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      電流控制裝置以及方法

      文檔序號:7493859閱讀:226來源:國知局
      專利名稱:電流控制裝置以及方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及一種電流控制裝置,特別涉及一種控制電機電流的電 流控制裝置。
      背景技術(shù)
      電機廣泛地應(yīng)用于風扇或是各類型電子裝置之中。然而,若電機 的操作電流長時間過大時,則容易損毀。
      如圖1所示,風扇電機控制器11依據(jù)轉(zhuǎn)速控制信號111產(chǎn)生驅(qū)動 電流112~115。風扇電機12包含線圈121以及數(shù)個晶體管122 125, 各該驅(qū)動電流112 115分別輸入至各該晶體管122 125以控制該線圈 121的操作電流,輸入電壓V^電連接至該晶體管122、 123的源極, 該線圈121的一端電連接該晶體管122、 124,該線圈121的另一端電 連接該晶體管123、 125。該晶體管124、 125的射極電連接至電流取樣 器13,該電流取樣器13取樣該晶體管124、 125的射極電流大小,比 較器141將該電流取樣器13的取樣結(jié)果與參考電壓V^比較,當取樣 電流過大的時候,二個晶體管142、 143致能以調(diào)節(jié)該驅(qū)動電流114、 115,并減少該線圈121的操作電流。
      該線圈121的操作電流可經(jīng)由該晶體管142、 143控制而減少,從 而避免該操作電流過大而導(dǎo)致?lián)p毀。然而,該風扇電機控制器ll產(chǎn)生 的該驅(qū)動電流114、 115并沒有減少,當該晶體管142、 143停止作用 時,該線圈121的操作電流仍然會過大,所以導(dǎo)致該線圈121的操作 電流過大的主因仍然沒有消除。
      因此,本申請?zhí)岢鲆环N電流控制裝置,以期能夠控制驅(qū)動電機的 驅(qū)動電流,進而避免因驅(qū)動電流控制不當而導(dǎo)致電機的操作電流過大,以延長電機的使用壽命。

      發(fā)明內(nèi)容
      鑒于上述課題,本發(fā)明的目的是提出了一種可調(diào)節(jié)電機操作電流 的電流控制裝置。
      為了達到上述目的,依據(jù)本發(fā)明的電流控制裝置用于風扇電機, 并包括電流取樣模組、信號產(chǎn)生模組、電流檢測模組以及電流控制模 組。該電流取樣模組量測該風扇電機的操作電流以產(chǎn)生取樣電流信號, 其中該操作電流依據(jù)驅(qū)動信號而控制,該信號產(chǎn)生模組產(chǎn)生門檻電流 信號,該電流檢測模組接收該取樣電流信號與該門檻電流信號,并依 據(jù)該門檻電流信號檢測該取樣電流信號以產(chǎn)生電機保護信號,該電流 控制模組接收該電機保護信號,并依據(jù)該電機保護信號停止產(chǎn)生或減 低該驅(qū)動信號。
      另外,本發(fā)明也提出了一種電流控制裝置。該電流控制裝置接收 風扇電機模組的取樣電流信號,并包括信號產(chǎn)生模組、電流檢測模組 以及電流控制模組,該信號產(chǎn)生模組產(chǎn)生門檻電流信號,該電流檢測 模組接收該取樣電流信號與該門檻電流信號,并依據(jù)該門檻電流信號 檢測該取樣電流信號以產(chǎn)生電機保護信號,該電流控制模組接收該電 機保護信號,并依據(jù)該電機保護信號停止產(chǎn)生或減低驅(qū)動信號,其中 該驅(qū)動信號控制該風扇電機模組動作。
      此外,本發(fā)明也提出了一種用于風扇電機的電流控制方法。該電 流控制方法包含電流取樣步驟、信號產(chǎn)生步驟、電流檢測步驟以及電 流控制歩驟。該電流取樣步驟量測該風扇電機的操作電流以產(chǎn)生取樣 電流信號,其中該操作電流依據(jù)驅(qū)動信號而控制,該信號產(chǎn)生歩驟產(chǎn) 生門檻電流信號,該電流檢測步驟依據(jù)該門檻電流信號檢測該取樣電 流信號以產(chǎn)生電機保護信號,該電流控制步驟依據(jù)該電機保護信號停 止產(chǎn)生或減低該驅(qū)動信號。
