本發(fā)明涉電子電路技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及集成電路。
背景技術(shù):
磁傳感器廣泛用于現(xiàn)代工業(yè)和電子產(chǎn)品中以感應(yīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)測(cè)量電流、位置、方向等物理參數(shù)。電機(jī)行業(yè)中是磁傳感器的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域,在電動(dòng)機(jī)中,可以用磁傳感器作轉(zhuǎn)子磁極位置傳感。
現(xiàn)有技術(shù)中,磁傳感器通常只能輸出磁場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果,具體工作時(shí)還需要額外設(shè)置外圍電路,對(duì)所述磁場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行處理,因此整體電路成本較高,可靠性較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明實(shí)施例一方面提供一種集成電路,包括:殼體、設(shè)于殼體內(nèi)的半導(dǎo)體基片、自所述殼體伸出的輸入端口和輸出端口以及設(shè)于半導(dǎo)體基片上的電子線(xiàn)路,所述輸入端口用于連接外部交流電源,所述電子線(xiàn)路包括:
與所述輸出端口連接的輸出控制電路,所述輸出控制電路被配置為當(dāng)所述集成電路符合預(yù)定條件時(shí)響應(yīng)于一控制信號(hào),在自所述輸出端口向外部流出負(fù)載電流的第一狀態(tài)和自外部向所述輸出端口流入負(fù)載電流的第二狀態(tài)至少其中一個(gè)狀態(tài)下運(yùn)行,當(dāng)不符合所述預(yù)定條件時(shí)在阻止所述第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的第三狀態(tài)下運(yùn)行;其中,所述第三狀態(tài)的出現(xiàn)頻率與所述交流電源的頻率成正比。
優(yōu)選的,上述集成電路中,所述電子線(xiàn)路還包括磁場(chǎng)檢測(cè)電路,用于檢測(cè)并輸出與外部磁場(chǎng)相匹配的磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào),所述控制信號(hào)為所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)。
優(yōu)選的,上述集成電路中,所述磁場(chǎng)檢測(cè)電路包括:
磁感知元件,用于檢測(cè)并輸出與外部磁場(chǎng)相匹配的模擬電信號(hào);
信號(hào)處理單元,用于對(duì)所述模擬電信號(hào)進(jìn)行放大和去干擾處理;
模數(shù)轉(zhuǎn)換單元,用于將經(jīng)過(guò)放大和去干擾處理后的模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào),所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)為開(kāi)關(guān)型數(shù)字信號(hào)。
優(yōu)選的,上述集成電路中,所述輸出控制電路被配置為當(dāng)所述集成電路符合所述預(yù)定條件時(shí),依據(jù)所述交流電源的極性和所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào),控制所述磁傳感器集成電路在所述第一狀態(tài)和第二狀態(tài)間交替運(yùn)行。
優(yōu)選的,上述集成電路中,所述輸出控制電路被配置為:當(dāng)所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)表征所述外部磁場(chǎng)為第一磁極性且所述交流電源的極性為第一電極性時(shí),控制電流自所述輸出端口向外部流出,當(dāng)所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)表征所述磁場(chǎng)極性為與所述第一磁極性相反的第二磁極性,且所述交流電源的極性為與第一電極性相反的第二電極性時(shí),控制電流自外部流入所述輸出端口。
優(yōu)選的,上述集成電路中,所述第三狀態(tài)的出現(xiàn)頻率是所述交流電源的頻率的兩倍。
優(yōu)選的,上述集成電路中,所述電子線(xiàn)路還包括用于對(duì)所述交流電源進(jìn)行全波整流的整流器,所述第三狀態(tài)的出現(xiàn)頻率與所述整流器的輸出電壓的頻率相等。
優(yōu)選的,上述集成電路中,所述輸出控制電路被配置為當(dāng)所述集成電路符合所述預(yù)定條件時(shí),至少依據(jù)所述控制信號(hào),在所述第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間交替運(yùn)行。
優(yōu)選的,上述集成電路中,所述第三狀態(tài)的出現(xiàn)頻率與所述第一狀態(tài)或第二狀態(tài)的出現(xiàn)頻率成正比。
優(yōu)選的,上述集成電路中,所述第三狀態(tài)的出現(xiàn)頻率是所述第一狀態(tài)或第二狀態(tài)的出現(xiàn)頻率的二倍。
優(yōu)選的,上述集成電路中,所述輸出控制電路運(yùn)行在第三狀態(tài)時(shí)對(duì)所述控制信號(hào)無(wú)響應(yīng)或流經(jīng)所述輸出端口的電流小于所述負(fù)載電流的四分之一。
優(yōu)選的,上述集成電路中,所述輸出控制電路包括第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān),所述第一開(kāi)關(guān)與所述輸出端口連接在第一電流通路中,所述第二開(kāi)關(guān)與所述輸出端口連接在與所述第一電流通路方向相反的第二電流通路中,所述第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)在所述控制信號(hào)的控制下選擇性地導(dǎo)通。
優(yōu)選的,上述集成電路中,所述第一開(kāi)關(guān)為二極管,所述第二開(kāi)關(guān)為二極管或三極管。
優(yōu)選的,上述集成電路中,所述輸出控制電路具有自所述輸出引腳向外流出電流的第一電流通路、自所述輸出引腳向內(nèi)流入電流的第二電流通路、以及連接在所述第一電流通路和第二電流通路其中一個(gè)通路中的開(kāi)關(guān),所述開(kāi)關(guān)由所述磁場(chǎng)檢測(cè)電路輸出的磁場(chǎng)檢測(cè)信息控制,使得第一電流通路和第二電流通路選擇性導(dǎo)通。
優(yōu)選的,所述第一電流通路和第二電流通路其中另一個(gè)通路中不設(shè)開(kāi)關(guān)。
優(yōu)選的,上述集成電路中,所述電子線(xiàn)路還包括延時(shí)電路,用于當(dāng)獲取到預(yù)定觸發(fā)信號(hào)后開(kāi)始計(jì)時(shí),當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)長(zhǎng)達(dá)到預(yù)定時(shí)長(zhǎng)時(shí),表明所述集成電路符合預(yù)定條件,當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)長(zhǎng)達(dá)未到預(yù)定時(shí)長(zhǎng)時(shí),表明所述集成電路不符合預(yù)定條件。
