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包括多个反相器电路10、驱动信号产生部12、驱动信号查表模块14、工作周期命令侦测器16及保护控制电路18。

图2为马达及反向器电路的电路架构图。参阅图2所示，反相器电路10u、10v及10w，分别连接于马达的多个相电路U、V、W，各包括上桥开关M1、M2、M3及下桥开关M4、M5、M6。驱动信号产生部12接收输入驱动信号，以分别输出控制脉冲信号UH、UL、VH、VL、WH、WL来控制反向器电路18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。由图2的电路架构可知，反向器电路10包括上桥开关M1、M2、M3及下桥开关M4、M5、M6，当上桥开关M1与下桥开关M5开启时，此时马达运转的电流，由电源端经晶体管M1、马达12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。

驱动信号查表模块14，用于对输入驱动信号IN进行查表，以产生一驱动波形图样信号IN’，同时输出一正周期指示信号，用于指示与该输入驱动信号的正周期区间。驱动信号查表模块14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。

详细而言，输入信号IN可包括来自转子位置侦测器(例如霍尔传感器)或利用反电动势侦测机制所得到的换相信号。另一方面，驱动信号查表模块14可用于针对输入信号IN查询已建置好的驱动波形图样数据，例如，一般以三次谐波波形(third-order harmonics)或弦波，以产生驱动波形图像信号IN’来驱动马达，并且，此驱动波形图样信号IN’会依据输入信号IN，例如，由上述转子位置侦测器或利用反电动势侦测机制所得到的换相信号依序送出对应的波形图样。

进一步，驱动信号产生部12，响应于驱动波形图样信号IN’，经配置以于每一相产生经脉冲调变的控制脉冲信号UH、UL、VH、VL、WH、WL，以控制该些反相器电路10u、10v及10w的导通状态。

工作周期命令侦测器16，经配置以在输入驱动信号对应的工作周期变化超过预定变化量时，产生第一保护启动信号。举例而言，当输入驱动信号控制马达11转速下降，马达11的转子因惯性而持续处于高速运转状态时产生的反电动势，将会产生逆电流，此已生成的逆电流，将在正周期下，且下桥晶体管开关关断时，逆电流将回流至电源端，将会使电压源电位升高，而使组件损坏。

保护控制电路18经配置以接收正周期指示信号，且在接收到第一保护启动信号时，于正周期区间输出强制关断信号以控制反相器电路，例如反相器电路10u的下桥开关M4关断，进而避免产生逆电流，可避免组件损坏。

图3为本发明实施例的马达驱动电路的另一电路架构图。详细而言，马达驱动电路1可包括逆电流侦测电路13，设置在反相器电路10与马达11的相电路之间，经配置以在侦测到逆电流产生时，输出第二保护启动信号，其中，保护控制电路18还经配置以在接收到第二保护启动信号时，于正周期区间输出强制关断信号以控制反相器电路10的其中一相的下桥开关关断。

在本实施例中，逆电流侦测电路13还包括第一比较器CP1，经配置以将反相器电路10与马达11的相电路之间的电流Iv、Iu及Iw与参考电流IREF比较，若电流Iv、Iu及Iw大于参考电流IREF，则输出第二保护启动信号。

在本实施例中，保护控制电路18包括计数器180，经配置以在产生强制关断信号时开始计时，于预定时间T1后停止输出强制关断信号。

此外，驱动信号产生部12还包括正弦波调变器120、三角波产生器122及第二比较器CP2。正弦波调变器120用以接收来自驱动信号查表模块14产生的驱动波形图样信号IN’，以产生正弦波调变信号HS，三角波产生器122用以产生三角波信号TS，第二比较器CP2用以接收正弦波调变信号HS及三角波信号TS并进行比较运算，以产生控制脉冲信号Pu/Pv/Pw。

请参阅图4，为本发明实施例的马达驱动电路的信号时序图。在时间区间Ta中，正弦波调变器120用以接收来自驱动信号查表模块14产生的驱动波形图样信号IN’以产生正弦波调变信号HS，三角波产生器122用以产生三角波信号TS，第二比较器CP2用以接收正弦波调变信号HS及三角波信号TS并进行比较运算，以产生控制脉冲信号Pu/Pv/Pw，控制脉冲信号Pu/Pv/Pw可分别作为控制脉冲信号UH、UL、VH、VL、WH、WL，控制反相器电路10u、10v及10w的导通状态，进而控制马达11运转。

