具有防逆接保護(hù)的馬達(dá)控制器的制造方法
【專利摘要】一種具有防逆接保護(hù)的馬達(dá)控制器，包括預(yù)充電單元、保護(hù)單元、轉(zhuǎn)換單元與控制單元。預(yù)充電單元用以經(jīng)由第一導(dǎo)電路徑接收電源信號(hào)，并依據(jù)控制信號(hào)，以將電源信號(hào)轉(zhuǎn)換成預(yù)充電信號(hào)。保護(hù)單元用以經(jīng)由第二導(dǎo)電路徑接收電源信號(hào)，用以依據(jù)電源信號(hào)的極性，而決定是否輸出電源信號(hào)。轉(zhuǎn)換單元耦接保護(hù)單元，用以接收保護(hù)單元所輸出的電源信號(hào)，并將保護(hù)單元所輸出的電源信號(hào)轉(zhuǎn)換成工作電壓。控制單元耦接轉(zhuǎn)換單元與預(yù)充電單元，用以接收工作電壓，以產(chǎn)生控制信號(hào)。流經(jīng)第二導(dǎo)電路徑的電源信號(hào)的電流小于流經(jīng)第一導(dǎo)電路徑的電源信號(hào)的電流。
【專利說明】具有防逆接保護(hù)的馬達(dá)控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種防逆接保護(hù)裝置，特別涉及一種具有防逆接保護(hù)的馬達(dá)控制器與馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用上，馬達(dá)控制器常因?yàn)榻M裝人員的疏忽，使得電源的極性逆接，而反向電源會(huì)造成后端電路元件的燒毀及損壞。為了防止電源的極性逆接而造成后端電路元件的損壞，因此需要在電源的輸入端與馬達(dá)控制器之間配置一防逆接單元，此防逆接單元用以在電源正接時(shí)導(dǎo)通，電源逆接時(shí)截止，以防止反向電源對(duì)馬達(dá)控制器及后端電路元件造成損壞。
[0003]一般來說，防逆接單元是配置于電路架構(gòu)的主回路上，亦即防逆接單元配置于電源的輸入端與馬達(dá)控制器之間的主回路上，以保護(hù)后端電路元件或負(fù)載的燒毀即損壞。并且，防逆接單元主要以肖特基二極管或場(chǎng)效應(yīng)晶體管(例如M0SFET)來實(shí)現(xiàn)。
[0004]由于流經(jīng)主回路的電源的電流較大，會(huì)增加防逆接單元所使用的肖特基二極管或場(chǎng)效應(yīng)晶體管實(shí)現(xiàn)的體積，進(jìn)而增加電路的使用成本。并且，在大電流工作環(huán)境下，體積較大的防逆接單元會(huì)消耗較大電源功率，導(dǎo)致電源利用率不高，而造成馬達(dá)控制器的電源轉(zhuǎn)換效率變差。因此，馬達(dá)控制器的防逆接保護(hù)的機(jī)制，仍有改善的空間。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明在于提供一種具有防逆接保護(hù)的馬達(dá)控制器與馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置，藉以有效達(dá)到防逆接保護(hù)的作用與減小保護(hù)單元的體積，以降低電路的使用成本，并增加電源轉(zhuǎn)換效率。
[0006]本發(fā)明的一種具有防逆接保護(hù)的馬達(dá)控制器，包括預(yù)充電單元、保護(hù)單元、轉(zhuǎn)換單元與控制單元。預(yù)充電單元用以經(jīng)由第一導(dǎo)電路徑接收電源信號(hào)，并依據(jù)控制信號(hào)，以將電源信號(hào)轉(zhuǎn)換成預(yù)充電信號(hào)。保護(hù)單元用以經(jīng)由第二導(dǎo)電路徑接收電源信號(hào)，用以依據(jù)電源信號(hào)的極性，而決定是否輸出電源信號(hào)。轉(zhuǎn)換單元耦接保護(hù)單元，用以接收保護(hù)單元所輸出的電源信號(hào)，并將保護(hù)單元所輸出的電源信號(hào)轉(zhuǎn)換成工作電壓?？刂茊卧罱愚D(zhuǎn)換單元與預(yù)充電單元，用以接收工作電壓，以產(chǎn)生控制信號(hào)。其中，流經(jīng)第二導(dǎo)電路徑的電源信號(hào)的電流小于流經(jīng)第一導(dǎo)電路徑的電源信號(hào)的電流。
