CN101169665A

CN101169665A - 风扇系统及马达的驱动控制装置

Info

Publication number: CN101169665A
Application number: CNA2006101366449A
Authority: CN
Inventors: 吴嘉煌; 吴彦宏; 卓义杰; 黄跃龙; 黄文喜
Original assignee: Delta Optoelectronics Inc
Current assignee: Delta Electronics Inc; Delta Optoelectronics Inc
Priority date: 2006-10-27
Filing date: 2006-10-27
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2026-10-27
Also published as: CN101169665B

Abstract

本发明提供一种马达的驱动控制装置，包括一温度感测回路、一比较回路、一转速控制回路以及一驱动回路。该温度感测回路感测一环境温度以产生一感测信号；该比较回路与该温度感测回路电性连接，并比较该感测信号及一参考电压信号以输出一比较信号；该转速控制回路与该比较回路电性连接，并具有一第一转态临界值与一第二转态临界值，该转速控制回路将该比较信号与该第一转态临界值及该第二转态临界值比较后，以产生一转速控制信号；该驱动回路与该转速控制回路电性连接，并依据该转速控制信号产生一驱动信号以驱动该马达。

Description

风扇系统及马达的驱动控制装置

技术领域

本发明涉及一种驱动控制装置，特别涉及一种风扇系统及马达的驱动控制装置。

背景技术

由于电子装置的数据处理量增加以及处理速度的提升，再辅以集成化过程的普及，使得电子装置可容纳更多的电子组件，因而使电子装置的散热日益重要。目前电子装置中主要的散热方式是将风扇设置于电子装置中，藉由温度的变化以增加空气对流的方式来抑制电子装置中温度的升高，以达到散热的效果。

温控风扇利用感测组件来感测环境温度，并依据所感测的温度来调整风扇的转速，其中，感测组件可为热敏电阻器，即指对温度变化敏感，且随着温度变化而改变电阻值的电阻器，热敏电阻器依据温度与电阻值的关连性可分为正温度系数(positive temperature coefficient，PTC)与负温度系数(negativetemperature coefficient，NTC)二种，正温度系数热敏电阻器为当温度升高时，其电阻值也跟着增加，而负温度系数热敏电阻器则为温度升高时，其电阻值则下降；而热敏电阻器现今已广泛应用在电子装置中的感测组件，以利后级电路的控制及补偿。

请参照图1A及图1B所示，其中，图1A为习知风扇系统1的方块示意图，图1B为图1A中该风扇系统1的电路示意图。该风扇系统1包括一温度感测回路11、一驱动回路12及一风扇13。该温度感测电路11感测环境温度以产生一感测信号S11，该驱动回路12接收该感测信号S11并将其转换为一驱动信号S12，以驱动该风扇13转动。

其中，该温度感测回路11具有一电阻器R及一热敏电阻器RT，其中该电阻器R与该热敏电阻器RT串联以将工作电压V_CC进行分压。该热敏电阻器RT依据环境温度的变化而产生一电阻值，该电阻值的变化会造成该热敏电阻器RT与该电阻器R间节点的电压值V₁产生变化以输出该感测温测信号S11。该驱动模块12为芯片或微处理器，其接收该温度感测信号S11并将该温度感测信号S11转换为该驱动信号S12以驱动该风扇13中的马达131转动。

承上所述，习知风扇系统1中的该驱动回路12在接收该温度感测信号S11之后，须将该温度感测信号S11转换为一高电压值或一高电流值的该驱动信号S12输出，据以驱动该风扇13转动。

为了能够实时因应温度的改变而调整该驱动信号S12，目前该驱动回路12中的芯片通常为多功能且单价较高的芯片。然而，过于昂贵的芯片亦会提高整个系统的成本支出，而限制了其应用领域。因此，如何提供一种能够降低驱动控制装置的成本，以增加其应用范围实属当前重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种能够降低成本以增加其适应领域，并依据环境温度变化而具有二段转速的风扇系统及马达驱动控制装置。

因此，为达上述目的，依据本发明的一种马达的驱动控制装置包括一温度感测回路、一比较回路、一转速控制回路及一驱动回路。该温度感测回路感测一环境温度以产生一感测信号；该比较回路与该温度感测回路电性连接，并比较该感测信号及一参考电压信号以输出一比较信号；该转速控制回路与该比较回路电性连接，并具有一第一转态临界值与一第二转态临界值，且该转速控制回路将该比较信号与该第一转态临界值及该第二转态临界值比较后，以产生一转速控制信号；该驱动回路依据该转速控制信号产生一驱动信号以驱动该马达。

