CN101515717B - 具瞬间高电压防护的马达驱动电路 - Google Patents

Abstract

一种具瞬间高电压防护的马达驱动电路，其包含一驱动单元及一脉冲吸收元件。该驱动单元具有至少一信号输出端及至少一电子式开关，该信号输出端用以输出该电子式开关切换时产生的一脉波检测信号；该脉冲吸收元件的一端连接于该驱动单元的信号输出端，而该脉冲吸收元件的另一端则接地；藉此，当该驱动单元的信号输出端遭受一瞬间高压冲击时，该脉冲吸收元件提供该脉冲信号的一脉冲电流流动的路径，以增加电路运作稳定性及避免因高压大电流而烧毁元件。

Description

具瞬间高电压防护的马达驱动电路

技术领域

本发明涉及一种马达驱动电路，特别涉及一种具瞬间高电压防护的马达驱动电路。 

背景技术

现有马达驱动电路9，请参照图1所示，其包含一电子式开关90及一信号输出端91。该信号输出端91用以输出该电子式开关90的一检测信号；该信号输出端91可为该马达驱动电路9的一输出检测脚位(例如一马达驱动IC的一FG(Frequency generation)脚位或一RD(Rotationdetection)脚位)。 

然而，由于该检测信号通常为一脉波形式的信号，为避免脉波信号失真，因而无法利用连接一电容器的手段，来防止该现有马达驱动电路9受到一瞬间高电压(如雷击或静电放电(Electrostatic discharge，ESD))的冲击，因而导致若上述现有马达驱动电路9的信号输出端91遭受该瞬间高电压冲击时，使得立即在该信号输出端91所建立的一脉冲电压损毁该马达驱动电路9，例如该电子式开关90因高电流通过而烧毁。基于上述原因，有必要进一步改良上述现有马达驱动电路9。 

发明内容

本发明的主要目的是提供一种具瞬间高电压防护的马达驱动电路，其将一脉冲吸收元件并联于一马达驱动电路的信号输出端，使得本发明具有提升电路运作稳定性的功效。 

本发明的次要目的是提供一种具瞬间高电压防护的马达驱动电路，其借助一限流电阻控制一电子式开关及一脉冲吸收元件的通过电流，使得本发明具有避免因大电流而烧毁元件的功效。

根据本发明的具瞬间高电压防护的马达驱动电路，其包含一驱动单元及一脉冲吸收元件。该驱动单元具有至少一信号输出端及至少一电子式开关，该信号输出端为该马达驱动电路的一个输出检测脚位，该电子式开关对应马达的运转进行切换，且该信号输出端用以输出该电子式开关切换时产生的一脉冲检测信号；该脉冲吸收元件的一端连接于该驱动单元的信号输出端，而该脉冲吸收元件的另一端则接地；藉此，当该驱动单元的信号输出端遭受一瞬间高压冲击时，该脉冲吸收元件提供该脉冲信号的一脉冲电流流动的路径。 

其中，该脉冲吸收元件的一端可直接连接至该信号输出端，也可另设一个限流电阻，该限流电阻连接在该脉冲吸收元件及该电子式开关之间或者该脉冲吸收元件的一端通过该限流电阻间接连接至该信号输出端。 

该信号输出端可串联一个电阻而电连接到一个外部电源。 

该脉冲吸收元件可为一个齐纳二极管，该齐纳二极管的阴极直接电连接至该信号输出端，而该齐纳二极管的阳极则连接到接地端，该齐纳二极管具有一个击穿电压，该击穿电压值大于该外部电源的电平值。 

该脉冲吸收元件可选自一个瞬态电压抑制元件或压敏电阻。 

该压敏电阻具有一个标称压敏电压，该标称压敏电压值大于该外部电源的电平值。 

该信号输出端可为该马达驱动电路的一个输出检测脚位。 

如上所述，本发明将该脉冲吸收元件连接于该驱动单元的信号输出端，以便在瞬间高压发生时，提供该脉冲电流流动的路径，因而其可确实增加电路运作稳定性及避免因高压大电流而烧毁元件。 

附图说明

图1：现有马达驱动电路示意图。 

图2：本发明第一实施例的具瞬间高电压防护的马达驱动电路示意图。 

图3：本发明第二实施例的具瞬间高电压防护的马达驱动电路示意图。 

图4：本发明第三实施例的具瞬间高电压防护的马达驱动电路示意图。 

主要元件符号说明： 

1驱动单元            10信号输出端 

11电子式开关         2脉冲吸收元件 

2’脉冲吸收元件      2”脉冲吸收元件 

3限流电阻            4限流电阻 

9马达驱动电路        90电子式开关 

91信号输出端         VCC外部电源 

R电阻 

具体实施方式

为让本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下： 

请参照图2所示，本发明第一实施例的具瞬间高电压防护的马达驱动电路包含一驱动单元1及一脉冲吸收元件2。该驱动单元1具有至少一信号输出端10及至少一电子式开关11，该信号输出端10可为该马达驱动电路的一输出检测脚位，该信号输出端10用以输出该电子式开关11切换时所产生的一脉波检测信号，换言之，该电子式开关11可对应马达的运转进行切换操作，以便在该信号输出端10建立一脉波检测信号，以供电路设计者可由该信号输出端10检知该马达的运转状态。 

