CN101498944B - 马达转速控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种马达转速控制方法，包含下列步骤：当具有一电子系统的封闭壳体内的温度小于一第一临界温度时，操作该马达在一无风扇运转操作模式，其中马达在该模式下的马达的转速为零；当具有该电子系统的封闭壳体内的温度大于该第一临界温度且小于一第二临界温度时，操作该马达在一静音操作模式，其中马达在该模式下的马达的转速为一固定转速；以及当具有该电子系统的封闭壳体内的温度大于该第二临界温度时，操作该马达在一冷却操作模式，其中马达在该模式下马达的转速为该温度的函数，且该马达的转速操作在一最大转速与该固定转速内。该马达转速控制方法可以节约能源、减少噪音、改善功率损失，提高功率效率。

Description

马达转速控制方法

技术领域

本发明涉及一种马达转速控制，尤指一种应用于马达转速控制的方法，其中该马达转速是根据发热元件的邻近温度来调节控制马达的转速，利用马达所驱动的风扇冷却调降该发热元件的邻近温度。

背景技术

许多电子装置在运作时，因为电子装置内的电子系统所包含的发热元件会产生热与高温。为了冷却电子系统的发热元件，风扇是最常用来逸散电子装置封闭壳体内的热空气。一般而言，个人电脑、伺服器或是相类似的产品，随着中央处理器(CPU)的使用频率或负载越高，则会造成中央处理器(CPU)温度的上升。因此电脑、伺服器或是相类似的产品通常会利用一个或多个风扇来逸散电子装置封闭壳体的热空气以维持电子装置封闭壳体内适当的温度。通过风扇所产生的空气流动会帮助逸散系统运作时所产生的热。而利用风扇是非常有效的能够确保中央处理器(CPU)即使在高温操作下都还能维持正常运作的一种散热方法。通常这些散热风扇都是利用直流马达来控制。同样地，在电源供应器或是相类似的产品，随着负载的增加，同样地会增加电源供应器内发热元件产生更多的热与高温，因此电源供应器或是相类似的产品通常也会利用一个或多个风扇用来逸散电源供应器封闭壳体内的热空气以维持电源供应器封闭壳体内适当的温度。同样地利用风扇也是非常有效能够确保电源供应器即使在高温操作下都还能维持正常运作的一种散热方法。这些应用在电源供应器的散热风扇也都是利用直流马达来控制。实际上，该散热风扇一般而言都是利用直流马达来控制，并可以应用在许多产品上来冷却该产品发热元件所产生的热与高温。

为了省能与降低因为高速空气流动所产生的噪音，通常希望能够对马达转速进行适当的控制。譬如，当中央处理器(CPU)过热或高负载时，马达则会以全速运转。然而，当中央处理器(CPU)非处于高负载时，则通常会降低马达转速以达到省能与降低因为高速空气流动所产生的噪音的目的。

参阅美国专利证号：7425812所揭露的：系统中风扇的控制，通常是利用一个风扇控制单元来执行风扇控制的方法，风扇控制的方法决定了风扇如何用来逸散电子装置封闭壳体内的热空气以维持电子装置封闭壳体内适当的温度。举例来说，风扇控制的方法最常使用的方法是：利用所检测到的温度高低来决定风扇转速的高低。这样的控制方法可以包含：当所检测的温度足够低时，降低风扇的转速，使风扇转速操作在最低转速。

参阅美国专利证号：5687079所揭露的，利用一热敏电阻(thermistor)检测电脑中空气的温度，用以控制电脑中的风扇转速，其中该风扇是利用一马达驱动，且马达的电源供应的大小是由控制一晶体管来决定。该晶体管的基极连接到具有该热敏电阻(thermistor)的一电路。当空气温度低于28℃时，一低温电压分压电路将一低定电压供应给该马达运转。当空气温度高于40℃时，一高温电压分压电路将一高定电压供应给该马达运转。因此，当空气温度低于40℃，高于28℃时，供应给该马达的电压是自该低定电压以线性比例方式增加至该高定电压。请参阅图1，其揭露于美国专利证号：6617815，其为现有技术中供应马达的电压与温度变化的曲线示意图。如图1所示，纵轴代表供应马达的电压，横轴代表温度传感器所检测到的温度。当低于一较低温度Tmin时，利用一较低的固定电压Vmin来驱动马达的运转。当高于一较高温度Tmax时，利用一较高的固定电压Vmax来驱动马达的运转。当温度介于该较低温度Tmin与该较高温度Tmax之间时，则驱动马达的电压为温度的线性方程式，其最高电压为Vmax，其最低电压为Vmin。

在现有技术中，参阅美国专利证号：5687079，有三个参数需要设定。第一个参数是最小风扇转速Umin，第二个参数是较低温度Tmin，当低于该较低温度Tmin时，则风扇会操作在最小转速。第二个参数是较高温度Tmax，当高于该较高温度Tmax时，则风扇会操作在最高转速。在现有技术中并没有特别的方法来设定这些参数，且这些参数必须根据所使用的电脑系统与风扇而决定该参数的调整。

请参阅图2，其揭露于美国专利公开号：20050047762，为现有技术中马达转速与温度变化的曲线示意图。纵轴代表供应马达的电压，横轴代表温度传感器所检测到的温度。当低于一较低温度Tmin时，马达运转在一低固定转速Umin。当高于一较高温度Tmax时，马达运转在一高固定转速Umax或全速运转。当温度介于该较低温度Tmin与该较高温度Tmax之间时，则马达转速为温度的线性方程式，其最高转速为Umax，其最低转速为Umin。

所以，本发明鉴于现有技术的缺点，发明出本案的马达转速控制的方法与电路以达到节省能源与降低因高速空气流动所产生的噪音的目的，以改善功率效率与功率损失。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种马达转速控制方法，该马达转速控制方法包含三种操作模式：一无风扇运转操作模式、一静音操作模式以及一冷却操作模式，其中当温度低于一较低温度时，该马达操作在该无风扇运转操作模式，且该马达的转速为零。

