TW201404029A - 單相馬達驅動裝置 - Google Patents

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Abstract

一種單相馬達驅動電路,包含:第一驅動電路、第二驅動電路、第一自舉電路、第三驅動電路、第四驅動電路與第二自舉電路。當第一驅動訊號為高電位時,當第二驅動訊號為一第一脈波寬度調變訊號時,第二驅動電路依據第一脈波寬度調變訊號控制第一驅動電路導通,而使得單相馬達會旋轉。當第二驅動訊號為高電位時,當第一驅動訊號為一第二脈波寬度調變訊號時,第四驅動電路依據第二脈波寬度調變訊號控制第三驅動電路導通,而使得單相馬達旋轉。本發明不只可以用在交流的單相馬達上,亦可以用在控制直流單相馬達的正轉與反轉。

Description

單相馬達驅動裝置
本發明係關於一種驅動裝置,特別是關於一種單相馬達驅動裝置。
馬達(Electric motor),又稱為電動機或電動馬達,被廣泛運用於各種電器用品間,用來驅動其他裝置的電氣設備。馬達能將電能轉換為機械能,以驅動機械作旋轉運動、振動或直線運動,作直線運動的馬達稱為線型馬達(LINEAR MOTOR),適用於半導體工業、自動化工業、工具機、產業機器及儀器工業等。而作旋轉運動的馬達,其應用則遍及各種行業、辦公室、家庭等。馬達的種類非常繁多,大致分為交流馬達及直流馬達,分別可用於不同的場合。直流馬達是以直流電作為電源,使線圈通過電流,則線圈旁有永久磁鐵,以電磁感應出轉距使其旋轉。然而交流馬達的轉速與頻率成正比,因此頻率越高轉速越快。交流馬達和直流馬達也成為了馬達控制技術中不可或缺的角色,並且也帶動了未來發展各工業的趨勢。
一般用於單相交流馬達的單相馬達驅動電路,請參考第1A圖至第1D圖。在第1A圖中,由第一開關電路10、第二開關電路12、第三開關電路14、第四開關電路16與單相馬達100組成單相馬達的驅動電路,接著,請參考第1B圖,當AT接腳為高電位,BT為低電位時,此時參考第1C圖,電流的流向mp1從電源經由Qt3、單相馬達100至Qt6,此時,單相馬達100會旋轉180度。當AT接腳為低電位,BT為高電位時,此時參考第1D圖,電流的流向mp2從電源經由Qt4、單相馬達至Qt5,此時,單相馬達100會旋轉180度至360度。所以單相馬達100經由第一開關電路10、第 二開關電路12、第三開關電路14、第四開關電路16而轉動單相馬達100。
而先前技術的問題點,有以下幾點:
1.因控制開關採用電晶體(Bipolar Junction Transistor,BJT)控制,使得的電晶體(BJT)上會有壓降產生,所有總電壓減掉電晶體(BJT)的壓降,就是單相馬達的電壓。如何降低功率開關電晶體的壓降,以提高馬達驅動扭力則為主要的課題。
2. H-Bridge驅動電路上下臂MOS Gate驅動要考慮體驅動電路的RC效應,所以有可能造成第一開關電路10、第二開關電路12或第三開關電路14、第四開關電路16同時導通的而產生短路電流並燒毀多個開關電路。
3.先前單相馬達驅動電路需要六個電晶體或八個電晶體,如何降低成本為當前主要的課題。
有鑑於以上單相馬達驅動電路的問題,如何解決這些問題,實為單相馬達驅動電路研究的目的。
