專利名稱：小型風(fēng)扇的定速控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種小型風(fēng)扇的定速控制電路，特別是指一種可確保小型風(fēng)扇轉(zhuǎn)速始終維持于穩(wěn)定狀態(tài)的定速控制電路。
小型風(fēng)扇為常用的工業(yè)用品，例如各式計(jì)算機(jī)主機(jī)內(nèi)部的中央處理電路散熱電路，就少不了小型風(fēng)扇。以散熱電路而言，其使用的小型風(fēng)扇在各項(xiàng)性能要求上相對較高，而現(xiàn)有的小型風(fēng)扇在性能上也的確存在改進(jìn)的空間，且牽涉的技術(shù)層面包括風(fēng)扇線圈本身及控制電路部分，相關(guān)的問題與缺點(diǎn)如下一.風(fēng)扇轉(zhuǎn)速RPM值無法掌握，亦即轉(zhuǎn)速控制問題。主要原因如下1.風(fēng)扇新舊品間的摩擦力差異新的風(fēng)扇轉(zhuǎn)軸與定子軸承間的凈摩擦力大，造成風(fēng)扇轉(zhuǎn)速不如預(yù)期；而舊的風(fēng)扇因定子軸承的潤滑油揮發(fā)，造成摩擦力增加，亦影響預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速。
2.工作溫度的影響包括潤滑油黏稠度的改變，線圈受高溫影響而提高電阻，造成轉(zhuǎn)速降低；又溫度亦將造成轉(zhuǎn)軸與軸承的膨脹而影響其轉(zhuǎn)速RPM值，其相互間的影響十分復(fù)雜，而難以掌控。
3.工作環(huán)境的系統(tǒng)阻抗影響(凈壓)。
二.風(fēng)扇庫存量問題由于不同的運(yùn)用領(lǐng)域?qū)τ陲L(fēng)扇轉(zhuǎn)速/頻率的要求不同，而小型風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速(RPM)是與磁極(POLE)極數(shù)有關(guān)(請參閱下列公式所示) f=1t]]>t＝k×R×CN電極極數(shù)故不同的轉(zhuǎn)速要求，即必須制造不同極數(shù)、不同線圈匝數(shù)的風(fēng)扇來滿足，因此對于風(fēng)扇生產(chǎn)者而言，即造成很大的庫存壓力。
事實(shí)上，即使是以相同的磁極數(shù)與相同的線圈圈數(shù)，仍因各家廠商選用不同廠牌的線材，基于不同線材對于線徑誤差及成分的要求不同，亦難以構(gòu)成轉(zhuǎn)速完全相同的風(fēng)扇。
三.無法滿足無節(jié)轉(zhuǎn)速調(diào)整的要求現(xiàn)有的小型風(fēng)扇均只具備約5段的轉(zhuǎn)速調(diào)整供使用者選擇，無法滿足無節(jié)轉(zhuǎn)速調(diào)整的需求。
由上述可知，現(xiàn)有的小型風(fēng)扇因摩擦力變化、工作溫度、材料等因素而造成無法掌握RPM轉(zhuǎn)速值的問題，另外，亦無法有效滿足無節(jié)調(diào)整轉(zhuǎn)速的要求，故有待進(jìn)一步研究，并謀求可行的解決方案。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種可確保小型風(fēng)扇轉(zhuǎn)速始終維持于穩(wěn)定狀態(tài)的定速控制電路。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種小型風(fēng)扇的定速控制電路，在一全速控制電路上設(shè)有一頻率輸入端，頻率輸入端上設(shè)有一時(shí)鐘脈沖發(fā)生器，可設(shè)定產(chǎn)生一固定頻率值，以修正定速控制電路的輸出信號(hào)，使風(fēng)扇達(dá)定速控制的目的。其中全速控制電路包括一定時(shí)主脈沖電路，用來接收霍爾感應(yīng)信號(hào)，以探測取得風(fēng)扇的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速；一驅(qū)動(dòng)電路，是受上述定時(shí)主脈沖電路輸出信號(hào)控制，以驅(qū)動(dòng)其輸出端所連接的風(fēng)扇線圈；一信號(hào)比較電路，其輸入端連接定時(shí)主脈沖電路送出的定時(shí)信號(hào)，其參考端設(shè)有一時(shí)鐘脈沖發(fā)生器，輸出端則回接至定時(shí)主脈沖電路，其中信號(hào)比較電路的參考信號(hào)是通過時(shí)鐘脈沖發(fā)生器設(shè)定的固定頻率值，用以與定時(shí)主脈沖電路輸出的定時(shí)信號(hào)進(jìn)行比較，再送回定時(shí)主脈沖電路，以便通過驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)設(shè)于其輸出端上的風(fēng)扇線圈；在上述的設(shè)計(jì)中，定時(shí)主脈沖電路輸出至驅(qū)動(dòng)電路的定時(shí)信號(hào)，是受信號(hào)比較電路所控制，藉此可使小型風(fēng)扇維持于設(shè)定的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，而排除因新舊品風(fēng)扇摩擦力差異、溫度及其它因素所造成的轉(zhuǎn)速失衡現(xiàn)象。
上述的時(shí)鐘脈沖發(fā)生器是由RC電路構(gòu)成，利用改變電阻(R)、電容(C)的時(shí)間常數(shù)，而提供信號(hào)比較電路一參考頻率值。
上述的時(shí)鐘脈沖發(fā)生器可由各種不同的振蕩電路構(gòu)成。
上述的定速控制電路包括有一信號(hào)發(fā)生電路(FG)，其連接于定時(shí)主脈沖電路的輸出端。
上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接雙組風(fēng)扇線圈。
上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接單一風(fēng)扇線圈。
上述的全速控制電路可以用集成電路形式實(shí)施。
本發(fā)明至少具備下列優(yōu)點(diǎn)1.有效掌握小型風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速RPM值本發(fā)明在風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)以一可經(jīng)設(shè)定的固定頻率值不斷的進(jìn)行修正，使其可達(dá)到定速的目的，并有效改善常用風(fēng)扇無法有效掌握其轉(zhuǎn)速RPM值的缺點(diǎn)。
2.不受風(fēng)扇新舊品的影響當(dāng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速因摩擦力變化而改變時(shí)，通過上述的修正措施，可使其恢復(fù)至設(shè)定的轉(zhuǎn)速，且維持于該轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.不受工作溫度或線材差異影響其因工作溫度或線材差異所造成的轉(zhuǎn)速改變，仍可因上述的修正措施而獲得改善。
4.降低庫存壓力利用上述方式只須制作單一規(guī)格的風(fēng)扇，再配合時(shí)鐘脈沖發(fā)生器設(shè)定于不特定轉(zhuǎn)速，即可符合不同的轉(zhuǎn)速要求，故可降低庫存壓力及營運(yùn)成本。
5.可達(dá)到無節(jié)調(diào)整轉(zhuǎn)速的目的利用本發(fā)明的定速控制電路可通過時(shí)鐘脈沖發(fā)生器的條件變換，達(dá)到無節(jié)調(diào)整轉(zhuǎn)速的目的。
下面，根據(jù)附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)詳述如下

圖1本發(fā)明的電路方框連接結(jié)構(gòu)圖。圖2本發(fā)明一較佳實(shí)施例的使用狀態(tài)參考圖。圖3本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的使用狀態(tài)參考圖。
圖中標(biāo)號(hào)說明100全速控制電路10定時(shí)主脈沖電路20驅(qū)動(dòng)電路 30信號(hào)比較電路40信號(hào)發(fā)生電路 50時(shí)鐘脈沖發(fā)生器有關(guān)本發(fā)明的全速控制電路100，請參閱圖1所示，其包括有一定時(shí)主脈沖電路10，供接收霍爾感應(yīng)信號(hào)，以探測取得風(fēng)扇的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速；一驅(qū)動(dòng)電路20，受上述定時(shí)主脈沖電路10輸出的定時(shí)信號(hào)所控制，以驅(qū)動(dòng)其輸出端連接的風(fēng)扇線圈(本圖中未示)；一信號(hào)比較電路30，其輸入端是由定時(shí)主脈沖電路10提供定時(shí)信號(hào)，其參考端是由外部提供一固定的頻率信號(hào)，輸出端則回接至定時(shí)主脈沖電路10；一信號(hào)發(fā)生電路40(FG)，其輸入端連接至定時(shí)主脈沖電路10的輸出端，用以產(chǎn)生一脈沖信號(hào)，供外部檢測用，其中定時(shí)主脈沖電路10是以輸入端Hin連接一霍爾感應(yīng)組件，利用霍爾感應(yīng)組件探測風(fēng)扇的磁極變化，并據(jù)以改變其輸出至驅(qū)動(dòng)電路20，以改變磁極極性。