CN112350623B - 马达驱动电路及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及马达驱动电路及方法。该马达驱动电路包括转速要求产生器、马达驱动信号产生部、反相器电路、位置侦测电路、电流侦测模块、转速信号查表模块、自动超前角控制器及调变信号产生电路。当转速要求信号指示调整至当前转速，转速信号查表模块查询并产生用于指示当前超前角的超前角指示信号，自动超前角控制器以当前超前角作为调整相位产生相位调整信号，调变信号产生电路以调整相位对调变波形进行粗略调整。自动超前角控制器进一步依据电流零交越点及反电动势零点之间的相位差产生另一相位调整信号，调变信号产生电路对调变波形进行细部调整，使电流零交越点接近反电动势零点。

Description

马达驱动电路及方法

技术领域

本发明涉及一种马达驱动电路及方法，特别是涉及一种防止输出周期快速变化时产生逆电流的马达驱动电路及方法。

背景技术

于无刷DC(Direct Current，直流)马达等不具有由电刷形成的换向机构的马达中，必须根据转子的位置而切换供给至线圈的电流的方向。无刷直流马达的驱动方式大体上分为如下两种方式，即：利用自霍尔组件获得的转子的位置信息的方式；及不利用霍尔组件，而根据产生于线圈的反电动势(感应电压)的零交叉点来推测转子的位置的无传感器方式。

现有的直流马达驱动方式可分为六步方波驱动法及弦波脉波宽度调变法，此两种不同的驱动方式各有优缺点。弦波脉波宽度调变驱动法类似交流马达，系在定子端输入三相正弦波电流，产生一组旋转磁场带动转子旋转，使用弦波脉波宽度调变驱动法来驱动无刷直流马达可获得较小的转矩涟波，但需要较高分辨率的位置传感器来产生正确的正弦波信号。而六步方波驱动法具有低切换损失，且不须精确的转子位置回授等优点，但转矩涟波较大。

其次，在进行马达转速控制时，主要是利用脉波宽度调变技术，亦即，产生PWM信号控制晶体管开关，PWM信号的工作周期与给予马达的平均电压成正比，故可进而控制马达的转速。PWM信号控制晶体管开关有许多不同的方式，例如可轮流或同时控制上桥晶体管开关及下桥晶体管开关。

无传感器马达中，需要通过测量相电压的反电动势零点及相电流的零交越点，来决定转子的位置及驱动信号的切换时机。测量相电路的反电动势零点时，通常会停止输出驱动信号，等待一段时间，直到原本流经线圈的电流流完后，方可侦测反电动势零点，并且在出现反电动势零点时即可输出下一周期的弦波驱动信号。然而，在转速快速切换下，反电动势零点会因为相电流在测量时尚未完全流完，而造成误判。

在现有马达驱动电路中，虽有在转速变化时，直接取最大超前角来输出驱动电压，使相电流零点提早出现，以避免误判情形，然而，会造成相电流不连续的时间过长，产生噪音。

故，急需一种能够达成低切换噪音的超前角度调整机制的马达驱动电路及方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种能够防止输出转速变化时产生噪音的马达驱动电路及方法。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种马达驱动电路，所述马达驱动电路用于驱动一马达，所述马达驱动电路包括：一转速要求产生器，经配置以接收一外部转速要求信号并产生一转速要求信号，所述转速要求信号用于指示所述马达的一转速；一马达驱动信号产生部，接收所述转速要求信号及多个调变波形，并依据多个所述调变波形的调变特性及所述转速要求信号产生多个栅极驱动信号；一反相器电路，包括多个半桥电路，经配置以由多个所述栅极驱动信号所控制，以产生多个马达驱动信号，分别输入所述马达的多个相电路；一位置侦测电路，经配置以接收来自多个所述相电路的多个反电动势信号，并产生一位置参考信号，所述位置参考信号用于指示所述马达的一反电动势零点；一电流侦测模块，经配置以接收多个所述马达驱动信号，并产生一零电流信号，所述零电流信号用于指示多个所述相电路的电流零交越点；一转速信号查表模块，储存有一查询表，所述查询表定义多个转速及多个超前角之间的对应关系，其中所述转速信号查表模块响应于所述转速要求信号，依据所述转速对所述查询表进行查询，以产生一超前角指示信号；一自动超前角控制器，接收所述超前角指示信号、所述零电流信号及所述位置参考信号，经配置以依据所述超前角指示信号指示的超前角、所述零电流信号指示的电流零点及所述位置参考信号指示的旋转参考位置产生一相位调整信号，所述相位调整信号用于指示一调整相位；一调变信号产生电路，接收所述相位调整信号，经配置以产生多个所述调变波形，还根据所述相位调整信号指示的调整相位来改变多个所述调变波形的相位，其中，当所述转速要求信号指示所述转速由一先前转速调整至一当前转速，所述转速信号查表模块经配置以依据所述当前转速查询并产生用于指示一当前超前角的所述超前角指示信号，所述自动超前角控制器经配置以所述当前超前角作为所述调整相位产生所述相位调整信号，所述调变信号产生电路经配置以所述调整相位对多个所述调变波形进行一粗略调整，以及所述自动超前角控制器进一步接收所述零电流信号及所述位置参考信号，以依据所述电流零交越点及所述反电动势零点之间的一相位差产生另一相位调整信号，所述调变信号产生电路接收所述另一相位调整信号，并依据所述相位差对多个所述调变波形进行一细部调整，使多个所述相电路的所述电流零交越点接近所述反电动势零点。

