CN200973065Y - 一种无刷风扇恒转速控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种无刷风扇恒转速控制电路，包括一霍尔元件、一马达驱动电路、一马达驱动线圈、一马达驱动IC及一单片机，所述马达驱动电路与马达驱动线圈电连接，而马达驱动IC用以接收霍尔元件信号，且其输出脚与马达驱动电路电连接，所述单片机的一I/O口输出端与马达驱动IC的PWM功能控制脚电连接，其中，该该单片机的一I/O输入端与转速信号侦测点电连接，其用以获取马达之转速信号。本实用新型是通过采集转速信号侦测点的电平信号，经单片机处理后对马达驱动IC的PWM功能控制脚电压进行控制，从而控制马达驱动IC输出的驱动信号，以此来实现风扇马达的恒转速，且其调控范围大，更好地达到恒转速之功效。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种无刷风扇恒转速控制电路，特别是指一种藉由控制马达驱动IC的PWM功能控制脚电压来实现恒转速之无刷风扇控制电路。
背景技术
目前，传统的无刷风扇之控制电路是由霍尔元件、专用风扇马达IC、驱动电路和驱动线圈构成，在正常运转时，由于电压的波动，负载的影响，以及风扇装配工艺的差异，等诸多因素的影响到风扇马达的转速。也有利用了现有的PWM技术，通过控制风扇马达切换过程中的关闭时间来自动调整转速，但仍存在以下不足，一是关断时间如果过长会出现明显的抖动；二是判断时间过长时会出现异音。只能做小范围内的转速调整，针对转速跨度大的风扇必须采用不同的绕线规格，运用的灵活性，通用性受到限制。现在技术中单片机也可以实现PWM控制，但是由于要做到±0.5％的精度，这就要求单片机具备PWM功能和较高的运算速度，且精度需要用到10位或更高才可以达到高精度的要求，从而导致单片机的成本增加，封装也会较大，无法适用无刷风扇小的结构空间。而采用单片机加马达IC的方案，单片机勿需PWM功能，单片机的频率也不用很高，完全可以采用SO8等小封装的单片机，成本和安装空间都会适于风扇的运用。
实用新型内容
为克服习有技术所存在之缺陷，本实用新型之主要目的在于提供一种无刷风扇恒转速控制电路，通过控制马达驱动IC的PWM功能控制脚电压来自动调整转速，其实现调控范围大，更好地达到恒转速之功效。
本实用新型采取如下技术方案实现上述之目的：
一种无刷风扇恒转速控制电路，其特征在于包括：
一霍尔元件，该霍尔元件用以检测风扇马达相位信号；
一马达驱动电路和一与其电连接的马达驱动线圈，用以驱动风扇马达转动；
一马达驱动IC，该马达驱动IC接收霍尔元件信号，且其输出脚与马达驱动电路电连接，以提供马达驱动电路的驱动信号；
一单片机，该单片机一I/O口输出端与马达驱动IC的PWM功能控制脚电连接，其提供处理后之信号给马达驱动IC中，用以调整马达驱动IC的PWM功能控制脚电压；
其中，该单片机一I/O口输入端与霍尔元件或其它转速信号侦测点电连接，其用以获取马达之转速信号。
所述马达驱动IC具有PWM功能控制脚，藉由控制该PWM功能控制脚电压，进而控制内部PWM信号来促使马达驱动IC提供更精确的输出信号。
所述单片机上连接有一稳压电路，该稳压电路提供单片机工作的可靠及稳定性。
本实用新型与习有技术相比，其优点如下：
1、同一个绕线规格即可以做高转速同时也可以做低转速，而不会出现原有的电流声和抖动的问题。同一个风扇的硬件不变，就可以实现从高到低的所有转速规格。而且不会影响风扇原有设计的其他功能的新型恒转速风扇。
2、不需要增加其它新的硬件电路来实现对转速的控制。可以使风扇克服电压波动、负载变化、装配工艺、含油机型轴承和润滑油磨擦系数以及电子元件本身存在误差等诸多因素带来的影响，自动校正风扇转速，从而使风扇转速在一定范围内恒定，并且能保证量产的稳定性和一致性。
附图说明
图1是本实用新型工作原理示意图。
图2是本实用新型一实施例之电路方框结构示意图；
附图标号说明：
