專利名稱：具電源追蹤過(guò)壓保護(hù)功能的線圈驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種具電源追蹤過(guò)壓保護(hù)功能的線圈驅(qū)動(dòng)電路，尤指一種具有依據(jù)電源電壓變動(dòng)，而改變過(guò)壓保護(hù)電路的限壓值的驅(qū)動(dòng)電路。
目前，為避免無(wú)刷直流風(fēng)扇或是直流馬達(dá)于線圈電源極性交換時(shí)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)高壓，即令該線圈連接有一保護(hù)電路，以限制突然產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)高壓，以達(dá)到保護(hù)線圈驅(qū)動(dòng)電路的目的。
請(qǐng)參閱圖3所示，是為一習(xí)用的過(guò)壓保護(hù)電路60，其應(yīng)用于一直流無(wú)刷風(fēng)扇控制電路中，該控制電路是包含有一霍爾感應(yīng)器50，用以偵測(cè)無(wú)刷風(fēng)扇上兩線圈L1、L2的極性變換狀況；一放大器51，是連接于該霍爾感應(yīng)器50的輸出端，用以放大該霍爾感應(yīng)器50的偵測(cè)信號(hào)；一脈波產(chǎn)生器52，是連接于該放大器51的輸出端；一組或一組以上的驅(qū)動(dòng)電路53，是分別由晶體管Q1、Q2組成，各晶體管的基極是分別連接至上述脈波產(chǎn)生器52的輸出端，其集極則分別連接至無(wú)刷風(fēng)扇的兩組線圈L1、L2；一組或一組以上的過(guò)壓保護(hù)電路60，各過(guò)壓保護(hù)電路60是相對(duì)連接至上述驅(qū)動(dòng)電路53的晶體管Q1、Q2集極與接地端間，其中該保護(hù)電路60是為齊納二極管；上述直流風(fēng)扇的兩線圈L1、L2于切換的瞬間時(shí)刻，因極性變換會(huì)產(chǎn)生一反電動(dòng)勢(shì)高壓，而此一反電動(dòng)勢(shì)高壓將會(huì)向驅(qū)動(dòng)電路53的晶體管Q1集極貫入，此時(shí)因該保護(hù)電路60的齊納二極管Z1崩潰導(dǎo)通接地，反電動(dòng)勢(shì)高壓將透過(guò)齊納二極管Z1導(dǎo)入接地端，即可確保該晶體管Q1不會(huì)燒壞；然而若即使供予該直流風(fēng)扇的工作電源降低后，則將因該過(guò)壓保護(hù)電路60的齊納二極管Z1、Z2崩潰導(dǎo)通電壓為一固定值，使得晶體管Q1、Q2的輸出電壓值不會(huì)隨著電源降低而減小。
請(qǐng)參考圖4A、B所示，是分別表示控制電路處于不同工作電壓時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路53的晶體管Q1其集極端的輸出狀態(tài)。于圖4A中，控制電路的工作電壓為12伏特，而齊納二極管Z1的崩潰導(dǎo)通電壓為VZ，當(dāng)反電動(dòng)勢(shì)高壓產(chǎn)生時(shí)，Z1即會(huì)因瞬間高壓而崩潰導(dǎo)通，將晶體管Q1集極端的電壓限制在VZ定值；而于圖4B中，一旦控制電路的工作電壓降為5伏特，且反電動(dòng)勢(shì)高壓產(chǎn)生時(shí)，齊納二極管Z1仍是崩潰導(dǎo)通，但晶體管Q1集極端的電壓依舊限制在VZ定值。
又，目前于直流無(wú)刷風(fēng)扇中，是增設(shè)有許多風(fēng)扇功能的控制功能，例如藉由控制工作電源的電壓值，即可改變風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速變化，但如前述，習(xí)用保護(hù)電路60僅將線圈產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)高壓限制于一固定值VZ，無(wú)法依據(jù)不同的工作電源而改變其限制壓值，故無(wú)法符合目前實(shí)際所述的應(yīng)用狀況。
為此，本發(fā)明的主要目的是提供一種具有過(guò)壓保護(hù)電路的驅(qū)動(dòng)電路，其中該過(guò)壓保護(hù)電路可隨著工作電源壓值變化，相對(duì)地限制線圈反電動(dòng)勢(shì)電壓大小。
欲達(dá)上述目的，本發(fā)明一種具電源追蹤過(guò)壓保護(hù)功能的線圈驅(qū)動(dòng)電路，其包含有一霍爾感應(yīng)器，是用以偵測(cè)線圈的極性變換狀況；一脈波產(chǎn)生器，是連接前述霍爾感應(yīng)器的輸出端；一組或一組以上的驅(qū)動(dòng)電路，是連接至該脈波產(chǎn)器的輸出端，其中該驅(qū)動(dòng)電路是由一組晶體管組成，連接至該脈波產(chǎn)生器的輸出端及線圈，由該脈波產(chǎn)生器控制晶體管而驅(qū)動(dòng)線圈；一保護(hù)電路，是由一齊納二極管組成，其中該齊納二極管的陽(yáng)極端是連接至電源端，其陰極端是分別連接于該組晶體管；其中當(dāng)前述晶體管由導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)為截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，線圈因極性反轉(zhuǎn)而產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)高壓時(shí)，該齊納二極管遂崩潰導(dǎo)通與電源端形成一回路，而將反電動(dòng)勢(shì)高壓限制并將高壓導(dǎo)入電源端。