      綜上所述,本發(fā)明的電流控制裝置及方法依據(jù)該門檻電流信號檢 測該取樣電流信號以產(chǎn)生電機保護信號,并依據(jù)該電機保護信號停止 產(chǎn)生或減低該風扇電機的該驅(qū)動信號,進而減少電機操作電流處于過 大狀態(tài)的情形,以延長電機的操作壽命。


      圖1示出了常規(guī)風扇電機的電流控制器的區(qū)塊圖2示出了本發(fā)明優(yōu)選實施例的電流控制裝置的區(qū)塊圖3示出了本發(fā)明優(yōu)選實施例的電流控制裝置中該電流檢測模組包含
      比較器的區(qū)塊圖4示出了本發(fā)明優(yōu)選實施例的電流控制裝置中該時間控制模組包含 延遲器的區(qū)塊圖5示出了本發(fā)明優(yōu)選實施例的電流控制裝置中該時間控制模組包含 二個電阻器的區(qū)塊圖6示出了本發(fā)明優(yōu)選實施例的電流控制裝置包含電壓取樣模組的區(qū) 塊圖7示出了本發(fā)明優(yōu)選實施例的電流控制裝置;以及 圖8示出了本發(fā)明優(yōu)選實施例的電流控制方法的流程圖。
      組件符號說明
      11:風扇電機控制器111:轉(zhuǎn)速控制信號
      112'、115:驅(qū)動電流12:風扇電機
      121:線圈122' 125、 142、 143:晶
      13:電流取樣器141:比較器
      v cc.輸入電壓vref:參考電壓
      2:電流控制裝置21:電流取樣模組
      22、41:信號產(chǎn)生模組221:第一電阻器
      222:第二電阻器23、42:電流檢測模組
      231比較器24、43:電流控制模組
      25:時間控制模組251:延遲器
      252:邏輯閘26:時間控制模組
      261 262:電阻器263:二極管
      264:電容器27:電壓取樣模組
      3:風扇電機4:電流控制裝置
      5:風扇電機模組^21、S22、 S41:門檻電流信號
      S24、 S43:驅(qū)動信號 S26:取樣電壓信號
      s31:操作電流
      EN:致能腳位
      s23、 s42:電機保護信號 s25:延遲信號
      S27:門檻電壓信號 S32:操作電壓
      V:電源
      Stepl Step4:電流控制方法的步驟
      具體實施例方式
      以下將參照相關(guān)附圖,說明本發(fā)明優(yōu)選實施例的電流控制裝置及 方法。
      如圖2所示,本發(fā)明優(yōu)選實施例的電流控制裝置2用于風扇電機3 。 該電流控制裝置2包括電流取樣模組21 、信號產(chǎn)生模組22、電流檢測 模組23以及電流控制模組24。
      該電流取樣模組21量測該風扇電機3的操作電流S31以產(chǎn)生取樣
      電流信號S^,其中該操作電流S^依據(jù)驅(qū)動信號S24而控制,該信號產(chǎn)
      生模組22產(chǎn)生門檻電流信號S22,該電流檢測模組23接收該取樣電流
      信號S21與該門檻電流信號S22,并依據(jù)該門檻電流信號S22檢測該取樣
      電流信號S21以產(chǎn)生電機保護信號S23,該電流控制模組24接收該電機 保護信號S23,并依據(jù)該電機保護信號S23停止產(chǎn)生或減低該驅(qū)動信號 S24,進而降低該操作電流S^。
      該門檻電流信號S22被設(shè)定為該操作電流S31的電流上限,該電流
      檢測模組23通過比較該取樣電流信號S21與該門檻電流信號S22以判斷
