專利名稱：直流無刷風(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(shí)用新型涉及一種直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，特別是有關(guān)于利用電壓切換電路及電壓偵測電路變換風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，以便視供應(yīng)的電源電壓范圍及所需轉(zhuǎn)速決定直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速特性范圍。
參見

圖1、為習(xí)用單相直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)的驅(qū)動電路的電路圖。單相直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動電路包含一線圈繞組L1、一霍爾元件IC1、一驅(qū)動元件IC2及一電容C1。由該霍爾元件IC1偵測轉(zhuǎn)子的永久磁鐵的磁極變化形成微弱的霍爾電壓，將該霍爾電壓輸出至驅(qū)動元件IC2并加以放大，由輸出端01及02產(chǎn)生交替變化的方波信號，該信號對馬達(dá)線圈繞組驅(qū)動電路產(chǎn)生開關(guān)作動及交替改變電流方向，以便激磁驅(qū)動馬達(dá)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
參見圖2、為習(xí)用雙相直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)的驅(qū)動電路的電路圖。雙相直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)的驅(qū)動電路包含第一線圈繞組L1、第二線圈繞組L2、電容C1、霍爾驅(qū)動元件IC3、第一電阻R1、第二電阻R2及一晶體管Q1。該第一電阻R1、第二電阻R2及晶體管Q1組成轉(zhuǎn)速信號檢出電路。該霍爾驅(qū)動元件IC3偵測轉(zhuǎn)子的永久磁鐵的磁極變化形成微弱的霍爾電壓，將該霍爾電壓經(jīng)霍爾驅(qū)動元件內(nèi)部放大，由輸出端01及02產(chǎn)生交替變化的方波信號，該方波信號在第一線圈繞組L1及第二線圈繞組L2產(chǎn)生開關(guān)作動及交替改變電流方向，以便線圈繞組激磁驅(qū)動馬達(dá)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
廠商在設(shè)計風(fēng)扇控制電路時，通常利用兩個不同電源電壓控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。例如利用12V供給風(fēng)扇電源電壓，控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速在3000rpm；再利用6V控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速在1500rpm。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的不同是因系統(tǒng)不同的散熱目的及噪音量。
參見圖3、為習(xí)用直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速與電源電壓變化特性的示意圖。在兩個特定高、低電壓之間，例如12V至6V，直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速與電源電壓變化特性屬非線性，當(dāng)系統(tǒng)輸入電源電壓12V時，馬達(dá)的定子架構(gòu)設(shè)定轉(zhuǎn)速3000rpm；若系統(tǒng)改變輸入低電源電壓6V時，依轉(zhuǎn)速與電壓特性曲線轉(zhuǎn)速降至2000rpm，因此風(fēng)扇馬達(dá)無法確實(shí)降低至1500rpm的低轉(zhuǎn)速，也無法符合系統(tǒng)所需求的轉(zhuǎn)速。
習(xí)用風(fēng)扇馬達(dá)受到定子架構(gòu)及非線性繞阻特性的限制，其轉(zhuǎn)速變化范圍無法確實(shí)彈性調(diào)整以適應(yīng)系統(tǒng)的需求。為了改善風(fēng)扇馬達(dá)所受的限制，必須重新開發(fā)設(shè)計符合需求轉(zhuǎn)速的馬達(dá)架構(gòu)，如此則增加開發(fā)設(shè)計成本。
本實(shí)用新型次要目的是提供一種直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)連控制電路，其利用一電壓切換電路決定低轉(zhuǎn)速特性范圍，使本實(shí)用新型具有彈性調(diào)整低轉(zhuǎn)速的功效。
