CN2662531Y - 风扇马达的转速控制电路 - Google Patents

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CN2662531Y CNU032069677U CN03206967U CN2662531Y CN 2662531 Y CN2662531 Y CN 2662531Y CN U032069677 U CNU032069677 U CN U032069677U CN 03206967 U CN03206967 U CN 03206967U CN 2662531 Y CN2662531 Y CN 2662531Y
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黄文喜
蔡明熹
刘政杰
谢宗融
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Abstract

本实用新型披露一种风扇马达的转速控制电路，具有数字模拟转换单元及驱动单元。数字模拟转换单元，负责接收脉宽调变(pulse widthmodulation；PWM)信号，且将该脉宽调变信号转换成电压信号，而驱动单元则与该数字模拟转换单元串接以接收该电压信号，且提供第一设定电压及第二设定电压。此风扇马达的转速控制电路可让风扇马达在电压信号的电平高于第一设定电压电平时保持在低固定转速，在电压信号的电平低于第一设定电压电平及高于第二设定电压电平时具有可变转速，在电压信号的电平低于第二设定电压电平时保持在一高固定转速。

Description

风扇马达的转速控制电路
技术领域
本实用新型主要是关于一种转速的控制电路，尤其是关于一种风扇马达的转速控制电路。
背景技术
在已知的风扇马达转速控制技术中，熟习此项技术人士通常是利用各种晶体管及驱动集成电路(integrated circuit；IC)芯片所组成的控制电路以及用以驱动该控制电路的外部驱动信号，例如是脉宽调变(PulseWidth Modulation；PWM)信号，来控制风扇马达的转速。
请参见图1A，在现有风扇马达转速控制技术中，主要是利用外部脉宽调变(PWM)信号3来驱动双极晶体管(bipolar transistor)2及驱动IC5，来控制代表风扇马达(未显示)的定子线圈1的端电压，而霍尔组件4是用来检测风扇马达的转子(未显示)的磁极以使定子线圈1的电流方向配合转子磁极的位置。请参见图1B，在另一现有风扇马达转速控制技术中，也可分别利用外加电压VA及外部脉宽调变(PWM)信号3来驱动两个双极晶体管12、13及驱动IC 14。
然而，在上述现有技术中，当脉宽调变(PWM)信号的频率较低时，直接受脉宽调变(PWM)信号驱动的晶体管2、12、13的ON及OFF状态的切换将导致受控制的风扇马达的运转产生振动，进而容易产生噪音。
实用新型内容
现有风扇马达的转速控制电路无法避免在脉宽调变信号频率较低时，因风扇马达停止/启动的切换过程中所产生的振动而造成的噪音问题。
为解决此问题，本实用新型提出一种风扇马达的转速控制电路，其能降低上述的噪音，且让风扇马达的转速变化更平顺。
本实用新型的目的在于提供一种风扇马达的转速控制电路，其通过数字模拟信号转换处理及自低频至高频的信号切换处理，来达成风扇马达的转速控制。
为达到上述目的，本实用新型提供一种风扇马达的转速控制电路，其包含：
一数字模拟转换单元，其接收脉宽调变信号，且将所述脉宽调变信号转换成电压信号；
一驱动单元，其与所述数字模拟转换单元串接以接收所述电压信号，且提供第一设定电压及第二设定电压，所述第一设定电压大于所述第二设定电压；
其中，当所述电压信号的电平高于所述第一设定电压电平时，所述风扇马达具有低固定转速；当所述电压信号的电平低于所述第一设定电压电平及高于所述第二设定电压电平时，所述风扇马达具有可变转速；当所述电压信号的电平低于所述第二设定电压电平时，所述风扇马达具有高固定转速。
依本实用新型实施形态的风扇马达的转速控制电路，具有数字模拟转换单元及驱动单元。在此，数字模拟转换单元负责接收脉宽调变(pulse width modulation；PWM)信号，且将该脉宽调变信号转换成电压信号，而驱动单元则与数字模拟转换单元串接以接收该电压信号，且提供高设定电压及低设定电压。
当上述电压信号的电平高于上述高设定电压电平时，此风扇马达的转速控制电路可让风扇马达保持在低固定转速；当上述电压信号的电平低于上述高设定电压电平及高于该上述低设定电压电平时，此风扇马达的转速控制电路可让风扇马达具有可变转速；当上述电压信号的电平低于上述低设定电压电平时，此风扇马达的转速控制电路可让风扇马达保持在高固定转速。
本实用新型的优点在于：降低现有直接通过外部低频脉宽调变信号驱动的控制电路对于风扇马达所引起的振动及噪音问题。
附图说明
