專利名稱：馬達驅動設備、由同一設備驅動的馬達、以及使用同一馬達的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在例如信息裝置(如復印機、打印機、光學介質裝置、以及硬盤裝置)或電器(如空調機、空氣過濾器、熱水供應機)中采用的、適于驅動馬達的馬達驅動設備。本發(fā)明還涉及由前述馬達驅動設備驅動的馬達，并涉及使用前述馬達的裝置。
背景技術：
由于無刷DC馬達的優(yōu)點，如長服務壽命、高可靠性、以及速度控制的簡易性，所以，無刷DC馬達被廣泛地用作空調機和信息裝置的驅動馬達。圖17為傳統(tǒng)的馬達驅動設備的電路圖，而圖18示出了相對于馬達旋轉角度(電角度)的、圖17中示出的電路的各個部分的信號波形。
如圖17所示，馬達驅動設備通過由霍爾元件構成的多個位置檢測器901、903、以及905來檢測轉子位置。三相分配器890從所述位置檢測器接收位置信號Hu、Hv和Hw，并將三相分配信號UH0、UL0、VH0、VL0、WH0和WL0輸出到PWM調制器(脈寬調制器)840。速度設置器860將速度設置信號S輸出到比較器850的第一輸入端子。三角波振蕩器847將載波信號CY輸出到比較器850的第二輸入端子，比較器850將信號S與信號CY相比較，以便將具有響應于信號S的脈寬的信號輸出到PWM調制器840中。隨后，PWM調制器840將信號UH0、UL0、VH0、VL0、WH0和WL0調制為具有響應于信號S的脈寬的信號，并將調制后的信號提供到門驅動器830。功率饋送器820接收從門驅動器830提供的信號，并將形成功率饋送器820的六個晶體管控制為依次導通或截止。
由此，響應于諸如圖18中示出的信號U、V、W的轉子位置，而依次切換饋送到被置于定子上的三相線圈811、813和815的功率，由此旋轉馬達。
在前述傳統(tǒng)電路的情況中，在啟動馬達時，必須以下面的方式來保持電路功能門驅動器中的緩沖器831、833和835的輸出端子s1h、s2h和s3h應當在給定間隔處于與接地相同的電位，使得電路功能被不斷保持，以從緩沖器831、833和835的各個輸出端子g1h、g2h和g3h提供信號。因為緩沖器831、832、833、834、835和836分別接收信號G1H、G1L、G2H、G2L、G3H和G3L，所以，應當將基本上足夠用來操作晶體管821、822、823、824、825和826的電壓提供到各個輸出端子g1h、g1L、g2h、g2L、g3h和g3L。
在那些輸出端子之中，如果來自端子g1L、g2L和g3L的輸出與接地有相當大的電壓差，那么，因為晶體管822、824和826的源極端子被耦接到地，所以，所述輸出可導通晶體管822、824和826。然而，來自端子g1h、g2h和g3h的輸出必須與端子s1h、s2h和s3h，而不是接地有相當大的電壓差。由于耦接到晶體管821、823和825的源極端子的端子s1h、s2h和s3h也被分別耦接到驅動線圈811、813和815，所以，端子s1h、s2h和s3h的電壓響應于晶體管821、822、823、824、825和826的“通-斷”而變化。在此情況中，在晶體管821、823和825導通時，端子s1h、s2h和s3h的電壓變?yōu)榈扔陔娫措妷篤d。如果未從外部提供高于Vd的電壓，則有必要產生高于Vd的電壓。為此目的，將電容器(未示出)耦接到各個端子s1h、s2h和s3h，并且，在那些端子的電位變?yōu)榈扔诮拥氐碾娢粫r，各個電容器被充電，以具有足以在下次操作晶體管821、823和825的電壓。隨后，緩沖器831將充電電壓與端子s1h的電壓的相加電壓輸出到端子g1h。隨后，緩沖器833將充電電壓與端子s2h的電壓的相加電壓輸出到端子g2h。隨后，緩沖器833將充電電壓與端子s3h的電壓的相加電壓輸出到端子g3h。這樣，端子s1h、s2h和s3h的電位必須在給定間隔等于接地的電位，以便對各個電容器充電。如果電容器未被充分地充電，則晶體管821、823和825不能被導通，并且，結果，不能正常地對三相線圈811、813和815饋送功率，導致馬達不能轉動。
具體地，該電路以下面的方式操作當在功率饋送器820中預備的晶體管821、823和825處于截止狀態(tài)時，晶體管822、824和826導通，由此，端子s1h、s2h和s3h被強制變?yōu)榻拥仉娢?。然而，在此操作中，由于驅動線圈811、813和815通過晶體管822、824和826而彼此耦接，所以，馬達處于制動狀態(tài)。此制動狀態(tài)在常規(guī)驅動中不會出問題，然而，在減小馬達速度的情況中，由于制動狀態(tài)而使得該速度迅速減小，由此產生引起噪聲的大振動。
在日本專利申請未審查公開第2002-27777號中公開了另一種傳統(tǒng)的馬達驅動設備。此馬達驅動設備以下面的方式來控制馬達的轉矩公開了減小馬達的振動和噪聲的方法。在改變馬達的目標速度時，暫時使轉矩模式的轉矩補償量的寬度變得比給定值窄，并且，在達到目標速度、且經過了給定時間之后，將轉矩補償量恢復為給定值。
前述傳統(tǒng)的馬達驅動設備通過上面討論的方法，可在操作期間減小馬達的振動和噪聲。然而，此方法需要用于使轉矩模式的轉矩補償量的寬度變得比給定值窄、并且在達到目標速度且經過了給定時間之后將其恢復為給定值的復雜的電路。此方法還涉及復雜的控制。
在馬達減速時，所述振動可與采用該馬達的裝置發(fā)生共振，或者，該馬達的振動傳動到該裝置，并引起該裝置振動，導致該操作可能會阻止整體裝置的性能和質量改進。

發(fā)明內容
本發(fā)明涉及上面討論的問題，并且目的在于提供一種簡單結構的馬達驅動設備，其可抑制在驅動馬達時生成的振動和噪聲。
本發(fā)明的馬達驅動設備包括以下組件(a)馬達，包括三相驅動線圈；(b)功率饋送器，用于將功率饋送到該驅動線圈；以及(c)功率饋送控制器，用于控制由功率饋送器施加到該驅動線圈的功率饋送方法，并包括以下控制步驟在第一饋送周期，即，從馬達停止狀態(tài)開始、并且在以給定速度驅動馬達時結束期間，通過導通或截止被置于功率饋送器中的晶體管，而將在將電壓施加到驅動線圈時的各個線圈的電位控制為電源電壓電位或接地電位中的任一個，以及在第二饋送周期，即，以高于給定值的速度驅動馬達期間，通過截止被置于功率饋送器中的晶體管，而將在將電壓施加到驅動線圈時的各個線圈的電位控制為電源電壓電位的電位、或者使驅動線圈開路。
