可于一启动状态、一缓启动状态或一正常操作状态时利用该非脉宽调变驱动模式以驱动该马达。该马达控制器可于一正常操作状态时利用一脉宽调变驱动模式以驱动该马达。此外，该马达控制器通过该非脉宽调变驱动模式以提高启动该马达的一成功率。通过该非脉宽调变驱动模式，该马达控制器可避免产生一切换噪声，因而可克服现有技术的缺失。
附图说明
7.图1为本发明一实施例的马达控制器的示意图。
8.附图标记说明：10-马达控制器；m-马达；100-开关电路；101-第一晶体管；102-第二晶体管；103-第三晶体管；104-第四晶体管；o1-第一端点；o2-第二端点；vcc-第三端点；gnd-第四端点；110-控制单元；c1-第一控制信号；c2-第二控制信号；c3-第三控制信号；c4-第四控制信号；120-脉宽调变处理单元；vp1-第一脉宽调变信号；vp2-第二脉宽调变信号。
具体实施方式
9.下文中的说明将使本发明的目的、特征与优点更明显。兹将参考图式详细说明依据本发明的较佳实施例。
10.图1为本发明一实施例的马达控制器10的示意图。马达控制器10具有一开关电路100、一控制单元110以及一脉宽调变处理单元120。开关电路100具有一第一晶体管101、一第二晶体管102、一第三晶体管103、一第四晶体管104、一第一端点o1以及一第二端点o2，用以驱动一马达m。马达m系耦合至第一端点o1与第二端点o2。第一晶体管101耦合至第一端点o1与一第三端点vcc而第二晶体管102耦合至第一端点o1与一第四端点gnd。第三晶体管103耦合至第二端点o2与第三端点vcc而第四晶体管104耦合至第二端点o2与第四端点gnd。第三端点vcc具有一输入电压，其中输入电压可为一电源电压。第一晶体管101、第二晶体管102、第三晶体管103以及第四晶体管104可为一p型金氧半晶体管或一n型金氧半晶体管。如图1所示，第一晶体管101与第三晶体管103以两个p型金氧半晶体管为例。第二晶体管102与第四晶体管104以两个n型金氧半晶体管为例。控制单元110产生一第一控制信号c1、一第二控制信号c2、一第三控制信号c3以及一第四控制信号c4，用以分别控制第一晶体管101、第二晶体管102、第三晶体管103以及第四晶体管104的导通情形。控制单元110接收一第一脉宽调变信号vp1以控制开关电路100，其中第一脉宽调变信号vp1具有一第一工作周期(duty cycle)。第一脉宽调变信号vp1可为一输出脉宽调变信号。脉宽调变处理单元120根据一第二脉宽调变信号vp2以产生第一脉宽调变信号vp1至控制单元110，其中第二脉宽调变信号vp2具有一第二工作周期。第二脉宽调变信号vp2可为一输入脉宽调变信号。脉宽调变处理单元120可利用一工作周期曲线图或一工作周期查询表以产生第一脉宽调变信号vp1。当第二工作周期增加时，第一工作周期随着增加。此外，马达控制器10可应用于一风扇马达系统，使得一风扇能正常运转。
11.控制单元110可轮流由一第一驱动模式与一第二驱动模式以提供电能给马达m。于第一驱动模式下，控制单元110通过控制第一控制信号c1与第四控制信号c4，用以导通第一晶体管101与第四晶体管104。此时电流从第三端点vcc依序流经第一晶体管101、马达m、第
四晶体管104以及第四端点gnd，以此模式将电能传送给马达m。于第二驱动模式下，控制单元110通过控制第二控制信号c2与第三控制信号c3，用以导通第二晶体管102与第三晶体管103。此时电流从第三端点vcc依序流经第三晶体管103、马达m、第二晶体管102以及第四端点gnd，以此模式将电能传送给马达m。通过重复地于第一驱动模式与第二驱动模式中切换，即可使马达m正常运转。
12.马达控制器10可采用一定电压驱动模式或一定电流驱动模式以驱动马达m。通过定电压驱动模式或定电流驱动模式，马达控制器10可避免产生切换噪声，因而可克服现有技术的缺失。具体而言，马达控制器10可利用一工作周期转换机制，使得马达控制器10操作于定电压驱动模式或定电流驱动模式，其中控制单元110可用以执行工作周期转换机制。当马达控制器10处于定电压驱动模式且第一脉宽调变信号vp1的第一工作周期越大时，马达控制器10输出的一定电压越大。定电压可相等于第一端点o1与第二端点o2间的电压差。此外，定电压可和第一工作周期成一正比关系。举例来说，定电压可相等于第一工作周期乘以输入电压。也就是说，当第一工作周期为50％时，定电压为1/2输入电压。此时马达控制器10可维持原本的输出能量且同时消除切换噪声。当输入电压发生变动时，马达控制器10可通过一调变机制使得输出能量保持不变。相似地，当马达控制器10处于定电流驱动模式且第一工作周期越大时，马达控制器10输出的一定电流越大。定电流可相等于流经第一端点o1与第二端点o2间的电流。定电流可和第一工作周期成一正比关系。设计者可根据不同应用选择采用定电压驱动模式或定电流驱动模式去驱动马达m。根据本发明一实施例，马达控制器10可利用一非脉宽调变驱动模式去控制开关电路100以输出一特定能量，进而使得马达m能正常运转且同时消除切换噪声。通过非脉宽调变驱动模式，马达控制器10可用以提高启动马达m的成功率。此外，马达控制器10可应用于一单相马达或一多相马达。马达控制器10可通过侦测一浮接相的一反电动势或一相电流以切换相位。
