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      馬達驅動裝置的制作方法

      文檔序號:11593689閱讀:159來源:國知局

      本發(fā)明涉及馬達驅動裝置。



      背景技術:

      作為現(xiàn)有技術,已知有基于電流指令與由電流檢測器輸出的電流反饋信號的比較結果來進行馬達的電流控制的功率轉換裝置(例如,參照專利文獻1)。

      專利文獻1:日本特開2008-206319號公報

      作為如上所述的電流控制的一個例子,已知有比較電流指令值與馬達中流動的電流值,若該電流值超過電流指令值,則間歇驅動馬達并以恒定電流來驅動馬達的電流控制裝置。該電流控制裝置具有鎖存電路,該鎖存電路在該電流值超過電流指令值的情況下從lo切換至hi并鎖存hi狀態(tài)。電流控制裝置存在如下的問題:在電流指令值無時間間隙地切換為其它電流指令值的情況下,鎖存電路不從hi切換至lo而以hi固定,從而在馬達中沒有電流流動。



      技術實現(xiàn)要素:

      因此本發(fā)明的目的在于提供一種即使電流指令值切換也能夠將與切換后的電流指令值對應的馬達電流供給至馬達的馬達驅動裝置。

      本發(fā)明的一方式提供一種馬達驅動裝置,該馬達驅動裝置具備:驅動電路,其基于被二值化的第一狀態(tài)以及第二狀態(tài)中的第一狀態(tài)的驅動指示信號來驅動馬達;電流反饋電路,其具有鎖存電路,該鎖存電路比較馬達中流動的馬達電流值與基于輸入的電流指令信號的電流指令值并在馬達電流值超過了電流指令值的情況下,鎖存被二值化的第三狀態(tài)以及第四狀態(tài)中的第三狀態(tài),若驅動指示信號成為第二狀態(tài)則解除第三狀態(tài)的鎖存而成為第四狀態(tài);以及控制部,其輸出驅動指示信號以及電流指令信號,在輸出使電流指令值變化的電流指令信號的情況下,跟電流指令信號一同輸出成為第二狀態(tài)的驅動指示信號從而解除鎖存電路的鎖存。

      根據(jù)本發(fā)明,即使電流指令值切換也能夠將與切換后的電流指令值對應的馬達電流供給至馬達。

      附圖說明

      圖1是示出實施方式所涉及的馬達驅動裝置的一個例子的框圖。

      圖2是實施方式所涉及的馬達驅動裝置的動作的一個例子中的信號等波形的示意圖。

      附圖標記說明

      1…馬達驅動裝置;2…驅動電路;3…電流反饋電路;4…鎖存電路;5…微型計算機;9…馬達;20…門電路部;21…驅動器電路部;22…電源;30…比較器;33…分流電阻;35…tr;100…驅動電路;200…and電路。

      具體實施方式

      (實施方式的要點)

      實施方式所涉及的馬達驅動裝置被示意性地構成為具備:驅動電路,其基于被二值化的第一狀態(tài)以及第二狀態(tài)中的第一狀態(tài)的驅動指示信號來驅動馬達;電流反饋電路,其具有鎖存電路,該鎖存電路比較馬達中流動的馬達電流值與基于輸入的電流指令信號的電流指令值并在馬達電流值超過了電流指令值的情況下,鎖存被二值化的第三狀態(tài)以及第四狀態(tài)中的第三狀態(tài),若驅動指示信號成為第二狀態(tài)則解除第三狀態(tài)的鎖存而成為第四狀態(tài);以及控制部,其輸出驅動指示信號以及電流指令信號,在輸出使電流指令值變化的電流指令信號的情況下,跟電流指令信號一同輸出成為第二狀態(tài)的驅動指示信號從而解除鎖存電路的鎖存。

      對于該馬達驅動裝置而言,即使連續(xù)輸入使先前輸入的電流指令信號的電流指令值變化的電流指令信號,也輸出成為第二狀態(tài)的驅動指示信號而解除鎖存電路的鎖存,因此與未采用該結構的情況相比,第三狀態(tài)不會被持續(xù)鎖存,因此即使電流指令值切換也能夠將與切換后的電流指令值對應的馬達電流供給至馬達。

      [實施方式]

      (馬達驅動裝置1的概要)