[0007]本發(fā)明的一種馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置，包括預(yù)充電單元、保護(hù)單元、轉(zhuǎn)換單元、控制單元、儲(chǔ)能單元、驅(qū)動(dòng)單元與反流器。預(yù)充電單元用以經(jīng)由第一導(dǎo)電路徑接收電源信號(hào)，并依據(jù)控制信號(hào)，以將電源信號(hào)轉(zhuǎn)換成預(yù)充電信號(hào)。保護(hù)單元用以經(jīng)由第二導(dǎo)電路徑接收電源信號(hào)，用以依據(jù)電源信號(hào)的極性，而決定是否輸出電源信號(hào)。轉(zhuǎn)換單元耦接保護(hù)單元，用以接收保護(hù)單元所輸出的電源信號(hào)，并將保護(hù)單元所輸出的電源信號(hào)轉(zhuǎn)換成第一工作電壓與第二工作電壓。其中，第一工作電壓與第二工作電壓的電壓值不同。
[0008]控制單元耦接轉(zhuǎn)換單元與預(yù)充電單元，用以接收第一工作電壓，以產(chǎn)生控制信號(hào)。儲(chǔ)能單元耦接預(yù)充電單元，用以接收預(yù)充電信號(hào)，以產(chǎn)生儲(chǔ)能電壓。驅(qū)動(dòng)單元耦接轉(zhuǎn)換單元與控制單元，用以接收第二工作電壓與控制信號(hào)，并依據(jù)控制信號(hào)，以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)。反流器耦接儲(chǔ)能單元與驅(qū)動(dòng)單元，用以接收儲(chǔ)能電壓與驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并依據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以將儲(chǔ)能電壓轉(zhuǎn)換成馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電壓。其中，流經(jīng)第二導(dǎo)電路徑的電源信號(hào)的電流小于流經(jīng)第一導(dǎo)電路徑的電源信號(hào)的電流。[0009]本發(fā)明的一種具有防逆接保護(hù)的馬達(dá)控制器與馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置，其于轉(zhuǎn)換單元與電源信號(hào)之間的第二導(dǎo)電路徑上配置保護(hù)單元，并通過保護(hù)單元判斷電源信號(hào)的極性，以決定是否輸出電源信號(hào)給轉(zhuǎn)換單元產(chǎn)生工作電壓，使得控制單元對(duì)應(yīng)控制經(jīng)由第一導(dǎo)電路徑接收電源電壓的預(yù)充電單元進(jìn)行運(yùn)作，如此將可有效達(dá)到防逆接保護(hù)的作用。并且，流經(jīng)第二導(dǎo)電路徑的電流小于流經(jīng)第一導(dǎo)電路徑的電流，可有效減小保護(hù)單元的體積，以降低電路的使用成本，并增加電源轉(zhuǎn)換效率。
[0010]有關(guān)本發(fā)明的特征與實(shí)作，現(xiàn)在配合附圖作實(shí)施例詳細(xì)說明如下。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置的示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明的另一馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置的示意圖。
[0013]【主要元件符號(hào)說明】
[0014]100 馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置
[0015]110 具有防逆接保護(hù)的馬達(dá)控制器
[0016]112 預(yù)充電單元
[0017]114 保護(hù)單元
[0018]116 轉(zhuǎn)換單元
[0019]118 控制單元
[0020]120 儲(chǔ)能單元
[0021]130 驅(qū)動(dòng)單元
[0022]140 反流器
[0023]150 第一導(dǎo)電路徑
[0024]160 第二導(dǎo)電路徑
[0025]170 直流電源供應(yīng)器
[0026]180 馬達(dá)
[0027]VIN 電源信號(hào)
[0028]CS 控制信號(hào)
[0029]VP 預(yù)充電信號(hào)
[0030]Vffl 第一工作電壓
[0031]VW2 第二工作電壓
[0032]VC 儲(chǔ)能電壓
[0033]VD 驅(qū)動(dòng)信號(hào)
[0034]VM 馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電壓【具體實(shí)施方式】
