CN1988360B - 风扇系统及其煞车方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种风扇系统，其电连接于一电源供应器，并接收该电源供应器所产生的一电源，而该风扇系统主要是由一储能装置、一马达、一驱动装置及一启动装置所组成，其中该储能装置接收并储存该电源，该马达电连接于该储能装置且接收该电源，该驱动装置电连接于该储能装置与该马达之间而形成一控制路径，该启动装置电连接于该储能装置与该马达之间而形成一电源路径，当该风扇系统未再接收该电源供应器的该电源时，该储能装置系释放所储存的该电源，且该启动装置依据该电源以产生一启动信号至该马达，并使得该马达形成一短路回路而煞车。

Description

风扇系统及其煞车方法
技术领域
本发明涉及一种风扇系统，特别是涉及一种具有煞车功能的风扇系统。
背景技术
由于目前电子系统的信息处理量不断增加，且依据快速、持续不可中断的使用者要求，电子系统中的散热需求越来越受到重视，而目前多半是利用风扇系统来提供散热效果，甚至当风扇系统因为电子系统的电源关闭，或本身与该电子系统分离而不再接收电源，该风扇系统中的马达仍会依照其惯性作用而再运转一段时间，若此时使用者不慎接触，极有可能因此造成伤害；再者，该惯性作用也会增加欲再次开启电源或接回电子系统的等待时间，实有效率不佳的问题。
请参阅图1，为解决上述问题，目前已知的风扇系统1主要是由一储能装置10、一小讯号电源20、一驱动装置30、一马达40、一选择装置50所组成。该储能装置10电连接于一电源供应器2(可内建于一电子系统中)，其设有一储能电容器CE以接收储存该电源供应器2所输出的一电源，该小讯号电源20电连接于该储能装置10，且其接收该电源供应器2输出的该电源并转换输出，该驱动装置30电连接于该小讯号电源20，并于接收该电源后产生一驱动信号P以驱动该马达40，该马达40电连接于该储能装置10以接收该电源，以及电连接于该选择装置50，该选择装置50可选择该驱动信号P是否输入至该马达40。该驱动信号P可为由该驱动装置30所产生的一脉冲宽度调制信号(Pulse Width Modulation；PWM)，当其输入至该马达40时，可驱使该马达40运转；另外，该风扇系统1还包括有一第一电容器C1及一第二电容器C2，该第一电容器C1的一端电连接于该小讯号电源20，而另一端电连接于一地端，该第三电容器的一端电连接于该储能装置10及该马达40，而另一端电连接于该地端。
在此值得注意的是，该风扇系统1具有一电源路径及一控制路径，该电源路径由该储能装置10经过该第二电容器C2充电，而再连接至该马达40；该控制路径则是由该储能装置10经过该小讯号电源20、该驱动装置30或该第一电容器C1，而最后连接至该马达40；该风扇系统1在有接收该电源供应器2的该电源的情况下，该马达40可藉由该电源路径以取得该电源，并藉由该控制路径以取得该驱动信号P以驱动运转，但是该风扇系统1不再接收该电源时(该风扇系统1脱离该电源供应器2或该电源供应器2关闭)，该储能装置10的该储能电容器CE开始对该电源路径及该控制路径放电，其中该第一电容器C1及该驱动装置30皆可接收该储能电容器CE释收的一电源，且该第一电容器C1可产生一启动信号S同时输入至该选择装置50，理想状态下，该选择装置50选择该启动信号S的输入，并控制该马达40内部形成一短路回路，并藉由该马达40于断电后的惯性运动，实时于该线圈L中形成一感应电流而产生一反向磁场以阻止该马达40惯性运转，而得以煞住该马达40。
但事实上，在该储能电容器CE放电时，该驱动装置30亦接收该电源并产生该驱动信号P至该马达40，而因为该第一电容器C1与该驱动装置30同样地属于该控制路径，因此输出该启动信号S及该驱动信号P的输入时间及电位非常接近，因此该选择装置50可能选择接收该驱动信号P而不接收该启动信号S，因而导致煞车功能失效。
另外，因为该控制路径上具有二条分支路径(第一电容器C1与该驱动装置30)，因此该储能电容器CE必须为一大容值的电容器，如此才能提供充份电源给该电源路径及该控制路径，但大容值的电容器费用较高，大量生产时势必对成本产生影响，故亦有改善的必要。