本发明的另一目的为提供一种马达转速控制方法，该马达转速控制方法包含三种操作模式：一无风扇运转操作模式、一静音操作模式以及一冷却操作模式，其中当温度高于一较低温度时，且低于一较高温度时，该马达操作在该静音操作模式，且该马达的转速为一固定转速。

本发明的另一目的为提供一种马达转速控制方法，该马达转速控制方法包含三种操作模式：一无风扇运转操作模式、一静音操作模式以及一冷却操作模式，其中当温度高于一较高温度时，该马达操作在该冷却操作模式，且该马达的转速为该温度的线性函数或曲线性函数。

本发明的另一目的为提供一种马达转速控制方法，该马达转速控制方法包含两种操作模式：一无风扇运转操作模式以及一冷却操作模式，其中当温度低于一较低温度时，该马达操作在该无风扇运转操作模式，且该马达的转速为零。

本发明的另一目的为提供一种马达转速控制方法，该马达转速控制方法包含两种操作模式：一无风扇运转操作模式以及一冷却操作模式，其中当温度高于一较高温度时，该马达操作在该冷却操作模式，且该马达的转速为该温度的线性函数或曲线性函数。

为达成上述目的，本发明提供一种马达转速控制方法，包含下列步骤：

当具有一电子系统的封闭壳体内的温度小于一第一临界温度时，操作该马达在一无风扇运转操作模式，其中当该马达操作在该无风扇运转操作模式时，该马达的转速为零；

当具有该电子系统的封闭壳体内的温度大于该第一临界温度且小于一第二临界温度时，操作该马达在一静音操作模式，其中当该马达操作在该静音操作模式时，该马达的转速为一固定转速；以及

当具有该电子系统的封闭壳体内的温度大于该第二临界温度时，操作该马达在一冷却操作模式，其中当该马达操作在该冷却操作模式时，该马达的转速为该温度的函数，且该马达的转速操作在一最大转速与该固定转速内。

本发明的有益技术效果在于：马达在该无风扇运转操作模式可以达到省能与避免因为不必要的空气流动所造成的噪音的影响，使得功率损失与功率效率得到改善。且马达在该静音操作模式，可以减少因为高速空气对流产生的噪音，同时可以减少功率损失，改善功率效率。

本案将通过下列图示与详细说明，使技术方案能有一更深入的了解。

附图说明

图1为现有技术(美国专利证号：6617815)中供应马达的电压与温度变化的曲线示意图；

图2为现有技术(美国专利公开号：20050047762)中马达转速与温度变化的曲线示意图；

图3A为本案第一较佳实施例的马达转速与具有电子系统的封闭壳体内温度示意图；

图3B为本案第一较佳实施例的马达转速控制电路示意图；

图3C为本案第一较佳实施例的另一马达转速控制电路示意图；

图4A为本案第二较佳实施例的马达转速与具有电子系统的封闭壳体内温度示意图；

图4B为本案第二较佳实施例的马达转速控制电路示意图；

图4C为本案第二较佳实施例的另一马达转速控制电路示意图；

图5A为本案第三较佳实施例的马达转速与具有电子系统的封闭壳体内温度示意图；

图5B为本案第三较佳实施例的马达转速控制电路示意图；

图5C为本案第三较佳实施例的另一马达转速控制电路示意图；

图6A为本案第四较佳实施例的马达转速与具有电子系统的封闭壳体内温度示意图；

图6B为本案第四较佳实施例的马达转速控制电路示意图；

图6C为本案第四较佳实施例的另一马达转速控制电路示意图。其中，附图标记说明如下：

100控制电路             101、102热敏电阻

103、104晶体管开关      105、106、107、108、109电阻

110、111电容            112参考调节器

200马达                 100’控制电路

200’马达               101’、102’热敏电阻

103’、104’晶体管开关

105’、106’、107’、108’、109’电阻

110’、111’电容112’参考调节器(reference regulator)

114’、115’、116’、117’电阻

118’脉宽调变控制电路(PWM IC)

300控制电路              302、313热敏电阻

304晶体管开关            306、308、309电阻

312参考调节器            400马达

300’控制电路            400’马达

302’、313’热敏电阻     306’、308’、309’电阻

312’参考调节器(reference regulator)

314’、315’电阻         318’脉宽调变控制电路(PWM IC)

500控制电路              501、502热敏电阻

503、504晶体管开关       505、506、507、508、509电阻

512参考调节器            600马达

500’控制电路            600’马达

501’、502’热敏电阻     503’、504’晶体管开关

505’、506’、507’、508’、509’电阻

512’参考调节器(reference regulator)

514’、515’电阻          518’脉宽调变控制电路(PWM IC)

700控制电路               702、713热敏电阻

704晶体管开关             706、707、708、709电阻

712参考调节器             800马达

700’控制电路             800’马达

702’、713’热敏电阻      706’、708’、709’电阻

712’参考调节器(reference regulator)

714’、715’电阻          718’脉宽调变控制电路(PWM IC)

T1第一临界温度(threshold temperature)

T2第二临界温度(threshold temperature)

Tmax最高温度               U1低固定转速

Umax最大转速              Vcc电压

Vth1、Vth2、Vth3分压电压  Vref参考输入电压值

VD输出电压

具体实施方式

为描述本发明的具有直流-直流转换器模组化结构的电源供应器，以下将通过详细实施例说明，然而本发明的权利书所界定的范围并不局限在下述实施例。

请参考图3A，其为本案第一较佳实施例的马达转速与具有电子系统的封闭壳体内温度示意图。如图3A所示，纵轴代表马达的转速，横轴代表温度传感器所检测到的温度。在本实施例中，该马达具有三种模式转速控制，包含：一无风扇运转操作模式、一静音操作模式以及一冷却操作模式。当具有电子系统的封闭壳体内温度低于一第一临界温度(threshold temperature)T1时，即一较低温度，该马达操作在该无风扇运转操作模式。当马达操作在该无风扇运转操作模式时，则该马达转速设定为0(rpm)。当具有电子系统的封闭壳体内温度高于该第一临界温度(threshold temperature)T1且低于一第二临界温度(threshold temperature)T2时，即一较高温度，该马达操作在该静音操作模式。当该马达操作在该静音操作模式时，该马达运转在一低固定转速U1，即该马达的最小转速。当具有电子系统的封闭壳体内温度高于该第二临界温度(threshold temperature)T2时，该马达操作在该冷却操作模式，该马达转速为该封闭壳体内温度的线性函数，且该转速的最大值为Umax，最小值为U1，其中该转速最大值为Umax可以是该马达的最大转速。也就是说，当该封闭壳体内温度在T2与Tmax之间变化时，则该马达转速随着该封闭壳体内温度的线性增加而线性增加。

