本實用新型涉及電機(jī)控制技術(shù)，更具體地，涉及電機(jī)驅(qū)動裝置。

背景技術(shù)：

直流電機(jī)是在直流電壓驅(qū)動下運轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)電磁機(jī)械，用于實現(xiàn)電能和機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換。直流電機(jī)采用直流電作為電源，控制電路簡單、調(diào)速方式簡單且平滑，因此廣泛地應(yīng)用于家用電器和工業(yè)控制領(lǐng)域中。在家用電器中，直流電機(jī)例如用于收錄機(jī)驅(qū)動電機(jī)、計算機(jī)中的散熱風(fēng)扇等。在工業(yè)控制領(lǐng)域中，直流電機(jī)例如用作伺服電機(jī)。

直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動速度與驅(qū)動電壓的平均值相關(guān)，轉(zhuǎn)動方向與驅(qū)動信號的極性相關(guān)。若是以直流電壓驅(qū)動電機(jī)，可以通過改變直流電壓的絕對值大小來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過改變直流電壓的極性來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向。若是以PWM方波電壓來驅(qū)動電機(jī)，可以通過改變PWM的占空比來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動速度和方向。無論是直流電壓驅(qū)動還是PWM方波電壓驅(qū)動，在工作過程中都會出現(xiàn)驅(qū)動電壓極性轉(zhuǎn)換的情形。在驅(qū)動電壓極性發(fā)生改變時，由于直流電機(jī)是感性的，其將產(chǎn)生反向電動勢u(t)。若反向電動勢過大，則對驅(qū)動電路產(chǎn)生破壞性作用。

因此，期望在直流電機(jī)的驅(qū)動電壓極性轉(zhuǎn)換時減小反向電動墊，以保護(hù)驅(qū)動電路。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種電機(jī)驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置在驅(qū)動電壓極性反轉(zhuǎn)時減小電流變化率來降低反向電動勢,從而保護(hù)驅(qū)動電路。

根據(jù)本實用新型的一方面，提供一種電機(jī)驅(qū)動裝置，包括：串聯(lián)連接在供電端和地之間的第三開關(guān)和第一開關(guān)，在第一開關(guān)和第三開關(guān)之間具有第一節(jié)點；以及串聯(lián)連接在供電端和地之間的第四開關(guān)和第二開關(guān)，在第二開關(guān)和第四開關(guān)之間具有第二節(jié)點，其中，第一節(jié)點和第二節(jié)點用于提供輸出端連接電機(jī)，第一開關(guān)至第四開關(guān)分別包括彼此并聯(lián)連接的多個子開關(guān)，并且分別在第一組控制信號至第四組控制信號的控制下導(dǎo)通和斷開，所述電機(jī)驅(qū)動裝置根據(jù)驅(qū)動信號的極性控制第一組控制信號至第四組控制信號的有效狀態(tài)，從而改變驅(qū)動電流的方向，并且減小在驅(qū)動信號的極性改變時產(chǎn)生的反向電動勢。

優(yōu)選地，所述電機(jī)驅(qū)動裝置工作于第一狀態(tài)至第三狀態(tài)，在第一狀態(tài)中，第三開關(guān)和第二開關(guān)導(dǎo)通，并且第四開關(guān)和第一開關(guān)斷開；在第二狀態(tài)中，第四開關(guān)和第一開關(guān)導(dǎo)通，并且第三開關(guān)和第二開關(guān)斷開；在第三狀態(tài)中，第一開關(guān)至第四開關(guān)均斷開。

優(yōu)選地，第一組控制信號至第四組控制信號分別包括多個控制信號，在第一組控制信號至第四組控制信號的有效狀態(tài)中，相應(yīng)組控制信號中的至少一個控制信號有效，在第一組控制信號至第四組控制信號的無效狀態(tài)中，相應(yīng)組控制信號中的所有控制信號均無效。