該齊納二極管的陰極端是分別連接一組二極管的陰極端，該組二極管的陽(yáng)極端是分別連接至該組晶體管。
該組晶體管是為場(chǎng)效應(yīng)晶體管，該組場(chǎng)應(yīng)效晶體管的閘極端是分別連接至前述脈波產(chǎn)生器的輸出端，汲極端則分別連接至該組二極管的陽(yáng)極端。
該組晶體管是為雙極性晶體管，各雙極性晶體管的基極端是分別連接至前述脈波產(chǎn)生器的輸出端，集極端則分別連接至該組二極管的陽(yáng)極端。
于該霍爾感應(yīng)器及脈波產(chǎn)生器的間是連接有一放大器。
于該霍爾感應(yīng)器及脈波產(chǎn)生器的間是連接有一放大器。
為使貴審查員能進(jìn)一步了解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及其他目的，以下結(jié)合


如后，其中圖1是本發(fā)明一使用狀態(tài)電路的示意圖。
圖2A、B是本發(fā)明的電壓分析曲線圖。
圖3是習(xí)用保護(hù)電路的一使用狀態(tài)電路圖。
圖4A、B是習(xí)用保護(hù)電路的電壓分析曲線圖。
首先請(qǐng)參閱圖1所示，是為本發(fā)明應(yīng)用于直流無(wú)刷風(fēng)扇的控制電路示意圖，其中該控制電路是包含有一霍爾感應(yīng)器10，是用以偵測(cè)直流風(fēng)扇的兩線圈L1、L2極性變換狀況；一放大器11，是連接于該霍爾感應(yīng)器10的輸出端，用以放大該霍爾感應(yīng)器11的偵測(cè)信號(hào)；一脈波產(chǎn)生器12，是連接于該放大器11的輸出端；一組或一組以上驅(qū)動(dòng)電路13，于本實(shí)施例中設(shè)有兩組驅(qū)動(dòng)電路13，各驅(qū)動(dòng)電路13是為場(chǎng)效晶體管N1、N2，其閘極端(Gate)分別連接上述脈波產(chǎn)生器12的輸出端VA、VB，各場(chǎng)效晶體管N1、N2的汲極端(Drain)是分別連接無(wú)刷風(fēng)扇的各組線圈L1、L2，其中各場(chǎng)效晶體管亦可由雙極性晶體管(BJT)取代，若采用雙極性晶體管時(shí)，其基極端則連接至上述脈波產(chǎn)生器，其集極端則連接至各組線圈；一保護(hù)電路20，是由兩二極管D1、D2及一齊納二極管Z3所構(gòu)成，其中兩二極管D1、D2是分別以陽(yáng)極端連接于各晶體管N1、N2的汲極端，用以防止逆向電流倒貫至該晶體管N1、N2，而該齊納二極管Z3，是以陰極端連接于上述兩二極管D1、D2的陰極端，且其陽(yáng)極端連接至電源端。
當(dāng)該霍爾感應(yīng)器10感測(cè)到線圈L1、L2的極性變換時(shí)，即輸出一偵測(cè)信號(hào)，透過(guò)放大器11放大后控制該脈波產(chǎn)生器12用以驅(qū)動(dòng)各晶體管N1、N2的導(dǎo)通與否。當(dāng)該脈波產(chǎn)生器12的輸出端VA的輸出電壓由高準(zhǔn)位轉(zhuǎn)成低準(zhǔn)位，使原導(dǎo)通的晶體管N1不再導(dǎo)通時(shí)(即晶體管N1的汲極端電壓由低電壓升為高電壓)，控制線圈L1不再動(dòng)作，此時(shí)線圈L1因極性變換，瞬間即會(huì)產(chǎn)生一反電動(dòng)勢(shì)高壓，此一反電動(dòng)勢(shì)高壓通常皆為數(shù)十伏特甚至更高，必高于該齊納二極管Z3的導(dǎo)通電壓VZ加上電源端電壓VDD，故使齊納二極管Z3導(dǎo)通，且由線圈L1、二極管D1、齊納二極管Z3及電源端VDD構(gòu)成一導(dǎo)通回路，藉由此一回路可使該反電動(dòng)勢(shì)高壓導(dǎo)至電源端VDD而不致于對(duì)驅(qū)動(dòng)電路(13)的各晶體管造成傷害。
同理，若線圈L2變換極時(shí)產(chǎn)生一反電動(dòng)勢(shì)高壓，該高壓電壓值大于電源端電壓值加上該齊納二極管Z3的導(dǎo)通電壓時(shí)，則線圈L2、二極管D2、齊納二極管Z3及電源端構(gòu)成一導(dǎo)通回路，故可藉由該回路將該反電動(dòng)勢(shì)高壓導(dǎo)至電源端。
請(qǐng)參考圖2A、B所示，是分別表示控制電路處于不同工作電壓時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路13的晶體管N1汲極端的輸出波形。于圖2A中，控制電路的工作電壓是為12伏特，而齊納二極管Z3的崩潰導(dǎo)通電壓為5.5伏特，當(dāng)反電動(dòng)勢(shì)高壓產(chǎn)生時(shí)，Z3即會(huì)崩潰導(dǎo)通將晶體管N1汲極端的電壓限制在17.5伏特；而于圖2B中，一旦控制電路的工作電壓降為5伏特，且反電動(dòng)勢(shì)高壓產(chǎn)生時(shí)，齊納二極管Z3仍是崩潰導(dǎo)通，但晶體管N1汲極端的電壓則被限制在10.5伏特，比較圖2A、B的后可知，保護(hù)電路20是依據(jù)工作電壓的高低而決定反電動(dòng)勢(shì)高壓的限制值。