此結構允許在本質上減小馬達在操作中的振動和噪聲。


圖1示出了根據本發(fā)明的第一示范實施例的馬達驅動設備的電路圖；
圖2圖解了圖1中示出的馬達驅動設備的操作；圖3示出了包括寬角功率饋送信號生成器的馬達驅動設備的電路圖；圖4圖解了圖3中示出的馬達驅動設備中的寬角功率饋送信號生成器的操作；圖5圖解了在圖3中示出的馬達驅動設備中如何輸出重疊周期檢測信號OL；圖6示出了饋送給在圖3中示出的馬達驅動設備中的各個相位線圈端子的波形；圖7示出了饋送給在圖3中示出的馬達驅動設備中的各個相位線圈的波形；圖8示出了根據本發(fā)明的第二示范實施例的馬達驅動設備的電路圖；圖9A和圖9B圖解了圖8中示出的馬達驅動設備的操作；圖10A和圖10B圖解了根據本發(fā)明的第三示范實施例的裝置(空調機)的結構；圖11圖解了根據本發(fā)明的第三示范實施例的裝置(熱水供應機)的結構；圖12圖解了根據本發(fā)明的第三示范實施例的裝置(空氣過濾器)的結構；圖13圖解了根據本發(fā)明的第三示范實施例的裝置(打印機)的結構；圖14圖解了根據本發(fā)明的第三示范實施例的裝置(復印機)的結構；圖15圖解了根據本發(fā)明的第三示范實施例的裝置(光學介質裝置)的結構；圖16圖解了根據本發(fā)明的第三示范實施例的裝置(硬盤裝置)的結構；圖17示出了傳統(tǒng)的馬達驅動設備的電路圖；和圖18圖解了圖17中示出的驅動設備的操作。
具體實施例方式
下文中，通過參照附圖來說明本發(fā)明的示范實施例。
示范實施例1圖1示出了根據本發(fā)明的第一示范實施例的馬達驅動設備的電路圖，而圖2圖解了圖1中示出的馬達驅動設備的操作。
在此實施例中，說明了下面的情況在第一和第二饋送周期期間，通過具有120度電角度的矩形饋送波形來給三相驅動線圈饋送功率。
在圖1中，馬達10包括三相驅動線圈，即，U相位線圈11、V相位線圈13和W相位線圈15，并且，那些線圈以下面的方式而被連接到功率饋送器20。饋送器20通過三個場效應晶體管(FET)21、23和25而形成上臂，并通過FET 22、24和26而形成下臂。U相位線圈11的第一端子被連接到FET21和22的連接點。V相位線圈13的第一端子被連接到FET 23和24的連接點。W相位線圈15的第一端子被連接到FET 25和26的連接點。三相線圈的各個第二端子被相互連接，由此形成中性點N。
dc電源(未示出，并且電源電壓為Vdc)的正饋送端子分別被耦接到形成饋送器20的上臂的晶體管，而dc電源(未示出)的負饋送端子被耦接到地。形成饋送器20的下臂的晶體管也被耦接到地。此電路結構允許dc電源通過形成饋送器20的上臂的一組晶體管、以及形成饋送器20的下臂的另一組晶體管而對三相線圈供電。
位置檢測器101、103和105由霍爾元件或霍爾IC構成，并檢測原動機(mover)相對于每個相位線圈11、13和15的位置(未示出該原動機。其為直線型馬達(linear type motor)的元件，并對應于旋轉馬達的轉子，下文中使用“轉子”來替代“原動機”)。饋送信號生成器90從檢測器101、103和105接收位置檢測信號Hu、Hv和Hw，并將如圖2所示的信號UH0、UL0、VH0、VL0、WH0和WL0輸出到PWM調制器40。在這些信號處于電平“H”時，構成饋送器20的晶體管21、22、23、24、25和26被導通，并且，相反，在這些信號處于電平“L”時，那些晶體管被截止。信號UH0、VH0和WH0彼此具有120度電角度的相位差。信號UL0、VL0和WL0也彼此具有120度電角度的相位差。
饋送信號生成器90還與速度檢測器70連接，以便該生成器90在第一饋送周期期間(即，從馬達停止狀態(tài)到給定速度狀態(tài))輸出在圖2中的左側示出的第一饋送波形，而在第二饋送周期期間，即在基于從檢測器70提供的饋送周期檢測信號OL1而以高于給定速度的速度驅動馬達時，輸出在圖2中的右側示出的第二饋送波形。
PWM調制器40具有“與”門41、43和45。PWM調制器40還具有一端反相輸入的“與”門42、44和46。門41、43和45的各個第一輸入端子接收信號UH0、VH0和WH0。門41、43和45的各個第二輸入端子被共同相互連接，并還被耦接到比較器50的輸出端子。門42、44和46的各個第一輸入端子接收信號UL0、VL0和WL0。門42、44和46的各個第二輸入端子(即，反相輸入端子)被分別耦接到門41、43和45的輸出端子。比較器50將速度指示信號S的電壓與從三角波振蕩器47提供的三角波信號CY相比較。同時，三角波信號CY為脈寬調制的載波信號，并且，其頻率范圍為從幾kHz到幾百kHz，其比信號S的頻率范圍更高。
門驅動器30具有緩沖器31、32、33、34、35和36。緩沖器31、33和35分別從門41、43和45接收輸出信號G1H、G2H和G3H。緩沖器32、34和36分別從門42、44和46接收信號G1L、G2L和G3L。
緩沖器31、32、33、34、35和36將信號g1h、g1L、g2h、g2L、g3h和g3L從輸出端子輸出到晶體管21、22、23、24、25和26的各個柵極。
緩沖器31、33和35的各自的另一個輸出端子(輸出信號s1h、s2h和s3h)被耦接到晶體管21和22的連接點、晶體管23和24的連接點、以及晶體管25和26的連接點。
控制由饋送器20完成的對三相驅動線圈11、13和15的功率饋送的方法的功率饋送控制器100包括位置檢測器101、103和105、速度檢測器107、饋送信號生成器90、PWM調制器40、以及門驅動器30。
通過參照圖2來說明根據第一實施例的前述馬達驅動設備的操作，圖2圖解了饋送控制器100的操作。如圖2的時序圖所示，位置檢測信號Hu、Hv和Hw彼此具有120度電角度的相位差。
饋送信號生成器90基于圖2中示出的時序圖，通過使用信號Hu、Hv和Hw而生成饋送波形信號UH0、UL0、VH0、VL0、WH0和WL0。將那些信號UH0、UL0、VH0、VL0、WH0和WL0經由PWM調制器40和門驅動器30而提供到功率饋送器20，從而驅動馬達10。在驅動馬達10時，在從馬達停止狀態(tài)開始直到以給定速度驅動馬達結束的第一饋送周期期間，饋送控制器100進行控制，使得如圖2的左側中所示，在120度電角度的饋送周期中對三相驅動線圈的端子U、V和W進行饋送。
