電機驅動裝置和電機單元的製作方法

2023-10-18 05:23:34

專利名稱：電機驅動裝置和電機單元的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於驅動電機(motor)的電機驅動裝置和集成了驅動裝置 與電機的電機單元。更具體地，本發明涉及由脈寬調製的電源電壓進行驅 動的電機驅動裝置和電機單元。
背景技術：
諸如PC (個人計算機)之類的信息處理裝置具有用於冷卻裝置的內 部部件的風扇。此外，存在根據裝置的操作狀態來改變其轉數的風扇。例 如，存在這樣的風扇，其為了改善冷卻性能並且減小PC中的噪聲而根據 發熱元件的溫度來改變其風扇電機的轉數。圖6是示出相關技術中的風扇電機的驅動電路配置的視圖。 在圖6中，將單相全波無刷DC電機的驅動電路作為示例示出。該電 機驅動電路包括霍爾元件11、霍爾放大器12、波形整形電路13、開關控 制電路14和功率輸出電路16。此外，功率輸出電路包括pnp電晶體Ql和 Q2以及npri電晶體Q3和Q4。形成電機定子的線圈Ll的兩端連接到晶體 管Ql和Q3之間的部分以及電晶體Q2和Q4之間的部分，從而形成H橋 電路。此外，該電機驅動電路具有功率端子41、接地端子42和FG (頻率生 成器)輸出端子43。此外，由從功率端子41共同輸入的電源電壓VCC來 驅動霍爾元件ll、霍爾放大器12、波形整形電路13、開關控制電路14和 功率輸出電路16。霍爾元件11被設置在風扇電機中，並且輸出對應於因風扇電機的轉 子31旋轉而改變的磁場方向的電壓信號。霍爾放大器12放大從霍爾元件 ll輸出的輸出信號。波形整形電路13將從霍爾放大器12輸出的輸出信號 的波形整形成脈衝形狀。此外，波形整形電路將用於檢測轉子31的轉數的FG信號從FG輸出端子43輸出到外部控制裝置(未示出)。此外，從霍爾放大器12輸出的輸出信號還被發送到開關控制電路 14。開關控制電路14輸出開關信號，並且確定線圈Ll中的電流流向從而 使得轉子31按一定的方向旋轉，所述開關信號基於從霍爾放大器12輸出 的輸出信號，切換功率輸出電路16的電晶體Ql到Q4的開關操作。如上所述的電機驅動電路、包括線圈Ll和轉子31的風扇電機和風扇 32例如可以被用作風扇電機單元100。此外，如下文中參考圖7到圖10所 描述的，通過控制施加於電機驅動電路的電源電壓VCC來改變風扇電機 的轉速。圖7是示出通過使用圖6的電機驅動電路來改變風扇電機的轉速的第 一種方法。圖8是示出當使用圖7的方法時控制電壓與電源電壓之間關係 的圖表。在這種情況下，如圖6所示用於控制電源電壓的電晶體Q51被設置在 風扇電機單元100的外部。電晶體Q51是npn電晶體，用於執行操作的電 源電壓(在此為12 V)被施加於集電極，並且發射極被連接到風扇電機單 元100的功率端子41。此外，從控制裝置(未示出)將控制電壓Vc施加 於電晶體Q51的基極，所述控制電壓Vc是用於指示風扇電機的轉速的DC 電壓。如圖8所示，如果控制電壓Vc改變，那麼施加於風扇電機單元100 的功率端子41的電源電壓VCC也改變，從而使得轉子31的轉速根據電 源電壓的改變而改變。此外，圖9是示出通過使用圖6的電機驅動電路來改變風扇電機的轉 速的第二種方法，並且圖IO是示出當使用圖9的方法時電源電壓的改變 的圖表。在圖7中示出的第一種方法具有如下的問題被設置在風扇電機單元 外部的電晶體Q51的功耗較大。同時，根據在圖9中示出的示例，在風扇 電機單元的外部設置了 p叩電晶體Q52替代電晶體Q51，並且PWM (脈 寬調製)信號被作為控制電壓Vc輸入電晶體Q52的基極。根據PWM信 號來開關電晶體Q52，從而使得施加於風扇電機單元100的電源電壓VCC 的波形形成為如圖IO所示的脈衝波形。