本發明提供一種單相馬達驅動裝置,包含:第一驅動電路、第二驅動電路、第一自舉電路、第三驅動電路、第四驅動電路與第二自舉電路。一第一驅動電路連接一第一電源與一單相馬達之一第一側。第二驅動電路接收一第二驅動訊號,並連接到第一驅動電路與地端。第一自舉電路連接一第二電源與第一驅動電路與單相馬達之第一側,當第一驅動訊號為高電位時,第一自舉電路提供一第一偏壓給予第一驅動電路而導通第一驅動電路。第三驅動電路連接第一電源與單相馬達之一第二側。第四驅動電路接 收一第一驅動訊號,並連接到第三驅動電路與地端。第二自舉電路連接第二電源與第三驅動電路與單相馬達之第二側,當第二驅動訊號為高電位時,第二自舉電路提供一第二偏壓給予第三驅動電路而導通第三驅動電路。其中,第一驅動訊號為高電位時,且第二驅動訊號為一第一脈波寬度調變訊號時,第二驅動電路依據第一脈波寬度調變訊號控制第一驅動電路關閉或導通,當第一驅動電路導通時,第一電源提供之電流流經第一驅動電路、單相馬達、第二自舉電路、第四驅動電路至地端而使得單相馬達旋轉。第二驅動訊號為高電位時,且第一驅動訊號為一第二脈波寬度調變訊號時,第四驅動電路依據第二脈波寬度調變訊號控制第三驅動電路關閉或導通,當第三驅動電路導通時,第一電源提供之電流流經第三驅動電路、單相馬達、第一自舉電路、第二驅動電路至地端而使得單相馬達旋轉。
所以採用本發明主要的功效有1.提升馬達轉矩,2.以硬體電路設計保證了H-Bridge上下臂開關不會同時導通的風險,避免因短路效應引起電路的燒毀,3.降低驅動電路方案成本等。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂,下文特舉數個較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下:
接著,請參考第2A圖係為本發明單相馬達驅動電路之第一實施例之方塊圖,本發明之單相馬達驅動裝置,包含:第一驅動電路20、第二驅動電路30、第一自舉電路40、第三驅動電路60、第四驅動電路70與第二自舉電路80。第一驅動電路20連接一第一電源Vcc1與一單相馬達100之一第一側。第二驅動電路30接收一第二驅動訊號,並連接到第一驅動電路20 與地端。第一自舉電路40連接一第二電源Vcc2與第一驅動電路20與單相馬達100之第一側,當第一驅動訊號為高電位時,第一自舉電路40提供一第一偏壓給予第一驅動電路20而導通第一驅動電路20。第三驅動電路60連接第一電源Vcc1與單相馬達之一第二側。第四驅動電路70接收一第一驅動訊號,並連接到第三驅動電路60與地端。第二自舉電路80連接第二電源Vcc2與第三驅動電路60與單相馬達100之第二側,當第二驅動訊號為高電位時,第二自舉電路80提供一第二偏壓給予第三驅動電路60而導通第三驅動電路60。
其中,當第一驅動訊號為高電位時,且第二驅動訊號為一第一脈波寬度調變訊號時,第二驅動電路30依據第一脈波寬度調變訊號控制第一驅動電路20關閉或導通,當第一驅動電路20導通時,第一電源Vcc1提供之電流流經第一驅動電路20、單相馬達100、第二自舉電路100、第四驅動電路70至地端,而驅動單相馬達100旋轉。當第二驅動訊號為高電位時,且第一驅動訊號為一第二脈波寬度調變訊號時,第四驅動電路70依據第二脈波寬度調變訊號控制第三驅動電路60關閉或導通,當第三驅動電路60導通時,第一電源Vcc1提供之電流流經第三驅動電路60、單相馬達100、第一自舉電路100、第二驅動電路30至地端,並透過第二驅動電路30而驅動單相馬達100旋轉。
接著,請參考第2B圖係為本發明單相馬達100驅動電路之第一實施例之電路圖,在此實施例中,第一電源Vcc1與第二電源Vcc2採用相同的電源Vcc。其中,第一驅動電路20係為N通道的第一場效電晶體Q1,第一場效電晶體Q1之第一端係為汲極、第一場效電晶體Q1之第二端為閘 極、第一場效電晶體Q1之第三端係為源極。
