TWI390837B - A motor drive device and a cooling device using the motor drive device - Google Patents
A motor drive device and a cooling device using the motor drive device Download PDFInfo
- Publication number
- TWI390837B TWI390837B TW094145869A TW94145869A TWI390837B TW I390837 B TWI390837 B TW I390837B TW 094145869 A TW094145869 A TW 094145869A TW 94145869 A TW94145869 A TW 94145869A TW I390837 B TWI390837 B TW I390837B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- control signal
- temperature
- signal
- voltage
- motor
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims description 30
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 25
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 20
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 19
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 18
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 4
- 101100042610 Arabidopsis thaliana SIGB gene Proteins 0.000 description 19
- 101100421503 Arabidopsis thaliana SIGA gene Proteins 0.000 description 13
- 101100191136 Arabidopsis thaliana PCMP-A2 gene Proteins 0.000 description 6
- 101100294408 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) MOT2 gene Proteins 0.000 description 6
- 101100422768 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) SUL2 gene Proteins 0.000 description 6
- 101100048260 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) UBX2 gene Proteins 0.000 description 6
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 101150117326 sigA gene Proteins 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- 101100042613 Arabidopsis thaliana SIGC gene Proteins 0.000 description 3
- 125000003192 dTMP group Chemical group 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- XUFQPHANEAPEMJ-UHFFFAOYSA-N famotidine Chemical compound NC(N)=NC1=NC(CSCCC(N)=NS(N)(=O)=O)=CS1 XUFQPHANEAPEMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- FQZYTYWMLGAPFJ-OQKDUQJOSA-N tamoxifen citrate Chemical compound [H+].[H+].[H+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O.C=1C=CC=CC=1C(/CC)=C(C=1C=CC(OCCN(C)C)=CC=1)/C1=CC=CC=C1 FQZYTYWMLGAPFJ-OQKDUQJOSA-N 0.000 description 2
- 101100042615 Arabidopsis thaliana SIGD gene Proteins 0.000 description 1
- 101100042617 Arabidopsis thaliana SIGE gene Proteins 0.000 description 1
- 101000821827 Homo sapiens Sodium/nucleoside cotransporter 2 Proteins 0.000 description 1
- 102100021541 Sodium/nucleoside cotransporter 2 Human genes 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
- H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
- H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
- H02P7/285—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
- H02P7/29—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using pulse modulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Description
本發明係有關於一種馬達驅動裝置。
隨著近年來的個人電腦或工作站的高速化，CPU(Central Processor Unit)或DSP(Digital Signal Processor)等演算處理用LSI(Large Scale Integrated circuit)的動作速度不斷上升。
隨著其動作速度、即時脈頻率的變高，該LSI的發熱量亦變大。LSI的發熱有將該LSI本體導引至熱暴走或對周圍的電路帶來影響等問題。因此，LSI的適當的熱冷卻成為極為重要的技術。
作為用以冷卻LSI的技術的一例，有藉由冷卻風扇進行之空冷式的冷卻方法。於該方法中，例如相對於LSI的表面配設冷卻風扇，藉由冷卻風扇對LSI表面吹冷空氣。於此藉由冷卻風扇進行LSI的冷卻時，進行監控LSI附近的溫度，並依照該溫度改變風扇的旋轉，調整冷卻的程度(專利文獻1、2)。
[專利文獻1]日本特開平7－31190號公報
[專利文獻2]日本特開2001－284868號公報
再者，LSI的發熱量或其溫度、熱暴走的臨界值溫度等，有依照各LSI而不同之情形。因此，冷卻風扇的旋轉速度最好可依照冷卻對象的LSI而靈活地設定。
本發明係鑑於上述問題而完成者，其目的係提供一種可靈活地設定依照溫度的冷卻用風扇馬達的旋轉數，以希望的程度冷卻冷卻對象之風扇馬達驅動裝置及冷卻裝置。