此外，電源電壓VCC的脈寬還根據控制電壓Vc的脈寬改變而改變，從而使得電源電壓VCC的有效電壓改變。因此，能夠改變轉子31的轉速。上述方法通常用於其中尤其需要節能的膝上型計算機。具體地，如果 將該方法用於諸如膝上型計算機的風扇電機之類的系統中(其中不需要精 細控制電機的轉速)，那麼能夠簡化電路配置並且縮減製造成本和電路尺寸。此外，如果使用PWM信號，那麼還能夠得到如下的優點數字電路 容易被控制。接下來，圖11是示出相關技術中的風扇電機驅動電路的另一配置的 視圖。圖11示出所謂的無傳感器(sensoriess)電機驅動電路的配置，所述 無傳感器電機驅動電路不使用諸如霍爾元件之類的用於檢測轉子31的位 置的裝置。同時，無傳感器電機驅動電路將三相無刷DC電機用作風扇電 機。電機驅動電路200包括反電動勢檢測電路51、 FG檢測電路52、定時 生成電路53、開關控制電路54、起動邏輯電路55、時鐘生成電路56和功 率輸出電路57a到57c。此外，功率端子71、接地端子72、 FG輸出端子 73、分別對應於U相、V相和W相的線圈端子74a到74c和公共端子75 被設置為輸入/輸出端子。功率輸出電路57a到57c的每個包括兩個開關元件(例如pnp電晶體 和npn電晶體)，並且所述開關元件和線圈Lll到L13形成六元件橋電 路。也就是說，相應線圈Lll到L13的一端分別通過線圈端子74a到74c 連接到功率輸出電路57a到57c的兩個開關元件之間的節點，並且線圈 Lll到L13的另一端共同地連接到公共端子75。此外，由從功率端子71 施加的電源電壓VCC來驅動每個功率輸出電路57a到57c。為了檢測在線圈Lll到L13中生成的反電動勢的極性，反電動勢檢測 電路51將在公共端子75和線圈端子74a到74c之間的電壓與預定電壓進 行比較。FG檢測電路52將對應於每個相位的反電動勢的檢測結果轉換為 位置信息。此外，FG檢測電路將用於檢測轉子31的轉數的FG信號從FG 輸出端子73輸出到外部控制裝置(未示出)。定時生成電路53基於反電動勢檢測電路51的檢測結果執行基於每個 線圈Lll到L13的電壓的過零定時的計數操作。定時生成電路生成用作對 應於每個相位的導通定時(conduction timing)參考的定時信號。開關控制 電路54基於由定時生成電路53生成的定時信號切換功率輸出電路57a到 57c的每個開關元件的導通/關斷，並且使得電流能夠在線圈Lll到L13中 選擇性地流動從而使得轉子31按一定的方向旋轉。起動邏輯電路55和時鐘生成電路56是在沒有足夠的反電動勢的驅動 期間操作的電路。起動邏輯電路55控制定時生成電路53使得定時生成電 路生成定時信號。定時信號使得轉子31能夠基於由時鐘生成電路56生成 的時鐘信號旋轉。當通過起動邏輯電路55的控制使轉子31的轉速到達預 定轉速時，停止起動邏輯電路55的操作並且將其切換到基於反電動勢檢 測電路51的檢測結果的控制操作中。同時，在相關技術中存在作為電機控制裝置的如下裝置。該裝置具有 這樣的配置其中將開關元件設置在DC風扇電機的電源線上並且執行 PWM控制，並且將具有較小電容的延遲關斷的電容器設置在開關元件 (雙極電晶體)的集電極和基極之間。因此，在斷開期間卡嗒聲(clicking sound)減小(例如，參見JP-A-2003-319677 (第
到
段，圖 1))。此外，還存在基於電壓檢測信號控制電機驅動單元的補償的電機控制 裝置，通過劃分被供應給電機驅動單元的DC功率得到所述電壓檢測信 號。其電機驅動單元和控制單元共享接地端子，並且直接將電壓檢測信號 發送到控制單元，從而使得無需設置隔離放大器(例如，參見JP-A-ll-235088 (第
