TW201703621A - 通風系統及其控制單元 - Google Patents
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Abstract
一種通風系統，接收來自一電源的一電源信號，且包含一具有一驅動軸的馬達、一樞接至該驅動軸並被該馬達驅動的風扇及一控制單元。該控制單元包括：一儲存模組，儲存一查找表，其含有在該驅動軸的轉速、該風扇所產生的風量、及該電源所供應的功率間的關係資訊；一功率偵測電路，偵測該電源信號，並據以產生一功率偵測信號；及一控制電路，接收該功率偵測信號，並根據一相關於所欲風量的風量輸入信號、該功率偵測信號及該查找表，產生一相關於一目標轉速的控制信號。該馬達根據該控制信號來驅動該風扇以該目標轉速旋轉，以產生該所欲風量。
Description
本發明是有關於一種系統及單元，特別是指一種通風系統及其控制單元。
習知通風系統包含一偵測單元、一電連接該偵測單元的馬達控制單元、一受控於且電連接該馬達控制單元的馬達、及一耦接至該馬達的風扇。該偵測單元用以偵測該馬達的當前轉速及其操作時所需的電流，並據以獲得該馬達當前所消耗之功率。該馬達控制單元根據一相關於所欲風量的風量輸入信號及該馬達當前所消耗之功率，產生一相關於一目標轉速的馬達控制信號，並將該馬達控制信號輸出至該馬達。因此，該馬達根據該馬達控制信號來驅動該風扇以該目標轉速旋轉，以使得該風扇產生該所欲風量。
在習知通風系統中，該馬達通常為一直流馬達，該馬達控制單元用以控制該直流馬達，且該偵測單元、該馬達控制單元及該馬達會被整合成一單一模組，當習知通風系統需更換不同規格的直流馬達時，需重新設計該單一模組。此外，該偵測單元會利用相對複雜的電路結構與方法來偵測該馬達的當前轉速及其操作時所需的電流。因
此，習知通風系統仍有改進的空間。
因此，本發明之第一目的，即在提供一種具有相對簡單的電路配置的通風系統。
於是本發明通風系統，適用於接收來自一電源的一電源信號，該通風系統包含一馬達、一風扇及一控制單元。
該馬達具有一驅動軸。
該風扇樞接至該馬達之該驅動軸並被該馬達所驅動而轉動。
該控制單元包括一儲存模組、一功率偵測電路及一控制電路。
該儲存模組儲存一查找表，該查找表含有在該馬達之該驅動軸的轉速、該風扇所產生的風量、及該電源所供應的功率之間的關係資訊。
該功率偵測電路用以偵測該電源信號，並據以產生一功率偵測信號，該功率偵測信號指示該電源當前所供應之功率。
該控制電路電連接該馬達、該儲存模組及該功率偵測電路，且接收來自該功率偵測電路之該功率偵測信號，該控制電路根據一相關於所欲風量的風量輸入信號、該功率偵測信號及該查找表，產生一相關於一目標轉速的馬達控制信號，並將該馬達控制信號輸出至該馬達。
該馬達根據該馬達控制信號來驅動該風扇以該
目標轉速旋轉，以使得該風扇產生該所欲風量。
本發明之第二目的，即在提供一種具有相對簡單的電路配置的控制單元。
該控制單元用於一通風系統，該通風系統適用於接收來自一電源的一電源信號且包括一具有一驅動軸的馬達，及一樞接至該馬達之該驅動軸並被該馬達所驅動而轉動的風扇。該控制單元包含一儲存模組、一功率偵測電路及一控制電路。
該儲存模組儲存一查找表，該查找表含有在該馬達之該驅動軸的轉速、該風扇所產生的風量、及該電源所供應的功率之間的關係資訊。
該功率偵測電路用以偵測該電源信號，並據以產生一功率偵測信號，該功率偵測信號指示該電源當前所供應之功率。
該控制電路電連接該馬達、該儲存模組及該功率偵測電路，且接收來自該功率偵測電路之該功率偵測信號，該控制電路根據一相關於所欲風量的風量輸入信號、該功率偵測信號及該查找表，產生一相關於一目標轉速的馬達控制信號，並將該馬達控制信號輸出至該馬達，以致該馬達根據該馬達控制信號來驅動該風扇以該目標轉速旋轉，以使得該風扇產生該所欲風量。
本發明之功效在於該功率偵測電路不需複雜的電路配置就可容易地偵測到該電源所提供之當前功率，因此，相較於習知通風系統，本發明通風系統利用不同的方
式來控制該馬達並具有一相對簡單的電路配置。
10‧‧‧通風系統
1‧‧‧電源
2‧‧‧馬達
21‧‧‧驅動軸
3‧‧‧風扇
4‧‧‧使用者輸入介面
5‧‧‧控制單元