本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，其特征是該轉(zhuǎn)速控制電路包含一電壓切換電路及一電壓偵測電路，該電壓切換電路與直流電源相連，控制電源輸出至馬達(dá)驅(qū)動電路的高、低驅(qū)動電壓；該電壓偵測電路依高、低輸入電源電壓控制該電壓切換電路的切換輸出的高、低驅(qū)動電壓至驅(qū)動電路。其中該轉(zhuǎn)速控制電路與單相直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動電路相連。
該轉(zhuǎn)速控制電路包含第一晶體管Q2、第一電阻R3、一準(zhǔn)位電阻R4組成電壓切換電路，該轉(zhuǎn)速控制電路另包含第二晶體管Q3、第二電阻R5、第三電阻R6組成一電壓偵測電路；當(dāng)?shù)诙w管Q3導(dǎo)通時，該第一晶體管Q2導(dǎo)通，電源經(jīng)該第一晶體管Q2輸出高驅(qū)動電壓至馬達(dá)驅(qū)動電路，馬達(dá)處于高轉(zhuǎn)速狀態(tài)；當(dāng)該第二晶體管Q3截止時，該第一晶體管Q2截止，電源經(jīng)該準(zhǔn)位電阻R4降壓后輸出低驅(qū)動電壓至馬達(dá)驅(qū)動電路，馬達(dá)處于低轉(zhuǎn)速狀態(tài)。
該第二電阻R5及第三電阻R6組成分壓電路，當(dāng)電源電壓升高至預(yù)定準(zhǔn)位時，藉導(dǎo)通該第二晶體管Q3切換該第一晶體管Q2導(dǎo)通；當(dāng)電源電壓降至預(yù)定準(zhǔn)位時，藉截止該第二晶體管Q3切換該第一晶體管Q2截止。
該轉(zhuǎn)速控制電路與雙相直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動電路相連。
該轉(zhuǎn)速控制電路包含一晶體管Q2及一準(zhǔn)位電阻R4作為電壓切換電路，該轉(zhuǎn)速控制電路另包含第二電阻R5及第三電阻R6組成電壓偵測電路；當(dāng)該晶體管Q2截止時，該驅(qū)動電路的霍爾驅(qū)動元件經(jīng)該準(zhǔn)位電阻R4降壓后接地，該馬達(dá)處于低轉(zhuǎn)速狀態(tài)，當(dāng)該晶體管Q2導(dǎo)通時，該霍爾驅(qū)動元件經(jīng)該晶體管Q2的集極及射極后接地，該馬達(dá)處于高轉(zhuǎn)速狀態(tài)。
該第二電阻R5及第三電阻R6組成分壓電路，當(dāng)電源電壓升高至預(yù)定準(zhǔn)位時，該分壓電路導(dǎo)通該晶體管Q2，使該霍爾驅(qū)動元件經(jīng)該晶體管Q2形成接地；當(dāng)電源電壓降至預(yù)定準(zhǔn)位時，該分壓電路截止該晶體管Q2，使該霍爾驅(qū)動元件經(jīng)該準(zhǔn)位電阻壓降后形成接地。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是該直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，在馬達(dá)驅(qū)動電路的基礎(chǔ)上連接一轉(zhuǎn)速控制電路，該轉(zhuǎn)速控制電路包含一電壓切換電路及一電壓偵測電路；當(dāng)該電壓偵測電路偵測輸入電源電壓為一高壓電時，則電壓切換電路直接輸出高驅(qū)動電壓至該馬達(dá)驅(qū)動電路，使馬達(dá)轉(zhuǎn)速處于高速狀態(tài)；當(dāng)該電壓偵測電路偵測輸入的電源電壓為一低電壓時，則輸入的電源經(jīng)電壓切換電路切換輸出一低驅(qū)動電壓至該馬達(dá)驅(qū)動電路，使馬達(dá)轉(zhuǎn)速處于低速狀態(tài)，因此具有轉(zhuǎn)變不同馬達(dá)轉(zhuǎn)速的功效，及可利用一電壓切換電路決定低轉(zhuǎn)速特性范圍，使本實(shí)用新型具有彈性調(diào)整低轉(zhuǎn)速的功效。
圖2、為習(xí)用雙相直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動電路的電路圖。
圖3、為習(xí)用直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速與電源電壓變化特性的示意圖。
圖4、為本實(shí)用新型轉(zhuǎn)速控制電路的架構(gòu)方塊圖。
圖5、為本實(shí)用新型直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路的轉(zhuǎn)速與電源電壓變化特性的示意圖。
圖6、為本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的單相直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路的電路圖。
圖7、為本實(shí)用新型第二較佳實(shí)施例的雙相直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制驅(qū)動電路的電路圖。