在此情況中，將信號G1H、G1L、G2H、G2L、G3H和G3L經由對應的緩沖器31、32、33、34、35和36而提供到對應的晶體管21、22、23、24、25和26。在120度的饋送周期期間，晶體管21、23和25被導通或被截止，而晶體管22、24和26被截止或被導通?？刂聘鱾€驅動線圈的端子U、V、W，使得它們的電位變?yōu)殡娫措妷弘娢换蚪拥仉娢恢械囊粋€。
更具體地，在信號G1H處于電平“H”時，使信號G1H經過緩沖器31而形成的信號“g1h”也轉為電平“H”。此時，信號G1L處于電平“L”，而使信號G1L經過緩沖器32而形成的信號“g1L”也轉為電平“L”。在此狀態(tài)下，晶體管21被導通，而晶體管22被截止，使得驅動線圈的端子U具有基本上等于電源電壓Vdc的電位的電位。實際上，驅動線圈端子U具有電源電壓Vdc減去與晶體管21的源極和漏極之間的導通電壓量相對應的壓降的電位。相對于電源電壓Vdc，源極和漏極之間的此導通電壓小到可以忽略不計。還可將前述操作應用于驅動線圈端子V和W。因此，在后面論述的權利要求中，使用下面的表述“將各個線圈的電位設置為等于電源電壓電位”。
相反，在信號G1H處于電平“L”時，使信號G1H經過緩沖器31而形成的信號“g1h”也轉為電平“L”。此刻，信號G1L處于電平“H”，而使信號G1L經過緩沖器32而形成的信號“g1L”也轉為電平“H”。在此狀態(tài)下，晶體管21被截止，而晶體管22被導通，使得驅動線圈端子U具有基本上等于接地電位的電位。實際上，驅動線圈端子U具有電源電壓Vdc加上與晶體管22的源極和漏極之間的導通電壓量的電位。相對于電源電壓Vdc，源極和漏極之間的此導通電壓小到可以忽略不計。還可將前述操作應用于驅動線圈端子V和W。因此，在后面論述的權利要求中，使用下面的表述“將各個線圈的電位設置為等于接地電位”。
以類似方式，在信號G2H處于電平“H”時，使信號G2H經過緩沖器33而形成的信號“g2h”也轉為電平“H”。此時，信號G2L處于電平“L”，而使信號G2L經過緩沖器34而形成的信號“g2L”也轉為電平“L”。在此狀態(tài)下，晶體管23被導通，而晶體管24被截止，使得驅動線圈的端子V具有基本上等于電源電壓Vdc的電位的電位。相反，在信號G2H處于電平“L”時，使信號G2H經過緩沖器33而形成的信號“g2h”也轉為電平“L”。此刻，信號G2L處于電平“H”，而使信號G2L經過緩沖器34而形成的信號“g2L”也轉為電平“H”。在此狀態(tài)下，晶體管23被截止，而晶體管24被導通，使得驅動線圈端子V具有基本上等于接地電位的電位。
以類似方式，在信號G3H處于電平“H”時，使信號G3H經過緩沖器35而形成的信號“g3h”也轉為電平“H”。此時，信號G3L處于電平“L”，而使信號G3L經過緩沖器36而形成的信號“g3L”也轉為電平“L”。在此狀態(tài)下，晶體管25被導通，而晶體管26被截止，使得驅動線圈的端子W具有基本上等于電源電壓Vdc的電位的電位。相反，在信號G3H處于電平“L”時，使信號G3H經過緩沖器35而形成的信號“g3h”也轉為電平“L”。此刻，信號G3L處于電平“H”，而使信號G3L經過緩沖器36而形成的信號“g3L”也轉為電平“H”。在此狀態(tài)下，晶體管25被截止，而晶體管26被導通，使得驅動線圈端子W具有基本上等于接地電位的電位。
更具體地，端子s1h、s2h和s3h與各個電容器(未示出)的第一端子耦接。各個電容器的第二端子經由由電阻器以及除了dc電源Vdc之外的另一個dc電源構成的串聯(lián)電路(未示出)而被耦接到地。此電路形成用于對各個電容器充電的電容器充電電路。在端子s1h、s2h或s3h變?yōu)榈扔诮拥仉娢粫r，此充電電路通過足以操作晶體管21、23或25的電位來對各個電容器充電。隨后，在信號G1H、G2H或G3H轉變?yōu)殡娖健癏”時，在端子g1h和s1h、端子g2h和s2h、或端子g3h和s3h之間施加充電電壓，由此導通晶體管21、23或25。
如上面所討論的，在來自緩沖器31、33和35的輸出不斷改變電平“H”和電平“L”時，緩沖器32、34和36以與來自緩沖器31、33和35的輸出相對應的順序交替地不斷輸出電平“L”和電平“H”。由此，晶體管22、24和26在規(guī)則間隔導通，使得端子s1h、s2h和s3h有規(guī)律地變?yōu)榻拥仉娢弧＝Y果，緩沖器的功能被不斷保持。
接下來，在第二饋送周期期間，即以高于給定速度的速度來驅動馬達，如圖2的右側中所示，饋送控制器100控制對馬達10的三相驅動線圈端子U、V和W的功率饋送。將信號G1H、G1L G2H、G2L、G3H和G3L經由對應的緩沖器31、32、33、34、35和36而提供到對應的晶體管21、22、23、24、25和26。在120度電角度的饋送周期期間，晶體管21、23和25被導通或截止，而晶體管22、24和26被截止?？刂聘鱾€驅動線圈的端子U、V、W，使得它們的電位變?yōu)殡娫措妷弘娢换蚨俗娱_路中的任一個。
更具體地，在信號G1H處于電平“H”時，使信號G1H經過緩沖器31而形成的信號“g1h”也轉為電平“H”。此時，信號G1L處于電平“L”，而使信號G1L經過緩沖器32而形成的信號“g1L”也轉為電平“L”。在此狀態(tài)下，晶體管21被導通，而晶體管22被截止，使得驅動線圈的端子U具有基本上等于電源電壓Vdc的電位的電位。另一方面，在信號G1H處于電平“L”時，使信號G1H經過緩沖器31而形成的信號“g1h”也轉為電平“L”。此刻，信號G1L保持為電平“L”，而使信號G1L經過緩沖器32而形成的信號“g1L”也保持為電平“L”。在此狀態(tài)下，晶體管21和22被截止，使得驅動線圈端子U為開路。
