CN1549076A - 输入功率控制装置 - Google Patents

Abstract

一种输入功率控制装置，用以控制电源器馈入被动装置的电功率，功率控制装置包括驱动装置、电压检知器、电流检知器、乘法运算器及功率控制器，电压检知器可测得电源供应器的输出电压，电流检知器可测得驱动装置馈入被动装置的驱动电流。乘法运算器将电压信号与电流信号相乘之后，即可得知目前输入被动装置的电功率，若目前被动装置的输入功率过高，则功率控制器输出一调整信号至驱动装置以降低被动装置的驱动电流，直至输入功率与额定值相当为止。

Description

输入功率控制装置

(1)技术领域

本发明有关于一种功率调整装置，特别是有关一种输入功率控制装置。

(2)背景技术

任何被动装置都需要由驱动装置加以驱动，例如马达的控制系统，无论是定转矩或定转速控制，都需要相当精密的驱动装置加以配合，才能合乎设计需求。马达的用途很多，在组件集成度较高的电路系统中，为了降低系统温度，配置散热风扇就是一个相当实用的设计，可将环境温度控制在适当的范围内，使电路运作更加稳定。为了让风扇能稳定运作，风扇马达的运转特性就显得十分重要，因此各研发单位也投入了相当的人力，来提高风扇马达的运作效能。

一般而言，马达所能承受的输入功率是有所限制的，若输入马达的电功率超出了设计时的规范，马达便很容易因过热而烧毁。举例来说，某马达被设计在110V的电压下操作，若使用者不慎将此马达接上220V的电源，由于输入电压提高为原先的2倍，故马达此时所承受的功率也超过了设计值的2倍，极有可能导致马达烧毁。换言之，操作于110V的马达就不能使用220V的电源供应，若某马达要同时适用于110V及220V，那么该马达的硬件规格(如绕线的线径或匝数等)就要以220V来设计，但这样也提高了马达的制造成本。

(3)发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种输入功率控制装置，使被动装置可在不同的电源供应下依然维持固定的输入功率，使被动装置能适用于不同的电源供应而正常操作。

根据本发明的目的，提出一种输入功率控制装置，其技术方案如下：

输入功率控制装置可用以控制电源器馈入被动装置的电功率，功率控制装置包括驱动装置、电压检知器、电流检知器、乘法运算器及功率控制器，电压检知器可测得电源供应器供应至被动装置的电压大小，然后依据测得的电压送出电压信号至乘法运算器。另一方面，电流检知器可测得驱动装置供应至被动装置的驱动电流大小，然后依据所测得的驱动电流送出电流信号至乘法运算器。乘法运算器将电压信号与电流信号相乘之后，即可得知目前输入被动装置的电功率，并据以输出功率信号至功率控制器，以判断目前被动装置的输入功率是否过高，若是则功率控制器输出一调整信号至驱动装置中，以降低被动装置的驱动电流，直至输入功率与额定值相当为止。

为让本发明的上述目的、特点和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图进行详细说明。

(4)附图说明

图1绘示依照本发明的较佳实施例的一种输入功率控制装置方块图。

图2绘示可适用于交流系统的输入功率控制装置方块图。

图3绘示图1的功率控制器方块图。

(5)具体实施方式

为使被动装置能在额定的输入功率下同时适用于不同的电源，本发明的构想，是先将电源电压(即被动装置的输入电压)检出，而后再与被动装置的驱动电流进行乘法运算，以得知实际的输入功率。接着将实际输入功率与被动装置的额定输入功率相比较，若输入功率高于额定值，则降低驱动电流直至输入功率与额定值相符合，即可满足被动装置操作于额定输入功率下的设计需求；反之，若实际输入功率低于额定值，则提高驱动电流直至输入功率与额定值相符即可。

请参照图1，其绘示依照本发明的较佳实施例所提供的一种输入功率控制装置方块图，电源供应器11可提供被动装置12操作所需的电源，被动装置12可以是马达，例如风扇马达等。输入功率控制装置100可包括驱动装置1 50、电压检知器110、电流检知器120、乘法运算器130及功率控制器140，电压检知器110可测得电源供应器11供应至被动装置12的电压大小(例如110V或220V)，然后依据测得的电压送出电压信号Vs至乘法运算器130。另一方面，电流检知器120可测得驱动装置150供应至被动装置12的驱动电流大小，然后依据所测得的驱动电流送出电流信号Id至乘法运算器130。乘法运算器130将电压信号Vs与电流信号Id相乘之后，即可得知目前输入被动装置12的电功率，并据以输出功率信号PW至功率控制器140。功率控制器140收到功率信号PW后，即可判断出目前被动装置12的输入功率是否高于额定值，若输入功率太高，则功率控制器140会将适当的调整信号adj馈入驱动装置150中，以降低被动装置12的驱动电流；对应于驱动电流的降低，电流检知器120所输出的电流信号Id亦会随之变化，乘法运算器130所输出的功率信号PW即可反映出驱动电流降低后输入功率的改变，若输入功率仍高，可藉助功率控制器140持续变化调整信号adj，直至输入功率与额定值相当为止。反之，若输入功率低于额定值时，驱动电流的调整过程与上述程序相反。

