CN106470003A - 可节省风扇处理器之定时器的开关驱动电路 - Google Patents

Abstract

一种可节省风扇处理器之定时器的开关驱动电路，应用于一处理器上，该开关驱动电路包括复数上臂开关组件、连接对应该等上臂开关组件之复数下臂开关组件、一第一驱动控制单元及一第二驱动控制单元，该等上臂开关组件由一第一脉冲宽度调变信号与一第二脉冲宽度调变信号驱动，透过该第一、二驱动控单元接收一第三脉冲宽度调变信号与一高频脉波调变信号，利用第三脉冲宽度调变信号的高或低准位触发该等下臂开关组件导通。

Description

可节省风扇处理器之定时器的开关驱动电路

【技术领域】

本发明有关于一种风扇马达控制电路，尤指一种具有节省成本的可节省风扇处理器之定时器的开关驱动电路。

【背景技术】

随着科技的进步与电脑产业的发展，轻巧的电子产品，如笔记型电脑，已日渐成为市场主流。在此轻薄短小的电子产品中，散热能力的优劣往往影响到系统的稳定性，产品的效能，甚至是产品的使用年限。以电脑系统而言，为了能够使电脑系统所产生之热能能够快速地散逸，通常电脑系统配装风扇以作为散热装置，以使得电脑系统得以在适当的温度环境之下正常运作。

一般来说，使用于电脑系统中用以散热之风扇由无刷直流马达来驱动。请参照图1所示，已知直流风扇马达驱动电路包含一处理器5(micro control unit,；MCU)、上臂两个PMOS电晶体61、62与下臂两个NMOS电晶体63、64，该处理器5具有复数接脚与复数定时器50，该处理器5的一第一、二接脚51、52分别电性连接相对该上臂两个PMOS电晶体61、62，且该第一、二接脚51、52分别传送一第一脉冲宽度调变(Pulse Width Modulation；PWM)信号与一第二脉冲宽度调变(PWM)信号，该第一、二脉冲宽度调变信号相同，该处理器5的一第三、四接脚53、54分别电性连接相对该下臂两个NMOS电晶体63、64，且该处理器的第三、四接脚63、64对应该等定时器50，该第三、四接脚63、64分别用以输出经该等定时器50调制的第一高频脉波调变(Pulse Width Modulation；PWM)信号与一第二高频脉波调变(PWM)信号。所以利用第一脉冲宽度调变信号与第二高频脉波调变信号及第二脉冲宽度调变信号与第一高频脉波调变信号来驱动四个全桥式开关(即上、下臂两个PMOS电晶体61、62、63、64)，来控制直流风扇马达转速与运转之目的。其中上、下臂两个PMOS电晶体彼此相接处间分别连接对应马达线圈的一端71与另一端72。

因风扇调节转速的大小是取决于第一、二高频脉波调变信号输出的内部切割脉冲波占空比(Duty cycle)的大小，而内部切割脉冲波的频率一般大于20KHZ(赫兹)，所以第一、二高频脉波调变信号输出精度要高，使得前述第一高频脉波调变信号的输出精度需要依靠处理器5对应该第三接脚53的定时器50来调制，该第二高频脉波调变信号的输出精度也需要依靠处理器5对应该第四接脚54的另一定时器50来调制；换言之，就是已知单一风扇的马达驱动电路的下臂两个NMOS电晶体63、64必须使用到支援定时器50的两接脚53、54才能使输出精度高的第一、二高频脉波调变信号。

但是已知处理器5具有定时器50对应的接脚是数量有限制的，如图1的处理器5内的定时器50数量只够支援两接脚(即第三、四接脚53、54)，此两接脚53、54已用以连接对应下臂两个NMOS电晶体63、64，使得处理器5无多余的定时器51支援对应的接脚，故已知若需要定时器50数量更多时，则必须选用定时器50数量更多的处理器5，可是相对的成本会大幅增加，同时本体封装大小也会增大，且也不利于风扇设计优化，例如若客户针对风扇提出特别功能(如虚拟转速等)的需求，风扇设计时会遇到常用的处理器5定时器50数量不够的情况。

是以，要如何解决上述习用之问题与缺失，即为本案之发明人与从事此行业之相关厂商所亟欲研究改善之方向所在。

【发明内容】

为有效解决上述之问题，本发明之主要目的在提供一种具有达到节省成本的可节省风扇处理器之定时器的开关驱动电路。

本发明之另一目的在提供一种具有节省处理器内定时器使用，且有利于风扇设计的可节省风扇处理器之定时器的开关驱动电路。

为达上述目的，本发明提供一种可节省风扇处理器之定时器的开关驱动电路，应用于一处理器上，该开关驱动电路包括：

复数上臂开关组件，由一第一脉冲宽度调变信号与一第二脉冲宽度调变信号驱动；复数下臂开关组件，与对应该等上臂开关组件电性连接；

一第一驱动控制单元，与相对该等下臂开关组件的其中一下臂开关组件电性连接，且该第一驱动控制单元接收一第三脉冲宽度调变信号与一高频脉波调变信号；一第二驱动控制单元，与相对该等下臂开关组件的另一下臂开关组件电性连接，且该第二驱动控制单元接收该第三脉冲宽度调变信号与该高频脉波调变信号；及其中该第一脉冲宽度调变信号为高位准而触发其中一上臂开关组件为导通，该第二驱动控制单元接收到该第三脉冲宽度调变信号为低准位，则将接收到该高频脉波调变信号输出触发相对前述另一下臂开关组件为导通，该第二脉冲宽度调变信号为高位准而触发该另一上臂开关组件为导通，该第一驱动控制单元接收到该第三脉冲宽度调变信号为高准位，则将接收到该高频脉波调变信号输出触发相对其中一下臂开关组件为导通。

