振器，致動(dòng)器產(chǎn)生的任何振動(dòng)都可以被轉(zhuǎn)化為噪聲并且被外殼放大，因此，傾向于采用具有特別低激發(fā)能級(jí)的致動(dòng)器。
[0041]圖8示出了對(duì)一個(gè)致動(dòng)器的噪聲檢測(cè)結(jié)果，該致動(dòng)器的步進(jìn)電機(jī)被以不同方式驅(qū)動(dòng)。X軸表示轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，單位是fsps (full steps per second，整步每秒)，y軸表示噪聲水平，單位是dbA(A_weighted decibels，A計(jì)權(quán)分貝)。曲線61示出的是在不同電流下以標(biāo)準(zhǔn)1/16微步驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)時(shí)產(chǎn)生的噪聲。曲線62示出的是采用本發(fā)明具有模擬霍爾傳感器反饋的控制器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)時(shí)產(chǎn)生的噪聲?？梢钥闯?，對(duì)于每一受檢的轉(zhuǎn)子速度，相對(duì)常規(guī)驅(qū)動(dòng)方式，曲線62顯示的噪聲水平都顯著降低。
[0042]根據(jù)以上描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以做出各種變形，但都不會(huì)超出本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍。
[0043]如上所云僅是對(duì)本發(fā)明所作的示例性闡述，旨在更好地說(shuō)明本發(fā)明可能的【具體實(shí)施方式】，而并非限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。在不脫離本發(fā)明的原理和內(nèi)涵的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)仍能依據(jù)本發(fā)明作出多種變形，但都不會(huì)超出本發(fā)明權(quán)利要求界定的范圍。例如，控制器電路可以被設(shè)計(jì)由一個(gè)或更多個(gè)霍爾傳感器輸出的部分或全部信號(hào)都是數(shù)字信號(hào)。譬如，圖1中所示的第一反饋支路12a可以包括一個(gè)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用于將所述至少一個(gè)霍爾傳感器輸出的連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為非連續(xù)的數(shù)字信號(hào)。該數(shù)字信號(hào)反饋給功率級(jí)電路20和速度控制級(jí)電路30，電路20和/或30中部分或全部模塊為處理數(shù)字信號(hào)的模塊。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種控制器，用于步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)具有磁性的轉(zhuǎn)子和至少一個(gè)線圈；所述控制器包括: 功率級(jí)電路(20)，用于向所述至少一個(gè)線圈提供電流； 至少一個(gè)模擬霍爾傳感器(11)，用于根據(jù)所述轉(zhuǎn)子相對(duì)于所述霍爾傳感器(11)的位置而輸出信號(hào)；以及 第一反饋支路(12a)，用于將所述霍爾傳感器(11)連接至所述功率級(jí)電路(20)以將所述霍爾傳感器(11)的輸出信號(hào)反饋至所述功率級(jí)電路(20)，所述功率級(jí)電路(20)根據(jù)所述霍爾傳感器(11)的輸出信號(hào)向所述至少一個(gè)線圈提供電流。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，還包括速度控制級(jí)電路(30)，所述速度控制級(jí)電路(30)的第一輸入端與所述霍爾傳感器(11)連接，其輸出端與所述功率級(jí)電路(20)連接；所述速度控制級(jí)電路(30)用于接收所述霍爾傳感器(11)的輸出信號(hào)以產(chǎn)生一個(gè)參考信號(hào)輸送給所述功率級(jí)電路(20)，所述參考信號(hào)用于調(diào)節(jié)所述霍爾傳感器(11)經(jīng)所述第一反饋支路(12a)反饋的信號(hào)的幅度。3.根據(jù)權(quán)利要求2的控制器，其中，所述速度控制級(jí)電路(30)包括用于接收一個(gè)外部信號(hào)的第二輸入端(36)，該外部信號(hào)界定了所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的期望值。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制器，其中，所述速度控制級(jí)電路(30)的所述第一輸入端通過(guò)頻率-電壓轉(zhuǎn)換器(14)連接至所述霍爾傳感器(11)。5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的控制器，其中，所述速度控制級(jí)電路(30)的輸出端連接至所述功率級(jí)電路(20)輸入端處的比較器(25)的一個(gè)輸入端，所述功率級(jí)電路(20)輸出端(23)通過(guò)一個(gè)第二反饋支路(24)連接所述比較器(25)的另一個(gè)輸入端以反饋所述功率級(jí)電路(20)的輸出信號(hào)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制器，其中，所述功率級(jí)電路(20)還包括濾波器(21)和功率放大器(22)，所述功率放大器(22)包括所述第二反饋支路(24)，所述功率放大器輸出端(23)用于與所述步進(jìn)電機(jī)的線圈連接，所述述功率放大器(22)的輸出端即所述功率級(jí)電路(20)的輸出端。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制器，其中，所述至少一個(gè)模擬霍爾傳感器(11)在所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輸出一個(gè)呈正弦波的信號(hào)，所述功率級(jí)電路(20)向所述至少以一個(gè)線圈提供的電流信號(hào)具有正弦波形。