專利名稱：風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型主要是關(guān)于一種轉(zhuǎn)速的控制電路，尤其是關(guān)于一種風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路。
背景技術(shù)：
在已知的風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制技術(shù)中，熟習(xí)此項技術(shù)人士通常是利用各種晶體管及驅(qū)動集成電路(integrated circuit；IC)芯片所組成的控制電路以及用以驅(qū)動該控制電路的外部驅(qū)動信號，例如是脈寬調(diào)變(PulseWidth Modulation；PWM)信號，來控制風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。
請參見圖1A，在現(xiàn)有風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制技術(shù)中，主要是利用外部脈寬調(diào)變(PWM)信號3來驅(qū)動雙極晶體管(bipolar transistor)2及驅(qū)動IC5，來控制代表風(fēng)扇馬達(dá)(未顯示)的定子線圈1的端電壓，而霍爾組件4是用來檢測風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)子(未顯示)的磁極以使定子線圈1的電流方向配合轉(zhuǎn)子磁極的位置。請參見圖1B，在另一現(xiàn)有風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制技術(shù)中，也可分別利用外加電壓VA及外部脈寬調(diào)變(PWM)信號3來驅(qū)動兩個雙極晶體管12、13及驅(qū)動IC 14。
然而，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)脈寬調(diào)變(PWM)信號的頻率較低時，直接受脈寬調(diào)變(PWM)信號驅(qū)動的晶體管2、12、13的ON及OFF狀態(tài)的切換將導(dǎo)致受控制的風(fēng)扇馬達(dá)的運轉(zhuǎn)產(chǎn)生振動，進而容易產(chǎn)生噪音。
實用新型內(nèi)容現(xiàn)有風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路無法避免在脈寬調(diào)變信號頻率較低時，因風(fēng)扇馬達(dá)停止/啟動的切換過程中所產(chǎn)生的振動而造成的噪音問題。
為解決此問題，本實用新型提出一種風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，其能降低上述的噪音，且讓風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速變化更平順。
本實用新型的目的在于提供一種風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，其通過數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換處理及自低頻至高頻的信號切換處理，來達(dá)成風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制。
為達(dá)到上述目的，本實用新型提供一種風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，其包含一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元，其接收脈寬調(diào)變信號，且將所述脈寬調(diào)變信號轉(zhuǎn)換成電壓信號；一驅(qū)動單元，其與所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元串接以接收所述電壓信號，且提供第一設(shè)定電壓及第二設(shè)定電壓，所述第一設(shè)定電壓大于所述第二設(shè)定電壓；其中，當(dāng)所述電壓信號的電平高于所述第一設(shè)定電壓電平時，所述風(fēng)扇馬達(dá)具有低固定轉(zhuǎn)速；當(dāng)所述電壓信號的電平低于所述第一設(shè)定電壓電平及高于所述第二設(shè)定電壓電平時，所述風(fēng)扇馬達(dá)具有可變轉(zhuǎn)速；當(dāng)所述電壓信號的電平低于所述第二設(shè)定電壓電平時，所述風(fēng)扇馬達(dá)具有高固定轉(zhuǎn)速。
依本實用新型實施形態(tài)的風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，具有數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元及驅(qū)動單元。在此，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元負(fù)責(zé)接收脈寬調(diào)變(pulse width modulation；PWM)信號，且將該脈寬調(diào)變信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，而驅(qū)動單元則與數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元串接以接收該電壓信號，且提供高設(shè)定電壓及低設(shè)定電壓。