当进入时间区间Tb时，此时输入驱动信号IN将马达11的转速例如由100％降至60％，驱动信号查表模块14对输入驱动信号IN进行查表，以输出正周期指示信号，用于指示驱动波形图样信号IN’对应的驱动波形图样的正周期区间TP。工作周期命令侦测器16侦测到输入驱动信号IN对应的工作周期变化超过预定变化量时，产生第一保护启动信号，保护控制电路18经配置以接收正周期指示信号，且在接收到第一保护启动信号时，于正周期区间TP输出强制关断信号Soff1以控制反相器电路，例如反相器电路10u的下桥开关M4关断，进而避免产生逆电流，可避免组件损坏。其中，可在反电动势较大的应用中，调整保护机制触发的条件，例如将触发条件门槛降低，反之，可调高门槛，以增加适用性。

并且，计数器180在产生强制关断信号Soff1时开始计时，于预定时间T1后停止输出强制关断信号Soff1，用户可依需求调整触发后持续保护的时间，通过适当选择触发条件，在反电动势较大的应用中，将触发持续保护的时间增加，反之，可减少时间，以增加适用性。

另一方面，亦可通过逆电流侦测电路13的第一比较器CP1，将反相器电路10与马达11的相电路之间的电流Iv、Iu及Iw与参考电流IREF比较，若电流Iv、Iu及Iw大于参考电流IREF，则输出第二保护启动信号，保护控制电路18可在接收到第二保护启动信号时，于正周期区间TP输出强制关断信号Soff2以控制反相器电路10的其中一相的下桥开关关断。此时，计数器180在产生强制关断信号Soff2时开始计时，于预定时间T2后停止输出强制关断信号Soff2。

进一步参考图3，驱动信号产生部12还包括切换电路124及方波驱动电路126。其中，切换电路124在接收到第一保护信号时，将驱动信号产生部12的输出端由第二比较器CP2的输出端切换至方波驱动电路126，方波驱动电路可依据输入驱动信号IN，产生对应马达11的相电路U、V、W的多个方波驱动信号以控制相电路U、V、W的导通状态。

可参阅如图5所示，为六步方波控制切换示意图。如图所示，以脉冲信号UH、UL为例，由于下桥开关M4是由脉冲信号UL所控制，可知在正周期区间TP中，下桥开关M4是维持关断状态，因此类似的，同样可避免产生逆电流，而可进一步防止组件损坏。虽然切换至六步方波驱动法会造成转矩涟波较大，然而亦具有低切换损失，且不须精确的转子位置回授等优点。

图6为本发明实施例的马达驱动方法的流程图。参阅图6所示，本发明实施例提供一种马达驱动方法，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：配置驱动信号查表模块，对输入驱动信号进行查表，以产生驱动波形图样信号，同时输出正周期指示信号。正周期指示信号用于指示输入驱动信号的正周期区间。

步骤S102：配置驱动信号产生部，响应于驱动波形图样信号，于每一相产生经脉冲调变的控制脉冲信号，以控制多个相电路的导通状态。其中，反相器电路分别连接于马达的多个相电路，各包括上桥开关及下桥开关。

步骤S104：配置工作周期命令侦测器在输入驱动信号对应的工作周期变化超过预定变化量时，产生第一保护启动信号。

步骤S106：配置保护控制电路接收该正周期指示信号，且在接收到第一保护启动信号时，于正周期区间输出强制关断信号以控制该些反相器电路的其中一相的下桥开关关断。

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，当快速切换输出周期或输入命令时，可防止逆电流产生，还可调整保护机制触发的条件，在反电动势较大的应用中，将触发条件门槛降低，反之，可调高门槛，以增加适用性。

更进一步来说，本发明所提供的马达驱动电路及方法，可进一步调整触发后持续保护的时间，通过适当选择触发条件，在反电动势较大的应用中，将触发持续保护的时间增加，反之，可减少时间，以增加适用性。

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。