51‧‧‧儲存模組
511‧‧‧查找表
52‧‧‧功率偵測電路
53‧‧‧控制電路
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一方塊圖，說明本發明通風系統之一實施例；及圖2是一曲線圖，說明該實施例之一壓力對一風量的變化。
參閱圖1，本發明通風系統10之實施例，適用於接收來自一電源1的一電源信號，且該通風系統10包含一馬達2、一風扇3、一使用者輸入介面4及一控制單元5。
該馬達2具有一驅動軸21。該風扇3樞接至該馬達2之該驅動軸21，並被該馬達2所驅動而轉動。
該使用者輸入介面4回應於一對應於一所欲風量的輸入操作而產生一風量輸入信號。
該控制單元5電連接該馬達2與該使用者輸入介面4，並包括一儲存模組51、一功率偵測電路52及一控制電路53。
該儲存模組51儲存一查找表511，該查找表511含有在該馬達2之該驅動軸21的轉速、該風扇3所產生的風量、及該電源1所供應的功率之間的關係資訊。該功率
偵測電路52用以偵測該電源信號，並據以產生一功率偵測信號，其中，該功率偵測信號指示該電源1當前所供應之功率。該控制電路53電連接該馬達2、該儲存模組51、該功率偵測電路52及該使用者輸入介面4，且接收來自該功率偵測電路52之該功率偵測信號及來自該使用者輸入介面4之該風量輸入信號。該控制電路53根據該功率偵測信號、該風量輸入信號及該查找表511，產生一相關於一目標轉速的馬達控制信號，並將該馬達控制信號輸出至該馬達2。該馬達2根據該馬達控制信號來驅動該風扇3以該目標轉速旋轉，以使得該風扇3產生該所欲風量。
需注意的是，在此實施例中，該儲存模組51、該功率偵測電路52及該控制電路53可整合成一單一通用控制板(Universal Control Board，UCB)。此外，該馬達2為一包括一驅動器(圖未示)的直流無刷馬達(Brushless DC Motor，BLDCM)，且該驅動器接收來自該控制電路53的該馬達控制信號以驅動該風扇3旋轉至該目標轉速，但不限於此。在其他實施例中，該馬達2也可為其他類型的馬達，例如一包括有一變頻器的交流馬達，該交流馬達接收來自該控制電路53的該馬達控制信號，並藉由該變頻器根據該馬達控制信號使該風扇3旋轉至該目標轉速。
參閱圖2，為該實施例之一壓力對一風量變化的曲線圖。圖2顯示在一特定風量時，該通風系統10於不同壓力的情況下，其所需要的轉速也不同。
以下舉例說明該控制電路53如何產生與該馬達
控制信號相關的該目標轉速。
參閱表1，其根據圖2列出該查找表511中的一小部分，其僅是針對在一特定風量(如：風量值為500CFM、1000CFM)下且對於該通風系統10中不同壓力的情況下所建立的關係資訊，但不限於此。在此例中，對應不同特定風量的該關係資訊包括六組資料，每一組資料具有一對應的轉速值、一對應的風量值、一對應的功率值，及一對應的壓力值。
該控制電路53根據其所接收到的該風量輸入信號及該功率偵測信號，自該查找表511中的該等組資料中選出一匹配組資料，該匹配組資料的該風量值相同於該所欲風量，該匹配組資料的該功率值相同或接近於該電源1當前所供應的該功率，且該匹配組資料的該轉速值做為該目標轉速。舉例來說，當該風量輸入信號所對應的一風量
值為1000CFM時，該控制電路53自該查找表511中搜尋對應風量值為1000CFM的該關係資訊中的一第一組資料之一轉速值(即，1000RPM)做為該目標轉速，並判斷該功率偵測電路52所產生的該功率偵測信號的大小是否小於該第一組資料之一功率值(即，273W)，若否，則將該第一組資料做為該匹配組資料。若是，則該控制電路53自該查找表511中搜尋對應風量值為1000CFM的該關係資訊中的一第二組資料之一轉速值(即，1500RPM)做為該目標轉速，並判斷該功率偵測電路52所產生的該功率偵測信號的大小是否小於該第二組資料之一功率值(即，341W)，若否，則將該第二組資料做為該匹配組資料。若是，則該控制電路53自該查找表511中搜尋對應風量值為1000CFM的該關係資訊中的一第三組資料之一轉速值(即，2000RPM)做為該目標轉速，並判斷該功率偵測電路52所產生的該功率偵測信號的大小是否小於該第三組資料之一功率值(即，445W)，若否，則將該第三組資料做為該匹配組資料。若是，則該控制電路53根據其搜尋該等第一至第三組資料的相同方式，依序搜尋對應風量值為1000CFM的該關係資訊中的第四組資料至第六組資料，直到選出該匹配組資料並以該匹配組資料的該轉速值做為該目標轉速。