13.由于反电动势于启动过程中可能过小，因此马达控制器10可于一启动状态时利用定电压驱动模式或定电流驱动模式去驱动马达m，用以避免误判一换相点。也就是说，马达控制器10可于启动状态时使用非脉宽调变驱动模式去驱动马达m。当马达控制器10处于一正常操作状态且第一工作周期太小时，马达控制器10可利用定电压驱动模式或定电流驱动模式去驱动马达m，用以避免误判一换相点。因此，当马达控制器10处于正常操作状态时，设计者可根据不同的操作条件或应用去利用定电压驱动模式、定电流驱动模式或一脉宽调变驱动模式去驱动马达m。此外，马达控制器10可于一缓启动状态时利用定电压驱动模式或定电流驱动模式去驱动马达m。也就是说，马达控制器10可于缓启动状态时利用非脉宽调变驱动模式去驱动马达m。
14.根据本发明一实施例，马达控制器10可应用于一无传感器马达系统、一直流马达系统以及一无刷马达系统。马达控制器10利用一工作周期转换机制，使得马达控制器10操作于一定电压驱动模式或一定电流驱动模式，用以提高启动马达m的成功率。马达控制器10通过一非脉宽调变驱动模式去驱动马达m，用以克服现有技术的缺失。马达控制器10可根据一工作周期转换机制以操作于非脉宽调变驱动模式。
15.虽然本发明业已通过较佳实施例作为例示加以说明，应了解者为：本发明不限于此被公开的实施例。相反地，本发明意欲涵盖对于熟习此项技艺的人士而言为明显的各种修改与相似配置。因此，权利要求应根据最广的诠释，以包含所有此类修改与相似配置。
16.以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

技术特征：

1.一种马达控制器，其特征在于，包含：一开关电路，耦合至一马达，用以驱动该马达；以及一控制单元，用以产生多个控制信号以控制该开关电路，其中该马达控制器利用一工作周期转换机制，使得该马达控制器操作于一定电压驱动模式或一定电流驱动模式。2.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器应用于一无传感器马达系统。3.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器通过该定电压驱动模式或该定电流驱动模式以避免产生一切换噪声。4.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该控制单元用以执行该工作周期转换机制。5.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器通过该定电压驱动模式或该定电流驱动模式以提高启动该马达的一成功率。6.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该开关电路具有一第一端点与一第二端点，当该马达控制器处于该定电压驱动模式时，该马达控制器输出的一定电压相等于该第一端点与该第二端点间的一电压差。7.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该开关电路具有一第一端点与一第二端点，当该马达控制器处于该定电流驱动模式时，该马达控制器输出的一定电流相等于流经该第一端点与该第二端点间的一电流。8.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该控制单元接收一第一脉宽调变信号以控制该开关电路，该第一脉宽调变信号具有一第一工作周期。9.如权利要求8所述的马达控制器，其特征在于，当该马达控制器处于该定电压驱动模式且该第一工作周期越大时，该马达控制器输出的一定电压越大。10.如权利要求9所述的马达控制器，其特征在于，该定电压和该第一工作周期成一正比关系。11.如权利要求9所述的马达控制器，其特征在于，该定电压相等于该第一工作周期乘以一输入电压。12.如权利要求11所述的马达控制器，其特征在于，该输入电压为一电源电压。13.如权利要求8所述的马达控制器，其特征在于，当该马达控制器处于该定电流驱动模式且该第一工作周期越大时，该马达控制器输出的一定电流越大。14.如权利要求13所述的马达控制器，其特征在于，该定电流和该第一工作周期成一正比关系。15.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，当一输入电压发生变动时，该马达控制器通过一调变机制使得一输出能量保持不变。16.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器应用于一单相马达或一多相马达。17.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器于一启动状态时利用该定电压驱动模式以驱动该马达。18.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器于一启动状态时利用该定电流驱动模式以驱动该马达。
19.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器于一缓启动状态时利用该定电压驱动模式去驱动该马达。20.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器于一缓启动状态时利用该定电流驱动模式去驱动该马达。21.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器于一正常操作状态时利用该定电压驱动模式去驱动该马达。22.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器于一正常操作状态时利用该定电流驱动模式去驱动该马达。23.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器于一正常操作状态时利用一脉宽调变驱动模式去驱动该马达。