优选地，所述马达驱动信号产生部包括：一PWM产生器，接收所述转速要求信号，经配置以产生多个PWM信号，其中所述PWM产生器还经配置以接收多个所述调变波形，以依据多个所述调变波形的调变特性以产生多个所述PWM信号；以及一栅极驱动电路，经配置以接收多个所述PWM信号并产生多个所述栅极驱动信号。

优选地，多个所述超前角系分别将所述马达以多个所述转速驱动，调整多个预定超前角以确保所述电流零交越点提前以一缓冲相位差出现于所述反电动势零点之前所产生。

优选地，所述电流侦测模块包括一比较器，包括：一第一输入端，用于接收多个所述相电路的其中之一的电流；一第二输入端，用于接收一参考电流；以及一输出端，系在所述比较器对所述电流及所述参考电流进行运算，以产生所述零电流信号，用于指示所述电流的电流零交越点。

优选地，所述自动超前角控制器进一步接收所述零电流信号及所述位置参考信号，以将所述电流零交越点及所述反电动势零点之间的所述相位差与一预定相位差相减，以产生所述另一相位调整信号，用于将所述电流零交越点及所述反电动势零点之间的所述相位差调整至所述预定相位差。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是，提供一种马达驱动方法，马达驱动方法包括下列步骤：配置一转速要求产生器以接收一外部转速要求信号并产生一转速要求信号，其中所述转速要求信号用于指示所述马达的一转速；配置一马达驱动信号产生部，接收所述转速要求信号及多个调变波形，并依据多个所述调变波形的调变特性及所述转速要求信号产生多个栅极驱动信号；配置一反相器电路的多个半桥电路以由多个所述栅极驱动信号所控制，以产生多个马达驱动信号，分别输入一马达的多个相电路；配置一位置侦测电路以接收来自多个所述相电路的多个反电动势信号，并产生一位置参考信号，其中所述位置参考信号用于指示所述马达的一反电动势零点；配置一电流侦测模块以接收多个所述马达驱动信号，并产生一零电流信号，其中所述零电流信号用于指示多个所述相电路的电流零交越点；配置一转速信号查表模块储存一查询表，所述查询表定义多个转速及多个超前角之间的对应关系；配置所述转速信号查表模块响应于所述转速要求信号，依据所述转速对所述查询表进行查询，以产生一超前角指示信号；配置一自动超前角控制器接收所述超前角指示信号、所述零电流信号及所述位置参考信号，以依据所述超前角指示信号指示的超前角、所述零电流信号指示的电流零点及所述位置参考信号指示的旋转参考位置产生一相位调整信号，所述相位调整信号用于指示一调整相位；配置一调变信号产生电路接收所述相位调整信号，以产生多个所述调变波形，还根据所述相位调整信号指示的调整相位来改变多个所述调变波形的相位，其中，当所述转速要求信号指示所述转速由一先前转速调整至一当前转速，配置所述转速信号查表模块以依据所述当前转速查询并产生用于指示一当前超前角的所述超前角指示信号，配置所述自动超前角控制器经配置以所述当前超前角作为所述调整相位产生所述相位调整信号，配置所述调变信号产生电路以所述调整相位对多个所述调变波形进行一粗略调整，配置所述自动超前角控制器接收所述零电流信号及所述位置参考信号，以依据所述电流零交越点及所述反电动势零点之间的一相位差产生另一相位调整信号，配置所述调变信号产生电路接收所述另一相位调整信号，并依据所述相位差对多个所述调变波形进行一细部调整，使多个所述相电路的所述电流零交越点接近所述反电动势零点。