本發明之一態樣係有關於一種馬達驅動裝置。該馬達驅動裝置係基於由外部輸入的經脈衝調變的外部控制訊號，驅動馬達之馬達驅動電路，具備有：溫度控制訊號產生部，係依存於溫度，產生工作比改變的經脈衝調變的溫度控制訊號者；訊號合成部，係合成外部控制訊號及溫度控制訊號者；及驅動控制部，係基於訊號合成部的輸出，驅動馬達者。
所謂的「脈衝調變」係指脈衝寬度調變、脈衝密度調變、脈衝頻率調變，所謂的「工作比」係指高位準的時間與週期時間的比。
依此態樣，於訊號合成部合成溫度控制訊號及外部控制訊號而得到的控制訊號的工作比，由於成為反映外部控制訊號的工作比及依存於溫度的工作比的值，故可依照溫度及外部的指示，控制馬達的旋轉數。
溫度控制訊號產生部可具備有：週期訊號產生部，係產生頻率與馬達的旋轉數成比例的週期訊號者；溫度檢出部，係產生電壓值依存於溫度而改變的溫度檢出電壓者；及電壓比較器，係比較週期訊號及溫度檢出電壓者；藉此，該溫度控制訊號產生部可依照電壓比較器的輸出，產生溫度控制訊號。
藉由以溫度檢出電壓作為臨界值，將週期訊號比該臨界值高的期間或低的期間設定成ON工作比或OFF工作比，可依存於溫度，使溫度控制訊號的工作比改變。
溫度控制訊號產生部可藉由設定溫度檢出電壓的上限值與下限值中的至少一個，而於溫度控制訊號的工作比設定最大值、最小值的至少一者。
藉由於溫度控制訊號的工作比設定最大值、最小值，可個別地設定高溫狀態或低溫狀態下的馬達的旋轉數。
馬達控制裝置可進一步具備：最低旋轉數控制訊號產生部，係產生工作比對應於馬達的最低旋轉數設定之脈衝訊號者；及旋轉數檢出部，係檢出馬達的旋轉數者。訊號合成部可於馬達的旋轉數降低至預定的臨界值時，轉換至最低旋轉數固定模式，合成脈衝訊號及工作比固定的溫度控制訊號。
監控馬達的旋轉數，於下降至預定的臨界值時，藉由使用對應於最低旋轉數的脈衝訊號取代外部控制訊號，固定溫度控制訊號的工作比，可以最低旋轉數固定馬達，安定地驅動。
訊號合成部可於以最低旋轉數固定馬達的最低旋轉數固定模式中，以預定的時間比率反覆第1期間及第2期間，該第1期間係合成設定最低旋轉數的脈衝訊號及工作比固定的溫度控制訊號，該第2期間則合成外部控制訊號及工作比固定的溫度控制訊號。
藉由於最低旋轉數固定模式中亦使用外部控制訊號驅動馬達，可使外部控制訊號的工作比反映於最低旋轉數固定模式。結果，可於外部控制訊號的工作比變高時，馬達的旋轉數緩緩上升，變得比預定的臨界值高，回復至一般的驅動模式。
訊號合成部可於溫度變得比預定的臨界值高時，由最低旋轉數固定模式回復至合成外部控制訊號及依存於溫度的溫度控制訊號之一般驅動模式。
本發明之另一態樣係冷卻裝置。該裝置具備有風扇馬達及控制風扇馬達的驅動之馬達驅動裝置。
依該態樣，由於可依照溫度及外部控制訊號驅動風扇馬達，故可適當地冷卻冷卻對象。
再者，以上的構成要素的任意組合，或將本發明的構成要素或表現於方法、裝置、系統等之間相互取代者亦可作為本發明之態樣。
藉由本發明之風扇馬達驅動裝置，可靈活地設定風扇馬達的旋轉數，可以希望的程度冷卻冷卻對象。
首先，說明本發明之實施形態之風扇馬達驅動裝置之概要。本實施形態之風扇馬達驅動裝置係驅動相對於CPU設置的風扇馬達。於風扇馬達驅動裝置中，由外部被輸入指示風扇馬達的旋轉數的經脈衝寬度調變的外部控制訊號，並基於外部控制訊號驅動風扇馬達。又，於CPU的周邊設置有溫度檢出元件，風扇馬達驅動裝置係於風扇馬達的驅動上反映周圍溫度。
以下，說明本實施形態之風扇馬達驅動裝置及冷卻裝置的構造。
圖1係顯示第1實施形態之冷卻裝置1000的構造。冷卻裝置1000具備有風扇馬達110及控制風扇馬達110的風扇馬達驅動裝置100，並以基於由外部輸入的外部控制訊號CNText或周圍溫度Ta的旋轉數驅動風扇馬達110，將冷卻對象的CPU冷卻。
風扇馬達驅動裝置100包含溫度控制訊號產生部10、訊號合成部30、驅動控制部40、控制部50。於該風扇馬達驅動裝置100，由外部被輸入指示風扇馬達110的旋轉數的外部控制訊號CNText。外部控制訊號CNText被脈衝寬度調變，且依照其工作比控制風扇馬達110的旋轉數。