優(yōu)選的,上述集成電路中,所述電子線(xiàn)路還包括電壓檢測(cè)電路,用于當(dāng)檢測(cè)到所述集成電路中的特定電壓達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí),向所述延時(shí)電路輸出所述觸發(fā)信號(hào)。
本發(fā)明實(shí)施例另一方面提供一種集成電路,包括:殼體、設(shè)于殼體內(nèi)的半導(dǎo)體基片、自所述殼體伸出的輸入端口和輸出端口以及設(shè)于半導(dǎo)體基片上的電子線(xiàn)路,所述輸入端口用于連接外部交流電源,所述電子線(xiàn)路包括:
與所述輸出端口連接的輸出控制電路,所述輸出控制電路被配置為當(dāng)所述集成電路符合預(yù)定條件時(shí)響應(yīng)于一控制信號(hào),在使所述輸出端口流過(guò)負(fù)載電流的狀態(tài)下運(yùn)行,當(dāng)不符合所述預(yù)定條件時(shí)在阻止所述輸出端口流過(guò)負(fù)載電流的另一狀態(tài)下運(yùn)行;其中,所述另一狀態(tài)的出現(xiàn)頻率與所述交流電源的頻率成正比。
本發(fā)明再一方面提供一種電機(jī)組件,包括由一交流電源供電的電機(jī)、磁傳感器集成電路及與所述電機(jī)串聯(lián)的雙向交流開(kāi)關(guān),所述磁傳感器集成電路包括:殼體、設(shè)于殼體內(nèi)的半導(dǎo)體基片、自所述殼體伸出的輸入端口和輸出端口以及設(shè)于半導(dǎo)體基片上的電子線(xiàn)路,所述輸入端口用于連接所述交流電源,所述輸出端口與所述雙向交流開(kāi)關(guān)的控制端連接,所述電子線(xiàn)路包括:
磁場(chǎng)檢測(cè)電路,用于檢測(cè)并輸出與外部磁場(chǎng)相匹配的磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào),所述控制信號(hào)為所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào);
輸出控制電路,被配置為當(dāng)所述磁傳感器集成電路符合預(yù)定條件時(shí)至少響應(yīng)所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào),在自所述輸出端口向所述雙向交流開(kāi)關(guān)的控制端流出負(fù)載電流的第一狀態(tài)和自所述雙向交流開(kāi)關(guān)的控制端向所述輸出端口流入負(fù)載電流的第二狀態(tài)至少其中一個(gè)狀態(tài)下運(yùn)行,當(dāng)不符合所述預(yù)定條件時(shí)在阻止所述第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的第三狀態(tài)下運(yùn)行;其中,所述第三狀態(tài)的出現(xiàn)頻率與所述交流電源的頻率成正比。
優(yōu)選的,上述電機(jī)組件中,所述電機(jī)包括定子及永磁轉(zhuǎn)子,所述定子包括定子鐵心及纏繞于所述定子鐵芯上的單相繞組。
優(yōu)選的,上述電機(jī)組件中,所述電機(jī)為同步電機(jī)。
本發(fā)明實(shí)施例再一方面提供一種電機(jī)組件,包括電機(jī)及電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路具有上述的集成電路。
本發(fā)明實(shí)施例再一方面提供具有上述電機(jī)組件的應(yīng)用設(shè)備。
較佳的,所述應(yīng)用設(shè)備為泵、風(fēng)扇、家用電器或車(chē)輛。
本發(fā)明實(shí)施例提供的上述方案,通過(guò)預(yù)先設(shè)定一預(yù)設(shè)條件,在所述集成電路滿(mǎn)足該預(yù)設(shè)條件之前,阻止輸出控制電路在使輸出端口流過(guò)負(fù)載電流的狀態(tài)下運(yùn)行,以避免集成電路輸出錯(cuò)誤信號(hào)。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)的一種磁傳感器集成電路的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本申請(qǐng)另一實(shí)施例公開(kāi)的一種磁傳感器集成電路的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本申請(qǐng)另一實(shí)施例公開(kāi)的一種磁傳感器集成電路的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)的一種輸出控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本申請(qǐng)另一實(shí)施例公開(kāi)的一種輸出控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本申請(qǐng)另一實(shí)施例公開(kāi)的一種磁傳感器集成電路的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7示出本申請(qǐng)一實(shí)施例中整流器的一種較佳的實(shí)現(xiàn)電路;
圖8為本申請(qǐng)另一實(shí)施例公開(kāi)的一種磁傳感器集成電路的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9為本申請(qǐng)另一實(shí)施例公開(kāi)的一種磁傳感器集成電路的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10為本申請(qǐng)另一實(shí)施例公開(kāi)的一種磁傳感器集成電路的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11為本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)的一種電機(jī)組件的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖12為本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)的一種電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖13示出本申請(qǐng)一實(shí)施例中交流電源和整流器的輸出電壓的波形。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
參見(jiàn)圖1,依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的集成電路包括:殼體100、設(shè)于殼體內(nèi)的半導(dǎo)體基片(圖中未示出)、自所述殼體伸出的一對(duì)輸入端口(A1和A2)和輸出端口B以及設(shè)于半導(dǎo)體基片上的電子線(xiàn)路,所述電子線(xiàn)路包括控制信號(hào)產(chǎn)生電路110和與所述輸出端口B連接的輸出控制電路120。所述輸入端口可連接一外部電源。本發(fā)明中,輸入端口連接外部電源既包括輸入端口與外部電源兩端直接連接的情形,也包括輸入端口與外部負(fù)載串接于外部電源兩端的情形。
控制信號(hào)產(chǎn)生電路110用于檢測(cè)輸入到集成電路的預(yù)定被檢測(cè)信號(hào),并響應(yīng)該檢測(cè)信號(hào),產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)。所述被檢測(cè)信號(hào)可以是通過(guò)物理連接輸入到集成電路的電信號(hào),還可以是與集成電路磁耦合的磁信號(hào)或其他類(lèi)型的被檢測(cè)信號(hào)。