10、霍尔元件 20、马达驱动电路 30、马达驱动线圈 40、马达驱动IC 50、单片机 51、稳压电路
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步描述。
如图1所示，为本实用新型工作原理示意图；其中，在风扇运转前，先将标准时间信号输入至单片机，当单片机读取此信号后，将其转换成一个常数A，并存入存储单元中。这一步也可以是单独对单片机本身进行操作，且本步骤只需操作一次。风扇通电运转，此时马达驱动IC的PWM功能控制脚自动调用预先设定的初始电压B；然后单片机读取霍尔元件或其它转速信号侦测点的电平，并对高低电平转换时间进行记数，设为C。C为风扇的实际转速信号，用实际转速信号C与标准时间信号A进行比较，当C＞A时，风扇转速低于设定转速，此时初始电压B，下降一个参考电压，(此电压可根据实际情况而设定，可为一个正电压，也可为一个负电压)，当C＜A时，风扇转速高于设定转速，此时初始电压上升一个参考电压；(此电压可根据实际情况而设定，可为一个正电压，也可为一个负电压)。风扇运转，单片机并自动对驱动IC的PWM功能控制脚输送电压，每间隔一个预设时间T，程序重新对转速进行测试和比较，如此循环不断。即可实现风扇高精度恒转速的功能。
对于本实用新型，除可通过检测霍尔元件输出的电平获得转速信号外，还可通过其它转速信号侦测点的电平获得其马达转速信号。如马达驱动IC的FG信号输出脚；或马达驱动线圈与马达驱动电路的连接点上。
其不需要增加任何新的电路来实现转速侦测，故风扇在运转时，读取霍尔元件或其它转速信号侦测点的电平的变化频率即可得知风扇的转速。诸如四极风扇，风扇运转一圈，霍尔元件或其它转速信号侦测点的电平就变化四次，风扇的转速即为：60/(霍尔元件或其它转速信号侦测点的电平变化一次的时间*4)RPM。因为单片机运算速度快，所以可以使风扇的转速精度可以有全新的突破，达到±0.5％RPM甚至更高的精度。
本实用新型设计重点在于通过采集霍尔元件或其它转速信号侦测点的电平信号，经单片机处理后对马达驱动IC的PWM功能控制脚电压进行控制，从而控制马达驱动IC输出的驱动信号，以此来实现风扇马达的恒转速，且其调控范围大，更好地达到恒转速之功效。
本实用新型中所述经单片机控制马达驱动IC的PWM功能控制脚电压进而控制脚风扇马达转速。实则是经单片机输出一频率较低的PWM信号后再经一RC电路进而控制其马达驱动IC的PWM功能控制脚电压。
以下将参照相关图示，详述本实用新型的实施例：
如图2所示，为本实用新型一实施例之电路方框结构示意图，该无刷风扇恒转速控制电路，包括一霍尔元件(10)、一马达驱动电路(20)、一马达驱动线圈(30)、一马达驱动IC(40)及一单片机(50)，其中：
霍尔元件(10)，用以检测风扇马达相位信号。
马达驱动电路(20)与马达驱动线圈(30)电连接，用以驱动风扇马达转动。
马达驱动IC(40)用以接收霍尔元件(10)信号，且其输出脚与马达驱动电路(20)电连接，以提供马达驱动电路(20)的驱动信号。
单片机(50)一I/O口输出端与马达驱动IC(40)的PWM功能控制脚电连接，经单片机(50)处理后输出一频率较低的PWM信号后再经一RC电路进而控制其马达驱动IC(40)的PWM功能控制脚电压。
其中，该单片机(50)的一I/O口输入端与马达驱动IC(40)的FG信号输出脚电连接(如图2，B点)，其采集马达驱动IC(40)输出的风扇马达FG信号，并通过单片机的I/O口输入单片机(50)，再进行运算。所述单片机(50)收到信号后，首先通过检测马达驱动IC(40)输出的风扇马达FG信号，识别风扇的转速，当转速低于某一设定下限值或高于设定上限值时，通过单片机(50)处理后对马达驱动IC(40)的输出脚电压进行控制，从而控制马达驱动IC(40)输出的驱动信号，以此来实现风扇马达的恒转速。