发明内容
有鉴于上述课题，本发明的目的是提供一种风扇系统，其是由该电源路径中提供该启动信号至该马达，如此以与该控制路径的该驱动信号区隔，而不致产生同时且同电位输入至该马达以令煞车失效的缺点，另外，该储能装置的该电容器可不必选用大容值，而得以有效降低成本。
为实现上述目的，本发明披露了一种风扇系统，其电连接于一电源供应器，并接收该电源供应器所产生的一电源，而该风扇系统主要是由一储能装置、一马达、一驱动装置及一启动装置所组成，其中该储能装置接收并储存该电源，该马达电连接于该储能装置且接收该电源，该驱动装置电连接于该储能装置与该马达之间而形成一控制路径，该启动装置电连接于该储能装置与该马达之间而形成一电源路径，当该风扇系统未再接收该电源供应器的该电源时，该储能装置释放所储存的该电源，且该启动装置依据该电源以产生一启动信号至该马达，并使得该马达形成一短路回路而煞车。
为实现上述目的，本发明还提供了一种风扇系统的煞车方法，其中该风扇系统电连接于一电源供应器以产生一电源，且该风扇系统是由一储能装置、一马达、一驱动装置及一启动装置所组成，该储能装置电连接于该电源供应器以储存该电源，该驱动装置与该马达形成一控制路径，该启动装置与该马达形成一电源路径，而该煞车方法包括在该风扇系统不再接收该电源供应器的该电源时，转而藉由该储能装置释放电源，而再依据该电源以使该启动装置产生一启动信号，并再依据该启动信号以使该马达产生一短路回路并煞车。
为使本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并结合附图详细说明如下。
附图说明
图1为已知风扇系统的组成示意图。
图2为本发明风扇系统的组成示意图。
图3为图2风扇系统中该选择装置的实施示意图。
图4为图2风扇系统中该启动装置及该马达的实施示意图。
附图符号说明
1  风扇系统           2  电源供应器
3  风扇系统
10 储能装置           20 小讯号电源
30 驱动装置           40 马达
41 第一开关           42 第二开关
43 第三开关           44 第四开关
50 选择装置           51 第一选择器
52 第二选择器         60 启动装置
C1 第一电容器         C2 第二电容器
CE  储能电容器    CS  启动电容器
P   驱动信号      S   启动信号
具体实施方式
参阅图2，图2是本发明风扇系统的组成示意图。其中该风扇系统3电连接于一电源供应器2，且接收该电源供应器2所产生的一电源，而该风扇系统3由一储能装置10、一小讯号电源20、一驱动装置30、一马达40、一选择装置50及一启动装置60所组成，其中，该储能装置10电连接于该电源供应器2，且其接收并储存该电源(如图所示可藉由一储能电容器CE储存电能)，该马达40电连接于该储能装置10且接收该电源，该驱动装置30电连接于该储能装置10与该马达40之间，形成一控制路径，且该驱动装置30依据该电源以产生一驱动信号P至该马达40，该启动装置60电连接于该储能装置10与该马达40之间，形成为一电源路径，且该启动装置60依据该电源以产生一启动信号S至该马达40，该小讯号电源20设置于该储能装置10与该驱动装置30之间，其接收该储能装置10释放的该电源并将之转换给该驱动装置30，该选择装置50则电连接于该马达40，该选择装置50可接收该驱动信号P及该启动信号S，且选择其中的一输入至该马达40。
当该风扇系统3接收该电源供应器2的该电源时，该马达40通过该启动装置60取得该电源，且通过该选择装置50选择该驱动信号P的输入，而驱使该马达40运转，且得以依照该驱动信号P来控制转速，其中该驱动信号P可为一脉冲宽度调制信号(PULSE WIDTH MODULATION；PWM)。
而当该风扇系统3不再接收该电源时(该风扇系统1脱离该电源供应器2或该电源供应器2关闭)，该储能装置10开始放电给该电源路径及该控制路径，且此时该启动装置60及该驱动装置30同将输出该启动信号S及该驱动信号P，而因为该电源路径电源传输较快，因此该启动装置60优先输出该启动信号S至该选择装置50，而该选择装置50亦将该启动信号S直接输入至该马达40，并令该马达40内部产生一短路回路，而实现煞车之效。