该等上臂开关组件具有一第一上臂开关组件与一第二上臂开关组件，该第一、二上臂开关组件各具有一第一端、一第二端及一第三端，该第一上臂开关组件的第一端电性连接该第二上臂开关组件的第一端与一输入电压，该第一、二上臂开关组件的第二端分别接收前述第一脉冲宽度调变信号与该第二脉冲宽度调变信号，该第一、二上臂开关组件的第三端分别电性连接相对一风扇的马达线圈之两端。

该等下臂开关组件具有一第一下臂开关组件与一第二下臂开关组件，该第一、二下臂开关组件各具有一第一端、一第二端及一第三端，该第一、二下臂开关组件的第一端分别电性连接相对该第一上臂开关组件的第三端与该第二上臂开关组件的第三端，该第一下臂开关组件的第二端与该第一驱动控制单元电性连接，该第一下臂开关组件的第三端与相对该第二下臂开关组件的第三端电性连接，该第二下臂开关组件的第二端电性连接相对该第二驱动控制单元。

该第一驱动控制单元设有一第一电晶体、一第一驱动电阻及一第二驱动电阻，该第一电晶体具有一基极端、一射极端及一集极端，该第一驱动电阻的一端耦接该集极端，且该集极端用以接收该高频脉波调变信号，该第一驱动电阻的另一端则耦接一接地端，该第二驱动电阻的一端耦接该基极端，该第二驱动电阻的另一端用以接收前述第三脉冲宽度调变信号，并该第一电晶体的射极端耦接相对该第一下臂开关阻件的第二端。

该第二驱动控制单元设有一第二电晶体、一第三电晶体、一第三驱动电阻、一第四驱动电阻及一第五驱动电阻，该第二、三电晶体各具有一基极端、一射极端及一集极端，该第二电晶体之基极端耦接该第三电晶体之集极端与该第三驱动电阻的一端，该第二电晶体之集极端耦接该第四驱动电阻的一端，用以接收前述高频脉波调变信号，该第四驱动电阻的另一端与该第三电晶体之射极耦接该接地端，该第二电晶体之射极端耦接相对该第二下臂开关阻件的第二端，并该第三驱动电阻的另一端耦接一操作电压，该第三电晶体之基极端耦接该第五驱动电阻的一端，该第五驱动电阻的另一端用以接收前述第三脉冲宽度调变信号。

该第一上臂开关组件设有一第一MOS电晶体、一第一电阻、一第二电阻、一第三电阻、一第四电晶体及一第一电容，该第一MOS电晶体具有一闸极端、一源极端及一汲极端，该第一MOS电晶体之闸极端耦接该第一电容的一端与该第一电阻的一端及该第二电阻的一端，该第一MOS电晶体之汲极端耦接该第一电容的另一端与该第一电阻的另一端及该输入电压，该第一MOS电晶体之源极端耦接该马达线圈的一端，并该第四电晶体具有一基极端、一射极端及一集极端，该第四电晶体之集极端耦接该第二电阻的另一端，该第四电晶体之射极端耦接该接地端，该第四电晶体之基极端耦接该第三电阻的一端，该第三电阻的另一端用以接收前述第一脉冲宽度调变信号。

该第二上臂开关组件设有一第二MOS电晶体、一第四电阻、一第五电阻、一第六电阻、一第五电晶体及一第二电容，该第二MOS电晶体具有一闸极端、一源极端及一汲极端，该第二MOS电晶体之闸极端耦接该第二电容的一端与该第四电阻的一端及该第五电阻的一端，该第二MOS电晶体之汲极端耦接该第二电容的另一端与该第四电阻的另一端及该输入电压，该第二MOS电晶体之源极端耦接该马达线圈的另一端，并该第五电晶体具有一基极端、一射极端及一集极端，该第五电晶体之集极端耦接该第五电阻的另一端，该第五电晶体之射极端耦接该接地端，该第五电晶体之基极端耦接该第四电阻的一端，该第四电阻的另一端用以接收前述第二脉冲宽度调变信号。

该第一下臂开关组件设有一第三MOS电晶体、一第七电阻、一第八电阻及一第三电容，该第三MOS电晶体具有一闸极端、一源极端及一汲极端，该第三MOS电晶体之汲极端耦接相对该马达线圈的一端与该第一MOS电晶体之源极端，该第三MOS电晶体之闸极端耦接该第三电容的一端与该第七、八电阻的一端，该第八电阻的另一端耦接该第三电容的另一端与该接地端，并该第七电阻的另一端耦接相对该第一电晶体的射极端，且该第三MOS电晶体之源极端耦接相对一第九电阻的一端，该第九电阻的另一端耦接该接地端。

该第二下臂开关组件设有一第四MOS电晶体、一第十电阻、一第十一电阻及一第四电容，该第四MOS电晶体具有一闸极端、一源极端及一汲极端，该第四MOS电晶体之汲极端耦接相对该马达线圈的另一端与该第二MOS电晶体之源极端，该第四MOS电晶体之闸极端耦接该第四电容的一端与该第十、十一电阻的一端，该第十电阻的另一端耦接该第四电容的另一端与该接地端，并该第十一电阻的另一端耦接相对该第二电晶体的射极端，且该第四MOS电晶体之源极端耦接相对该第九电阻的一端。