      該風扇電機3的操作電流S31是否超出該門檻電流信號S22所設(shè)定的電
      流大小,若該操作電流Sa大于該門檻電流信號822所設(shè)定的電流上限 時,該電流檢測模組23產(chǎn)生該電機保護信號S23以促使該電流控制模 組24停止產(chǎn)生或減低該驅(qū)動信號S24,進而減少該操作電流S31。
      另外,在本實施例中,該電流控制模組24可為控制器,該電流控 制模組24可由該電機保護信號S23所中斷以執(zhí)行電流控制程序,該電 流控制程序停止產(chǎn)生或減低該驅(qū)動信號。此外,該電流檢測模組23以 及該電流控制模組24也可整合于同一控制器中。
      如圖3所示,該信號產(chǎn)生模組22包含第一電阻器221以及第二電阻器222。該第一電阻器221 —端接地,另一端與該第二電阻器222 的一端串聯(lián),該第二電阻器222的另一端接收電源V以產(chǎn)生該門檻電 流信號S22。
      該電流檢測模組23包含比較器231。該比較器231接收該取樣電 流信號S21與該門檻電流信號S22,并依據(jù)該門檻電流信號S^與該取樣 電流信號S"產(chǎn)生該電機保護信號S23,其中該比較器231為放大器。
      如圖4與圖5所示,在本實施例中,該電流控制模組24可為控制 器。該電機保護信號輸入至該控制器24的致能腳位EN,由此,該控 制器24依據(jù)該電機保護信號S23而致能(enable)。所以,當該操作電流
      S3,不大于該門檻電流信號S22所設(shè)定的電流上限時,該電機保護信號
      S23被設(shè)定為高準位以致能該電流控制模組24,若該操作電流S^大于 該門檻電流信號S22所對應(yīng)或設(shè)定的電流上限時,該電流控制模組24 被關(guān)閉(disable)因而停止產(chǎn)生該驅(qū)動信號S24。
      為了有效地停止產(chǎn)生該驅(qū)動信號S24進而降低該操作電流S31,該
      電流控制裝置2可包含時間控制模組。該時間控制模組控制該電流控 制模組24的關(guān)閉時間以控制該電流控制模組24停止產(chǎn)生該驅(qū)動信號 S24的期間。在此期間,研發(fā)人員或使用者可尋找或排除造成操作電流 S^過大的因子。
      如圖4所示,該電流控制裝置2可包含時間控制模組25,該時間 控制模組25包含延遲器251與邏輯閘252。該延遲器251與該電流檢 測模組23電連接以接收該電機保護信號823并產(chǎn)生延遲信號S25,該邏 輯閘252與該電流檢測模組23及該延遲器251電連接以接收該電機保
      護信號S23與該延遲信號S25,且依據(jù)該延遲信號S25控制輸入至該電流
      控制模組24的該電機保護信號S23的致能或關(guān)閉的有效時間。該延遲 器251可為充放電電路或正反器,如D型正反器(D-Filp-Flop)、或 RS型正反器(RS-Flip-Flop),該邏輯閘252可為或非門(NORgate)。 因此,通過該延遲器251可延長該延遲信號S25的致能期間,并通過該 邏輯閘252以將該延遲信號S25進而延長關(guān)閉該電流控制模組24的期 間。
      如圖5所示,該時間控制模組26包含二個電阻器261、 262, 二極 管263與電容器264。該二極管263的一端與該電阻器261串聯(lián),該電容器264與該電阻器262并聯(lián),該二極管263的另一端電連接該電容 器264與該電阻器262。該電阻器261、 262與該電容器264可適當?shù)?設(shè)計以延長或減低響應(yīng)該該電機保護信號S23的時間,進而控制該電流 控制模組24致能或關(guān)閉的期間。
      如圖6所示,該電流控制裝置2還包含電壓取樣模組27。該電壓 取樣模組27量測該風扇電機3的操作電壓S32以產(chǎn)生取樣電壓信號S26。 該信號產(chǎn)生模組22產(chǎn)生門檻電壓信號S27,該電流檢測模組23接收該