[0035]以下所列舉的各實(shí)施例，將以相同的標(biāo)號(hào)表示相同或相似的元件。
[0036]請(qǐng)參考圖1與圖2所示，其為本發(fā)明的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置的示意圖與另一馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置的示意圖。本實(shí)施例的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置100適于驅(qū)動(dòng)一馬達(dá)180，并且馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置100例如耦接一直流電源供應(yīng)器170，以接收直流電源供應(yīng)器170所產(chǎn)生的直流的電源信號(hào)VIN。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置100包括本發(fā)明的具有防逆接保護(hù)的馬達(dá)控制器110、儲(chǔ)能單元120、驅(qū)動(dòng)單元130與反流器140。
[0037]具有防逆接保護(hù)的馬達(dá)控制器110包括預(yù)充電單元112、保護(hù)單元114、轉(zhuǎn)換單元116與控制單元118。預(yù)充電單元112用以經(jīng)由第一導(dǎo)電路徑150耦接直流電源供應(yīng)器170，以接收電源信號(hào)VIN。并且，預(yù)充電單元112依據(jù)控制信號(hào)CS，以將電源信號(hào)VIN轉(zhuǎn)換成預(yù)充電信號(hào)VP。
[0038]保護(hù)單元114用以經(jīng)由第二導(dǎo)電路徑160耦接直流電源供應(yīng)器170，接收電源信號(hào)VIN。并且，保護(hù)單元114依據(jù)電源信號(hào)VIN的極性，而決定是否輸出電源信號(hào)VIN。舉例來說，當(dāng)直流電源供應(yīng)器170的“正端”耦接保護(hù)單元114時(shí)，保護(hù)單元114會(huì)判斷出電源信號(hào)VIN的極性為“正極性”，以容許輸出電源信號(hào)VIN，如圖1所示。
[0039]當(dāng)直流電源供應(yīng)器170的“負(fù)端”耦接保護(hù)單元114時(shí)，保護(hù)單元114會(huì)判斷出電源信號(hào)VIN的極性為“負(fù)極性”，并禁止輸出電源信號(hào)VIN，如圖2所示。在本實(shí)施例中，保護(hù)單元114例如為二極管(Diode)。但本發(fā)明不限于此，保護(hù)單元114也可使用其它具有保護(hù)作用的元件來實(shí)施。
[0040]轉(zhuǎn)換單元116耦接保護(hù)單元114，用以接收保護(hù)單元114所輸出的電源信號(hào)VIN，并將保護(hù)單元114所輸出的電源信號(hào)VIN轉(zhuǎn)換成第一工作電壓VWl與第二工作電壓VW2，其中第一工作電壓VWl與第二工作電壓VW2的電壓值不同。也就是說，當(dāng)保護(hù)單元114輸出電源信號(hào)VIN時(shí)，轉(zhuǎn)換單元116會(huì)將電源信號(hào)VIN轉(zhuǎn)換成第一工作電壓VWl與第二工作電壓VW2，以供后端的電路使用。當(dāng)保護(hù)單元114未輸出電源信號(hào)VIN時(shí)，轉(zhuǎn)換單元116不會(huì)將電源信號(hào)VIN轉(zhuǎn)換成第一工作電壓VW與第二工作電壓VW2。在本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換單元116例如為直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器(DC to DC converter)。
[0041]控制單元118耦接轉(zhuǎn)換單元116與預(yù)充電單元112，用以接收第一工作電壓VWl，以產(chǎn)生控制信號(hào)CS。也就是說，當(dāng)控制單元114接收到第一工作電壓VWl時(shí)，控制單元114會(huì)開始運(yùn)作，并對(duì)應(yīng)產(chǎn)生控制信號(hào)CS。反之，當(dāng)控制單元114未接收到第一工作電壓VWl時(shí)，控制單元114不會(huì)運(yùn)作，且不會(huì)產(chǎn)生控制信號(hào)CS。