另外，为达上述目的，依据本发明的一种风扇系统包括一驱动控制装置及一风扇。该驱动控制装置具有一温度感测回路、一比较回路、一转速控制回路及一驱动回路。其中该温度感测回路感测一环境温度以产生一感测信号；该比较回路与该温度感测回路电性连接，并比较该感测信号及一参考电压信号以输出一比较信号；该转速控制回路与该比较回路电性连接，并具有一第一转态临界值与一第二转态临界值，该转速控制回路系依据该比较信号而与该第一转态临界值及该第二转态临界值比较后，以产生一转速控制信号；该驱动回路与该转速控制回路电性连接，并依据该转速控制信号产生一驱动信号。再者，风扇具有一马达，该马达与该驱动控制装置电性连接，以接收该驱动信号并依据该驱动信号以控制该马达的转速。

承上所述，本发明的风扇系统及马达驱动控制装置利用该比较回路将该温度感测回路所产生的该感测信号转换为该比较信号，并将该比较信号输入该转速控制回路以产生该转速控制信号，其中，当该比较信号达到该转速控制回路的该第一转态临界值时，则输出代表一第一转速的该转速控制信号；当该比较信号达到该转速控制回路的该第二转态临界值时，则输出代表一第二转速的该转速控制信号，如此一来，即可经由该比较回路与该转速控制回路的简单设计，来达到温控风扇的转速控制，以降低制造成本并增加其应用领域。

附图说明

图1A为显示习知风扇系统的方块示意图；

图1B为显示图1A的习知风扇系统的电路示意图；

图2为显示依据本发明较佳实施例的风扇系统的方块示意图；

图3A为显示依据本发明较佳实施例的风扇系统的电路示意图；以及

图3B为显示依据本发明较佳实施例的转速控制回路的电压信号转变状态。

附图标记说明

1 风扇系统 11 温度感测回路

12 驱动回路 13 风扇

2 风扇系统 21 驱动控制装置

211 温度感测回路 212 比较回路

2121 分压电路 213 转速控制回路

214 驱动回路 22 风扇

221 马达 S11 感测信号

S12 驱动信号 S21 感测信号

S22 参考电压信号 S23 比较信号

S24 转速控制信号 S25 驱动信号

R、R1、R2、R3、R4、R5、R6 电阻器

RT 感测组件 RT1 感测组件

U1 比较器 U2 运算放大器

V_U 第一转态临界值 V_L 第二转态临界值

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依本发明较佳实施例的风扇系统及马达驱动控制装置。

请参照图2所示，为本发明的一风扇系统2的方块示意图。该风扇系统2包括一驱动控制装置21及一风扇22。该驱动控制装置21具有一温度感测回路211、一比较回路212、一转速控制回路213及一驱动回路214。该风扇22具有一马达221，且该马达221与该驱动控制装置21电性连接。

该温度感测回路211感测一环境温度的变化以产生一感测信号S21。

该比较回路212接收该感测信号S21并与一参考电压信号S22进行比较，以输出一比较信号S23。

该转速控制回路213具有一第一转态临界值V_U与一第二转态临界值V_L，该转速控制回路213接收该比较信号S23并与该第一转态临界值V_U及该第二转态临界值V_L比较后，产生一转速控制信号S24。

该驱动回路214接收该转速控制回路213所输出的该转速控制信号S24以产生一驱动信号S25，并依据该驱动信号S25来控制该风扇22中该马达221的转速。

请参照图3A所示，为本发明的该风扇系统2中各回路的电路方块图的详细叙述。

该温度感测回路211具有一第一电阻器R1及一感测组件RT1，该感测组件RT1与该第一电阻器R1及一地电源电性连接。其中该第一电阻器R1与该感测组件RT1对一工作电压V_CC进行分压以产生该感测信号S21，该感测组件RT1依据该环境温度的变化以产生不同的该感测信号S21。在本实施例中，该感测组件RT1为一热敏电阻，且该感测信号S21为该第一电阻器R1与该感测组件RT1分压所产生的一电压信号。

另外，该感测组件RT1可为一正温度系数热敏电阻、一负温度系数热敏电阻或一热耦器(Thermocopuler)等，可依据环境温度变化而产生该感测信号S21的该感测组件RT1。