24.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该开关电路包含：一第一晶体管，耦合至一第一端点与一第三端点；一第二晶体管，耦合至该第一端点与一第四端点；一第三晶体管，耦合至一第二端点与该第三端点；以及一第四晶体管，耦合至该第二端点与该第四端点。25.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器还包含一脉宽调变处理单元，该脉宽调变处理单元根据一第二脉宽调变信号以产生一第一脉宽调变信号至该控制单元，该第一脉宽调变信号具有一第一工作周期，该第二脉宽调变信号具有一第二工作周期。26.如权利要求25所述的马达控制器，其特征在于，该脉宽调变处理单元利用一工作周期曲线图以产生该第一脉宽调变信号。27.如权利要求25所述的马达控制器，其特征在于，该脉宽调变处理单元利用一工作周期查询表以产生该第一脉宽调变信号。28.如权利要求25所述的马达控制器，其特征在于，当该第二工作周期增加时，该第一工作周期随着增加。29.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器应用于一风扇马达系统。30.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器应用于一直流马达系统。31.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器应用于一无刷马达系统。32.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器通过侦测一浮接相的一反电动势以切换相位。33.如权利要求1所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器通过侦测一相电流以切换相位。34.一种马达控制器，其特征在于，包含：一开关电路，耦合至一马达，用以驱动该马达；以及一控制单元，用以产生多个控制信号以控制该开关电路，其中该马达控制器利用一工作周期转换机制，使得该马达控制器操作于一定电压驱动模式。
35.如权利要求34所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器应用于一无传感器马达系统。36.如权利要求34所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器于一启动状态时使用该定电压驱动模式以启动该马达。37.如权利要求34所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器于一缓启动状态时使用该定电压驱动模式去驱动该马达。38.如权利要求34所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器于一正常操作状态时使用该定电压驱动模式去驱动该马达。39.一种马达控制器，其特征在于，包含：一开关电路，耦合至一马达，用以驱动该马达；以及一控制单元，用以产生多个控制信号以控制该开关电路，其中该马达控制器利用一工作周期转换机制，使得该马达控制器操作于一定电流驱动模式。40.如权利要求39所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器应用于一无传感器马达系统。41.如权利要求39所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器于一启动状态时使用该定电流驱动模式以启动该马达。42.如权利要求39所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器于一缓启动状态时使用该定电流驱动模式去驱动该马达。43.如权利要求39所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器于一正常操作状态时使用该定电流驱动模式去驱动该马达。44.一种马达控制器，其特征在于，包含：一开关电路，耦合至一马达，用以驱动该马达；以及一控制单元，用以产生多个控制信号以控制该开关电路，其中该马达控制器利用一工作周期转换机制，使得该马达控制器操作于一非脉宽调变驱动模式。45.如权利要求44所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器应用于一无传感器马达系统。46.如权利要求44所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器于一启动状态时使用该非脉宽调变驱动模式以启动该马达。47.如权利要求44所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器于一缓启动状态时使用该非脉宽调变驱动模式去驱动该马达。48.如权利要求44所述的马达控制器，其特征在于，该马达控制器于一正常操作状态时使用该非脉宽调变驱动模式去驱动该马达。

技术总结

本发明公开一种马达控制器，其具有一开关电路与一控制单元。该开关电路耦合至一马达以驱动该马达。该控制单元用以产生多个控制信号以控制该开关电路。该马达控制器利用一工作周期转换机制，使得该马达控制器操作于一定电压驱动模式或一定电流驱动模式。该马达控制器通过该定电压驱动模式或该定电流驱动模式以避免产生一切换噪声。该马达控制器用以提高启动该马达的一成功率。该马达的一成功率。该马达的一成功率。