如上所述，本發(fā)明以簡(jiǎn)單的電路組成構(gòu)件達(dá)到保護(hù)風(fēng)扇控制電路中線圈驅(qū)動(dòng)電路的目的，即可隨著供電電源的增減而隨的限制并固定其輸出電壓值，因此該保護(hù)電路可視各類線圈驅(qū)動(dòng)電路(如直流馬達(dá)或直流無(wú)流無(wú)刷風(fēng)扇的線圈驅(qū)動(dòng)電路)的需求，調(diào)整其限壓參考值(即齊納二極管的崩潰導(dǎo)通電壓值)，即可達(dá)到追蹤電源變化的限壓目的，進(jìn)而提高驅(qū)動(dòng)電路的使用期限。
權(quán)利要求
1.一種具電源追蹤過(guò)壓保護(hù)功能的線圈驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，其包含有一霍爾感應(yīng)器，是用以偵測(cè)線圈的極性變換狀況；一脈波產(chǎn)生器，是連接前述霍爾感應(yīng)器的輸出端；一組或一組以上的驅(qū)動(dòng)電路，是連接至該脈波產(chǎn)器的輸出端，其中該驅(qū)動(dòng)電路是由一組晶體管組成，連接至該脈波產(chǎn)生器的輸出端及線圈，由該脈波產(chǎn)生器控制晶體管而驅(qū)動(dòng)線圈；一保護(hù)電路，是由一齊納二極管組成，其中該齊納二極管的陽(yáng)極端是連接至電源端，其陰極端是分別連接于該組晶體管；其中當(dāng)前述晶體管由導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)為截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，線圈因極性反轉(zhuǎn)而產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)高壓時(shí)，該齊納二極管遂崩潰導(dǎo)通與電源端形成一回路，而將反電動(dòng)勢(shì)高壓限制并將高壓導(dǎo)入電源端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具電源追蹤過(guò)壓保護(hù)功能的線圈驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，該齊納二極管的陰極端是分別連接一組二極管的陰極端，該組二極管的陽(yáng)極端是分別連接至該組晶體管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具電源追蹤過(guò)壓保護(hù)功能的線圈驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，該組晶體管是為場(chǎng)效應(yīng)晶體管，該組場(chǎng)應(yīng)效晶體管的閘極端是分別連接至前述脈波產(chǎn)生器的輸出端，汲極端則分別連接至該組二極管的陽(yáng)極端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具電源追蹤過(guò)壓保護(hù)功能的線圈驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，該組晶體管是為雙極性晶體管，各雙極性晶體管的基極端是分別連接至前述脈波產(chǎn)生器的輸出端，集極端則分別連接至該組二極管的陽(yáng)極端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具電源追蹤過(guò)壓保護(hù)功能的線圈驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，于該霍爾感應(yīng)器及脈波產(chǎn)生器的間是連接有一放大器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具電源追蹤過(guò)壓保護(hù)功能的線圈驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，于該霍爾感應(yīng)器及脈波產(chǎn)生器的間是連接有一放大器。
全文摘要
一種具電源追蹤過(guò)壓保護(hù)功能的線圈驅(qū)動(dòng)電路,其中過(guò)壓保護(hù)電路是連接在一線圈驅(qū)動(dòng)電路及一電源端的間,其中過(guò)壓保護(hù)電路是由齊納二極管組成,當(dāng)線圈因極性反轉(zhuǎn)而產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)高壓時(shí),該過(guò)壓保護(hù)電路即限制住反電動(dòng)勢(shì)高壓并將高壓導(dǎo)入電源端消除,其限制壓值即為齊納二極管的崩潰電壓值與電源電壓值的總和,由于限制壓值是相對(duì)于電源而變化,因此若工作電源越低時(shí)則限制壓值越低,對(duì)線圈驅(qū)動(dòng)電路而言其傷害程度即越小。
文檔編號(hào)H02P6/00GK1377129SQ01110060
公開日2002年10月30日 申請(qǐng)日期2001年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月28日
發(fā)明者秦旭沅, 林文啟 申請(qǐng)人:點(diǎn)晶科技股份有限公司