所述輸出控制電路120被配置為當(dāng)所述集成電路符合預(yù)定條件時(shí)響應(yīng)于所述控制信號(hào),在使所述輸出端口B流過(guò)負(fù)載電流的狀態(tài)下運(yùn)行,當(dāng)不符合所述預(yù)定條件時(shí)在阻止所述輸出端口B流過(guò)負(fù)載電流的另一狀態(tài)下運(yùn)行。本發(fā)明一較佳實(shí)施例中,輸入端口可連接一外部交流電源,所述另一狀態(tài)的出現(xiàn)頻率與所述交流電源的頻率成正比。
當(dāng)使用本申請(qǐng)上述實(shí)施例公開(kāi)的集成電路時(shí),預(yù)先設(shè)定一預(yù)設(shè)條件,在 所述集成電路滿(mǎn)足該預(yù)設(shè)條件之前,阻止輸出控制電路120在使輸出端口B流過(guò)負(fù)載電流的狀態(tài)下運(yùn)行,以避免集成電路輸出錯(cuò)誤信號(hào)。
其中,上述實(shí)施例中“在使所述輸出端口B流過(guò)負(fù)載電流的狀態(tài)下運(yùn)行”可以是自所述輸出端口B向外部流出負(fù)載電流的第一狀態(tài),也可以是自外部向所述輸出端口B流入負(fù)載電流的第二狀態(tài),還可以是上述第一狀態(tài)和第二狀態(tài)交替運(yùn)行。由此,在本發(fā)明另一實(shí)施例中,所述輸出控制電路120更進(jìn)一步的可被配置為:當(dāng)所述集成電路符合預(yù)定條件時(shí)響應(yīng)于一控制信號(hào),在自所述輸出端口B向外部流出負(fù)載電流的第一狀態(tài)和自外部向所述輸出端口B流入負(fù)載電流的第二狀態(tài)至少其中一個(gè)狀態(tài)下運(yùn)行,當(dāng)不符合所述預(yù)定條件時(shí)在阻止所述第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的第三狀態(tài)下運(yùn)行。在一個(gè)較佳的實(shí)例中,所述第三狀態(tài)的出現(xiàn)頻率與所述交流電源的頻率成正比。
在本申請(qǐng)上述實(shí)施例公開(kāi)的技術(shù)方案中,可以通過(guò)控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)所述輸出控制電路120在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的運(yùn)行,下面以被檢測(cè)信號(hào)為外部磁場(chǎng)信號(hào)為例,對(duì)本發(fā)明提供的一種磁傳感器集成電路的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述,此時(shí),參見(jiàn)圖2,所述磁傳感器集成電路中,控制信號(hào)產(chǎn)生電路可以是磁場(chǎng)檢測(cè)電路130,用于檢測(cè)并輸出與外部磁場(chǎng)相匹配的磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào),所述控制信號(hào)為所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)。
較佳的,在本申請(qǐng)上述實(shí)施例公開(kāi)的技術(shù)方案中,還可以包括一個(gè)用于判斷所述磁傳感器集成電路是否滿(mǎn)足所述預(yù)設(shè)條件的狀態(tài)控制電路140,通過(guò)所述狀態(tài)控制電路140控制所述輸出控制電路120的工作狀態(tài),此時(shí),參見(jiàn)圖2,所述電子線(xiàn)路包括:
磁場(chǎng)檢測(cè)電路130,用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述磁傳感器集成電路所位于的外部磁場(chǎng)的磁場(chǎng),并輸出與所述外部磁場(chǎng)相匹配的磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào),通過(guò)對(duì)所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行判定,可確定所述外部磁場(chǎng)的磁場(chǎng)極性和/或磁場(chǎng)強(qiáng)弱等信息;
連接于所述磁場(chǎng)檢測(cè)電路130與所述輸出端口B之間的輸出控制電路120;
與所述輸出控制電路120相連的狀態(tài)控制電路140,所述狀態(tài)控制電路140用于依據(jù)預(yù)設(shè)的控制規(guī)則控制所述輸出控制電路120的工作狀態(tài)。具體的,所述狀態(tài)控制電路140用于當(dāng)所述磁傳感器集成電路符合預(yù)定條件時(shí),控制所述輸出控制電路120響應(yīng)至少所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)(當(dāng)然還可以包括同時(shí)響應(yīng)所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)以及其他信號(hào)),在自所述輸出端口B向外部流出負(fù)載電流的第 一狀態(tài)和自外部向所述輸出端口B流入負(fù)載電流的第二狀態(tài)至少其中一個(gè)狀態(tài)下運(yùn)行,當(dāng)所述磁傳感器集成電路不符合所述預(yù)定條件時(shí),控制所述輸出控制電路120在阻止所述第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的第三狀態(tài)下運(yùn)行。
可以理解的是,在電路設(shè)計(jì)時(shí),所述輸出控制電路120的具體配置可以依據(jù)所述磁傳感器集成電路對(duì)應(yīng)的設(shè)備需求而設(shè)定。例如,所述輸出控制電路120可以只具有一種工作狀態(tài)和一種高阻狀態(tài),所述一種工作狀態(tài)指的是所述第一狀態(tài)或所述第二狀態(tài),所述高阻狀態(tài)指的是所述第三狀態(tài)。當(dāng)所述輸出控制電路120只配置有一種工作狀態(tài)時(shí),其可被配置為當(dāng)所述磁傳感器集成電路符合所述預(yù)定條件時(shí),在至少與所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)相匹配的工作狀態(tài)下運(yùn)行,其中與所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)相匹配的工作狀態(tài)指的是所述輸出控制電路120當(dāng)前配置的第一狀態(tài)或第二狀態(tài),所述第一狀態(tài)和第二狀態(tài)可以只匹配一種外部磁場(chǎng)的極性,例如,所述第一狀態(tài)只與外部磁場(chǎng)為第一極性時(shí)的磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)相匹配,所述第二狀態(tài)只與外部磁場(chǎng)為與第一極性相反的第二極性時(shí)的磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)相匹配,此時(shí),磁傳感器集成電路可以只在外部磁場(chǎng)為第一極性(或第二極性)時(shí)使所述輸出端口B流過(guò)負(fù)載電流,在磁傳感器集成電路不符合所述預(yù)定條件或外部磁場(chǎng)為第二極性(或第一極性)時(shí)阻止輸出端口B流過(guò)負(fù)載電流;當(dāng)然,所述輸出控制電路120也可以配置有第一狀態(tài)、第二狀態(tài)和第三狀態(tài),此時(shí),所