专利名称：马达驱动装置及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种驱动方法，特别是涉及一种应用于马达驱动装置的驱动方法。
背景技术：
参阅图1及图2，图1是现今马达系统900的电路示意图，该马达系统900包含一马达910、一磁电转换器(例如霍尔元件)920及一马达驱动装置930。马达910是一转子 (永久磁铁)911及定子(线圈组)912的组合；磁电转换器920用以感应马达910在运转时磁极的变化并产生出一表示S极磁极位置的第一感应信号Vh 1，及一表示N极磁极位置的第二感应信号Vh2，使得马达驱动装置930根据第一感应信号Vhl及第二感应信号Vh2调整马达910的驱动电流Id。理想上，第一感应信号Vhl及第二感应信号Vh2的责任周期(duty cycle)应皆为 50%，即磁电转换器920感应S极及N极的时间应相同，如图2的Vhl (ideal)及Vh2(ideal) 所示。但是实际上，磁电转换器920感应出的第一感应信号Vhl及第二感应信号Vh2为高电位的时间并不相同，如图2的Vhl及Vh2所示，使得两者所对应产生的驱动信号(图2中是第一感应信号Vhl所对应产生的驱动信号Vd)的责任周期不相等，因此并无法正确的反应出转子911所在的位置，主要是有以下几点原因1.由于制作上的误差，转子911的S极及N极的形状并非完全相同，使得磁电转换器920对于S极以及N极的磁电反应并不相等；2.转子911上各个磁极的磁力强度(磁通量)也并非完全相同；3.磁电转换器920会受外界电磁波干扰或者是磁场干扰(尤其是线圈组所产生的磁场干扰)，使其所感应的感应信号产生误差 ’及4.磁电转换器920因为组装的关系而使其相对于转子911上各个磁极的位置或摆
放方向并非完全一致。如此将会造成马达910在运转时无法达到更高的效率，且马达驱动装置930根据不相等的第一感应信号Vhl及第二感应信号Vh2所产生的驱动电流Id并不均衡，会使得马达910产生不同程度及频率的电磁波及噪音。因此，若马达驱动装置930能将不相等的第一感应信号Vhl及第二感应信号Vh2 进行补偿，使得马达910在正向旋转的时间与反向旋转的时间相同，如此将可改善上述现有技术所碰到的问题。由此可见，上述现有的马达驱动装置及其驱动方法显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道， 但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的马达驱动装置和驱动方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的马达驱动方法存在的缺陷，而提供一种新的马达驱动方法，所要解决的技术问题是使其补偿电磁转化器所感应出的第一感应信号Vhl 和第二感应信号Vh2，使得马达在正向旋转的时间与反向旋转的时间相同(或相近)，提高马达的工作效率及降低马达运作时的噪音，非常适于实用。本发明的另一目的在于，克服现有的马达驱动装置存在的缺陷，而提供一种新的马达驱动装置，所要解决的技术问题是使其与一马达及一磁电转换器配合使用，由比较单元和补偿单元对电磁转化器所感应出的第一感应信号Vhl和第二感应信号Vh2补偿，使得马达在正向旋转的时间与反向旋转的时间相同(或相近)，，提高马达的工作效率及降低马达运作时的噪音。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种马达驱动方法，是应用于一马达驱动装置，该马达驱动装置是与一马达及一磁电转换器配合使用，该磁电转换器根据该马达运作而产生一表示S极磁极位置的第一感应信号，及一表示N极磁极位置的第二感应信号，该马达驱动装置根据该第一感应信号及第二感应信号驱动该马达运作；其中所述的驱动方法包含以下步骤(A)比较该第一感应信号及该第二感应信号前一周期之间的责任周期，以得到两者的一责任周期差距；(B)根据该责任周期差距，补偿该第一感应信号及该第二感应信号其中责任周期较小者的下一周期的责任周期。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的马达驱动方法，其中所述的步骤(A)包括以下子步骤(A-I)分别将该第一感应信号及该第二感应信号转换成数字形式的一第一数字信号及一第二数字信号；(A-2) 分别针对该第一数字信号及该第二数字信号的责任周期进行计数，以产生一第一计数值及一第二计数值；及(AD将该第一计数值及该第二计数值相减而产生一表示该第一感应信号及该第二感应信号之间责任周期差距的计数差值。前述的马达驱动方法，其中所述的步骤(B)是根据该计数差值延长该第一感应信号及该第二感应信号其中责任周期较小者的下一周期的责任周期。