请再参阅图3，图3为图2中该选择装置的组成示意图。其中，该选择装置50还包括有一第一选择器51及一第二选择器52，且该第一选择器51及该第二选择器52分别电连接于该马达40，并同时皆接收该启动信号S或该驱动信号P，当该第一选择器51与该第二选择器52同时接收该驱动信号P时，该马达40运转；而当该第一选择器51及该第二选择器52同时接收该启动信号S时，该马达40煞车。
请再参阅图4，图4为图3中该启动装置与该马达的组成示意图。其中，该启动装置60主要是由一启动电容器CS、一电阻器R及一齐纳二极管ZD所组成，该启动电容器CS一端电连接于该储能装置10及该马达40，而其另一端电连接于一地端，该电阻器R的一端电连接于该储能装置10及该马达40，而其另一端电连接于该齐纳二极管ZD其中一端，而该齐纳二极管ZD的另一端则电连接于该地端。
当该风扇系统3不再接收该电源时，该储能装置10将释放该电源至该启动电容器CS，且由该启动电容器CS对该电阻器R及该齐纳二极管ZD放电，而该启动信号S由该电阻器R与该齐纳二极管ZD之间输出，于此实施例中，该启动信号S为该齐纳二极管ZD的崩溃电压。
另由图4中可知，该马达40是由一第一开关41、一第二开关42、一第三开关43、一第四开关44及一线圈L所组成(全桥式接法)，其中该第一开关41及该第二开关42皆接收该驱动信号P，而该第三开关43及该第四开关44分别电连接于该第一选择器51及该第二选择器52，且得以藉由该第一选择器51及该第二选择器52输入该驱动信号P或该启动信号S。
当该风扇系统3接收该电源供应器2的该电源时，该马达40通过该启动装置60取得该电源，且通过该选择装置50选择该驱动信号P(PWM)的输入，而驱使该第一开关41、第四开关44及该第二开关42、第三开关43的交替导通，并使得流经该线圈L的电流方向持续交变，进而使得该马达40运转；然而，当该风扇系统3不再接收该电源时(该风扇系统1脱离该电源供应器2或该电源供应器2关闭)，该储能装置10开始放电给该电源路径及该控制路径，且此时该启动装置60优先输出该启动信号S至该选择装置50，而使得该第一选择器51及该第二选择器52同时将该启动信号S输入至该第三开关43及该第四开关44，且如此将使得该第三开关43及该第四开关44同时导通连接至该地端，并与该线圈L形成一短路回路，并达到煞车的功效。
另外值得一提的是，该线圈L在短路发生时将产生一反动势，并该反动势的电流将回流至该启动电容CS充电，如此将能确保该启动电容CS放电的该电阻器R及该齐纳二极管ZD的能量，也因为如此，该储能电容器CE可不必选用大电容值以同时提供给该启动装置60及该驱动装置30，而能达到有效节省成本的效。
综上所述，因依据本发明的一种风扇系统，其将一启动装置设置于该电源路径上，如此以与该控制路径上的驱动装置分隔开，当该风扇系统不再接收该电源供应器所提供的该电源时，该启动装置可令该马达形成一短路回路，而实现煞车功效，此一结构的组成，有效地改善了已知煞车误动作的缺陷，且更进一步地可选用较小电容值的储能电容器，而达到节省成本之效。
以上所述仅为例示性，而非为限制并发明。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本发明的权利要求中。

Claims (17)

1.一种风扇系统，电连接于一电源供应器，并接收该电源供应器所产生的一电源，而该风扇系统包括有：
一储能装置，接收并储存该电源；
一马达，电连接于该储能装置且接收该电源；
一小讯号电源，当风扇系统不再接收该电源时，其接收该储能装置释放的该电源并将其转换给一驱动装置；
该驱动装置，电连接于该储能装置与该马达之间，形成一控制路径，且该驱动装置依据该电源以产生一驱动信号输出；以及
一启动装置，至少包括一启动电容器，该启动装置电连接于该储能装置与该马达之间，形成一电源路径，当该风扇系统未再接收该电源供应器的该电源时，该储能装置释放所储存的该电源至该启动电容器，且该启动装置依据该启动电容器释放电源以产生一启动信号输出；以及
