CN208548844U - 一种风扇马达正转与反转控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种风扇马达正转与反转控制装置，包含一风扇马达驱动电路及一风扇马达正转与反转信号产生电路。该风扇马达正转与反转信号产生电路包含一直流电源撷取单元、一开关单元及一电阻电容充放电电路。当该电阻电容充放电电路被一直流电源充电但尚未充满电时，该开关单元被导通，该风扇马达驱动电路侦测到该开关单元被导通，使得该风扇马达驱动电路驱动一风扇马达装置进行反转。当该电阻电容充放电电路被该直流电源充满电时，该开关单元不导通，使得该直流电源撷取单元利用该直流电源通知该风扇马达驱动电路以驱动该风扇马达装置进行正转。

Description

一种风扇马达正转与反转控制装置

技术领域

本实用新型有关于一种控制装置，特别是一种风扇马达正转与反转控制装置。

背景技术

风扇是一种非常常见的电子装置，其可使人体或电子产品的温度下降，因此风扇非常的重要。风扇在长久使用后，容易在风扇叶片上累积灰尘，而灰尘将使得风扇的效能降低；因此，如何除去风扇的灰尘是目前的重要课题。后来，遂有能自动除去灰尘的风扇被研发；然而，目前能自动除去灰尘的风扇大多结构复杂、成本高却除尘效果不良，而且组件易损坏且费电。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是根据上述现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低、除尘效果优秀且省电的风扇马达正转与反转控制装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种风扇马达正转与反转控制装置，应用于一直流电源供应装置及一风扇马达装置，该风扇马达正转与反转控制装置包含：

一风扇马达驱动电路，该风扇马达驱动电路电性连接至该直流电源供应装置及该风扇马达装置；及

一风扇马达正转与反转信号产生电路，该风扇马达正转与反转信号产生电路电性连接至该直流电源供应装置及该风扇马达驱动电路，

其中该风扇马达正转与反转信号产生电路包含：

一直流电源撷取单元，该直流电源撷取单元电性连接至该直流电源供应装置及该风扇马达驱动电路；一开关单元，该开关单元电性连接至该风扇马达驱动电路及该直流电源撷取单元；及

一电阻电容充放电电路，该电阻电容充放电电路电性连接至该直流电源供应装置、该风扇马达驱动电路、该直流电源撷取单元及该开关单元，

其中当该直流电源供应装置在一供电模式时，该直流电源供应装置传送一直流电源至该风扇马达驱动电路、该直流电源撷取单元及该电阻电容充放电电路；

其中当该电阻电容充放电电路被该直流电源充电但尚未充满电时，该开关单元被导通，而该风扇马达驱动电路侦测到该开关单元被导通，使得该风扇马达驱动电路驱动该风扇马达装置进行反转；

其中当该电阻电容充放电电路被该直流电源充满电时，该开关单元不导通，使得该直流电源撷取单元利用该直流电源通知该风扇马达驱动电路以驱动该风扇马达装置进行正转。

进一步地，该开关单元为一N型金氧半场效应晶体管，该N型金氧半场效应晶体管的汲极连接至该风扇马达驱动电路及该直流电源撷取单元，该N型金氧半场效应晶体管的闸极连接至该电阻电容充放电电路，该N型金氧半场效应晶体管的源极连接至地。

进一步地，该风扇马达驱动电路包含：

一直流电源输入端，该直流电源输入端电性连接至该直流电源供应装置、该直流电源撷取单元及该电阻电容充放电电路；及一正反转触发端，该正反转触发端连接至该直流电源撷取单元及该N型金氧半场效应晶体管的汲极。