该处理器具有复数接脚及复数定时器，一第一接脚耦接该第一上臂开关组件的第二端，该第一接脚用以输出该第一脉冲宽度调变信号，一第二接脚耦接该第二上臂开关组件的第二端，该二接脚用以输出该第二脉冲宽度调变信号，一第三接脚耦接该第一、二驱动控制单元，该第三接脚用以输出该第三脉冲宽度调变信号，一第四接脚耦接该第一、二驱动控制单元，该第四接脚用以输出经对应其中一定时器调制的高频脉波调变信号。

该高频脉波调变信号由该处理器内具有的复数定时器其中一定时器调制产生的，且该第一、二脉冲宽度调变信号与该第三脉冲宽度调变信号相同，该高频脉波调变信号与该第一、二、三脉冲宽度调变信号不同。

本发明此该开关驱动电路的设计，得有效节省处理器内定时器使用，藉以达到节省成本的效果，且又能利于风扇设计的效果。

【附图说明】

图1为已知之方块示意图；

图2为本发明的实施例之第一实施例之方块示意图；

图3为本发明的实施例之第一实施例之另一方块示意图；

图4为本发明的实施例之第一实施例电路示意图；

图5为本发明的实施例之第一实施例之另一方块示意图；

图6为本发明的实施例之第二实施例之方块示意图；

图7为本发明的实施例之第二实施例之另一方块示意图；

图8A为本发明的实施例之第二实施例之分解立体示意图；

图8B为本发明的实施例之第二实施例之组合立体示意图；

图9为本发明的实施例之第二实施例之另一方块示意图。

附图中各序号所代表的组件为：

开关驱动电路…1、1’

第一上臂开关组件…111

第二上臂开关组件…112

第三上臂开关组件…113

第四上臂开关组件…114

第一端…1111、1121、1131、1141

第二端…1112、1122、1132、1142

第三端…1113、1123、1133、1143

第一下臂开关组件…131

第二下臂开关组件…132

第三下臂开关组件…133

第四下臂开关组件…134

第一端…1311、1321、1331、1341

第二端…1312、1322、1332、1342

第三端…1313、1323、1333、1343

第一驱动控制单元…14

第二驱动控制单元…15

第三驱动控制单元…16

第四驱动控制单元…17

处理器…2

定时器…20

第一接脚…21

第二接脚…22

第三接脚…23

第四接脚…24

第五接脚…25

第六接脚…26

第七接脚…27

第八接脚…28

第九接脚…29

第十接脚…210

第十一接脚…211

第十二接脚…212

第十三接脚…213

风扇…31、32

马达线圈的一端…311、321

马达线圈的另一端…312、322

霍尔元件…314、324

电路板…33

第一限流放大器…41

第二限流放大器…42

第一电晶体…Q1

第二电晶体…Q2

第三电晶体…Q3

第四电晶体…Q4

第五电晶体…Q5

第一驱动电阻…R1’

第二驱动电阻…R2’

第三驱动电阻…R3’

第四驱动电阻…R4’

第五驱动电阻…R5’

第一MOS电晶体…M1

第二MOS电晶体…M2

第三MOS电晶体…M3

第四MOS电晶体…M4

第一电阻…R1

第二电阻…R2

第三电阻…R3

第四电阻…R4

第五电阻…R5

第六电阻…R6

第七电阻…R7

第八电阻…R8

第九电阻…R9

第十电阻…R10

第十一电阻…R11

第一电容…C1

第二电容…C2

第三电容…C3

第四电容…C4

输入电压…Vin

操作电压…Vc

工作电压…Vcc

接地端…GND

【具体实施方式】

本发明之上述目的及其结构与功能上的特性，将依据所附图式之实施例予以说明。

本发明提供一种可节省风扇处理器之定时器的开关驱动电路，请参阅图2、图3，显示本发明之第一实施例之方块示意图；该开关驱动电路1应用于一风扇31的一处理器2上，该处理器2于本较佳实施以微处理器2(micro control unit,；MCU)做说明，但并不局限于此。并该开关驱动电路1包括复数上臂开关组件、复数下臂开关组件、一第一驱动控制单元14及一第二驱动控制单元15，该等上臂开关组件由一第一脉冲宽度调变(Pulse Width Modulation；PWM)信号与一第二脉冲宽度调变(Pulse Width Modulation；PWM)信号驱动。

并前述复数上臂开关组件具有一第一上臂开关组件111与一第二上臂开关组件112，该第一、二上臂开关组件111、112各具有一第一端1111、1121、一第二端1112、1122及一第三端1113、1123，该第一上臂开关组件111的第一端1111电性连接该第二上臂开关组件112的第一端1121与一输入电压Vin，该第一上臂开关组件111的第二端1112接收前述第一脉冲宽度调变信号，该第二上臂开关组件112的第二端1122接收所述第二脉冲宽度调变信号，并该第一、二上臂开关组件111、112的第三端1113、1123分别电性连接相对该风扇31的马达线圈之两端311、312。

而该等下臂开关组件与对应该等上臂开关组件电性连接，且该等下臂开关组件具有一第一下臂开关组件131与一第二下臂开关组件132，该第一、二下臂开关组件131、132各具有一第一端1311、1321、一第二端1312、1322及一第三端1313、1323，该第一、二下臂开关组件131、132的第一端1311、1321分别电性连接(或耦接)相对该第一上臂开关组件111的第三端1113与该第二上臂开关组件112的第三端1123，该第一下臂开关组件131的第二端1312与该第一驱动控制单元14电性连接，该第一下臂开关组件131的第三端1313与相对该第二下臂开关组件132的第三端1323电性连接，该第二下臂开关组件132的第二端1322电性连接相对该第二驱动控制单元15。