图1A是示意图，显示现有风扇马达的转速控制电路。
图1B是示意图，显示另一现有风扇马达的转速控制电路。
图2是方块图，显示本实用新型的风扇马达的转速控制电路的基本架构。
图3A是示意图，显示本实用新型实施例的风扇马达的转速控制电路。
图3B是曲线图，显示本实用新型实施例的风扇马达的转速控制电路的振荡组件的振荡频率与振荡电压的间的关系。
图3C是曲线图，显示本实用新型实施例的风扇马达的转速及其脉宽调变信号的工作周期的关系。
图4A是示意图，显示本实用新型另一实施例的风扇马达的转速控制电路。
图4B是曲线图，显示本实用新型另一实施例的风扇马达的转速及其脉宽调变信号的工作周期的关系。
具体实施方式
请参见图2，本实用新型的风扇马达的转速控制电路30是包含数字/模拟转换单元301及驱动单元302。数字/模拟转换单元301是利用来将输入的PWM数字信号3转换为模拟信号，例如是电压信号，而驱动单元302则接收此模拟信号，然后将其与驱动单元内部的二设定电压Vref1及Vref2进行比较。接着，将比较结果转换成数字信号来控制风扇马达40的转速。
本实用新型实施例的风扇马达的转速控制电路是如图3A所示。本实施例中，是以数字模拟信号转换电路22来作为数字模拟信号转换单元，且以驱动IC 23来作为驱动单元。在此，数字模拟信号转换电路22主要由晶体管221、二极管222、电容器223及数个电阻器224a～224d所组成，而驱动IC 23则至少具有振荡组件231、控制组件232及多个端子233a～233h。这些端子分别与电压源Vcc、外部电容器24、霍尔组件25及风扇马达的定子线圈21耦接或电连接。值得注意的是，振荡组件231是通过外部电容器24所激发，其所输出的数字讯号的频率可为高频率，例如是25KHZ。因此，本实施例的驱动IC 23与现有驱动IC 5或14并不同。
本实施例的风扇马达的转速控制电路的工作原理如下：首先，输入的脉宽调变信号3会通过数字模拟信号转换电路22被转换成模拟的电压信号，进而为驱动IC 23所接收，而其电平VTH会被驱动IC 23当作临界电压(threshold voltage)。然后，控制组件232会进行此临界电压电平VTH与振荡组件231所输出的高频信号(如图3B)的高电压电平VH及低电压电平VL的差异比较。当VTH大于VH时，控制组件232将会控制风扇马达的定子线圈21两端的端电压，使得风扇马达具有零转速。当VTH小于VH时且大于VL时，控制组件232将会控制风扇马达的定子线圈21两端的端电压，使得风扇马达具有可变转速。当VTH小于VL时，该风扇马达具有高固定转速。本实施例中，脉宽调变信号3的工作周期与风扇马达转速之间的关系如图3C所示，其中，转速变化的转折处的左右分别表示上述VH＞VTH＞VL及VTH＜VL的情况。
本实用新型另一实施例的风扇马达的转速控制电路是如图4A所示。本实施例中，仍以数字模拟信号转换电路22来作为数字模拟信号转换单元，且以驱动IC 23来作为驱动单元。在此，数字模拟信号转换电路22所包含的组件与上述者相同，不再赘述。另一方面，本实施例的驱动IC 23除了具有振荡组件231、控制组件232及多个端子233a～233h之外，更具有端子233i。这些端子除了分别与电压源Vcc、外部电容器24、霍尔组件25及风扇马达的定子线圈21耦接或电连接之外，更与分压电路26电连接。此分压电路26是由电阻26a及26b所组成，其目的在于提供参考电压Vref，是通过分压电路26对于电阻器26b所撷取的电压电平。
值得注意的是，振荡组件231是通过外部电容器24所激发，其所输出的数字讯号的频率可为高频率，例如是25KHZ。因此，本实施例的驱动IC 23与现有驱动IC 5及14并不同。
本实施例的风扇马达的转速控制电路的工作原理大致上均与上述实施例相同，相同处不再赘述，不同的是在驱动IC 23找到临界电压(threshold voltage)的电平VTH后，控制组件232会进行此临界电压电平VTH与振荡组件231所输出的高频信号(如图3B)的低电压电平VL及参考电压Vref的差异比较。在此，参考电压Vref是小于此高频信号的高电压电平VH，如图3B所示。
当VTH大于Vref时，控制组件232将会控制风扇马达的定子线圈21两端的端电压，使得风扇马达具有低固定转速。当VTH小于Vref且大于VL时，控制组件232将会控制风扇马达的定子线圈21两端的端电压，使得风扇马达具有可变转速。当VTH小于VL时，该风扇马达具有高固定转速。本实施例中，脉宽调变信号3的工作周期与风扇马达转速之间的关系如图4B所示。
综上，本实用新型已通过上述的实施例及变化例来详加描述。然而，本领域的技术人员当了解的是，本实用新型的所有的实施例在此仅为例示性而非为限制性，即，在不脱离本实用新型实质精神及范围之内，上述所述及的风扇马达的转速控制电路的其它变化例及修正例均为本实用新型所涵盖。因此，本实用新型是由所附的权利要求书加以界定。