另外，该信号输出端10通过电阻R电连接到一外部电源VCC，藉此， 当该信号输出端10对应该电子式开关11的切换而输出该脉波检测信号时，该脉波检测信号的高电平值可提升到与该外部电源VCC的电平相同。 

请再参照图2所示，本发明第一实施例的该脉冲吸收元件2为一齐纳二极管(Zener diode)，且该脉冲吸收元件2的一端直接连接于该驱动单元1的信号输出端10，而该脉冲吸收元件2的另一端则接地。更详言之，该齐纳二极管是反向并联于该信号输出端10，即该脉冲吸收元件2的一端(即齐纳二极管的阴极)直接电连接至该信号输出端10；而该脉冲吸收元件2的另一端(即齐纳二极管的阳极)则连接到接地端。 

再者，该齐纳二极管具有一击穿电压(Breakdown voltage)，该击穿电压值必须选择为大于该外部电源VCC的电平值。藉此，该脉冲吸收元件2将不会影响本发明的马达驱动电路的正常运作，且可在该信号输出端10遭受一脉冲信号时，对该马达驱动电路提供保护。 

更详言之，当借助该电子式开关11的切换操作，而在该信号输出端10建立该脉波信号时，该脉波信号的高电平值由于低于该脉冲吸收元件2的击穿电压值，此时该脉冲吸收元件2不动作，因此不会影响该电子式开关11的正常操作。 

而且，若该马达驱动电路遭受瞬间高压(如静电放电)冲击，而在该信号输出端10上建立一脉冲信号时，由于该脉冲信号的脉冲电压可为数千伏特，高于该脉冲吸收元件2的击穿电压值，此时，该脉冲吸收元件2将动作，从而将该信号输出端10的电压稳定在与该击穿电压值相同的电平，同时该脉冲吸收元件2可提供该脉冲信号的脉冲电流一流动的路径。藉此，借助该脉冲吸收元件2的动作使得该马达驱动电路不致受到该脉冲信号的破坏而瞬间损毁。 

请参照图3所示，其揭示本发明第二实施例的具瞬间高电压防护的马达驱动电路。相较于第一实施例，第二实施例的一脉冲吸收元件2’选自 一瞬态电压抑制元件(Transient voltage suppressor，TVS)，因此本发明第二实施例的脉冲吸收元件2’较第一实施例的脉冲吸收元件2能承受更高的电压。而且，本发明第二实施例的脉冲吸收元件2’的运作与本发明第一实施例的脉冲吸收元件2相同，于此不多作赘述。 

另外，本发明第二实施例的马达驱动电路另设有一限流电阻3，该脉冲吸收元件2’的一端借助该限流电阻3连接在该电子式开关11的一端，用以控制在切换操作时流经该电子式开关11的电流。更详言之，当该电子式开关11进行切换操作，且呈现导通状态时，该信号输出端10所建立的电平可依序经由该限流电阻3及该电子式开关11至接地端形成一回路，因此借助该限流电阻3阻值的设计可控制流经该电子式开关11的电流。 

请参照图4所示，其揭示本发明第三实施例的具瞬间高电压防护的马达驱动电路。相较于第一及二实施例，第三实施例的一脉冲吸收元件2”选自一压敏电阻(Varistor)，该压敏电阻具有一标称压敏电压，该标称压敏电压值大于该外部电源VCC的电平值。 

另外，本发明第三实施例的马达驱动电路另设有一限流电阻4，如图4所示，该脉冲吸收元件2”的一端是透过该限流电阻4而间接连接至该信号输出端10；藉此，该限流电阻4可用以控制流经该电子式开关11的电流及进一步限制流经该脉冲吸收元件2”的脉冲电流，以避免该电子式开关11及该脉冲吸收元件2”因高电流通过而烧毁。 

换言之，当借助该电子式开关11的切换操作，而在该信号输出端10建立该脉波信号时，该脉波信号的高电平值由于低于该脉冲吸收元件2”的标称压敏电压值，该脉冲吸收元件2”因呈现高阻抗状态而不动作，因此不会影响该电子式开关11的正常操作；此时，流通于该电子式开关11的电流因该限流电阻4的连接而可控制其电流值。 