述輸出控制電路120可以被配置為:當(dāng)所述磁傳感器集成電路符合所述預(yù)定條件時(shí),至少依據(jù)所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)(所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)可以視為一種控制信號(hào)),使得所述磁傳感器集成電路在所述第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間切換,即,所述外部磁場(chǎng)的一種極性對(duì)應(yīng)一種磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào),所述第一狀態(tài)和第二狀態(tài)分別對(duì)應(yīng)一種磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào),由于可使得所述輸出控制電路120的工作狀態(tài)隨所述外部磁場(chǎng)的極性變化而變化,實(shí)現(xiàn)通過(guò)所述外部磁場(chǎng)的磁場(chǎng)極性控制所述輸出控制電路120在所述第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間切換。
值得說(shuō)明的是,本發(fā)明實(shí)施例中,磁傳感器集成電路在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)間切換運(yùn)行,并不限于其中一個(gè)狀態(tài)結(jié)束后立即切換為另一個(gè)狀態(tài)的情形,還包括其中一個(gè)狀態(tài)結(jié)束后間隔一定時(shí)間再切換為另一個(gè)狀態(tài)的情形。在一個(gè)較佳的應(yīng)用實(shí)例中,兩個(gè)狀態(tài)切換的間隔時(shí)間內(nèi)磁傳感器集成電路的輸出端口無(wú)輸出。
其中,本申請(qǐng)上述實(shí)施例公開(kāi)的磁傳感器集成電路中,所述輸出控制電路120的第三狀態(tài)的狀態(tài)類(lèi)型可以根據(jù)用戶(hù)需求自行配置,只要能夠阻止所述輸出控制電路120進(jìn)入第一狀態(tài)和第二狀態(tài)即可,例如,當(dāng)所述輸出控制電路120運(yùn)行在第三狀態(tài)時(shí)對(duì)所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)無(wú)響應(yīng)(可以理解為獲取不到所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào))或使所述輸出端口B的電流遠(yuǎn)小于所述負(fù)載電流(例如小于所述負(fù)載電流的四分之一,此時(shí)該電流相對(duì)于所述負(fù)載電流基本上可以忽略不計(jì)),而不足以驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。
在本申請(qǐng)上述實(shí)施例公開(kāi)的技術(shù)方案中,所述磁場(chǎng)檢測(cè)電路130可以根據(jù)用戶(hù)需求自行設(shè)定,參見(jiàn)圖3,在本申請(qǐng)上述實(shí)施例公開(kāi)的技術(shù)方案中,所述磁場(chǎng)檢測(cè)電路130可以包括:
磁感知元件131,用于檢測(cè)并輸出與外部磁場(chǎng)相匹配的模擬電信號(hào),本發(fā)明實(shí)施例中,所述磁感知元件131可以為霍爾板;
信號(hào)處理單元132,用于對(duì)所述模擬電信號(hào)進(jìn)行放大和去干擾處理,可使得檢測(cè)到的信號(hào)的精準(zhǔn)度更高;
模數(shù)轉(zhuǎn)換單元133,用于將經(jīng)過(guò)放大和去干擾處理后的模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào),對(duì)于僅需要識(shí)別外部磁場(chǎng)的磁場(chǎng)極性的應(yīng)用而言,所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)可以為開(kāi)關(guān)型數(shù)字信號(hào)。
在本申請(qǐng)上述實(shí)施例公開(kāi)的磁傳感器集成電路中,所述輸出控制電路120的具體電路結(jié)構(gòu)可以根據(jù)配置需求靈活設(shè)計(jì),只要能夠保證所述輸出控制電路120能夠?qū)崿F(xiàn)上述配置功能即可。在輸出控制電路120的一種實(shí)現(xiàn)方案中,參見(jiàn)圖4,所述輸出控制電路120可以包括第一開(kāi)關(guān)K1和第二開(kāi)關(guān)K2。所述第一開(kāi)關(guān)K1與所述輸出端口B連接在第一電流通路中,所述第二開(kāi)關(guān)K2與所述輸出端口B連接在與所述第一電流通路方向相反的第二電流通路,所述第一開(kāi)關(guān)K1和第二開(kāi)關(guān)K2在磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)的控制下選擇性地導(dǎo)通。第一電流通路和第二電流通路具有聯(lián)接點(diǎn)。第三開(kāi)關(guān)K3連接于聯(lián)接點(diǎn)和輸出端口B之間,磁傳感器集成電路滿(mǎn)足所述預(yù)定條件時(shí)第三開(kāi)關(guān)K3導(dǎo)通,磁傳感器集成電路不滿(mǎn)足所述預(yù)定條件時(shí)第三開(kāi)關(guān)K3斷開(kāi)。具體的,所述第一開(kāi)關(guān)K1和第二開(kāi)關(guān)K2的類(lèi)型可以根據(jù)用戶(hù)需求自行選取,只要能夠保證所述第一開(kāi)關(guān)K1和第二開(kāi)關(guān)K2能夠在磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)的控制下選擇性地導(dǎo)通,相應(yīng)控制所述第一電流通路或第二電流通路導(dǎo)通即可。例如,如圖4所示,所述第一開(kāi)關(guān)K1和第二開(kāi)關(guān) K2為一對(duì)互補(bǔ)的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)。所述第一開(kāi)關(guān)K1可以為高電平導(dǎo)通的開(kāi)關(guān),所述第二開(kāi)關(guān)K2可以為低電平導(dǎo)通的開(kāi)關(guān),兩個(gè)開(kāi)關(guān)的控制端均連接磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào),第一開(kāi)關(guān)K1的電流輸入端接較高電壓(例如直流電源),電流輸出端與第二開(kāi)關(guān)K2的電流輸入端連接,第二開(kāi)關(guān)K2的電流輸出端接較低電壓(例如地),第一開(kāi)關(guān)K1的電流輸出端和第二開(kāi)關(guān)K2的電流輸入端的連接點(diǎn)與輸出端口B之間設(shè)第三開(kāi)關(guān)K3。第三開(kāi)關(guān)K3導(dǎo)通時(shí),若磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)輸出高電平,第一開(kāi)關(guān)K1導(dǎo)通,第二開(kāi)關(guān)K2斷開(kāi),負(fù)載電流自較高電壓經(jīng)第一開(kāi)關(guān)K1、第三開(kāi)關(guān)K3和輸出端口B向外流出,若磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)輸出低電平,第二開(kāi)關(guān)K2導(dǎo)通,第一開(kāi)關(guān)K1斷開(kāi),負(fù)載電流自外部流入輸出端口B并依次流經(jīng)第三開(kāi)關(guān)K3和第二開(kāi)關(guān)K2。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中,所述輸出控制電路120具有自所述輸出引腳向外流出電流的第一電流通路、自所述輸出引腳向內(nèi)流入電流的第二電流通路、以及連接在所述第一電流通路和第二電流通路其中一個(gè)通路中的開(kāi)關(guān),所述開(kāi)關(guān)由所述磁場(chǎng)檢測(cè)電路輸出的磁場(chǎng)檢測(cè)信息控制,使得第一電流通路和第二電流通路選擇性導(dǎo)通。較佳的,所述第一電流通路和第二電流通路其中另一個(gè)通路中不設(shè)開(kāi)關(guān)。