優(yōu)選地，在所述驅(qū)動信號從正極性切換至負(fù)極性時，電機(jī)驅(qū)動裝置從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)變至第三狀態(tài)然后轉(zhuǎn)變?yōu)橹恋诙顟B(tài)，在所述驅(qū)動信號從負(fù)極性切換至正極性時，電機(jī)驅(qū)動裝置從第二狀態(tài)轉(zhuǎn)變至第三狀態(tài)然后轉(zhuǎn)變?yōu)橹恋谝粻顟B(tài)。

優(yōu)選地，在電機(jī)驅(qū)動裝置從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)變至第三狀態(tài)的過程中，所述第三開關(guān)和所述第二開關(guān)中的多個子開關(guān)依次斷開，在電機(jī)驅(qū)動裝置從第三狀態(tài)轉(zhuǎn)變至第二狀態(tài)的過程中，所述第四開關(guān)和所述第一開關(guān)中的多個子開關(guān)依次導(dǎo)通，在電機(jī)驅(qū)動裝置從第二狀態(tài)轉(zhuǎn)變至第三狀態(tài)的過程中，所述第四開關(guān)和所述第一開關(guān)中的多個子開關(guān)依次斷開，在電機(jī)驅(qū)動裝置從第三狀態(tài)轉(zhuǎn)變至第一狀態(tài)的過程中，所述第三開關(guān)和所述第二開關(guān)中的多個子開關(guān)依次導(dǎo)通。

優(yōu)選地，所述第一開關(guān)至所述第四開關(guān)中的多個子開關(guān)為選自雙極晶體管和場效應(yīng)晶體管的一種。

優(yōu)選地，所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)的多個子開關(guān)為NPN型雙極晶體管，所述第三開關(guān)和所述第四開關(guān)的多個子開關(guān)為PNP型雙極晶體管。

優(yōu)選地，所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)的多個子開關(guān)為N型場效應(yīng)晶體管，所述第三開關(guān)和所述第四開關(guān)的多個子開關(guān)為P型場效應(yīng)晶體管。

根據(jù)本實用新型的另一方面，提供一種電機(jī)驅(qū)動方法，包括：根據(jù)驅(qū)動信號的極性控制第一組控制信號至第四組控制信號的有效狀態(tài)；以及采用第一組控制信號至第四組控制信號，分別控制第一開關(guān)至第四開關(guān)，第一開關(guān)至第四開關(guān)分別包括彼此并聯(lián)連接的多個子開關(guān)，其中，在驅(qū)動信號的極性改變時，通過控制第一開關(guān)至第四開關(guān)的導(dǎo)通和斷開來改變驅(qū)動電流的方向，并且減小在驅(qū)動信號的極性改變時產(chǎn)生的反向電動勢。

優(yōu)選地，在第一狀態(tài)中，第三開關(guān)和第二開關(guān)導(dǎo)通，并且第四開關(guān)和第一開關(guān)斷開，在第二狀態(tài)中，第四開關(guān)和第一開關(guān)導(dǎo)通，并且第三開關(guān)和第二開關(guān)斷開，在第三狀態(tài)中，第一開關(guān)至第四開關(guān)均斷開。

優(yōu)選地，在所述驅(qū)動信號的極性為正極性時，第三組控制信號和第二組控制信號有效，并且第四組控制信號和第一組控制信號無效，在所述驅(qū)動信號的極性為負(fù)極性時，第四組控制信號和第一組控制信號有效，并且第三組控制信號和第二組控制信號無效。

優(yōu)選地，第一組控制信號至第四組控制信號分別包括多個控制信號，在第一組控制信號至第四組控制信號的有效狀態(tài)中，相應(yīng)組控制信號中的至少一個控制信號有效，在第一組控制信號至第四組控制信號的無效狀態(tài)中，相應(yīng)組控制信號中的所有控制信號均無效。

優(yōu)選地，在所述驅(qū)動信號從正極性切換至負(fù)極性時，電機(jī)驅(qū)動裝置從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)變至第三狀態(tài)然后轉(zhuǎn)變?yōu)橹恋诙顟B(tài)，在所述驅(qū)動信號從負(fù)極性切換至正極性時，電機(jī)驅(qū)動裝置從第二狀態(tài)轉(zhuǎn)變至第三狀態(tài)然后轉(zhuǎn)變?yōu)橹恋谝粻顟B(tài)。