控制部50係控制風扇馬達驅動裝置100全體的邏輯電路。於該控制部50被輸入顯示風扇馬達110的旋轉數的速度訊號SPD。風扇馬達110的旋轉數係藉由圖中未示的速度檢出部檢出。例如，速度檢出部可進行使用霍爾元件的速度檢出，或可檢出流動於馬達的電流後，轉換成速度資訊。於本實施形態中，速度訊號SPD成為持有與馬達的旋轉數成比例的頻率之週期訊號。
溫度控制訊號產生部10，係依存於冷卻對象CPU的周圍溫度Ta產生工作比改變的經脈衝調變的溫度控制訊號CNTtmp。該溫度控制訊號產生部10包含溫度檢出部12、CR電路14、第1電壓比較器16、邏輯電路18。
溫度檢出部12係檢出周圍溫度Ta，產生具有依存於周圍溫度Ta的電壓值之溫度檢出電壓Vtmp。溫度檢出部12包含串聯連接的第1電阻R1及熱敏電阻Rth，於該等電阻被外加經安定化的定電壓Vreg。熱敏電阻Rth設置於成為冷卻對象的CPU的周邊，其電阻值依照周圍溫度Ta而改變。溫度檢出部12係將第1電阻R1及熱敏電阻Rth的連接點的電壓作為溫度檢出電壓Vtmp輸出。溫度檢出電壓Vtmp係使用第1電阻R1及熱敏電阻Rth的電阻值、定電壓Vreg，以Vtmp＝Vreg×Rth/(R1＋Rth)而得到。熱敏電阻Rth的電阻值具有負的溫度特性，周圍溫度Ta一上升，電阻值減少。
由上述構造的溫度檢出部12，伴隨著周圍溫度Ta的上升，輸出電壓值下降的溫度檢出電壓Vtmp。
CR電路14係產生具有與馬達的旋轉數成比例的頻率之鋸齒波狀的週期電壓Vcr。CR電路14包含第2電阻R2、第1電容器C1、第1電晶體Q1。第2電阻R2與第1電容器C1串聯連接，並被外加經安定化的定電壓Vreg。CR電路14係將第1電容器C1及第2電阻R2的連接點的電壓作為週期電壓Vcr輸出。
第1電晶體Q1的集極端子連接於第1電容器C1及第2電阻R2的連接點，於基極端子被輸入由邏輯電路18輸出的充放電控制訊號Vch。由於充放電控制訊號Vch於高位準的期間，第1電晶體Q1為開(ON)，故儲存於第1電容器C1的電荷放電，週期電壓Vcr下降。
由於充放電控制訊號Vch於低位準的期間，第1電晶體Q1為關(OFF)，故第1電容器C1藉由定電壓Vreg充電，隨著時間，週期電壓Vcr上升。
由邏輯電路18輸出至第1電晶體Q1的基極端子的充放電控制訊號Vch，成為與風扇馬達110的旋轉數成比例的週期訊號。因此，藉由CR電路14產生的週期電壓Vcr成為具有與風扇馬達110的旋轉數成比例的頻率之週期訊號。
於第1電壓比較器16被輸入溫度檢出電壓Vtmp、週期電壓Vcr。第1電壓比較器16係比較二個電壓，週期電壓Vcr較高時輸出高位準，溫度檢出電壓Vtmp較高時輸出低位準。於第1電壓比較器16，進一步被輸入法定溫度控制訊號的工作比的最大值、最小值之上限電壓VH及下限電壓VL。於第1電壓比較器16中，係於溫度檢出電壓Vtmp比上限電壓VH高時，比較溫度檢出電壓Vtmp與上限電壓VH，於溫度檢出電壓Vtmp比下限電壓VL低時，比較溫度檢出電壓Vtmp與下限電壓VL。
該第1電壓比較器16可藉由組合複數的電壓比較器而構成。
邏輯電路18被輸入第1電壓比較器16的輸出訊號SIG1及由控制部50輸出的與風扇馬達110的旋轉數成比例的週期訊號SIG2，並基於二個訊號產生溫度控制訊號CNTtmp。邏輯電路18係於由第1電壓比較器16輸出高位準後，接著至週期訊號SIG2成為高位準的期間，產生的溫度控制訊號CNTtmp為高位準。
藉此而產生的溫度控制訊號CNTtmp朝訊號合成部30輸出。
於訊號合成部30被輸入溫度控制訊號CNTtmp及外部控制訊號CNText。該訊號合成部30係AND電路，以溫度控制訊號CNTtmp及外部控制訊號CNText的邏輯積作為控制訊號CNTout輸出。
由訊號合成部30輸出的控制訊號CNTout輸入至驅動控制部40。
驅動控制部40包含驅動電路42、開關電晶體M1~M4、檢出電阻Rd，並基於控制訊號CNT驅動風扇馬達110。開關電晶體M1~M4係MOSFET，依照被外加於閘極端子的電壓而開關動作，間歇地對風扇馬達110供給驅動電壓。該等開關電晶體M1~M4構成H電橋電路。藉由預先將開關電晶體M2、M3關閉，使開關電晶體M1、M4同步地開關，可於風扇馬達110的一端子外加電源電壓Vdd，於另一端子外加接近於接地電壓的電壓，使風扇馬達110朝某方向旋轉。檢出電阻Rd可將流動於風扇馬達110的馬達電流轉換成電壓，回授至驅動電路42。