該轉(zhuǎn)速控制電路10包含一電壓切換電路11及一電壓偵測電路12，該電壓切換電路11用以控制電源輸出至馬達(dá)驅(qū)動電路1的高、低驅(qū)動電壓，該電壓偵測電路12則依高、低輸入電源電壓用以控制作動該電壓切換電路11的切換輸出高、低驅(qū)動電壓至驅(qū)動電路1。
圖5、為本實(shí)用新型直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速與電源電壓變化特性的示意圖。
參見圖4、5所示，當(dāng)系統(tǒng)輸入高電源電壓12V時，輸出至馬達(dá)驅(qū)動電路1為高電壓12V，使馬達(dá)處于轉(zhuǎn)速為3000rpm的高轉(zhuǎn)速狀態(tài)；若系統(tǒng)降低輸入低電源電壓X時，則經(jīng)電壓切換電路11直接切換輸出低電壓6V至馬達(dá)驅(qū)動電路1，使馬達(dá)轉(zhuǎn)速降至1500rPm。
參見圖6，為本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路應(yīng)用于單相直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)的電路圖。該第一較佳實(shí)施例的單相直流馬達(dá)驅(qū)動元件相對應(yīng)設(shè)置于習(xí)用單相直流馬達(dá)驅(qū)動元件，因而在元件相同部分采用相同圖號標(biāo)示，易于了解本實(shí)用新型較佳實(shí)施例與習(xí)用之間差異。
第一較佳實(shí)施例的部分技術(shù)內(nèi)容已揭示于圖1的習(xí)用馬達(dá)驅(qū)動電路說明內(nèi)容，于此并入?yún)⒖?，不予詳?xì)贅述。
參見圖6所示，第一較佳實(shí)施例在單相直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動電路1的基礎(chǔ)上又連接一轉(zhuǎn)速控制電路10，該轉(zhuǎn)速控制電路10包含一晶體管Q2、一電阻R3、一電阻R4組成一電壓切換電路11，該電阻R4屬一準(zhǔn)位電阻〔RX〕。當(dāng)該晶體管Q2截止時，電源VCC經(jīng)電阻R4降壓后輸出至風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動電路1。
該轉(zhuǎn)速控制電路10另包含一晶體管Q3、一電阻R5、一電阻R6組成一電壓偵測電路12。當(dāng)該晶體管Q3導(dǎo)通時，該晶體管Q2的基極偏壓電流由電源VCC經(jīng)電阻R3至該晶體管Q3的集極及射極形成順向偏壓電流，使該晶體管Q2導(dǎo)通，因此電源VCC經(jīng)該晶體管Q2的射極及集極輸出高驅(qū)動電壓至驅(qū)動電路1，此時，高驅(qū)動電壓輸入至該驅(qū)動電路1使馬達(dá)處于高轉(zhuǎn)速狀態(tài)(如圖5所示)。當(dāng)該晶體管Q3截止時，該晶體管Q3的集極電位升高，使該晶體管Q2之偏壓電流呈現(xiàn)截止?fàn)顟B(tài)，導(dǎo)致在射極及集極之間斷路，電源Vcc經(jīng)電阻R4降壓后輸出低驅(qū)動電壓至驅(qū)動電路1，使馬達(dá)處于低轉(zhuǎn)速狀態(tài)(如圖5所示)該電阻R5及R6組成分壓電路，當(dāng)電源VCC電壓升高至X準(zhǔn)位時，該分壓電路達(dá)晶體管Q3順向?qū)ǖ臏?zhǔn)位〔0.6V至0.7V〕，藉控制該晶體管Q3導(dǎo)通切換該晶體管Q2的導(dǎo)通；反之，當(dāng)電源Vcc電壓降至X準(zhǔn)位時，該分壓電路低于晶體管Q3順向?qū)ǖ臏?zhǔn)位，藉控制該晶體管Q3截止切換該晶體管Q2的截止。
參見圖7、為本實(shí)用新型第二較佳實(shí)施例的雙相直流馬達(dá)驅(qū)動電路一部分相對應(yīng)設(shè)置于習(xí)用雙相直流馬達(dá)驅(qū)動電路，因而在元件相同部分采用相同圖號標(biāo)示，以易于了解本實(shí)用新型較佳實(shí)施例與習(xí)用之間差異。第二較佳實(shí)施例的部分技術(shù)內(nèi)容已揭示于圖2的習(xí)用說明內(nèi)容，于此并入?yún)⒖?，不予詳?xì)贅述。
在雙相直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動電路1的基礎(chǔ)上又連接一轉(zhuǎn)速控制電路10，該轉(zhuǎn)速控制電路10包含一晶體管Q2及一電阻R4作為一電壓切換電路11，該電阻R4屬一準(zhǔn)位電阻[RX]，當(dāng)該晶體管Q2截止時，該霍爾驅(qū)動元件IC3經(jīng)電阻R4降壓后接地，該驅(qū)動電路1使風(fēng)扇馬達(dá)處于低轉(zhuǎn)速狀態(tài)(如圖5所示)。當(dāng)該晶體管Q2導(dǎo)通時，該霍爾驅(qū)動元件IC3經(jīng)該晶體管Q2的集極及射極后接地，該驅(qū)動電路1使馬達(dá)處于高轉(zhuǎn)速狀態(tài)(如圖5所示)。