请参考图3B，其为本案第一较佳实施例的马达转速控制电路示意图。通过该马达转速控制电路可以实现如图3A所示的马达转速与温度变化曲线示意图。如图3B所示，该控制电路100用以控制一马达200的转速，包含一热敏电阻TR1，标号101，一热敏电阻TR2，标号102，一晶体管开关SW1，标号103，一晶体管开关SW2，标号104，一电阻R1，标号105，一电阻R2，标号106，一电阻R3，标号107，一电阻R4，标号108，一电阻R5，标号109，一电容C1，标号110，一电容C2，标号111以及一参考调节器(referenceregulator)VR，标号112。该热敏电阻101、102作为温度传感器，在室温25℃，其电阻值变化范围从100欧姆(ohms)至30百万欧姆(megohms)。一般而言，超过100k欧姆为高阻抗值，用在高温环境中，譬如：150℃到315℃之间范围。中间阻抗值从2k欧姆到75k欧姆，应用在66℃到150℃之间范围。阻抗值从100欧姆到1k欧姆，应用在-73℃到66℃之间低温范围。一般而言，该传感器设置在该封闭壳体的中间位置，其所量测的温度代表电脑、伺服器或是类似装置的不同元件的温度。

该热敏电阻101串联连接该电阻105，且该热敏电阻101与该电阻105的串联连接电路连接于一电压Vcc与地之间。一般电脑系统中或是电源供应器中常用的Vcc电压为12伏特(Volts)。该热敏电阻102串联连接该电阻106，且该热敏电阻102与该电阻106的串联连接电路连接于该电压Vcc与地之间。该电容110具有电容值C1与该热敏电阻101并联连接，其功能在于减少杂讯。该晶体管开关103的基极连接该电阻105与该热敏电阻101间的节点。该晶体管开关103的发射极接地且该集电极连接到该晶体管开关104的基极。该晶体管开关104的基极连接该电阻108、109之间的节点。一串联电路包含：该电阻108、109以及该参考调节器112，该串联电路连接于该电压Vcc与地之间。该参考调节器112的阳极端接地且该阴极端与该电阻109串联连接。该参考调节器112的参考电压端连接该电阻106与该热敏电阻102之间的节点。该电容111与该热敏电阻102并联连接。该马达的两端分别连接地与该晶体管开关104的发射极，且该晶体管开关的集电极连接该电压Vcc。该电阻107两端分别连接该晶体管开关104的发射极以及该电阻106与该热敏电阻102的节点。因此该电压Vcc施加于该马达200的电压大小是由该晶体管开关104控制，且该晶体管开关104是否导通则由该晶体管开关103的导通状态来决定。

当该控制电路操作在该无风扇运转操作模式时，即该封闭壳体内温度低于该第一临界温度T1，譬如：50℃。由于该热敏电阻101的电阻值的大小是随温度而改变的，所以，当温度低于该第一临界温度T1时则该热敏电阻101的电阻值必须足够大，使得由该热敏电阻101以及该电阻105所组成的分压电路产生的一分压电压Vth1能够导通该晶体管开关103。因此，该晶体管开关104关闭，且停止该直流电压Vcc供应电源给该马达200，停止该马达的运转。当该控制电路操作在该无风扇运转操作模式，可以达到省能与避免因为不必要的空气流动所造成的噪音的影响，使得功率损失与功率效率得到改善。

当该控制电路操作在该静音操作模式时，即该封闭壳体内温度高于该第一临界温度(threshold temperature)T1，譬如：50℃，且低于一第二临界温度(threshold temperature)T2时，譬如：80℃。由于该热敏电阻101的电阻值的大小是随温度而改变的，该封闭壳体内温度高于该第一临界温度T1且低于一第二临界温度(threshold temperature)T2，则该热敏电阻101的电阻值必须足够低，使得由该热敏电阻101以及该电阻105所组成的分压电路产生的一分压电压Vth1能够关闭该晶体管开关103。

且，当该控制电路操作在该静音操作模式时，即该封闭壳体内温度高于该第一临界温度(threshold temperature)T1，譬如：50℃，且低于该第二临界温度(threshold temperature)T2，譬如：80℃。

由于该热敏电阻102的电阻值的大小是随温度增加而减少，使得由该热敏电阻102以及该电阻106所组成的分压电路产生的一分压电压Vth3也减少，并将该分压电压Vth3提供给该参考调节器112的参考电压端，其中该分压电压Vth3其数值大小必须大于该参考调节器112的内部参考输入电压值Vref，使得该参考调节器112的一输出电压V_D维持在一第一低电压电位，例如，该参考输入电压值Vref。该参考调节器112可以是现有技术中众所周知的并联稳压器，譬如：TL431。该分压电压Vth3其数值大小是由该热敏电阻102以及该电阻106的电阻值来决定。该电阻106的电阻值必须设定一个适当数值，使得该分压电压Vth3必须大于该参考调节器112的内部参考输入电压值Vref，因而维持该电压V_D在该第一低电压电位。因此，一分压电压Vth2是由该电阻108、109以及该参考调节器112分压该直流电压Vcc而产生，该分压电压Vth2因而可以维持在一第二低电压电位，并应用于驱动该晶体管开关104上，使该马达200操作在一固定低转速U1。因此，在该静音操作模式，可以减少因为高速空气对流产生的噪音，同时可以减少功率损失，改善功率效率。