优选地，所述马达驱动方法还包括：配置所述马达驱动信号产生部的一PWM产生器接收所述转速要求信号，以产生多个PWM信号；配置所述PWM产生器接收多个所述调变波形，以依据多个所述调变波形的调变特性以产生多个所述PWM信号；以及配置所述马达驱动信号产生部的一栅极驱动电路以接收多个所述PWM信号并产生多个所述栅极驱动信号。

优选地，所述马达驱动方法还包括：配置所述马达以所述查询表中的多个所述转速驱动，调整多个预定超前角以确保所述电流零交越点提前以一缓冲相位差出现于所述反电动势零点之前，以获得对应多个所述转速的多个所述超前角，并建立所述查询表。

优选地，所述马达驱动方法还包括：配置所述电流侦测模块的一比较器的一第一输入端接收多个所述相电路的其中之一的电流；配置所述比较器的一第二输入端接收一参考电流；以及配置所述比较器对所述电流及所述参考电流进行运算，以于所述比较器的输出端产生所述零电流信号，其中所述零电流信号用于指示所述电流的电流零交越点。

优选地，所述马达驱动方法还包括：配置所述自动超前角控制器接收所述零电流信号及所述位置参考信号，以将所述电流零交越点及所述反电动势零点之间的所述相位差与一预定相位差相减，以产生所述另一相位调整信号，其中所述另一相位调整信号用于将所述电流零交越点及所述反电动势零点之间的所述相位差调整至所述预定相位差。

本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的马达驱动电路及方法，当切换转速变化时，可通过对查询表进行查询来决定超前角，以此超前角对调变波形进行粗略调整，以提前输出驱动电压，使相电流零点提早出现，再通过侦测相电流零点与反电动势零点的相位差，来调整超前角，使超前角接近合理相位。因此，可在满足无传感器马达侦测位置的前提下，确保测量反电动势零点时，相电流不会造成反电动势零点侦测错误，同时更能够有效缩减电流不连续区域，进而降低噪音。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明实施例的马达驱动电路的电路架构图。

图2为本发明实施例的马达驱动电路的信号时序图。

图3为依据本发明实施例的查询表绘示的超前角对输出转速作图。

图4为本发明的实施例的相电流的局部放大图。

图5A及5B为本发明实施例的马达驱动方法的流程图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“马达驱动电路及方法”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。

应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。

图1为本发明实施例的马达驱动电路的电路架构图。参阅图1所示，本发明实施例提供一种马达驱动电路1，用于驱动马达11，马达驱动电路1包括转速要求产生器10、马达驱动信号产生部12、反相器电路14、位置侦测电路15、电流侦测模块16、转速信号查表模块17、自动超前角控制器18及调变信号产生电路19。

马达11如图所示包括三个绕组，例如相电路U、V、W，每个绕组通常被描绘为相应的等效电路，且具有与电阻器串联并且与反电动势电压源串联的电感器。例如，相电路U被示出为包括与电阻器串联并且与反电动势信号Vu的电压源串联的电感器，相电路V被示出为包括与电阻器串联并且与反电动势信号Vv的电压源串联的电感器，且相电路W被示出为包括与电阻器串联并且与反电动势信号Vw的电压源串联的电感器。

转速要求产生器10经配置以从外部接收外部转速要求信号S1，外部转速要求信号S1可以是各种格式的其中之一，一般而言，外部转速要求信号S1表示从马达驱动电路1外部请求的马达11的转速。当转速要求产生器10接收到外部转速要求信号S1，可对应产生转速要求信号S2，以用于指示马达11以要求的转速运转。