優(yōu)選地，在電機(jī)驅(qū)動裝置從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)變至第三狀態(tài)的過程中，所述第三開關(guān)和所述第二開關(guān)中的多個子開關(guān)依次斷開，在電機(jī)驅(qū)動裝置從第三狀態(tài)轉(zhuǎn)變至第二狀態(tài)的過程中，所述第四開關(guān)和所述第一開關(guān)中的多個子開關(guān)依次導(dǎo)通，在電機(jī)驅(qū)動裝置從第二狀態(tài)轉(zhuǎn)變至第三狀態(tài)的過程中，所述第四開關(guān)和所述第一開關(guān)中的多個子開關(guān)依次斷開，在電機(jī)驅(qū)動裝置從第三狀態(tài)轉(zhuǎn)變至第一狀態(tài)的過程中，所述第三開關(guān)和所述第二開關(guān)中的多個子開關(guān)依次導(dǎo)通。

優(yōu)選地，所述第一開關(guān)至所述第四開關(guān)中的多個子開關(guān)為選自雙極晶體管和場效應(yīng)晶體管的一種。

優(yōu)選地，所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)的多個子開關(guān)為NPN型雙極晶體管，所述第三開關(guān)和所述第四開關(guān)的多個子開關(guān)為PNP型雙極晶體管，所述第一組控制信號和所述第二組控制信號中的多個控制信號在高電平時有效，在低電平時無效，所述第三組控制信號和所述第四組控制信號中的多個控制信號在低電平時有效，在高電平時無效。

優(yōu)選地，所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)的多個子開關(guān)為N型場效應(yīng)晶體管，所述第三開關(guān)和所述第四開關(guān)的多個子開關(guān)為P型場效應(yīng)晶體管，所述第一組控制信號和所述第二組控制信號中的多個控制信號在高電平時有效，在低電平時無效，所述第三組控制信號和所述第四組控制信號中的多個控制信號在低電平時有效，在高電平時無效。

根據(jù)本實用新型實施例的電機(jī)驅(qū)動裝置及方法，各個開關(guān)的多個子開關(guān)的控制端在不同的控制信號的控制下導(dǎo)通和斷開，且控制信號在時序上有一定延時。因此，當(dāng)驅(qū)動信號的極性改變時，先將當(dāng)前導(dǎo)通的開關(guān)逐個斷開，然后再將當(dāng)前斷開的開關(guān)逐個合上。這樣就減小了電流的變化率，降低了反電動勢，從而可以保護(hù)電機(jī)及其驅(qū)動裝置。

附圖說明

通過以下參照附圖對本實用新型實施例的描述，本實用新型的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點將更為清楚。

圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電機(jī)驅(qū)動裝置的示意性電路圖。

圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電機(jī)驅(qū)動裝置的工作波形圖。

圖3是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電機(jī)驅(qū)動裝置的一種工作狀態(tài)。

圖4是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電機(jī)驅(qū)動裝置的另一種工作狀態(tài)。

圖5是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電機(jī)驅(qū)動裝置采用雙極晶體管實現(xiàn)時的示意性電路圖。

圖6是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電機(jī)驅(qū)動裝置采用場效應(yīng)晶體管實現(xiàn)時的示意性電路圖。

圖7是根據(jù)本實用新型實施例的電機(jī)驅(qū)動裝置的示意性電路圖。

圖8是根據(jù)本實用新型實施例的電機(jī)驅(qū)動裝置的工作波形圖。

圖9是根據(jù)本實用新型實施例的電機(jī)驅(qū)動裝置的一種工作狀態(tài)。

圖10是根據(jù)本實用新型實施例的電機(jī)驅(qū)動裝置的另一種工作狀態(tài)。

具體實施方式

以下將參照附圖更詳細(xì)地描述本實用新型。在各個附圖中，相同的元件采用類似的附圖標(biāo)記來表示。為了清楚起見，附圖中的各個部分沒有按比例繪制。此外，可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本實用新型的許多特定的細(xì)節(jié)，例如器件的結(jié)構(gòu)、材料、尺寸、處理工藝和技術(shù)，以便更清楚地理解本實用新型。但正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解的那樣，可以不按照這些特定的細(xì)節(jié)來實現(xiàn)本實用新型。