若被动装置12为交流结构，可利用整流滤波装置得知输入功率的有效值，其作法请参照图2。图2绘示可适用于交流系统的输入功率控制装置方块图，与图1相较之下，可看出输入功率控制装置200增加了整流滤波装置210及整流滤波装置220，由于电源供应器11提供的是交流电压，故电压检知器110输出的电压信号Vs经整流滤波装置210过滤后即可转换为有效值，以利功率计算。同样的，驱动装置150馈入被动装置12的驱动电流亦为交流型态，电流检知器120输出的电流信号Id经整流滤波装置220过滤后即可转换为有效值，这样，乘法运算器130将滤波后的电压信号Vs与电流信号Id进行乘法运算，即可输出对应于有效输入功率的功率信号PW，以调整驱动电流的大小。

接着请参照图3，其绘示图1的功率控制器方块图。功率控制器140可包括功率比较器310及控制单元320，功率比较器310接收功率信号PW后，可与预设功率信号SET做比较，并据以输出比较信号cp来调整驱动电流的大小。举例来说，预设功率信号SET即被动装置12的额定输入功率，若功率信号PW大于预设功率信号SET，则表示目前的实际输入功率超出额定值，可输出一负的比较信号cp来降低驱动电流，使输入功率降低。反之，若实际输入功率低于额定值，即可输出一正的比较信号cp使输入功率提高。控制单元320接收到比较信号cp后，即可依据比较信号cp的大小对应输出适当的调整信号adj，使驱动装置150可依据调整信号adj来调整驱动电流，达到控制输入功率的目的，在实际应用中，控制单元320可利用波宽调变(pulse width modulation，PWM)控制器予以实现。

综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉本技术的人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的等效更动与替换，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的为准。

Claims (9)

1.一种输入功率控制装置，用以控制一被动装置的输入功率，该被动装置是自一电源供应器取得运作所需的电源，其特征在于，该输入功率控制装置包括：

一驱动装置，用以提供该被动装置运作所需的驱动电流；

一电流检知器，耦接至该驱动装置，用以依据该驱动电流输出一电流信号；

一电压检知器，耦接至该电源供应器，用以依据该电源供应器的输出电压输出一电压信号；

一乘法运算器，耦接至该电压检知器与该电流检知器，用以依据该电压信号及该电流信号输出一功率信号；以及

一功率控制器，耦接至该乘法运算器及该驱动装置，用以依据该功率信号输出一调整信号，以令该驱动装置依据该调整信号调整该驱动电流的大小。

2.如权利要求1所述的输入功率控制装置，其特征在于，还包括一整流滤波装置，该整流滤波装置耦接至该电压检知器，用以将该电压信号滤波后输出。

3.如权利要求1所述的输入功率控制装置，其特征在于，还包括一整流滤波装置，该整流滤波装置耦接至该电流检知器，用以将该电流信号滤波后输出。

4.如权利要求1所—述的输入功率控制装置，其特征在于，该被动装置是一马达。

5.如权利要求1所述的输入功率控制装置，其特征在于，该功率控制器包括：

一功率比较器，用以将该功率信号与一预设功率信号比较后输出一比较信号；以及

一控制单元，耦接至该功率比较器，用以依据该比较信号输出该调整信号。

6.如权利要求5所述的输入功率控制装置，其特征在于，该控制单元是一波宽调变控制器。

7.如权利要求5所述的输入功率控制装置，其特征在于，还包括一整流滤波装置，该整流滤波装置耦接至该电压检知器，用以将该电压信号滤波后输出。

8.如权利要求5所述的输入功率控制装置，其特征在于，还包括一整流滤波装置，该整流滤波装置耦接至该电流检知器，用以将该电流信号滤波后输出。

9.如权利要求5所述的输入功率控制装置，其特征在于，该被动装置是一马达。

Images