其中第二驅動電路30包含:第二場效電晶體Q2、第七電阻R7與第六電阻R6。第二場效電晶體Q2之第一端連接第一驅動電路20,第二場效電晶體Q2之第三端連接地端。第七電阻R7之第一端接收第二驅動訊號PWM2,第七電阻R7之第二端連接到第二場效電晶體Q2之第二端。第六電阻R6之第一端連接到第二場效電晶體Q2之第二端,第六電阻之第二端連接到地端。第二場效電晶體Q2係為一N通道的場效電晶體,且第二場效電晶體Q2之第一端係為汲極、第二場效電晶體Q2之第二端係為閘極、第二場效電晶體Q2之第三端係為源極。第二驅動訊號PWM2經由第七電阻R7與第六電阻R6的分壓產生一閘極電壓接到第二場效電晶體Q2的第二端(閘極)而導通第二場效電晶體Q2。
其中,第一自舉電路40包含:第一二極體D1、第一電阻R1、第一稽納二極體ZD1與第一電容C1。第一二極體D1的第一端連接至電源Vcc。第一電阻R1之第一端連接到第一二極體D1之第二端,第一電阻R1之第二端連接到第一驅動電路20之第二端。第一稽納二極體ZD1之第一端為N型,第一稽納二極體ZD1之第二端為P型,且第一稽納二極體ZD1之第一端連接到第一驅動電路20之第二端,第一稽納二極體ZD1之第二端連接到連接單相馬達100之第一側。第一電容C1之第一端連接到第一電阻R1之第一端與第一二極體D1的第二端,第一電容C1之第二端連接到單相馬達100之第一側。
其中,第三驅動電路60係為一N通道的第三場效電晶體Q3。第三場效電晶體Q3之第一端係為汲極、第三場效電晶體Q3之第二端係為閘極、 第三場效電晶體Q3之第三端係為源極。
其中第四驅動電路70包含:第四場效電晶體Q4、第八電阻R8與第九電阻R9。第四場效電晶體Q4之第一端連接第三驅動電路60,第四場效電晶體Q4之第三端連接地端。第八電阻R8之第一端接收第一驅動訊號PWM1,第八電阻R8之第二端連接到第四場效電晶體Q4之第二端。第九電阻R9之第一端連接到第四場效電晶體Q4之第二端,第九電阻R9之第二端連接到地端。第四場效電晶體Q4係為一N通道的場效電晶體,第四場效電晶體Q4之第一端係為汲極、第四場效電晶體Q4之第二端為閘極、第四場效電晶體Q4第三端係為源極。第一驅動訊號PWM1經由第八電阻R8與第九電阻R9的分壓產生一閘極電壓接到第二場效電晶體Q4的第二端(閘極)而導通第二場效電晶體Q4。
其中,第二自舉電路80包含:第二二極體D2、第二電阻R2、第二稽納二極體ZD2與第二電容C2。第二二極體D2具之第一端連接至電源Vcc。第二電阻R2之第一端連接到第二二極體D2之第二端,第二電阻R2之第二端連接到第三驅動電路60之第二端。第二稽納二極體ZD2之第一端為N型,第二稽納二極體ZD2之第二端為P型,且第二稽納二極體ZD2之第一端連接到第三驅動電路60之第二端,第二稽納二極體ZD2之第二端連接到連接單相馬達100之第二側。第二電容C2之第一端連接到第二電阻之第一端與第二二極體D2的第二端,第二電容C2之第二端連接到單相馬達100之第二側。
接著,請參考第2C圖係為本發明單相馬達100驅動電路之第一實施例之第一路徑示意圖。同時,由於馬達的控制需要脈波寬度調變(Pulse Width Modulation,簡稱PWM)控制訊號,所以PWM的訊號波形量測,請參考第2D圖係為本發明單相馬達驅動電路之第一實施例之脈波寬度調變示意圖。所謂脈波寬度調變PWM就是一連串可以調整脈波寬度的信號,此為熟悉該項技藝人士所熟知,於此不加以贅述。當第一驅動訊號PWM1訊號為高電位時,且第二驅動訊號PWM2為第一脈波寬度調變訊號時,第二場效電晶體Q2依據第一脈波寬度調變訊號控制第一場效電晶體Q1為關閉或開啟,此時,第二驅動訊號PWM2與第一場效電晶體Q1的閘極量測點TQ1的關係圖,請參考第2D圖與第2C圖。
