阅读说明：本技术 马达驱动电路 (Motor drive circuit ) 是由 陈昆民 罗慎民 于 2018-05-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种马达驱动电路,包括多个脚位、霍尔传感器、霍尔信号处理部及驱动处理电路。其中,用于接收启动测试信号的启动测试脚位与用于输出测试信号的测试信号输出脚位与多个脚位中的至少一脚位共享。霍尔传感器感测马达的磁场变化,以产生霍尔信号。霍尔信号处理部连接于霍尔传感器,以将所产生的霍尔信号放大。驱动处理电路根据霍尔信号处理部的输出信号及由多个脚位的其中之一输入的控制信号而驱动所述马达。其中,在测试模式中,输出信号由测试信号输出脚位输出作为测试信号。在正常模式中,至少一脚位供正常操作使用。在有限脚位下,能对霍尔传感器的运行状况进行测试,在量产时能确保马达运转顺利,并能节省封装成本。(The present invention discloses a kind of motor drive circuit, including multiple foot positions, Hall sensor, hall signal processing unit and driving processing circuit.Wherein, the starting test foot position and at least foot position in the test signal output pin position and multiple foot positions for exporting test signal for receiving starting test signal are shared.Hall sensor senses the changes of magnetic field of motor, to generate hall signal.Hall signal processing unit is connected to Hall sensor, and generated hall signal is amplified.Processing circuit is driven to drive the motor according to the output signal of hall signal processing unit and by the control signal of one of multiple foot positions input.Wherein, in test pattern, output signal is exported by test signal output pin position as test signal.In the normal mode, an at least foot position is used for normal operating.Under limited foot position, the operation conditions of Hall sensor can be tested, can ensure that motor running is smooth in volume production, and packaging cost can be saved.)

马达驱动电路

技术领域

本发明涉及一种马达驱动电路，特别是涉及一种能利用现有脚位对霍尔传感器进行测试的马达驱动电路。

背景技术

在众多形式的马达控制器中，常用与外部沟通的通信接口有I²C、SPI、SMBUS等均需要至少两条传输线，一条为传输数据、一条为传输频率。脚位数目视马达的驱动相数而可有所改变。多个脚位可用以接收相关于马达转速控制的PWM(脉宽调制)控制信号，并根据这些信号产生输出信号提供给驱动电路，以进行操作控制。

一般内建霍尔传感器的马达驱动电路，由于外部用户量测不到内部霍尔传感器的信号，因此马达搭配马达驱动电路时，不知实际感测到的磁场是否够强，因为感测到的磁场与转子的充磁大小及霍尔传感器至转子的距离有很大的关系，如果霍尔传感器感测到的磁场不够大时，在量产有机会造成马达运转不顺。

另一方面，在制作单一IC时，脚位数目将直接影响封装成本，故减少脚位乃为所冀。故，如何通过电路设计的改良，以在有限的脚位下能提供测试机制，来克服上述的缺陷，已成为该项事业所欲解决的重要课题之一。

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马达驱动电路，用于驱动马达，包括多个脚位、霍尔传感器、霍尔信号处理部及驱动处理电路。多个脚位，其中用于接收一启动测试信号的一启动测试脚位与用于输出一测试信号的一测试信号输出脚位与所述多个脚位中的至少一脚位共享。霍尔传感器感测马达的磁场变化，以据此产生一霍尔信号。霍尔信号处理部，连接于霍尔传感器，经配置以将所产生的霍尔信号放大。驱动处理电路，其根据霍尔信号处理部的输出信号及由多个脚位的其中之一输入的控制信号而驱动所述马达。霍尔信号处理部包括放大器电路及比较器电路，放大器电路用于将霍尔信号放大，比较器电路用于对霍尔信号进行比较产生输出信号。其中，驱动处理电路经配置以在接收启动测试信号时，进入测试模式，并向测试信号输出脚位输出霍尔信号处理部的输出信号作为测试信号。在一正常模式中，至少一脚位供正常操作使用。

优选地，所述驱动处理电路包括：一驱动电路；一驱动脉冲宽度调制信号产生部，连接所述驱动电路；以及一选择电路，连接所述驱动脉冲宽度调制信号产生部、所述放大器电路及所述至少一脚位，其中在所述正常模式中，所述驱动脉冲宽度调制信号产生部通过所述选择电路由所述多个脚位中的一脉冲宽度调制脚位接收一脉冲宽度调制信号，并根据所述脉冲宽度调制信号产生一驱动脉冲宽度调制信号，所述驱动电路接收所述输出信号及所述驱动脉冲宽度调制信号，并据其驱动所述马达，其中所述选择电路在由所述脉冲宽度调制脚位接收所述启动测试信号时，进入一测试模式，所述选择电路经配置以选择性地在所述放大器电路及所述脉冲宽度调制脚位之间产生一第一信号路径，以输出经放大的所述霍尔信号作为所述测试信号。