常用的定時(shí)主脈沖電路10是根據(jù)霍爾感應(yīng)組件的探測信號(hào)，直接改變輸出脈沖信號(hào)，而本發(fā)明則先令其輸出信號(hào)送至信號(hào)比較電路30，先與設(shè)定的固定頻率值進(jìn)行比較，并據(jù)以產(chǎn)生一經(jīng)過修正的輸出信號(hào)回送至定時(shí)主脈沖電路10，再由定時(shí)主脈沖電路10產(chǎn)生一組信號(hào)送至驅(qū)動(dòng)電路20，使其輸出端連接的風(fēng)扇能穩(wěn)定的以設(shè)定的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。
驅(qū)動(dòng)電路20是風(fēng)扇控制電路的已知組件，其輸出端可供連接雙組或單組線圈所構(gòu)成的小型風(fēng)扇。
信號(hào)比較電路30是作為轉(zhuǎn)速修正的主要組件，在本實(shí)施例中，其參考端是構(gòu)成一頻率輸入端Fin，其上連接有一時(shí)鐘脈沖發(fā)生器50，利用該時(shí)鐘脈沖發(fā)生器50產(chǎn)生一組固定的頻率值，以供與定時(shí)主脈沖電路10送出的定時(shí)信號(hào)進(jìn)行比較，如前面所述，定時(shí)主脈沖電路10輸出的定時(shí)信號(hào)是根據(jù)霍爾感應(yīng)組件探測風(fēng)扇磁極極性變化所產(chǎn)生，其代表風(fēng)扇的實(shí)際轉(zhuǎn)速，而時(shí)鐘脈沖發(fā)生器50產(chǎn)生的頻率信號(hào)則為設(shè)定的轉(zhuǎn)速值或使用者的期待值，因此，當(dāng)使用者通過時(shí)鐘脈沖發(fā)生器50設(shè)定一特定的頻率值，即同時(shí)設(shè)定風(fēng)扇于一對應(yīng)的特定轉(zhuǎn)速，故在風(fēng)扇實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將由信號(hào)比較電路30不斷的修正實(shí)際轉(zhuǎn)速，使其維持以設(shè)定的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。
此外，由于上述全速控制電路100的輸出信號(hào)是通過改變時(shí)鐘脈沖發(fā)生器50的時(shí)間常數(shù)而得，故利用此一特性即可利用該信號(hào)比較電路30配合時(shí)鐘脈沖發(fā)生器50改變設(shè)定條件，即可達(dá)到重新設(shè)定轉(zhuǎn)速的目的，并進(jìn)一步可達(dá)到無節(jié)調(diào)整轉(zhuǎn)速的目的。
由上述可知，時(shí)鐘脈沖發(fā)生器50是用以產(chǎn)生一與時(shí)間常數(shù)有關(guān)的信號(hào)，因此該時(shí)鐘脈沖發(fā)生器50可由任一可產(chǎn)生定時(shí)或振蕩信號(hào)的組件或電路構(gòu)成，諸如RC電路、石英振蕩電路、陶瓷振蕩電路、SAW表面波振蕩組件及其等效組件。
上述的全速控制電路100可以用集成電路形式實(shí)施。
由上述說明可看出本發(fā)明的具體電路構(gòu)造，至于其可行的實(shí)施例詳述如下首先請參閱圖2所示，上述全速控制電路100使用于雙組線圈風(fēng)扇的使用實(shí)施例，該全速控制電路100是以兩輸出端O1、O2分別連接至兩組線圈L1、L2的一端，兩線圈L1、L2另端則連接電源VCC，于本實(shí)施例中，全速控制電路100外接的時(shí)鐘脈沖發(fā)生器50是由一RC電路構(gòu)成，通過改變該RC電路的時(shí)間常數(shù)，即可調(diào)整風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。