到
段，圖1))此外，存在如下的無刷DC電機的控制電路。該控制電路將通過轉換 供應到DC電機的電流而得到的電壓與預定電壓進行比較，並且對作為比 較結果輸出的波形進行計數，從而檢測DC電機的轉數(例如，參見JP-A-2006-180610 (第
到
段，圖1))。發明內容同時，為了檢測電機的轉數和諸如電機停止之類的故障，從在圖6中示出的電機驅動電路的FG輸出端子43輸出的FG信號被用於外部控制裝 置(未示出)。然而，當通過利用圖6的電機驅動電路的圖9的方法來改 變轉速時，霍爾放大器12的驅動電壓形成為脈衝波形並且霍爾放大器12 的輸出信號波形受PWM信號影響。因此，存在這樣的問題未輸出正確 的FG信號並且在控制裝置中未精確檢測到電機的轉數。同時，考慮通過利用在圖11中示出的無傳感器電機驅動電路的圖9 的方法來改變轉速。然而，在具有該配置的電機驅動電路中，定時生成電 路53具有計數器，並且由計數器生成用於每個線圈Lll到L13的導通定 時。因此，當將PWM信號用作電源電壓VCC時，電源電壓VCC的瞬時 中斷重複。因此，內部計數器被復位，也就是說，包括計數器的邏輯電路 非正常地運轉。因此，很難將在圖9中示出的方法應用於具有該配置的電 機驅動電路。因此，期望提供一種通過脈寬調製的電源電壓可以正確控制電機轉速 的驅動裝置和電機單元。根據本發明的實施例，提供一種用於驅動電機的電機驅動裝置。該電 機驅動裝置包括輸出電路、控制電路、防止回流的二極體和電容器。由第 一電源電壓驅動輸出電路，該輸出電路包括開關元件，所述開關元件的導 通/關斷是根據開關控制信號切換的，並且所述輸出電路在接收到脈寬調製 的第一電源電壓時，將對應於該電壓的脈寬的電流輸出到電機線圈。由第 二電源電壓驅動控制電路，該控制電路包括位置檢測電路和切換電路。該 位置檢測電路檢測電機轉子的位置，並且該切換電路為了對開關元件的導 通/關斷進行切換，基於該位置檢測電路的檢測結果生成開關控制信號。電 容器通過經由二極體從第一 電源電壓的輸入端子施加的電壓來執行充電操 作，並且將在二極體和電容器之間的節點的電壓作為第二電源電壓施加於 控制電路。在該電機驅動設備中，分別由第一電源電壓和第二電源電壓來各自驅 動輸出電路和控制電路。由第一電源電壓驅動輸出電路，並且該輸出電路 包括根據開關控制信號對其導通/關斷進行切換的開關元件。此外，當接收到脈寬調製的第一電源電壓時，輸出電路將對應於該電壓的脈寬的電流輸 出到電機線圈。因此，電機的轉速根據該第一電源電壓的脈寬改變。控制 電路包括位置檢測電路和切換電路。該位置檢測電路檢測電機轉子的位 置。該切換電路基於該位置檢測電路的檢測結果生成開關控制信號以對開 關元件的導通/關斷進行切換。此外，電容器通過經由防止回流的二極體從 第一 電源電壓的輸入端子施加的電壓來執行充電操作。在二極體和電容器 之間的節點的電壓被作為第二電源電壓施加於控制電路。因此，當第一電 源電壓是脈寬調製的時，在不施加第一電源電壓的時間段期間，電容器的 充電電壓被作為第二電源電壓施加於控制電路。在根據本發明的實施例的電機驅動電路中，當用於驅動輸出電路的第 一電源電壓是脈寬調製的時，即使在不施加第一 電源電壓的時間段期間， 電容器的充電電壓也被作為第二電源電壓施加於控制電路。與第一電源電 壓相比較而言，第二電源電壓並不發生顯著的變化。因此，由第二電源電 壓穩定地操作控制電路。因此，能夠精確地執行根據第一電源電壓的脈寬 對電機轉速進行控制的操作。