當(dāng)上述電壓信號的電平高于上述高設(shè)定電壓電平時，此風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路可讓風(fēng)扇馬達(dá)保持在低固定轉(zhuǎn)速；當(dāng)上述電壓信號的電平低于上述高設(shè)定電壓電平及高于該上述低設(shè)定電壓電平時，此風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路可讓風(fēng)扇馬達(dá)具有可變轉(zhuǎn)速；當(dāng)上述電壓信號的電平低于上述低設(shè)定電壓電平時，此風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路可讓風(fēng)扇馬達(dá)保持在高固定轉(zhuǎn)速。
本實用新型的優(yōu)點在于降低現(xiàn)有直接通過外部低頻脈寬調(diào)變信號驅(qū)動的控制電路對于風(fēng)扇馬達(dá)所引起的振動及噪音問題。


圖1A是示意圖，顯示現(xiàn)有風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路。
圖1B是示意圖，顯示另一現(xiàn)有風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路。
圖2是方塊圖，顯示本實用新型的風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路的基本架構(gòu)。
圖3A是示意圖，顯示本實用新型實施例的風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路。
圖3B是曲線圖，顯示本實用新型實施例的風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路的振蕩組件的振蕩頻率與振蕩電壓的間的關(guān)系。
圖3C是曲線圖，顯示本實用新型實施例的風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速及其脈寬調(diào)變信號的工作周期的關(guān)系。
圖4A是示意圖，顯示本實用新型另一實施例的風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路。
圖4B是曲線圖，顯示本實用新型另一實施例的風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速及其脈寬調(diào)變信號的工作周期的關(guān)系。
具體實施方式
請參見圖2，本實用新型的風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路30是包含數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換單元301及驅(qū)動單元302。數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換單元301是利用來將輸入的PWM數(shù)字信號3轉(zhuǎn)換為模擬信號，例如是電壓信號，而驅(qū)動單元302則接收此模擬信號，然后將其與驅(qū)動單元內(nèi)部的二設(shè)定電壓Vref1及Vref2進行比較。接著，將比較結(jié)果轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號來控制風(fēng)扇馬達(dá)40的轉(zhuǎn)速。
本實用新型實施例的風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路是如圖3A所示。本實施例中，是以數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換電路22來作為數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換單元，且以驅(qū)動IC 23來作為驅(qū)動單元。在此，數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換電路22主要由晶體管221、二極管222、電容器223及數(shù)個電阻器224a～224d所組成，而驅(qū)動IC 23則至少具有振蕩組件231、控制組件232及多個端子233a～233h。這些端子分別與電壓源Vcc、外部電容器24、霍爾組件25及風(fēng)扇馬達(dá)的定子線圈21耦接或電連接。值得注意的是，振蕩組件231是通過外部電容器24所激發(fā)，其所輸出的數(shù)字訊號的頻率可為高頻率，例如是25KHZ。因此，本實施例的驅(qū)動IC 23與現(xiàn)有驅(qū)動IC 5或14并不同。
本實施例的風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路的工作原理如下首先，輸入的脈寬調(diào)變信號3會通過數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換電路22被轉(zhuǎn)換成模擬的電壓信號，進而為驅(qū)動IC 23所接收，而其電平VTH會被驅(qū)動IC 23當(dāng)作臨界電壓(threshold voltage)。然后，控制組件232會進行此臨界電壓電平VTH與振蕩組件231所輸出的高頻信號(如圖3B)的高電壓電平VH及低電壓電平VL的差異比較。當(dāng)VTH大于VH時，控制組件232將會控制風(fēng)扇馬達(dá)的定子線圈21兩端的端電壓，使得風(fēng)扇馬達(dá)具有零轉(zhuǎn)速。當(dāng)VTH小于VH時且大于VL時，控制組件232將會控制風(fēng)扇馬達(dá)的定子線圈21兩端的端電壓，使得風(fēng)扇馬達(dá)具有可變轉(zhuǎn)速。當(dāng)VTH小于VL時，該風(fēng)扇馬達(dá)具有高固定轉(zhuǎn)速。本實施例中，脈寬調(diào)變信號3的工作周期與風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系如圖3C所示，其中，轉(zhuǎn)速變化的轉(zhuǎn)折處的左右分別表示上述VH＞VTH＞VL及VTH＜VL的情況。