圖5示例性地示出輸出控制電路120的另一種實(shí)現(xiàn)方案,包括:一單向?qū)ㄩ_(kāi)關(guān)D,所述一單向?qū)ㄩ_(kāi)關(guān)D與所述輸出端口B連接在第一電流通路,所述單向?qū)ㄩ_(kāi)關(guān)D的電流輸入端可連接所述磁場(chǎng)檢測(cè)電路130的輸出端,所述磁場(chǎng)檢測(cè)電路130的輸出端還可經(jīng)一電阻R與所述輸出端口B連接在與所述第一電流通路方向相反的第二電流通路中。第一電流通路和第二電流通路具有聯(lián)接點(diǎn),第三開(kāi)關(guān)K3連接于聯(lián)接點(diǎn)和輸出端口B之間,磁傳感器集成電路滿(mǎn)足所述預(yù)定條件時(shí)第三開(kāi)關(guān)K3導(dǎo)通,磁傳感器集成電路不滿(mǎn)足所述預(yù)定條件時(shí)第三開(kāi)關(guān)K3斷開(kāi)。所述單向?qū)ㄩ_(kāi)關(guān)D在所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)為高電平時(shí)導(dǎo)通,負(fù)載電流經(jīng)單向?qū)ㄩ_(kāi)關(guān)D、第三開(kāi)關(guān)K3和輸出端口B向外流出,所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)為低電平時(shí)單向?qū)ㄩ_(kāi)關(guān)D斷開(kāi),負(fù)載電流自外部流入輸出端口B并依次流經(jīng)第三開(kāi)關(guān)K3和電阻R。作為一種替代,所述第二電流通路中的電阻R也可以替換為與單向?qū)ㄩ_(kāi)關(guān)D反向并聯(lián)的另一單向?qū)ㄩ_(kāi)關(guān)。這樣,自輸出端口流出的負(fù)載電流和流入的負(fù)載電流較為平衡。
可以理解,第三開(kāi)關(guān)K3也可連接于磁場(chǎng)檢測(cè)電路130的輸出端與第一/第 二電流通路之間,磁傳感器集成電路不滿(mǎn)足所述預(yù)定條件時(shí)第三開(kāi)關(guān)K3斷開(kāi),此時(shí)輸出控制電路120對(duì)于磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)無(wú)響應(yīng)。
在本申請(qǐng)上述實(shí)施例公開(kāi)的技術(shù)方案中,所述磁傳感器集成電路的供電電源可以為交流電源,參見(jiàn)圖6,此時(shí):所述輸入端口被配置為連接外部交流電源;所述磁傳感器集成電路還包括與所述輸入端口相連的整流器150,可以將交流電轉(zhuǎn)換成直流電,此時(shí),所述磁場(chǎng)檢測(cè)電路130、狀態(tài)控制電路140及輸出控制電路120的電源可直接或間接來(lái)自所述整流電路的輸出電壓。
圖7示出整流器150的一種較佳的實(shí)現(xiàn)電路,整流器150包括全波整流橋以及與所述全波整流橋連接的穩(wěn)壓?jiǎn)卧渲?,所述全波整流橋用于將所述交流電源輸出的交流信?hào)轉(zhuǎn)換成直流信號(hào),所述穩(wěn)壓?jiǎn)卧糜趯⑺鋈ㄕ鳂蜉敵龅闹绷餍盘?hào)穩(wěn)定在預(yù)設(shè)值范圍內(nèi)。穩(wěn)壓?jiǎn)卧ㄟB接于全波整流橋的兩個(gè)輸出端之間的穩(wěn)壓二極管DZ。所述全波整流橋包括:串聯(lián)的第一二極管D1和第二二極管D2以及串聯(lián)的第三二極管D3和第四二極管D4;所述第一二極管D1和所述第二二極管D2的公共端與所述第一輸入端口VAC+電連接;所述第三二極管D3和所述第四二極管D4的公共端與所述第二輸入端口VAC-電連接。
其中,所述第一二極管D1的輸入端與所述第三二極管D3的輸入端電連接形成整流橋的接地輸出端,所述第二二極管D2的輸出端與所述第四二極管D4的輸出端電連接形成整流橋的電壓輸出端VDD,穩(wěn)壓二極管DZ連接于所述第二二極管D2和第四二極管D4的公共端與所述第一二極管D1和所述第三二極管D3的公共端之間。在一個(gè)較佳實(shí)現(xiàn)例中,所述輸出控制電路120的電源端子可與全波整流橋的電壓輸出端直接電連接。
在本實(shí)施例的磁傳感器集成電路采用交流電源供電時(shí),所述輸出控制電路120除了響應(yīng)所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)之外,還可以響應(yīng)所述交流電源的電極性,即,當(dāng)所述磁傳感器集成電路符合預(yù)定條件時(shí)使所述輸出控制電路120響應(yīng)至少所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)和交流電源(可以視為一種控制信號(hào)),在自所述輸出端口B向外部流出負(fù)載電流的第一狀態(tài)和自外部向所述輸出端口B流入負(fù)載電流的第二狀態(tài)至少其中一個(gè)狀態(tài)下運(yùn)行。較佳的,所述輸出控制電路120可以被配置為當(dāng)所述磁傳感器集成電路符合所述預(yù)定條件時(shí),響應(yīng)所述交流電源 的電極性和所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)所表征的磁場(chǎng)極性,控制所述磁傳感器集成電路在所述第一狀態(tài)和第二狀態(tài)間切換運(yùn)行。
作為一種具體實(shí)例,所述輸出控制電路120可以被配置為當(dāng)所述磁傳感器集成電路滿(mǎn)足預(yù)設(shè)條件時(shí),若所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)表征所述外部磁場(chǎng)為第一磁極性且所述交流電源的極性為第一電極性,使得負(fù)載電流自所述輸出端口B向外部流出;若所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)表征所述磁場(chǎng)極性為與所述第一磁極性相反的第二磁極性,且所述交流電源的極性為與第一電極性相反的第二電極性,使得負(fù)載電流自外部流入所述輸出端口B。值得說(shuō)明的是,外部磁場(chǎng)為第一磁極性且交流電源為第一電極性,或者外部磁場(chǎng)為第二磁極性且交流電源為第二電極性時(shí),所述輸出端口流出或流入負(fù)載電流既包括上述兩種情況整個(gè)持續(xù)時(shí)間段內(nèi)輸出端口都有負(fù)載電流流過(guò)的情形,也包括上述兩種情況下僅部分時(shí)間段內(nèi)輸出端口有負(fù)載電流流過(guò)的情形。