另一方面，若该马达驱动电路遭受瞬间高压冲击，而在该信号输出端10上建立该脉冲信号时，由于该脉冲信号的脉冲电压可为数千伏特，远高于该标称压敏电压值，此时，该脉冲吸收元件2”因呈现低阻抗状态而可即时将该脉冲信号的脉冲电流引导至接地端。藉此，借助该脉冲吸收元件2”的动作使得该马达驱动电路不致受到该脉冲瞬间高电压损毁；又，流经该脉冲吸收元件2”的脉冲电流因先通过该限流电阻4，而使得该脉冲电流值可获得适当的限制。 

如上所述，本发明将该脉冲吸收元件连接于该驱动单元的信号输出端，以便在瞬间高压发生时，提供该脉冲电流流动的路径，其确实可增加电路运作稳定性及避免因高压大电流而烧毁元件。 

Claims (15)

1.一种具瞬间高电压防护的马达驱动电路，其特征在于，其包含：

一个驱动单元，该驱动单元具有至少一个信号输出端及至少一个电子式开关，该信号输出端为该马达驱动电路的一个输出检测脚位，该电子式开关对应马达的运转进行切换，且该信号输出端输出该电子式开关切换时产生的一个脉波检测信号；

一个脉冲吸收元件，该脉冲吸收元件一端连接于该驱动单元的信号输出端，而另一端则接地；及

一个限流电阻，该限流电阻连接在该脉冲吸收元件及该电子式开关之间；

其中当该驱动单元的信号输出端遭受一个瞬间高压冲击时，在该信号输出端上建立一个脉冲信号，该脉冲吸收元件提供该脉冲信号的一个脉冲电流流动的路径。

2.根据权利要求1所述的具瞬间高电压防护的马达驱动电路，其特征在于：所述脉冲吸收元件的一端直接连接至该信号输出端。

3.根据权利要求1所述的具瞬间高电压防护的马达驱动电路，其特征在于：所述信号输出端串联一个电阻而电连接到一个外部电源。

4.根据权利要求1所述的具瞬间高电压防护的马达驱动电路，其特征在于：该脉冲吸收元件为一个齐纳二极管，该齐纳二极管的阴极直接电连接至该信号输出端，而该齐纳二极管的阳极则连接到接地端。

5.根据权利要求4所述的具瞬间高电压防护的马达驱动电路，其特征在于：所述信号输出端串联一个电阻而电连接到一个外部电源，该齐纳二极管具有一个击穿电压，该击穿电压值大于该外部电源的电平值。

6.根据权利要求1所述的具瞬间高电压防护的马达驱动电路，其特征在于：该脉冲吸收元件是选自一个瞬态电压抑制元件。

7.根据权利要求1所述的具瞬间高电压防护的马达驱动电路，其特征在于：该脉冲吸收元件选自压敏电阻。

8.根据权利要求7所述的具瞬间高电压防护的马达驱动电路，其特征在于：所述信号输出端串联一个电阻而电连接到一个外部电源，该压敏电阻具有一个标称压敏电压，该标称压敏电压值大于该外部电源的电平值。

9.一种具瞬间高电压防护的马达驱动电路，其特征在于，其包含：

一个驱动单元，该驱动单元具有至少一个信号输出端及至少一个电子式开关，该信号输出端为该马达驱动电路的一个输出检测脚位，该电子式开关对应马达的运转进行切换，且该信号输出端输出该电子式开关切换时产生的一个脉波检测信号；

一个脉冲吸收元件，该脉冲吸收元件一端连接于该驱动单元的信号输出端，而另一端则接地；及

一个限流电阻，通过该限流电阻将该脉冲吸收元件的一端连接至该信号输出端；

其中当该驱动单元的信号输出端遭受一个瞬间高压冲击时，在该信号输出端上建立一个脉冲信号，该脉冲吸收元件提供该脉冲信号的一个脉冲电流流动的路径。

10.根据权利要求9所述的具瞬间高电压防护的马达驱动电路，其特征在于：所述信号输出端串联一个电阻而电连接到一个外部电源。

11.根据权利要求9所述的具瞬间高电压防护的马达驱动电路，其特征在于：该脉冲吸收元件为一个齐纳二极管，该齐纳二极管的阴极直接电连接至该信号输出端，而该齐纳二极管的阳极则连接到接地端。

12.根据权利要求11所述的具瞬间高电压防护的马达驱动电路，其特征在于：所述信号输出端串联一个电阻而电连接到一个外部电源，该齐纳二极管具有一个击穿电压，该击穿电压值大于该外部电源的电平值。

13.根据权利要求9所述的具瞬间高电压防护的马达驱动电路，其特征在于：该脉冲吸收元件是选自一个瞬态电压抑制元件。

14.根据权利要求9所述的具瞬间高电压防护的马达驱动电路，其特征在于：该脉冲吸收元件选自压敏电阻。

15.根据权利要求14所述的具瞬间高电压防护的马达驱动电路，其特征在于：所述信号输出端串联一个电阻而电连接到一个外部电源，该压敏电阻具有一个标称压敏电压，该标称压敏电压值大于该外部电源的电平值。

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