又如圖3所示，是上述全速控制電路100使用于單一線圈風(fēng)扇的使用實(shí)施例，該全速控制電路100是以兩輸出端O1、O2分別連接一線圈L的兩端，本實(shí)施例中，全速控制電路100外接的時(shí)鐘脈沖發(fā)生器50仍由一RC電路構(gòu)成。
權(quán)利要求
1.一種小型風(fēng)扇的定速控制電路，其特征在于在一全速控制電路上設(shè)有一頻率輸入端，頻率輸入端上設(shè)有一可設(shè)定產(chǎn)生一固定頻率值，以修正定速控制電路的輸出信號(hào)，使風(fēng)扇達(dá)定速控制目的的時(shí)鐘脈沖發(fā)生器。
2.如權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的小型風(fēng)扇的定速控制電路，其特征在于所述的全速控制電路包括一用來接收霍爾感應(yīng)信號(hào)，以探測取得風(fēng)扇的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速的定時(shí)主脈沖電路；一受上述定時(shí)主脈沖電路輸出信號(hào)控制，以驅(qū)動(dòng)其輸出端所連接的風(fēng)扇線圈的驅(qū)動(dòng)電路；一其輸入端連接定時(shí)主脈沖電路送出的定時(shí)信號(hào)，其參考端構(gòu)成一頻率輸入端，以連接時(shí)鐘脈沖發(fā)生器，輸出端則回接至定時(shí)主脈沖電路的信號(hào)比較電路。
3.如權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的小型風(fēng)扇的定速控制電路，其特征在于所述的時(shí)鐘脈沖發(fā)生器是由RC電路構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的小型風(fēng)扇的定速控制電路，其特征在于所述的時(shí)鐘脈沖發(fā)生器是由振蕩電路構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求第4項(xiàng)所述的小型風(fēng)扇的定速控制電路，其特征在于所述的振蕩電路是由石英振蕩電路、陶瓷振蕩電路或SAW表面波振蕩組件構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求第1、2項(xiàng)所述的小型風(fēng)扇的定速控制電路，其特征在于所述的定時(shí)主脈沖電路的輸出端又連接有一信號(hào)發(fā)生電路(FG)。
7.如權(quán)利要求第1、2項(xiàng)所述的小型風(fēng)扇的定速控制電路，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接雙組風(fēng)扇線圈。
8.如權(quán)利要求第1、2項(xiàng)所述的小型風(fēng)扇的定速控制電路，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接單一風(fēng)扇線圈。
9.如權(quán)利要求第1、2項(xiàng)所述的小型風(fēng)扇的定速控制電路，其特征在于所述的全速控制電路使用集成電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種小型風(fēng)扇的定速控制電路,在一由定時(shí)主脈沖電路、信號(hào)比較電路、驅(qū)動(dòng)電路及信號(hào)發(fā)生電路組成的全速控制電路上設(shè)有一時(shí)鐘脈沖發(fā)生器,可產(chǎn)生一固定頻率值,用以與定時(shí)主脈沖電路輸出的定時(shí)信號(hào)進(jìn)行比較,再送回定時(shí)主脈沖電路,以修正定速控制電路的輸出信號(hào),并通過驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇線圈,使風(fēng)扇能定速控制,利用本電路可使小型風(fēng)扇轉(zhuǎn)速維持穩(wěn)定,而排除因新舊風(fēng)扇摩擦力差異、溫度及其它因素所造成的轉(zhuǎn)速失衡現(xiàn)象。
文檔編號(hào)H02P5/00GK1372375SQ0110886
公開日2002年10月2日 申請日期2001年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月28日
發(fā)明者謝新茂 申請人:協(xié)禧電機(jī)股份有限公司