该比较回路212具有一比较器U1，该比较器U1具有一第一输入端in₁、一第二输入端in₂及一第一输出端，该第一输入端in₁接收该感测信号S21，该第二输入端in₂接收一参考电压信号S22，该比较器U1对该感测信号S21及该参考电压信号S22进行比较之后，由该第一输出端输出该比较信号S23。在本实施例中，该比较器U1为一运算放大器或任何具有比较功能的组件或电路，且该参考电压信号S22及该比较信号S23分别为一电压信号。另外，在本实施例中，当该参考电压信号S22大于该感测信号S21时，输出的该比较信号S23为一高电位信号；当该参考电压信号S22小于该感测信号S21时，输出的该比较信号S23为一低电位信号。

再者，该比较回路212更可具有一分压电路2121，该分压电路2121包括一第二电阻器R2及一第三电阻器R3，该第二电阻器R2的一端与该工作电压V_CC电性连接，该第二电阻器R2的另一端与该第三电阻器R3及该比较器U1的该第二输入端in₂电性连接，该第三电阻器R3的另一端与该地电源电性连接。该分压电路2121将该工作电压V_CC进行分压，以产生该参考电压信号S22，并将其输入至该比较器U1的该第二输入端in₂。

该转速控制回路213接收该比较信号S23并与该第一转态临界值V_U及该第二转态临界值V_L比较后，产生该转速控制信号S24。其中，该转速控制回路213可为一施密特触发电路(Schmitt trigger)、一具有迟滞功能的比较器或任何具有相同功能的电路或组件。在本实施例中，该转速控制回路213是以该施密特触发电路为例，且该转速控制信号S24为一电压信号。该施密特触发电路具有一运算放大器U2及一第四电阻器R4及一第五电阻器R5，该运算放大器U2具有一第三输入端in₃、一第四输入端in₄及一第二输出端，该第三输入端in₃接收该比较信号S23，该第四输入端in₄分别与该第四电阻器R4及该第五电阻器R5的一端电性连接，而该第二输出端与该第四电阻器R4的另一端电性连接并输出该转速控制信号S24，该第五电阻器R5的另一端与该地电源电性连接。

请再参照图3B所示，在施密特触发电路中，当输入的该比较信号S23(该电压信号V_in)由小变大逐渐上升且不大于该第一转态临界值V_U时，该运算放大器U2的该第二输出端输出一正饱和电压信号+V_sat的该转速控制信号S24，而当输入的该比较信号S23(该电压信号V_in)大于该第一转态临界值V_U时，则该运算放大器U2的该第二输出端输出一负饱和电压信号-V_sat的转速控制信号S24；相同地，当输入的该比较信号S23(该电压信号V_in)由大变小逐渐下降且不小于该第二转态临界值V_L时，该运算放大器U2的该第二输出端输出该负饱和电压信号-V_sat的该转速控制信号S24，而当输入的该比较信号S23(该电压信号V_in)小于该第二转态临界值V_L时，则该运算放大器U2的该第二输出端输出该正饱和电压信号+V_sat的该转速控制信号S24。于此，施密特触发电路为一可消除噪声干扰且可将一变动的输入电压信号转换为二段式方波输出的电路，以达到输出二段转速控制信号S24的目的。

请再参照图3A所示，该转速控制回路213更具有一第六电阻器R6，该第六电阻器R6与施密特触发电路中的该第二输出端电性连接，以调控该第一转态临界值V_U与该第二转态临界值V_L的电压值，并输出该转速控制信号S24。

该驱动回路214可为一驱动芯片(图中未示)，该驱动芯片接收该转速控制回路213所输出的该转速控制信号S24以产生该驱动信号S25，并依据该驱动信号S25来控制该风扇22中该马达221的转速。在本实施例中，该驱动信号S25为一电压信号。

其中，该驱动回路214中的该驱动芯片可为一微处理器或任何具有相同功能的电路或组件，但并非以此为限。

此外，该驱动回路214更可具有一霍尔感测组件(图中未示)，该霍尔感测组件与该驱动芯片电性连接，以接收该驱动信号S25的电压信号，并将该电压信号转换为一电流信号，以驱动该风扇22中的该马达221。

