專利名稱：交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基本電子電路，尤其涉及一種高電壓低電流驅(qū)動(dòng)高匝數(shù)電機(jī)線圈，使電機(jī)具有省電及高轉(zhuǎn)速的特性的交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
目前交流風(fēng)扇電機(jī)的常見驅(qū)動(dòng)方式，如圖3所示，為一交流電機(jī)20連接至交流電源AC的示意圖，交流電機(jī)20的兩組線圈La、Lb串聯(lián)后直接連接至交流電源AC，借由交流電源AC輸入的正負(fù)半周，而產(chǎn)生交互相異磁極N/S，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)交流電機(jī)20轉(zhuǎn)動(dòng)。由于電機(jī)耗電且轉(zhuǎn)速低，加上電機(jī)被驅(qū)動(dòng)后其內(nèi)部溫度會(huì)提升，故基于安全考慮，并無法使用輕質(zhì)的塑料外殼，再者，其主要構(gòu)造鐵心組件及兩線圈的體積甚大，使得電機(jī)直徑大，所以交流電機(jī)產(chǎn)品化后的體積并無法小型化。
請(qǐng)配合參閱圖4所示，為臺(tái)灣公告第456673號(hào)「具交流電源驅(qū)動(dòng)的直流無刷風(fēng)扇」新型專利案，其主要是將交流電源整流降壓后，輸出一個(gè)符合該直流無刷風(fēng)扇使用的低壓直流電源。再參閱圖5所示，為此新型專利案中的一個(gè)實(shí)施例電路圖，其中該交流電源首先經(jīng)過全波整流器整流出一高壓直流電源后，再經(jīng)電容與電阻降壓，輸出一個(gè)低壓直流電源，供直流無刷風(fēng)扇使用。
由該新型專利案的設(shè)計(jì)可知，原本110V的交流電壓經(jīng)過轉(zhuǎn)換后為一低壓(12V或5V)直流電源，因此，在轉(zhuǎn)換的其間相對(duì)地耗費(fèi)掉約70％-80％的電壓。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的主要技術(shù)問題在于，克服現(xiàn)有的交流電機(jī)存在的缺陷，而提供一種交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，使電機(jī)能夠有效利用交流電源，而具有省電及高轉(zhuǎn)速的功效。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，包括一交直流轉(zhuǎn)換單元，為一整流濾波電路，其輸入端是直接連接至交流電源，以將交流電源整流為一高壓直流電源后輸出；一低壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧沁B接至該交直流轉(zhuǎn)換單元的輸出端，將高壓直流電源轉(zhuǎn)換為一穩(wěn)定低壓直流電源后輸出；一電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，是連接至該低壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧妮敵龆耍饕怯删叩碗妷汗ぷ麟娫刺匦缘尿?qū)動(dòng)集成電路、霍爾感知組件及二個(gè)晶體管組成；一高匝數(shù)電機(jī)線圈單元，是由兩高匝數(shù)線圈組成，各線圈的一端是連接至該交直流轉(zhuǎn)換單元的輸出端，以連接至高壓直流電源，而另一端則分別連接至電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的晶體管；一諧波消除單元，是設(shè)于該高匝數(shù)電機(jī)線圈單元的兩線圈之間，以消除因電感反電動(dòng)勢(shì)所帶來的諧波效應(yīng)。
前述的交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其中交直流轉(zhuǎn)換單元是由一全波整流器及一高壓電容器組成。
前述的交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其中諧波消除單元是包含一齊納二極管及兩二極管，其中各二極管是對(duì)向連接并串接于兩線圈之間，該齊納二極管的陽(yáng)極則連接至交直流轉(zhuǎn)換單元的輸出端，其陰極則連接至兩二極管的連接節(jié)點(diǎn)之間。
前述的交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其中交直流轉(zhuǎn)換單元與交流電源之間設(shè)有一電流過載保護(hù)單元。
前述的交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其中電流過載保護(hù)單元為一保險(xiǎn)絲。
前述的交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述電流過載保護(hù)單元為一低阻抗電阻器。