优选地，所述驱动处理电路还包括一转速信号产生部，连接于所述选择电路及所述驱动电路，其中在所述正常模式中，所述转速信号产生部通过所述选择电路由所述多个脚位中的一转速信号输出脚位输出一转速信号，其中在所述测试模式中，所述选择电路经配置以选择性地在所述放大器电路及所述转速信号输出脚位之间产生一第二信号路径，以输出经放大的所述霍尔信号作为所述测试信号。

优选地，所述驱动处理电路还包括一全桥电路，所述驱动电路耦接于所述霍尔信号处理部与所述全桥电路之间，接收所述输出信号，且储存有一脉宽调制表，以根据所述输出信号与所述脉宽调制表控制所述全桥电路进行相位切换。

优选地，所述驱动处理电路包括：一驱动电路；一驱动脉冲宽度调制信号产生部，连接所述驱动电路、所述放大器电路及一I²C接口，其中在所述正常模式中，所述驱动脉冲宽度调制信号产生部通过所述I²C接口由所述多个脚位中的一串行频率信号脚位接收一脉冲宽度调制信号，并根据所述脉冲宽度调制信号产生一驱动脉冲宽度调制信号，所述驱动电路接收所述输出信号及所述驱动脉冲宽度调制信号，并据其驱动所述马达，其中所述驱动脉冲宽度调制信号产生部在由所述串行频率信号脚位接收所述启动测试信号时，进入所述测试模式，所述驱动脉冲宽度调制信号产生部经配置以根据所接收的所述霍尔信号，通过所述I²C接口由所述多个脚位中的一串行数据信号脚位输出所述测试信号。

优选地，所述驱动脉冲宽度调制信号产生部还包括一模拟数字转换器及一缓存器，其中所述模拟数字转换器经配置以接收经放大的所述霍尔信号，并产生一数字信号并写入所述缓存器。

优选地，在所述测试模式时，所述驱动脉冲宽度调制信号产生部经配置以根据所述启动测试信号，通过所述I²C接口由所述多个脚位中的所述串行数据信号脚位输出所述缓存器中的数据作为所述测试信号。

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，其能通过“接收启动测试信号的启动测试脚位与用于输出测试信号的测试信号输出脚位与多个脚位中的至少一脚位共享”的技术方案，以在有限脚位下，能对霍尔传感器的运行状况进行测试，在量产时能确保马达运转顺利，并在现有脚位下实现，能节省封装成本。

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为本发明第一实施例的马达驱动电路的电路架构图。

图2为本发明第二实施例的马达驱动电路的电路架构图。

图3为本发明第三实施例的马达驱动电路的电路架构图。

图4为本发明第四实施例的马达驱动电路的电路架构图。

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”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。

第一实施例

图1为本发明第一实施例的马达驱动电路的电路架构图。参阅图1所示，本发明第一实施例提供一种马达驱动电路1，用于驱动一马达，其包括霍尔传感器10、霍尔信号处理部12及驱动处理电路14。在此架构下，马达驱动电路1可包括多个脚位，例如图所示的第一输出端OUT1、第二输出端OUT2及功能脚位FUN1，其中，用于接收启动测试信号的启动测试脚位与用于输出测试信号的测试信号输出脚位可与功能脚位FUN1共享。图中所绘示单一功能脚位FUN1仅用于举例，但其数量不限于此。

续言之，霍尔传感器10可设置于邻近马达处，且用以感测所述马达的磁场变化，并确定单一磁极位置，以据此产生霍尔信号。

霍尔信号处理部12，连接于霍尔传感器10，经配置以将所产生的所述霍尔信号放大。霍尔信号处理部12可接收2组霍尔信号，并根据其等而检测切换驱动相的时序。例如霍尔信号检测电路12亦可包括对霍尔信号的配对进行比较的比较器，且将比较器的输出信号作为表示切换驱动相的时序的信号而加以输出。或者霍尔信号检测12亦可包括对霍尔信号的配对的差分进行放大的放大器。

驱动处理电路14可根据霍尔信号处理部的输出信号及由多个脚位的其中之一，例如，由功能脚位FUN1输入的控制信号而驱动马达。马达驱动电路1还包括有全桥电路16，其可包括于驱动处理电路14或独立设置，全桥电路16具有第一开关SW1、第二开关SW2、第三开关SW3与第四开关SW4，第一开关SW1耦接于驱动处理电路14与第一输出端OUT1之间，第二开关SW2耦接于驱动处理电路14输入端与第二输出端OUT2之间，第三开关SW3耦接于第一输出端OUT1与接地端之间，且第四开关SW4耦接于第二输出端OUT2与接地端之间。

