CN109525106A - 降低待机损耗的控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种降低待机损耗的控制系统，包括：一控制器及一信号转换电路。所述信号转换电路接收一指令信号，并将指令信号转换为启动电压，启动电压传送至所述控制器，以启动所述控制器。因此，能够有效减少控制器待机时的电能损耗。

Description

降低待机损耗的控制系统
技术领域
本发明涉及一种控制系统，特别是涉及一种能够有效降低待机能源损耗的控制系统。
背景技术
在马达控制系统中，常用脉波宽度调变信号(Pulse Width Modulation，PWM)作为命令信号，单芯片读取信号经由程序判断后，进行转速或电流等控制，当无信号输入或马达不需要动作时，单芯片便处于待机状态。
当处于待机状态时，单芯片仍须随时侦测是否有信号源提供的指令信号输入，以确保控制系统能随时根据信号状态实时进行控制，因此，单芯片的电源系统，在待机状态需要正常工作，以提供单芯片的工作电压，同时造成马达控制系统的电能产生虚耗。
因此，如何改善待机时的电能损耗，以达到有效降低电功率损耗，并且能够保持工作效率，有待相关业者解决。
发明内容
基于此，有必要针对马达控制系统的电能产生虚耗的问题，提供一种在指令信号输入同时启动控制器，便能够有效降低控制器待机时的电能损耗的控制系统。一种降低待机损耗的控制系统，包括：
一控制器；以及
一信号转换电路，所述信号转换电路具有一信号输入端及一信号输出端，所述信号输入端耦合于一信号源且接收一指令信号，所述信号输出端耦合于所述控制器，所述指令信号经由所述信号转换电路产生一启动电压，所述启动电压由所述信号输出端传送至所述控制器，以启动所述控制器。
在其中一个实施例中，所述信号转换电路具有一晶体管，所述指令信号令所述晶体管产生所述启动电压。
在其中一个实施例中，所述晶体管的集电极耦合于所述信号输入端，所述晶体管的基极端耦合于一稽纳二极管，所述晶体管的发射极耦合于所述信号输出端。
在其中一个实施例中，所述信号转换电路具有一第一二极管及一第一电容，所述第一二极管耦合于所述信号输入端及所述晶体管的集电极间，所述第一电容耦合于所述第一二极管与所述稽纳二极管间。
在其中一个实施例中，所述信号转换电路具有一第二二极管及一第二电容，所述第二二极管耦合于所述晶体管的发射极与所述信号输出端间，所述第二电容耦合于所述第二二极管与所述稽纳二极管间。
在其中一个实施例中，所述降低待机损耗的控制系统还具有一判断电路，所述具有一判断输入端及一判断输出端，所述判断输入端耦合于所述信号输入端，所述判断输出端耦合于所述控制器，所述判断电路传送所述指令信号至所述控制器，所述控制器根据所述指令信号判断是否启动一电源。
在其中一个实施例中，所述控制器具有一侦测单元，所述侦测单元根据所述判断电路传送的所述指令信号，判断是否启动所述电源，所述侦测单元传送一启动信号至一电源启动电路，由所述电源启动电路启动所述电源。
在其中一个实施例中，所述电源输入一电源电压至一驱动系统，所述电源启动电路具有一第一稳压器，所述第一稳压器将所述电源电压转换为一第一电压，所述第一电压提供所述控制器。
在其中一个实施例中，所述电源启动电路具有一第二稳压器，所述第二稳压器耦合于所述第一稳压器与所述驱动系统间，所述第二稳压器将所述第一电压转换为一第二电压，所述第二电压提供所述驱动系统。
在其中一个实施例中，所述降低待机损耗的控制系统还具有一降压电路，所述耦合于所述第一稳压器与所述控制器间，所述降压电路将所述第一电压转换为一芯片电压提供所述控制器。
本发明通过信号转换电路将指令信号转换为启动电压，由启动电压触发启动控制器。因此，无指令信号输入时，控制器无须待机，而于指令信号输入同时启动控制器。另外，若是启动控制器后，无后续指令信号输入，控制器便切断电源启动电路，以达到无待机的电能损耗，以及有效的节能功效。
再者，在指令信号启动控制器后，控制器同时判断指令信号是否能启动电源。当控制器判断需要启动电源，便传送启动信号至电源启动电路令电源启动，而驱动系统及控制器的工作电压便能由电源启动电路提供。因此，当控制器被指令信号启动后，控制器能够触发电源启动电路，以提供稳定的电力，使本发明的控制系统能够保持稳定的工作。
附图说明
图1为本发明的信号转换电路与信号源及控制器的连结方块示意图；
图2为本发明的控制系统链接方块示意图；
图3为本发明的信号转换电路与信号源及控制器耦合的示意图；
图4为本发明的控制系统的电路示意图。
附图标记说明
信号源1、第一二极管25、电源2、驱动系统3、控制系统100、控制器10、侦测单元11、信号转换电路20、信号输入端21、信号输出端22、晶体管23、稽纳二极管24、第一二极管25、第二二极管26、第一电容27、第二电容28、判断电路30、判断输入端31、判断输出端32、电源启动电路40、第一稳压器41、第二稳压器42、降压电路50。