以類似方式，在信號G2H處于電平“H”時，使信號G2H經過緩沖器33而形成的信號“g2h”也轉為電平“H”。此時，信號G2L處于電平“L”，而使信號G2L經過緩沖器34而形成的信號“g2L”也轉為電平“L”。在此狀態(tài)下，晶體管23被導通，而晶體管24被截止，使得驅動線圈的端子V具有基本上等于電源電壓Vdc的電位的電位。另一方面，在信號G2H處于電平“L”時，使信號G2H經過緩沖器33而形成的信號“g2h”也轉為電平“L”。此刻，信號G2L保持為電平“L”，而使信號G2L經過緩沖器34而形成的信號“g2L”也保持為電平“H”。在此狀態(tài)下，晶體管23和24被截止，使得驅動線圈端子V為開路。
以類似方式，在信號G3H處于電平“H”時，使信號G3H經過緩沖器35而形成的信號“g3h”也轉為電平“H”。此時，信號G3L處于電平“L”，而使信號G3L經過緩沖器36而形成的信號“g3L”也轉為電平“L”。在此狀態(tài)下，晶體管25被導通，而晶體管26被截止，使得驅動線圈的端子W具有基本上等于電源電壓Vdc的電位的電位。另一方面，在信號G3H處于電平“L”時，使信號G3H經過緩沖器35而形成的信號“g3h”也轉為電平“L”。此刻，信號G3L保持為電平“L”，而使信號G3L經過緩沖器36而形成的信號“g3L”也保持為電平“L”。在此狀態(tài)下，晶體管25和26被截止，使得驅動線圈端子W為開路。
在圖2中，x軸表示電角度，使得在第一饋送周期中的120度的饋送周期等于在第二饋送周期中的該周期；然而，第二饋送周期具有比第一饋送周期中的速度高的速度。由此，第二周期中的該饋送周期在時間方面短于第一周期中的饋送周期。因此，在第二饋送周期中，以如圖2的右側中所示的、比第一饋送周期短的間隔、通過導通信號G1L、G2L和G3L而以短間隔有規(guī)律地導通晶體管22、24和26。隨后，分別耦接到端子s1h、s2h和s3h的電容器(未示出)以短間隔而有規(guī)律地被充電，使得所述電容器從來不會放電，而保持必要的電壓。由此，在下次導通晶體管21、23和25時，緩沖器31從端子g1h輸出充電電壓加上端子s1h上的電壓。以類似方式，緩沖器33從端子g2h輸出充電電壓加上端子s2h上的電壓，而緩沖器35從端子g3h輸出充電電壓加上端子s3h上的電壓。由此，緩沖器31、33、35保持足夠用于輸出信號g1h、g2h和g3h的信號電壓的電壓，以便它們可維持緩沖器的功能。
不需要象傳統(tǒng)設備所做的那樣使端子s1h、s2h和s3h強制等于接地電位。換句話說，在晶體管21、23和25被截止時，停止從那些晶體管提供電流；然而，由于線圈的特性，流過線圈的電流趨向保持流動。此電流流動使以并聯(lián)方式與晶體管22、24和26耦接、并且其陽極耦接到地的二極管(未示出)導通，由此使電流通過驅動線圈。所述二極管的導通使三相驅動線圈U、V和W具有接地電位，使得端子s1h、s2h和s3h也具有接地電位。結果，緩沖器可保持它們的功能。
因此，在第二饋送周期中，由于三相驅動線圈U、V和W并未象傳統(tǒng)設備所做的那樣相互耦接，所以，即使馬達減速，該馬達也不會落入制動狀態(tài)，并且，該速度將不會迅速減小。結果，該馬達有利地以較低噪聲、且具有較小振動地工作。
可通過硬件(如模擬電路或數字電路)、或通過使用微處理器或數字信號處理器的軟件，而實現(xiàn)在此第一實施例中完成的各種信號處理。自不必說，還可以IC或LSI的形式來實現(xiàn)該信號處理。
由馬達驅動設備來驅動本發(fā)明的馬達，并且，根據上面討論的第一示范實施例的馬達驅動設備可被用作該馬達驅動設備。馬達驅動設備的使用允許本發(fā)明的馬達有利地以較低噪聲、且具有較小振動地工作。本發(fā)明的裝置采用由馬達驅動設備驅動的馬達。根據本發(fā)明的第一實施例的馬達驅動設備可被用作此馬達驅動設備。馬達驅動設備的使用允許本發(fā)明的裝置有利地以較低噪聲、且具有較小振動地工作。
示范實施例2圖3示出了包括寬角饋送信號生成器的馬達驅動設備的電路圖。圖4圖解了圖3中示出的馬達驅動設備中的寬角饋送信號生成器的操作。圖5圖解了在圖3中示出的馬達驅動設備中如何輸出重疊周期檢測信號OL。圖6示出了饋送給在圖3中示出的馬達驅動設備中的各個相位線圈端子的波形。圖7示出了饋送給在圖3中示出的馬達驅動設備中的各個相位線圈的波形。圖8示出了根據本發(fā)明的第二示范實施例的馬達驅動設備的電路圖。圖9A和圖9B示出了圖8中示出的馬達驅動設備的操作。
在描述根據第二實施例的馬達驅動設備之前，首先描述包括寬角饋送信號生成器的馬達驅動設備。在此描述中，要由150度電角度的寬角饋送波形來饋送給三相驅動線圈。
在圖3中，以下面的方式將三相驅動線圈(即，U相位線圈11、V相位線圈13、W相位線圈15)連接到功率饋送器220。饋送器220通過三個場效應晶體管(FET)221、223和225而形成上臂，并通過FET 222、224和226而形成下臂。U相位線圈11的第一端子被連接到FET 221和222的連接點。V相位線圈13的第一端子被連接到FET 223和224的連接點。W相位線圈15的第一端子被連接到FET 225和226的連接點。三相線圈的各個第二端子被相互連接，由此形成中性點N。
dc電源(未示出)將其輸出電壓Vdc施加到饋送器220，并經由饋送器220而對三相線圈供電。
位置檢測器101、103和105由霍爾元件或霍爾IC構成，并檢測原動機相對于每個相位線圈11、13和15的位置(未示出該原動機。其為直線型馬達的元件，并對應于旋轉馬達的轉子，下文中使用“轉子”來替代“原動機”)。寬角饋送信號生成器290從檢測器101、103和105接收位置檢測信號Hu、Hv和Hw，并輸出信號UH0、UL0、VH0、VL0、WH0和WL0。如圖4所示，在150度電角度期間，這些信號處于電平“H”。在這些信號處于電平“H”時，構成饋送器220的晶體管221、222、223、224、225和226被導通，并且，相反，在這些信號處于電平“L”時，那些晶體管被截止。信號UH0和UL0在30度內具有共同的電平“L”的周期。它們在150度電角度中呈現(xiàn)互補關系，以便處于電平“H”。信號VH0和VL0、信號WH0和WL0具有與信號UH0和UL0相同的關系。此外，信號UH0、VH0和WH0彼此具有120度電角度的相位差。信號UL0、VL0和WL0也彼此具有120度電角度的相位差。