前述的马达驱动方法，其中所述的步骤(B)中，该第一感应信号及该第二感应信号中责任周期较小者的下一周期的责任周期是延长该计数差值的1/N倍，N为大于零的整数。前述的马达驱动方法，其中所述的步骤(A)是将该第一感应信号的波峰值及该第二感应信号的波峰值彼此相减以产生一表示该第一感应信号及该第二感应信号之间责任周期差距的波峰差值。前述的马达驱动方法，其中所述的步骤(B)是根据该波峰差值拉升该第一感应信号及该第二感应信号其中波峰值较小者的波峰值。前述的马达驱动方法，其中所述的步骤(B)中，该第一感应信号及该第二感应信号其中责任周期较小者的下一周期的责任周期是延长该波峰差值的1/N倍，N为大于等于一之整数。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种马达驱动装置，是与一马达及一磁电转换器配合使用，该磁电转换器根据该马达运作而产生一表示S极磁极位置的第一感应信号，及一表示N极磁极位置的第二感应信号，其中所述的马达驱动装置包含一驱动单元，根据该第一感应信号及第二感应信号对应产生一第一驱动信号及一第二驱动信号以驱动该马达运作；一比较单元，比较该第一感应信号及该第二感应信号的前一周期的责任周期，以得到两者的一责任周期差距；及一补偿单元，根据该责任周期差距补偿该第一感应信号及该第二感应信号其中责任周期较小者的下一周期的责任周期。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的马达驱动装置，其中所述的比较单元包括一第一转换电路，接收该磁电转换器产生的该第一感应信号，并将该第一感应信号转换成数字形式的一第一数字信号，一第二转换电路，接收该磁电转换器产生的该第二感应信号，并将该第二感应信号转换成数字形式的一第二数字信号，一计数电路，耦接于该第一转换电路及该第二转换电路，并针对该第一数字信号及该第二数字信号的责任周期进行计数，以产生一第一计数值及一第二计数值，及一减法电路，耦接于该计数电路，用以将该第一计数值及该第二计数值相减而产生一表示该责任周期差距的计数差值。前述的马达驱动装置，其中所述的补偿单元是根据该计数差值延长该第一数字信号及该第二数字信号其中责任周期较小者的下一周期的责任周期。前述的马达驱动装置，其中所述的补偿单元包括一相位调整模块，耦接于该减法电路，其根据该计数差值产生对应该计数差值的一第一补偿信号及一第二补偿信号，一第一或间，该第一或间的两输入端分别耦接于该第一转换电路及该相位调整模块，且该第一或间的输出端耦接于该驱动单元，该第一或间根据该第一数字信号及该第一补偿信号输出一供该驱动单元产生该第一驱动信号的第一输出信号，及一第二或间，该第二或间的两输入端分别耦接于该转换电路及该相位调整模块，且该第二或间的输出端耦接于该驱动单元，该第二或间根据该第二数字信号及该第二补偿信号输出一供该驱动单元产生该第二驱动信号的第二输出信号。前述的马达驱动装置，当其中所述的第一数字信号的责任周期小于该第二数字信号的责任周期，在单一周期中，当该第一数字信号从高电位降至低电位时，该第一补偿信号从低电位升至高电位，而该第二补偿信号则维持在低电位；当该第二数字信号的责任周期小于该第一数字信号的责任周期，在单一周期中，当该第二数字信号从高电位降至低电位时，该第二补偿信号从低电位升至高电位，而该第一补偿信号则维持在低电位。前述的马达驱动装置，在单一周期中，其中所述的第一补偿信号及所述的第二补偿信号为高电位的时间是为该计数差值的1/N倍，N为大于等于一的整数。前述的马达驱动装置，当其中所述的第二数字信号的责任周期小于所述的第一数字信号的责任周期，在单一周期中，在该第一数字信号从高电位降至低电位时且经过一第一预定时间后，该第二补偿信号从低电位升至高电位，而该第一补偿信号则维持在低电位； 当所述的第一数字信号的责任周期小于所述的第二数字信号的责任周期，在单一周期中， 在该第二数字信号从高电位降至低电位时且经过一第二预定时间后，该第一补偿信号从低电位升至高电位，而该第二补偿信号则维持在低电位。前述的马达驱动装置，其中所述的第一预定时间=(该第二数字信号在单一周期中为低电位的时间-该计数差值)/N，N为大于等于一的整数；该第二预定时间=(该第一数字信号在单一周期中为低电位的时间-该计数差值)/N，N为大于等于一的整数。