上述驅(qū)動(dòng)電路主要借由交直流轉(zhuǎn)換單元將交流電源轉(zhuǎn)換為高壓直流電源后，再將高壓直流電源直接提供給高匝數(shù)電機(jī)線圈及低壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧?，該低壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧獙⒏邏褐绷麟娹D(zhuǎn)換為穩(wěn)定低壓直流電源后，即能作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的工作電源。由上所述，本實(shí)用新型確實(shí)能夠提高電壓直流電源供給高匝數(shù)電機(jī)線圈，由于電機(jī)線圈為高匝數(shù)，故當(dāng)電機(jī)線圈連接至高壓直流電源時(shí)，能夠使得高匝數(shù)電機(jī)線圈通入較小的電流，進(jìn)而提高電機(jī)轉(zhuǎn)速，并且具有省電的功效(比現(xiàn)有交流電機(jī)節(jié)約40％的電量)，此外，亦能確保電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元取得穩(wěn)定的直流電源。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型的一電路方塊圖。
圖2是本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例的電路圖。
圖3是一現(xiàn)有交流電機(jī)的線圈與交流電源連接的示意圖。
圖4是臺(tái)灣公告第456673號(hào)「具交流電源驅(qū)動(dòng)的直流無刷風(fēng)扇」新型專利案的圖1。
圖5是臺(tái)灣公告第456673號(hào)「具交流電源驅(qū)動(dòng)的直流無刷風(fēng)扇」新型專利案的圖2。
圖中標(biāo)號(hào)說明10交直流轉(zhuǎn)換單元11低壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧?2電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元13高匝數(shù)電機(jī)線圈單元14諧波消除單元15電流過載保護(hù)單元20交流電機(jī)具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1所示，為本實(shí)用新型的一電路方塊圖，包括一交直流轉(zhuǎn)換單元10，為一整流濾波電路，其輸入端直接連接至交流電源，以將交流電源以整流為一高壓直流電源后輸出，該整流電路10是由一全波整流器D1及一高壓電容器C1組成，如圖2所示；一低壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧?1，是連接至該交直流轉(zhuǎn)換單元10的輸出端，將高壓直流電源轉(zhuǎn)換為一穩(wěn)定的低壓直流電源后輸出；一電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元12，是連接至該低壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧?1的輸出端，該電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元12主要由具低電壓工作電源特性的驅(qū)動(dòng)集成電路IC1及霍爾感知組件H1，以及二晶體管Q1、Q2組成；一高匝數(shù)電機(jī)線圈單元13，是由兩高匝數(shù)線圈L1、L2組成，各線圈L1、L2的一端是連接至該交直流轉(zhuǎn)換單元10的輸出端，以連接至高壓直流電源，而另一端則分別連接至電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元12的晶體管Q1、Q2；一諧波消除單元14，是設(shè)于該高匝數(shù)電機(jī)線圈單元13的兩線圈L1、L2之間，以消除因線圈匝數(shù)過高產(chǎn)生電感反電動(dòng)勢(shì)過強(qiáng)而形成電磁波干擾的諧波效應(yīng)。
為避免因整流器及高壓電容器組件及電機(jī)線圈產(chǎn)生過大電流而損壞驅(qū)動(dòng)電路，導(dǎo)致意外的情形發(fā)生，則可在交直流轉(zhuǎn)換單元10與交流電源之間串接一電流過載保護(hù)單元15，該電流過載保護(hù)單元15可為一保險(xiǎn)絲F1或是低阻抗電阻器(圖中未示)。
請(qǐng)?jiān)倥浜蠀㈤唸D2所示，為上述電路方塊圖的一較佳實(shí)施例的詳細(xì)電路圖，即，上述該低壓穩(wěn)壓電路11主要由一齊納二極管ZD1，該齊納二極管ZD1是通過電阻R1、R2連接至該交直流轉(zhuǎn)換單元10，由于齊納二極管ZD1超過一定逆向電壓即會(huì)崩潰而保持在一定壓降，故該電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元12會(huì)連接至該齊納二極管ZD1以取得穩(wěn)定且低壓直流電源。
上述諧波消除單元14主要由一齊納二極管ZD2及兩二極管D2、D3組成，其中各二極管D2、D3是對(duì)向連接并串接于兩線圈L1、L2之間，而該齊納二極管ZD2的陽(yáng)極則連接至交直流轉(zhuǎn)換單元10的輸出端，其陰極則連接至兩二極管D2、D3的連接節(jié)點(diǎn)之間。當(dāng)?shù)谝桓咴褦?shù)電機(jī)線圈L1由導(dǎo)通至不導(dǎo)通瞬間，其上會(huì)產(chǎn)生有一反電動(dòng)勢(shì)，待第一高匝數(shù)電機(jī)線圈L1不導(dǎo)通時(shí)，此一反電動(dòng)勢(shì)所產(chǎn)生的電流會(huì)流經(jīng)二極管D2及齊納二極管ZD2旁路掉。反之，當(dāng)?shù)诙咴褦?shù)電機(jī)線圈L2由導(dǎo)通至不導(dǎo)通瞬間所產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)，同樣會(huì)在第二高匝數(shù)電機(jī)線圈L2不導(dǎo)通時(shí)，讓電流流經(jīng)二極管D3及齊納二極管ZD2旁路掉，而不會(huì)輸入至電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元12內(nèi)，損壞電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元12，此外，該諧波消除單元14亦能防止電磁波的干擾，有效解決電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的噪音，并可避免干擾廣播或電視頻道的收訊效果。