本實用新型可以各種形式呈現(xiàn)，以下將描述其中一些示例。

圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電機(jī)驅(qū)動裝置的示意性電路圖。該電機(jī)驅(qū)動裝置包括連接成H橋的第一開關(guān)SW1至第四開關(guān)SW4。第三開關(guān)SW3和第一開關(guān)SW1依次串聯(lián)連接在供電端VDD和地GND之間，二者的中間節(jié)點為第一節(jié)點為DP。第四開關(guān)SW4和第二開關(guān)SW2依次串聯(lián)連接在供電端VDD和地GND之間，二都的中間節(jié)點為第二節(jié)點DN。直流電機(jī)M連接在第一節(jié)點DP和第二節(jié)點DN之間。第一開關(guān)SW1至第四開關(guān)SW4分別在第一控制信號C1至第四控制信號C4中相應(yīng)的控制信號的控制下導(dǎo)通和斷開。

圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電機(jī)驅(qū)動裝置的工作波形圖。第一控制信號C1與第四控制信號C4為同步的控制信號，使得第一開關(guān)SW1和第四開關(guān)SW4同時導(dǎo)通和斷開。第二控制信號C2與第三控制信號C3是同步的控制信號，使得第二開關(guān)SW2和第三開關(guān)SW3同時導(dǎo)通和斷開。在電機(jī)驅(qū)動裝置的有效輸出期間，第一控制信號C1和第二控制信號C2為互補信號，既在一個控制信號有效時，另一個控制信號無效。

在驅(qū)動信號為第一極性時，第三控制信號C3和第二控制信號C2有效，第四控制信號C4和第一控制信號C1無效，如圖3所示。此時，電機(jī)驅(qū)動裝置工作于第一狀態(tài)，驅(qū)動電流i從供電端VDD依次經(jīng)由第三開關(guān)SW3、電機(jī)M和第二開關(guān)SW2流至地GND，即正向流經(jīng)電機(jī)M。

在驅(qū)動信號為第二極性時，第四控制信號C4和第一控制信號C1有效，第三控制信號C3和第二控制信號C2無效，如圖4所示。此時，電機(jī)驅(qū)動裝置工作于第二狀態(tài)，驅(qū)動電流i從供電端VDD依次經(jīng)由第四開關(guān)SW4、電機(jī)M和第一開關(guān)SW1流至地GND，即反向流經(jīng)電機(jī)M。

上述的電機(jī)驅(qū)動裝置根據(jù)驅(qū)動信號的極性改變第一控制信號C1至第四控制信號C4的電平狀態(tài)，從而實現(xiàn)電機(jī)M的轉(zhuǎn)動方向的切換。

參見圖2，在驅(qū)動信號的極性切換過程中，第一控制信號C1至第四控制信號C4的電平反轉(zhuǎn)之前，還包括“死區(qū)時間”。該死區(qū)時間是第一控制信號C1至第四控制信號C4均為無效狀態(tài)的一個時間段，即極性切換的非交疊時間。因此，在電機(jī)驅(qū)動裝置從第一狀態(tài)切換至第二狀態(tài)期間，還包括第三狀態(tài)。反之亦然。在第三狀態(tài)期間，第一開關(guān)SW1至第四開關(guān)SW4均處于斷開狀態(tài)。

在極性切換過程中，由于第一控制信號C1至第四控制信號C4偶然處于同時有效的狀態(tài)，第一開關(guān)SW1至第四開關(guān)SW4可能同時導(dǎo)通。在極性切換時引入死區(qū)時間tnon，可以避免第一開關(guān)SW1至第四開關(guān)SW4同時導(dǎo)通的狀態(tài)出現(xiàn)，從而保護(hù)電機(jī)及其驅(qū)動裝置。