马达驱动信号产生部12，接收转速要求信号S2及多个调变波形Su、Sv及Sw，并依据调变波形Su、Sv及Sw的调变特性及转速要求信号S2产生多个栅极驱动信号UH、UL、VH、VL、WH、WL。在本实施例中，马达驱动信号产生部12包括PWM产生器120与栅极驱动电路121。PWM产生器120接收转速要求信号S2，经配置以产生多个PWM信号S3，其中，PWM产生器120还接收调变波形Su、Sv及Sw，以依据调变波形Su、Sv及Sw的调变特性产生多个PWM信号S3，且多个PWM信号S3的最大工作周期是由转速要求信号S2所控制。

马达驱动信号产生部12还包括栅极驱动电路121，经配置以接收多个PWM信号S3，以产生多个栅极驱动信号UH、UL、VH、VL、WH、WL来控制反相器电路14。

反相器电路14包括多个半桥电路14u、14v及14w，半桥电路14u、14v及14w各包括上桥开关M1、M2、M3及下桥开关M4、M5、M6，由栅极驱动信号UH、UL、VH、VL、WH、WL所控制，以产生多个马达驱动信号S31、S32及S33，分别输入马达11的相电路U、V、W，栅极驱动信号UH、UL、VH、VL、WH、WL用于控制反向器电路14内的各个开关单元的导通或截止状态。

一般而言，马达11具有三个绕组，分别为U线圈绕组、V线圈绕组与W线圈绕组。当上桥开关M1与下桥开关M5开启时，此时马达11运转的电流，由电源端经晶体管M1、马达11的U线圈绕组、V线圈绕组，并再经由晶体管M5流到地端。

一般正常的马达电流控制是由U线圈绕组流向V线圈绕组，U线圈绕组流向W线圈绕组，之后换向由U线圈绕组流向W线圈绕组，换向电流由V线圈绕组流向W线圈绕组，再由V线圈绕组流向U线圈绕组，V线圈绕组流向W线圈绕组。接着，其他的换相持续的控制U线圈绕组、V线圈绕组、W线圈绕组的电流流向，进而控制马达的转向，上述是马达的换相方式，但这只是控制马达换相的一种，其它的马达的换相方式，于此不加以赘述。

马达驱动电路1还包括位置侦测电路15，经配置以接收来自多个相电路U、V、W的多个反电动势信号Vu、Vv及Vw。由图1的马达11的等效电路可知，位置侦测电路15可接收马达驱动信号S31、S32及S33，包括反电动势信号Vu、Vv及Vw，可在相电路U、V、W并未被驱动且相电流Iv、Iu及Iw为零的情况下直接观察出。位置侦测电路15可产生位置参考信号S4，用于指示马达11的反电动势零点，此反电动势零点可进一步用于指示马达11的转子位置。

电流侦测模块16可接收马达驱动信号S31、S32及S33的其中之一，并产生一零电流信号S5，用于指示相电路U、V、W的电流零交越点。一般而言，会期望反电动势信号Vu、Vv及Vw的过零点与通过马达11的相电路U、V、W的零电流一致或几乎一致，这种关系将使马达11以最高效率运转。

在一些实施例中，电流侦测模块16可如图1包括比较器CP1。比较器CP1的第一输入端可接收相电流Iu、Iv或Iw，比较器CP1的第二输入端可接收参考电流IREF，例如零电流，比较器CP1进一步对相电流Iu、Iv或Iw及参考电流进行运算，以产生零电流信号S5，用于指示相电流Iu、Iv或Iw的电流零交越点。

马达11可为无传感器马达，需要通过测量相电路U、V、W的反电动势零点及相电流Iu、Iv或Iw的零交越点，来决定转子的位置及驱动信号的切换时机。测量相电路U、V、W的反电动势零点时，通常会停止输出PWM信号S3，等待一段时间，直到原本流经线圈的电流流完后，方可侦测反电动势零点，并且在出现反电动势零点时即可输出下一周期的弦波驱动信号。然而，在转速快速切换下，反电动势零点会因为相电流Iv、Iu及Iw在测量时尚未完全流完，而造成误判。

因此，在转速变化时，需要使用超前角来提前输出PWM信号S3，使相电流Iv、Iu及Iw的零点提早出现，以避免误判情形，然而，若采用过大的超前角，会造成相电流Iv、Iu及Iw不连续的时间过长，产生噪音。