      圖1是示出實施方式所涉及的馬達驅動裝置的一個例子的框圖。在圖1中,用箭頭表示主信號的流動。

      馬達驅動裝置1被構成為將與電流指令信號s1對應的馬達電流ia供給至馬達9。

      如圖1所示,該馬達驅動裝置1被示意性地構成為具備:驅動電路2,其基于被二值化的第一狀態(tài)以及第二狀態(tài)中的第一狀態(tài)的驅動指示信號s1來驅動馬達9;電流反饋電路3,其具有鎖存電路4,該鎖存電路4比較馬達9中流動的馬達電流值im與基于輸入的電流指令信號s2的電流指令值i1并在馬達電流值im超過了電流指令值i1的情況下,鎖存(保持)被二值化的第三狀態(tài)以及第四狀態(tài)中的第三狀態(tài),若驅動指示信號s1成為第二狀態(tài)則解除第三狀態(tài)的鎖存而成為第四狀態(tài);以及作為控制部的微型計算機5,其輸出驅動指示信號s1以及電流指令信號s2,在輸出使電流指令值i1變化的電流指令信號s2的情況下,跟電流指令信號s2一同輸出成為第二狀態(tài)的驅動指示信號s1從而解除鎖存電路4的鎖存。

      本實施方式的第一狀態(tài)是hi。第二狀態(tài)是lo。并且第三狀態(tài)是hi。另外第四狀態(tài)是lo。若輸入表示hi的驅動指示信號s1則驅動電路100開始進行馬達9的驅動。在馬達電流值im超過了電流指令值i1的情況下,鎖存電路4鎖存hi的狀態(tài)。

      (驅動電路2的結構)

      如圖1所示,驅動電路2例如被示意性地構成為具備門電路部20以及驅動器電路部21。

      門電路部20具有兩個and電路200。該門電路部20例如基于驅動指示信號s1和從鎖存電路4輸出的鎖存輸出信號s3來輸出驅動信號vcw以及驅動信號vccw。

      在本實施方式中,由于控制馬達9的旋轉方向,所以作為驅動指示信號s1與驅動方向控制信號scw的邏輯積或者驅動指示信號s1與驅動方向控制信號sccw的邏輯積,從and電路200輸出驅動信號vcw或驅動信號vccw。其中,在鎖存輸出信號s3是hi的情況下,與驅動方向控制信號scw及驅動方向控制信號sccw無關地輸出lo。通過該驅動信號vcw或驅動信號vccw來驅動驅動器電路部21,并且從驅動器電路部21的電源22生成的馬達電流ia供給至馬達9。其中,驅動方向控制信號scw是使馬達9正轉的信號。驅動方向控制信號sccw是使馬達9反轉的信號。

      (電流反饋電路3的結構)

      電流反饋電路3被示意性地構成為具備:鎖存電路4、比較器30、lpf(低通濾波器)31以及l(fā)pf32、以及分流電阻33。

      鎖存電路4被輸入來自微型計算機5的驅動指示信號s1以及來自比較器30的比較輸出信號vc,并基于該驅動指示信號s1以及比較輸出信號vc來輸出鎖存輸出信號s3,從而鎖存輸出狀態(tài)。鎖存輸出信號s3輸入至微型計算機5,并且經(jīng)由tr(晶體管)35輸入至門電路部20。

      比較器30通過比較馬達電流值im與電流指令值i1來輸出比較輸出信號vc。該比較輸出信號vc輸入至鎖存電路4。馬達電流值im經(jīng)由lpf31輸入至比較器30的非反轉輸入端子。電流指令值i1經(jīng)由lpf32輸入至比較器30的反轉輸入端子。

      分流電阻33與驅動器電路部21連接。并且分流電阻33經(jīng)由lpf31與比較器30連接。電流反饋電路3為了抑制因噪聲、電壓波紋等引起的不穩(wěn)定的動作而具有l(wèi)pf31以及l(fā)pf32。

      (微型計算機5的結構)

      微型計算機5例如具備cpu(centralprocessingunit:中央處理器)、作為半導體存儲器的ram(randomaccessmemory:隨機存取存儲器)以及rom(readonlymemory:只讀存儲器)等。該微型計算機5在其內(nèi)部具有生成時鐘信號的單元,并基于該時鐘信號進行動作。并且,微型計算機5生成驅動指示信號s1、驅動方向控制信號scw、驅動方向控制信號sccw以及電流指令信號s2。

      該驅動指示信號s1是pwm(pulsewidthmodulation:脈沖寬度調(diào)制)信號,并輸出至門電路部20以及鎖存電路4。如上所述,驅動方向控制信號scw以及驅動方向控制信號sccw是控制馬達9的旋轉方向的信號,并輸出至門電路部20。

      電流指令信號s2是指示作為馬達9中流動的馬達電流ia的目標值的電流指令值i1的信號,經(jīng)由lpf32輸入至比較器30而成為基準電壓。微型計算機5通過調(diào)整電流指令信號s2來控制馬達電流值im從而調(diào)節(jié)馬達9的旋轉速度。

      以下,參照圖2對本實施方式的馬達驅動裝置1的動作的一個例子進行說明。

      (動作)