所述马达驱动IC(40)具有PWM功能控制脚，藉由控制该PWM功能控制脚电压，进而控制内部PWM信号来促使马达驱动IC提供更精确的输出信号。所述单片机(50)采集马达驱动IC(40)输出的风扇马达FG信号处理后对带PWM功能控制的专用风扇马达驱动IC(40)的PWM功能控制脚电压控制。在其马达驱动IC(40)内部经该PWM功能脚电压变化产生一精确控制转速的PWM信号，进而控制其马达驱动IC(40)驱动输出信号。以此来达到精确控制风扇转速
所述单片机(50)上连接有一稳压电路(51)，该稳压电路(51)提供单片机工作的可靠及稳定性。
在本实用新型实施例中，为获取风扇的实际转速信号，单片机(50)的一I/O口输入端可采集马达驱动IC(40)输出的风扇马达FG信号或其它转速信号侦测点的电平信号。如图2所示可择A点；B点；C点以及其它转速信号侦测点的任意一点电连接。其中，该单片机(50)如与霍尔元件(10)电连接(即图2，A点)，其采集霍尔元件(10)检测风扇马达相位信号，并将相位信号转变为高低电平通过单片机的I/O口输入单片机(50)，再进行运算，进而识别风扇的转速。
该单片机(50)如与马达驱动电路(20)、马达驱动线圈(30)的交接点电连接电(即图2，C点)，其采集马达驱动线圈(30)与马达驱动电路(20)连接点上的变化信号，并将该变化信号转变为高低电平通过单片机的I/O口输入单片机(50)，再进行运算，进而识别风扇的转速。
以上所述，仅是本实用新型一种无刷风扇恒转速控制电路较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (4)
1、一种无刷风扇恒转速控制电路，其特征在于包括：
一霍尔元件，该霍尔元件用以检测风扇马达相位信号；
一马达驱动电路和一与其电连接的马达驱动线圈，用以驱动风扇马达转动；
一马达驱动IC，该马达驱动IC接收霍尔元件信号，且其输出脚与马达驱动电路电连接，以提供马达驱动电路的驱动信号；
一单片机，该单片机的一I/O输出端与马达驱动IC的PWM功能控制脚电连接，其提供处理后之信号给马达驱动IC中，用以调整马达驱动IC的PWM功能控制脚电压；
其中，该单片机的一I/O输入端与转速信号侦测点电连接，用以获取马达之转速信号。
2、根据权利要求1所述一种无刷风扇恒转速控制电路，其特征在于：所述马达驱动IC具有PWM功能控制脚，藉由控制该PWM功能控制脚电压，进而控制内部PWM信号来促使马达驱动IC提供更精确的输出信号。
3、根据权利要求1所述一种无刷风扇恒转速控制电路，其特征在于：所述转速信号侦测点为霍尔元件输出点或马达驱动IC的FG信号输出脚或马达驱动线圈与马达驱动电路的连接点上。
4、根据权利要求1所述一种无刷风扇恒转速控制电路，其特征在于：所述单片机上连接有一稳压电路，该稳压电路提供单片机工作的可靠及稳定性。
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| CNU2006200150245U CN200973065Y (zh) | 2006-09-30 | 2006-09-30 | 一种无刷风扇恒转速控制电路 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101533052B (zh) * | 2008-03-14 | 2012-01-25 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | Pwm风扇电气性能测试系统及方法 |
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2006
- 2006-09-30 CN CNU2006200150245U patent/CN200973065Y/zh not_active Expired - Fee Related
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