本發(fā)明中,所述輸出控制電路120是在第一狀態(tài)或第二狀態(tài)下運(yùn)行還是在第三狀態(tài)下運(yùn)行,取決于所述磁傳感器集成電路是否滿(mǎn)足預(yù)設(shè)條件,該預(yù)設(shè)條件可以依據(jù)用戶(hù)需求自行設(shè)定,只要保證當(dāng)所述磁傳感器集成電路在滿(mǎn)足所述預(yù)設(shè)條件之前,能夠生成并輸出正確的信號(hào)即可。例如,參見(jiàn)圖8,在一種實(shí)施例中,可以通過(guò)一延時(shí)電路141判斷是否滿(mǎn)足所述預(yù)設(shè)條件,所述狀態(tài)控制電路140包括:
延時(shí)電路141,用于當(dāng)獲取到預(yù)定觸發(fā)信號(hào)后開(kāi)始計(jì)時(shí),當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)長(zhǎng)達(dá)到預(yù)定時(shí)長(zhǎng)時(shí),表明所述磁傳感器集成電路符合預(yù)定條件,當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)長(zhǎng)達(dá)未到預(yù)定時(shí)長(zhǎng)時(shí),表明所述磁傳感器集成電路不符合預(yù)定條件。
更為具體的,所述預(yù)定觸發(fā)信號(hào)可以為磁傳感器集成電路中特定電壓上升達(dá)到預(yù)定閾值時(shí)生成的觸發(fā)信號(hào),其中,所述特定電壓例如可以是磁場(chǎng)檢測(cè)電路130的供電電壓,該預(yù)定閾值例如可以是所述磁場(chǎng)檢測(cè)電路中各模塊能夠正常工作的電壓,該預(yù)定閾值可以是低于所述特定電壓的穩(wěn)定值的一個(gè)值。相應(yīng)的,參見(jiàn)圖8,所述狀態(tài)控制電路140還包括:
電壓檢測(cè)電路142,用于當(dāng)檢測(cè)到磁傳感器集成電路中的特定電壓達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí),向所述延時(shí)電路141輸出所述預(yù)定觸發(fā)信號(hào);
以及邏輯電路143,用于當(dāng)所述延時(shí)電路141的計(jì)時(shí)時(shí)長(zhǎng)達(dá)到預(yù)定時(shí)長(zhǎng)后,使所述輸出控制電路120響應(yīng)所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào),進(jìn)而使輸出端口B有負(fù)載電 流流過(guò)。
本實(shí)施例中,磁場(chǎng)檢測(cè)電路130的供電電壓達(dá)到預(yù)定閾值后,其各模塊能夠正常運(yùn)行,但仍然需要一定的處理時(shí)間才能保證其輸出的是正確的信號(hào),因此配置了延時(shí)電路141進(jìn)行計(jì)時(shí),在一定時(shí)長(zhǎng)后才使輸出控制電路120響應(yīng)磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào),從而保證輸出端口B的狀態(tài)是準(zhǔn)確可靠的。
圖9示例性地示出了上述結(jié)構(gòu)的狀態(tài)控制電路140和輸出控制電路120的一種具體電路。其中,狀態(tài)控制電路140的邏輯電路143包括與門(mén)AND,與門(mén)AND的一個(gè)輸入端連接磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào),另一個(gè)輸入端連接延時(shí)電路141的輸出端。輸出控制電路120包括三個(gè)高電平導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)M0、M1和M2以及二極管D5。開(kāi)關(guān)M0的控制端與與門(mén)AND的輸出端相連,開(kāi)關(guān)M0的輸入端經(jīng)電阻R1與整流器150的電壓輸出端(OUTAD+)相連,輸出端與所述整流器150的接地輸出端(OUTAD-)相連。開(kāi)關(guān)M1的控制端與開(kāi)關(guān)M0的輸入端相連,開(kāi)關(guān)M1的輸入端經(jīng)電阻R2與整流器150的電壓輸出端相連,輸出端與輸出端口B相連。二極管D5的輸入端與開(kāi)關(guān)M0的輸入端相連,二極管D5的輸出端與輸出端口B連接。開(kāi)關(guān)M2與開(kāi)關(guān)M0并聯(lián),其控制端通過(guò)反相器X與所述延時(shí)電路141的輸出端相連。
本實(shí)施例中,開(kāi)關(guān)M2的等效電阻大于開(kāi)關(guān)M0,從功能上可被視為狀態(tài)控制電路140的一部分。當(dāng)延時(shí)電路141的延時(shí)時(shí)長(zhǎng)未達(dá)到預(yù)定時(shí)長(zhǎng)時(shí),磁傳感器集成電路處于第三狀態(tài),延時(shí)電路141輸出低電平,與門(mén)AND始終輸出低電平,開(kāi)關(guān)M0和M1斷開(kāi),開(kāi)關(guān)M2導(dǎo)通,電流自外部流入輸出端口B并流過(guò)二級(jí)管D5和開(kāi)關(guān)M2,開(kāi)關(guān)M2的等效電阻較大,因此此時(shí)電流非常小,可基本上忽略不計(jì)。當(dāng)延時(shí)電路141的延時(shí)時(shí)長(zhǎng)達(dá)到預(yù)定時(shí)長(zhǎng)時(shí),延時(shí)電路141輸出高電平,磁場(chǎng)檢測(cè)電路130輸出的磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)可以通過(guò)與門(mén)AND輸出到開(kāi)關(guān)M0,當(dāng)交流電源輸出的信號(hào)位于正半周期且所述磁場(chǎng)檢測(cè)電路130輸出低電平時(shí),開(kāi)關(guān)M0和M2斷開(kāi),開(kāi)關(guān)M1導(dǎo)通,負(fù)載電流依次經(jīng)開(kāi)關(guān)M1自輸出端口B向外流出;當(dāng)交流電源輸出的信號(hào)位于負(fù)半周期且所述磁場(chǎng)檢測(cè)電路130輸出高電平時(shí),開(kāi)關(guān)M0導(dǎo)通,開(kāi)關(guān)M1和M2斷開(kāi),負(fù)載電流自外部流入輸出端口B并流經(jīng)二極管和開(kāi)關(guān)M0。
圖10示例性地示出狀態(tài)控制電路140和輸出控制電路120的一種具體電路。其中,狀態(tài)控制電路140的邏輯電路143具有兩個(gè)信號(hào)輸入端和兩個(gè)信號(hào) 輸出端。其中,一個(gè)信號(hào)輸入端連接延時(shí)電路141的輸出端,另一個(gè)信號(hào)輸入端連接磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)。邏輯電路143的控制邏輯可作配置如下:當(dāng)延時(shí)電路141的延時(shí)時(shí)長(zhǎng)未達(dá)到預(yù)定時(shí)長(zhǎng)時(shí),延時(shí)電路141輸出低電平,邏輯電路143的兩路輸出信號(hào)均是低電平。當(dāng)延時(shí)電路141的延時(shí)時(shí)長(zhǎng)達(dá)到預(yù)定時(shí)長(zhǎng)時(shí),延時(shí)電路141輸出高電平,邏輯電路143的兩路輸出信號(hào)反相且其中一路是磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào);不允許邏輯電路143的兩路輸出信號(hào)均為高電平。