圖5是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電機(jī)驅(qū)動裝置采用雙極晶體管實現(xiàn)時的示意性電路圖。在該實例中，第一開關(guān)SW1和第二開關(guān)SW2分別由NPN型雙極晶體管M1和M2中的相應(yīng)一個雙極晶體管組成，第三開關(guān)SW3和第四開關(guān)SW4分別由PNP型雙極晶體管M3和M4中的相應(yīng)一個雙極晶體管組成。

如圖5所示，在該電機(jī)驅(qū)動裝置中，雙極晶體管M3和M1依次串聯(lián)連接在供電端VDD和地GND之間，二者的中間節(jié)點為第一節(jié)點。雙極晶體管M4和M2依次串聯(lián)連接在供電端VDD和地GND之間，二者的中間節(jié)點為第二節(jié)點。電機(jī)M連接在第一節(jié)點和第二節(jié)點之間。具體地，雙極晶體管M3的發(fā)射極和集電極分別連接至供電端VDD和第一節(jié)點，基極接收控制信號C3B，雙極晶體管M4的發(fā)射極和集電極分別連接至供電端VDD和第二節(jié)點，基極接收控制信號C4B，雙極晶體管M1的發(fā)射極和集電極分別連接至地GND和第一節(jié)點，基極接收控制信號C1，雙極晶體管M2的發(fā)射極和集電極分別連接至地GND和第二節(jié)點，基極接收控制信號C2。

NPN型雙極晶體管在基極發(fā)射極電壓VBE為高電平時導(dǎo)通，因此相應(yīng)的控制信號C1和C2在高電平時有效，低電平時無效。PNP型雙極晶體管在基極發(fā)射極電壓VBE為低電平時導(dǎo)通，因此相應(yīng)的控制信號C3B和C4B在低電平時有效，高電平時無效。

不論在電機(jī)驅(qū)動裝置的有效輸出期間，還是在電機(jī)驅(qū)動裝置的死區(qū)時間期間，控制信號C1和C4B均互為反向信號，控制信號C2和C3B均互為反向信號，從而可以保證雙極晶體管M1和M4始終同步導(dǎo)通和斷開，以及雙極晶體管M2和M3始終同步導(dǎo)通和斷開。

圖6是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電機(jī)驅(qū)動裝置采用場效應(yīng)晶體管實現(xiàn)時的示意性電路圖。在該實例中，第一開關(guān)SW1和第二開關(guān)SW2分別由N型場效應(yīng)晶體管M1和M2中的相應(yīng)一個場效應(yīng)晶體管組成，第三開關(guān)SW3和第四開關(guān)SW4分別由P型場效應(yīng)晶體管M3和M4中的相應(yīng)一個場效應(yīng)晶體管組成。無論是P型場效應(yīng)晶體管還是N型場效應(yīng)晶體管，在晶體管的源漏兩端之間都有寄生的二極管存在，即圖6所示的二極管D1、D2、D3和D4。

如圖6所示，在該電機(jī)驅(qū)動裝置中，場效應(yīng)晶體管M3和M1依次串聯(lián)連接在供電端VDD和地GND之間，二者的中間節(jié)點為第一節(jié)點。場效應(yīng)晶體管M4和M2依次串聯(lián)連接在供電端VDD和地GND之間，二者的中間節(jié)點為第二節(jié)點。電機(jī)M連接在第一節(jié)點和第二節(jié)點之間。具體地，場效應(yīng)晶體管M3的源極和漏極分別連接至供電端VDD和第一節(jié)點，柵極接收控制信號C3B，場效應(yīng)晶體管M4的源極和漏極分別連接至供電端VDD和第二節(jié)點，柵極接收控制信號C4B，場效應(yīng)晶體管M1的源極和漏極分別連接至地GND和第一節(jié)點，柵極接收控制信號C1，場效應(yīng)晶體管M2的源極和漏極分別連接至地GND和第二節(jié)點，柵極接收控制信號C2。