再者，该感测信号S21、该参考电压信号S22、该比较信号S23、该转速控制信号S24及该驱动信号S25可为一电压信号或一电流信号等可用以传递的信号。

另外，上述的该第一电阻器、该第二电阻器、该第三电阻器、该第四电阻器、该第五电阻器及该第六电阻器是以等效电阻的方式描述的，其分别可由至少一电阻器所组成。

在本实施例中，马达的驱动控制装置即为先前实施例所述的该驱动控制装置21，其功能、结构及设置关系已于先前实施例中所叙述，在此不再赘述。

综上所述，本发明的风扇系统及马达的驱动控制装置利用该驱动控制装置中的该比较回路及该转速控制回路来达到二段式的风扇转速控制，如此一来，该驱动回路中所使用的该芯片即不需要具备复杂的运算功能，因此能够降低驱动控制装置的制造成本。

以上所述仅为举例性，而非为限制性的。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括于后附的权利要求范围中。

Claims

1.一种马达的驱动控制装置，包括：

一温度感测回路，感测一环境温度以产生一感测信号；

一比较回路，与该温度感测回路电性连接，并比较该感测信号及一参考电压信号以输出一比较信号；

一转速控制回路，与该比较回路电性连接，该转速控制回路具有一第一转态临界值与一第二转态临界值，并将该比较信号与该第一转态临界值及该第二转态临界值比较后，以产生一转速控制信号；以及

一驱动回路，与该转速控制回路电性连接，并依据该转速控制信号产生一驱动信号，以驱动一马达。

2.如权利要求1所述的马达的驱动控制装置，其中该感测信号、该参考电压信号、该比较信号及该转速控制信号为一电压信号。

3.如权利要求1所述的马达的驱动控制装置，其中该比较信号为一高电位信号或一低电位信号。

4.如权利要求3所述的马达的驱动控制装置，其中在该比较回路中，当该参考电压信号大于该感测信号时，该比较信号为该高电位信号，或当该参考电压信号小于该感测信号时，该比较信号为该低电位信号。

5.如权利要求1所述的马达的驱动控制装置，其中该温度感测回路具有一感测组件、一热敏电阻器、一正温度系数热敏电阻器、一负温度系数热敏电阻器或一热耦器，藉以感测该环境温度而产生该感测信号。

6.如权利要求5所述的马达的驱动控制装置，其中该温度感测回路更具有一第一电阻器，且该感测组件与该第一电阻器及一地电源电性连接。

7.如权利要求1所述的马达的驱动控制装置，其中该比较回路具有一比较器或一运算放大器，其接收并比较该感测信号及该参考电压信号，以输出该比较信号。

8.如权利要求7所述的马达的驱动控制装置，其中该比较回路更具有一分压电路，其与该比较器或该运算放大器及一地电源电性连接，以产生该参考电压信号并将其传输至该比较器或该运算放大器。

9.如权利要求1所述的马达的驱动控制装置，其中该转速控制回路具有一施密特触发电路、一具有迟滞功能的比较器或任何具有相同功能的电路，其接收该比较回路所输出的该比较信号，并输出该转速控制信号至该驱动回路。

10.如权利要求9所述的马达的驱动控制装置，其中该转速控制回路更具有一第二电阻器，其与该施密特触发电路电性连接。

11.如权利要求1所述的马达的驱动控制装置，其中该驱动回路具有一驱动芯片，其接收该转速控制回路所输出的该转速控制信号，并输出该驱动信号，且该转速控制信号及该驱动信号为一电压信号。

12.如权利要求11所述的马达的驱动控制装置，其中该驱动回路更具有一霍尔感测组件，其与该驱动芯片电性连接，并接收该电压信号，以将该电压信号转换为一电流信号，以驱动该风扇。

13.如权利要求1所述的马达的驱动控制装置，其中该驱动回路为一微处理器或一芯片。

14.一种风扇系统，包括：

一驱动控制装置，具有一温度感测回路、一比较回路、一转速控制回路及一驱动回路，其中该温度感测回路、该比较回路、该转速控制回路及该驱动回路电性连接，该温度感测回路感测一环境温度以产生一感测信号，该比较回路比较该感测信号及一参考电压信号以输出一比较信号，该转速控制回路具有一第一转态临界值与一第二转态临界值，并依据该比较信号与该第一转态临界值及该第二转态临界值比较后，以产生一转速控制信号，该驱动回路依据该转速控制信号产生一驱动信号；以及

一风扇，具有一马达，其与该驱动控制装置电性连接，以接收该驱动信号并依据该驱动信号以控制该马达的转速。