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前述的马达驱动装置，其中所述的比较单元包括一第一峰值固定器，侦测所述的磁电转换器产生的所述的第一感应信号的波峰值，一第二峰值固定器，侦测所述的磁电转换器产生的所述的第二感应信号的波峰值，及一峰值比较器，耦接于该第一峰值固定器及该第二峰值固定器，用以比较该第一感应信号的波峰值及该第二感应信号的波峰值之间的差异而产生一可补偿该第一驱动信号及该第二驱动信号其中之一的波峰差值。前述的马达驱动装置，其中所述的补偿单元包括一模拟信号调整器，根据所述的峰值比较器输出的所述波峰差值产生一与所述第一感应信号的波峰值有关的第一模拟调整信号，及一与所述第二感应信号的波峰值有关的第二模拟调整信号；一第一转换电路，接收所述磁电转换器产生的该第一感应信号，并根据一参考信号将该第一感应信号转换成数字形式的一第一数字信号；一第二转换电路，接收所述磁电转换器产生的该第二感应信号， 并根据所述参考信号将该第二感应信号转换成数字形式的一第二数字信号；一第一可变电阻组，耦接于该第一转换电路，并受该第一模拟调整信号而改变其电阻值，以对应改变该第一数字信号；及一第二可变电阻组，耦接于该第二转换电路，并受该第二模拟调整信号而改变其电阻值，以对应改变该第二数字信号。前述的马达驱动装置，其中所述的补偿单元包括一数字信号调整器，耦接于该减法电路，其根据该计数差值产生对应该计数差值的一第一数字补偿信号及一第二数字补偿信号；一第一可变电阻组，耦接于该第一转换电路，并受该第一数字调整信号而改变其电阻值，以对应改变该第一数字信号；一第二可变电阻组，耦接于该第二转换电路，并受该第二数字调整信号而改变其电阻值，以对应改变该第二数字信号。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目的，本发明提供了一种马达驱动装置及其驱动方法。该马达驱动装置是与一马达及一磁电转换器配合使用。磁电转换器根据马达运作而产生一表示S极磁极位置的第一感应信号， 及一表示N极磁极位置的第二感应信号，该马达驱动装置包含一驱动单元、一比较单元及一补偿单元。借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点及有益效果通过马达驱动装置对磁电转换器所感应出的第一感应信号及第二感应信号进行补偿，使得马达的工作效率及使用寿命可以提升，且同时降低马达运作时所产生的电磁波及噪音。综上所述，本发明一种马达驱动方法，是应用于一马达驱动装置，马达驱动装置是与一马达及一磁电转换器配合使用，磁电转换器根据马达运作而产生一表示S极磁极位置的第一感应信号，及一表示N极磁极位置的第二感应信号，马达驱动装置根据第一感应信号及第二感应信号驱动马达运作，该马达驱动方法首先是比较第一感应信号及第二感应信号前一周期之间的责任周期，以得到两者的一责任周期差距；再根据该责任周期差距，补偿第一感应信号及第二感应信号其中责任周期较小者的下一周期的责任周期，如此将可提升马达的工作效率并同时降低马达运作时所产生的噪音。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是说明现有技术马达系统的示意图；图2是说明现有技术磁电转换器所感应出的第一感应信号及第二感应信号的波形图；图3是说明本发明马达驱动装置是与马达、磁电转换器及切换单元配合的整体示意图；图4是说明本发明马达驱动装置的第一较佳实施例的电路方框图；图5是说明第一较佳实施例的马达驱动装置驱动马达运作的流程图；图6是说明第一较佳实施例的马达驱动装置中各个电路所输出的信号的波形图；图7是说明第一较佳实施例的相位调整模块是以延后补偿的方式对第二数字信号进行补偿；图8是说明第一较佳实施例的相位调整模块是以提前补偿的方式对第二数字信号进行补偿；图9是说明本发明马达驱动装置的第二较佳实施例的电路方框图；图10是说明第二较佳实施例的马达驱动装置驱动马达运作的流程图；图11是说明第二较佳实施例的第一感应信号、第二感应信号、第一数字信号及第二数字信号的波形图；图12是说明第二较佳实施例的第一感应信号与第一数字信号在补偿前后的波形图；及图13是说明本发明马达驱动装置的第三较佳实施例的电路方框图。
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的马达驱动装置及其驱动方法，其具体实施方式
、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。参阅图3，为本发明马达驱动装置的第一较佳实施例，该马达驱动装置30是与一马达10、一磁电转换器20及一切换单元40配合使用。在本实施例中，磁电转换器20可为一霍尔元件，其根据马达10运转时磁极的变化而感应出一表示S极磁极位置的第一感应信号Vhl，及一表示N极磁极位置的第二感应信号Vh2。本实施例的马达驱动装置30是将磁电转换器20受到制作过程及外界等因素影响而感应出不相等的第一感应信号Vhl及第二感应信号Vh2进行补偿，使得马达10在正向旋转的时间与反向旋转的时间相同，以提升马达10的工作效率及使用寿命，减少马达10运转时产生的噪音。配合参阅图4，马达驱动装置30包括一比较单元31、一补偿单元32及一驱动单元 33。比较单元31耦接于磁电转换器20，用以接收第一感应信号Vhl及第二感应信号Vh2 并比较两者之间责任周期的差距；补偿单元32耦接于比较单元31，用以补偿第一感应信号 Vhl及第二感应信号Vh2其中责任周期较小者的责任周期；驱动单元33耦接于补偿单元 32，用以根据第一感应信号Vhl及第二感应信号Vh2而对应产生一第一驱动信号Vdl及一第二驱动信号Vd2，以驱动马达10运作。