圖1是示出根據本發明第一實施例的電機驅動電路的配置的視圖；圖2是示出改變根據第一實施例的電路的風扇電機的轉速的配置的視圖；圖3是示出當使用圖2的電路時電源電壓的改變的圖表；圖4是示出根據本發明第二實施例的電機驅動電路的配置的視圖；圖5是示出改變根據第二實施例的電路的風扇電機的轉速的配置的視圖；圖6是示出相關技術中的風扇電機的驅動電路配置的視圖； 圖7是示出通過使用圖6的驅動電路來改變風扇電機的轉速的第一種 方法；圖8是示出當使用圖7的方法時控制電壓與電源電壓之間關係的9是示出通過使用圖6的驅動電路來改變風扇電機的轉速的第二種方法；圖10是示出當使用圖9的方法時電源電壓的改變的圖表；以及圖11是示出相關技術中的風扇電機驅動電路的另一配置的視圖。
具體實施方式
在下文中將參考附圖詳細描述本發明的優選實施例，所述優選實施例被應用於驅動安裝在PC上的風扇電機的驅動電路。圖1是示出根據本發明第一實施例的電機驅動電路的配置的視圖。在圖1中，將單相全波無刷DC電機作為示例示出。該電機驅動電路 包括控制電路10、功率輸出電路20、電容器Cl和二極體Dl。控制電路 包括霍爾元件ll、霍爾放大器12、波形整形電路13和開關控制電路14。 功率輸出電路包括pnp電晶體Ql和Q2以及npn電晶體Q3和Q4。包括這 些電路的電機驅動電路、風扇電機，以及風扇32集成起來構成風扇電機 單元1。風扇電機包括形成定子的線圈Ll和轉子31。此外，功率端子 41、接地端子42和FG輸出端子43被設置為風扇電機單元1的輸入/輸出 端子。線圈Ll的兩端連接到功率輸出電路20中的電晶體Ql和Q3之間的部 分以及電晶體Q2和Q4之間的部分，從而形成H橋電路。霍爾元件11被設置在風扇電機中，並且輸出對應於因風扇電機的轉 子31旋轉而改變的磁場方向的電壓信號。霍爾放大器12放大從霍爾元件 ll輸出的輸出信號。波形整形電路13將從霍爾放大器12輸出的輸出信號 的波形整形成脈衝形狀。此外，波形整形電路將用於檢測轉子31的轉數 的FG信號從FG輸出端子43輸出到外部控制裝置(未示出)。此外，從霍爾放大器12輸出的輸出信號還被發送到開關控制電路 14。開關控制電路14基於從霍爾放大器12輸出的輸出信號來輸出用於對 功率輸出電路20的電晶體Ql到Q4的開關操作進行切換的信號，並且確 定線圈Ll中的電流流向從而使得轉子31按一定的方向旋轉。控制電路IO和功率輸出電路20分別具有各自的功率端子15和21。由經由功率端子21從功率端子41施加的電源電壓VCC來驅動功率輸出電路20。同時控制電路10的功率端子15連接到二極體Dl和電容器CI 之間的節點，並且由從功率端子15施加的電源電壓VCC一reg來驅動控制 電路IO的電路。二極體Dl的陽極端子連接到功率端子41，並且其陰極端子連接到電 容器Cl的一端。此外，電容器Cl的另一端接地。因此，當將電源電壓 VCC施加於功率端子41時，Cl執行充電操作。在此情況下，從電源電壓 VCC下降了二極體D1的內部電阻的電壓被施加於控制電路IO的功率端子 15。此外，二極體D1用於防止在電容器C1中積聚的電荷回流。圖2是示出改變根據第一實施例的電路的風扇電機的轉速的配置的視 圖。此外，圖3是示出當使用圖2的電路時電源電壓的改變的圖表。在圖2示出的電路中，將用於控制電源電壓的電晶體Qll設置在如圖 1所示的風扇電機單元1外部。電晶體Qll是pnp電晶體，用亍執行操作 的電源電壓(在此為12V)施加於集電極，並且發射極連接到風扇電機單 元1的功率端子41。將PWM (脈寬調製)信號作為轉速的控制電壓Vc從 外部控制裝置(未示出)輸出到電晶體Q11的基極。如圖3所示，因為根據控制電壓Vc來開關電晶體Qll，所以施加於 風扇電機單元1的功率端子41的電源電壓VCC也具有脈衝形狀的波形。 電源電壓VCC的脈寬也根據控制電壓Vc的脈寬的改變而改變，從而使得 施加於功率輸出電路20的電源電壓VCC的有效電壓改變。