PWM調制器240具有“與”門241、243和245。這些門的各個第一輸入端子接收信號UH0、VH0和WH0。這些門的各個第二輸入端子被共同相互連接，并還被耦接到比較器250的輸出端子，比較器250將信號L0的電壓與從三角波振蕩器247提供的三角波信號CY相比較。基于從速度設置器260提供的速度指示信號S而提供信號L0。同時，三角波信號CY為脈寬調制的載波信號，并且，其頻率范圍為從幾kHz到幾百kHz，其比信號S或信號L0的頻率范圍更高。
由選擇器280通過選擇第一值L1或第二值L2中的一個而得到信號L0，基于從速度設置器260提供的信號S而產生所述第一值L1和第二值L2兩者。通過從寬角饋送信號生成器290提供的重疊周期檢測信號OL而確定此選擇。
通過由電阻器271和272構成的電平設置器270來劃分信號，而得到第一值L1。直接從信號S得到第二值L2。將電阻器271和272的值設置為使得L1對L2的比為sin(π/3)∶1(約為0.866∶1)。
門驅動器230具有緩沖器231、232、233、234、235和236。緩沖器231、233和235分別從門241、243和245接收輸出信號G1H、G2H和G3H。緩沖器232、234和236分別從寬角饋送信號生成器290接收信號UL0、VL0和WL0。那些緩沖器中的每一個將信號輸出到晶體管221、222、223、224、225和226的各個柵極。
上面討論的元件220、230、240、290、101、103和105構成寬角功率饋送設備201。上面討論的元件247、250、260、270和280構成饋送量控制器202。
通過參照圖4至圖7來說明根據第二實施例的馬達驅動設備的操作。圖4圖解了寬角饋送信號生成器290的操作。如圖4所示，生成器290輸出在150度電角度中處于電平“H”的信號UH0、UL0、VH0、VL0、WH0和WL0。基于從各個位置檢測器101、103和105提供的位置檢測信號Hu、Hv、和Hw而產生這些信號。
通常，信號Hu、Hv、Hw彼此具有120度電角度的相位差。因此，如果在理論上混合這些信號，則不可能生成在150度中處于電平“H”的信號。然而，例如，測量信號Hu、Hv、和Hw中的至少一個(例如，信號Hu)的一個周期，隨后以每15度電角度的間隔來劃分所述一個周期。如果信號Hu經過了這些過程，則可產生被提供有這種電插值(electrical interpolation)的信號Hcl。隨后，利用信號Hcl來產生在150度電角度中處于電平“H”的信號UH0、UL0、VH0、VL0、WH0和WL0。圖4示出了此操作的時序圖。
自不必說，可利用并混合所有信號Hu、Hv、和Hw，以便得到具有更高頻率的復合信號?？墒褂么诵盘柕囊粋€周期。然而，在考慮到安裝檢測器101、103和105的機械精度，絕對或相對精度中的任意一個時，使用三個信號中的一個信號是更為實際的。不總是以每15度電角度的間隔來劃分一個周期，可以更小的間隔來劃分它。在此第二實施例中，對信號Hu提供以每15度的間隔進行的劃分的電插值，由此產生信號Hcl。
在通過根據圖4中示出的時序圖而產生的信號UH0、UL0、VH0、VL0、WH0和WL0來驅動馬達10時，在下面的條件下，給各個三相線圈的端子U、V和W饋送功率(a)彼此有120度電角度的相位差；以及(b)在150度中饋送(施加電壓)和在30度中暫停的周期。
在進行這種饋送時，以30度相位差的間隔、在30度電角度中，依次產生相鄰的兩個相位線圈處于相同的饋送條件(以正饋送方向或負饋送方向而對相鄰的相位線圈兩者進行饋送)的重疊周期。如圖5所示，在這些重疊周期期間，重疊周期檢測信號OL處于電平“H”。
在此第二實施例中，當信號OL處于電平H時，通過電平設置器270和選擇器280的操作，從速度設置器260提供的信號S被乘以sin(π/3)(約為0.866)，并成為被視作信號L0的第一值L1。隨后基于值L1而對信號L0進行PWM調制。在重疊周期之外的周期期間，信號OL處于電平L。在信號OL處于電平L的期間，將本身是信號S的第二值L2視為信號L0，并基于值L2而對其進行PWM調制。
結果，對馬達10的各個相位線圈的每個端子U、V和W饋送功率繪出了如圖6所示的波形。在150度饋送周期中，在重疊周期期間比在非重疊周期期間饋送稍小的功率(sin(π/3)，(約為0.866))。
在通過這種饋送波形來驅動線圈端子U、V和W時，在各個相位線圈11、13和15的中性點N處呈現(xiàn)出圖7中示出的波形(N)。此時，根據中性點N與各個線圈端子U、V和W之間的電壓差，而對這些各個相位線圈進行饋送。例如，根據圖7中示出的信號U-N的波形來對U相位線圈11進行饋送。
此信號U-N逐步采用下面的值，并且，這些值為近似值、并沿著正弦波信號 其中，θ＝nπ/6，n為整數。這些值如下“-(2/3)sin(π/3)”、“-(1/2)”、“-(1/3)sin(π/3)”、“0(無饋送)”、“(1/3)sin(π/3)”、“(1/2)”、以及“(2/3)sin(π/3)”。
信號U-N逐步采用這些值的原因在于通過重疊周期檢測信號OL，來切換在其比例被設置為“sin(π/3)∶1”的第一值L1和第二值L2之中的選擇，由此對各個相位線圈饋送功率。
對V相位線圈13、和W相位線圈15提供類似操作。盡管未在圖中示出它們，但信號V-N和W-N采用沿正弦波信號的值、以及階狀波形的形狀。在由這種饋送波形來驅動每個相位線圈時，可將轉矩脈動(torque ripple)抑制為與由正弦波驅動時的轉矩脈動相同的低電平。
寬角饋送信號生成器290通過使用根據圖4中示出的時序圖的信號Hu、Hv和Hw而產生饋送波形信號UH0、UL0、VH0、VL0、WH0和WL0。將那些信號UH0、UL0、VH0、VL0、WH0和WL0經由PWM調制器240和門驅動器230而提供到功率饋送器220，由此驅動馬達10。
在下文中，基于包括前述寬角饋送信號生成器的馬達驅動設備而說明根據第二示范實施例的馬達驅動設備。
圖8示出了根據本發(fā)明的第二實施例的馬達驅動設備的電路圖。根據第二實施例的馬達驅動設備與圖3中示出的馬達驅動設備在兩點上有所不同，并且，所述兩點中的一個為PWM調制器的結構。根據第二實施例的馬達驅動設備的PWM調制器248具有下面的結構PWM調制器248具有“與”門241、243和245。PWM調制器248還具有一端反相輸入的“與”門242、244和246。門241、243和245的各個第一輸入端子接收信號UH0、VH0和WH0。門241、243和245的各個第二輸入端子被共同相互連接，并還被耦接到比較器250的輸出端子。門242、244和246的各個第一輸入端子接收信號UL0、VL0和WL0。門242、244和246的各個第二輸入端子(即，反相輸入端子)被分別耦接到門241、243和245的輸出端子。