具体实施方式
为便于说明本发明于上述新型内容中所表示的中心思想，以具体实施例表达。实施例中各种不同对象是按适于说明的比例、尺寸、变形量或位移量而描绘，而非按实际组件的比例以绘制。以下根据图1-4，来说明本发明的实施方式。该说明并非为限制本发明的实施方式，而为本发明的实施例的一种。该说明并非为限制本发明的实施方式，而为本发明的实施例的一种。
本文所用单数形式一、一个及包括复数形式，除非上下文清楚地指示其他情况。再者应了解，当用于此说明书时，所用术语“及/或”包括指定存在所述特征、组件及/或组件，但是不排除存在或附加一或多个其他特征、组件及/或组件。
再者，应了解当组件是表示为在另一组件上、"电连接于"或"耦合于"另一组件时，所述组件可以直接在另一组件上、电连接于或耦合于至另一组件，或者可以出现中间组件。相反地，当组件是表示为"直接在"另一组件"上"、"直接电连接于"或"直接耦合于"另一组件时，不会出现中间组件。在所有图式中，相同数字表示相同组件。本文所用的术语"及/或"包括相关联列举项目的一或多个项目的任何及所有组合。
另外，应了解，术语第一、第二等可在本文中用以说明各个组件、组件、区域及/或区段，但是此等术语不应限制此等组件、组件、区域及/或区段。此等术语系仅用以将一组件、组件、区域或区段与另一区域或区段区分。因此，下面说明的一第一二极管、电容或稳压器可称为一第二二极管、电容或稳压器，而不脱离本发明的教导内容。
如图1-4所示，本发明提供一种降低待机损耗的控制系统，耦合于一信号源1并接收一指令信号。其中，在本发明的实施例中，所述信号源1为脉波宽度调变，指令信号为数字方波信号(PWM信号)，指令信号的范围为0伏特至24伏特的高准位及低准位电压。降低待机损耗的控制系统100包括：
一控制器10，所述控制器10具有一侦测单元11。所述侦测单元11用以接收信号，并将接收的信号进行数字/模拟转换。在本发明实施例中，控制器10为单芯片。所述侦测单元11用以接收信号源1输入的指令信号，并将指令信号转成模拟信号，意指将数字方波信号转换成电压。
一信号转换电路20，所述信号转换电路20具有一信号输入端21及一信号输出端22。所述信号输入端21耦合于信号源1，并且接收指令信号，信号输出端22耦合于控制器10。所述信号转换电路20具有一晶体管23及一稽纳二极管24。所述晶体管23的集电极耦合于信号输入端21，稽纳二极管24耦合于晶体管23的基极端。所述晶体管23的发射极耦合于信号输出端22，指令信号触发晶体管23产生一启动电压，且指令信号令稽纳二极管24逆向崩溃，以稳住启动电压。从而使稳定的启动电压由信号输出端22传送至控制器10，作为控制器10的电源电压，以启动控制器10，如图3所示。
再者，信号转换电路20更具有一第一二极管25、一第二二极管26、一第一电容27及一第二电容28。所述第一二极管25耦合于信号输入端21及晶体管23的集电极间。所述第二二极管26耦合于晶体管23的发射极与信号输出端22间。所述第一电容27耦合于第一二极管25与稽纳二极管24间。所述第二电容28耦合于第二二极管26与稽纳二极管24间。因此，所述第一二极管25与所述第二二极管26能够确保顺向导通，所述第一电容27与所述第二电容28能够提供滤波作用，使指令信号及启动电压更稳定。
另外，当指令信号输入为高准位时，会对所述第一电容27充电且触发晶体管23。当指令信号输入为低准位时，所述第一电容27会放电并触发晶体管23。因此，无论指令信号输入为高准位或低准位，皆能持续触发晶体管23，并产生启动电压，令控制器10启动，如图1及图3所示。
一判断电路30，所述判断电路30耦合于信号输入端21及控制器10间。所述判断电路30具有一判断输入端31及一判断输出端32。所述判断输入端31耦合于信号输入端21且接收指令信号。所述判断输出端32耦合于控制器10。所述判断电路30传送指令信号至控制器10，所述控制器10根据指令信号判断是否启动一电源2。在本发明实施例中，电源2为24伏特的电源供应器。
再者，侦测单元11能够根据判断电路30传送的指令信号，判断目前信号源1输入的指令信号是否要脱离待机状态。当所述侦测单元11判断指令信号为需要脱离待机状态时，所述侦测单元11便传送一启动信号至一电源启动电路40，令电源启动电路40启动，由电源启动电路40启动电源2。
电源启动电路40，所述电源启动电路40用以接收启动信号并启动电源2。令所述电源2输入一电源电压至一驱动系统3，使所述电源2提供所述驱动系统3稳定的电源电压；在本发明的实施例中，所述驱动系统3为马达。