本實用新型另一實施例的風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路是如圖4A所示。本實施例中，仍以數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換電路22來作為數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換單元，且以驅(qū)動IC 23來作為驅(qū)動單元。在此，數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換電路22所包含的組件與上述者相同，不再贅述。另一方面，本實施例的驅(qū)動IC 23除了具有振蕩組件231、控制組件232及多個端子233a～233h之外，更具有端子233i。這些端子除了分別與電壓源Vcc、外部電容器24、霍爾組件25及風(fēng)扇馬達(dá)的定子線圈21耦接或電連接之外，更與分壓電路26電連接。此分壓電路26是由電阻26a及26b所組成，其目的在于提供參考電壓Vref，是通過分壓電路26對于電阻器26b所擷取的電壓電平。
值得注意的是，振蕩組件231是通過外部電容器24所激發(fā)，其所輸出的數(shù)字訊號的頻率可為高頻率，例如是25KHZ。因此，本實施例的驅(qū)動IC 23與現(xiàn)有驅(qū)動IC 5及14并不同。
本實施例的風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路的工作原理大致上均與上述實施例相同，相同處不再贅述，不同的是在驅(qū)動IC 23找到臨界電壓(threshold voltage)的電平VTH后，控制組件232會進行此臨界電壓電平VTH與振蕩組件231所輸出的高頻信號(如圖3B)的低電壓電平VL及參考電壓Vref的差異比較。在此，參考電壓Vref是小于此高頻信號的高電壓電平VH，如圖3B所示。
當(dāng)VTH大于Vref時，控制組件232將會控制風(fēng)扇馬達(dá)的定子線圈21兩端的端電壓，使得風(fēng)扇馬達(dá)具有低固定轉(zhuǎn)速。當(dāng)VTH小于Vref且大于VL時，控制組件232將會控制風(fēng)扇馬達(dá)的定子線圈21兩端的端電壓，使得風(fēng)扇馬達(dá)具有可變轉(zhuǎn)速。當(dāng)VTH小于VL時，該風(fēng)扇馬達(dá)具有高固定轉(zhuǎn)速。本實施例中，脈寬調(diào)變信號3的工作周期與風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系如圖4B所示。
綜上，本實用新型已通過上述的實施例及變化例來詳加描述。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)了解的是，本實用新型的所有的實施例在此僅為例示性而非為限制性，即，在不脫離本實用新型實質(zhì)精神及范圍之內(nèi)，上述所述及的風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路的其它變化例及修正例均為本實用新型所涵蓋。因此，本實用新型是由所附的權(quán)利要求書加以界定。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，其特征在于所述風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路包含一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元，其接收脈寬調(diào)變信號，且將所述脈寬調(diào)變信號轉(zhuǎn)換成電壓信號；一驅(qū)動單元，其與所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元串接以接收所述電壓信號，且提供第一設(shè)定電壓及第二設(shè)定電壓，所述第一設(shè)定電壓大于所述第二設(shè)定電壓；其中，當(dāng)所述電壓信號的電平高于所述第一設(shè)定電壓電平時，所述風(fēng)扇馬達(dá)具有低固定轉(zhuǎn)速；當(dāng)所述電壓信號的電平低于所述第一設(shè)定電壓電平及高于所述第二設(shè)定電壓電平時，所述風(fēng)扇馬達(dá)具有可變轉(zhuǎn)速；當(dāng)所述電壓信號的電平低于所述第二設(shè)定電壓電平時，所述風(fēng)扇馬達(dá)具有高固定轉(zhuǎn)速。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，其特征在于所述低固定轉(zhuǎn)速為零。
3.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，其特征在于所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元包含晶體管、二極管、電容器及多個電阻。
4.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，其特征在于所述驅(qū)動電路包含霍爾組件及振蕩電路。
5.如權(quán)利要求4所述的風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，其特征在于所述第一設(shè)定電壓及所述第二設(shè)定電壓是由所述振蕩電路所提供。
6.如權(quán)利要求4所述的風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，其特征在于根據(jù)補正通知書修改的權(quán)利要求書所述驅(qū)動電路更包含一分壓電路，所述第一設(shè)定電壓電平系由所述分壓電路所決定，且所述低固定轉(zhuǎn)速大于零。