門驅動器230具有緩沖器231、232、233、234、235和236。緩沖器231、233和235分別從門241、243和245接收輸出信號G1H、G2H和G3H。緩沖器232、234和236分別從門242、244和246接收信號G1L、G2L和G3L。
根據第二實施例的馬達驅動設備與圖3中示出的馬達驅動設備之間的另一個不同點為下面這一點速度檢測器275將信號OL1輸出到寬角饋送信號生成器290。檢測器275檢測馬達在操作中的速度。生成器290可識別出設置為第一饋送周期和第二饋送周期之間的閾值的速度。生成器290分別在第一饋送周期中和在第二饋送周期中輸出不同的信號波形。更具體地，輸出信號UH0、UL0、VH0、VL0、WH0和WL0在第一饋送周期期間采用圖9A中示出的波形，而在第二饋送周期期間采用圖9B中示出的波形。與圖3中示出的電路圖相比，其它結構保持不變。
下文中，通過參照圖9A和9B而說明根據第二示范實施例的前述馬達驅動設備的操作，圖9A和圖9B圖解了功率饋送器200的操作。
首先，圖9A中示出的時序圖示出了第一饋送周期，即從馬達停止狀態(tài)開始直到以給定速度驅動馬達結束。在圖9A中，在150度電角度的饋送周期期間，晶體管221、222、223、224、225和226導通或截止。響應于那些導通(ON)或截止(OFF)，將各個驅動線圈端子U、V和W控制為電源電壓電位或接地電位。
更具體地，在信號G1H處于電平“H”時，使信號G1H經過緩沖器231而形成的信號“g1h”也轉為電平“H”。此時，信號G1L處于電平“L”，而使信號G1L經過緩沖器232而形成的信號“g1L”也轉為電平“L”。在此狀態(tài)下，晶體管221被導通，而晶體管222被截止，使得驅動線圈的端子U具有基本上等于電源電壓Vdc的電位的電位。實際上，驅動線圈端子U具有電源電壓Vdc減去與晶體管221的源極和漏極之間的導通電壓量相對應的壓降的電位。相對于電源電壓Vdc，源極和漏極之間的此導通電壓小到可以忽略不計。還可將前述操作應用于驅動線圈端子V和W。因此，在后面論述的權利要求中，使用下面的表述“將各個線圈的電位設置為等于電源電壓電位”。
相反，在信號G1H處于電平“L”時，使信號G1H經過緩沖器231而形成的信號“g1h”也轉為電平“L”。此刻，信號G1L處于電平“H”，而使信號G1L經過緩沖器232而形成的信號“g1L”也轉為電平“H”。在此狀態(tài)下，晶體管221被截止，而晶體管222被導通，使得驅動線圈的端子U具有基本上等于接地電位的電位。實際上，驅動線圈端子U具有電源電壓Vdc加上晶體管222的源極和漏極之間的導通電壓量的電位。相對于電源電壓Vdc，源極和漏極之間的此導通電壓小到可以忽略不計。還可將前述操作應用于驅動線圈端子V和W。因此，在后面論述的權利要求中，使用下面的表述“將各個線圈端子的電位設置為等于接地電位”。
以類似方式，在信號G2H處于電平“H”時，使信號G2H經過緩沖器233而形成的信號“g2h”也轉為電平“H”。此時，信號G2L處于電平“L”，而使信號G2L經過緩沖器234而形成的信號“g2L”也轉為電平“L”。在此狀態(tài)下，晶體管223被導通，而晶體管224被截止，使得驅動線圈的端子V具有基本上等于電源電壓Vdc的電位。相反，在信號G2H處于電平“L”時，使信號G2H經過緩沖器233而形成的信號“g2h”也轉為電平“L”。此刻，信號G2L處于電平“H”，而使信號G2L經過緩沖器234而形成的信號“g2L”也轉為電平“H”。在此狀態(tài)下，晶體管223被截止，而晶體管224被導通，使得驅動線圈端子V具有基本上等于接地電位的電位。
以類似方式，在信號G3H處于電平“H”時，使信號G3H經過緩沖器235而形成的信號“g3h”也轉為電平“H”。此時，信號G3L處于電平“L”，而使信號G3L經過緩沖器236而形成的信號“g3L”也轉為電平“L”。在此狀態(tài)下，晶體管225被導通，而晶體管226被截止，使得驅動線圈的端子W具有基本上等于電源電壓Vdc的電位的電位。相反，在信號G3H處于電平“L”時，使信號G3H經過緩沖器235而形成的信號“g3h”也轉為電平“L”。此刻，信號G3L處于電平“H”，而使信號G3L經過緩沖器236而形成的信號“g3L”也轉為電平“H”。在此狀態(tài)下，晶體管225被截止，而晶體管226被導通，使得驅動線圈端子W具有基本上等于接地電位的電位。
如上面所討論的，當來自緩沖器231、233和235的輸出不斷改變電平“H”和電平“L”時，緩沖器232、234和236以與來自緩沖器231、233和235的輸出相對應的順序交替地不斷輸出電平“L”和電平“H”。由此，晶體管222、224和226在規(guī)則間隔導通，使得端子s1h、s2h和s3h有規(guī)律地變?yōu)榻拥仉娢?。結果，緩沖器的功能被不斷保持。
接下來，在第二饋送周期，即以高于給定速度的速度來驅動馬達期間，如圖9B所示，饋送控制器200控制對馬達10的三相驅動線圈端子U、V和W的功率饋送。將信號G1H、G1L、G2H、G2L、G3H和G3L經由對應的緩沖器231、232、233、234、235和236而提供到對應的晶體管221、222、223、224、225和226。在150度電角度的饋送周期期間，晶體管221、223和225被導通或截止，而晶體管222、224和226被截止?？刂聘鱾€驅動線圈的端子U、V、W，使得它們的電位變?yōu)殡娫措妷弘娢弧⒒蚨俗娱_路。
更具體地，在信號G1H處于電平“H”時，使信號G1H經過緩沖器231而形成的信號“g1h”也轉為電平“H”。此時，信號G1L處于電平“L”，而使信號G1L經過緩沖器232而形成的信號“g1L”也轉為電平“L”。在此狀態(tài)下，晶體管221被導通，而晶體管222被截止，使得驅動線圈的端子U具有基本上等于電源電壓Vdc的電位的電位。另一方面，在信號G1H處于電平“L”時，使信號G1H經過緩沖器231而形成的信號“g1h”也轉為電平“L”。此刻，信號G1L保持為電平“L”，而使信號G1L經過緩沖器232而形成的信號“g1L”也保持為電平“L”。在此狀態(tài)下，晶體管221和222被截止，使得驅動線圈端子U為開路。