简单地说，本实施例的设计概念是先借由比较单元31比较出第一感应信号Vhl及第二感应信号Vh2之间责任周期的差距，之后再通过补偿单元32根据该差距去延长第一感应信号Vhl及第二感应信号Vh2其中责任周期较小者，以使得驱动单元33所输出的第一驱动信号Vdl及第二驱动信号Vd2的责任周期相同(或接近)。比较单元31包括一用以接收磁电转换器20所感应出的第一感应信号Vhl的第一转换电路311、一用以接收磁电转换器20所感应出的第二感应信号Vh2的第二转换电路 312、一耦接于第一转换电路311及第二转换电路312的计数电路313，及一耦接于计数电路 313的减法电路314。补偿单元32包括一耦接于比较单元31的减法电路314的相位调整模块320、一第一或闸321及一第二或闸322。第一或闸321的两输入端分别耦接于第一转换电路311 的输出端及相位调整模块320的输出端，且第一或闸321的输出端耦接于驱动单元33 ；第二或闸322的两输入端分别耦接于第二转换电路312的输出端及相位调整模块320的输出端，且第二或闸322的输出端耦接于驱动单元33。以下将配合图5的流程图，详细说明比较单元31比较出二感应信号Vhl、Vh2之间责任周期的差距及补偿单元32是如何补偿二感应信号Vhl、Vh2的责任周期。步骤S10，第一转换电路311及第二转换电路312分别将第一感应信号Vhl及第二感应信号Vh2转换成数字形式的一第一数字信号Vgl及一第二数字信号Vg2。在本实施例中，第一转换电路311与第二转换电路312的电路相同且皆为比较器 (comparator)，且配合参阅图6，以第一转换电路311来说，其比较第一感应信号Vhl与一参考电压Vref的电压准位，若第一感应信号Vhl的电压大于参考电压Vref的电压，则第一数字信号Vgl为高电位(digitone)，相反地则为低电位(digit zero) 0当然，第一转换电路311与第二转换电路312也可以为不同电路，只要能将第一感应信号Vhl及第二感应信号Vh2转换成数字形式的信号即可。步骤S20，计数电路313分别针对第一数字信号Vgl及第二数字信号Vg2的责任周期进行计数，以产生一第一计数值Vtl及一第二计数值Vt2。计数电路313是为一数字计数器(counter)，且如图6所示，其中是以第一数字信号Vgl的责任周期大于第二数字信号 Vg2的责任周期为例，因此，第一计数值Vtl会大于第二计数值Vt2。步骤S30，减法电路314将第一计数值Vtl及第二计数值Vt2相减而产生一表示第一感应信号Vhl及第二感应信号Vh2之间责任周期差距的计数差值Ver。步骤S40，补偿单元32的相位调整模块320根据计数差值Ver产生对应计数差值 Ver的一第一补偿信号Vcl及一第二补偿信号Vc2。步骤S50，第一或闸321根据第一数字信号Vgl及第一补偿信号Vcl输出一供驱动单元33产生驱第一动信号Vdl的第一输出信号Vol，且第二或间322根据第二数字信号Vg2 及第二补偿信号Vc2输出一供驱动单元33产生第二驱动信号Vd2的第二输出信号Vo2。如图7所示，在单一周期中，由于第一数字信号Vgl的责任周期大于第二数字信号 Vg2的责任周期，因此，相位调整模块320会对第二数字信号Vg2进行补偿(即延长其为高电位的时间)。相位调整模块320根据计数差值Ver而产生第二补偿信号Vc2，并于第二数字信号Vg2从高电位降至低电位时输出，即第二数字信号Vg2从高电位降至低电位时，第二补偿信号Vc2从低电位升至高电位(时间t0)，使得第一或闸321所输出的第二输出信号Vo2可持续维持在高电位(即t0至t2这段时间)，直到第二补偿信号Vc2从高电位降至低电位。因此，补偿后的第二数字信号Vg2(即第二输出信号Vo2)的责任周期(tl_t2)将相较于第二数字信号Vg2的责任周期(tl-tO)为长。此外，因为第一数字信号Vgl不需要补偿，故第一补偿信号Vcl会维持低电位(图6)，使得第一输出信号Vol会与第一数字信号 Vgl相同。相反地，若第一数字信号Vgl的责任周期小于第二数字信号Vg2的责任周期，则相位调整模块320会对第一数字信号Vgl进行补偿。相位调整模块320根据计数差值Ver 而产生第一补偿信号Vcl，并于第一数字信号Vgl从高电位降至低电位时输出，即第一数字信号Vgl从高电位降至低电位时，第一补偿信号Vcl从低电位升至高电位，使第一输出信号 Vol的责任周期可被延长，而第二补偿信号Vc2则维持在低电位。