當第一驅動訊號PWM1訊號為高電位時,第二驅動訊號PWM2為第一脈波寬度調變訊號,且第一脈波寬度調變訊號為低電位時,第二場效電晶體Q2不會導通。當第一驅動訊號PWM1訊號為高電位時,經由第八電阻R8與第九電阻R9的分壓而產生一閘極電壓,使得第四場效電晶體Q4的Vgs>Vt。第四場效電晶體Q4導通後,使得第三場效電晶體Q3的閘極被拉到低電位端,此時,第三場效電晶體Q3不會導通,也就是不會有任何電流流過第三場效電晶體Q3。其中,第一自舉電路40由第一二極體D1、第一電阻R1、第一電容C1與第一稽納二極體ZD1所組成,電流流過第一二極體D1對第一電容C1充電,且電流又會流過第一電阻R1與第一稽納二極體ZD1,並流向馬達的第一側。此時,第一稽納二極體ZD1會產生一偏壓給予第一場效電晶體Q1,第一場效電晶體Q1的Vgs>Vt,將使得第一場效電晶體Q1導通。於是電流流的路徑path1從Vcc的電源流向第一場效電晶體Q1、單相馬達100、第二稽納二極體ZD2、第四場效電晶體Q4到地端,path1會產生電流流經單相馬達。
當第一驅動訊號PWM1訊號為高電位時,第二驅動訊號PWM2為第一脈波寬度調變訊號,且第一脈波寬度調變訊號為高電位時。經由第七電阻R7與第六電阻R6的分壓而產生一閘極電壓,使得第二場效電晶體Q2的Vgs>Vt。第二場效電晶體Q2導通後,將使得第一場效電晶體Q1的閘極被接到低電位,於是第一場效電晶體Q1被關閉,此時就不會使得Vcc的電源流入第一場效電晶體Q1,於是path1就不會產生電流流經單相馬達。
由於採用場效電晶體做為開關,場效電晶體的壓降小,所以單相馬達100的運轉電壓變高,單相馬達100的電壓高,電流就會高。單相馬達100的轉矩與電壓、電流成正比,當電壓與電流高時,而使得單相馬達100的轉矩提高。例如:以path1為例,電流經過的路徑有第一場效電晶體Q1、單相馬達100、第二稽納二極體ZD2、第四場效電晶體Q4。假設現在電源Vcc為24V,第一場效電晶體Q1的電壓降為0.1V,第二稽納二極體ZD2的電壓降為0.7V,第四場效電晶體Q4的電壓降為0.1V,單相馬達100兩側的電壓降為24伏特減掉0.9V(0.7V+0.1V+0.1V),得到的電壓為23.1V。比較先前技術,請參考第1圖,24伏特減掉二個電晶體的路徑,一個電晶體為0.8V,二個為1.6V,所以得到的單相馬達100的電壓為24伏特減掉1.6V,得到22.4伏特。運用本發明得到的單相馬達100電壓比先前技術高出了0.7V,所以運用本發明可以增加單相馬達的轉矩。
接著,請參考第2E圖係為本發明單相馬達驅動電路之第一實施例之第二路徑示意圖。同時,由於馬達的控制也需要脈波寬度調變(Pulse Width Modulation,簡稱PWM)控制訊號,所以PWM的訊號波形量測,請參考第2D圖係為本發明單相馬達驅動電路之第一實施例之脈波寬度調變示意 圖。當第二驅動訊號PWM2訊號為高電位時,且第一驅動訊號PWM1如果為第二脈波寬度調變訊號時,第四場效電晶體Q4依據第二脈波寬度調變訊號控制第三場效電晶體Q3為關閉或開啟,此時,第一驅動訊號PWM1與第三場效電晶體Q3的閘極量測點TQ3的關係圖,請參考第2D圖與第2E圖。
當第二驅動訊號PWM2訊號為高電位時,第一驅動訊號PWM1為第二脈波寬度調變訊號,且第二脈波寬度調變訊號為低電位時,第四場效電晶體Q4不會導通。當第二驅動訊號PWM2訊號為高電位時,經由第六電阻R6與第七電阻R7的分壓而產生一閘極電壓,使得第二場效電晶體Q2的Vgs>Vt,第二場效電晶體Q2導通後,使得第一場效電晶體Q1的閘極被拉到低電位端。此時,第一場效電晶體Q1不會導通,也就是不會有任何電流流過第一場效電晶體Q1。其中,第二自舉電路80由第二二極體D2、第二電阻R2、第二電容C2與第二稽納二極體ZD2所組成,電流流過第二二極體D2對第二電容C2充電,且電流又會流過第二電阻R2與第二稽納二極體ZD2,並流向馬達的第二側。此時,第二稽納二極體ZD2會產生一偏壓給予第三場效電晶體Q3,此時,第三場效電晶體Q3的Vgs>Vt,將使得第三場效電晶體Q3導通,於是電流流的路徑path2從Vcc流向第三場效電晶體Q3、單相馬達100、第一稽納二極體ZD1、第二場效電晶體Q2到地端,path2會產生電流流經單相馬達。