其中，由于相电流Iv、Iu及Iw本身落后调变波形Su、Sv及Sw相位约30度，为使相电流Iv、Iu及Iw的零点对应于反电动势信号Vu、Vv及Vw的过零点，须提前输出调变波形Su、Sv及Sw。再者，测量反电动势信号Vu、Vv及Vw的零点时，相电流Iv、Iu及Iw不为零会造成反电动势信号Vu、Vv及Vw的零点侦测位置出现误差。

因此，本发明的马达驱动电路1进一步包括转速信号查表模块17，储存有一查询表170，查询表170定义多个转速及多个超前角之间的对应关系。转速信号查表模块17响应于转速要求信号S2，依据转速要求信号S2要求的转速对查询表170进行查询，以产生超前角指示信号S6。

其中，查询表170中定义的多个超前角及多个转速，是通过将马达11以多个转速驱动，同时调整多个预定超前角，以确保相电流Iv、Iu及Iw的电流零交越点提前以一缓冲相位差出现于反电动势信号Vu、Vv及Vw的反电动势零点之前来产生。如此，采用多个预定超前角时，将可确保测量反电动势信号Vu、Vv及Vw的零点位置时，相电流Iv、Iu及Iw必为零，藉此获得精确的反电动势信号Vu、Vv及Vw的零点位置。转速信号查表模块17除了可用于对转速要求信号S2对应的转速进行查表，以输出超前角指示信号17，查询表170更可定义多个转速对应的电压大小与多个转速对应的超前角之间的关系，以针对转速要求信号S2的电压大小进行查询。转速信号查表模块17可为数据库、缓存器、内存或其他具有储存功能的组件，在此仅举例说明，本发明不以此为限。

此外，本发明的马达驱动电路1还包括自动超前角控制器18，接收超前角指示信号S6、零电流信号S5及位置参考信号S4，经配置以依据超前角指示信号S6指示的超前角、零电流信号S5指示的电流零点及位置参考信号S4指示的旋转参考位置产生相位调整信号S7，用于指示一调整相位，以调整调变波形Su、Sv、Sw的相位。

调变信号产生电路19，接收相位调整信号S7，经配置以产生调变波形Su、Sv、Sw，更根据相位调整信号S7指示的调整相位来改变调变波形Su、Sv、Sw的相位。

其中，当转速要求信号指示转速由一先前转速调整至一当前转速，例如，从20％转速调整至80％转速，转速信号查表模块17经配置以依据当前转速，例如80％进行查询，从查询表170中找到对应于转速80％的当前超前角，并产生用于指示此当前超前角的超前角指示信号S6’，自动超前角控制器18经配置以当前超前角作为调整相位，产生相位调整信号S7，调变信号产生电路19经配置以调整相位对调变波形Su、Sv、Sw进行粗略调整。

接着，自动超前角控制器18进一步接收零电流信号S5及位置参考信号S4，以依据相电流Iv、Iu及Iw的电流零交越点及反电动势信号Vu、Vv及Vw的反电动势零点之间的相位差产生另一相位调整信号S7’。

调变信号产生电路19接收另一相位调整信号S7’，并依据相位差对多个调变波形进行细部调整，使相电路U、V、W的电流零交越点接近反电动势零点。

请参阅图2，为本发明实施例的马达驱动电路的信号时序图。当切换转速后，相电路U产生相电流Iv，此时，所产生的反电动势信号Vu如图所示，由图可知，此时侦测到的电流零交越点CZCP落后反电动势零点BEMFZC，会造成侦测反电动势信号Vu、Vv及Vw的零点位置时产生误差。此时，转速信号查表模块17依据当前转速进行查询，从查询表170中找到对应于当前转速的当前超前角LA，并产生用于指示此当前超前角LA的超前角指示信号S6’并传输至自动超前角控制器18。自动超前角控制器18通过相位调整信号S7控制调变信号产生电路19，以依据此当前超前角LA对调变波形Su的相位进行粗略调整，而于相电路U上产生调整后的相电流Iu’。

接着，自动超前角控制器18进一步接收零电流信号S5及位置参考信号S4，以依据相电流Iu’的电流零交越点CZCP’及反电动势信号Vu的反电动势零点BEMFZC之间的相位差产生另一相位调整信号S7’。