在這種情況下，根據該實施例，功率輸出電路20的功率端子21與控 制電路10的功率端子15彼此分離，並且由個別地供應到每個電路的電功 率來驅動每個電路。由通過如上所述的PWM信號進行調製的電源電壓 VCC來直接驅動功率輸出電路20，並且轉子31的轉速根據電源電壓VCC 的有效電壓的改變而改變。同時，控制電路10的功率端子15連接到電容器Cl和二極體Dl之間 的節點。因此，當電源電壓VCC對應於高電平時，電容器C1被充電。當 電源電壓VCC對應於低電平時，電容器Cl的充電電壓被施加於功率端子 15。因此，如圖3所示施加於功率端子15的電源電壓VCC一reg被平滑，並且並不會隨功率電壓VCC而顯著地下降。例如，假設控制電路10消耗的電流i約為5 mA，電源電壓VCC的調 制頻率f為20 kHz，並且電容器Cl的電容C為0.47 /xF，那麼通過使用如 下表達式(1)的關係，根據如下表達式(2)來得到功率端子15的電壓 V (=VCC—reg)。Q = CV = ixt = ix(l/f) = 0.005x(l/20000) = 0.00000025 ......(1)V = Q/C = 0,00000025/0.00000047 = 0.53 ...... (2)根據表達式(2)，功率端子15的電壓的變化量約為0.53 V，並且與 12 V的電源電壓VCC相比較而言的穩定電壓被施加於控制電路10。因 此，不管電源電壓VCC如何變化，都能夠穩定地操作控制電路10的每個 電路。具體地，電源電壓VCC的變化對霍爾放大器12的輸出電壓的影響 可以被降低到可忽略的程度，並且與轉子31的轉數成比例的正確脈衝信 號可以作為FG信號被輸出。因此，外部控制裝置可以精確分辨轉子31的 轉數，精確控制電機的轉速，並且精確檢測電機故障。圖4是示出根據本發明第二實施例的電機驅動電路的配置的視圖。在 圖4中，用與圖1中的那些標號相同的標號來指示對應於圖1所示的電路 的電路。圖4示出所謂的無傳感器電機驅動電路的配置，所述無傳感器電機驅 動電路不使用諸如霍爾元件之類的用於檢測轉子31的位置的裝置。同 時，無傳感器電機驅動電路將三相無刷DC電機用作風扇電機。根據該實施例的電機驅動電路包括控制單元50、輸出單元57、電容 器Cl和二極體Dl。控制單元包括反電動勢檢測電路51、 FG檢測電路 52、定時生成電路53、開關控制電路54、起動邏輯電路55和時鐘生成電 路56。輸出單元包括分別對應於U相、V相和W相的功率輸出電路57a 到57c。此外，輸出單元57的功率端子61、控制單元50的功率端子62、 分別連接到對應於相位的線圈Lll到L13的線圈端子63a到63c和公共端 子64被設置為電機驅動電路的輸入/輸出端子。具有如上所述的配置的電機驅動電路、風扇電機，以及風扇32集成 起來構成風扇電機單元2。風扇電機包括線圈Lll到L13和轉子31。此外，功率端子41、接地端子42和FG輸出端子43被設置為風扇電機單元 2的輸入/輸出單元。功率輸出電路57a到57c的每個包括兩個開關元件(例如pnp電晶體 和npn電晶體)，並且所述開關元件和線圈Lll到L13形成六元件橋電 路。也就是說，相應線圈Lll到L13的一端分別通過線圈端子63a到63c 連接到功率輸出電路57a到57c的兩個開關元件之間的節點，並且線圈 Lll到L13的另一端共同地連接到公共端子64。為了檢測在線圈Lll到L13中生成的反電動勢的極性，反電動勢檢測 電路51將在公共端子64和線圈端子63a到63c之間的電壓與預定電壓進 行比較。FG檢測電路52將對應於每個相位的反電動勢的檢測結果轉換為 位置信息。此外，FG檢測電路將用於檢測轉子31的轉數的FG信號從FG 輸出端子43輸出到外部控制裝置(未示出)。