[0042]儲(chǔ)能單元120耦接預(yù)充電單元112，用以接收預(yù)充電信號(hào)VP，以產(chǎn)生儲(chǔ)能電壓VC。也就是說，當(dāng)預(yù)充電單元112開始運(yùn)作時(shí)，預(yù)充電單元112會(huì)產(chǎn)生預(yù)充電信號(hào)VP，以對(duì)儲(chǔ)能單元120進(jìn)行充電，使得儲(chǔ)能單元120儲(chǔ)能并產(chǎn)生儲(chǔ)能電壓VC。當(dāng)預(yù)充電單元112未運(yùn)作時(shí)，預(yù)充電單元112不會(huì)產(chǎn)生預(yù)充電信號(hào)VP，則儲(chǔ)能單元120并不會(huì)生儲(chǔ)能電壓VC。在本實(shí)施例中，儲(chǔ)能單元120例如為電容。但本發(fā)明不限于此，儲(chǔ)能單元120也可使用其它具有儲(chǔ)能作用的元件來實(shí)施。
[0043]驅(qū)動(dòng)單元130耦接轉(zhuǎn)換單元116與控制單元118，用以接收第二工作電壓VW2與控制信號(hào)CS，并依據(jù)控制信號(hào)CS，以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)VD。也就是說，當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元130接收到轉(zhuǎn)換單元116所提供的第二工作電壓VW2時(shí)，驅(qū)動(dòng)單元130會(huì)開始運(yùn)作。接著，驅(qū)動(dòng)單元116會(huì)依據(jù)控制單元118產(chǎn)生的控制信號(hào)CS，而對(duì)應(yīng)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)VD。
[0044]反流器140耦接儲(chǔ)能單元120與驅(qū)動(dòng)單元130，用以接收儲(chǔ)能電壓VC與驅(qū)動(dòng)信號(hào)VD,并依據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)VS，以將儲(chǔ)能電壓VC轉(zhuǎn)換成馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電壓VM，以驅(qū)動(dòng)馬達(dá)180開始運(yùn)作。其中，反流器140用以依據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)VD的控制，以將直流的儲(chǔ)能電壓VD轉(zhuǎn)換成三相交流的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電壓VM，以作為馬達(dá)180所需的運(yùn)作電壓，使馬達(dá)180進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的運(yùn)作。
[0045]在本實(shí)施例中，流經(jīng)第二導(dǎo)電路徑160的電源信號(hào)VIN的電流小于第一導(dǎo)電路徑150所接收的電源信號(hào)VIN的電流，亦即轉(zhuǎn)換單元116所抽取的電流小于預(yù)充電單元112所抽取的電流，如此可有效減小保護(hù)單元114 (即二極管)的體積，以降低電路的使用成本，并增加馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置100的效率。
[0046]本發(fā)明的實(shí)施例的具有防逆接保護(hù)的馬達(dá)控制器與馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置，其于轉(zhuǎn)換單元與電源信號(hào)之間的第二導(dǎo)電路徑上配置保護(hù)單元，并通過保護(hù)單元判斷電源信號(hào)的極性，以決定是否輸出電源信號(hào)給轉(zhuǎn)換單元產(chǎn)生工作電壓，使得控制單元對(duì)應(yīng)控制經(jīng)由第一導(dǎo)電路徑接收電源電壓的預(yù)充電單元進(jìn)行運(yùn)作，如此將可有效達(dá)到防逆接保護(hù)的作用。并且，流經(jīng)第二導(dǎo)電路徑的電流小于流經(jīng)第一導(dǎo)電路徑的電流，可有效減小保護(hù)單元的體積，以降低電路的使用成本，并增加電源轉(zhuǎn)換效率。
