[发明专利]直流无刷马达的驱动系统

说明书

技术领域

本发明是有关于一种直流无刷马达的驱动系统，特别是有关于一种具有良好线性度直流无刷马达的驱动系统，用以达到良好的低转速输出表现以及线性化马达转速控制，使得直流无刷马达的驱动系统可以使用在蓝光光驱或是光雕光驱上。

背景技术

在与三相马达驱动方法有关的先前技术中，已知的相关专利如：CN1989689A及CN1914789A，分别在述说马达控制方法以及峰值保护电路，其是利用PWM(Pulse Width Modulation)控制讯号，通过合成电路作相位调变，输出不同的相位调变讯号，最后再通过PWM输出比较器，将放大讯号输出到马达控制电路，驱动外部电源驱动晶体管，最后驱动马达线圈电路，达到马达控制的功能。另外，为了达到马达转速恒定的功能，当马达线圈中流过的电流增加，马达的转速也跟着增加，霍尔组件即会感测出线圈中的电流，再将此感测电流转换成感测电压，并将此感测电压返馈至霍尔差分控制电路，进行PWM控制讯号的调整，这时检测电压会通过返馈比较器与参考电压以及输入转速控制电压做比较，并进而达到稳定的转速控制。

如图1所示，为一种公知的PWM控制方式的马达控制电路，是由驱动马达2、电源驱动晶体管7及PWM驱动控制电路6，所组成；其中PWM驱动控制电路6由霍尔差分放大器16、PWM合成电路17、PWM比较放大器18、参考电压比较器24、输入转速比较器13、电流检测电阻12、震荡防止用电容器22以及马达驱动控制电路20所组成。其主要特征在于：为了去除防止系统震荡用电容器22因延迟所产生的多余导通时间，将输入马达驱动控制电路20的PWM讯号减去参考电压比较器的输出RL，而得到较为真实的PWM驱动控制讯号。其中，参考电压比较器的输出RL，则是由峰值保持电路的输出与参考电压的差值所产生，而峰值保持电路的电压输入则是由电流检测电阻12，以及PWM控制信号的导通电流来决定，由PWM导通的期间，峰值保持电路决定了峰值电压的侦测值，并在PWM的截止期间以一定的时间常数放电。

此外，输入转速比较器13的输入端与峰值侦测电压、参考电平电压、输入控制电压(SIG)连接，使得参考电平电压和输入控制电压(SIG)中的较低方波则与峰值侦测电压做比较；当输入控制电压(SIG)高于峰值保持电路14的峰值电压时，输出电压则会上升，使得从合成电路输出的电压(U，V，W)也跟随增加，而PWM输出比较器18输出的PWM控制讯号占空比中的导通时间也会拉长，并通过马达驱动控制电路20到达电源驱动晶体管7，进而驱动马达上三相线圈，因此流过线圈上的驱动电流也会增加，同时马达的转速也会增加；接着，驱动电流也会流经电流检测电阻12并输出一个电压与转速控制电压作比较，如此经过一连串的循环，最后使得峰值电压会与转速控制电压趋于稳定。

反之亦然，当输入讯号(SIG)控制电压降低，则驱动马达2的转数也随之降低，重复上述相同的工作循环，则降低的峰值电压与转速控制电压也将趋于一致。

然而，当驱动马达2发生过载时，转速计速器侦测到的转速会减少，为了增加驱动马达的转速，输入控制讯号(SIG)的讯号会增强，故驱动马达2转速也跟随增加，转速控制电压就会异常的升高；当转速控制电压超过参考控制电压时，参考电压即会取代转速控制电压成为输入转速比较器13中峰值电压的比较对象，进而限制了最高转速，避免因为驱动电流过大，导致驱动马达上的电流线圈烧毁。另外，当转速电压过高时，一旦峰值保持电路的输出电压超过参考电压，参考电压比较器的输出即会处于高电平，并削减马达驱动控制电路PWM输出讯号多余的输出导通期间。并进而转速控制电压与驱动马达转速的稳定。

如上述公知技术，是利用输入控制讯号(SIG)与峰值保持电路所输出的电压讯号差值来决定PWM控制讯号的占空比，并利用峰值保护电路输出电压与参考电压的差值，来决定高电平的输出时间，并进而达到PWM控制讯号占空比与期望输出转速的一致性。但是由输入控制讯号(SIG)与峰值保持电路输出的差值讯号与霍尔差分讯号合成出来的PWM控制讯号，是由不同的返馈路径输入讯号源与讯号差值，虽然在马达驱动控制电路20的输入信号可以削减PWM控制讯号的延迟部分，但是由于这些讯号都来自不同的返馈路径，因此讯号上容易产生非线性失真。