CN104953897A - 电机驱动电路、电机驱动方法和风扇 - Google Patents

Abstract

一种电机驱动电路，采用具有速度控制脚VTH和最小速度设置脚RMI的电机驱动芯片，电路刚启动时利用了第一电容器的充电特性，使速度控制脚的电压在第一电容器充电的前一部分时间里都维持着高电压，电机在这部分时间内以最低转速启动，也即启动电机的电机电流将很少，用没有软启动功能的电机驱动电路实现了软启动功能，降低了成本。随着第一电容器逐渐完成充电，速度控制脚的电压也逐渐降低，从而电机转速也逐渐升高。本发明还公开了一种电机驱动方法和一种风扇。

Description

电机驱动电路、电机驱动方法和风扇

技术领域

本发明涉及驱动电路，特别是涉及一种电机驱动电路、一种电机驱动方法和一种风扇。

背景技术

直流风扇虽然效率高，但是它也有很多弊端。一般的风扇启动瞬间，电流都比较高。风扇一开始扇叶是静止的，所以一开始需要的电流也比较大，如何才能克服启动电流大的缺点成为业界较为关心的问题。市场上针对启动电流大的缺点发明了一些集成在驱动IC内部的软启动IC，这种集成在内部的软启动IC，成本比较贵。

发明内容

基于此，有必要提供一种具有软启动功能并且能降低成本的电机驱动方法。此外还提供一种电机驱动方法和风扇电机控制电路。

一种电机驱动电路，包括：电机驱动芯片、第一电阻器、第二电阻器、第三电阻器、第四电阻器和第一电容器，以及电源输入端，所述第一电容器为储能电容器。

所述电机驱动芯片包括速度控制脚和最小速度设置脚，所述速度控制脚用来接收速度控制信号，最小速度设置脚用来接收最小速度设置信号；当速度控制信号的电压值不小于最小速度设置信号的电压值时，所述电机驱动芯片输出令电机以最低转速转动的信号；当速度控制信号的电压值小于最小速度设置信号的电压值时，速度控制信号的电压值和最小速度设置信号的电压值相差越大，则所述电机驱动芯片输出令电机以越高转速转动的信号；当速度控制信号的电压值和最小速度设置信号的电压值相差达到预设数值时，则所述电机驱动芯片输出令电机以最高转速转动的信号。

所述电源输入端依次串联第一电阻器和第二电阻器然后接地，第一电容器和第一电阻器并联，第一电阻器和第二电阻器的连接端连接所述速度控制脚；所述电源输入端依次串联第三电阻器和第四电阻器然后接地，第三电阻器和第四电阻器的连接端连接最小速度设置脚。

在其中一个实施例中，还包括第一二极管，所述电源输入端连接第一二极管的正极，所述第一二极管的负极和第一电阻器串联连接，所述第一二极管的负极和第三电阻器串联连接。

在其中一个实施例中，还包括第五电阻器、第六电阻器、第一晶体管以及用于输入速度控制信号的速度控制信号输入端；所述第一晶体管为NPN晶体管；

所述电源输入端通过第五电阻器和第一晶体管的集电极连接，所述速度控制信号输入端通过第六电阻器和第一晶体管的基极连接，第一晶体管的集电极连接所述速度控制脚，第一晶体管的发射极接地。

在其中一个实施例中，还包括第二二极管，所述第一晶体管的集电极连接所述第二二极管的正极，所述第二二极管的负极和所述速度控制脚连接。

在其中一个实施例中，还包括第七电阻器，所述电源输入端通过所述第七电阻器和所述速度控制信号输入端连接。

在其中一个实施例中，所述第七电阻器的电阻值为1MΩ。

在其中一个实施例中，所述电机驱动芯片的型号为LB11961、LB11867及LB11967中的一种，所述速度控制脚和所述最小速度设置脚分别为所述电机驱动芯片的VTH脚和RMI脚。

在其中一个实施例中，还包括第二电容器，所述电源输入端通过第二电容器接地。

上述电机驱动电路，采用具有速度控制脚和最小速度设置脚的电机驱动芯片，电路刚启动时利用了第一电容器的充电特性，使速度控制脚的电压在第一电容器充电的前一部分时间里都维持着高电压（速度控制脚的电压比最小速度设置脚的电压高），按照电机驱动芯片的特性易知，电机在这部分时间内以最低转速启动，也即启动电机的电机电流将很少，用没有软启动功能的电机驱动电路实现了软启动功能，降低了成本。随着第一电容器逐渐完成充电，速度控制脚的电压也逐渐降低，从而电机转速也逐渐升高。