驅動電路42係基於由訊號合成部30輸出的控制訊號CNTout，控制開關電晶體M1~M4的開關。驅動電路42係於控制訊號CNTout為高位準的期間，將開關電晶體M1、M4對或M2、M3對開啟，對風扇馬達110外加驅動電壓。因此，於風扇馬達110被外加控制訊號CNTout的ON期間長般的驅動電壓，以大的轉矩、即高旋轉數旋轉。
說明上述構造的風扇馬達驅動裝置100的動作。
現在，於風扇馬達驅動裝置100被由外部輸入工作比Dext的外部控制訊號CNText。
圖2係顯示溫度控制訊號產生部10中的溫度控制訊號CNTtmp的產生過程之圖。
由控制部50，以與風扇馬達110的旋轉數成比例的週期，輸出週期訊號SIG2。該週期訊號SIG2的週期時間為Tp。
於時刻T0，由控制部50輸入週期訊號SIG2至邏輯電路18時，充放電控制訊號Vch成為低位準，第1電晶體Q1關閉，第1電容器C1開始充電。
然後，週期電壓Vcr隨著CR時定數上升，於時刻T1達到溫度檢出電壓Vtmp。於時刻T1，Vcr>Vtmp時，第1電壓比較器16的輸出訊號SIG1成為高位準。第1電壓比較器16的輸出SIG1成為高位準時，邏輯電路18將充放電控制訊號Vch切換至高位準，第1電容器C1放電。藉由第1電容器C1的放電，週期電壓Vcr下降。
於由時刻T1經過週期訊號SIG2的週期時間Tp的時刻T2中，週期訊號SIG2再度成為高位準，第1電晶體Q1關閉，第1電容器C1開始充電。
邏輯電路18，於圖中Ton所示的第1電壓比較器16的輸出訊號SIG1成為高位準之後，至下一個週期訊號SIG2成為高位準的期間，溫度控制訊號CNTtmp為高位準。該溫度控制訊號CNTtmp的工作比以Ton/Tp求得，此工作比隨著溫度檢出電壓Vtmp愈高而愈小。
如上所述，溫度檢出電壓Vtmp隨著周圍溫度Ta上升而變低。因此，溫度控制訊號CNTtmp的工作比隨著溫度上升而變大。
於第1電壓比較器16中，溫度檢出電壓Vtmp比上限電壓VH高時，由於比較周期電壓Vcr與上限電壓VH，故溫度控制訊號CNTtmp的ON期間被固定於Tmin，工作比被固定於最小工作比Dmin。又，溫度檢出電壓Vtmp比下限電壓VL低時，溫度控制訊號CNTtmp的ON期間被固定於Tmax，工作比被固定於最大工作比Dmax。
藉此，溫度控制訊號CNTtmp的工作比被包含於以上限電壓VH及下限電壓VL設定的上限值與下限值的範圍。
圖3係顯示訊號合成部30的輸入輸出訊號的時序圖。為了容易觀看，時間軸係將各訊號放大、縮小後顯示，與實際的時間刻度不同。溫度控制訊號CNTtmp的工作比為Dtmp，外部控制訊號CNText的工作比為Dext時，由訊號合成部30輸出的控制訊號CNTout的脈衝密度Dcnt可以Dcnt＝Dtmp×Dext求得。例如，溫度控制訊號CNTtmp的工作比Dtmp為50%，外部控制訊號CNText的工作比Dext為60%時，控制訊號CNT的脈衝密度為30%。
圖4係以外部控制訊號的工作比Dext作為變數，顯示周圍溫度Ta與風扇馬達的旋轉數SPD的關係之圖。外部控制訊號CNText的工作比Dext為固定時，周圍溫度Ta一上升，控制訊號CNTout的工作比亦隨之變大，故風扇馬達110的電壓外加時間增加，旋轉數亦上升。周圍溫度Ta達預定的上限值Tamax時，由於溫度控制訊號CNTtmp的工作比被固定，故風扇馬達110的旋轉數不依存於溫度。同樣地，周圍溫度Ta下降至預定的下限值Tamin時，由於溫度控制訊號CNTtmp的工作比被固定於最低值，故風扇馬達110的旋轉數不依存於溫度。
藉此，於冷卻對象的CPU的周圍溫度Ta較高時，以高旋轉數驅動風扇馬達110，提高冷卻的能力，相反地於周圍溫度Ta較低時，以低旋轉數驅動，減弱冷卻的能力。