當第二驅動訊號PWM2訊號為高電位時,第一驅動訊號PWM1為第二脈波寬度調變訊號,且第二脈波寬度調變訊號為高電位時。經由第八電阻R8與第九電阻R9的分壓而產生一閘極電壓,使得第四場效電晶體Q4 的Vgs>Vt。第四場效電晶體Q4導通後,將使得第三場效電晶體Q3的閘極被接到低電位,於此第三場效電晶體Q3被關閉,此時就不會使得Vcc的電源流入第三場效電晶體Q3,於是path2就不會產生電流流經單相馬達。
運用本發明在交流的單相馬達100上,當第一驅動訊號PWM1高電位、第二驅動訊號PWM2為第一脈波寬度調變訊號時,單相馬達100為受到順向偏流,所以會轉動180度。當第一驅動訊號PWM1為第二脈波寬度調變訊號時、第二驅動訊號PWM2高電位時,單相馬達100為受到逆向偏流,所以會從180度轉到360度。當重覆第一驅動訊號PWM1與第二驅動訊號PWM2的訊號控制時,單相馬達100就會順向轉動。本發明不只可以用在交流的單相馬達上,亦可以用在控制直流的單相馬達之正轉與反轉。
接著,請參考第3A圖係為本發明單相馬達驅動電路之第二實施例之方塊圖,由於單相馬達100驅動電路在馬達換向時,會有一些順電流須要導到地端,所以可增加第一整流電路50與第二整流電路90的配置。第2A圖的電路加上第一整流電路50與第二整流電路90,即為第3A圖。其中,第一整流電路50之第一端連接到單相馬達100之第一側,第一整流電路50之第二端連接到地端。第二整流電路90之第一端連接到單相馬達100之第二側,第二整流電路90之第二端連接到地端。
第3B圖係為本發明單相馬達驅動電路之第二實施例之第一路徑示意圖。第一整流電路50係為第三二極體D3,第三二極體D3的第一端係為N型,其第二端係為P型。假設現在電流流動的經過的電路有第一場效電晶體Q1、單相馬達100、第一稽納二極體ZD2與第四場效電晶體Q4到地端, 當單相馬達100要換轉向時,第一場效電晶體Q1要關閉,此時單相馬達100由於電感性負載,由冷次定律可得知當單相馬達關閉電源時,會有一順向電流還存在,此時需要第三二極體D3當成順向電流的流動方向,以形成一迴路把電流導引到地端,以避免單相馬達會有不穩定的情形發生。請參考第3B圖的tpath1路徑,順向電流的流動方向為第三二極體D3、單相馬達100、第二稽納二極體ZD2與第四場效電晶體Q4接到地端,此時,等順向電流流完後,就可正式的換轉方向。
第3C圖係為本發明單相馬達驅動電路之第二實施例之第二路徑示意圖。第二整流電路係為第四二極體D4,第四二極體之第一端係為N型,第四二極體之第二端係為P型。假設現在電流流動的經過的電路有第二場效電晶體Q2、單相馬達100、第一稽納二極體ZD1與第二場效電晶體Q2到地端。當單相馬達100要再度換轉向時,第三場效電晶體Q3要關閉時,此時單相馬達100會有一順向電流還存在,此時需要第四二極體D4當成順向電流的流動方向。請參考第3C圖的tpath2路徑,順向電流的流動方向為第四二極體D4、單相馬達100、第一稽納二極體ZD1與第二場效電晶體Q2接到地端,此時,等順向電流流完後,就可正式的換轉方向。
接著,請參考第4圖係為本發明單相馬達驅動電路之第三實施例圖之電路圖,且為本發明運用雙電源機制之實施例。當第一驅動電路20與第三驅動電路60的Vcc1為24V時,第一自舉電路40與第二自舉電路80的Vcc2可以是12V。採用雙電源機制可以讓單相馬達可以在高電壓的情形運 轉。