綜上所述，本發明之該控制單元5可用以控制具有不同規格的直流馬達或交流馬達，且該馬達2與該控制單元5被設計成二個分開的組件，因此，當該通風系統10需更換不同規格的馬達時，該控制單元5依然可支援，
且不需要如習知通風系統需重新設計單一模組。此外，本發明之通風系統10是根據該功率偵測電路52所偵測到的該電源1所提供之當前功率、該所欲風量及該查找表511來決定出該馬達2之該驅動軸21的轉速，而不需要如習知通風系統中具有相對複雜的電路配置與用於偵測馬達的當前轉速及其操作時所需電流的偵測單元。由於該功率偵測電路52不需複雜的電路配置就可容易地偵測到該電源1所提供之當前功率，因此，相較於習知通風系統，本發明通風系統10利用不同的方式來控制該馬達2並具有一相對簡單的電路配置。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
10‧‧‧通風系統
1‧‧‧電源
2‧‧‧馬達
21‧‧‧驅動軸
3‧‧‧風扇
4‧‧‧使用者輸入介面
5‧‧‧控制單元
51‧‧‧儲存模組
511‧‧‧查找表
52‧‧‧功率偵測電路
53‧‧‧控制電路
Claims (5)
- 一種通風系統，適用於接收來自一電源的一電源信號，該通風系統包含：一馬達，具有一驅動軸；一風扇，樞接至該馬達之該驅動軸並被該馬達所驅動而轉動；及一控制單元，包括一儲存模組，儲存一查找表，該查找表含有在該馬達之該驅動軸的轉速、該風扇所產生的風量、及該電源所供應的功率之間的關係資訊，一功率偵測電路，用以偵測該電源信號，並據以產生一功率偵測信號，該功率偵測信號指示該電源當前所供應之功率，及一控制電路，電連接該馬達、該儲存模組及該功率偵測電路，且接收來自該功率偵測電路之該功率偵測信號，該控制電路根據一相關於所欲風量的風量輸入信號、該功率偵測信號及該查找表，產生一相關於一目標轉速的馬達控制信號，並將該馬達控制信號輸出至該馬達；其中，該馬達根據該馬達控制信號來驅動該風扇以該目標轉速旋轉，以使得該風扇產生該所欲風量。
- 如請求項1所述的通風系統，其中，該關係資訊包括多數組資料，每一組資料具有一對應的轉速值、一對應的風量值及一對應的功率值，該控制電路自該等組資 料中選出一匹配組資料，該匹配組資料的該功率值與該風量值分別相同於該電源當前所供應的該功率與該所欲風量，且該匹配組資料的該轉速值做為該目標轉速。
- 如請求項1所述的通風系統，更包含：一使用者輸入介面，電連接該控制電路，並回應於一對應於該所欲風量的輸入操作而輸出該風量輸入信號至該控制電路。
- 一種用於一通風系統的控制單元，該通風系統適用於接收來自一電源的一電源信號且包含一具有一驅動軸的馬達，及一樞接至該馬達之該驅動軸並被該馬達所驅動而轉動的風扇，該控制單元包含：一儲存模組，儲存一查找表，該查找表含有在該馬達之該驅動軸的轉速、該風扇所產生的風量、及該電源所供應的功率之間的關係資訊；一功率偵測電路，用以偵測該電源信號，並據以產生一功率偵測信號，該功率偵測信號指示該電源當前所供應之功率；及一控制電路，電連接該馬達、該儲存模組及該功率偵測電路，且接收來自該功率偵測電路之該功率偵測信號，該控制電路根據一相關於所欲風量的風量輸入信號、該功率偵測信號及該查找表，產生一相關於一目標轉速的馬達控制信號，並將該馬達控制信號輸出至該馬達，以致該馬達根據該馬達控制信號來驅動該風扇以該目 標轉速旋轉，以使得該風扇產生該所欲風量。
- 如請求項4所述的控制單元，其中，該關係資訊包括多數組資料，每一組資料具有一對應的轉速值、一對應的風量值及一對應的功率值，該控制電路自該等組資料中選出一匹配組資料，該匹配組資料的該功率值與該風量值分別相同於該電源當前所供應的該功率與該所欲風量，且該匹配組資料的該轉速值做為該目標轉速。
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