依本實施形態之風扇馬達驅動裝置100，可以於外部控制訊號CNText反映周圍溫度Ta的旋轉數驅動用以冷卻CPU的風扇馬達110。
又，於溫度控制訊號產生部10中，藉由設定溫度控制訊號CNTtmp的工作比Dtmp的上限值Dmax及下限值Dmin，即使於高溫的情況及低溫的情況下，亦可以適當的旋轉數驅動風扇馬達110。
第2實施形態之風扇馬達驅動裝置，係於上述的第1實施形態的風扇馬達驅動裝置中附加上監控旋轉數，於滿足預定條件時以最低旋轉數驅動的功能。本實施形態的風扇馬達驅動裝置可切換於將風扇馬達的旋轉數固定於預定的最低旋轉數的最低旋轉數固定模式及旋轉數隨著外部控制訊號及周圍溫度而改變的一般驅動模式。
圖5係顯示第2實施形態之風扇馬達驅動裝置200的構造之電路圖。
風扇馬達驅動裝置200包含溫度控制訊號產生部10、訊號合成部30、驅動控制部40、控制部50、模式選擇器240。
模式選擇器240係檢出風扇馬達110的旋轉數，並基於檢出的旋轉數、週期訊號SIG2及周圍溫度Ta切換最低旋轉數固定模式及一般驅動模式。模式選擇器240係將第1選擇訊號SEL1及第2選擇訊號SEL2分別輸出至溫度控制訊號產生部10及訊號合成部30。
溫度控制訊號產生部10包含溫度檢出部12、CR電路14、第1電壓比較器16、第1選擇器210、第2電壓比較器212、邏輯電路18。
第2電壓比較器212係比較由CR電路14輸出的週期電壓Vcr及下限電壓VL。由第2電壓比較器212輸出工作比被固定於最小值的溫度控制訊號SIG3。
於第1選擇器210被輸入第1電壓比較器16的輸出訊號SIG1及第2電壓比較器212的輸出訊號SIG3，並基於由模式選擇器240輸出的第1選擇訊號SEL1選擇其中任一訊號輸出。
邏輯電路18係基於第1選擇器210的輸出訊號產生溫度控制訊號CNTtmp。
訊號合成部30包含AND電路230、第2選擇器220、最低旋轉數控制訊號產生部222。最低旋轉數控制訊號產生部222係產生工作比對應於馬達的最低旋轉數設定的脈衝訊號之最低旋轉數控制訊號CNTmin。
於第2選擇器220被輸入最低旋轉數控制訊號CNTmin及外部控制訊號CNText，並基於由模式選擇器240輸出的第2選擇訊號SEL2選擇其中任一訊號輸出。
於AND電路230被輸入由溫度控制訊號產生部10輸出的溫度控制訊號CNTtmp及由第2選擇器220輸出的控制訊號SIG5，並輸出二個輸入訊號的邏輯積。
圖6係顯示模式選擇器240的構造之電路圖。模式選擇器240包含旋轉數檢出部250、溫度檢出部260、邏輯電路270。
旋轉數檢出部250係監控風扇馬達110的旋轉數，檢出已成為預定的旋轉數以下。旋轉數檢出部250包含第3電阻R3、第2電容器C2、第2電晶體Q2、第3電壓比較器242、第1電壓源246。
第3電阻R3與第2電容器C2串聯連接，與第2電容器C2並聯地設置第2電晶體Q2。於第2電晶體Q2的基極端子被輸入週期訊號SIG2。
圖7係顯示旋轉數檢出部250的動作之時序圖。
週期訊號SIG2成為高位準時，第2電晶體Q2開啟，第2電容器C2放電，電壓Vx下降。由於於週期訊號SIG2成為低位準的週期時間Tp期間，第2電晶體Q2關閉，故第2電容器C2充電，電壓Vx持續上升。
第3電壓比較器242係比較藉由第1電壓源246產生的臨界值電壓Vth1及第2電容器C2的電壓Vx。
週期訊號SIG2的頻率由於與風扇馬達110的旋轉數成比例，故風扇馬達110的旋轉數愈低，其週期時間Tp愈長。結果，由於風扇馬達110的旋轉數愈低，第2電容器C2的充電時間愈長，故電壓Vx的到達電壓變高。
第3電壓比較器242的輸出訊號SIG4，於Vx>Vth1時為高位準，於Vx<Vth1時為低位準。旋轉數檢出部250，藉由檢出電壓Vx到達臨界值電壓Vth1，而檢出風扇馬達110的旋轉數下降至預定的最低旋轉數。
回到圖6。溫度檢出部260具備第2電壓源248、第4電壓比較器244，並藉由比較溫度檢出訊號Vtmp與預定的臨界值電壓Vth2，而檢出周圍溫度Ta變得比預定的臨界值高。
邏輯電路270係基於旋轉數檢出部250及溫度檢出部260的輸出，切換最低旋轉數固定模式及一般驅動模式。