特别说明的是，在本实施例中，第一补偿信号Vcl或第二补偿信号Vc2为高电位的时间是为计数差值Ver的1/N倍，N为大于等于1的整数，也就是说在步骤S50中，第一数字信号Vgl及第二数字信号Vg2其中责任周期较小者的下一周期的责任周期将会被延长计数差值Ver的1/N倍，而N值可由相关人员通过软体等方式设定及更改，当然不只如此，补偿信号为高电位的时间与计数差值Ver之间的关系同样可依不同需求而改变，但不以此为限。步骤S60，驱动单元33将第一输出信号Vol及第二输出信号Vo2进行转换而对应产生第一驱动信号Vdl及第二驱动信号Vd2。步骤S70，切换单元40根据第一驱动信号Vdl及第二驱动信号Vd2而产生可驱动马达10运作的驱动电流Id，使得下一周期的第二感应信号Vh2的责任周期可与下一周期的第一感应信号Vhl的责任周期相同(或接近)，即马达10在正向旋转(获得正向驱动电流 +Id)的时间与反向旋转(获得反向驱动电流-Id)的时间相同(或接近)。换句话说，马达驱动装置30是以数字的方式对磁电转换器20所感应的第一感应信号Vhl及第二感应信号Vh2进行补偿，其首先利用计数电路313计数出第一数字信号Vgl 及第二数字信号Vg2的责任周期(步骤S20)，再将两者相减以得知两感应信号之间责任周期的差距(步骤S30)，相位调整模块320再根据该差距将第一数字信号Vgl及第二数字信号Vg2之间责任周期较小者的责任周期延长(步骤S40及S50)，使得第一输出信号Vol的责任周期相同(或接近)于第二输出信号Vo2的责任周期，进而使马达10在正向旋转的时间与反向旋转的时间相同，以提升马达10的工作效率并降低其运作时产生的噪音。此外，参阅图7，相位调整模块320是以延后(delay)补偿的方式延长第二数字信号Vg2的责任周期，即在第二数字信号Vg2从高电位降至低电位后，再将第二补偿信号Vc2 叠加至第二数字信号Vg2而形成第二输出信号Vo2。可替换地，相位调整模块320也可以提前(early)补偿的方式延长第二数字信号 Vg2的责任周期，如图8所示。同样以上述的例子来说明，在单一周期中，第二数字信号Vg2 的责任周期是小于第一数字信号Vgl的责任周期，因此，相位调整模块320会控制第一数字信号Vgl从高电位降至低电位时(时间t0’ )且经过一第一预定时间tpl后，将第二补偿信号Vc2从低电位升至高电位(时间tl’)，使得第二输出信号Vo2从低电位升至高电位的时间点将会早于第二数字信号Vg2从低电位升至高电位的时间点，故第二输出信号Vo2的责任周期(tl’ -t2’ )将会大于第二数字信号Vg2的责任周期(t3-t2’)，而第一补偿信号
11Vcl则维持在低电位。相反地，若第一数字信号Vgl的责任周期小于第二数字信号Vg2的责任周期，则相位调整模块320会于第二数字信号Vg2从高电位降至低电位时且经过一第二预定时间后， 将第一补偿信号Vcl从低电位升至高电位，使得第一数字信号Vgl的责任周期可被延长，而此时的第二补偿信号Vc2则维持在低电位。在本实施例的设定中，第一预定时间tpl =(第二数字信号Vg2在单一周期中为低电位的时间-计数差值Ver)/N，N为大于等于一的整数；同样地，第二预定时间=(第一数字信号Vgl在单一周期中为低电位的时间-计数差值Ver)/N，N为大于等于一的整数，但不以上述的设定为限。此外，相位调整模块320也可以同时使用延后补偿及提前补偿两种方式进行补偿，而细节皆与上述相同，故不多加赘述。参阅图3及图9，图9为本发明马达驱动装置30的第二较佳实施例，在本实施例中，马达驱动装置30是以模拟的方式对磁电转换器20所感应的第一感应信号Vhl及第二感应信号Vh2进行补偿。马达驱动装置30同样包括一比较单元31、一补偿单元32及一驱动单元33。比较单元31包括一耦接于磁电转换器20的第一峰值固定器315、一耦接于磁电转换器20的第二峰值固定器316，及一耦接于第一峰值固定器315及第二峰值固定器316 的峰值比较器317。在本实施例中，第一峰值固定器315与第二峰值固定器316相同且皆为低通滤波器(low pass filter)、整流器、峰值侦测器(peak detector)及峰值保持电路 (peak & hold circuit)其中之一，但不以此为限。补偿单元32包括一耦接于峰值比较器317的模拟信号调整器323、一用以接收磁电转换器20所产生的第一感应信号Vhl的第一转换电路324、一用以接收磁电转换器20所产生的第二感应信号Vh2的第二转换电路325、一耦接于第一转换电路3M的第一可变电阻组326，及一耦接于第二转换电路325的第二可变电阻组327。第一可变电阻组3 受模拟信号调整器323控制而改变其电阻值，且其中包括一耦接于一供应电源Vdd与第一转换电路324(运算放大器)的非反向端之间的第一可变电阻R1，及一耦接于第一转换电路324的非反向端与地之间的第二可变电阻R2 ；第二可变电阻组327同样受模拟信号调整器323控制而改变其电阻值，且其中包括一耦接于供应电源 Vdd与第二转换电路325的反向端之间的第三可变电阻R3，及一耦接于第二转换电路325 的反向端与地之间的第四可变电阻R4。