Claims (12)

1.一种风扇马达的转速控制电路，其特征在于：所述风扇马达的转速控制电路包含：
一数字模拟转换单元，其接收脉宽调变信号，且将所述脉宽调变信号转换成电压信号；
一驱动单元，其与所述数字模拟转换单元串接以接收所述电压信号，且提供第一设定电压及第二设定电压，所述第一设定电压大于所述第二设定电压；
其中，当所述电压信号的电平高于所述第一设定电压电平时，所述风扇马达具有低固定转速；当所述电压信号的电平低于所述第一设定电压电平及高于所述第二设定电压电平时，所述风扇马达具有可变转速；当所述电压信号的电平低于所述第二设定电压电平时，所述风扇马达具有高固定转速。
2.如权利要求1所述的风扇马达的转速控制电路，其特征在于：所述低固定转速为零。
3.如权利要求1所述的风扇马达的转速控制电路，其特征在于：所述数字模拟转换单元包含晶体管、二极管、电容器及多个电阻。
4.如权利要求1所述的风扇马达的转速控制电路，其特征在于：所述驱动电路包含霍尔组件及振荡电路。
5.如权利要求4所述的风扇马达的转速控制电路，其特征在于：所述第一设定电压及所述第二设定电压是由所述振荡电路所提供。
6.如权利要求4所述的风扇马达的转速控制电路，其特征在于：根据补正通知书修改的权利要求书
所述驱动电路更包含一分压电路，所述第一设定电压电平系由所述分压电路所决定，且所述低固定转速大于零。
7.如权利要求1所述的风扇马达的转速控制电路，其特征在于：所述驱动单元被整合于一IC芯片中。
8.一种风扇马达的转速控制电路，通过一脉宽调变信号驱动，其特征在于：风扇马达的转速控制电路包含：
一数字模拟信号转换电路，其接收所述脉宽调变信号，且将所述脉宽调变信号转换成一电压信号；及
一驱动IC，具有一控制组件、一震荡组件及多个端子，所述震荡组件输出一数字讯号，所述等端子的一部分系分别与所述数字模拟转换电路、一霍尔组件、一风扇马达的定子线圈、一输入电压源耦接；
其中，所述控制组件接收所述电压信号，且当所述电压信号的电平大于所述数字讯号的高电平时，所述风扇马达具有一零转速；当所述电压信号的电平小于所述数字讯号的高电平时且大于所述数字讯号的低电平时，所述风扇马达具有一可变转速；当所述电压信号的电平小于所述数字讯号的低电平时，所述风扇马达具有一高固定转速。
9.如权利要求8所述的风扇马达的转速控制电路，其特征在于：所述数字模拟信号转换电路包含一晶体管、一二极管、一电容器及多个电阻。
10.一种风扇马达的转速控制电路，通过一脉宽调变信号驱动，其特征在于：所述风扇马达的转速控制电路包含：
一数字模拟信号转换电路，其接收所述脉宽调变信号，且将所述脉宽调变信号转换成一电压信号；
一分压电路；及
一驱动IC，具有控制组件、振荡组件及多个端子，所述振荡组件输出数字讯号，所述这些端子的一部分是分别与所述数字模拟转换电路、所述分压电路、霍尔组件、风扇马达的定子线圈、输入电压源耦接；
其中，所述控制组件接收所述电压信号及撷取所述分压电路的一部分电压电平，且当所述电压信号的电平大于所述分压电路的所述部分电压电平时，所述风扇马达具有低固定转速；当所述电压信号的电平小于所述分压电路的所述部分电压电平且大于所述数字讯号的低电平时，所述风扇马达具有可变转速；当所述电压信号的电平小于所述数字讯号的低电平时，所述风扇马达具有高固定转速。
11.如权利要求10所述的风扇马达的转速控制电路，其特征在于：所述数字模拟信号转换电路包含晶体管、二极管、电容器及多个电阻。
12.如权利要求10所述的风扇马达的转速控制电路，其特征在于：所述分压电路包含二电阻。
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