前述第一驱动控制单元14与相对该等下臂开关组件的其中一下臂开关组件(即前述第一下臂开关组件131)电性连接，且该第一驱动控制单元14接收一第三脉冲宽度调变(Pulse Width Modulation；PWM)信号与一高频脉波调变(Pulse Width Modulation；PWM)信号，该高频脉波调变信号由该处理器2内具有的复数定时器20其中一定时器20调制产生的，换言之，就是高频脉波调变信号的输出精度是依靠该处理器2内一个定时器20来调制，令该高频脉波调变信号的频率(Frequency)与占空比(duty cycle)达到准确，且该风扇31调节转速的大小取决于该高频脉波调变信号输出的内部切割脉冲占空比的大小。并前述第一、二脉冲宽度调变信号与第三脉冲宽度调变信号相同，就是该第一、二、三脉冲宽度调变信号的频率是相同的，且第一、二、三脉冲宽度调变信号的频率与处理器2连接的一霍尔元件314输出一霍尔信号的频率相同，所述高频脉波调变信号与第一、二、三脉冲宽度调变信号不同，就是高频脉波调变信号的频率与第一、二、三脉冲宽度调变信号的频率不同。

续参阅图3，前述第二驱动控制单元15与相对该等下臂开关组件的另一下臂开关组件(即该第二下臂开关组件132)电性连接，且该第二驱动控制单元接收该第三脉冲宽度调变信号与该高频脉波调变信号。所以当该第一脉冲宽度调变信号为高位准而触发其中一上臂开关组件(即第一上臂开关组件111)为导通，该第二驱动控制单元15接收到该第三脉冲宽度调变信号为低准位时，则该第二驱动控制单元15将接收到该高频脉波调变信号输出触发相对前述另一下臂开关组件(即第二下臂开关组件132)为导通，此时该第二上臂开关组件112与第一下臂开关组件131为截止状态(即未导通)；若该第一脉冲宽度调变信号自高位准切至低位准，令该第一上臂开关组件111为截止状态，此时该第二脉冲宽度调变信号为高位准而触发该另一上臂开关组件(即第二上臂开关组件112)为导通，而该第一驱动控制单元14接收到该第三脉冲宽度调变信号为高准位时，则该第一驱动控制单元14将接收到该高频脉波调变信号输出触发相对其中一下臂开关组件(即第一下臂开关组件131)为导通，此时该第二下臂开关组件132为截止状态(即未导通)，藉此上述方式导通风扇31的马达运转及控制风扇31的马达转速。

前述处理器2于该实施例以16pin(接脚)做说明，但并不局限于此，其他如10pin、12pin、24pin亦可适用本发明。并该处理器2具有复数接脚及前述复数定时器20，其中一第一接脚21耦接该第一上臂开关组件111的第二端1112，该第一接脚21用以输出该第一脉冲宽度调变信号，一第二接脚22耦接该第二上臂开关组件112的第二端1122，该第二接脚22用以输出该第二脉冲宽度调变信号，一第三接脚23耦接该第一、二驱动控制单元，该第三接脚23用以输出该第三脉冲宽度调变信号，一第四接脚24耦接该第一、二驱动控制单元，该第四接脚24用以输出经对应其中一个定时器20调制的高频脉波调变信号，一第五接脚25耦接前述霍尔元件314，该第五接脚25用以接收霍尔元件314感应该风扇31的转子位置产生的霍尔信号，一第六接脚26对应另一个定时器20，且该第六接脚26是未与该等上、下臂开关组件11、13及第一、二驱动控制单元14、15耦接(或电性连接)，该六接脚可输出经对应另一定时器20调制的另一高频脉波调变(Pulse Width Modulation；PWM)信号。其中该处理器2的一第十三接脚213用以接收该输入电压Vin提供的一稳定的工作电压Vcc(如5伏特)。

并于该本较佳实例之风扇31的处理器2的该等定时器20数量以支援两只接脚(即第四、六接脚24、26)，其余接脚(即第一接脚至三接脚21～23与第五接脚25及第七接脚至第十六接脚27～216)未支援定时器20做说明，但并不局限于此。所以本发明之风扇31只需利用该处理器2内一个定时器20对应的第四接脚24输出高频脉波调变信号驱动该第一下臂开关组件131或该第二下臂开关组件132，而前述处理器2的第六接脚26则可提供给另一风扇具有本发明之开关驱动电路1的复数下臂开关组件使用，或是该第六接脚26也可供对风扇31有特别功能(如此特别功能需依靠定时器20完成)的需求使用，如虚拟转速。故本发明此开关驱动电路1的设计，使得风扇31调速功能只需花费处理器2内的一个定时器20的资源，便可达到转速正常调节，同时还能有效节省处理器2定时器20使用，以及可节省成本与风扇31设计优化佳的效果。

请参阅图4，并辅以参阅图3，将就各结构详细说明：

前述第一驱动控制单元14设有一第一电晶体Q1、一第一驱动电阻R1’及一第二驱动电阻R2’，该第一电晶体Q1于该实施例以BJT(Bipolar Junction Transistor)电晶体做说明，但并不局限于此；该第一电晶体Q1具有一基极端、一射极端及一集极端，该第一驱动电阻R1’的一端耦接该第一电晶体Q1之集极端与该处理器2之第四接脚24，且该第一电晶体Q1之集极端用以接收该高频脉波调变信号，该第一驱动电阻R1’的另一端则耦接一接地端GND，该第二驱动电阻R2’的一端耦接该基极端，该第二驱动电阻R2’的另一端)耦接相对该处理器2的第三接脚23，该第二驱动电阻R2’的另一端用以接收前述第三脉冲宽度调变信号，并该第一电晶体Q1的射极端耦接相对该第一下臂开关阻件的第二端。