      取樣電流信號Sn、該門檻電流信號S22、該取樣電壓信號S26與該門檻
      電壓信號Sw,并依據(jù)該取樣電流信號S^、該門檻電流信號Sa、該取 樣電壓信號S26與該門檻電壓信號S"產(chǎn)生該電機保護信號S23。
      該門檻電壓信號S27被設(shè)定為該風扇電機3的操作電壓的電壓上 限。因此,該電流檢測模組23還可比較該取樣電壓信號S26與該門檻 電壓信號S27以判斷該風扇電機3的操作電壓是否超出該門檻電壓信號
      S27所設(shè)定的電壓上限。若該操作電壓大于該門檻電壓信號Sw所設(shè)定
      的電壓上限時,該電流檢測模組23產(chǎn)生該電機保護信號S23以促使該 該電流控制模組24停止產(chǎn)生或減低該驅(qū)動信號S24。
      另外,如圖7所示,本發(fā)明優(yōu)選實施例的電流控制裝置4接收風 扇電機模組5的取樣電流信號S51,其中該取樣電流信號S^取樣該風 扇電機模組5的操作電流而產(chǎn)生。該電流控制裝置4包含信號產(chǎn)生模 組41、電流檢測模組42以及電流控制模組43。該信號產(chǎn)生模組41產(chǎn) 生門檻電流信號S41,該電流檢測模組42接收該取樣電流信號S51與該 門檻電流信號S41,并依據(jù)該門檻電流信號S41檢測該取樣電流信號S51 以產(chǎn)生電機保護信號S42,該電流控制模組43接收該電機保護信號S42, 并依據(jù)該電機保護信號S42停止產(chǎn)生或減低驅(qū)動信號S43,其中該驅(qū)動 信號S43控制該風扇電機模組5動作。
      當該取樣電流信號Sw大于該門檻電流信號S^所對應(yīng)的電流時, 該電流控制模組43被關(guān)閉以停止產(chǎn)生該驅(qū)動信號S43。
      另外,該電流控制模組43由該電機保護信號842所中斷以執(zhí)行電
      流控制程序。該電流控制程序停止產(chǎn)生或減低該驅(qū)動信號S43,并可控 制該驅(qū)動信號S43停止或減低的持續(xù)時間,使用者或開發(fā)者可設(shè)定該持
      續(xù)時間的長短,以有效地降低該風扇電機模組5的操作電流進而保護該風扇電機模組5。
      由于本實施例的風扇電機模組5可對應(yīng)于上述圖2至圖6實施例 中的該風扇電機3以及該電流取樣模組21,且本實施例的該信號產(chǎn)生 模組41、該電流檢測模組42以及該電流控制模組43皆可分別對應(yīng)于 前述實施例的該信號產(chǎn)生模組22、該電流檢測模組23以及該電流控制 模組24。對應(yīng)的組件具有相同的功能以及處理方式,故此不再贅述本 實施例的該電流控制裝置4。
      如圖8所示,本發(fā)明的電流控制方法包含步驟Stepl至步驟Step4。
      步驟Stepl量測該風扇電機的操作電流以產(chǎn)生取樣電流信號,其中 該操作電流依據(jù)驅(qū)動信號而控制。
      步驟Step2產(chǎn)生門檻電流信號。
      步驟Step3依據(jù)該門檻電流信號檢測該取樣電流信號以產(chǎn)生電機 保護信號。
      步驟Step4依據(jù)該電機保護信號停止產(chǎn)生或減低該驅(qū)動信號。
      由于本實施例的電流控制方法可應(yīng)用于前述圖2至圖6的實施例 中的電流控制裝置,且本實施例的電流控制方法已于前述電流控制裝 置的實施例中討論過,故此不再贅述。
      綜上所述,依據(jù)本發(fā)明的電流控制裝置及方法依據(jù)該門檻電流信 號檢測該取樣電流信號以產(chǎn)生電機保護信號,并依據(jù)該電機保護信號 停止產(chǎn)生或減低該風扇電機的該驅(qū)動信號,進而減少電機的操作電流 處于過大狀態(tài),以延長電機的操作壽命。
      以上所述僅為舉例性,而非為限制性。任何未脫離本發(fā)明的精神 與范圍,而對其進行等效修改或變更,均應(yīng)包含于權(quán)利要求中。