      圖2是實施方式所涉及的馬達驅動裝置的動作的一個例子中的信號等的波形的示意圖。

      在從時間t1開始的導通(on)期間,微型計算機5根據(jù)來自外部的馬達9的驅動指示(第一驅動指示),輸出成為hi(duty(占空比):100%)的驅動指示信號s1,并將與馬達9的旋轉方向對應的驅動方向控制信號輸出至驅動電路2。根據(jù)該驅動指示信號s1以及驅動方向控制信號,門電路部20將與驅動方向對應的驅動信號輸出至驅動器電路部21,并在馬達9中流動馬達電流ia。該馬達電流ia的馬達電流值im經(jīng)由lpf31輸入至比較器30。如圖2所示,該導通期間是驅動指示信號s1從hi切換至lo的期間。

      在時間t2時,比較器30將表示馬達電流值im超過了電流指令值i1的比較輸出信號vc輸出至鎖存電路4。通過驅動指示信號s1是hi并且被輸入了該比較輸出信號vc,鎖存電路4將鎖存輸出信號s3從lo切換至hi。

      若微型計算機5在輸出驅動指示信號s1之后,在時間t2時初次檢測出鎖存輸出信號s3從lo切換至hi的邊沿,則將驅動指示信號s1的占空比從100%變更至80%從而移至間歇期間。該間歇期間是到基于第一驅動指示的電流指令值i1切換至基于第二驅動指示的新的電流指令值i1為止的時間t3~時間t6的期間。

      此時(時間t3),由于驅動指示信號s1已從hi切換至lo,所以鎖存電路4將鎖存輸出信號s3從hi切換至lo從而進行鎖存清除。

      此外,微型計算機5無視時間t4等時的間歇期間的鎖存輸出信號s3的從lo到hi的切換。換句話說,微型計算機5在間歇期間中使驅動指示信號s1的占空比維持在80%。

      在間歇期間中,驅動指示信號s1在hi期間中鎖存輸出信號s3從hi切換至lo的情況下,與驅動指示信號s1從hi切換至lo同步地鎖存輸出信號s3從hi切換至lo,從而進行鎖存清除(時間t5)。該間歇期間,馬達電流值im成為電流指令值i1左右的馬達電流ia在馬達9中流動。

      微型計算機5在時間t6時電流指令值i1切換為不同的電流指令值i1的情況下,若將驅動指示信號s1就那樣保持為hi,則不存在驅動指示信號s1的從hi到lo的切換,因此導致鎖存輸出信號s3不被鎖存清除而保持hi的原樣。

      對于本實施方式的微型計算機5,若電流指令值i1切換,則進行鎖存清除,因此,在時間t6~時間t11的鎖存清除期間,將驅動指示信號s1從hi切換至lo而使鎖存電路4進行鎖存清除。該鎖存清除期間是時鐘信號的周期的整數(shù)倍(例如,2倍以上)的時間,作為一個例子為100ms,但不限定于此。該鎖存清除期間根據(jù)微型計算機5的規(guī)格進行變更。

      進行了第二驅動指示的時間t11~時間t15進行與上述的時間t1~時間t5相同的控制。

      (實施方式的效果)

      本實施方式所涉及的馬達驅動裝置1即使電流指令值i1切換也能夠將與切換后的電流指令信號s1對應的馬達電流ia供給至馬達9。具體而言,即使將先前輸入的電流指令信號s2的電流指令值i1無時間間隙地切換為新的電流指令值i1,馬達驅動裝置1也能夠輸出成為lo的驅動指示信號s1而解除鎖存電路4的鎖存。因此,馬達驅動裝置1與未采用該結構的情況相比,鎖存電路4不會持續(xù)鎖存hi,因此即使電流指令值i1切換也能夠將與切換后的電流指令值i1對應的馬達電流ia供給至馬達9。

      上述的實施方式以及變形例的馬達驅動裝置1也可以例如根據(jù)用途,其一部分通過計算機執(zhí)行的程序、asic(applicationspecificintegratedcircuit:專用集成電路)以及fpga(fieldprogrammablegatearray:現(xiàn)場可編程門陣列)等來實現(xiàn)。

      以上,對本發(fā)明的實施方式進行了說明,但該實施方式僅僅是一個例子,并不限定權利要求書所涉及的發(fā)明。該新的實施方式能夠以其它各種方式實施,在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進行各種省略、置換、變更等。并且,該實施方式中說明的特征的組合不一定全部為發(fā)明內(nèi)容所必須的。進一步,該實施方式包含于發(fā)明的范圍以及主旨內(nèi),并且包含于權利要求書所記載的發(fā)明及其等同的范圍內(nèi)。

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