当该控制电路操作在该冷却操作模式时，即该封闭壳体内温度高于该第二临界温度(threshold temperature)T2，譬如：80℃。由于该热敏电阻101的电阻值的大小是随温度而改变的，该封闭壳体内温度高于该第二临界温度(threshold temperature)T2，则该热敏电阻101的电阻值必须足够低，使得由该热敏电阻101以及该电阻105所组成的分压电路产生的一分压电压Vth1能够关闭该晶体管开关103。

且，当该控制电路操作在该冷却操作模式时，即该封闭壳体内温度高于该第二临界温度(threshold temperature)T2，譬如：80℃。

由于该热敏电阻102的电阻值的大小是随温度增加而减少，使得由该热敏电阻102以及该电阻106所组成的分压电路产生的该分压电压Vth3也减少，并将该分压电压Vth3提供给该参考调节器112，其中该分压电压Vth3的数值大小必须小于该参考调节器112的内部参考输入电压值Vref，使得该电压V_D大小随着温度的上升而线性式地增加。该分压电压Vth2的大小是由该电阻108、109以及该参考调节器112分压该直流电压Vcc来产生，并应用于该晶体管开关104上，且该分压电压Vth2的大小随温度增加而线性式增加，使得该马达200的转速随着温度的增加而线性增加。且转速与温度的斜率比值dU/dT是可由该电阻107的电阻值R3来调整决定。因此，在该冷却操作模式时，随着温度增加，可以线性增加马达转速，确保该系统即使在高温操作下仍能正常工作。

请参阅图3C，其为本案第一较佳实施例的另一马达转速控制电路示意图。通过该马达转速控制电路可以实现如图3A所示的马达转速与温度变化曲线示意图。如图3C所示，该控制电路100’用以控制一马达200’的转速，包含一热敏电阻TR1’，标号101’，一热敏电阻TR2’，标号102’，一晶体管开关SW1’，标号103’，一晶体管开关SW2’，标号104’，一电阻R1’，标号105’，一电阻R2’，标号106’，一电阻R3’，标号107’，一电阻R4’，标号108’，一电阻R5’，标号109’，一电阻R6’，标号114’，一电阻R7’，标号115’，一电阻R8’，标号116’，一电阻R9’，标号117’，一电容C1’，标号110’，一电容C2’，标号111’、一参考调节器(reference regulator)VR’，标号112’以及一脉宽调变控制电路(PWMIC)118’。该热敏电阻101’、102’作为温度传感器。特别是，该传感器设置在该封闭壳体的中间位置，其所量测的温度代表电脑、伺服器或是类似装置的不同元件的温度。

该热敏电阻101’串联连接该电阻105’，且该热敏电阻101’与该电阻105’的串联连接电路连接于一电压Vcc’与地之间。一般电脑系统中或是电源供应器中常用的Vcc’电压为12伏特(Volts)。该热敏电阻102’串联连接该电阻106’，且该热敏电阻102’与该电阻106’的串联连接电路连接于该电压Vcc’与地之间。该电容110’具有电容值C1’，其与该热敏电阻101’并联连接，其功能在于减少杂讯。该晶体管开关103’的基极连接该电阻105’与该热敏电阻101’间的节点。该晶体管开关103’的发射极接地。一串联电路包含：该电阻108’、109’以及该参考调节器112’，该串联电路连接于该电压Vcc’与地之间。该参考调节器112’的阳极端接地且该阴极端与该电阻109’串联连接。该参考调节器112’的参考电压端连接于该电阻106’与该热敏电阻102’之间的节点。该电容111’与该热敏电阻102’并联连接。该晶体管开关103的集电极连接于该电阻108’、109’之间的节点。该电阻107’两端分别连接该参考调节器112’的该参考电压端以及该电阻108’、109’之间的节点。一串联电路包含电阻114’、115’连接于该晶体管开关103’的集电极与地之间。该脉宽调变控制电路(PWM IC)118’具有四个端子Vcc、Vin、PWM、以及GND。该脉宽调变控制电路(PWM IC)118’的Vin端子连接于该电阻114’与该热敏电阻115’之间的节点。该脉宽调变控制电路(PWM IC)118’的GND端子接地。该晶体管开关104’的基极连接该电阻116’以及该脉宽调变控制电路(PWM IC)118’的PWM端子。该电阻116’的另一端与该电压Vcc’连接，并与该马达200’连接的该电阻117’的一端连接。该马达连接于地与经由该电阻117’连接该晶体管开关104’的集电极。该晶体管开关104’的发射极接地。该马达200’通过该电阻117’连接该晶体管开关104’的集电极，与该晶体管开关104’的发射极。因此该电压Vcc’加诸于该马达200’的电压大小是由该晶体管开关104’控制，且该晶体管开关是否导通则由该晶体管开关103’的导通状态来决定。

当该控制电路操作在该无风扇运转操作模式时，即该封闭壳体内温度低于该第一临界温度T1，譬如：50℃。由于该热敏电阻101’的电阻值的大小是随温度而改变，当温度低于该第一临界温度T1，则该热敏电阻101’的电阻值必须足够大，使得由该热敏电阻101’以及该电阻105’所组成的分压电路产生的一分压电压Vth1’能够导通该晶体管开关103’。因此，使得该脉宽调变控制电路(PWM IC)118’的Vin端子的电压低于一第一临界电压，譬如：0.8伏特(volt)，且该晶体管开关104’关闭，且停止该直流电压Vcc’供应电源给该马达200’，停止该马达的运转。当该控制电路操作在该无风扇运转操作模式，可以达到省能与避免因为不必要的空气流动所造成的噪音的影响，使得功率损失与功率效率得以改善。

当该控制电路操作在该静音操作模式时，即该封闭壳体内温度高于该第一临界温度(threshold temperature)T1，譬如：50℃，且低于该第二临界温度(threshold temperature)T2，譬如：80℃。由于该热敏电阻101’的电阻值的大小是随温度而改变的，该封闭壳体内温度高于该第一临界温度T1且低于该第二临界温度(threshold temperature)T2，则该热敏电阻101’的电阻值必须足够低，使得由该热敏电阻101’以及该电阻105’所组成的分压电路产生的一分压电压Vth1’能够关闭该晶体管开关103’。