举例而言，自动超前角控制器18可将电流零交越点CZCP’及反电动势零点BEMFZC之间的相位差与一预定相位差相减，例如1至5度，以产生对应调整相位PA的另一相位调整信号S7’，用于将电流零交越点CZCP’及反电动势零点BEMFZC之间的相位差调整至预定相位差。

请进一步参阅图3，为依据本发明实施例的查询表绘示的超前角对输出转速作图，其中描绘了多个转速X1、X2、…、X8以及多个超前角Y1、Y2、…、Y8之间的对应关系。如图所示，从转速X2调整至当前转速X时，转速信号查表模块17依据当前转速进行查询，从查询表170中找到对应于当前转速X的当前超前角LA，以进行粗略调整，而于相电路U上产生调整后的相电流Iu’。

接着，自动超前角控制器18进一步依据相电流Iv’的电流零交越点CZCP’及反电动势信号Vu的反电动势零点BEMFZC之间的相位差产生另一相位调整信号S7’，以调整相位PA对相电流Iu’进行细部调整，细部调整结果如图3的虚线资料所示。

可进一步参考图4，为本发明的实施例的相电流的局部放大图。如图所示，通过当前超前角LA对前述的相电流Iu进行粗略调整后，产生调整后的相电流Iu’，可见浮接区，亦即，电流不连续区域，已经相当小。当进一步通过调整相位PA对相电流Iu’进行细部调整后，产生的相电流Iu”，可进一步将浮接区缩小，进而减少切换噪音。

因此，通过采用本发明所提供的马达驱动电路，当切换转速变化时，可通过对查询表进行查询来决定超前角，以此超前角对调变波形进行粗略调整，以提前输出驱动电压，使相电流零点提早出现，再通过侦测相电流零点与反电动势零点的相位差，来调整超前角，使超前角接近合理相位。因此，可在满足无传感器马达侦测位置的前提下，确保测量反电动势零点时，相电流不会造成反电动势零点侦测错误，同时更能够有效缩减电流不连续区域，进而降低噪音。

图5A及5B为本发明实施例的马达驱动方法的流程图。参阅图5所示，本发明实施例提供一种马达驱动方法，马达驱动方法适用于前述实施例中的马达驱动电路1，至少包括下列步骤：

步骤S100：配置转速要求产生器以接收外部转速要求信号并产生转速要求信号。其中转速要求信号用于指示马达的一转速。

步骤S101：配置马达驱动信号产生部，接收转速要求信号及多个调变波形，并依据调变波形的调变特性及转速要求信号产生多个栅极驱动信号。

步骤S102：配置反相器电路的多个半桥电路以由栅极驱动信号所控制，以产生多个马达驱动信号，分别输入马达的多个相电路。

步骤S103：配置位置侦测电路以接收来自相电路的多个反电动势信号，并产生位置参考信号。其中位置参考信号用于指示马达的一反电动势零点。

步骤S104：配置电流侦测模块以接收马达驱动信号，并产生零电流信号。其中，零电流信号用于指示多个相电路的电流零交越点。

步骤S105：配置转速信号查表模块储存查询表。其中，查询表定义多个转速及多个超前角之间的对应关系。

步骤S106：配置转速信号查表模块响应于转速要求信号，依据转速对查询表进行查询，以产生超前角指示信号。

步骤S107：配置自动超前角控制器接收超前角指示信号、零电流信号及位置参考信号，以依据超前角、电流零点及旋转参考位置产生相位调整信号。相位调整信号用于指示调整相位。

步骤S108：配置调变信号产生电路接收相位调整信号，以产生调变波形，更根据调整相位来改变调变波形的相位。

步骤S109：转速要求信号指示转速由先前转速调整至当前转速。

步骤S110：配置转速信号查表模块依据当前转速查询并产生用于指示当前超前角的超前角指示信号。

步骤S111：配置自动超前角控制器以当前超前角作为调整相位产生相位调整信号。

步骤S112：配置调变信号产生电路以调整相位对调变波形进行粗略调整。

步骤S113：配置自动超前角控制器依据电流零交越点及反电动势零点之间的相位差产生另一相位调整信号。

步骤S114：配置调变信号产生电路接收另一相位调整信号，并依据相位差对多个调变波形进行细部调整，使多个相电路的电流零交越点接近反电动势零点。

其中，本发明的马达驱动方法包括前述实施例中的马达驱动电路的各组件的操作方式，故不在此赘述。

实施例的有益效果

本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的马达驱动电路及方法，当切换转速变化时，可通过对查询表进行查询来决定超前角，以此超前角对调变波形进行粗略调整，以提前输出驱动电压，使相电流零点提早出现，再通过侦测相电流零点与反电动势零点的相位差，来调整超前角，使超前角接近合理相位。因此，可在满足无传感器马达侦测位置的前提下，确保测量反电动势零点时，相电流不会造成反电动势零点侦测错误，同时更能够有效缩减电流不连续区域，进而降低噪音。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。