并该第二驱动控制单元15设有一第二电晶体Q2、一第三电晶体Q3、一第三驱动电阻R3’、一第四驱动电阻R4’及一第五驱动电阻R5’，该第二、三电晶体于该实施例以BJT(Bipolar Junction Transistor)电晶体做说明，但并不局限于此；该第二、三电晶体各具有一基极端、一射极端及一集极端，该第二电晶体Q2之基极端耦接该第三电晶体Q3之集极端与该第三驱动电阻R3’的一端，该第二电晶体Q2之集极端耦接该第四驱动电阻R4’的一端与该处理器2之第四接脚24，且该第二电晶体Q2之集极端用以接收前述高频脉波调变信号，该第四驱动电阻R4’的另一端与该第三电晶体Q3之射极耦接该接地端GND，该第二电晶体Q2之射极端耦接相对该第二下臂开关阻件的第二端，而该第三驱动电阻R3’的另一端耦接一操作电压Vc(如5伏特)，该第三电晶体Q3之基极端耦接该第五驱动电阻R5’的一端，该第五驱动电阻R5’的另一端耦接相对该处理器2的第三接脚23，该第五驱动电阻R5’的另一端用以接收前述第三脉冲宽度调变信号。

而所述第一上臂开关组件111设有一第一MOS电晶体M1、一第一电阻R1、一第二电阻R2、一第三电阻R3、一第四电晶体Q4及一第一电容C1，该第一MOS电晶体M1于该实施例以一P型金氧半场效(PMOS)电晶体做说明，但并不局限于此；该第一MOS电晶体M1具有一闸极端、一源极端及一汲极端，该第一MOS电晶体M1之闸极端耦接该第一电容C1的一端与该第一电阻R1的一端及该第二电阻R2的一端，该第一MOS电晶体M1之汲极端(即前述第一上臂开关组件111的第一端1111)耦接该第一电容C1的另一端与该第一电阻R1的另一端及该输入电压Vin，该第一MOS电晶体M1之源极端(即前述第一上臂开关组件111的第三端1113)耦接该风扇31的马达线圈的一端311。并该第四电晶体Q4于该较佳实施以BJT(Bipolar Junction Transistor)电晶体做说明，但并不局限于此；该第四电晶体Q4具有一基极端、一射极端及一集极端，该第四电晶体Q4之集极端耦接该第二电阻R2的另一端，该第四电晶体Q4之射极端耦接该接地端GND，该第四电晶体Q4之基极端耦接该第三电阻R3的一端，该第三电阻R3的另一端(即前述第一上臂开关组件111的第二端)耦接相对该处理器2的第一接脚21，该第三电阻R3的另一端用以接收前述第一脉冲宽度调变信号。

图4，该第二上臂开关组件112设有一第二MOS电晶体M2、一第四电阻R4、一第五电阻R5、一第六电阻R6、一第五电晶体Q5及一第二电容C2，该第二MOS电晶体M2于该实施例以一P型金氧半场效(PMOS)电晶体做说明，但并不局限于此；所述第二MOS电晶体M2具有一闸极端、一源极端及一汲极端，该第二MOS电晶体M2之闸极端耦接该第二电容C2的一端与该第四电阻R4的一端及该第五电阻R5的一端，该第二MOS电晶体M2之汲极端(即前述第二上臂开关组件112的第一端1121)耦接该第二电容C2的另一端与该第四电阻R4的另一端及该输入电压Vin，该第二MOS电晶体M2之源极端(即前述第二上臂开关组件112的第三端1123)耦接该风扇31的马达线圈的另一端312，并该第五电晶体Q5于该较佳实施以BJT(Bipolar Junction Transistor)电晶体做说明，但并不局限于此；该第五电晶体Q5具有一基极端、一射极端及一集极端，该第五电晶体Q5之集极端耦接该第五电阻R5的另一端，第五电晶体Q5之射极端耦接该接地端GND，该第五电晶体Q5之基极端耦接该第四电阻R4的一端，该第四电阻R4的另一端 (即前述第二上臂开关组件112的第二端1122 )耦接相对该处理器2的第二接脚22，该第四电阻R4的另一端用以接收前述第二脉冲宽度调变信号。

并前述第一下臂开关组件131设有一第三MOS电晶体M3、一第七电阻R7、一第八电阻R8及一第三电容C3，该第三MOS电晶体M3于该实施例以一N型金氧半场效(NMOS)电晶体做说明，但并不局限于此；该第三MOS电晶体M3具有一闸极端、一源极端及一汲极端，该第三MOS电晶体M3之汲极端(即前述第一下臂开关组件131131的第一端1311)耦接相对该马达线圈的一端311与该第一MOS电晶体M1之源极端，该第三MOS电晶体M3之闸极端耦接该第三电容C3的一端与该第七、八电阻的一端，该第八电阻R8的另一端耦接该第三电容C3的另一端与该接地端GND，并该第七电阻R7的另一端(前述第一下臂开关组件131的第二端)耦接相对所述第一驱动控制单元14之第一电晶体Q1的射极端，，且该第三MOS电晶体M3之源极端(前述第一下臂开关组件131的第三端)耦接相对一第九电阻R9的一端，该第九电阻R9的另一端耦接该接地端GND。

