具有对抗启动反转能力的马达系统及其启动方法与流程

本发明涉及一种具有对抗启动反转能力的马达系统及其启动方法，能有效解决马达启动时反转的问题。

背景技术：

1、马达所使用的驱动方式，有单相与三相等不同型式的马达。请参阅图1，显示现有技术的单相马达控制架构，其中马达例如用来驱动散热风扇。马达系统中设置单一霍尔传感器11，用以感知马达m中转子磁极的状态，产生霍尔信号，控制器12根据霍尔信号来输出控制信号，驱动级13根据控制信号执行驱动电流的供应程序，以控制马达m旋转。

2、在马达启动运转时，由于只知道霍尔信号显示的极性，因此不能确知转子与定子的相对位置，亦即并不能知道是处于正转或是反转的状态。若是在马达启动前，例如因为环境因素，使风扇已经在逆风反转，导致马达转子处于高转速的反转状态下，则这时马达启动时的正转扭力有可能无法克服反转的力量，以致发生持续反转的现象，这会造成马达换相错误、进而导致线圈电流过大，而有让线圈融化或是使控制器ic或是驱动级ic烧毁的危险；即使没有发生危险，也会有马达被触发锁住保护，使得马达不断重启等各种问题。

3、对于上述问题，现有技术的其中一种解决方式是在每次马达启动时先进行马达剎车。然而，若马达并未反转，则这个剎车是浪费时间与能量的步骤；而若马达的确正在反转，则剎车的时间或力量若设置过高会浪费时间与能量，剎车的力量若设置过低则无法解决反转的问题。

4、现有技术的另一种解决方式是在马达启动时先给予较高的驱动电流(在使用脉宽调制(pwm)信号作为控制信号的型式中，增加pwm信号的工作比)，然而与前一种解决方式相似地，由于逆风反转情况是随机性的，无法事先定量，因此初始输出电流的设置值很难给定，未必能恰如其分地使马达启动运转。因而，会出现逆风启动失败，风扇持续反转，但是驱动信号却还是正转时的输出波形，产生换相错误，导致电流还是持续输出产生大电流的状况。虽然有过电流保护的机制，但这并没有解决根本的问题。

5、本发明即是针对上述问题，提出解决方案。

技术实现思路

1、就其中一观点言，本发明提供了一种具有对抗启动反转能力的马达系统，包含：一马达，受驱动电流所驱动，该马达包含转子与定子；一驱动级，根据控制信号而产生该驱动电流；一控制器，用以产生该控制信号；以及至少两霍尔传感器，分别相对于该转子而言为错开电气角位置，用以产生两不同的霍尔信号；其中该控制器根据该两霍尔信号，判断马达为正转或反转。

2、在其中一种较佳的实施型态中，当判断马达为正转时，该控制器根据电气角位置在前的霍尔传感器对应的霍尔信号，产生该控制信号；当判断马达为反转时，该控制器根据电气角位置在后的霍尔传感器对应的霍尔信号，产生该控制信号。

3、在其中一种较佳的实施型态中，当判断马达为反转时，该控制器根据电气角位置在后的霍尔传感器对应的霍尔信号，产生该控制信号之后，当判断马达变为正转时，该控制器根据电气角位置在前的霍尔传感器对应的霍尔信号，产生该控制信号。

4、在其中一种较佳的实施型态中，相对于该转子而言，该至少两霍尔传感器中一霍尔传感器为超前电气角位置，另一霍尔传感器为落后电气角位置。

5、在其中一种较佳的实施型态中，相对于该转子而言，该至少两霍尔传感器中一霍尔传感器为中间电气角位置，另一霍尔传感器为落后电气角位置。

6、就另一观点言，本发明提供了一种具有对抗启动反转能力的马达的启动方法，包含：以至少两霍尔传感器，分别相对于一马达的转子而言为错开电气角位置，使得所产生的两霍尔信号转态时有先后的时间差；以及根据该霍尔信号转态的时间差，判断该马达为正转或反转。

7、在其中一种较佳的实施型态中，所述的具有对抗启动反转能力的马达的启动方法还包含：当判断该马达为正转时，根据电气角位置在前的霍尔传感器对应的霍尔信号，来驱动该马达；当判断马达为反转时，根据电气角位置在后的霍尔传感器对应的霍尔信号，来驱动该马达。

8、在其中一种较佳的实施型态中，所述的具有对抗启动反转能力的马达的启动方法还包含：当判断马达为反转时，根据电气角位置在后的霍尔传感器对应的霍尔信号，来驱动该马达之后，当判断马达变为正转时，根据电气角位置在前的霍尔传感器对应的霍尔信号，来驱动该马达。

9、以下通过具体实施例详加说明，以更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所实现的效果。

1.一种具有对抗启动反转能力的马达系统，包含：

2.如权利要求1所述的具有对抗启动反转能力的马达，其中，当判断马达为正转时，该控制器根据电气角位置在前的霍尔传感器对应的霍尔信号，产生该控制信号；当判断马达为反转时，该控制器根据电气角位置在后的霍尔传感器对应的霍尔信号，产生该控制信号。

3.如权利要求2所述的具有对抗启动反转能力的马达，其中，当判断马达为反转时，该控制器根据电气角位置在后的霍尔传感器对应的霍尔信号，产生该控制信号之后，当判断马达变为正转时，该控制器根据电气角位置在前的霍尔传感器对应的霍尔信号，产生该控制信号。

4.如权利要求1所述的具有对抗启动反转能力的马达，其中，相对于该转子而言，该至少两霍尔传感器中一霍尔传感器为超前电气角位置，另一霍尔传感器为落后电气角位置。

5.如权利要求1所述的具有对抗启动反转能力的马达，其中，相对于该转子而言，该至少两霍尔传感器中一霍尔传感器为中间电气角位置，另一霍尔传感器为落后电气角位置。

6.一种具有对抗启动反转能力的马达的启动方法，包含：

7.如权利要求6所述的具有对抗启动反转能力的马达的启动方法，其中，还包含：

8.如权利要求6所述的具有对抗启动反转能力的马达的启动方法，其中，还包含：