定時生成電路53基於反電動勢檢測電路51的檢測結果執行基於每個 線圈Lll到L13的電壓的過零定時的計數操作。定時生成電路生成用作對 應於每個相位的導通定時參考的定時信號。開關控制電路54基於由定時 生成電路53生成的定時信號切換功率輸出電路57a到57c的每個開關元件 的導通/關斷操作，並且使得電流能夠在線圈Lll到L13中選擇性地流動 從而使得轉子31按一定的方向旋轉。起動邏輯電路55和時鐘生成電路56是在沒有足夠的反電動勢的驅動 期間操作的電路。起動邏輯電路55控制定時生成電路53使得定時生成電 路生成定時信號。定時信號使得轉子31能夠基於由時鐘生成電路56生成 的時鐘信號旋轉。當通過起動邏輯電路55的控制使轉子31的轉速到達預 定轉速時，停止起動邏輯電路55的操作並且將其切換到基於反電動勢檢 測電路51的檢測結果的控制操作中。輸出單元57和控制單元50分別具有功率端子61和62。由通過功率 端子61從功率端子41施加的電源電壓VCC來驅動輸出單元57的功率輸 出電路57a到57c。同時，控制單元50的功率端子62連接到二極體Dl和 電容器Cl之間的節點，並且由從功率端子62施加的電源電壓VCC一reg來 驅動控制單元50的電路。與第一實施例類似，二極體Dl的陽極端子連接到功率端子41，並且 其陰極端子連接到電容器C1的一端。此外，電容器C1的另一端接地。因 此，當將電源電壓VCC施加於功率端子41時，Cl執行充電操作。在此情 況下，從電源電壓VCC下降了二極體Dl的內部電阻的電壓被施加於控制 單元50的功率端子62。此外，二極體Dl用於防止在電容器Cl中積聚的 電荷回流。圖5是示出改變根據第二實施例的電路的風扇電機的轉速的配置的視圖。在這種情況下，認為通過將PWM信號輸入到風扇電機單元2的功率 端子41來控制風扇電機的轉速。當由PWM信號對電源電壓VCC進行調 制時，電源電壓VCC的有效電壓根據其脈寬改變。因此，在線圈Lll到 L13中流動的電流改變，從而使得轉子31的轉速可以改變。同時，類似於第一實施例，當電源電壓VCC對應於低電平時，電容 器Cl的充電電壓被施加於控制單元50的功率端子62。因此，功率端子 62的電源電壓VCC—reg被平滑，並且並不隨功率電壓VCC而顯著下降。 因此，即使當由PWM信號對電源電壓VCC進行調製時，控制單元50的 電路，具體地，諸如安裝在定時生成電路53上的計數器之類的邏輯電路 也可以正常操作。因此，如圖5所示，與第一實施例類似地將電晶體Q11設置在風扇電 機單元2的外部，從而使得由PWM信號對電源電壓VCC進行調製。因 此，能夠無誤動作地控制風扇電機的轉速。根據該實施例，能夠檢測轉子 31的位置而無需使用霍爾元件。因此，能夠改善抗溫度變化等的可靠性， 並且相比較於第一實施例而言能夠降低製造成本。雖然在上述實施例的每一個中舉例說明了風扇電機的電機驅動電路， 然而並非對電機和驅動電路應用進行具體地限制。此外，可應用的電機也 並不是具體地局限於單相電機或者三相電機。本領域中的技術人員應理解，根據設計需求和其他因素可以想到各種 修改、組合、子組合和變更，只要它們落入隨附權利要求或其等價物的範 圍之內。相關申請的交叉引用本發明包含與2007年3月5日遞交到日本專利局的日本專利申請JP 2007-053657相關的主題，該日本專利申請的全部內容通過引用被結合於 此。
權利要求