大体来说，驱动处理电路14可经由功能脚位FUN1接收启动测试信号，并进入测试模式。在测试模式中，驱动处理电路14可以功能脚位FUN1作为前述的测试信号输出脚位，并输出霍尔信号处理部12的输出信号作为测试信号，而在正常模式中，功能脚位FUN1可供正常操作使用。例如，正常操作下，驱动处理电路14可根据霍尔信号处理部的输出信号及由功能脚位FUN1输入的控制信号而驱动马达。

因此，通过上述配置，可在马达驱动电路的有限脚位下，对霍尔传感器的运行状况进行测试，在量产时能确保马达运转顺利，并在现有脚位下实现，能节省封装成本。

本实施例仅对本发明的核心概念做示例性的描述，以下将根据附图在下列实施例中做更详细的描述。

第二实施例

图2为本发明第二实施例的马达驱动电路的电路架构图。参阅图2所示，本发明第二实施例提供一种马达驱动电路1，用于驱动一马达，其包括霍尔传感器10、霍尔信号处理部12及驱动处理电路14。在本实施例中，类似的组件使用类似的组件符号，故省略重复叙述。

具体而言，霍尔信号处理部12可进一步包括放大器电路120及比较器电路122。放大器电路120可用于将霍尔信号放大，比较器电路用于对所述霍尔信号的配对进行比较产生输出信号。

举例而言，霍尔信号处理部12可接收2组霍尔信号，放大器电路120将2组霍尔信号放大，比较器电路122可对2组霍尔信号的配对进行比较，或将2组霍尔信号分别与参考电压比较，以检测切换驱动相的时序。

另一方面，在本实施例中，驱动处理电路14进一步包括驱动电路140、驱动PWM信号产生部142及选择电路144。驱动PWM信号产生部142连接驱动电路140，而选择电路144连接驱动PWM信号产生部141、放大器电路120及PWM脚位PWM。

选择电路144可例如为多任务器。在正常模式中，驱动PWM信号产生部142通过选择电路144，由PWM脚位PWM接收PWM信号，并根据PWM信号产生驱动PWM信号，驱动电路140在接收输出信号及驱动PWM信号后，根据比较器电路122产生的输出信号以及驱动PWM信号，而驱动马达。其中，通过外部输入的PWM信号，通过改变工作周期大小，使整体平均电压值上升或下降，藉此间歇性电压及功率切换以控制马达的转速等特性。

在此架构下，马达驱动电路1可包括多个脚位，例如图所示的第一输出端OUT1、第二输出端OUT2及PWM脚位PWM，其中，用于接收启动测试信号的启动测试脚位与用于输出测试信号的测试信号输出脚位可与PWM脚位PWM共享。

详细而言，选择电路144可由PWM脚位PWM接收启动测试信号，此时进入测试模式，选择电路144可经配置以选择性地在放大器电路122及PWM脚位PWM之间产生第一信号路径，以输出经放大的霍尔信号作为测试信号。

另一方面，驱动电路140耦接于霍尔信号处理部12与全桥电路16之间，接收所述输出信号，且储存有一脉宽调制表，以根据输出信号与脉宽调制表控制全桥电路16进行相位切换。

需要说明的是，PWM信号、启动测试信号与测试信号在相位、时序或工作周期上不同，以确保选择电路144可区分正常模式与测试模式的差异，同时亦需要确保能正确输出测试信号，以对霍尔传感器10的霍尔信号进行分析。

大体来说，驱动处理电路14可经由PWM脚位PWM接收启动测试信号，并进入测试模式。在测试模式中，驱动处理电路14可以PWM脚位PWM作为前述的启动测试信号脚位及测试信号输出脚位，并输出放大器电路120放大的霍尔信号作为测试信号，而在正常模式中，PWM脚位PWM可供正常操作使用。例如，正常操作下，驱动处理电路14可根据霍尔信号处理部的输出信号及由PWM脚位PWM输入的PWM信号而驱动马达。

因此，通过上述配置，可在马达驱动电路的有限脚位下，对霍尔传感器的运行状况进行测试，在量产时能确保马达运转顺利，并在现有脚位下实现，能节省封装成本。

第三实施例

图3为本发明第三实施例的马达驱动电路的电路架构图。参阅图3所示，本发明第三实施例提供一种马达驱动电路1，用于驱动一马达，其包括霍尔传感器10、霍尔信号处理部12及驱动处理电路14。在本实施例中，类似的组件使用类似的组件符号，故省略重复叙述。

延续第二实施例所提供的马达驱动电路1，驱动处理电路14可进一步包括转速信号产生部146，其连接于选择电路144及驱动电路140。具体而言，转速信号产生部146用于在每次于转子旋转特定电气角时产生有效的转速信号，并将此转速信号通过选择电路144，向转速信号输出脚位FG输出。

