的电压信号和该反电动势之间的相位差是恒定的，优选地，通过将模拟霍尔传感器11布置至具有合适角度的位置，可以减小该相位差。然而，与传感器11的输出信号与反电动势具有相关性不同的是，传感器11的输出信号的幅度与转子的转速相互独立。因此，在任何时候(包括转子停顿时)都可以获知转子的即时角度位置。
[0026]传感器11的电压信号通过乘法器13反馈给功率级电路20，该电压信号大体上相当于一个特定信号，正是该特定信号界定了用于驱动电机的电流信号的形状和相位。
[0027]转子的实际转速信息，例如，可以通过计算霍尔传感器的输出信号的两个过零点之间的次数获得，该次数即对应一个频率。该频率通过频率-电压转换器14转换为电压(在图1中以Ω*表示)，该电压Ω*与转子的实际转速相对应，将该电压Ω*与输入的用于设定期望转速的参考电压相比较(图1中以Ω表示)，产生一个输出信号Δ Ω，比例积分控制器31和限幅器32依次对该输出信号Δ Ω作进一步处理后生成速度信号1\。
[0028]优选的，速度控制级电路30形成一个回路，该回路调节或限制注入的能量(也就是电流)仅处于在维持转速所需要的水平。信号A Ω限定了用于为线圈充电的电流的幅度峰值。
[0029]速度信号广作为增益因子反馈给乘法器13，以调节霍尔传感器输出信号的幅度，产生一个信号(在图1中以汔表示)。在功率级电路20中，比较器25将信号i *a与第二反馈支路24的实际电流iji行比较，产生一个比较值△ i a，滤波器21和功率放大器22依次对信号A iji行滤波和放大，产生用于驱动电机的电流信号。
[0030]概括而言，霍尔传感器11通过第一反馈支路12a传输的信号界定了功率级电路20的输出端23的电流信号的形状和相位，而由速度控制级电路30形成的反馈回路界定了该电流信号的幅度。
[0031]根据对步进电机的设计，需要多个电流信号以驱动转子。对于一个两相步进电机，例如，需要由相位差为90°的两个信号产生旋转磁场，即一个信号为sin (a (t))，另一个为sin (a (t)+pi/2) =cos(a(t))0这两个信号由两个模拟霍尔传感器11传输，每个霍尔传感器11具有自己的如图1所示的功率级电路20和速度控制级电路30.
[0032]总之，采用两个霍尔传感器11即可获得磁体10的绝对位置的即时信息。于是，控制器电路I可以根据负载转矩的动态变化适当地作出反应。转子的状态和位置可以随时被获知。由此可以产生近乎完美的正弦波换向电流，从而确保能十分平稳地传输转矩。由第一反馈支路12a形成的闭环电路使得注入电机的能量可以被调节至最小，小至使电机转速刚好维持在给定的转矩负载下的转速。因此，转矩脉动以及噪声都被抑止到最小。
[0033]为了产生期望的相位差，模拟霍尔传感器11需要安装在合适的位置。图2示出了多极磁体10和位于某一位置的第一霍尔传感器11。第一霍尔传感器11检测径向磁通并产生一个输出信号，如图3、4中所示的曲线11a，图中，X轴为转动角度a，y轴为电压水平V。图2中所示的十字形标记42和点形标记43示出的是第二霍尔传感器11可能所处的位置，以获得如图3、4所示的相位差为90°的两个正弦波信号。图3中的曲线42a是第二霍尔传感器位于十字形标记42位置处时产生的信号，图4中曲线43a是第二霍尔传感器位于点形标记43位置时产生的信号。相邻的十字形标记42和点形标记43之间的间隔对应的转子轴向夹角为360° /NP，其中NP是磁极的数量(例如图2中，NP= 10，对应的夹角为36° )。基本上，两个霍尔传感器之间间隔的距离为s*(n-l/2)，其中s为极距，η = 1,3, 5，……可替换地，η = 0，2，4，……也满足相位差为90°这一要求，只是其中一个霍尔传感器的信号与η为奇数时该霍尔传感器的信号极性相反。优选的，两个霍尔传感器相邻设置，以便将它们安装在同一块安装板上或集成到同一个芯片中。此时，两个传感器之间的夹角小于60°，更优选地，小于45°。两个传感器之间的距离可以是在I毫米到4毫米范围内。