进一步地，该直流电源撷取单元为一撷取电阻，该撷取电阻的一端连接至该直流电源输入端，该撷取电阻的另一端连接至该正反转触发端。

进一步地，该电阻电容充放电电路包含：

一第一电阻，该第一电阻的一端连接至该直流电源供应装置、该撷取电阻的一端及该直流电源输入端；及

一充放电电容，该充放电电容的一端连接至该第一电阻的另一端，该充放电电容的另一端连接至该N型金氧半场效应晶体管的闸极。

进一步地，该电阻电容充放电电路更包含：

一第二电阻，该第二电阻的一端连接至该充放电电容的另一端及该N型金氧半场效应晶体管的闸极，该第二电阻的另一端连接至地，其中当该充放电电容透过该第一电阻被该直流电源充电但尚未充满电时，该N型金氧半场效应晶体管被导通，而该风扇马达驱动电路侦测到该N型金氧半场效应晶体管被导通以侦测到地，使得该风扇马达驱动电路驱动该风扇马达装置进行反转；

其中当该充放电电容被该直流电源充满电时，该N型金氧半场效应晶体管不导通，使得该撷取电阻利用该直流电源以产生一撷取电压以通知该风扇马达驱动电路以驱动该风扇马达装置进行正转。

进一步地，该风扇马达正转与反转信号产生电路更包含：

一放电回路单元，该放电回路单元电性连接至该电阻电容充放电电路，其中当该直流电源供应装置不在该供电模式而在一休息模式时，该直流电源供应装置停止传送该直流电源至该风扇马达驱动电路、该撷取电阻及该电阻电容充放电电路，使得该充放电电容透过该放电回路单元放电。

进一步地，该放电回路单元包含：

一二极管，该二极管的阴极连接至该充放电电容的另一端、该第二电阻的一端及该N型金氧半场效应晶体管的闸极，该二极管的阳极连接至地。

进一步地，该风扇马达驱动电路更包含：

一驱动输出端，该驱动输出端电性连接至该风扇马达装置；及

一风扇马达驱动器，该风扇马达驱动器电性连接至该直流电源输入端及该驱动输出端。

进一步地，该风扇马达驱动电路更包含：

一电压侦测器，该电压侦测器电性连接至该风扇马达驱动器及该正反转触发端；及

一分压电阻，该分压电阻电性连接至该正反转触发端及该电压侦测器，

其中当该充放电电容透过该第一电阻被该直流电源充电但尚未充满电时，该N型金氧半场效应晶体管被导通，而该电压侦测器侦测到该N型金氧半场效应晶体管被导通以侦测到地以通知该风扇马达驱动器，使得该风扇马达驱动器驱动该风扇马达装置进行反转；

其中当该充放电电容被该直流电源充满电时，该N型金氧半场效应晶体管不导通，使得该撷取电阻及该分压电阻分压该直流电源以产生该撷取电压以传送该撷取电压至该电压侦测器，使得该电压侦测器通知该风扇马达驱动器以驱动该风扇马达装置进行正转。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：使该风扇马达装置在正转之前先反转以进行除尘的动作，且其结构简单、成本低却除尘效果佳；而且本实用新型的该开关单元首先被导通（此时该风扇马达装置先反转以除尘），接着后续该开关单元即不导通（即，后续该风扇马达装置正常正转），而由于该开关单元后续不导通（亦即，没有电流流过，不工作），因此该开关单元较不易损坏且较为省电。

附图说明

图1为本实用新型的风扇马达正转与反转控制装置的电路方块图。

图2为本实用新型的波形图。

附图标记

10-风扇马达正转与反转控制装置，20-直流电源供应装置，30-风扇马达装置，

102-风扇马达驱动电路，104-风扇马达正转与反转信号产生电路，106-直流电源撷取单元，108-开关单元，110-电阻电容充放电电路，112-第一电阻，114-充放电电容，116-第二电阻，118-放电回路单元，120-二极管，202-直流电源，204-撷取电压，10202-直流电源输入端，10204-正反转触发端，10206-驱动输出端，10208-风扇马达驱动器，10210-电压侦测器，10212-分压电阻，Tx-充电时间，T1-反转时间，T2-正转时间。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