輸出控制電路120包括三個(gè)開(kāi)關(guān)M3、M4和M5。開(kāi)關(guān)M3和M5是高電平導(dǎo)通開(kāi)關(guān),開(kāi)關(guān)M4是低電平導(dǎo)通開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)M3和M5的控制端分別連接邏輯電路143的兩個(gè)信號(hào)輸出端,開(kāi)關(guān)M3的輸入端與電阻R3的一端連接,輸出端與所述整流器150的接地輸出端(OUTAD-)相連。開(kāi)關(guān)M4的控制端與電阻R3的另一端連接,輸入端與整流器150的電壓輸出端(OUTAD+)連接,開(kāi)關(guān)M4的輸出端與開(kāi)關(guān)M5的輸入端相連,開(kāi)關(guān)M5的輸出端接地。開(kāi)關(guān)M4的輸出端與開(kāi)關(guān)M5的輸入端的連接點(diǎn)與輸出端口B連接。開(kāi)關(guān)M4的控制端與保護(hù)二極管D6的正極連接,輸入端與保護(hù)二極管D6的負(fù)極連接,開(kāi)關(guān)M4的控制端與輸入端之間還連接有與保護(hù)二極管D6并聯(lián)的電阻R4。當(dāng)延時(shí)電路141的延時(shí)時(shí)長(zhǎng)未達(dá)到預(yù)定時(shí)長(zhǎng)時(shí),磁傳感器集成電路處于第三狀態(tài),延時(shí)電路141輸出低電平,邏輯電路143的兩路輸出信號(hào)均是低電平,開(kāi)關(guān)M3、M4和M5均斷開(kāi),輸出端口B無(wú)電流流過(guò)。當(dāng)延時(shí)電路141的延時(shí)時(shí)長(zhǎng)達(dá)到預(yù)定時(shí)長(zhǎng)時(shí),延時(shí)電路141輸出高電平,邏輯電路143的兩路輸出信號(hào)反相且其中一路是磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)。當(dāng)交流電源輸出的信號(hào)位于正半周期且所述磁場(chǎng)檢測(cè)電路130輸出高電平時(shí),開(kāi)關(guān)M3和M4導(dǎo)通,開(kāi)關(guān)M5斷開(kāi),負(fù)載電流經(jīng)開(kāi)關(guān)M4自輸出端口B向外流出;當(dāng)交流電源輸出的信號(hào)位于負(fù)半周期且所述磁場(chǎng)檢測(cè)電路130輸出低電平時(shí),開(kāi)關(guān)M3和M4斷開(kāi),開(kāi)關(guān)M5導(dǎo)通,負(fù)載電流自外部流入輸出端口B并流經(jīng)開(kāi)關(guān)M5。
如圖11所示,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種電機(jī)組件,所述電機(jī)組件包括:由一交流電源供電的電機(jī)M;與所述電機(jī)M串聯(lián)的雙向可控交流開(kāi)關(guān)(也稱(chēng)為雙向?qū)ㄩ_(kāi)關(guān))200;以及依據(jù)本發(fā)明上述任意一實(shí)施例所提供的磁傳感器集成電路IC,所述磁傳感器集成電路IC的輸出端口B與所述雙向交流開(kāi)關(guān)200的控制端電連接。優(yōu)選的,雙向?qū)ㄩ_(kāi)關(guān)200可以是三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)(TRIAC)??梢岳斫?,雙向?qū)ㄩ_(kāi)關(guān)也可由其他類(lèi)型的合適的開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn),例 如可以包括反向并聯(lián)的兩個(gè)硅控整流器,并設(shè)置相應(yīng)的控制電路,依據(jù)磁傳感器集成電路的輸出端口的輸出信號(hào)經(jīng)所述控制電路按照預(yù)定方式控制這兩個(gè)硅控整流器。
優(yōu)選的,所述電機(jī)組件還包括降壓電路300,用于將所述交流電源降壓后提供給所述磁傳感器集成電路IC。磁傳感器集成電路IC靠近電機(jī)的轉(zhuǎn)子安裝以感知轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)變化。
在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中,所述電機(jī)為同步電機(jī),可以理解,本發(fā)明的磁傳感器集成電路不僅適用于同步電機(jī),也適用于其他類(lèi)型的永磁電機(jī)如直流無(wú)刷電機(jī)。圖13示出所述同步電機(jī)的一種具體實(shí)例,所述同步電機(jī)包括定子和可相對(duì)定子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子M1。定子具有定子鐵心M2及繞設(shè)于定子鐵心M2上的單相定子繞組M3。定子鐵心M2可由純鐵、鑄鐵、鑄鋼、電工鋼、硅鋼等軟磁材料制成。轉(zhuǎn)子M1具有永磁鐵,定子繞組M3與交流電源串聯(lián)時(shí)轉(zhuǎn)子在穩(wěn)態(tài)階段以60f/p圈/分鐘的轉(zhuǎn)速恒速運(yùn)行,其中f是所述交流電源的頻率,p是轉(zhuǎn)子M1的極對(duì)數(shù)。定子鐵心M2具有兩相對(duì)的極部。每一極部具有極弧面(M4和M5),轉(zhuǎn)子M1的外表面與極弧面(M4和M5)相對(duì),兩者之間形成不均勻氣隙。其中,定子極部的極弧面(M4和M5)上設(shè)內(nèi)凹的起動(dòng)槽,極弧面上除起動(dòng)槽以外的部分則與轉(zhuǎn)子同心。上述配置可形成不均勻磁場(chǎng),保證轉(zhuǎn)子在靜止時(shí)其極軸相對(duì)于定子極部的中心軸傾斜一個(gè)角度,允許電機(jī)M在集成電路IC的作用下每次通電時(shí)轉(zhuǎn)子可以具有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。其中轉(zhuǎn)子M1的極軸指轉(zhuǎn)子兩個(gè)極性不同的磁極之間的分界線(xiàn),定子極部的中心軸指經(jīng)過(guò)定子兩個(gè)極部中心的連線(xiàn)。本實(shí)施例中,定子和轉(zhuǎn)子M1均具有兩個(gè)磁極??梢岳斫獾?,在更多實(shí)施例中,定子和轉(zhuǎn)子M1的磁極數(shù)也可以不相等,且具有更多磁極,例如四個(gè)、六個(gè)等。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,當(dāng)磁傳感器集成電路IC符合前述預(yù)定條件時(shí),輸出控制電路120被配置為在所述交流電源為正半周期且所述磁場(chǎng)檢測(cè)電路130檢測(cè)永磁轉(zhuǎn)子M1的磁場(chǎng)為第一極性、或者所述交流電源為負(fù)半周期且所述磁場(chǎng)檢測(cè)電路130檢測(cè)所述永磁轉(zhuǎn)子M1的磁場(chǎng)為與所述第一極性相反的第二極性時(shí),使所述雙向交流開(kāi)關(guān)200導(dǎo)通。當(dāng)所述交流電源為負(fù)半周期且永磁轉(zhuǎn)子M1為所述第一極性,或者所述交流電源為正半周期且所述永磁轉(zhuǎn)子M1為第二極性時(shí),使所述雙向交流開(kāi)關(guān)200截止。
