專利名稱：應(yīng)用于交流電源的無(wú)刷直流馬達(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種應(yīng)用于交流電源的無(wú)刷直流馬達(dá)，其特別有關(guān)于利用一金屬化薄膜電容器[metallized film capacitor]做為電壓控制的無(wú)刷直流馬達(dá)，該金屬化薄膜電容器是用以提供適當(dāng)?shù)慕涣麟妷河糜跓o(wú)刷直流馬達(dá)，而該交流電壓可再經(jīng)轉(zhuǎn)換成直流電壓以供無(wú)刷直流馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。
發(fā)明背景請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，于2001年8月21日頒予Horng等人的美國(guó)專利第6278248號(hào)「具交流電源驅(qū)動(dòng)的無(wú)刷直流馬達(dá)風(fēng)扇」，其揭示一轉(zhuǎn)換電路[converterconcuit]1包含一橋式整流器[bridge rectifier]11、一電阻器[resistor]12及一濾波器[filter]13。該電阻器12是用以壓降交流電源，以提供適用于無(wú)刷直流馬達(dá)的交流電源。該轉(zhuǎn)換電路1藉由該橋式整流器11將交流電源轉(zhuǎn)換成直流電源，并將直流電源供應(yīng)至一馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路2及一感應(yīng)元件20，如此可使該無(wú)刷直流馬達(dá)風(fēng)扇適用于交流電源，而不必要限制該無(wú)刷直流馬達(dá)必須使用于直流電源。
然而，該轉(zhuǎn)換電路1的電阻器12在進(jìn)行壓降時(shí)，將一般市用交流電源轉(zhuǎn)換成適用于小型無(wú)刷直流馬達(dá)的低壓交流電源，例如AC110V壓降至AC12或AC220V壓降至AC24V。此時(shí)，該電阻器12會(huì)因消耗電能而持續(xù)產(chǎn)生熱能，因此該無(wú)刷直流馬達(dá)風(fēng)扇在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，必然產(chǎn)生升溫甚至過(guò)熱的現(xiàn)象。
此外，一旦該無(wú)刷直流馬達(dá)風(fēng)扇卡死、鎖住或運(yùn)轉(zhuǎn)不順暢時(shí)，其會(huì)導(dǎo)致通過(guò)該電阻器12的電流突增，因而增加該電阻器12的電能消耗。若該電阻器12過(guò)渡消耗電能時(shí)，可能導(dǎo)致該電阻器12及其它馬達(dá)元件燒毀。
請(qǐng)參照?qǐng)D2所示，美國(guó)專利第6278248號(hào)另揭示一轉(zhuǎn)換電路1，包含一電容器組14、一電阻器組15及一積納二極管16。該電容器組14是屬電解電容(electrolytic capacitor)且做為濾波使用，因此其具有高損耗因數(shù)[Dissipation Factor，DF]的特性，該高損耗特性的電容器容易產(chǎn)生過(guò)熱現(xiàn)象。同樣的，該電阻器組15仍具有電能消耗而產(chǎn)生熱能的問(wèn)題。
有鑒于此，本實(shí)用新型改良上述的缺點(diǎn)，其利用一金屬化薄膜電容器提供適當(dāng)且穩(wěn)定的交流電壓用于無(wú)刷直流馬達(dá)，且該金屬化薄膜電容器具有低損耗因數(shù)及電容量穩(wěn)定的特性，因此使該金屬化薄膜電容器本身在做電壓控制時(shí)不會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱，而由金屬化薄膜電容器輸出的該交流電壓可再經(jīng)轉(zhuǎn)換成直流電壓供應(yīng)至馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電路。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型主要目的是提供一種應(yīng)用于交流電源的無(wú)刷直流為達(dá)，其利用一金屬化薄膜電容器的控制，以提供一適當(dāng)且穩(wěn)定的交流電壓用于無(wú)刷直流馬達(dá)，該金屬化薄膜電容器并具有低損耗因數(shù)及電容量穩(wěn)定的特性，亦即該金屬化薄膜電容器在做電壓控制時(shí)不會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱，使本實(shí)用新型具有低損耗及延長(zhǎng)馬達(dá)使用壽命的功效。
本實(shí)用新型次要目的是提供一種應(yīng)用于交流電源的無(wú)刷直流馬達(dá)，其僅利用一金屬化薄膜電容器提供適當(dāng)?shù)慕涣麟妷河糜跓o(wú)刷直流馬達(dá)，再利用一整流器及濾波器將該交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓，使本實(shí)用新型具有簡(jiǎn)化馬達(dá)電路結(jié)構(gòu)的功效。
一種無(wú)刷直流馬達(dá)，具有一轉(zhuǎn)換電路，其包含一金屬化薄膜電容器，其連接一交流電源以供應(yīng)適當(dāng)且穩(wěn)定的交流電壓用于該無(wú)刷直流馬達(dá)；一整流器，其連接于該金屬化薄膜電容器以便由該金屬化薄膜電容器輸出的交流電壓進(jìn)行整流，并輸出直流電壓；及一濾波器，其連接于該整流器以便由該整流器供應(yīng)的直流電壓進(jìn)行濾波整形，并供應(yīng)至該無(wú)刷直流馬達(dá)。