而该第二下臂开关组件132设有一第四MOS电晶体M4、一第十电阻R10、一第十一电阻R11及一第四电容C4，该第四MOS电晶体M4于该实施例以一N型金氧半场效(NMOS)电晶体做说明，但并不局限于此；该第四MOS电晶体M4具有一闸极端、一源极端及一汲极端，该第四MOS电晶体M4之汲极端(即前述第二下臂开关组件132的第一端1321)耦接相对该马达线圈的另一端312与该第二MOS电晶体M2之源极端，该第四MOS电晶体M4之闸极端耦接该第四电容C4的一端与该第十、十一电阻的一端，该第十电阻R10的另一端耦接该第四电容C4的另一端与该接地端GND，并该第十一电阻R11的另一端(第二下臂开关组件132的第二端)耦接相对所述第二驱动控制单元15之第二电晶体Q2的射极端，且该第四MOS电晶体M4之源极端(前述第二下臂开关组件132的第三端)耦接相对该第九电阻R9的一端与该第三MOS电晶体M3之源极端。

此外，于具体实施时，该第一、二下臂开关组件的第三端与处理器2之间可具有一第一限流放大器41(如图5)，就是该第一限流放大器41的一端电性连接该第一、二下臂开关组件131、132的第三端1313、1323，该第一限流放大器41的另一端电性连接该处理器2的一第七接脚27。

因此透过本发明此开关驱动电路1的设计，得有效节省处理器2内定时器20使用，藉以达到节省成本的效果，且又能利于风扇31设计的效果。

请参阅图6、图7，显示本发明之第二实施例之方块示意图，并辅以参阅图8A、图8B；该本较佳实例主要是将前述第一实施例之开关驱动电路1应用于两个风扇31、32 (如串接风扇)上，且两个风扇31、32共用同一个处理器2，以及两个风扇31、32的开关驱动电路1、1’与处理器2共同设在一个电路板33上，且该电路板33是设置在两个风扇31、32底部之间做说明，亦即两个风扇31、32上各具有前述第一实施例之开关驱动电路1，且两个风扇31、32的开关驱动电路1、1’的结构与连结关系及其功效与前述第一实施例之开关驱动电路1相同，在此不重新赘述。其中一风扇31的开关驱动电路1连接相对处理器2的结构与连结关系及功效与前述第一实施例的开关驱动电路1连接处理器2相同，故在不重新赘述。而另一个风扇32的开关驱动电路1’具有一第三上臂开关组件113、一第四上臂开关组件114、一第三下臂开关组件133、一第四下臂开关组件134、一第三驱动控制单元16及一第四驱动控制单元17，该第三、四上臂开关组件113、114各具有一第一端1131、1141、一第二端1132、1142及一第三端1133、1143，该第三上臂开关组件113的第一端1131电性连接该第四上臂开关组件114的第一端1141与前述输入电压Vin，该第三上臂开关组件113的第二端1132耦接该处理器2具有的一第九接脚29，该第九接脚29用以输出前述第四脉冲宽度调变(Pulse Width Modulation；PWM)信号，传给该第三上臂开关组件113的第二端1132。

并该第四上臂开关组件114的第二端耦接该处理器2具有的一第十接脚210，该第十接脚210用以输出所述第五脉冲宽度调变(Pulse Width Modulation；PWM)信号，传送给第四上臂开关组件114的第二端，并该第三、四上臂开关组件的第三端1133、1143分别电性连接相对该另一风扇32的马达线圈之一端321与另一端322。该第三、四下臂开关组件各具有一第一端1331、1341、一第二端1332、1342及一第三端1333、1343，该第三、四下臂开关组件的第一端1331、1341分别电性连接(或耦接)相对该第三上臂开关组件113的第三端1131与该第四上臂开关组件114的第三端1143，该第三下臂开关组件133的第二端1332与该第三驱动控制单元16电性连接，该第三下臂开关组件133的第三端1333与相对该第四下臂开关组件134的第三端1343电性连接，且该第四下臂开关组件134的第二端1342电性连接相对该第四驱动控制单元17。于该本实施例之第三、四上臂开关组件113、114的各结构与连结关系及其功效与对应前述第一、二上臂开关组件111、112相同，而第三、四下臂开关组件133、134的各结构与连结关系及其功效与对应前述第一、二下臂开关组件131、132相同，故在此不重新赘述。

于本较佳实施之处理器2及其内复数定时器20只支援两接脚(即第四、六接脚24、26)与前述第一实施例的处理器2相同，在此不重新赘述。并该处理器2的第六接脚26是分别与另一风扇32的开关驱动电路1’之第三、四驱动控单元16、17电性连接，该第六接脚26用以输出经对应另一定时器20调制的另一高频脉波调变(Pulse Width Modulation；PWM)信号，分别传送给该第三、四驱动控制单元。而该处理器2的一第八接脚28耦接相对该第三、四驱动控制单元，该第八接脚28用以输出该第六脉冲宽度调变(Pulse Width Modulation；PWM)信号，分别传送给该第三、四驱动控制单元。其中该本实施例之第三、四驱动控制单元16、17的各结构与连结关系、执行及其功效与前述第一、二驱动控制单元14、15相同，故在此不重新赘述。

而该处理器2之一第十一接脚211耦接另一霍尔元件324，该第十一接脚211用以接收该另一霍尔元件324感测该另一风扇32的转子位置产生的一霍尔信号。此外，于具体实施时，图9中，该第三、四下臂开关组件133、134的第三端与处理器2之间可具有一第二限流放大器42，就是该第二限流放大器42的一端电性连接该第三、四下臂开关组件133、134的第三端1333、1343，该第二限流放大器42的另一端电性连接该处理器2的一第十二接脚212。其中前述第四、五脉冲宽度调变信号与第六脉冲宽度调变信号相同，就是该第四、五、六脉冲宽度调变信号的频率是相同的，进而该第四、五、六脉冲宽度调变信号的频率也与该另一霍尔元件324的霍尔信号之频率相同，而前述另一高频脉波调变信号与第四、五、六脉冲宽度调变信号不同，就是另一高频脉波调变信号的频率与第四、五、六脉冲宽度调变信号的频率不同。