優(yōu)選的,所述輸出控制電路120被配置為在所述交流電源輸出的信號(hào)位于正半周期且所述磁場(chǎng)檢測(cè)電路130檢測(cè)所述永磁轉(zhuǎn)子M1的磁場(chǎng)為第一極性時(shí),控制電流由所述集成電路IC流向所述雙向?qū)ㄩ_(kāi)關(guān)200,并在所述交流電源輸出的信號(hào)位于負(fù)半周期且所述磁場(chǎng)檢測(cè)電路130檢測(cè)所述永磁轉(zhuǎn)子M1的磁場(chǎng)為與所述第一極性相反的第二極性時(shí),控制電流由所述雙向?qū)ㄩ_(kāi)關(guān)200流向所述集成電路IC??梢岳斫猓来呸D(zhuǎn)子為第一磁極性且交流電源為正半周期,或者永磁轉(zhuǎn)子為第二磁極性且交流電源為負(fù)半周期時(shí),所述集成電路流出或流入電流既包括上述兩種情況整個(gè)持續(xù)時(shí)間段內(nèi)都有電流流過(guò)的情形,也包括上述兩種情況下僅部分時(shí)間段內(nèi)有電流流過(guò)的情形。
本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中,雙向?qū)ㄩ_(kāi)關(guān)200采用三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)(TRIAC),整流器150采用圖7所示的電路,輸出控制電路采用圖4所示的電路,其中第一開(kāi)關(guān)K1為高電平導(dǎo)通的開(kāi)關(guān),所述第二開(kāi)關(guān)K2為低電平導(dǎo)通的開(kāi)關(guān),磁傳感器集成電路IC滿(mǎn)足前述預(yù)定條件時(shí)第三開(kāi)關(guān)K3導(dǎo)通,磁傳感器集成電路IC不滿(mǎn)足預(yù)定條件時(shí)第三開(kāi)關(guān)K3斷開(kāi)。輸出控制電路中第一開(kāi)關(guān)K1的電流輸入端連接全波整流橋的電壓輸出端,第二開(kāi)關(guān)K2的電流輸出端連接全波整流橋的接地輸出端。磁傳感器集成電路IC滿(mǎn)足前述預(yù)定條件時(shí),若交流電源AC輸出的信號(hào)位于正半周期且所述磁場(chǎng)檢測(cè)電路130輸出高電平,輸出控制單元中第一開(kāi)關(guān)K1導(dǎo)通而第二開(kāi)關(guān)K2斷開(kāi),電流從交流電源AC一端流出,依次流過(guò)電機(jī)M、降壓電路300、集成電路IC的第一輸入端子、全波整流橋的第二二極管D2電壓輸出端、輸出控制電路120的第一開(kāi)關(guān)K1,自輸出端口B流向雙向交流開(kāi)關(guān)200回到交流電源AC。TRIAC200導(dǎo)通后,降壓電路300和磁傳感器集成電路IC形成的串聯(lián)支路被短路,磁傳感器集成電路IC因無(wú)供電電壓而停止輸出,而TRIAC 200由于流過(guò)其兩個(gè)陽(yáng)極之間的電流足夠大(高于其維持電流),在控制極與其第一陽(yáng)極間無(wú)驅(qū)動(dòng)電流的情況下,TRIAC200仍保持導(dǎo)通。若交流電源AC輸出的信號(hào)位于負(fù)半周期且所述磁場(chǎng)檢測(cè)電路130輸出低電平,輸出控制單元中第一開(kāi)關(guān)K1斷開(kāi)而第二開(kāi)關(guān)K2導(dǎo)通,電流從交流電源AC另一端流出,自雙向交流開(kāi)關(guān)200流入輸出端口B,經(jīng)輸出控制電路120的第二開(kāi)關(guān)K2、全波整流橋的接地輸出端和第一二極管D1、集成電路IC的第一輸入端子、降壓電路300、電機(jī)M回到交流電源AC。同樣的,TRIAC200導(dǎo)通后,磁傳感器集成電路IC因被短路而停止輸出短路,TRIAC200則可保持 導(dǎo)通。若交流電源AC輸出的信號(hào)位于正半周期且所述磁場(chǎng)檢測(cè)電路130輸出低電平,或者交流電源AC輸出的信號(hào)位于負(fù)半周期且所述磁場(chǎng)檢測(cè)電路130輸出高電平,輸出控制電路120中第一開(kāi)關(guān)K1和第二開(kāi)關(guān)K2均不能導(dǎo)通,TRIAC200截止。由此,所述輸出控制電路120可基于交流電源AC的極性變化和磁場(chǎng)檢測(cè)信息,使所述集成電路IC控制雙向交流開(kāi)關(guān)200以預(yù)定方式在導(dǎo)通與截止?fàn)顟B(tài)之間切換,進(jìn)而控制定子繞組M3的通電方式,使定子產(chǎn)生的變化磁場(chǎng)配合轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)位置,只沿單個(gè)方向拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),從而保證電機(jī)每次通電時(shí)轉(zhuǎn)子M1具有固定的旋轉(zhuǎn)方向。
本實(shí)施例中,整流器150中采用全波整流橋。圖13的上半部分示出交流電源AC的輸出電壓波形,下半部分示出整流橋的輸出電壓波形。整流橋的輸出電壓的頻率是交流電源AC的頻率的兩倍。依據(jù)前面對(duì)于磁傳感器集成電路IC進(jìn)入第一或第二狀態(tài)需滿(mǎn)足的預(yù)定條件的描述,電機(jī)達(dá)到穩(wěn)態(tài)階段后,在全波整流橋的每次上升過(guò)程中,在所述輸出控制電路120每進(jìn)入一次第一狀態(tài)或第二狀態(tài)之前,所述輸出控制電路120均需進(jìn)入一次第三狀態(tài),交流電壓的每個(gè)正半周期磁傳感器集成電路IC進(jìn)入一次第一狀態(tài),交流電壓的每個(gè)負(fù)半周期磁傳感器集成電路IC進(jìn)入一次第二狀態(tài)。由此可見(jiàn),所述第三狀態(tài)出現(xiàn)的頻率與所述第一狀態(tài)或第二狀態(tài)出現(xiàn)的頻率成正比,也與交流電壓的頻率成正比。較佳的,所述第三狀態(tài)出現(xiàn)的頻率是所述第一狀態(tài)或第二狀態(tài)出現(xiàn)頻率的二倍,也是交流電壓的頻率的兩倍。
在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的電機(jī)組件中,電機(jī)可以與雙向?qū)ㄩ_(kāi)關(guān)串聯(lián)于外部交流電源兩端之間,電機(jī)與雙向?qū)ㄩ_(kāi)關(guān)串聯(lián)形成的第一串聯(lián)支路與降壓電路和磁傳感器集成電路形成的第二串聯(lián)支路并聯(lián)。磁傳感器集成電路的輸出端口與雙向?qū)ㄩ_(kāi)關(guān)連接,控制雙向?qū)ㄩ_(kāi)關(guān)以預(yù)定方式在導(dǎo)通與截止?fàn)顟B(tài)之間切換,進(jìn)而控制定子繞組的通電方式。
本發(fā)明實(shí)施例中的電機(jī)組件可以用于但不限于泵、風(fēng)扇、家用電器、車(chē)輌等設(shè)備中,所述家用電器例如可以是洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、抽油煙機(jī)、排氣扇等。
需要說(shuō)明的是,雖然本發(fā)明實(shí)施例是以所述集成電路IC應(yīng)用于電機(jī)中為例進(jìn)行說(shuō)明的,但本發(fā)明實(shí)施例所提供的集成電路的應(yīng)用領(lǐng)域并不限于此。
本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述,每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處,各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。對(duì)于實(shí)施例公開(kāi)的方法而言,由于其與實(shí)施例公開(kāi)的裝置相對(duì)應(yīng),所以描述的比較簡(jiǎn)單,相關(guān)之處參見(jiàn)方法部分說(shuō)明即可。
對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例,而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。