所述的金屬化薄膜電容器是一金屬化聚乙酯膜電容器。
所述的金屬化薄膜電容器是一金屬化聚丙脂膜電容器。
所述的整流器是橋式整流器。
所述的濾波器是一電容器。
所述的無(wú)刷直流馬達(dá)，包括有驅(qū)動(dòng)電路，其中所述的濾波器連接至馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電路。
所述的金屬化薄膜電容器是由一層聚乙酯膜及一層聚丙酯膜卷繞而成
圖1美國(guó)專利第6278248號(hào)無(wú)刷直流馬達(dá)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)換電路的電路圖；圖2美國(guó)專利第6278248號(hào)無(wú)刷直流馬達(dá)風(fēng)扇的另一轉(zhuǎn)換電路的電路圖；圖3本實(shí)用新型較佳實(shí)施例應(yīng)用于交流電源的無(wú)刷直流馬達(dá)的電路圖。圖號(hào)說(shuō)明1轉(zhuǎn)換電路11橋式整流器12電阻器13濾波器14電容器組15電阻器組 16二極管2馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路 20感應(yīng)元件3轉(zhuǎn)換電路31金屬化薄膜電容器 32整流器33濾波器4無(wú)刷直流馬達(dá)
具體實(shí)施方式
根據(jù)本實(shí)用新型的應(yīng)用于交流電源的無(wú)刷直流馬達(dá)，該無(wú)刷直流馬達(dá)包含一轉(zhuǎn)換電路。該轉(zhuǎn)換電路包含一金屬化薄膜電容器、一整流器及一濾波器。該金屬化薄膜電容器串接至該整流器及濾波器。該金屬化薄膜電容器用以提供一適當(dāng)且穩(wěn)定的交流電壓用于無(wú)刷直流馬達(dá)，該整流器則將該交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓，該直流電壓再通過(guò)該濾波器整形，以便供應(yīng)至馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電路。
為了讓本實(shí)用新型的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明確被了解，下文將特舉本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下圖3揭示本實(shí)用新型較佳實(shí)施例應(yīng)用于交流電源的無(wú)刷直流馬達(dá)的電路圖。
請(qǐng)參照?qǐng)D3所示，本實(shí)用新型較佳實(shí)施例應(yīng)用于交流電源的無(wú)刷直流馬達(dá)包含一轉(zhuǎn)換電路3，該轉(zhuǎn)換電路3串接于一交流電源AC及一無(wú)刷直流馬達(dá)4之間，且將交流電源AC轉(zhuǎn)換成適用于無(wú)刷直流馬達(dá)的直流電壓，例如24V。該轉(zhuǎn)換電路3包含一金屬化薄膜電容器31、一整流器32及一濾波器33；該金屬化薄膜電容器31串接至該整流器32及濾波器33。
該金屬化薄膜電容器31是屬金屬化聚乙酯膜電容器[Metallized PolyesterFilm Capacitor]或金屬化聚丙酯膜電容器[Metallized Polypropylene FilmCapacitor〕。該金屬化薄膜電容器31較佳是由一層聚乙酯膜及一層聚丙酯膜卷繞而成，因此該電容器的電容量及損耗因數(shù)在+75℃與-40℃之間變化很小，當(dāng)該金屬化薄膜電容器31在連接至交流電源AC進(jìn)行充、放電使用時(shí)，由于低損耗因數(shù)及電容量穩(wěn)定的特性，該金屬化薄膜電容器31的表面溫度僅增加約5℃。
該轉(zhuǎn)換電路3藉由該金屬化薄膜電容器31的充電及放電，其用以控制適當(dāng)?shù)慕涣麟妷汗?yīng)至該無(wú)刷直流馬達(dá)4。該金屬化薄膜電容器31可選擇適當(dāng)?shù)碾娙萘恳杂行⑤斎氲氖杏媒涣麟娫崔D(zhuǎn)換輸出適用于無(wú)刷直流馬達(dá)的交流電壓，例如當(dāng)交流電源為380V時(shí)可選用1μF容量的電容器31，以得到經(jīng)由電容器31轉(zhuǎn)換輸出的電壓為24V，若交流電源為220V則選用2μF容量的電容器31，另當(dāng)交流電源為115V時(shí)，則選用3μF容量的電容器，其同樣亦可得到電容器31轉(zhuǎn)換輸出的電壓為24V。
該整流器32是連接于該金屬化薄膜電容器31及濾波器33之間。該整流器32較佳是金屬橋式整流器以便將交流電壓進(jìn)行整流。該金屬化薄膜電容器31將該交流電壓輸出至該整流器32，該整流器32則將該交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。
該濾波器33是連接于該整流器32及無(wú)刷直流馬達(dá)4之間。該濾波器32較佳是金屬電容器以便將該整流后的電壓再濾波整形。該整流器32將整流后直流電壓輸出至該濾波器33，該濾波器33再將該直流電壓進(jìn)行濾波整形后供應(yīng)至馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電路。