所以当该第一脉冲宽度调变信号为高位准而触发第一上臂开关组件111为导通，该第二驱动控制单元15接收到该第三脉冲宽度调变信号为低准位时，则该第二驱动控制单元15将接收到该高频脉波调变信号输出触发相对第二下臂开关组件132为导通，此时该第二上臂开关组件112与第一下臂开关组件131为截止状态(即未导通)，同时前述第四脉冲宽度调变信号为高位准而触发第三上臂开关组件113为导通，该第四驱动控制单元17接收到该第六脉冲宽度调变信号为低准位时，则该第四驱动控制单元17将接收到该另一高频脉波调变信号输出触发相对第四下臂开关组件134为导通，此时该第四上臂开关组件114与第三下臂开关组件133为截止状态(即未导通)。

若该第一脉冲宽度调变信号自高位准切至低位准，令该第一上臂开关组件111为截止状态，此时该第二脉冲宽度调变信号为高位准而触发第二上臂开关组件112为导通，而该第一驱动控制单元14接收到该第三脉冲宽度调变信号为高准位时，则该第一驱动控制单元14将接收到该高频脉波调变信号输出触发相对第一下臂开关组件131为导通，此时该第二下臂开关组件132为截止状态(即未导通)，同时第四脉冲宽度调变信号自高位准切至低位准，令该第三上臂开关组件113为截止状态，此时该第五脉冲宽度调变信号为高位准而触发第四上臂开关组件114为导通，而该第三驱动控制单元16接收到该第六脉冲宽度调变信号为高准位时，则该第三驱动控制单元16将接收到该另一高频脉波调变信号输出触发相对第三下臂开关组件133为导通，此时该第四下臂开关组件134为截止状态(即未导通)，藉此上述方式可同时导通两个风扇31、32的马达运转及同时(或同步)控制两个风扇31、32的马达转速，换言之就是透过两个风扇31、32都各设置有本发明的开关驱动电路1、1’设计，使得能藉由单一个处理器2同时控制两个风扇31、32的马达运转，以及藉由处理器2的第四、六接脚24、26同时控制两个风扇31、32的马达转速的效果。

因此，透过本发明此开关驱动电路1、1’应用于两个风扇31、32上的设计，得有效节省电路部分用料(如节省掉另一风扇32的处理器与另一电路板)，以及节省处理器2内定时器20使用，藉以达到节省成本的效果，且又能利于风扇设计的效果。

惟以上所述，仅本发明之较佳可行之实施例而已，举凡利用本发明上述之方法、形状、构造、装置所为之变化，皆应包含于本案之权利范围内。

Claims (11)

1.一种可节省风扇处理器之定时器的开关驱动电路，应用于一处理器上，其特征在于，该开关驱动电路包括：

复数上臂开关组件，由一第一脉冲宽度调变信号与一第二脉冲宽度调变信号驱动；

复数下臂开关组件，与对应该等上臂开关组件电性连接；

一第一驱动控制单元，与相对该等下臂开关组件的其中一下臂开关组件电性连接，且该第一驱动控制单元接收一第三脉冲宽度调变信号与一高频脉波调变信号；

一第二驱动控制单元，与相对该等下臂开关组件的另一下臂开关组件电性连接，且该第二驱动控制单元接收该第三脉冲宽度调变信号与该高频脉波调变信号；及

其中该第一脉冲宽度调变信号为高位准而触发其中一上臂开关组件为导通，该第二驱动控制单元接收到该第三脉冲宽度调变信号为低准位，则将接收到该高频脉波调变信号输出触发相对前述另一下臂开关组件为导通，该第二脉冲宽度调变信号为高位准而触发该另一上臂开关组件为导通，该第一驱动控制单元接收到该第三脉冲宽度调变信号为高准位，则将接收到该高频脉波调变信号输出触发相对其中一下臂开关组件为导通。

2.根据权利要求1所述的可节省风扇处理器之定时器的开关驱动电路，其特征在于，所述上臂开关组件具有一第一上臂开关组件与一第二上臂开关组件，该第一、二上臂开关组件各具有一第一端、一第二端及一第三端，该第一上臂开关组件的第一端电性连接该第二上臂开关组件的第一端与一输入电压，该第一、二上臂开关组件的第二端分别接收前述第一脉冲宽度调变信号与该第二脉冲宽度调变信号，该第一、二上臂开关组件的第三端分别电性连接相对一风扇的马达线圈之两端。

3.根据权利要求2所述的可节省风扇处理器之定时器的开关驱动电路，其特征在于，所述下臂开关组件具有一第一下臂开关组件与一第二下臂开关组件，该第一、二下臂开关组件各具有一第一端、一第二端及一第三端，该第一、二下臂开关组件的第一端分别电性连接相对该第一上臂开关组件的第三端与该第二上臂开关组件的第三端，该第一下臂开关组件的第二端与该第一驱动控制单元电性连接，该第一下臂开关组件的第三端与相对该第二下臂开关组件的第三端电性连接，该第二下臂开关组件的第二端电性连接相对该第二驱动控制单元。