N型場效應(yīng)晶體管在柵極信號為高電平時導(dǎo)通，因此相應(yīng)的控制信號C1和C2在高電平時有效，低電平時無效。P型場效應(yīng)晶體管在柵極信號為低電平時導(dǎo)通，因此相應(yīng)的控制信號C3B和C4B在低電平時有效，高電平時無效。

不論在電機(jī)驅(qū)動裝置的有效輸出期間，還是在電機(jī)驅(qū)動裝置的死區(qū)時間期間，控制信號C1和C4B均互為反向信號，控制信號C2和C3B均互為反向信號，從而可以保證場效應(yīng)晶體管M1和M4始終同步導(dǎo)通和斷開，以及場效應(yīng)晶體管M2和M3始終同步導(dǎo)通和斷開。

在上述根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電機(jī)驅(qū)動裝置中，在驅(qū)動信號的極性切換時，電機(jī)驅(qū)動裝置從第一狀態(tài)(提供正向流動的驅(qū)動電流)先切換至第三狀態(tài)(死區(qū)時間)，然后才切換至第二狀態(tài)(提供反向流動的驅(qū)動電流)，或反之。電機(jī)M的轉(zhuǎn)動方向相應(yīng)轉(zhuǎn)變。電機(jī)M是電機(jī)驅(qū)動裝置的感性負(fù)載，在驅(qū)動電流變化時將產(chǎn)生反向電動勢。

該反向電動勢的大小與電感的大小及電感上的電流變化率成正比，即反向電動勢,

其中，L為電感值，di/dt為電流變化率。

在極性切換過程中，驅(qū)動電流從正常值瞬間減小至零，以及從零瞬間增大至正常值。結(jié)果，電機(jī)M產(chǎn)生的反向電動勢將過大。該反向電動勢可能導(dǎo)致電機(jī)驅(qū)動裝置中的晶體管擊穿。如果電機(jī)驅(qū)動裝置的開關(guān)由場效應(yīng)晶體管組成，也會使寄生二極管燒毀。

圖7是根據(jù)本實用新型實施例的電機(jī)驅(qū)動裝置的示意性電路圖。該電機(jī)驅(qū)動裝置包括連接成H橋的第一開關(guān)SW1至第四開關(guān)SW4。第三開關(guān)SW3和第一開關(guān)SW1依次串聯(lián)連接在供電端VDD和地GND之間，二者的中間節(jié)點為第一節(jié)點為DP。第四開關(guān)SW4和第二開關(guān)SW2依次串聯(lián)連接在供電端VDD和地GND之間，二都的中間節(jié)點為第二節(jié)點DN。直流電機(jī)M連接在第一節(jié)點DP和第二節(jié)點DN之間。

與圖1所示的現(xiàn)有電機(jī)驅(qū)動裝置不同，在根據(jù)本實用新型實施例的電機(jī)驅(qū)動裝置中，第一開關(guān)SW1至第四開關(guān)SW4分別包括并聯(lián)連接的多個子開關(guān)，分別接收不同組的控制信號。例如，第一開關(guān)SW1包括N(N>1)個彼此并聯(lián)連接的子開關(guān)SW1_1、SW1_2、……、SW1_N，相應(yīng)的第一組控制信號包括控制信號C1_1、C1_2、……、C1_N。

圖8是根據(jù)本實用新型實施例的電機(jī)驅(qū)動裝置的工作波形圖。第一組控制信號與第四組控制信號為同步的控制信號，使得第一開關(guān)SW1和第四開關(guān)SW4同時導(dǎo)通和斷開。第二組控制信號與第三組控制信號為同步的控制信號，使得第二開關(guān)SW2和第三開關(guān)SW3同時導(dǎo)通和斷開。在電機(jī)驅(qū)動裝置的有效輸出期間，第一組控制信號和第二組控制信號為互補信號，既在一組控制信號有效時，另一組控制信號無效。