一种电机驱动方法，基于上述电机驱动电路，输入所述速度控制信号输入端的速度控制信号为脉冲宽度调制信号。上述电机驱动方法，利用脉冲宽度调制信号控制电机，实现电机转速控制的功能。

一种风扇，包括电机和与所述电机连接的上述电机驱动电路。上述风扇，用没有软启动功能的电机驱动电路实现了风扇软启动功能，降低了成本。

附图说明

图1为一实施例的电机驱动电路图；

图2为另一实施例的电机驱动电路图；

图3为又一实施例的电机驱动电路图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述。在下面说明中，为描述方便，用信号输入端口符号同时表示该信号。

图1为一实施例的电机驱动电路图。

如图1，一种电机驱动电路，包括：电机驱动芯片U1、第一电阻器R1、第二电阻器R2、第三电阻器R3、第四电阻器R4和第一电容器C1，以及电源输入端VCC，第一电容器C1为储能电容器。

电机驱动芯片U1包括速度控制脚VTH和最小速度设置脚RMI，速度控制脚VTH用来接收速度控制信号，最小速度设置脚RMI用来接收最小速度设置信号；当速度控制信号的电压值不小于最小速度设置信号的电压值时，电机驱动芯片U1输出令电机M1以最低转速转动的信号；当速度控制信号的电压值小于最小速度设置信号的电压值时，速度控制信号的电压值和最小速度设置信号的电压值相差越大，则电机驱动芯片U1输出令电机M1以越高转速转动的信号；当速度控制信号的电压值和最小速度设置信号的电压值相差达到预设数值时，则电机驱动芯片U1输出令电机M1以最高转速转动的信号。

电源输入端VCC依次串联第一电阻器R1和第二电阻器R2然后接地，第一电容器C1和第一电阻器R1并联，第一电阻器R1和第二电阻器R2的连接端连接速度控制脚VTH，电源输入端依次串联第三电阻器R3和第四电阻器R4然后接地，第三电阻器R3和第四电阻器R4的连接端连接最小速度设置脚RMI。

上述电机驱动电路，采用具有速度控制脚VTH和最小速度设置脚RMI的电机驱动芯片U1，电路刚启动时利用了第一电容器C1的充电特性，使速度控制脚VTH的电压在第一电容器C1充电的前一部分时间里都维持着高电压（速度控制脚VTH的电压比最小速度设置脚RMI的电压高），按照电机驱动芯片U1的特性易知，电机M1在这部分时间内以最低转速启动，也即启动电机M1的电机电流将很少，用没有软启动功能的IC实现了软启动功能，降低了成本。随着第一电容器C1逐渐充电，速度控制脚VTH的电压也逐渐降低(速度控制脚VTH的电压比最小速度设置脚RMI的电压低，且差值越来越大)，从而电机M1转速也逐渐升高。

图2为另一实施例的电机驱动电路图。

本实施例是前一实施例的基础上的改进，如图2，增加了转速控制电路部分。转速控制电路部分包括第五电阻器R5、第六电阻器R6、第七电阻器R7和第一晶体管Q1，以及用于输入速度控制信号的速度控制信号输入端PWM，其中第一晶体管Q1为NPN型晶体管。

电源输入端VCC通过第五电阻器R5和第一晶体管Q1的集电极连接，速度控制信号输入端PWM通过第六电阻器R6和第一晶体管Q1的基极连接，电源输入端VCC和速度控制信号输入端PWM之间接有大阻值的第七电阻器R7，第七电阻器R7在本实施例中取值1MΩ，第一晶体管Q1的集电极连接速度控制脚VTH，第一晶体管Q1的发射极接地。

通过速度控制信号输入端PWM输入脉冲宽度调制信号PWM，从而使第一晶体管Q1实现通断控制，进而控制速度控制脚VTH的电压变化，达到了控制电机M1转速的目的。

图3为又一实施例的电机驱动电路图。

本实施例是前一实施例的基础上的进一步改进，如图3，还包括第一二极管D1、第二二极管D2和第二电容器C2。

电源输入端VCC和第一二极管D1的正极连接，第一二极管D1的负极再分别和第一电阻器R1、第三电阻器R3、第六电阻器R6、第七电阻器R7连接。第一晶体管Q1的集电极和第二二极管D2的正极连接，第二二极管D2的负极再连接速度控制脚VTH。电源输入端VCC通过第二电容器C2接地。