本明提供新的H-Bridge電路,且H-Bridge電路新的上臂電路由第一驅動電路20與第三驅動電路60組成,而下臂電路則由第二驅動電路30與第四驅動電路70所組成,本發明解決了上臂電路與下臂電路不會有同時導通的問題點。例如:本發明解決第一驅動電路20與第二驅動電路30不會同時導通的問題點,當第二驅動電路30導通時,第一驅動電路20一定為關閉,而第二驅動電路30關閉時,第一驅動電路20一定為開啟的情形。因此,第一驅動電路20與第二驅動電路30為主從關係,第一驅動電路20的導通或關閉是由第二驅動電路30決定的。相同的,本發明也解決第三驅動電路60與第四驅動電路70不會同時導通的問題點,當第四驅動電路70導通時,第三驅動電路60一定為關閉,而第四驅動電路70關閉時,第三驅動電路60一定為開啟的情形,因此,第三驅動電路60與第四驅動電路70為主從關係,第三驅動電路60的導通或關閉是由第四驅動電路70決定的。因此,本發明的電路不會有第一驅動電路20與第二驅動電路30或第三驅動電路60與第四驅動電路70同時導通,進而造成短路電流的出現而燒毀驅動電路內的電晶體。
所以運用本發明的目的,將得到低成本,轉矩提高,且可以做到保護驅動電路的好處。在實際上的運用,本發明只要運用到二個控制訊號即可,以往單相馬達100的控制電路需要用到四個控制訊號,且控制的時序要非常的精確,以避免單相馬達100驅動電路的燒毀,而本發明藉由驅動電路的控制而精準的控制時序,只需單純的控制二個訊號即可做到單相馬達100 的運轉。
雖然本發明之較佳實施例揭露如上所述,然其並非用以限定本發明,任何熟習相關技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
Rt2‧‧‧第二驅動電阻
Rt3‧‧‧第三驅動電阻
Rt4‧‧‧第四驅動電阻
Rt5‧‧‧第五驅動電阻
Rt6‧‧‧第六驅動電阻
Rt7‧‧‧第七驅動電阻
Rt8‧‧‧第八驅動電阻
Rt9‧‧‧第九驅動電阻
Qt1‧‧‧第一驅動電晶體
Qt2‧‧‧第二驅動電晶體
Qt3‧‧‧第三驅動電晶體
Qt4‧‧‧第四驅動電晶體
Qt5‧‧‧第五驅動電晶體
Qt6‧‧‧第六驅動電晶體
Dt1‧‧‧第一驅動二極體
Dt2‧‧‧第二驅動二極體
10‧‧‧第一開關電路
12‧‧‧第二開關電路
14‧‧‧第三開關電路
16‧‧‧第四開關電路
20‧‧‧第一驅動電路
30‧‧‧第二驅動電路
40‧‧‧第一自舉電路
50‧‧‧第一整流電路
60‧‧‧第三驅動電路
70‧‧‧第四驅動電路
80‧‧‧第二自舉電路
90‧‧‧第二整流電路
100‧‧‧單相馬達
Q1‧‧‧第一場效電晶體
Q2‧‧‧第二場效電晶體
Q3‧‧‧第三場效電晶體
Q4‧‧‧第四場效電晶體
D1‧‧‧第一二極體
R1‧‧‧第一電阻
C1‧‧‧第一電容
ZD1‧‧‧第一稽納二極體
R6‧‧‧第六電阻
R7‧‧‧第七電阻
D2‧‧‧第二二極體
R2‧‧‧第二電阻
C2‧‧‧第二電容
ZD2‧‧‧第二稽納二極體
R8‧‧‧第八電阻
R9‧‧‧第九電阻
第1A圖係為先前技術單相馬達驅動電路示意圖;第1B圖係為先前技術單相馬達驅動訊號示意圖;第1C圖係為先前技術單相馬達驅動電路路徑示意圖;第1D圖係為先前技術單相馬達驅動電路路徑示意圖;第2A圖係為本發明單相馬達驅動電路之第一實施例之方塊圖;第2B圖係為本發明單相馬達驅動電路之第一實施例之電路圖;第2C圖係為本發明單相馬達驅動電路之第一實施例之第一路徑示意圖;第2D圖係為本發明單相馬達驅動電路之第一實施例之脈波寬度調變示意圖;第2E圖係為本發明單相馬達驅動電路之第一實施例之第二路徑示意圖;第3A圖係為本發明單相馬達驅動電路之第二實施例之方塊圖;第3B圖係為本發明單相馬達驅動電路之第二實施例之第一路徑示意圖;第3C圖係為本發明單相馬達驅動電路之第二實施例之第二路徑示意圖;及 第4圖係為本發明單相馬達驅動電路之第三實施例圖之電路圖。