且，当该控制电路操作在该静音操作模式时，即该封闭壳体内温度高于该第一临界温度(threshold temperature)T1，譬如：50℃，且低于一第二临界温度(threshold temperature)T2，譬如：80℃。

由于该热敏电阻102’的电阻值的大小随温度增加而减少，使得由该热敏电阻102’以及该电阻106’所组成的分压电路产生的一分压电压Vth3’也减少，并将该分压电压Vth3’提供给该参考调节器112’，其中该分压电压Vth3’其数值大小必须大于该参考调节器112’的内部参考输入电压值Vref，使得该参考调节器112’的一输出电压V_D’维持在一第一低电压电位。该参考调节器112’可以是现有技术中众所周知的并联稳压器，譬如：TL431。该分压电压Vth3’其的数值大小是由该热敏电阻102’以及该电阻106’的电阻值来决定。该电阻106’的电阻值必须设定一个适当数值，使得该分压电压Vth3’必须大于该参考调节器112’的内部参考输入电压值Vref，因而维持该电压V_D’在该第一低电压电位。因此，一分压电压Vth2’由该电阻108’、109’、114’、115’以及该参考调节器112’分压该直流电压Vcc’而产生，该分压电压Vth2’因而可以维持在一第二低电压电位，譬如：1.8伏特(volt)，并应用于该脉宽调变控制电路(PWM IC)118’的Vin端子上，使得该脉宽调变控制电路(PWM IC)118’的PWM端子提供一具有50％工作周期(duty cycle)的脉波宽度调变讯号，用以驱动该马达200维持一固定低转速U1。因此，在该静音操作模式，可以减少因为高速空气对流产生的噪音，同时可以减少功率损失，改善功率效率。

当该控制电路操作在该冷却操作模式时，即该封闭壳体内温度高于该第二临界温度(threshold temperature)T2，譬如：80℃。由于该热敏电阻101’的电阻值的大小是随温度而改变的，该封闭壳体内温度高于该第二临界温度(threshold temperature)T2，则该热敏电阻101’的电阻值必须足够低，使得由该热敏电阻101’以及该电阻105’所组成的分压电路产生的该分压电压Vth1’能够关闭该晶体管开关103’。

且，当该控制电路操作在该冷却操作模式，即该封闭壳体内温度高于该第二临界温度(threshold temperature)T2，譬如：80℃。由于该热敏电阻102’的电阻值的大小是随温度增加而减少的，使得由该热敏电阻102’以及该电阻106’所组成的分压电路产生的一分压电压Vth3’也减少，并将该分压电压Vth3’提供给该参考调节器112’，其中该分压电压Vth3’其数值大小必须小于该参考调节器112’的内部参考输入电压值Vref，使得该电压V_D’大小是随着温度的上升而线性式地增加。该分压电压Vth2’的大小是由该电阻108’、109’、114’、115’以及该参考调节器112’分压该直流电压Vcc’而产生，且该分压电压Vth2’的大小随温度增加而线性式增加，并应用于该脉宽调变控制电路(PWM IC)118’的Vin端子上，使得该脉宽调变控制电路(PWM IC)118’的PWM端子提供一脉波宽度调变讯号，其工作周期(dutycycle)由50％随温度增加而增加至100％，使得该马达200’的转速由该转速U1上升至Umax。该马达200’的转速随着温度的增加而线性增加。且转速与温度的斜率比值dU/dT是可由该电阻107’的电阻值R3’来调整决定。因此，在该冷却操作模式，随着温度增加，可以线性增加马达转速，确保该系统即使在高温操作下仍能正常工作。

请参考图4A，其为本案第二较佳实施例的马达转速与具有电子系统的封闭壳体内温度示意图。如图4A所示，纵轴代表供应马达的转速，横轴代表温度传感器所检测到的温度。在本实施例中，该马达具有三种模式转速控制，包含：一无风扇运转操作模式、一静音操作模式以及一冷却操作模式。当具有电子系统的封闭壳体内温度低于一第一临界温度(thresholdtemperature)T1时，即一较低温度，该马达操作在该无风扇运转操作模式。当马达操作在该无风扇运转操作模式时，则该马达转速设定为0(rpm)。当具有电子系统的封闭壳体内温度高于该第一临界温度(threshold temperature)T1且低于一第二临界温度(threshold temperature)T2，即一较高温度，该马达操作在该静音操作模式。当该马达操作在该静音操作模式时，该马达运转在一低固定转速U1，即该马达的最小转速。当具有电子系统的封闭壳体内温度高于该第二临界温度(threshold temperature)T2，该马达操作在该冷却操作模式，该马达转速为该封闭壳体内温度的曲线函数，且该转速的最大值为Umax，最小值为U1，其中该转速最大值为Umax可以是该马达的最大转速。也就是说，当该封闭壳体内温度在T2与Tmax之间变化时，则该马达转速是随着该封闭壳体内温度的增加而曲线性增加的。

请参考图4B，其为本案第二较佳实施例的马达转速控制电路示意图。通过该马达转速控制电路可以实现如图4A所示的马达转速与具有电子系统的封闭壳体内温度变化曲线示意图。图4B所示的该控制电路300大致上与图3B所示的该控制电路100相同。在第二较佳实施例中，多增加一热敏电阻TR3，标号313。其并联于该热敏电阻TR2，标号302。因此当马达操作在该无风扇运转操作模式以及该静音操作模式，基本上该第一较佳实施例与该第二较佳实施例其工作原理大致上相同。主要不同是在于当马达操作在该冷却操作模式时，二者不尽相同。