該轉(zhuǎn)速控制電路10另包含一電阻R5、一電阻R6組成一電壓偵測電路12。該電阻R5及R6組成分壓電路，當(dāng)電源VCC電壓升高至某一準(zhǔn)位時，該分壓電路導(dǎo)通該晶體管Q2，使霍爾驅(qū)動元件IC3經(jīng)該晶體管Q2形成接地；反之，當(dāng)電源VCC電壓降至某一準(zhǔn)位時，該分壓電路截止晶體管Q2，使霍爾驅(qū)動元件IC3經(jīng)該電阻R4壓降后形成接地。
權(quán)利要求1.一種直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，其特征是該轉(zhuǎn)速控制電路包含一電壓切換電路及一電壓偵測電路，該電壓切換電路與直流電源相連，控制電源輸出至馬達(dá)驅(qū)動電路的高、低驅(qū)動電壓；該電壓偵測電路依高、低輸入電源電壓控制該電壓切換電路的切換輸出的高、低驅(qū)動電壓至驅(qū)動電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，其特征是該轉(zhuǎn)速控制電路與單相直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動電路相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，其特征是該轉(zhuǎn)速控制電路包含第一晶體管Q2、第一電阻R3、一準(zhǔn)位電阻R4組成電壓切換電路，該轉(zhuǎn)速控制電路另包含第二晶體管Q3、第二電阻R5、第三電阻R6組成一電壓偵測電路；當(dāng)?shù)诙w管Q3導(dǎo)通時，該第一晶體管Q2導(dǎo)通，電源經(jīng)該第一晶體管Q2輸出高驅(qū)動電壓至馬達(dá)驅(qū)動電路，馬達(dá)處于高轉(zhuǎn)速狀態(tài)；當(dāng)該第二晶體管Q3截止時，該第一晶體管Q2截止，電源經(jīng)該準(zhǔn)位電阻R4降壓后輸出低驅(qū)動電壓至馬達(dá)驅(qū)動電路，馬達(dá)處于低轉(zhuǎn)速狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，其特征是該第二電阻R5及第三電阻R6組成分壓電路，當(dāng)電源電壓升高至預(yù)定準(zhǔn)位時，藉導(dǎo)通該第二晶體管Q3切換該第一晶體管Q2導(dǎo)通；當(dāng)電源電壓降至預(yù)定準(zhǔn)位時，藉截止該第二晶體管Q3切換該第一晶體管Q2截止。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，其特征是該轉(zhuǎn)速控制電路與雙相直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動電路相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，其特征是該轉(zhuǎn)速控制電路包含一晶體管Q2及一準(zhǔn)位電阻R4作為電壓切換電路，該轉(zhuǎn)速控制電路另包含第二電阻R5及第三電阻R6組成電壓偵測電路；當(dāng)該晶體管Q2截止時，該驅(qū)動電路的霍爾驅(qū)動元件經(jīng)該準(zhǔn)位電阻R4降壓后接地，該馬達(dá)處于低轉(zhuǎn)速狀態(tài)，當(dāng)該晶體管Q2導(dǎo)通時，該霍爾驅(qū)動元件經(jīng)該晶體管Q2的集極及射極后接地，該馬達(dá)處于高轉(zhuǎn)速狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，其特征是該第二電阻R5及第三電阻R6組成分壓電路，當(dāng)電源電壓升高至預(yù)定準(zhǔn)位時，該分壓電路導(dǎo)通該晶體管Q2，使該霍爾驅(qū)動元件經(jīng)該晶體管Q2形成接地；當(dāng)電源電壓降至預(yù)定準(zhǔn)位時，該分壓電路截止該晶體管Q2，使該霍爾驅(qū)動元件經(jīng)該準(zhǔn)位電阻壓降后形成接地。
專利摘要一種直流無刷風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制電路，其特征是該轉(zhuǎn)速控制電路包含一電壓切換電路及一電壓偵測電路，該電壓切換電路與直流電源相連，控制電源輸出至馬達(dá)驅(qū)動電路的高、低驅(qū)動電壓；該電壓偵測電路依高、低輸入電源電壓控制該電壓切換電路的切換輸出的高、低驅(qū)動電壓至驅(qū)動電路。即可使風(fēng)扇馬達(dá)可依輸入不同的電源電壓做不同的轉(zhuǎn)速變換。
文檔編號H02P6/14GK2533611SQ02230310
公開日2003年1月29日 申請日期2002年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月29日
發(fā)明者洪銀樹, 呂英雅 申請人:建準(zhǔn)電機(jī)工業(yè)股份有限公司