      權(quán)利要求
      1、一種電流控制裝置,接收風扇電機的取樣電流信號,包含信號產(chǎn)生模組,產(chǎn)生門檻電流信號;電流檢測模組,接收該取樣電流信號與該門檻電流信號,并依據(jù)該門檻電流信號檢測該取樣電流信號,當該取樣電流信號大于該門檻電流信號所對應(yīng)的電流時,產(chǎn)生電機保護信號;以及電流控制模組,當接收該電機保護信號而被關(guān)閉,并停止產(chǎn)生驅(qū)動信號或減低該驅(qū)動信號,該驅(qū)動信號控制該風扇電機動作。
      2、 一種電流控制裝置,用于風扇電機,其包含電流取樣模組,量測該風扇電機的操作電流以產(chǎn)生取樣電流信號,其中該操作電流依據(jù)驅(qū)動信號而控制; 信號產(chǎn)生模組,產(chǎn)生門檻電流信號;電流檢測模組,接收該取樣電流信號與該門檻電流信號,并依據(jù) 該門檻電流信號檢測該取樣電流信號,以產(chǎn)生電機保護信號;以及電流控制模組,當接收該電機保護信號后而被關(guān)閉,并停止產(chǎn)生 驅(qū)動信號或減低該驅(qū)動信號,該驅(qū)動信號控制該風扇電機動作。
      3、 如權(quán)利要求1或2所述的電流控制裝置,其中該電流檢測模組 與該電流控制模組整合于控制器。
      4、 如權(quán)利要求1或2所述的電流控制裝置,其中該電流控制模組 為控制器,并依據(jù)該電機保護信號而致能。
      5、 如權(quán)利要求4所述的電流控制裝置,其中該電機保護信號被設(shè) 定為高準位以致能該電流控制模組。
      6、 如權(quán)利要求2所述的電流控制裝置,其中當該取樣電流信號大 于該門檻電流信號所對應(yīng)的電流時,該電流控制模組被關(guān)閉以停止產(chǎn) 生該驅(qū)動信號。
      7、 如權(quán)利要求1或2所述的電流控制裝置,其中該電流控制模組 由該電機保護信號所中斷以執(zhí)行電流控制程序,該電流控制程序停止 產(chǎn)生或減低該驅(qū)動信號。
      8、 如權(quán)利要求7所述的電流控制裝置,其中該電流控制程序控制該驅(qū)動信號停止或減低的持續(xù)時間。
      9、 如權(quán)利要求1或2所述的電流控制裝置,還包含時間控制模組,電連接于該電流檢測模組與該電流控制模組之間, 以控制該電機保護信號致能時間。
      10、 如權(quán)利要求9所述的電流控制裝置,其中該時間控制模組包含延遲器,與該電流檢測模組電連接以接收該電機保護信號并產(chǎn)生延遲信號;以及邏輯閘,與該電流檢測模組及該延遲器電連接以接收該電機保護 信號與該延遲信號,且依據(jù)該延遲信號控制輸入至該電流控制模組的 該電機保護信號的致能時間。
      11、 如權(quán)利要求9所述的電流控制裝置,其中該時間控制模組包含第一電阻器,接收該電機保護信號; 二極管, 一端與該第一電阻器串聯(lián); 第二電阻器;以及電容器,與該第二電阻器并聯(lián),并與該二極管的另一端電連接, 以控制該電機保護信號的致能時間。
      12、 如權(quán)利要求1或2所述的電流控制裝置,還包含 電壓取樣模組,量測該風扇電機的操作電壓以產(chǎn)生取樣電壓信號。
      13、 如權(quán)利要求12所述的電流控制裝置,其中該信號產(chǎn)生模組產(chǎn)生門檻電壓信號,該電流檢測模組接收該取樣電流信號、該門檻電流 信號、該取樣電壓信號與該門檻電壓信號,并依據(jù)該電流檢測模組接 收該取樣電流信號、該門檻電流信號、該取樣電壓信號與該門檻電壓 信號以產(chǎn)生該電機保護信號。
      14、 如權(quán)利要求1或2所述的電流控制裝置,其中信號產(chǎn)生模組 包含第一電阻器, 一端接地;以及第二電阻器,其一端與該第一電阻器串聯(lián),另一端接收一電源以 產(chǎn)生該門檻電流信號。