第一二极管D1的作用为极性保护，第二二极管D2的作用为钳位作用，第二电容器C2的作用为滤波作用，进一步优化了电路。

在上述实施例中，电机驱动芯片U1可以采用三洋公司的电机驱动芯片，型号包括LB11961、LB11867、LB11967，速度控制脚VTH和最小速度设置脚RMI分别为上述型号电机驱动芯片的VTH脚和RMI脚。在其他实施例中，还可以采用其他电机驱动芯片，只要该电机驱动芯片有上述速度控制脚VTH和最小速度设置脚RMI的速度控制特性即可。

本发明还公开一种电机驱动方法，该电机驱动方法基于上述电机驱动电路，输入速度控制信号输入端PWM的速度控制信号为脉冲宽度调制信号（PWM）。上述电机驱动方法，利用脉冲宽度调制信号PWM控制电机，实现电机M1转速控制的功能。

本发明还公开一种风扇，包括电机和与电机连接的上述电机驱动电路，电机驱动芯片U1（LB11961）的信号输出端OUT1和OUT2连接风扇电机，实现风扇控速。上述风扇，用没有软启动功能的电机驱动电路实现了风扇软启动功能，降低了成本。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电机驱动电路，其特征在于，包括：电机驱动芯片、第一电阻器、第二电阻器、第三电阻器、第四电阻器和第一电容器，以及电源输入端，所述第一电容器为储能电容器；

所述电机驱动芯片包括速度控制脚和最小速度设置脚，所述速度控制脚用来接收速度控制信号，最小速度设置脚用来接收最小速度设置信号；当速度控制信号的电压值不小于最小速度设置信号的电压值时，所述电机驱动芯片输出令电机以最低转速转动的信号；当速度控制信号的电压值小于最小速度设置信号的电压值时，速度控制信号的电压值和最小速度设置信号的电压值相差越大，则所述电机驱动芯片输出令电机以越高转速转动的信号；当速度控制信号的电压值和最小速度设置信号的电压值相差达到预设数值时，则所述电机驱动芯片输出令电机以最高转速转动的信号；

所述电源输入端依次串联第一电阻器和第二电阻器然后接地，第一电容器和第一电阻器并联，第一电阻器和第二电阻器的连接端连接所述速度控制脚；所述电源输入端依次串联第三电阻器和第四电阻器然后接地，第三电阻器和第四电阻器的连接端连接最小速度设置脚。

2.根据权利要求1所述的电机驱动电路，其特征在于，还包括第一二极管，所述电源输入端连接第一二极管的正极，所述第一二极管的负极和第一电阻器串联连接，所述第一二极管的负极和第三电阻器串联连接。

3.根据权利要求1所述的电机驱动电路，其特征在于，还包括第五电阻器、第六电阻器、第一晶体管以及用于输入速度控制信号的速度控制信号输入端；所述第一晶体管为NPN晶体管；

所述电源输入端通过第五电阻器和第一晶体管的集电极连接，所述速度控制信号输入端通过第六电阻器和第一晶体管的基极连接，第一晶体管的集电极连接所述速度控制脚，第一晶体管的发射极接地。

4.根据权利要求3所述的电机驱动电路，其特征在于，还包括第二二极管，所述第一晶体管的集电极连接所述第二二极管的正极，所述第二二极管的负极和所述速度控制脚连接。

5.根据权利要求3所述的电机驱动电路，其特征在于，还包括第七电阻器，所述电源输入端通过所述第七电阻器和所述速度控制信号输入端连接。

6.根据权利要求5所述的电机驱动电路，其特征在于，所述第七电阻器的电阻值为1MΩ。

7.根据权利要求1所述的电机驱动电路，其特征在于，所述电机驱动芯片的型号为LB11961、LB11867及LB11967中的一种，所述速度控制脚和所述最小速度设置脚分别为所述电机驱动芯片的VTH脚和RMI脚。

8.根据权利要求1所述的电机驱动电路，其特征在于，还包括第二电容器，所述电源输入端通过第二电容器接地。

9.一种电机驱动方法，其特征在于，基于权利要求3～6任一项所述的电机驱动电路，其特征在于，输入所述速度控制信号输入端的速度控制信号为脉冲宽度调制信号。

10.一种风扇，包括电机和与所述电机连接的如权利要求1～8任一项所述的电机驱动电路。