1.一種驅動電機的電機驅動裝置，包括由第一電源電壓驅動的輸出電路，所述輸出電路包括根據開關控制信號對其導通/關斷進行切換的開關元件，並且當接收到脈寬調製的第一電源電壓時，將對應於所述電壓的脈寬的電流輸出到電機線圈；由第二電源電壓驅動的控制電路，所述控制電路包括位置檢測電路和切換電路，所述位置檢測電路檢測所述電機的轉子的位置，並且所述切換電路基於所述位置檢測電路的檢測結果生成開關控制信號以對所述開關元件的導通/關斷進行切換；防止回流的二極體；以及通過經由所述二極體從所述第一電源電壓的輸入端子施加的電壓來執行充電操作的電容器，所述電容器將在所述二極體和所述電容器之間的節點的電壓作為所述第二電源電壓施加於所述控制電路。
2. 如權利要求1所述的電機驅動裝置，其中所述位置檢測電路包括 霍爾元件，檢測由所述轉子生成的磁場的方向，霍爾放大器，對所述霍爾元件的輸出的波形進行放大並且將所述輸出 發送到所述切換電路，以及輸出端子，通過所述輸出端子將所述霍爾放大器的輸出的波形作為位 置檢測信號輸出到外部控制裝置。
3. 如權利要求1所述的電機驅動裝置，其中所述位置檢測電路通過檢測所述轉子旋轉期間在所述電機線圈中生成的反電動勢來檢測所述轉子的 位置。
4. 如權利要求3所述的電機驅動裝置，其中所述輸出電路將電流供應到對應於多個相位的所述電機線圈， 所述位置檢測電路基於在對應於所述相位的所述電機線圈的每一個中生成的反電動勢，檢測對應於在所述電機的每個所述線圈中生成的電壓的零電平的位置，並且所述切換電路基於對應於所述零電平的所述位置的檢測結果，生成對應於所述相位的所述電機線圈的每一個的導通定時，並且輸出對應於所述 導通定時的所述開關控制信號。
5. 如權利要求1所述的電機驅動裝置，還包括包括開關電路的電壓輸出電路，所述開關電路通過根據從外部輸入的 PWM信號執行導通/關斷操作，來生成所述脈寬調製的第一電源電壓。
6. —種電機單元，包括 電機；以及電機驅動裝置，驅動所述電機並且與所述電機集成， 其中所述電機驅動裝置包括由第一電源電壓驅動的輸出電路，所述輸出電路包括根據開關控 制信號對其導通/關斷進行切換的開關元件，並且當接收到脈寬調製的第一電源電壓時，將對應於所述電壓的脈寬的電流輸出到電機線圈；由第二電源電壓驅動的控制電路，所述控制電路包括位置檢測電路和切換電路，所述位置檢測電路檢測所述電機的轉子的位置，並且所述切換電路基於所述位置檢測電路的檢測結果生成開關控制信號以對所述開關元件的導通/關斷進行切換；防止回流的二極體；以及通過經由所述二極體從所述第一電源電壓的輸入端子施加的電壓 來執行充電操作的電容器，所述電容器將在所述二極體和所述電容器之間 的節點的電壓作為所述第二電源電壓施加於所述控制電路。
7. 如權利要求6所述的電機單元，還包括 由所述電機進行驅動的並且被集成的風扇。
8. 如權利要求6所述的電機單元， 其中所述電機是無刷電機。
9. 如權利要求6所述的電機單元，還包括包括開關電路的電壓輸出電路，所述開關電路通過根據從外部輸入的PWM信號執行導通/關斷操作，來生成所述脈寬調製的第一電源電壓。
全文摘要
本發明提供了一種電機驅動裝置和電機單元。電機驅動裝置包括輸出電路、控制電路、防止回流的二極體和電容器。由第一電壓驅動輸出電路，該輸出電路包括根據開關控制信號對其導通/關斷進行切換的開關元件，並且其在接收到脈寬調製的第一電壓時將電流輸出到電機線圈。由第二電壓驅動控制電路，該控制電路包括位置檢測電路和切換電路，該位置檢測電路檢測電機轉子的位置，並且該切換電路為了對開關元件的導通/關斷進行切換，基於該位置檢測電路的檢測結果生成開關控制信號。電容器通過經由二極體從第一電壓的輸入端子施加的電壓來執行充電操作，並且將在二極體和電容器之間的節點的電壓施加於控制電路。
文檔編號H02P6/14GK101262193SQ20081008169
公開日2008年9月10日 申請日期2008年3月5日 優先權日2007年3月5日
發明者新倉英生 申請人:索尼株式會社