一选择装置，其分别电连接于该启动装置、该驱动装置及该马达，该选择装置用以选择该启动信号及该驱动信号分别输入或同时输入至该马达，其中当该风扇系统未再接收该电源供应器的该电源以及该选择装置选择该启动信号直接输入至该马达时，并使得该马达形成一短路回路而煞车。
2.如权利要求1所述的风扇系统，其中该储能装置包括有一储能电容器，其用以接收该电源供应器的该电源，且当该风扇系统未再接收该电源供应器的该电源时，释放储存的该电源至该控制路径及该电源路径中。
3.如权利要求1所述的风扇系统，其中该启动装置还包括一电阻器及一齐纳二极管，其中该电阻器与该启动电容器的一第一端共同地电连接于该储能装置及该马达，而该齐纳二极管的一第一端电连接于该电阻器的一第二端，且该齐纳二极管的一第二端与该启动电容器的一第二端共同地连接于一地端。
4.如权利要求3所述的风扇系统，其中该启动信号由该齐纳二极管的第一端输出，且该启动信号为该齐纳二极管的崩溃电压。
5.如权利要求1所述的风扇系统，其中该驱动装置为一微处理控制器或为一可程控芯片。
6.如权利要求1所述的风扇系统，其中该马达包有数个开关及一线圈，而该选择装置电连接于该些开关其中之二，当该选择装置选择该启动信号输入时，该二开关开启并与该线圈形成该短路回路。
7.如权利要求6所述的风扇系统，其中该选择装置包括有一第一选择器及一第二选择器，该二选择器同时接收该启动信号及该驱动信号，且同时选择该启动信号或该驱动信号其中之一以输入至该二开关。
8.如权利要求1所述的风扇系统，其中该驱动信号为一脉冲宽度调制信号。
9.一种风扇系统的煞车方法，该风扇系统电连接于一电源供应器以产生一电源，该风扇系统是由一储能装置、一小讯号电源、一马达、一驱动装置、一选择装置及一启动装置所组成，该启动装置至少包括一启动电容，该储能装置电连接于该电源供应器以储存该电源，该驱动装置与该马达形成一控制路径，该启动装置与该马达形成一电源路径，而当该风扇系统不再接收该电源时，该煞车方法包括有：
藉由该储能装置释放该电源；
该小讯号电源接收该储能装置释放的该电源并将其转换给该驱动装置，使该驱动装置输出一驱动信号至该选择装置；
该启动电容接收该储能装置释放的该电源并依据该启动电容释放该电源以使该启动装置产生一启动信号输出至该选择装置；
当该选择装置选择将该启动信号输入至该马达时，依据该启动信号以使该马达产生一短路回路并煞车。
10.如权利要求9所述的风扇系统的煞车方法，其中该启动信号为一电压信号。
11.如权利要求9所述的风扇系统的煞车方法，其中该储能装置包括有一储能电容器，其用以接收该电源供应器的该电源，且当该风扇系统未再接收该电源供应器的该电源时，释放储存的该电源至该控制路径及该电源路径中。
12.如权利要求9所述的风扇系统的煞车方法，其中该启动装置还包括一电阻器及一齐纳二极管，其中该电阻器与该启动电容器的一第一端共同地电连接于该储能装置及该马达，而该齐纳二极管的一第一端电连接于该电阻器的一第二端，且该齐纳二极管的一第二端与该启动电容器的一第二端共同地连接于一地端。
13.如权利要求12所述的风扇系统的煞车方法，其中该启动信号由该齐纳二极管的第一端输出，且该启动信号为该齐纳二极管的崩溃电压。
14.如权利要求9所述的风扇系统的煞车方法，其中该驱动装置为一微处理控制器或为一可程控芯片。
15.如权利要求9所述的风扇系统的煞车方法，其中该选择装置，其电连接于该马达，且该选择装置用以选择该启动信号及该驱动信号分别输入或同时输入至该马达。
16.如权利要求15所述的风扇系统的煞车方法，其中该马达包有数个开关及一线圈，而该选择装置电连接于该些开关其中之二，当该选择装置选择该启动信号输入时，该二开关开启并与该线圈形成该短路回路。
17.如权利要求16所述的风扇系统的煞车方法，其中该选择装置包括有一第一选择器及一第二选择器，该二选择器同时接收该启动信号及该驱动信号，且同时选择该启动信号或该驱动信号其中之一以输入至该二开关。
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