如图4B所示，当该控制电路操作在该冷却操作模式，即该封闭壳体内温度高于该第二临界温度(threshold temperature)T2，譬如：80℃。由于该热敏电阻302并联该热敏电阻313，使得电阻值的大小是随温度增加而曲线性减少，使得由该热敏电阻302、313以及该电阻306所组成的分压电路产生的一分压电压Vth3也曲线性减少，并将该分压电压Vth3提供给该参考调节器312，其中该分压电压Vth3其数值大小必须小于该参考调节器312的内部参考输入电压值Vref，使得该电压V_D大小是随着温度的上升而曲线性式地增加。该分压电压Vth2的大小是由该电阻308、309以及该参考调节器312分压该直流电压Vcc来产生，并应用于该晶体管开关304上，且该分压电压Vth2的大小随温度增加而曲线性式增加，使得该马达400的转速随着温度的增加而曲线性增加。因此，在该冷却操作模式，随着温度增加，可以曲线性增加马达转速，确保该系统即使在高温操作下仍能正常工作。

参阅图4C，其为本案第二较佳实施例的另一马达转速控制电路示意图。通过该马达转速控制电路可以实现如图4A所示的马达转速与温度变化曲线示意图。图4C所示的该控制电路300’大致上与图3C所示的该控制电路100’相同。在第二较佳实施例中，多增加一热敏电阻TR3’，标号313’。其并联该热敏电阻TR2’，标号312’。因此当马达操作在该无风扇运转操作模式以及该静音操作模式，基本上该第一较佳实施例与该第二较佳实施例其工作原理大致上相同。主要不同是在于当马达操作在该冷却操作模式时，二者不尽相同。

如图4C所示，当该控制电路操作在该冷却操作模式，即该封闭壳体内温度高于该第二临界温度(threshold temperature)T2，譬如：80℃。由于该热敏电阻302’并联该热敏电阻313’，使得电阻值的大小是随温度增加而曲线性减少，使得由该热敏电阻302’、313’以及该电阻306’所组成的分压电路产生的一分压电压Vth3’也曲线性减少，并将该分压电压Vth3’提供给该参考调节器312’，其中该分压电压Vth3’的数值大小必须小于该参考调节器312’的内部参考输入电压值Vref，使得该电压VD’大小是随着温度的上升而曲线性式地增加。该分压电压Vth2’的大小是由该电阻308’、309’、314’、315’以及该参考调节器312’分压该直流电压Vcc’而产生，且该分压电压Vth2’的大小随温度增加而曲线性式增加，并应用于该脉宽调变控制电路(PWM IC)318’的Vin端子上，使得该脉宽调变控制电路(PWMIC)318’的PWM端子提供一脉波宽度调变讯号，其工作周期(duty cycle)由50％随温度增加而增加至100％，使得该马达400’的转速由该转速U1上升至Umax。该马达400’的转速随着温度的增加而曲线性增加。因此，在该冷却操作模式，随着温度增加，可以曲线性增加马达转速，确保该系统即使在高温操作下仍能正常工作。

请参考图5A，其为本案第三较佳实施例的马达转速与具有电子系统的封闭壳体内温度示意图。如图5A所示，纵轴代表供应马达的转速，横轴代表温度传感器所检测到的温度。在本实施例中，该马达具有两种模式转速控制，包含：一无风扇运转操作模式以及一冷却操作模式。当具有电子系统的封闭壳体内温度低于一临界温度(threshold temperature)T1时，该马达操作在该无风扇运转操作模式。当马达操作在该无风扇运转操作模式时，则该马达转速设定为0(rpm)。当具有电子系统的封闭壳体内温度高于该临界温度(threshold temperature)T1，该马达操作在该冷却操作模式，该马达转速为该封闭壳体内温度的线性函数，且该转速的最大值为Umax，最小值为U1，其中该转速最大值为Umax可以是该马达的最大转速。换言的，当该封闭壳体内温度是在T1与Tmax之间变化的，则该马达转速是随着该封闭壳体内温度的线性增加而线性增加的。

请参考图5B，其为本案第三较佳实施例的马达转速控制电路示意图。通过该马达转速控制电路可以实现如图5A所示的马达转速与具有电子系统的封闭壳体内温度变化曲线示意图。图5B所示的马达转速控制电路基本上与图3B所示的马达转速控制电路大致上相同。

当该控制电路操作在该无风扇运转操作模式，即该封闭壳体内温度低于该第一临界温度T1，譬如：50℃。由于该热敏电阻501的电阻值的大小随温度而改变，当温度低于该临界温度T1时，则该热敏电阻501的电阻值必须足够大，使得由该热敏电阻501以及该电阻505所组成的分压电路产生的一分压电压Vth1能够导通该晶体管开关503。因此，该晶体管开关504关闭，且停止该直流电压Vcc供应电源给该马达600，停止该马达的运转。当该控制电路操作在该无风扇运转操作模式时，可以达到省能与避免因为不必要的空气流动所造成的噪音的影响，使得功率损失与功率效率得以改善。

当该控制电路操作在该冷却操作模式时，即该封闭壳体内温度高于该临界温度(threshold temperature)T1。由于该热敏电阻501的电阻值的大小是随温度而改变的，该封闭壳体内温度高于该临界温度(threshold temperature)T1，则该热敏电阻501的电阻值必须足够低，使得由该热敏电阻501以及该电阻505所组成的分压电路产生的一分压电压Vth1能够关闭该晶体管开关503。

且，当该控制电路操作在该冷却操作模式，即该封闭壳体内温度高于该临界温度(threshold temperature)T1，譬如：50℃。

由于该热敏电阻502的电阻值的大小是随温度增加而减少，使得由该热敏电阻502以及该电阻506所组成的分压电路产生的一分压电压Vth3也减少，并将该分压电压Vth3提供给该参考调节器512，其中该分压电压Vth3的数值大小必须小于该参考调节器512的内部参考输入电压值Vref，使得该电压VD大小随着温度的上升而线性式地增加。该分压电压Vth2的大小是由该电阻508、509以及该参考调节器512分压该直流电压Vcc来产生，并应用于该晶体管开关504上，且该分压电压Vth2的大小随温度增加而线性式增加，使得该马达600的转速随着温度的增加而线性增加。且转速与温度的斜率比值dU/dT可由该电阻507的电阻值R3来调整决定。因此，在该冷却操作模式，随着温度增加，可以线性增加马达转速，确保该系统即使在高温操作下仍能正常工作。