20‧‧‧第一驅動電路
30‧‧‧第二驅動電路
40‧‧‧第一自舉電路
60‧‧‧第三驅動電路
70‧‧‧第四驅動電路
80‧‧‧第二自舉電路
100‧‧‧單相馬達

Claims (11)

  1. 一種單相馬達驅動裝置,包含:一第一驅動電路,連接一第一電源與一單相馬達之一第一側;一第二驅動電路,接收一第二驅動訊號,並連接到該第一驅動電路與地端;一第一自舉電路,連接一第二電源與該第一驅動電路與該單相馬達之該第一側,當該第一驅動訊號為高電位時,該第一自舉電路提供一第一偏壓給予該第一驅動電路而導通該第一驅動電路;一第三驅動電路,連接該第一電源與該單相馬達之一第二側;一第四驅動電路,接收一第一驅動訊號,並連接到該第三驅動電路與地端;及一第二自舉電路,連接該第二電源與該第三驅動電路與該單相馬達之該第二側,當該第二驅動訊號為高電位時,該第二自舉電路提供一第二偏壓給予該第三驅動電路而導通該第三驅動電路;其中,該第一驅動訊號為高電位時,且該第二驅動訊號為一第一脈波寬度調變訊號時,該第二驅動電路依據該第一脈波寬度調變訊號控制該第一驅動電路關閉或導通,當該第一驅動電路導通時,該第一電源提供之電流流經該第一驅動電路、該單相馬達、該第二自舉電路、該第四驅動電路至地端,而使得該單相馬達旋轉;該第二驅動訊號為高電位時,且該第一驅動訊號為一第二脈波寬度調變訊號時,該第四驅動電路依據該第二脈波寬度調變訊號控制該第三驅動電路關閉或導通,當該第三驅動電路導通時,該第一電源提供之電流流經該第三驅動電路、該單相馬達、該第一自 舉電路、該第二驅動電路至地端,而使得該單相馬達旋轉。
  2. 如請求項1所述之單相馬達驅動裝置,其中該第一自舉電路包含:一第一二極體,該第一二極體之第一端連接至該第二電源;一第一電阻,該第一電阻之第一端連接到該第一二極體之第二端,該第一電阻之第二端連接到該第一驅動電路;一第一稽納二極體,該第一稽納二極體之第一端連接到該第一驅動電路,該第一稽納二極體之第二端連接到該單相馬達之該第一側;及一第一電容,該第一電容之第一端連接到該第一電阻之第一端,該第一電容之第二端連接到該單相馬達之該第一側。
  3. 如請求項1所述之單相馬達驅動裝置,其中該第二自舉電路包含:一第二二極體,該第二二極體之第一端連接至該第二電源;一第二電阻,該第二電阻之第一端連接到該第二二極體之第二端,該第二電阻之第二端連接到該第三驅動電路;一第二稽納二極體,該第二稽納二極體之第一端連接到該第三驅動電路,該第二稽納二極體之第二端連接到該單相馬達之該第二側;及一第二電容,該第二電容之第一端連接到該第二電阻之第一端,該第二電容之第二端連接到該單相馬達之該第二側。
  4. 如請求項1所述之單相馬達驅動裝置,更包含:一第一整流電路,該第一整流電路之第一端連接到該單相馬達之該第一側,該第一整流電路之第二端連接到地端。
  5. 如請求項1所述之單相馬達驅動裝置,更包含:一第二整流電路,該第二整流電路之第一端連接到該單相馬達之該第 二側,該第二整流電路之第二端連接到地端。
  6. 如請求項1所述之單相馬達驅動裝置,其中該第一驅動電路係為一第一場效電晶體。
  7. 如請求項1所述之單相馬達驅動裝置,其中該第三驅動電路係為一第三場效電晶體。
  8. 如請求項1所述之單相馬達驅動裝置,其中該第二驅動電路包含:一第二場效電晶體,該第二場效電晶體之第一端連接該第一驅動電路,該第二場效電晶體之第三端連接該地端;一第七電阻,該第七電阻之第一端接收該第二驅動訊號,該第七電阻之第二端連接到該第二場效電晶體之第二端;及一第六電阻,該第六電阻之第一端連接到該第二場效電晶體之第二端,該第六電阻之第二端連接到地端。