请参考图1，其为本实用新型提供的风扇马达正转与反转控制装置的电路方块图。

本实用新型提供的风扇马达正转与反转控制装置10应用于一直流电源供应装置20及一风扇马达装置30；该风扇马达正转与反转控制装置10包含一风扇马达驱动电路102及一风扇马达正转与反转信号产生电路104；该风扇马达驱动电路102包含一直流电源输入端10202、一正反转触发端10204、一驱动输出端10206、一风扇马达驱动器10208、一电压侦测器10210及一分压电阻10212；该风扇马达正转与反转信号产生电路104包含一直流电源撷取单元106、一开关单元108、一电阻电容充放电电路110及一放电回路单元118；该电阻电容充放电电路110包含一第一电阻112、一充放电电容114及一第二电阻116；该放电回路单元118包含一二极管120。

该开关单元108为一N型金氧半场效应晶体管（N-type metal oxidesemiconductor field effect transistor），该N型金氧半场效应晶体管的汲极（drain）连接至该风扇马达驱动电路102及该直流电源撷取单元106，该N型金氧半场效应晶体管的闸极（gate）连接至该电阻电容充放电电路110，该N型金氧半场效应晶体管的源极（source）连接至地。该直流电源撷取单元106为一撷取电阻，该撷取电阻的一端连接至该直流电源输入端10202，该撷取电阻的另一端连接至该正反转触发端10204。

该风扇马达驱动电路102电性连接至该直流电源供应装置20及该风扇马达装置30；该风扇马达正转与反转信号产生电路104电性连接至该直流电源供应装置20及该风扇马达驱动电路102；该直流电源输入端10202电性连接至该直流电源供应装置20、该直流电源撷取单元106及该电阻电容充放电电路110；该正反转触发端10204电性连接至该直流电源撷取单元106及该N型金氧半场效应晶体管的汲极；该驱动输出端10206电性连接至该风扇马达装置30；该风扇马达驱动器10208电性连接至该直流电源输入端10202及该驱动输出端10206；该电压侦测器10210电性连接至该风扇马达驱动器10208及该正反转触发端10204；该分压电阻10212电性连接至该正反转触发端10204及该电压侦测器10210；该直流电源撷取单元106电性连接至该直流电源供应装置20及该风扇马达驱动电路102；该开关单元108电性连接至该风扇马达驱动电路102及该直流电源撷取单元106；该电阻电容充放电电路110电性连接至该直流电源供应装置20、该风扇马达驱动电路102、该直流电源撷取单元106及该开关单元108；该放电回路单元118电性连接至该电阻电容充放电电路110；该第一电阻112的一端连接至该直流电源供应装置20、该撷取电阻的一端及该直流电源输入端10202；该充放电电容114的一端连接至该第一电阻112的另一端，该充放电电容114的另一端连接至该N型金氧半场效应晶体管的闸极；该第二电阻116的一端连接至该充放电电容114的另一端及该N型金氧半场效应晶体管的闸极，该第二电阻116的另一端连接至地；该二极管120的阴极连接至该充放电电容114的另一端、该第二电阻116的一端及该N型金氧半场效应晶体管的闸极，该二极管120的阳极连接至地。

该风扇马达驱动器10208可为例如但不限定为单/三相马达驱动器。该撷取电阻可为例如但不限定为一1K奥姆的电阻；该第一电阻112可为例如但不限定为一2M奥姆的电阻；该充放电电容114可为例如但不限定为一2.2微法拉的电容；该第二电阻116的可为例如但不限定为一3.9M奥姆的电阻。

当该直流电源供应装置20在一供电模式时，该直流电源供应装置20传送一直流电源202至该风扇马达驱动电路102、该直流电源撷取单元106及该电阻电容充放电电路110。

当该电阻电容充放电电路110的该充放电电容114透过该第一电阻112被该直流电源202充电但尚未充满电时，该开关单元108（亦即该N型金氧半场效应晶体管）被导通，而该风扇马达驱动电路102的该电压侦测器10210侦测到该开关单元108被导通以侦测到地以通知该风扇马达驱动器10208，使得该风扇马达驱动电路102的该风扇马达驱动器10208驱动该风扇马达装置30进行反转以除尘。

当该电阻电容充放电电路110的该充放电电容114被该直流电源202充满电时，该开关单元108不导通，使得该直流电源撷取单元106（亦即该撷取电阻）利用该直流电源202以产生一撷取电压204以通知该风扇马达驱动电路102以驱动该风扇马达装置30进行正转；亦即，该撷取电阻及该分压电阻10212分压该直流电源202以产生该撷取电压204以传送该撷取电压204至该电压侦测器10210，使得该电压侦测器10210通知该风扇马达驱动器10208以驱动该风扇马达装置30进行正转。