接着配合参阅图10，详细说明本实施例的马达驱动装置30是如何补偿第一感应信号Vhl及第二感应信号Vh2，以及各个电路元件的动作与功能。步骤S81，第一峰值固定器315与第二峰值固定器316分别接收第一感应信号Vhl 及第二感应信号Vh2，并分别侦测第一感应信号Vhl及第二感应信号Vh2的波峰值。步骤S82，峰值比较器317比较第一感应信号Vhl的波峰值及第二感应信号Vh2的波峰值之间的差异而产生一可补偿第一驱动信号Vdl及第二驱动信号Vd2其中之一的波峰差值Vper0步骤S83，模拟信号调整器323根据峰值比较器317输出的波峰差值Vper产生与第一感应信号Vhl的波峰值有关的第一模拟调整信号Vacl，及与第二感应信号Vh2的波峰
12值有关的第二模拟调整信号Vac2。步骤S84，第一可变电阻组3 与第二可变电阻组327分别根据第一模拟调整信号 Vacl与第二模拟调整信号Vac2而改变其本身的电阻值。步骤S85，第一转换电路3 及第二转换电路325分别将第一感应信号Vhl及第二感应信号Vh2转换成数字形式的第一数字信号Vgl及第二数字信号Vg2。配合参阅图11，以第二感应信号Vh2的波峰值大于第一感应信号Vhl的波峰值为例，在相同充电与放电速度的情况下，第一转换电路3M所产生的第一数字信号Vgl的责任周期会大于第二转换电路325所产生的第二数字信号Vg2的责任周期。因此配合参阅图 12，峰值比较器317在比较出第一感应信号Vhl与第二感应信号Vh2之间波峰值的差异后 (步骤S8》，模拟信号调整器323会根据波峰差值Vper降低第一可变电阻组326中第一可变电阻Rl的电阻值(步骤S83及S84)，使得第一感应信号Vhl的波峰值上升(如图12的虚线所示)，故第一转换电路3M所产生的第一数字信号Vgl的责任周期将会被增加，如此将可与第二数字信号Vg2的责任周期相同(或接近)，以达到使马达10在正向旋转的时间与反向旋转的时间相同的目的。特别说明的是，在本实施例中，第一转换电路3M及第二转换电路325与第一较佳实施例的第一转换电路311及第二转换电路312相同，以第一转换电路3M来说，同样是将第一感应信号Vhl与一参考电压Vref进行比较，若第一感应信号Vhl的电压大于参考电压Vref的电压，则第一数字信号Vgl为高电位(digit one)，相反地则为低电位(digit zero)ο步骤S86，驱动单元33将第一数字信号Vgl及第二数字信号Vg2进行转换而对应产生第一驱动信号Vdl及第二驱动信号Vd2。步骤S87,切换单元40根据第一驱动信号Vdl及第二驱动信号Vd2而产生可驱动马达10运作的驱动电流Id，使得下一周期的第二感应信号Vh2的责任周期可与下一周期的第一感应信号Vhl的责任周期相同(或接近)。本实施例的步骤S86及S87与第一较佳实施例的步骤S60及S70(图5)相同，故不在赘述。因此，本实施例的马达驱动装置30是直接针对模拟形式的第一感应信号Vhl及第二感应信号Vh2进行比较与补偿，之后才将第一感应信号Vhl及第二感应信号Vh2转换成数字形式的第一数字信号Vgl及第二数字信号Vg2输出；而第一较佳实施例的马达驱动装置30是先将模拟形式的第一感应信号Vhl及第二感应信号Vh2转换成数字形式的第一数字信号Vgl及第二数字信号Vg2，之后才针对第一数字信号Vgl及第二数字信号Vg2进行比较与补偿，故两种方式皆可达成本发明的功效。参阅图3及图13，图13为本发明马达驱动装置的第三较佳实施例，在本实施例中， 马达驱动装置30是同时使用模拟及数字的方式对磁电转换器20所感应的第一感应信号 Vhl及第二感应信号Vh2进行补偿。马达驱动装置30包括一比较单元31、一补偿单元32及一驱动单元33。比较单元31包括一用以接收磁电转换器20所产生的第一感应信号Vhl的第一转换电路311、一用以接收磁电转换器20所产生的第二感应信号Vh2的第二转换电路312、一耦接于第一转换电路311及第二转换电路312的计数电路313，及一耦接于计数电路313的减法电路314。本实施例的比较单元31与第一较佳实施例的比较单元31相同，故不多加赘述。补偿单元32包括一数字信号调整器328、一第一可变电阻组3 及一第二可变电阻组330。数字信号调整器3 耦接于减法电路314，其根据计数差值Ver产生对应计数差值Ver的一第一数字补偿信号Vdcl及一第二数字补偿信号Vdc2 ；第一可变电阻组3 耦接于第一转换电路311，并受第一数字调整信号Vdcl而改变其电阻值，以对应改变第一转换电路311所输出的第一数字信号Vgl ；第二可变电阻组330耦接于第二转换电路312，并受第二数字调整信号Vdc2而改变其电阻值，以对应改变第二转换电路312所输出的第二数字信号Vdc2。