在該實施例中，組控制信號的有效狀態(tài)是指該組控制信號的至少一個控制信號為有效狀態(tài)，組控制信號的無效狀態(tài)是指該組控制信號的所有控制信號均為無效狀態(tài)。相應(yīng)地，開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)是指該開關(guān)的至少一個子開關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)，開關(guān)的斷開狀態(tài)是指該開關(guān)的所有子開關(guān)處于斷開狀態(tài)。

在驅(qū)動信號為第一極性時，第三組控制信號和第二組控制信號有效，第四組控制信號和第一組控制信號無效，如圖9所示。此時，電機(jī)驅(qū)動裝置工作于第一狀態(tài)，驅(qū)動電流i從供電端VDD依次經(jīng)由第三開關(guān)SW3、電機(jī)M和第二開關(guān)SW2流至地GND，即正向流經(jīng)電機(jī)M。

在驅(qū)動信號為第二極性時，第四組控制信號和第一組控制信號有效，第三組控制信號和第二組控制信號無效，如圖10所示。此時，電機(jī)驅(qū)動裝置工作于第二狀態(tài)，驅(qū)動電流i從供電端VDD依次經(jīng)由第四開關(guān)SW4、電機(jī)M和第一開關(guān)SW1流至地GND，即反向流經(jīng)電機(jī)M。

上述的電機(jī)驅(qū)動裝置根據(jù)驅(qū)動信號的極性改變第一組控制信號至第四組控制信號的電平狀態(tài)，從而實現(xiàn)電機(jī)M的轉(zhuǎn)動方向的切換。

參見圖8，在驅(qū)動信號的極性切換過程中，第一組控制信號至第四組控制信號的電平反轉(zhuǎn)之前，還包括“死區(qū)時間”。該死區(qū)時間是第一組控制信號至第四組控制信號均為無效狀態(tài)的一個時間段，即極性切換的非交疊時間。因此，在電機(jī)驅(qū)動裝置從第一狀態(tài)切換至第二狀態(tài)期間，還包括第三狀態(tài)。反之亦然。在第三狀態(tài)期間，第一開關(guān)SW1至第四開關(guān)SW4均處于斷開狀態(tài)。

在極性切換過程中，由于第一組控制信號至第四組控制信號偶然處于同時有效的狀態(tài)，第一開關(guān)SW1至第四開關(guān)SW4可能同時導(dǎo)通。在極性切換時引入死區(qū)時間tnon，可以避免第一開關(guān)SW1至第四開關(guān)SW4同時導(dǎo)通的狀態(tài)出現(xiàn)，從而保護(hù)電機(jī)及其驅(qū)動裝置。

進(jìn)一步地，根據(jù)該實施例的電機(jī)驅(qū)動裝置將每個開關(guān)分成多個子開關(guān)。各個子開關(guān)的控制端接不同的控制信號。當(dāng)驅(qū)動信號的極性切換時，各個開關(guān)中的子開關(guān)控制信號在時序上有一定延時td1，從而依次導(dǎo)通或斷開。

例如，在驅(qū)動信號的極性切換過程中，如果電機(jī)驅(qū)動裝置從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換至第二狀態(tài)，則在切換過程中，首先將第一狀態(tài)導(dǎo)通的開關(guān)逐個斷開，然后保持所有開關(guān)的斷開狀態(tài)，持續(xù)死區(qū)時間tnon，接著才將第一狀態(tài)斷開的開關(guān)逐個導(dǎo)通。如果電機(jī)驅(qū)動裝置從第二狀態(tài)轉(zhuǎn)換至第一狀態(tài)，則反之。這樣就減小了電流的變化率，降低了反電動勢。

開關(guān)控制信號的波形如圖9所示。其中td1表示各個子開關(guān)控制信號的延時，tnon表示極性切換過程中的死區(qū)時間。

應(yīng)當(dāng)說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

依照本實用新型的實施例如上文所述，這些實施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該實用新型僅為所述的具體實施例。顯然，根據(jù)以上描述，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本實用新型的原理和實際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地利用本實用新型以及在本實用新型基礎(chǔ)上的修改使用。本實用新型僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。