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制器，其包括兩個(gè)所述霍爾傳感器(11)，每個(gè)所述霍爾傳感器(11)根據(jù)所述轉(zhuǎn)子相對(duì)于該霍爾傳感器(11)的位置而輸出信號(hào)，一個(gè)所述霍爾傳感器(11)的輸出信號(hào)與另一個(gè)所述霍爾傳感器(11)的輸出信號(hào)具有90°的相位差。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制器，其中，所述兩個(gè)霍爾傳感器(11)圍繞所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸布置，且所述兩個(gè)霍爾傳感器(11)之間的間隔所對(duì)應(yīng)的所述轉(zhuǎn)子的周向夾角小于60°，或者小于45°。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制器，其中，所述功率級(jí)電路(20)和所述霍爾傳感器(11)安裝在一個(gè)安裝板(55)上，所述安裝板(55)為PCB。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制器，其中，所述兩個(gè)霍爾傳感器(11)之間的間隔小于4毫米，或者，小于3毫米。12.—種專用集成電路，其包括上述任一權(quán)利要求所述的控制器。13.一種步進(jìn)電機(jī)，其包括如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的控制器、定子(52)、所述轉(zhuǎn)子和所述線圈。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的步進(jìn)電機(jī)，其中，所述轉(zhuǎn)子包括磁體(10)，一個(gè)所述模擬霍爾傳感器(11)布置在所述磁體(10)的徑向側(cè)以檢測(cè)磁通徑向分量，或者布置在所述磁體(10)的軸向側(cè)以檢測(cè)磁通軸向分量。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的步進(jìn)電機(jī)，其中，所述磁體(10)為環(huán)狀磁體且橫向延伸出所述定子(52)以便所述霍爾傳感器(11)靠近所述磁體(10)以檢測(cè)所述磁體(10)外圍的磁通。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的步進(jìn)電機(jī)，還包括安裝有所述控制器的安裝板(55)，所述安裝板(55)緊固于所述定子(52)的線圈對(duì)應(yīng)部分(53)的徑向延伸部(53a)，所述徑向延伸部(53a)與所述線圈對(duì)應(yīng)部分(53)承載線圈的部分一體成型。17.根據(jù)權(quán)利要求14、15或16所述的步進(jìn)電機(jī)，其中，至少兩個(gè)所述線圈沿著所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸的軸向方向布置于所述轉(zhuǎn)子外圍。18.根據(jù)權(quán)利要求14、15或16所述的步進(jìn)電機(jī)，其中，所述磁體(10)具有至少4個(gè)磁極，或者具有至少6個(gè)磁極，或者具有至少8個(gè)磁極，或者具有至少10個(gè)磁極。19.一種致動(dòng)器，包括齒輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(58)和根據(jù)權(quán)利要求13-18中任一項(xiàng)所述的步進(jìn)電機(jī)。20.一種根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的控制器在機(jī)動(dòng)車的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用。21.一種根據(jù)權(quán)利要求13-18中任一項(xiàng)所述的步進(jìn)電機(jī)在機(jī)動(dòng)車的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用。22.一種根據(jù)權(quán)利要求19所述的致動(dòng)器在機(jī)動(dòng)車在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種控制器，用于步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)具有磁性的轉(zhuǎn)子和至少一個(gè)線圈；所述控制器包括：功率級(jí)電路，用于向所述至少一個(gè)線圈提供電流；至少一個(gè)模擬霍爾傳感器，用于根據(jù)所述轉(zhuǎn)子相對(duì)于所述霍爾傳感器的位置而輸出信號(hào)；以及第一反饋支路，用于將所述霍爾傳感器連接至所述功率級(jí)電路以將所述霍爾傳感器的輸出信號(hào)反饋至所述功率級(jí)電路，所述功率級(jí)電路根據(jù)所述霍爾傳感器的輸出信號(hào)向所述至少一個(gè)線圈提供電流。還提供一種專用集成電路、步進(jìn)電機(jī)、致動(dòng)器以及相關(guān)應(yīng)用。本發(fā)明可使步進(jìn)電機(jī)在被驅(qū)動(dòng)時(shí)振動(dòng)較小，實(shí)現(xiàn)以可靠、穩(wěn)健地方式驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。
【IPC分類】H02P8/14
【公開號(hào)】CN105099300
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510227669
【發(fā)明人】米哈·弗蘭, 依凡·布克, 馬克西姆·布呂哈特
【申請(qǐng)人】德昌電機(jī)(深圳)有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年5月6日
【公告號(hào)】DE102015106890A1, US20150326158