特别说明的是，第一可变电阻组3 及第二可变电阻组330是与第二较佳实施例的第一可变电阻组3 及第二可变电阻组327相同，差别仅在于本实施例的第一可变电阻组3 及第二可变电阻组330是受数字信号调整器3 所输出的数字信号控制，而第二较佳实施例的第一可变电阻组3 及第二可变电阻组327是受模拟信号调整器323所输出的模拟信号控制。因此，第一感应信号Vhl与第二感应信号Vh2借由第一转换电路311与第二转换电路312转换成第一数字信号Vgl与第二数字信号Vg2后，计数电路313及减法电路314 会计算出两者之间责任周期的差距(即计数差值Ver)，之后再通过数字信号调整器3 根据计数差值Ver改变第一可变电阻组3 及第二可变电阻组330的电阻值，如此同样能使得下一周期的第二感应信号Vh2的责任周期可与下一周期的第一感应信号Vhl的责任周期相同(或接近)。综上所述，本发明马达驱动装置30借由其中的比较单元31及补偿单元32针对磁电转换器20所感应出的第一感应信号Vhl及第二感应信号Vh2进行比较与补偿，使得马达 10在正向旋转的时间可与在反向旋转的时间相同(或接近)，如此将可提升马达10的工作效率及使用寿命，并且减少电磁波的产生及运作时产生的噪音，故确实能达成本发明的目的。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种马达驱动方法，是应用于一马达驱动装置，该马达驱动装置是与一马达及一磁电转换器配合使用，该磁电转换器根据该马达运作而产生一表示S极磁极位置的第一感应信号，及一表示N极磁极位置的第二感应信号，该马达驱动装置根据该第一感应信号及第二感应信号驱动该马达运作；其特征在于其中所述的驱动方法包含以下步骤(A)比较该第一感应信号及该第二感应信号前一周期之间的责任周期，以得到两者的一责任周期差距；(B)根据该责任周期差距，补偿该第一感应信号及该第二感应信号其中责任周期较小者的下一周期的责任周期。
2.根据权利要求1所述的马达驱动方法，其特征在于其中所述的步骤(A)包括以下子步骤(A-I)分别将该第一感应信号及该第二感应信号转换成数字形式的一第一数字信号及一第二数字信号；(A-2)分别针对该第一数字信号及该第二数字信号的责任周期进行计数，以产生一第一计数值及一第二计数值；及(A-3)将该第一计数值及该第二计数值相减而产生一表示该第一感应信号及该第二感应信号之间责任周期差距的计数差值。
3.根据权利要求2所述的马达驱动方法，其特征在于其中所述的步骤(B)是根据该计数差值延长该第一感应信号及该第二感应信号其中责任周期较小者的下一周期的责任周期。
4.根据权利要求3所述的马达驱动方法，其特征在于其中所述的步骤(B)中，该第一感应信号及该第二感应信号中责任周期较小者的下一周期的责任周期是延长该计数差值的1/N倍，N为大于零的整数。
5.根据权利要求1所述的马达驱动方法，其特征在于其中所述的步骤(A)是将该第一感应信号的波峰值及该第二感应信号的波峰值彼此相减以产生一表示该第一感应信号及该第二感应信号之间责任周期差距的波峰差值。
6.根据权利要求5所述的马达驱动方法，其特征在于其中所述的步骤(B)是根据该波峰差值拉升该第一感应信号及该第二感应信号其中波峰值较小者的波峰值。
7.根据权利要求6所述的马达驱动方法，其特征在于其中所述的步骤(B)中，该第一感应信号及该第二感应信号其中责任周期较小者的下一周期的责任周期是延长该波峰差值的1/N倍，N为大于等于一的整数。
8.—种马达驱动装置，是与一马达及一磁电转换器配合使用，该磁电转换器根据该马达运作而产生一表示S极磁极位置的第一感应信号，及一表示N极磁极位置的第二感应信号，其特征在于其中所述的马达驱动装置包含一驱动单元，根据该第一感应信号及第二感应信号对应产生一第一驱动信号及一第二驱动信号以驱动该马达运作；一比较单元，比较该第一感应信号及该第二感应信号的前一周期的责任周期，以得到两者的一责任周期差距；及一补偿单元，根据该责任周期差距补偿该第一感应信号及该第二感应信号其中责任周期较小者的下一周期的责任周期。
9.根据权利要求8所述的马达驱动装置，其特征在于其中所述的比较单元包括一第一转换电路，接收该磁电转换器产生的该第一感应信号，并将该第一感应信号转换成数字形式的一第一数字信号，一第二转换电路，接收该磁电转换器产生的该第二感应信号，并将该第二感应信号转换成数字形式的一第二数字信号，一计数电路，耦接于该第一转换电路及该第二转换电路，并针对该第一数字信号及该第二数字信号的责任周期进行计数，以产生一第一计数值及一第二计数值，及一减法电路，耦接于该计数电路，用以将该第一计数值及该第二计数值相减而产生一表示该责任周期差距的计数差值。
10.根据权利要求9所述的马达驱动装置，其特征在于其中所述的补偿单元是根据该计数差值延长该第一数字信号及该第二数字信号其中责任周期较小者的下一周期的责任周期。