【權(quán)利要求】
1.一種具有防逆接保護(hù)的馬達(dá)控制器，其特征在于，包括: 一預(yù)充電單元，用以經(jīng)由一第一導(dǎo)電路徑接收一電源信號(hào)，并依據(jù)一控制信號(hào)，以將該電源信號(hào)轉(zhuǎn)換成一預(yù)充電信號(hào)； 一保護(hù)單元，用以經(jīng)由一第二導(dǎo)電路徑接收該電源信號(hào)，并依據(jù)該電源信號(hào)的極性，而決定是否輸出該電源信號(hào)； 一轉(zhuǎn)換單元，耦接該保護(hù)單元，用以接收該保護(hù)單元所輸出的該電源信號(hào)，并將該保護(hù)單元所輸出的該電源信號(hào)轉(zhuǎn)換成一工作電壓；以及 一控制單元，耦接該轉(zhuǎn)換單元與該預(yù)充電單元，用以接收該工作電壓，以產(chǎn)生該控制信號(hào); 其中，流經(jīng)該第二導(dǎo)電路徑的該電源信號(hào)的電流小于流經(jīng)該第一導(dǎo)電路徑的該電源信號(hào)的電流。
2.如權(quán)利要求1所述的具有防逆接保護(hù)的馬達(dá)控制器，其特征在于，其中該保護(hù)單元為一二極管。
3.—種馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，包括: 一預(yù)充電單元，用以經(jīng)由一第一導(dǎo)電路徑接收一電源信號(hào)，并依據(jù)一控制信號(hào)，以將該電源信號(hào)轉(zhuǎn)換成一預(yù)充電信號(hào)； 一保護(hù)單元，用以經(jīng)由一第二導(dǎo)電路徑接收該電源信號(hào)，并依據(jù)該電源信號(hào)的極性，而決定是否輸出該電源信號(hào)； 一轉(zhuǎn)換單元，耦接該保護(hù)單元，用以接收該保護(hù)單元所輸出的該電源信號(hào)，并將該保護(hù)單元所輸出的該電源信號(hào)轉(zhuǎn)換成一第一工作電壓與一第二工作電壓，其中該第一工作電壓與該第二工作電壓的電壓值不同； 一控制單元，耦接該轉(zhuǎn)換單元與該預(yù)充電單元，用以接收該第一工作電壓，以產(chǎn)生該控制信號(hào)； 一儲(chǔ)能單元，耦接該預(yù)充電單元，用以接收該預(yù)充電信號(hào)，以產(chǎn)生一儲(chǔ)能電壓； 一驅(qū)動(dòng)單元，耦接該轉(zhuǎn)換單元與該控制單元，用以接收該第二工作電壓與該控制信號(hào)，并依據(jù)該控制信號(hào)，以產(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及 一反流器，耦接該儲(chǔ)能單元與該驅(qū)動(dòng)單元，用以接收該儲(chǔ)能電壓與該驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并依據(jù)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以將該儲(chǔ)能電壓轉(zhuǎn)換成一馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電壓； 其中，流經(jīng)該第二導(dǎo)電路徑所接收的該電源信號(hào)的電流小于流經(jīng)該第一導(dǎo)電路徑的該電源信號(hào)的電流。
4.如權(quán)利要求3所述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，其中該保護(hù)單元為一二極管。
5.如權(quán)利要求3所述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，其中該儲(chǔ)能單元為一電容。
6.如權(quán)利要求3所述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，其中該電源信號(hào)為直流，該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電壓為交流。
【文檔編號(hào)】H02P23/00GK103715965SQ201210434627
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月28日
【發(fā)明者】莊坤倫, 張欣宏, 陳兆章 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院