请参阅图5C，其为本案第三较佳实施例的另一马达转速控制电路示意图。通过该马达转速控制电路可以实现如图5A所示的马达转速与具有电子系统的封闭壳体内温度变化曲线示意图。图5C所示的另一马达转速控制电路几乎大致上与图3C所示的另一马达转速控制电路相同。

当该控制电路操作在该无风扇运转操作模式时，即该封闭壳体内温度低于该临界温度T1，譬如：50℃。由于该热敏电阻501’的电阻值的大小是随温度而改变的，当温度低于该临界温度T1时，则该热敏电阻501’的电阻值必须足够大，使得由该热敏电阻501’以及该电阻505’所组成的分压电路产生的一分压电压Vth1’能够导通该晶体管开关503’。因此，使得该脉宽调变控制电路(PWM IC)518’的Vin端子的电压低于一第一临界电压，譬如：0.8伏特(volt)，且该晶体管开关504’关闭，且停止该直流电压Vcc’供应电源给该马达600’，停止该马达的运转。当该控制电路操作在该无风扇运转操作模式时，可以达到省能与避免因为不必要的空气流动所造成的噪音的影响，使得功率损失与功率效率得以改善。

当该控制电路操作在该冷却操作模式时，即该封闭壳体内温度高于该临界温度(threshold temperature)T1，譬如：50℃。由于该热敏电阻501’的电阻值的大小是随温度而改变的，该封闭壳体内温度高于该临界温度(threshold temperature)T1，则该热敏电阻501’的电阻值必须足够低，使得由该热敏电阻501’以及该电阻505’所组成的分压电路产生的一分压电压Vth1’能够关闭该晶体管开关503’。

且，当该控制电路操作在该冷却操作模式时，即该封闭壳体内温度高于该临界温度(threshold temperature)T1，譬如：50℃。由于该热敏电阻502’的电阻值的大小是随温度增加而减少的，使得由该热敏电阻502’以及该电阻506’所组成的分压电路产生的一分压电压Vth3’相应减少，并将该分压电压Vth3’提供给该参考调节器512’，其中该分压电压Vth3’的数值大小必须小于该参考调节器512’的内部参考输入电压值Vref，使得该电压V_D’大小是随着温度的上升而线性式地增加的。该分压电压Vth2’的大小是由该电阻508’、509’、514’、515’以及该参考调节器512’分压该直流电压Vcc’而产生，且该分压电压Vth2’的大小随温度增加而线性式增加，并应用于该脉宽调变控制电路(PWM IC)518’的Vin端子上，使得该脉宽调变控制电路(PWM IC)518’的PWM端子提供一脉波宽度调变讯号，其工作周期(duty cycle)由50％随温度增加而增加至100％，使得该马达600’的转速由该转速U1上升至Umax。该马达600’的转速随着温度的增加而线性增加。且转速与温度的斜率比值dU/dT可由该电阻507’的电阻值R3’来调整决定。因此，在该冷却操作模式，随着温度增加，可以线性增加马达转速，确保该系统即使在高温操作下仍能正常工作。

请参考图6A，其为本案第四较佳实施例的马达转速与具有电子系统的封闭壳体内温度示意图。如图6A所示，纵轴代表供应马达的转速，横轴代表温度传感器所检测到的温度。在本实施例中，该马达具有两种模式转速控制，包含：一无风扇运转操作模式以及一冷却操作模式。当具有电子系统的封闭壳体内温度低于一临界温度(threshold temperature)T1时，该马达操作在该无风扇运转操作模式。当马达操作在该无风扇运转操作模式时，则该马达转速设定为0(rpm)。当具有电子系统的封闭壳体内温度高于该临界温度(threshold temperature)T1，该马达操作在该冷却操作模式，该马达转速为该封闭壳体内温度的曲线函数，且该转速的最大值为Umax，最小值为U1，其中该转速最大值为Umax可以是该马达的最大转速。也就是说，当该封闭壳体内温度在T1与Tmax之间变化时，则该马达转速随着该封闭壳体内温度的增加而曲线性增加。

请参考图6B，其为本案第四较佳实施例的马达转速控制电路示意图。通过该马达转速控制电路可以实现图6A所示的马达转速与具有电子系统的封闭壳体内温度变化曲线示意图。图6B所示的该控制电路700大致上与图5B所示的该控制电路500相同。在第四较佳实施例中，多增加一热敏电阻TR3，标号713。其并联该热敏电阻TR2，标号702。因此当马达操作在该无风扇运转操作模式以及该静音操作模式，基本上该第四较佳实施例与该第三较佳实施例其工作原理大致上相同。主要不同是在于当马达操作在该冷却操作模式时，二者不尽相同。

如图6B所示，当该控制电路操作在该冷却操作模式时，即该封闭壳体内温度高于该临界温度(threshold temperature)T1，譬如：50℃。由于该热敏电阻702并联该热敏电阻713，使得电阻值的大小是随温度增加而曲线性减少，使得由该热敏电阻702、713以及该电阻706所组成的分压电路产生的一分压电压Vth3也曲线性减少，并将该分压电压Vth3提供给该参考调节器712，其中该分压电压Vth3的数值大小必须小于该参考调节器712的内部参考输入电压值Vref，使得该电压V_D大小随着温度的上升而曲线性式地增加。该分压电压Vth2的大小是由该电阻708、709以及该参考调节器712分压该直流电压Vcc来产生，并应用于该晶体管开关704上，且该分压电压Vth2的大小随温度增加而曲线性式增加，使得该马达800的转速随着温度的增加而曲线性增加。因此，在该冷却操作模式，随着温度增加，可以曲线性增加马达转速，确保该系统即使在高温操作下仍能正常工作。

请参阅图6C，其为本案第四较佳实施例的另一马达转速控制电路示意图。通过该马达转速控制电路可以实现如图6A所示的马达转速与具有电子系统的封闭壳体内温度变化曲线示意图。图6C所示的该控制电路700’大致上与图5C所示的该控制电路500’相同。在第四较佳实施例中，多增加一热敏电阻TR3’，标号713’。其并联于该热敏电阻TR2’，标号702’。因此当马达操作在该无风扇运转操作模式以及该静音操作模式，基本上该第四较佳实施例与该第三较佳实施例其工作原理大致上相同。主要不同是在于当马达操作在该冷却操作模式时，二者不尽相同。