由于高匝數(shù)電機(jī)線圈單元13的線圈L1、L2是直接連接至交直流轉(zhuǎn)換單元10的高壓直流輸出端，故當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元12的驅(qū)動(dòng)集成電路IC1依照霍爾感知組件H1輸入信號(hào)，而順序控制兩晶體管Q1、Q2交換導(dǎo)通時(shí)，各高匝數(shù)電機(jī)線圈L1、L2會(huì)因?yàn)檫B接至該高壓直流電源而電流增大，故各高匝數(shù)電機(jī)線圈可斟酌調(diào)整繞組的匝數(shù)，借由匝數(shù)的增加提高線圈阻抗，減低導(dǎo)通電流，達(dá)到省電及提高轉(zhuǎn)速的效果。
權(quán)利要求1.一種交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，包括一交直流轉(zhuǎn)換單元，為一整流濾波電路，其輸入端是直接連接至交流電源，以將交流電源整流為一高壓直流電源后輸出；一低壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧沁B接至該交直流轉(zhuǎn)換單元的輸出端，將高壓直流電源轉(zhuǎn)換為一穩(wěn)定低壓直流電源后輸出；一電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，是連接至該低壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧妮敵龆耍饕怯删叩碗妷汗ぷ麟娫刺匦缘尿?qū)動(dòng)集成電路、霍爾感知組件及二個(gè)晶體管組成；一高匝數(shù)電機(jī)線圈單元，是由兩高匝數(shù)線圈組成，各線圈的一端是連接至該交直流轉(zhuǎn)換單元的輸出端，以連接至高壓直流電源，而另一端則分別連接至電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的晶體管；一諧波消除單元，是設(shè)于該高匝數(shù)電機(jī)線圈單元的兩線圈之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述交直流轉(zhuǎn)換單元是由一全波整流器及一高壓電容器組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述諧波消除單元是包含一齊納二極管及兩二極管，其中各二極管是對(duì)向連接并串接于兩線圈之間，該齊納二極管的陽(yáng)極則連接至交直流轉(zhuǎn)換單元的輸出端，其陰極則連接至兩二極管的連接節(jié)點(diǎn)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述交直流轉(zhuǎn)換單元與交流電源之間設(shè)有一電流過載保護(hù)單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述電流過載保護(hù)單元為一保險(xiǎn)絲。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述電流過載保護(hù)單元為一低阻抗電阻器。
專利摘要一種交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其主要包含有一交直流轉(zhuǎn)換單元、一低壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧⒁浑姍C(jī)驅(qū)動(dòng)單元、一高匝數(shù)電機(jī)線圈單元及一諧波消除單元；其中該交直流轉(zhuǎn)換單元將交流電源轉(zhuǎn)換為高壓直流電源后，再將高壓直流電源直接提供給高匝數(shù)電機(jī)線圈及低壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧?，由低壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧敵鲆黄椒€(wěn)直流電源，作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的工作電源。本實(shí)用新型主要借由一高壓直流電源連接至高匝數(shù)的電機(jī)線圈，令電機(jī)線圈通入較小電流，提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
文檔編號(hào)H02M3/24GK2777848SQ200520002369
公開日2006年5月3日 申請(qǐng)日期2005年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月18日
發(fā)明者謝新茂 申請(qǐng)人:協(xié)禧電機(jī)股份有限公司