以類似方式，在信號G2H處于電平“H”時，使信號G2H經過緩沖器233而形成的信號“g2h”也轉為電平“H”。此時，信號G2L處于電平“L”，而使信號G2L經過緩沖器234而形成的信號“g2L”也轉為電平“L”。在此狀態(tài)下，晶體管223被導通，而晶體管224被截止，使得驅動線圈的端子V具有基本上等于電源電壓Vdc的電位的電位。另一方面，在信號G2H處于電平“L”時，使信號G2H經過緩沖器233而形成的信號“g2h”也轉為電平“L”。此刻，信號G2L保持為電平“L”，而使信號G2L經過緩沖器234而形成的信號“g2L”也保持為電平“H”。在此狀態(tài)下，晶體管223和224被截止，使得驅動線圈端子V為開路。
以類似方式，在信號G3H處于電平“H”時，使信號G3H經過緩沖器235而形成的信號“g3h”也轉為電平“H”。此時，信號G3L處于電平“L”，而使信號G3L經過緩沖器236而形成的信號“g3L”也轉為電平“L”。在此狀態(tài)下，晶體管225被導通，而晶體管226被截止，使得驅動線圈的端子W具有基本上等于電源電壓Vdc的電位的電位。另一方面，在信號G3H處于電平“L”時，使信號G3H經過緩沖器235而形成的信號“g3h”也轉為電平“L”。此刻，信號G3L保持為電平“L”，而使信號G3L經過緩沖器236而形成的信號“g3L”也保持為電平“L”。在此狀態(tài)下，晶體管225和226被截止，使得驅動線圈端子W為開路。
在圖9A和9B中，x軸表示電角度，使得在第一饋送周期中的150度的饋送周期中的饋送周期等于在第二饋送周期中的該周期；然而，第二饋送周期具有比第一饋送周期中的速度高的速度。由此，第二周期中的150度的饋送周期在時間方面短于第一周期中的該饋送周期。因此，在第二饋送周期中，以如圖9所示的間隔通過所述晶體管的導通信號G1L、G2L和G3L來維持緩沖器功能。不需要象傳統(tǒng)設備所做的那樣使端子s1h、s2h和s3h強制等于接地電位。因為流過驅動線圈的電流使三相驅動線圈U、V和W具有接地電位，所以，使得端子s1h、s2h和s3h也具有接地電位。結果，所述緩沖器可保持它們的功能。此機制類似于第一實施例的該機制。
在第二饋送周期中，由于三相驅動線圈U、V和W并未象傳統(tǒng)設備所做的那樣相互耦接，所以，即使馬達減速，該馬達也不會落入制動狀態(tài)，并且，該速度將不會迅速減小。結果，該馬達有利地以較低噪聲、且具有較小振動地工作。
可通過硬件(如模擬電路或數字電路)、或通過使用微處理器或數字信號處理器的軟件，而實現(xiàn)在此第一實施例中完成的各種信號處理。自不必說，還可以IC或LSI的形式來實現(xiàn)該信號處理。
由馬達驅動設備來驅動本發(fā)明的馬達，并且，根據上面討論的第二示范實施例的馬達驅動設備可被用于此馬達驅動設備。馬達驅動設備的使用允許本發(fā)明的馬達有利地以較低噪聲、且具有較小振動地工作。本發(fā)明的裝置采用由馬達驅動設備驅動的馬達。根據本發(fā)明的第二實施例的馬達驅動設備可被用作此馬達驅動設備。馬達驅動設備的使用允許本發(fā)明的裝置有利地以較低噪聲、且具有較小振動地工作。
如上面所討論的，第一實施例描述了在第一和第二饋送周期中使用120度電角度的矩形饋送波形的情況，而第二實施例描述了在第一和第二饋送周期中使用150度電角度的寬角饋送波形的情況。此外，可通過在第一和第二饋送周期期間的電壓施加波形(voltage-applied-waveform)中的、范圍從120至180度電角度的饋送角度，來實現(xiàn)與第一個第二實施例的情況的類似優(yōu)勢。
第二實施例描述了在第一和第二饋送周期兩者中使用寬角饋送波形的情況；然而，如果在第一或第二饋送周期中的任一個中使用寬角饋送波形、并且在剩下的饋送周期中使用120度電角度的饋送波形，則可獲得類似的優(yōu)勢。例如，如果考慮到諸如馬達的噪聲、振動、以及效率的所有因素，那么，要在第一饋送周期期間由120度的矩形波形驅動、而在第二饋送周期期間由150度的寬角饋送波形驅動的本發(fā)明的馬達驅動設備可為適于實際使用的優(yōu)選實施例中的一個。
示范實施例3圖10A至圖16圖解了根據本發(fā)明的第三示范實施例的裝置的結構。
圖10A和圖10B圖解了空調機的結構。圖10A示出了空調機的室內單元的示意圖。該室內單元包括馬達301，其轉動要用于吹風的交叉流動(cross-flow)風扇。馬達301具有要由根據第一或第二實施例的馬達驅動設備來驅動的結構，使得空調機的室內單元以較低噪聲、并具有較低振動地工作。
圖10B示出了空調機的室外單元的示意圖，并且，該室外單元包括馬達302，其轉動風扇。馬達302具有要由根據第一或第二實施例的馬達驅動設備來驅動的結構，使得空調機的室外單元以較低噪聲、并具有較低振動地工作。
圖11示出了熱水供應機的結構，其包括馬達303，其轉動風扇，以便吹送燃燒所需的空氣。馬達303具有要由根據第一或第二實施例的馬達驅動設備來驅動的結構，使得熱水供應機以較低噪聲、并具有較低振動地工作。
圖12示出了空氣過濾器的結構，其包括馬達304，用于轉動空氣流通扇。馬達304具有要由根據第一或第二實施例的馬達驅動設備來驅動的結構，使得空氣過濾器以較低噪聲、并具有較低振動地工作。
圖13示出了打印機的結構，其包括馬達305，用于饋送紙頁。馬達305具有要由根據第一或第二實施例的馬達驅動設備來驅動的結構，使得打印機以較低噪聲、并具有較低振動地工作。
圖14示出了復印機的結構，其包括馬達306，用于饋送紙頁。馬達306具有要由根據第一或第二實施例的馬達驅動設備來驅動的結構，使得復印機以較低噪聲、并具有較低振動地工作。
圖15示出了例如致密盤驅動裝置的光學介質裝置的結構，其包括馬達307，用于轉動光盤。馬達307具有要由根據第一或第二實施例的馬達驅動設備來驅動的結構，使得光學介質裝置以較低噪聲、并具有較低振動地工作。