當(dāng)該無(wú)刷直流馬達(dá)4順利運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，該金屬化薄膜電容器31即正常對(duì)交流電源AC進(jìn)行充電及放電。因此該轉(zhuǎn)換電路3供應(yīng)正常的直流電流及穩(wěn)定的電壓至該無(wú)刷直流馬達(dá)4。
一旦該無(wú)刷直流馬達(dá)4卡死或鎖住時(shí)，該金屬化薄膜電容器31立即減半進(jìn)行充、放電，導(dǎo)致該轉(zhuǎn)換電路3僅被供應(yīng)較少的電流至該無(wú)刷直流馬達(dá)4，因此該無(wú)刷直流馬達(dá)4及其元件不會(huì)有燒毀之虞。若該無(wú)刷直流馬達(dá)4恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，該金屬化薄膜電容器31即恢復(fù)正常狀態(tài)的進(jìn)行充、放電。
請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D1及2所示，美國(guó)專利第6278248號(hào)的轉(zhuǎn)換電路1的電阻器12[圖1]及電阻器組15[圖2]會(huì)因電阻消耗電能而持續(xù)產(chǎn)生熱能，因此該無(wú)刷直流馬達(dá)風(fēng)扇在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，必然產(chǎn)生過(guò)熱的現(xiàn)象。一旦該無(wú)刷直流馬達(dá)風(fēng)扇卡死、鎖住或運(yùn)轉(zhuǎn)不順暢時(shí)，導(dǎo)致通過(guò)該電阻器12及電阻器組15的電流突增，因而增加該電阻器12及電阻器組15的電能消耗。甚至導(dǎo)致該電阻器12、及電阻器組15及其它馬達(dá)元件燒毀。
請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D3所示，本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)換電路3藉由該金屬化薄膜電容器31的充電及放電以提供適當(dāng)且穩(wěn)定的電壓至該無(wú)刷直流馬達(dá)4。當(dāng)該無(wú)刷直流馬達(dá)4卡死或鎖住時(shí)，該金屬化薄膜電容器31立即減半進(jìn)行充、放電，使經(jīng)由金屬化薄膜電容器31輸出較小的電流，因此無(wú)刷直流馬達(dá)4卡死或鎖住時(shí)亦不會(huì)有燒毀之虞。
雖然本實(shí)用新型已以前述較佳實(shí)施例揭示，然其并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與修改，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書(shū)范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種無(wú)刷直流馬達(dá)，具有一轉(zhuǎn)換電路，其特征在于包含一金屬化薄膜電容器，其連接一交流電源以供應(yīng)適當(dāng)且穩(wěn)定的交流電壓用于該無(wú)刷直流馬達(dá)；一整流器，其連接于該金屬化薄膜電容器以便由該金屬化薄膜電容器輸出的交流電壓進(jìn)行整流，并輸出直流電壓；及一濾波器，其連接于該整流器以便由該整流器供應(yīng)的直流電壓進(jìn)行濾波整形，并供應(yīng)至該無(wú)刷直流馬達(dá)。
2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)刷直流馬達(dá)，其特征在于該金屬化薄膜電容器是一金屬化聚乙酯膜電容器。
3.如權(quán)利要求1所述的無(wú)刷直流馬達(dá)，其特征在于該金屬化薄膜電容器是一金屬化聚丙脂膜電容器。
4.如權(quán)利要求1所述的無(wú)刷直流馬達(dá)，其特征在于該整流器是橋式整流器。
5.如權(quán)利要求1所述的無(wú)刷直流馬達(dá)，其特征在于該濾波器是一電容器。
6.如權(quán)利要求1所述的無(wú)刷直流馬達(dá)，其包括有驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于該濾波器連接至馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電路。
7.如權(quán)利要求1所述的無(wú)刷直流馬達(dá)，其特征在于該金屬化薄膜電容器是由一層聚乙酯膜及一層聚丙酯膜卷繞而成。
專利摘要一種應(yīng)用于交流電源的無(wú)刷直流馬達(dá)，該馬達(dá)包含一轉(zhuǎn)換電路。該轉(zhuǎn)換電路包含一金屬化薄膜電容器、一整流器及一濾波器。該金屬化薄膜電容器串接至該整流器及濾波器。該金屬化薄膜電容器用以提供適當(dāng)?shù)慕涣麟妷河糜跓o(wú)刷直流馬達(dá)，該整流器則將該交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓該直流電壓再通過(guò)該濾波器整形，以便供應(yīng)至該馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電路。
文檔編號(hào)H02P6/00GK2629332SQ03263310
公開(kāi)日2004年7月28日 申請(qǐng)日期2003年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月30日
發(fā)明者吳文勝, 洪銀樹(shù) 申請(qǐng)人:為弘開(kāi)發(fā)股份有限公司