11.根据权利要求10所述的马达驱动装置，其特征在于其中所述的补偿单元包括一相位调整模块，耦接于该减法电路，其根据该计数差值产生对应该计数差值的一第一补偿信号及一第二补偿信号，一第一或间，该第一或间的两输入端分别耦接于该第一转换电路及该相位调整模块， 且该第一或间的输出端耦接于该驱动单元，该第一或间根据该第一数字信号及该第一补偿信号输出一供该驱动单元产生该第一驱动信号的第一输出信号，及一第二或间，该第二或间的两输入端分别耦接于该转换电路及该相位调整模块，且该第二或间的输出端耦接于该驱动单元，该第二或间根据该第二数字信号及该第二补偿信号输出一供该驱动单元产生该第二驱动信号的第二输出信号。
12.根据权利要求11所述的马达驱动装置，其特征在于当其中所述的第一数字信号的责任周期小于该第二数字信号的责任周期，在单一周期中，当该第一数字信号从高电位降至低电位时，该第一补偿信号从低电位升至高电位，而该第二补偿信号则维持在低电位； 当该第二数字信号的责任周期小于该第一数字信号的责任周期，在单一周期中，当该第二数字信号从高电位降至低电位时，该第二补偿信号从低电位升至高电位，而该第一补偿信号则维持在低电位。
13.根据权利要求12所述的马达驱动装置，其特征在于在单一周期中，其中所述的第一补偿信号及所述的第二补偿信号为高电位的时间是为该计数差值的1/N倍，N为大于等于一的整数。
14.根据权利要求11所述的马达驱动装置，其特征在于当其中所述的第二数字信号的责任周期小于所述的第一数字信号的责任周期，在单一周期中，在该第一数字信号从高电位降至低电位时且经过一第一预定时间后，该第二补偿信号从低电位升至高电位，而该第一补偿信号则维持在低电位；当所述的第一数字信号的责任周期小于所述的第二数字信号的责任周期，在单一周期中，在该第二数字信号从高电位降至低电位时且经过一第二预定时间后，该第一补偿信号从低电位升至高电位，而该第二补偿信号则维持在低电位。
15.根据权利要求14所述的马达驱动装置，其特征在于其中所述的第一预定时间=(该第二数字信号在单一周期中为低电位的时间-该计数差值)/N，N为大于等于一的整数； 该第二预定时间=(该第一数字信号在单一周期中为低电位的时间-该计数差值)/N，N为大于等于一的整数。
16.根据权利要求8所述的马达驱动装置，其特征在于其中所述的比较单元包括 一第一峰值固定器，侦测所述的磁电转换器产生的所述的第一感应信号的波峰值， 一第二峰值固定器，侦测所述的磁电转换器产生的所述的第二感应信号的波峰值，及一峰值比较器，耦接于该第一峰值固定器及该第二峰值固定器，用以比较该第一感应信号的波峰值及该第二感应信号的波峰值之间的差异而产生一可补偿该第一驱动信号及该第二驱动信号其中之一的波峰差值。
17.根据权利要求16所述的马达驱动装置，其特征在于其中所述的补偿单元包括 一模拟信号调整器，根据所述的峰值比较器输出的所述波峰差值产生一与所述第一感应信号的波峰值有关的第一模拟调整信号，及一与所述第二感应信号的波峰值有关的第二模拟调整信号；一第一转换电路，接收所述磁电转换器产生的该第一感应信号，并根据一参考信号将该第一感应信号转换成数字形式的一第一数字信号；一第二转换电路，接收所述磁电转换器产生的该第二感应信号，并根据所述参考信号将该第二感应信号转换成数字形式的一第二数字信号；一第一可变电阻组，耦接于该第一转换电路，并受该第一模拟调整信号而改变其电阻值，以对应改变该第一数字信号；及一第二可变电阻组，耦接于该第二转换电路，并受该第二模拟调整信号而改变其电阻值，以对应改变该第二数字信号。
18.根据权利要求9所述的马达驱动装置，其特征在于其中所述的补偿单元包括 一数字信号调整器，耦接于该减法电路，其根据该计数差值产生对应该计数差值的一第一数字补偿信号及一第二数字补偿信号；一第一可变电阻组，耦接于该第一转换电路，并受该第一数字调整信号而改变其电阻值，以对应改变该第一数字信号；一第二可变电阻组，耦接于该第二转换电路，并受该第二数字调整信号而改变其电阻值，以对应改变该第二数字信号。全文摘要
本发明是有关于一种马达驱动装置及其驱动方法。该马达驱动方法是应用于一马达驱动装置，马达驱动装置是与一马达及一磁电转换器配合使用，磁电转换器根据马达运作而产生一表示S极磁极位置的第一感应信号，及一表示N极磁极位置的第二感应信号，马达驱动装置根据第一感应信号及第二感应信号驱动马达运作，该马达驱动方法首先是比较第一感应信号及第二感应信号前一周期之间的责任周期，以得到两者的一责任周期差距；再根据该责任周期差距，补偿第一感应信号及第二感应信号其中责任周期较小者之下一周期的责任周期，如此将可提升马达的工作效率并同时降低马达运作时所产生的噪音。
文档编号H02P6/16GK102340272SQ201010233729
公开日2012年2月1日 申请日期2010年7月19日 优先权日2010年7月19日
发明者曹正中, 曾炳达, 林招庆, 林有康, 林秀兴 申请人:升达科技股份有限公司