[0034]除了使用两个霍尔传感器的方式，也可以只使用一个霍尔传感器。在此实施例中，第二个霍尔信号是来自于由霍尔传感器输出的第一个霍尔信号，例如通过对第一霍尔信号进行微分得到第二霍尔信号。此时，转子的磁体10需要转动以对霍尔传感器11的信号进行微分。基于单个霍尔传感器的驱动器设计方案具有减少电子元器件数量的优点。为了解决当转子处于低速或者速度为零时对转子角度位置的检测精确度差的问题，有可能需要引入估计算法。
[0035]本发明的控制器尤其具有如下优点:步进电机的电流激励和能量效率可以得到优化，也能确保转子的转动可靠和精确，特别是降低甚至消除了失步的风险。因此，对于特定的应用，例如汽车中绕轴旋转的部件，可以通过一个更小功率的步进电机即可确保可靠地运行。正如图5所示，其中X轴表示转子的转速，y轴表示转矩。常规的步进电机为了在某一应用环境中(例如在汽车中，电池电压和环境温度可能分别在8V到16V和-40°C到+155°C范围内变化)可以可靠运行，在功率方面需超要求配置。图5中的曲线46示出了在开环模式下根据转子转速而被驱动的常规步进电机的输出转矩。然而，步进电机在额定速度下的实际运行点(图5中以47a表示的点)远低于曲线46中对应的点以确保同步性。与常规的步进电机的运行过程相比，本发明通过将电机输出转矩降低至使负载以指定速度运行的最小水平，如图5中箭头46a所示，实际上就减小了供给给线圈的电流、系统中的能量、以及与转矩关联的振动和噪声。虚线47示出了供参考的一个直流电机的典型负载线。
[0036]图6示出了一个具有转子的步进电机，该转子包括输出轴和环形的多极磁体10，输出轴上设置的蜗轮51与齿轮驱动机构相耦合。步进电机的定子包括定子部分52、线圈对应部分53和至少一个线圈(图6中不可见)，定子部分52具有环绕转子的极齿，线圈用于磁化极齿。步进电机，例如锡罐电机或爪极电机，其具有两个线圈，两个线圈的轴线处于电机转子的同一轴向平面。
[0037]模拟霍尔传感器11布置在磁体10的径向侧以检测磁通径向分量，或者布置在磁体10的轴向侧以检测磁通轴向分量。磁体10为环状磁体且横向延伸出定子52以便霍尔传感器11靠近磁体10以检测磁体10外围的磁通。优选地，磁体10沿转子轴向延伸至超出定子52，以便于一个或更多个霍尔传感器11可以靠近磁体10并位于磁体径向外侧，进而测得磁体10周向外围的磁通径向分量。
[0038]步进电机进一步包括安装板55，安装板55上设置有包含如图1所示的控制器电路I的专用集成电路。优选地，专用集成电路内集成有一个或更多个霍尔传感器11。接线探针56自安装板55延伸出，用于与电缆连接。在图6所示的实施例中，线圈对应部分53具有横向延伸出定子53的臂部53a，臂部53a与线圈对应部分53承载线圈的部分一体形成。具有接线探针56的安装板55固定于臂部53a，从而使霍尔传感器11相对磁体10稳固设置，于是可实现对磁体10的精确测量。
[0039]图7示出了一个具有如图6所示的步进电机的致动器，其壳体的盖板未示出。蜗轮51同齿轮驱动机构58相耦合，齿轮驱动机构58的输出轴可以与被致动器驱动的部件相规A
柄口 O
[0040]致动器例如可以用于机动车，尤其是供暖、痛风和/或空调系统。这类系统包括一个或更多个皮瓣需要被致动器调节。这类系统的外壳类似于一个音箱或一个共