最后，该直流电源供应装置20关闭，亦即该直流电源供应装置20不在该供电模式而在一休息模式。当该直流电源供应装置20不在该供电模式而在该休息模式时，该直流电源供应装置20停止传送该直流电源202至该风扇马达驱动电路102、该撷取电阻及该电阻电容充放电电路110，使得该充放电电容114透过该放电回路单元118放电，以加快该充放电电容114的放电速度并可保护该开关单元108，使得本实用新型上述先反转再正转的功能重置，该直流电源供应装置20再度供电时，该风扇马达装置30仍能如上述先反转再正转，且该充放电电容114的一充电时间Tx（如图2所示）相同。

请参考图2，其为本实用新型的波形图；并请同时参考图1。图2上半部为该充放电电容114的电压波形图；图2下半部为该正反转触发端10204的电压波形图。如图2所示，在该充电时间Tx之前：该充放电电容114被该直流电源202充电但尚未充满电，该电压侦测器10210侦测到地（即，例如侦测到电压为零），该电压侦测器10210通知该风扇马达驱动器10208以驱动该风扇马达装置30进行反转，被称为一反转时间T1。在该充电时间Tx之后：该充放电电容114被该直流电源202充满电，该电压侦测器10210侦测到由该撷取电阻及该分压电阻10212分压该直流电源202所产生的该撷取电压204，该电压侦测器10210通知该风扇马达驱动器10208以驱动该风扇马达装置30进行正转，被称为一正转时间T2。在一具体实施例，该充电时间Tx大约为23至26秒之间，且不同的该第一电阻112、该充放电电容114及该第二电阻116可达成不同的该充电时间Tx。

本实用新型的功效在于使该风扇马达装置30在正转之前先反转以进行除尘的动作，且其结构简单、成本低却除尘效果佳；而且本实用新型的该开关单元108首先被导通（此时该风扇马达装置30先反转以除尘），接着后续该开关单元108即不导通（即，后续该风扇马达装置30正常正转），而由于该开关单元108后续不导通（亦即，没有电流流过，不工作），因此该开关单元108较不易损坏且较为省电。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型的权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种风扇马达正转与反转控制装置，应用于一直流电源供应装置及一风扇马达装置，其特征在于：该风扇马达正转与反转控制装置包含：

一风扇马达驱动电路，该风扇马达驱动电路电性连接至该直流电源供应装置及该风扇马达装置；及

一风扇马达正转与反转信号产生电路，该风扇马达正转与反转信号产生电路电性连接至该直流电源供应装置及该风扇马达驱动电路，

其中该风扇马达正转与反转信号产生电路包含：

一直流电源撷取单元，该直流电源撷取单元电性连接至该直流电源供应装置及该风扇马达驱动电路；一开关单元，该开关单元电性连接至该风扇马达驱动电路及该直流电源撷取单元；及

一电阻电容充放电电路，该电阻电容充放电电路电性连接至该直流电源供应装置、该风扇马达驱动电路、该直流电源撷取单元及该开关单元，

其中当该直流电源供应装置在一供电模式时，该直流电源供应装置传送一直流电源至该风扇马达驱动电路、该直流电源撷取单元及该电阻电容充放电电路；

其中当该电阻电容充放电电路被该直流电源充电但尚未充满电时，该开关单元被导通，而该风扇马达驱动电路侦测到该开关单元被导通，使得该风扇马达驱动电路驱动该风扇马达装置进行反转；

其中当该电阻电容充放电电路被该直流电源充满电时，该开关单元不导通，使得该直流电源撷取单元利用该直流电源通知该风扇马达驱动电路以驱动该风扇马达装置进行正转。

2.根据权利要求1所述一种风扇马达正转与反转控制装置，其特征在于：该开关单元为一N型金氧半场效应晶体管，该N型金氧半场效应晶体管的汲极连接至该风扇马达驱动电路及该直流电源撷取单元，该N型金氧半场效应晶体管的闸极连接至该电阻电容充放电电路，该N型金氧半场效应晶体管的源极连接至地。