在正常模式下，驱动PWM信号产生部142通过选择电路144，由PWM脚位PWM接收PWM信号，并根据PWM信号产生驱动PWM信号，驱动电路140在接收输出信号及驱动PWM信号后，根据比较器电路122产生的输出信号以及驱动PWM信号，而驱动马达。同时，转速信号产生部146通过选择电路144由转速信号输出脚位FG输出转速信号。

另一方面，选择电路144可由PWM脚位PWM接收启动测试信号，此时进入测试模式，选择电路144可经配置以选择性地在放大器电路120及转速信号输出脚位FG之间产生第二信号路径，以输出经放大的霍尔信号作为测试信号。

需要说明的是，PWM信号与启动测试信号在相位、时序或工作周期上不同，以确保选择电路144可区分正常模式与测试模式的差异。而由于测试信号是通过不同的脚位，亦即，转速信号输出脚位FG来输出，因此可确保测试信号不会干扰PWM信号与启动测试信号。

大体来说，驱动处理电路14可经由PWM脚位PWM接收启动测试信号，并进入测试模式。在测试模式中，驱动处理电路14可以PWM脚位PWM作为前述的启动测试信号脚位，而由转速信号输出脚位FG作为测试信号输出脚位，并输出放大器电路120放大的霍尔信号作为测试信号，而在正常模式中，PWM脚位PWM与转速信号输出脚位FG可供正常操作使用。例如，正常操作下，驱动处理电路14可根据霍尔信号处理部的输出信号及由PWM脚位PWM输入的PWM信号而驱动马达，同时，转速信号产生部146通过选择电路144由转速信号输出脚位FG输出转速信号。

因此，通过上述配置，可在马达驱动电路的有限脚位下，对霍尔传感器的运行状况进行测试，在量产时能确保马达运转顺利，并在现有脚位下实现，能节省封装成本。

第四实施例

图4为本发明第四实施例的马达驱动电路的电路架构图。参阅图4所示，本发明第四实施例提供一种马达驱动电路1，用于驱动一马达，其包括霍尔传感器10、霍尔信号处理部12及驱动处理电路14。在本实施例中，类似的组件使用类似的组件符号，故省略重复叙述。

与前述实施例不同之处在于，驱动处理电路14包括驱动电路140及驱动PWM信号产生部142。驱动PWM信号产生部142连接驱动电路140、所述放大器电路120及I²C接口18。

I²C(Inter-Integrated Circuit)为一种串行通信总线，可被应用在各种控制架构上，如系统管理总线(System Management Bus，SMBus)、电源管理总线(PowerManagement Bus，PMBus)、智能平台管理接口(Intelligent Platform ManagementInterface，IPMI)、显示数据信道(Display Data Channel，DDC)、先进电信运算架构(Advanced Telecom Computing Architecture，ATCA)。

在正常模式中，驱动PWM信号产生部142通过I²C接口18由一串行频率信号(SerialClock Line，SCL)脚位SCL接收PWM信号，并根据PWM信号产生驱动PWM信号，驱动电路140可接收比较器电路122输出的输出信号，以及此驱动PWM信号，并据其驱动马达。

另一方面，驱动PWM信号产生部142在由串行频率信号脚位SCL接收启动测试信号时，进入一测试模式，所述驱动PWM信号产生部经配置以根据所接收的所述霍尔信号，通过所述I²C接口由所述多个脚位中的串行数据信号(Serial Data Line，SDA)脚位输出测试信号。

更详细而言，驱动PWM信号产生部142还包括模拟数字转换器(Analog to DigitalConverter，ADC)1420及缓存器1422。其中，ADC 1420可经配置以接收经放大的霍尔信号，并产生数字信号并写入缓存器1422。因此，在测试模式时，驱动PWM信号产生部142可经配置以根据启动测试信号，通过I²C接口18由串行数据信号脚位SDA输出缓存器1422中的数据作为测试信号。

然而，上述所举的例子只是其中一可行的实施例而并非用以限定本发明。本发明的马达驱动电路亦可通过在其他现有马达驱动电路的已知脚位上，通过输入启动测试信号启动测试模式，并提供一信号路径使经放大的霍尔信号能输出作为测试信号。

因此，通过上述配置，可在马达驱动电路的有限脚位下，对霍尔传感器的运行状况进行测试，在量产时能确保马达运转顺利，并在现有脚位下实现，能节省封装成本。

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，其能通过“接收启动测试信号的启动测试脚位与用于输出测试信号的测试信号输出脚位与多个脚位中的至少一脚位共享”的技术方案，以在有限脚位下，能对霍尔传感器的运行状况进行测试，在量产时能确保马达运转顺利，并在现有脚位下实现，能节省封装成本。

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。