4.根据权利要求3所述的可节省风扇处理器之定时器的开关驱动电路，其特征在于，所述第一驱动控制单元设有一第一电晶体、一第一驱动电阻及一第二驱动电阻，该第一电晶体具有一基极端、一射极端及一集极端，该第一驱动电阻的一端耦接该集极端，且该集极端用以接收该高频脉波调变信号，该第一驱动电阻的另一端则耦接一接地端，该第二驱动电阻的一端耦接该基极端，该第二驱动电阻的另一端用以接收前述第三脉冲宽度调变信号，并该第一电晶体的射极端耦接相对该第一下臂开关阻件的第二端。

5. 根据权利要求4所述的可节省风扇处理器之定时器的开关驱动电路，其特征在于，所述第二驱动控制单元设有一第二电晶体、一第三电晶体、一第三驱动电阻、一第四驱动电阻及一第五驱动电阻，该第二、三电晶体各具有一基极端、一射极端及一集极端，该第二电晶体之基极端耦接该第三电晶体之集极端与该第三驱动电阻的一端，该第二电晶体之集极端耦接该第四驱动电阻的一端，用以接收前述高频脉波调变信号，该第四驱动电阻的另一端与该第三电晶体之射极耦接该接地端，该第二电晶体之射极端耦接相对该第二下臂开关阻件的第二端，并该第三驱动电阻的另一端耦接一操作电压，该第三电晶体之基极端耦接该第五驱动电阻的一端，该第五驱动电阻的另一端用以接收前述第三脉冲宽度调变信号。

6. 根据权利要求5所述的可节省风扇处理器之定时器的开关驱动电路，其特征在于，所述第一上臂开关组件设有一第一MOS电晶体、一第一电阻、一第二电阻、一第三电阻、一第四电晶体及一第一电容，该第一MOS电晶体具有一闸极端、一源极端及一汲极端，该第一MOS电晶体之闸极端耦接该第一电容的一端与该第一电阻的一端及该第二电阻的一端，该第一MOS电晶体之汲极端耦接该第一电容的另一端与该第一电阻的另一端及该输入电压，该第一MOS电晶体之源极端耦接该马达线圈的一端，并该第四电晶体具有一基极端、一射极端及一集极端，该第四电晶体之集极端耦接该第二电阻的另一端，该第四电晶体之射极端耦接该接地端，该第四电晶体之基极端耦接该第三电阻的一端，该第三电阻的另一端用以接收前述第一脉冲宽度调变信号。

7.根据权利要求6所述的可节省风扇处理器之定时器的开关驱动电路，其特征在于，所述第二上臂开关组件设有一第二MOS电晶体、一第四电阻、一第五电阻、一第六电阻、一第五电晶体及一第二电容，该第二MOS电晶体具有一闸极端、一源极端及一汲极端，该第二MOS电晶体之闸极端耦接该第二电容的一端与该第四电阻的一端及该第五电阻的一端，该第二MOS电晶体之汲极端耦接该第二电容的另一端与该第四电阻的另一端及该输入电压，该第二MOS电晶体之源极端耦接该马达线圈的另一端，并该第五电晶体具有一基极端、一射极端及一集极端，该第五电晶体之集极端耦接该第五电阻的另一端，该第五电晶体之射极端耦接该接地端，该第五电晶体之基极端耦接该第四电阻的一端，该第四电阻的另一端用以接收前述第二脉冲宽度调变信号。

8.根据权利要求7所述的可节省风扇处理器之定时器的开关驱动电路，其特征在于，所述第一下臂开关组件设有一第三MOS电晶体、一第七电阻、一第八电阻及一第三电容，该第三MOS电晶体具有一闸极端、一源极端及一汲极端，该第三MOS电晶体之汲极端耦接相对该马达线圈的一端与该第一MOS电晶体之源极端，该第三MOS电晶体之闸极端耦接该第三电容的一端与该第七、八电阻的一端，该第八电阻的另一端耦接该第三电容的另一端与该接地端，并该第七电阻的另一端耦接相对该第一电晶体的射极端，且该第三MOS电晶体之源极端耦接相对一第九电阻的一端，该第九电阻的另一端耦接该接地端。

9.根据权利要求8所述的可节省风扇处理器之定时器的开关驱动电路，其特征在于，所述第二下臂开关组件设有一第四MOS电晶体、一第十电阻、一第十一电阻及一第四电容，该第四MOS电晶体具有一闸极端、一源极端及一汲极端，该第四MOS电晶体之汲极端耦接相对该马达线圈的另一端与该第二MOS电晶体之源极端，该第四MOS电晶体之闸极端耦接该第四电容的一端与该第十、十一电阻的一端，该第十电阻的另一端耦接该第四电容的另一端与该接地端，并该第十一电阻的另一端耦接相对该第二电晶体的射极端，且该第四MOS电晶体之源极端耦接相对该第九电阻的一端。

10.根据权利要求3或9所述的可节省风扇处理器之定时器的开关驱动电路，其特征在于，所述处理器具有复数接脚及复数定时器，一第一接脚耦接该第一上臂开关组件的第二端，该第一接脚用以输出该第一脉冲宽度调变信号，一第二接脚耦接该第二上臂开关组件的第二端，该二接脚用以输出该第二脉冲宽度调变信号，一第三接脚耦接该第一、二驱动控制单元，该第三接脚用以输出该第三脉冲宽度调变信号，一第四接脚耦接该第一、二驱动控制单元，该第四接脚用以输出经对应其中一定时器调制的高频脉波调变信号。

11.根据权利要求3或9所述的可节省风扇处理器之定时器的开关驱动电路，其特征在于，所述高频脉波调变信号由该处理器内具有的复数定时器其中一定时器调制产生的，且该第一、二脉冲宽度调变信号与该第三脉冲宽度调变信号相同，该高频脉波调变信号与该第一、二、三脉冲宽度调变信号不同。