3.根据权利要求2所述一种风扇马达正转与反转控制装置，其特征在于：该风扇马达驱动电路包含：

一直流电源输入端，该直流电源输入端电性连接至该直流电源供应装置、该直流电源撷取单元及该电阻电容充放电电路；及一正反转触发端，该正反转触发端连接至该直流电源撷取单元及该N型金氧半场效应晶体管的汲极。

4.根据权利要求3所述一种风扇马达正转与反转控制装置，其特征在于：该直流电源撷取单元为一撷取电阻，该撷取电阻的一端连接至该直流电源输入端，该撷取电阻的另一端连接至该正反转触发端。

5.根据权利要求4所述一种风扇马达正转与反转控制装置，其特征在于：该电阻电容充放电电路包含：

一第一电阻，该第一电阻的一端连接至该直流电源供应装置、该撷取电阻的一端及该直流电源输入端；及

一充放电电容，该充放电电容的一端连接至该第一电阻的另一端，该充放电电容的另一端连接至该N型金氧半场效应晶体管的闸极。

6.根据权利要求5所述一种风扇马达正转与反转控制装置，其特征在于：该电阻电容充放电电路更包含：

一第二电阻，该第二电阻的一端连接至该充放电电容的另一端及该N型金氧半场效应晶体管的闸极，该第二电阻的另一端连接至地，其中当该充放电电容透过该第一电阻被该直流电源充电但尚未充满电时，该N型金氧半场效应晶体管被导通，而该风扇马达驱动电路侦测到该N型金氧半场效应晶体管被导通以侦测到地，使得该风扇马达驱动电路驱动该风扇马达装置进行反转；

其中当该充放电电容被该直流电源充满电时，该N型金氧半场效应晶体管不导通，使得该撷取电阻利用该直流电源以产生一撷取电压以通知该风扇马达驱动电路以驱动该风扇马达装置进行正转。

7.根据权利要求6所述一种风扇马达正转与反转控制装置，其特征在于：该风扇马达正转与反转信号产生电路更包含：

一放电回路单元，该放电回路单元电性连接至该电阻电容充放电电路，其中当该直流电源供应装置不在该供电模式而在一休息模式时，该直流电源供应装置停止传送该直流电源至该风扇马达驱动电路、该撷取电阻及该电阻电容充放电电路，使得该充放电电容透过该放电回路单元放电。

8.根据权利要求7所述一种风扇马达正转与反转控制装置，其特征在于：该放电回路单元包含：

一二极管，该二极管的阴极连接至该充放电电容的另一端、该第二电阻的一端及该N型金氧半场效应晶体管的闸极，该二极管的阳极连接至地。

9.根据权利要求8所述一种风扇马达正转与反转控制装置，其特征在于：该风扇马达驱动电路更包含：

一驱动输出端，该驱动输出端电性连接至该风扇马达装置；及

一风扇马达驱动器，该风扇马达驱动器电性连接至该直流电源输入端及该驱动输出端。

10.根据权利要求9所述一种风扇马达正转与反转控制装置，其特征在于：该风扇马达驱动电路更包含：

一电压侦测器，该电压侦测器电性连接至该风扇马达驱动器及该正反转触发端；及

一分压电阻，该分压电阻电性连接至该正反转触发端及该电压侦测器，

其中当该充放电电容透过该第一电阻被该直流电源充电但尚未充满电时，该N型金氧半场效应晶体管被导通，而该电压侦测器侦测到该N型金氧半场效应晶体管被导通以侦测到地以通知该风扇马达驱动器，使得该风扇马达驱动器驱动该风扇马达装置进行反转；

其中当该充放电电容被该直流电源充满电时，该N型金氧半场效应晶体管不导通，使得该撷取电阻及该分压电阻分压该直流电源以产生该撷取电压以传送该撷取电压至该电压侦测器，使得该电压侦测器通知该风扇马达驱动器以驱动该风扇马达装置进行正转。