7.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，其特征在于所述驅(qū)動單元被整合于一IC芯片中。
8.一種風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，通過一脈寬調(diào)變信號驅(qū)動，其特征在于風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路包含一數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換電路，其接收所述脈寬調(diào)變信號，且將所述脈寬調(diào)變信號轉(zhuǎn)換成一電壓信號；及一驅(qū)動IC，具有一控制組件、一震蕩組件及多個端子，所述震蕩組件輸出一數(shù)字訊號，所述等端子的一部分系分別與所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路、一霍爾組件、一風(fēng)扇馬達(dá)的定子線圈、一輸入電壓源耦接；其中，所述控制組件接收所述電壓信號，且當(dāng)所述電壓信號的電平大于所述數(shù)字訊號的高電平時，所述風(fēng)扇馬達(dá)具有一零轉(zhuǎn)速；當(dāng)所述電壓信號的電平小于所述數(shù)字訊號的高電平時且大于所述數(shù)字訊號的低電平時，所述風(fēng)扇馬達(dá)具有一可變轉(zhuǎn)速；當(dāng)所述電壓信號的電平小于所述數(shù)字訊號的低電平時，所述風(fēng)扇馬達(dá)具有一高固定轉(zhuǎn)速。
9.如權(quán)利要求8所述的風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，其特征在于所述數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換電路包含一晶體管、一二極管、一電容器及多個電阻。
10.一種風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，通過一脈寬調(diào)變信號驅(qū)動，其特征在于所述風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路包含一數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換電路，其接收所述脈寬調(diào)變信號，且將所述脈寬調(diào)變信號轉(zhuǎn)換成一電壓信號；一分壓電路；及一驅(qū)動IC，具有控制組件、振蕩組件及多個端子，所述振蕩組件輸出數(shù)字訊號，所述這些端子的一部分是分別與所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路、所述分壓電路、霍爾組件、風(fēng)扇馬達(dá)的定子線圈、輸入電壓源耦接；其中，所述控制組件接收所述電壓信號及擷取所述分壓電路的一部分電壓電平，且當(dāng)所述電壓信號的電平大于所述分壓電路的所述部分電壓電平時，所述風(fēng)扇馬達(dá)具有低固定轉(zhuǎn)速；當(dāng)所述電壓信號的電平小于所述分壓電路的所述部分電壓電平且大于所述數(shù)字訊號的低電平時，所述風(fēng)扇馬達(dá)具有可變轉(zhuǎn)速；當(dāng)所述電壓信號的電平小于所述數(shù)字訊號的低電平時，所述風(fēng)扇馬達(dá)具有高固定轉(zhuǎn)速。
11.如權(quán)利要求10所述的風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，其特征在于所述數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換電路包含晶體管、二極管、電容器及多個電阻。
12.如權(quán)利要求10所述的風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，其特征在于所述分壓電路包含二電阻。
專利摘要本實用新型披露一種風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，具有數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元及驅(qū)動單元。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元，負(fù)責(zé)接收脈寬調(diào)變(pulse widthmodulation；PWM)信號，且將該脈寬調(diào)變信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，而驅(qū)動單元則與該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元串接以接收該電壓信號，且提供第一設(shè)定電壓及第二設(shè)定電壓。此風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路可讓風(fēng)扇馬達(dá)在電壓信號的電平高于第一設(shè)定電壓電平時保持在低固定轉(zhuǎn)速，在電壓信號的電平低于第一設(shè)定電壓電平及高于第二設(shè)定電壓電平時具有可變轉(zhuǎn)速，在電壓信號的電平低于第二設(shè)定電壓電平時保持在一高固定轉(zhuǎn)速。
文檔編號H02P6/08GK2662531SQ0320696
公開日2004年12月8日 申請日期2003年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月31日
發(fā)明者黃文喜, 蔡明熹, 劉政杰, 謝宗融 申請人:臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司