如图6C所示，当该控制电路操作在该冷却操作模式，即该封闭壳体内温度高于该临界温度(threshold temperature)T1，譬如：50℃。由于该热敏电阻702’并联该热敏电阻713’，使得电阻值的大小随温度增加而曲线性减少，使得由该热敏电阻702’、713’以及该电阻706’所组成的分压电路产生的一分压电压Vth3’也曲线性减少，并将该分压电压Vth3’提供给该参考调节器712’，其中该分压电压Vth3’的数值大小必须小于该参考调节器712’的内部参考输入电压值Vref，使得该电压V_D’大小随着温度的上升而曲线性式地增加。该分压电压Vth2’的大小由该电阻708’、709’、714’、715’以及该参考调节器712’分压该直流电压Vcc’而产生，且该分压电压Vth2’的大小随温度增加而曲线性式增加，并应用于该脉宽调变控制电路(PWM IC)718’的Vin端子上，使得该脉宽调变控制电路(PWM IC)718’的PWM端子提供一脉波宽度调变讯号，其工作周期(duty cycle)由50％随温度增加而增加至100％，使得该马达800’的转速由该转速U1上升至Umax。该马达800’的转速随着温度的增加而曲线性增加。因此，在该冷却操作模式，随着温度增加，可以曲线性增加马达转速，确保该系统即使在高温操作下仍能正常工作。

综合上述，本发明提供一种马达控制电路与方法，该马达控制电路与方法包含三种操作模式：一无风扇运转操作模式、一静音操作模式以及一冷却操作模式，其中当温度低于一较低温度时，该马达操作在该无风扇运转操作模式，且该马达的转速为零；当温度高于一较低温度，且低于一较高温度时，该马达操作在该静音操作模式，且该马达的转速为一固定转速；以及当温度高于一较高温度时，该马达操作在该冷却操作模式，且该马达的转速为该温度的线性函数或曲线性函数。另外，本发明提供一种马达控制电路与方法，该马达控制电路与方法包含两种操作模式：一无风扇运转操作模式以及一冷却操作模式，其中当温度低于一较低温度时，该马达操作在该无风扇运转操作模式，且该马达的转速为零；以及当温度高于一较高温度时，该马达操作在该冷却操作模式，且该马达的转速为该温度的线性函数或曲线性函数。利用该无风扇运转操作模式可以达到省能与避免因为不必要的空气流动所造成的噪音的影响，使得功率损失与功率效率得以改善。且在该静音操作模式，可以减少因为高速空气对流产生的噪音，同时可以减少功率损失，改善功率效率。

上述本发明的具体实施例与图示是使熟知此技术的人士更了解本发明的技术方案，然而本专利的权利要求书所界定的范围并不局限在上述实施例。

综合上述，本发明的目的已充分且有效地被揭露。凡所有熟知此技术的人运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的权利要求书所界定的范围内。

Claims (10)

1.一种马达转速控制方法，包含下列步骤：

当具有一电子系统的封闭壳体内的温度小于一第一临界温度时，操作该马达在一无风扇运转操作模式，其中当该马达操作在该无风扇运转操作模式时，该马达的转速为零；

当具有该电子系统的封闭壳体内的温度大于该第一临界温度且小于一第二临界温度时，操作该马达在一静音操作模式，其中当该马达操作在该静音操作模式时，该马达的转速为一固定转速；以及

当具有该电子系统的封闭壳体内的温度大于该第二临界温度时，操作该马达在一冷却操作模式，其中当该马达操作在该冷却操作模式时，该马达的转速为该温度的函数，且该马达的转速操作在一最大转速与该固定转速内。

2.如权利要求1所述的马达转速控制方法，其中当该马达操作在该冷却操作模式时，该马达的转速为一温度的线性函数，且该马达的转速根据该温度在该最大转速以及该固定转速间变化。

3.如权利要求1所述的马达转速控制方法，其中当该马达操作在该冷却操作模式时，该马达的转速为一温度的曲线性函数，且该马达的转速根据该温度在该最大转速以及该固定转速间变化。

4.如权利要求1所述的马达转速控制方法，其中当该温度在该第二临界温度与一最大温度间变化时，该马达的转速随着该温度的增加而线性增加，其中该最大温度对应该最大转速的温度。

5.如权利要求1所述的马达转速控制方法，其中当该温度在该第二临界温度与一最大温度间变化时，该马达的转速随着该温度的增加而曲线性增加，其中该最大温度对应该最大转速的温度。

6.一种马达转速控制方法，包含下列步骤：

当具有一电子系统的封闭壳体内的温度小于一临界温度时，操作该马达在一无风扇运转操作模式，其中当该马达操作在该无风扇运转操作模式时，该马达的转速为零；以及

当具有该电子系统的封闭壳体内的温度大于该临界温度时，操作该马达在一静音操作模式，其中当该马达操作在该静音操作模式时，该马达的转速为该温度的函数，且该马达的转速操作在一最大转速与该固定转速内。

7.如权利要求6所述的马达转速控制方法，其中当该马达操作在该冷却操作模式时，该马达的转速为一温度的线性函数，且该马达的转速根据该温度在该最大转速以及该固定转速间变化。

8.如权利要求6所述的马达转速控制方法，其中当该马达操作在该冷却操作模式时，该马达的转速为一温度的曲线性函数，且该马达的转速根据该温度在该最大转速以及该固定转速间变化。

9.如权利要求6所述的马达转速控制方法，其中当该温度在该临界温度与一最大温度间变化时，该马达的转速随着该温度的增加而线性增加，其中该最大温度对应该最大转速的温度。

10.如权利要求6所述的马达转速控制方法，其中当该温度在该临界温度与一最大温度间变化时，该马达的转速随着该温度的增加而曲线性增加，其中该最大温度对应该最大转速的温度。

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