再者，所述电源启动电路40具有一第一稳压器41及一第二稳压器42。所述第一稳压器41将电源电压转换为一第一电压，第一电压提供控制器10。所述第二稳压器42耦合于所述第一稳压器41与所述驱动系统3间。所述第二稳压器42将第一电压转换为一第二电压，第二电压提供给所述驱动系统3。其中，第一电压大于第二电压。在本发明的实施例中，所述第一稳压器41为7815稳压器，用以将24伏特的电源电压降压至15伏特的第一电压。所述第二稳压器42为7805稳压器，用以将15伏特的第一电压降压至5伏特的第二电压。
一降压电路50，所述降压电路50耦合于所述第一稳压器41与所述控制器10间。所述降压电路50将第一电压转换为一芯片电压提供控制器10。当第一稳压器41输出的15伏特第一电压通过降压电路50降压转换成5伏特的芯片电压，并输入至所述控制器10中。因此，当指令信号触发所述控制器10，所述侦测单元11判断指令信号为需要脱离待机状态时，所述控制器10传送启动信号至电源启动电路40，进而令所述电源2提供电源电压，而所述控制器10的工作电压便由所述降压电路50提供。
本发明的控制系统100，通过信号转换电路20接收并转换指令信号为启动电压，由启动电压触发启动控制器10。因此，在指令信号输入同时启动控制器10，能够使本发明的控制系统100无需待机时，亦无电能损耗，进而达到节能功效。
再者，在控制器10启动后，所述控制器10根据信号源1输入的指令信号，判断所述控制系统100是否需要脱离待机状态。当所述控制器10判断指令信号为脱离待机状态，并传送启动信号至所述电源启动电路40令电源2提供电源电压。所述驱动系统3的工作电压由电源2提供。所述控制器10的工作电压由降压电路50提供。因此，将所述控制器10与所述驱动系统3及所述电源2的工作电压区分为两回路。从而可使在尚未启动所述电源启动电路40及所述电源2时，所述信号源1输入指令信号并经由所述信号转换电路20所产生的启动电压，仅会提供给所述控制器10，以确保电压稳定。
以上所举实施例仅用以说明本发明而已，非用以限制本发明的范围。举凡不违本发明的精神所从事的种种修改或变化，俱属本发明的意欲保护的范畴。
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)

1.一种降低待机损耗的控制系统，其特征在于，包括：
一控制器；以及
一信号转换电路，所述信号转换电路具有一信号输入端及一信号输出端，所述信号输入端耦合于一信号源且接收一指令信号，所述信号输出端耦合于所述控制器，所述指令信号经由所述信号转换电路产生一启动电压，所述启动电压由所述信号输出端传送至所述控制器，以启动所述控制器。
2.如权利要求1所述的降低待机损耗的控制系统，其特征在于，所述信号转换电路具有一晶体管，所述指令信号令所述晶体管产生所述启动电压。
3.如权利要求2所述的降低待机损耗的控制系统，其特征在于，所述晶体管的集电极耦合于所述信号输入端，所述晶体管的基极端耦合于一稽纳二极管，所述晶体管的发射极耦合于所述信号输出端。
4.如权利要求3所述的降低待机损耗的控制系统，其特征在于，所述信号转换电路具有一第一二极管及一第一电容，所述第一二极管耦合于所述信号输入端及所述晶体管的集电极间，所述第一电容耦合于所述第一二极管与所述稽纳二极管间。
5.如权利要求3所述的降低待机损耗的控制系统，其特征在于，所述信号转换电路具有一第二二极管及一第二电容，所述第二二极管耦合于所述晶体管的发射极与所述信号输出端间，所述第二电容耦合于所述第二二极管与所述稽纳二极管间。
6.如权利要求1所述的降低待机损耗的控制系统，其特征在于，所述降低待机损耗的控制系统还具有一判断电路，所述具有一判断输入端及一判断输出端，所述判断输入端耦合于所述信号输入端，所述判断输出端耦合于所述控制器，所述判断电路传送所述指令信号至所述控制器，所述控制器根据所述指令信号判断是否启动一电源。
7.如权利要求6所述的降低待机损耗的控制系统，其特征在于，所述控制器具有一侦测单元，所述侦测单元根据所述判断电路传送的所述指令信号，判断是否启动所述电源，所述侦测单元传送一启动信号至一电源启动电路，由所述电源启动电路启动所述电源。
8.如权利要求7所述的降低待机损耗的控制系统，其特征在于，所述电源输入一电源电压至一驱动系统，所述电源启动电路具有一第一稳压器，所述第一稳压器将所述电源电压转换为一第一电压，所述第一电压提供所述控制器。
9.如权利要求8所述的降低待机损耗的控制系统，其特征在于，所述电源启动电路具有一第二稳压器，所述第二稳压器耦合于所述第一稳压器与所述驱动系统间，所述第二稳压器将所述第一电压转换为一第二电压，所述第二电压提供所述驱动系统。
10.如权利要求8所述的降低待机损耗的控制系统，其特征在于，所述降低待机损耗的控制系统还具有一降压电路，所述耦合于所述第一稳压器与所述控制器间，所述降压电路将所述第一电压转换为一芯片电压提供所述控制器。
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