Claims (10)

1.一种马达驱动电路，其特征在于，所述马达驱动电路用于驱动一马达，所述马达驱动电路包括：

一转速要求产生器，经配置以接收一外部转速要求信号并产生一转速要求信号，所述转速要求信号用于指示所述马达的一转速；

一马达驱动信号产生部，接收所述转速要求信号及多个调变波形，并依据多个所述调变波形的调变特性及所述转速要求信号产生多个栅极驱动信号；

一反相器电路，包括多个半桥电路，经配置以由多个所述栅极驱动信号所控制，以产生多个马达驱动信号，分别输入所述马达的多个相电路；

一位置侦测电路，经配置以接收来自多个所述相电路的多个反电动势信号，并产生一位置参考信号，所述位置参考信号用于指示所述马达的一反电动势零点；

一电流侦测模块，经配置以接收多个所述马达驱动信号，并产生一零电流信号，所述零电流信号用于指示多个所述相电路的电流零交越点；

一转速信号查表模块，储存有一查询表，所述查询表定义多个转速及多个超前角之间的对应关系，其中所述转速信号查表模块响应于所述转速要求信号，依据所述转速对所述查询表进行查询，以产生一超前角指示信号；

一自动超前角控制器，接收所述超前角指示信号、所述零电流信号及所述位置参考信号，经配置以依据所述超前角指示信号指示的超前角、所述零电流信号指示的电流零点及所述位置参考信号指示的旋转参考位置产生一相位调整信号，所述相位调整信号用于指示一调整相位；

一调变信号产生电路，接收所述相位调整信号，经配置以产生多个所述调变波形，还根据所述相位调整信号指示的调整相位来改变多个所述调变波形的相位，

其中，当所述转速要求信号指示所述转速由一先前转速调整至一当前转速，所述转速信号查表模块经配置以依据所述当前转速查询并产生用于指示一当前超前角的所述超前角指示信号，所述自动超前角控制器经配置以所述当前超前角作为所述调整相位产生所述相位调整信号，所述调变信号产生电路经配置以所述调整相位对多个所述调变波形进行一粗略调整，以及

所述自动超前角控制器进一步接收所述零电流信号及所述位置参考信号，以依据所述电流零交越点及所述反电动势零点之间的一相位差产生另一相位调整信号，所述调变信号产生电路接收所述另一相位调整信号，并依据所述相位差对多个所述调变波形进行一细部调整，使多个所述相电路的所述电流零交越点接近所述反电动势零点。

2.根据权利要求1所述的马达驱动电路，其特征在于，所述马达驱动信号产生部包括：

一PWM产生器，接收所述转速要求信号，经配置以产生多个PWM信号，其中所述PWM产生器还经配置以接收多个所述调变波形，以依据多个所述调变波形的调变特性以产生多个所述PWM信号；以及

一栅极驱动电路，经配置以接收多个所述PWM信号并产生多个所述栅极驱动信号。

3.根据权利要求1所述的马达驱动电路，其特征在于，多个所述超前角分别将所述马达以多个所述转速驱动，调整多个预定超前角以确保所述电流零交越点提前以一缓冲相位差出现于所述反电动势零点之前所产生。

4.根据权利要求1所述的马达驱动电路，其特征在于，所述电流侦测模块包括一比较器，包括：

一第一输入端，用于接收多个所述相电路的其中之一的电流；

一第二输入端，用于接收一参考电流；以及

一输出端，在所述比较器对所述电流及所述参考电流进行运算，以产生所述零电流信号，用于指示所述电流的电流零交越点。

5.根据权利要求1所述的马达驱动电路，其特征在于，所述自动超前角控制器进一步接收所述零电流信号及所述位置参考信号，以将所述电流零交越点及所述反电动势零点之间的所述相位差与一预定相位差相减，以产生所述另一相位调整信号，用于将所述电流零交越点及所述反电动势零点之间的所述相位差调整至所述预定相位差。