  9. 如請求項1所述之單相馬達驅動裝置,其中該第四驅動電路包含:一第四場效電晶體,第四場效電晶體之第一端連接該第三驅動電路,該第四場效電晶體之第三端連接地端;一第八電阻,該第八電阻之第一端接收該第一驅動訊號,該第八電阻之該第二端連接到該第四場效電晶體之第二端;及一第九電阻,該第九電阻之第一端連接到該第四場效電晶體之第二端,該第九電阻之第二端連接到地端。
  10. 如請求項1所述之單相馬達驅動裝置,其中該第一電源與該第二電源的電壓係為同一電源。
  11. 如請求項1所述之單相馬達驅動裝置,其中該第一電源的電壓大於該第 二電源的電壓。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111869095A (zh) * 2018-03-23 2020-10-30 三菱电机株式会社 电动机驱动装置、电动送风机、电动吸尘器及干手器

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04251596A (ja) * 1990-12-27 1992-09-07 Omron Corp 電動式パワー・ステアリング装置におけるモータ電流検出装置およびモータ駆動装置
JPH0569833A (ja) * 1991-09-11 1993-03-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電動パワーステアリング装置
JPH05207785A (ja) * 1992-01-16 1993-08-13 Jidosha Denki Kogyo Co Ltd ブリッジ回路
JP3561790B2 (ja) * 1995-06-09 2004-09-02 光洋精工株式会社 アクチュエータ駆動回路
US5859519A (en) * 1997-05-29 1999-01-12 General Electric Company Single phase motor drive
JP3899926B2 (ja) * 2001-12-19 2007-03-28 株式会社デンソー 電気負荷駆動装置
JP4948890B2 (ja) * 2005-08-29 2012-06-06 ローム株式会社 モータ駆動装置及びこれを用いた電気機器
TWI314388B (en) * 2005-12-23 2009-09-01 Delta Electronics Inc Fan system and real-time stopping device thereof
TWI323077B (en) * 2006-09-26 2010-04-01 Holtek Semiconductor Inc Driving apparatus for single phase motors and driving method thereof
JP2009131105A (ja) * 2007-11-27 2009-06-11 Nidec Servo Corp モータの駆動回路
TWI412224B (zh) * 2009-01-23 2013-10-11 Amtek Semiconductor Co Ltd 具有節能模組之單相馬達驅動裝置
JP5367424B2 (ja) * 2009-03-19 2013-12-11 ラピスセミコンダクタ株式会社 ブラシレスモータ駆動回路

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