      15、 如權(quán)利要求1或2所述的電流控制裝置,其中該電流檢測模 組包含比較器,其一輸入端接收該取樣電流信號,另一輸入端接收該門 檻電流信號,該比較器的輸出端依據(jù)該門檻電流信號與該取樣電流信 號產(chǎn)生該電機保護信號。
      16、 一種電流控制方法,用于風扇電機,包含 電流取樣步驟,接收風扇電機的取樣電流信號; 信號產(chǎn)生步驟,產(chǎn)生門檻電流信號;電流檢測步驟,當該操作電流大于該門檻電流信號所對應(yīng)的電流 時產(chǎn)生電機保護信號;以及電流控制步驟,接收該電機保護信號而關(guān)閉,以停止產(chǎn)生該驅(qū)動 信號或減低該驅(qū)動信號。
      17、 一種電流控制方法,用于風扇電機,包含 電流取樣步驟,量測該風扇電機的操作電流以產(chǎn)生取樣電流信號,其中該操作電流依據(jù)驅(qū)動信號而控制; 信號產(chǎn)生步驟,產(chǎn)生門檻電流信號;電流檢測步驟,當該操作電流大于該門檻電流信號所對應(yīng)的電流 時產(chǎn)生電機保護信號;以及電流控制步驟,接收該電機保護信號而關(guān)閉,以停止產(chǎn)生該驅(qū)動 信號或減低該驅(qū)動信號。
      18、 如權(quán)利要求16或17所述的電流控制方法,其中該電流檢測 步驟與該電流控制步驟執(zhí)行于控制器。
      19、 如權(quán)利要求16或17所述的電流控制方法,其中該電流控制 步驟執(zhí)行于電流控制模塊,并依據(jù)該電機保護信號而致能該電流控制 模塊,該電流控制模塊為控制器。
      20、 如權(quán)利要求19所述的電流控制方法,其中該電機保護信號被 設(shè)定為高準位以致能該電流控制模組。
      21、 如權(quán)利要求19所述的電流控制方法,其中該電流控制步驟執(zhí) 行于控制器,且該控制器由該電機保護信號所中斷以執(zhí)行電流控制程 序,該電流控制程序停止產(chǎn)生或減低該驅(qū)動信號。
      22、 如權(quán)利要求16或17所述的電流控制方法,還包含 時間控制步驟,控制該電機保護信號致能時間。
      23、 如權(quán)利要求16或17所述的電流控制方法,還包含 電壓取樣歩驟,量測該風扇電機的操作電壓以產(chǎn)生取樣電壓信號。
      24、 如權(quán)利要求23所述的電流控制方法,其中該信號產(chǎn)生步驟產(chǎn) 生門檻電壓信號,該電流檢測步驟依據(jù)該電流檢測模組所接收的該取 樣電流信號、該門檻電流信號、該取樣電壓信號與該門檻電壓信號以 產(chǎn)生該電機保護信號。
      全文摘要
      一種電流控制裝置用于風扇電機,該電流控制裝置包含電流取樣模組、信號產(chǎn)生模組、電流檢測模組以及電流控制模組。該電流取樣模組量測該風扇電機的操作電流以產(chǎn)生取樣電流信號,其中該操作電流依據(jù)驅(qū)動信號而控制,該信號產(chǎn)生模組產(chǎn)生門檻電流信號,該電流檢測模組接收該取樣電流信號與該門檻電流信號,并依據(jù)該門檻電流信號檢測該取樣電流信號以產(chǎn)生電機保護信號,該電流控制模組接收該電機保護信號,并依據(jù)該電機保護信號停止產(chǎn)生或減低該驅(qū)動信號。
      文檔編號H02P7/06GK101527535SQ20091012704
      公開日2009年9月9日 申請日期2005年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月14日
      發(fā)明者蔡明熹, 郭柏村, 馬文川, 黃文喜 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司
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