6.一种马达驱动方法，其特征在于，包括下列步骤：

配置一转速要求产生器以接收一外部转速要求信号并产生一转速要求信号，其中所述转速要求信号用于指示所述马达的一转速；

配置一马达驱动信号产生部，接收所述转速要求信号及多个调变波形，并依据多个所述调变波形的调变特性及所述转速要求信号产生多个栅极驱动信号；

配置一反相器电路的多个半桥电路以由多个所述栅极驱动信号所控制，以产生多个马达驱动信号，分别输入一马达的多个相电路；

配置一位置侦测电路以接收来自多个所述相电路的多个反电动势信号，并产生一位置参考信号，其中所述位置参考信号用于指示所述马达的一反电动势零点；

配置一电流侦测模块以接收多个所述马达驱动信号，并产生一零电流信号，其中所述零电流信号用于指示多个所述相电路的电流零交越点；

配置一转速信号查表模块储存一查询表，所述查询表定义多个转速及多个超前角之间的对应关系；

配置所述转速信号查表模块响应于所述转速要求信号，依据所述转速对所述查询表进行查询，以产生一超前角指示信号；

配置一自动超前角控制器接收所述超前角指示信号、所述零电流信号及所述位置参考信号，以依据所述超前角指示信号指示的超前角、所述零电流信号指示的电流零点及所述位置参考信号指示的旋转参考位置产生一相位调整信号，所述相位调整信号用于指示一调整相位；

配置一调变信号产生电路接收所述相位调整信号，以产生多个所述调变波形，还根据所述相位调整信号指示的调整相位来改变多个所述调变波形的相位，

其中，当所述转速要求信号指示所述转速由一先前转速调整至一当前转速，配置所述转速信号查表模块以依据所述当前转速查询并产生用于指示一当前超前角的所述超前角指示信号，配置所述自动超前角控制器经配置以所述当前超前角作为所述调整相位产生所述相位调整信号，配置所述调变信号产生电路以所述调整相位对多个所述调变波形进行一粗略调整，配置所述自动超前角控制器接收所述零电流信号及所述位置参考信号，以依据所述电流零交越点及所述反电动势零点之间的一相位差产生另一相位调整信号，配置所述调变信号产生电路接收所述另一相位调整信号，并依据所述相位差对多个所述调变波形进行一细部调整，使多个所述相电路的所述电流零交越点接近所述反电动势零点。

7.根据权利要求6所述的马达驱动方法，其特征在于，所述马达驱动方法还包括：

配置所述马达驱动信号产生部的一PWM产生器接收所述转速要求信号，以产生多个PWM信号；

配置所述PWM产生器接收多个所述调变波形，以依据多个所述调变波形的调变特性以产生多个所述PWM信号；以及

配置所述马达驱动信号产生部的一栅极驱动电路以接收多个所述PWM信号并产生多个所述栅极驱动信号。

8.根据权利要求6所述的马达驱动方法，其特征在于，所述马达驱动方法还包括：

配置所述马达以所述查询表中的多个所述转速驱动，调整多个预定超前角以确保所述电流零交越点提前以一缓冲相位差出现于所述反电动势零点之前，以获得对应多个所述转速的多个所述超前角，并建立所述查询表。

9.根据权利要求6所述的马达驱动方法，其特征在于，所述马达驱动方法还包括：

配置所述电流侦测模块的一比较器的一第一输入端接收多个所述相电路的其中之一的电流；

配置所述比较器的一第二输入端接收一参考电流；以及

配置所述比较器对所述电流及所述参考电流进行运算，以于所述比较器的输出端产生所述零电流信号，其中所述零电流信号用于指示所述电流的电流零交越点。

10.根据权利要求6所述的马达驱动方法，其特征在于，所述马达驱动方法还包括：

配置所述自动超前角控制器接收所述零电流信号及所述位置参考信号，以将所述电流零交越点及所述反电动势零点之间的所述相位差与一预定相位差相减，以产生所述另一相位调整信号，其中所述另一相位调整信号用于将所述电流零交越点及所述反电动势零点之间的所述相位差调整至所述预定相位差。

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