圖16示出了硬盤裝置的結構，其包括馬達308，用于轉動硬盤。馬達308具有要由根據第一或第二實施例的馬達驅動設備來驅動的結構，使得硬盤裝置以較低噪聲、并具有較低振動地工作。
如上面所討論的，本發(fā)明允許馬達以較低噪聲、并具有較低振動地工作，并且，在減速時，本發(fā)明允許在本質上抑制噪聲和振動的因素，以便防止馬達急劇減速?？蓪崿F(xiàn)前述優(yōu)勢的馬達驅動設備安裝到各種裝置中，由此使該裝置以較低噪聲、并具有較低振動地工作。
工業(yè)應用性本發(fā)明公開了簡單結構的馬達驅動設備，其以較低噪聲、并具有較低振動地操作馬達。本發(fā)明涉及要由本發(fā)明的馬達驅動設備驅動的馬達，使得該馬達可以較低噪聲、并具有較低振動地工作。本發(fā)明還涉及包括要由本發(fā)明的馬達驅動設備驅動的馬達的裝置，以便可將該馬達驅動設備應用于各種裝置，使得那些裝置以較低噪聲、并具有較低振動地工作。
權利要求
1.一種馬達驅動設備，包括(a)馬達，包括三相驅動線圈；(b)功率饋送器，用于將功率饋送到所述驅動線圈；以及(c)功率饋送控制器，用于控制由所述功率饋送器將功率饋送到所述驅動線圈的方法，其中，在從馬達停止狀態(tài)開始、并且在以預定速度驅動馬達時結束的第一饋送周期期間，所述功率饋送控制器通過導通或截止在所述功率饋送器中預備的晶體管，而控制在將電壓施加到所述驅動線圈的周期中的所述各個線圈的電位被設置為等于電源電壓電位和接地電位中的一個，以及其中，在以高于預定速度的速度驅動馬達的第二饋送周期期間，所述功率饋送控制器控制在將電壓施加到所述驅動線圈的周期中的所述各個線圈的電位，使得通過截止所述晶體管而使所述驅動線圈開路，或者將所述電位設置為等于電源電壓電位。
2.如權利要求1所述的馬達驅動設備，其中，在第一饋送周期和第二饋送周期中的至少一個中使用的功率饋送角度屬于不小于120度且不大于180度的電角度。
3.如權利要求1所述的馬達驅動設備，還包括寬角功率饋送設備，用于在150度電角度的饋送周期中將功率饋送到所述驅動線圈，其中，所述寬角功率饋送設備檢測所述驅動線圈之中的相鄰驅動線圈落入同一饋送狀態(tài)的重疊周期，并且，其中，所述功率饋送器在重疊周期期間將第一量饋送到所述驅動線圈，而在重疊周期之外的周期期間將第二量饋送到所述驅動線圈。
4.如權利要求3所述的馬達驅動設備，其中，第一量對第二量的比為sin(π/3)∶1。
5.一種由馬達驅動設備驅動的馬達，所述馬達驅動設備包括(a)馬達，包括三相驅動線圈；(b)功率饋送器，用于將功率饋送到所述驅動線圈；以及(c)功率饋送控制器，用于控制由所述功率饋送器將功率饋送到所述驅動線圈的方法，其中，在從馬達停止狀態(tài)開始、并且在以預定速度驅動馬達時結束的第一饋送周期期間，所述功率饋送控制器通過導通或截止在所述功率饋送器中預備的晶體管，而控制在將電壓施加到所述驅動線圈的周期中的所述各個線圈的電位被設置為等于電源電壓電位和接地電位中的一個，以及其中，在以高于預定速度的速度驅動馬達的第二饋送周期期間，所述功率饋送控制器控制在將電壓施加到所述驅動線圈的周期中的所述各個線圈的電位，使得通過截止所述晶體管而使所述驅動線圈開路，或者將所述電位設置為等于電源電壓電位。
6.如權利要求5所述的馬達，其中，在第一饋送周期和第二饋送周期中的至少一個中使用的功率饋送角度屬于不小于120度且不大于180度的電角度。
7.如權利要求5所述的馬達，其中，所述馬達驅動設備還包括寬角功率饋送設備，用于在150度電角度的饋送周期中將功率饋送到所述驅動線圈，其中，所述寬角功率饋送設備檢測所述驅動線圈之中的相鄰驅動線圈落入同一饋送狀態(tài)的重疊周期，并且，其中，所述功率饋送器在重疊周期期間將第一量饋送到所述驅動線圈，而在重疊周期之外的周期期間將第二量饋送到所述驅動線圈。
8.如權利要求7所述的馬達，其中，第一量對第二量的比為sin(π/3)∶1。
9.一種包括由馬達驅動設備驅動的馬達的裝置，所述馬達驅動設備包括(a)馬達，包括三相驅動線圈；(b)功率饋送器，用于將功率饋送到所述驅動線圈；以及(c)功率饋送控制器，用于控制由所述功率饋送器將功率饋送到所述驅動線圈的方法，其中，在從馬達停止狀態(tài)開始、并且在以預定速度驅動馬達時結束的第一饋送周期期間，所述功率饋送控制器通過導通或截止在所述功率饋送器中預備的晶體管，而控制在將電壓施加到所述驅動線圈的周期中的所述各個線圈的電位被設置為等于電源電壓電位和接地電位中的一個，以及其中，在以高于預定速度的速度驅動馬達的第二饋送周期期間，所述功率饋送控制器控制在將電壓施加到所述驅動線圈的周期中的所述各個線圈的電位，使得通過截止所述晶體管而使所述驅動線圈開路，或者將所述電位設置為等于電源電壓電位。
10.如權利要求9所述的裝置，其中，在第一饋送周期和第二饋送周期中的至少一個中使用的功率饋送角度屬于不小于120度且不大于180度的電角度。
11.如權利要求9所述的裝置，其中，所述馬達驅動設備還包括寬角功率饋送設備，用于在150度電角度的饋送周期中將功率饋送到所述驅動線圈，其中，所述寬角功率饋送設備檢測所述驅動線圈之中的相鄰驅動線圈落入同一饋送狀態(tài)的重疊周期，并且，其中，所述功率饋送器在重疊周期期間將第一量饋送到所述驅動線圈，而在重疊周期之外的周期期間將第二量饋送到所述驅動線圈。
12.如權利要求11所述的裝置，其中，第一量對第二量的比為sin(π/3)∶1。
全文摘要
一種馬達驅動設備包括馬達，具有三相驅動線圈；功率饋送器，用于對所述線圈進行供電；以及功率饋送控制器，用于控制功率饋送方法。在從馬達停止狀態(tài)開始、并且在以給定速度驅動馬達時結束的第一饋送周期期間，該控制器通過導通或截止功率饋送器中的晶體管，而將在將電壓施加到所述線圈的周期中的所述線圈的電位控制為電源電壓電位或接地電位。在以高于給定速度的速度驅動馬達的第二饋送周期期間，該控制器控制電位，使得通過截止晶體管而使所述線圈開路，或者電位變?yōu)殡娫措妷弘娢弧４私Y構允許所述馬達驅動設備以較小的噪聲、并具有較小的振動地驅動所述馬達。
文檔編號H02P6/14GK1736020SQ03825839
公開日2006年2月15日 申請日期2003年8月27日 優(yōu)先權日2003年2月18日
發(fā)明者杉浦賢治, 八十原正浩 申請人:松下電器產業(yè)株式會社