風扇馬達110的旋轉數下降，變得比預定的臨界值低時，由旋轉數檢出部250輸出高位準。由旋轉數檢出部250輸出高位準的期間，邏輯電路270輸出對應於最低旋轉數固定模式的第1選擇訊號SEL1及第2選擇訊號SEL2。
又，邏輯電路270，於藉由溫度檢出部260檢出周圍溫度Ta變得比預定的臨界值高時，解除最低旋轉數固定模式，輸出對應於一般驅動模式的第1選擇訊號SEL1及第2選擇訊號SEL2。
回到圖5。說明本實施形態之風扇馬達驅動裝置200的動作。
於一般驅動模式中，藉由第1選擇訊號SEL1作為第1選擇器210的輸出，選擇第1電壓比較器16的輸出訊號SIG1。又，藉由第2選擇訊號SEL2作為第2選擇器220的輸出，選擇外部控制訊號CNText。結果，於一般驅動模式中，訊號合成部30將外部控制訊號CNText及依存於周圍溫度Ta的溫度控制訊號CNTtmp合成，風扇馬達驅動裝置200基於外部控制訊號CNText及周圍溫度Ta驅動風扇馬達110。
於最低旋轉數固定模式中，藉由第1選擇訊號SEL1作為第1選擇器210的輸出，選擇第2電壓比較器212的輸出訊號SIG3。又，藉由第2選擇訊號SEL2作為第2選擇器220的輸出，選擇最低旋轉數控制訊號CNTmin。結果，於最低旋轉數固定模式中，訊號合成部30將最低旋轉數控制訊號CNTmin及工作比被固定於最小值的溫度控制訊號CNTth合成，風扇馬達驅動裝置200以預定的最低旋轉數驅動風扇馬達110。
圖8係以外部控制訊號的工作比Dext作為變數，顯示於本實施形態之風扇馬達驅動裝置中的周圍溫度Ta與風扇馬達的旋轉數SPD的關係之圖。外部控制訊號CNText的工作比Dext為固定時，周圍溫度Ta一上升，控制訊號CNTout的工作比亦隨之變大，故風扇馬達110的電壓外加時間增加，旋轉數亦上升。周圍溫度Ta達預定的上限值Tamax時，由於溫度控制訊號CNTtmp的工作比被固定，故風扇馬達110的旋轉數不依存於溫度。同樣地，周圍溫度Ta下降至預定的下限值Tamin時，亦由於溫度控制訊號CNTtmp的工作比被固定於最低值，故風扇馬達110的旋轉數不依存於溫度。
於本實施形態之風扇馬達驅動裝置100中，周圍溫度Ta或外部控制訊號CNText的工作比Dext下降，風扇馬達110的旋轉數達預定的最低旋轉數SPDmin時，由於轉換至最低旋轉數固定模式，故風扇馬達110的旋轉數不會下降至最低旋轉數SPDmin以下。。
藉此，依本實施形態之風扇馬達驅動裝置200，可固定最低旋轉數，可進行嚴密的旋轉數控制。
於最低旋轉數固定模式中，風扇馬達110的旋轉數由於以最低旋轉數固定，故一度朝最低旋轉數固定模式轉換時，至周圍溫度Ta上升至預定的臨界值電壓為止，不會回復至一般模式。
因此，由於藉由外部控制訊號CNText進行曲最低旋轉數固定模式朝一般驅動模式的回復，故可將第2選擇器220的輸出以預定的時間比率切換於最低旋轉數控制訊號CNTmin與外部控制訊號CNText。
圖9係顯示最低旋轉數固定模式中的風扇馬達驅動裝置200的動作狀態之時序圖。模式選擇器240係於最低旋轉數固定模式下，以8：2的時間比率切換最低旋轉數控制訊號CNTmin與外部控制訊號CNText。
結果，於最低旋轉數固定模式下，由於增加外部控制訊號CNText的工作比Dext時，風扇馬達110的旋轉數緩緩上升，故可於變得比預定的旋轉數高時，回復至一般驅動模式。
藉此，於最低旋轉數固定模式下，藉著反映外部控制訊號CNText的工作比，不僅周圍溫度Ta，藉由外部控制訊號CNText亦可進行由最低旋轉數固定模式朝一般驅動模式的回復。
上述實施形態係例示，其等之各構成要素或各處理程序的組合上可有各種變形例，又，熟悉此技藝者可明白該等變形例亦包含於本發明之範圍內。
於實施形態中，係說明驅動對象的風扇馬達為單相驅動馬達之情形，但並不限定於此，為使用其他馬達、例如2相驅動用馬達的風扇馬達亦可。
於本實施形態中，係說明於溫度控制訊號產生部20使用的熱敏電阻Rth具有負的溫度特性之情形，但為具有正的溫度特性的熱敏電阻亦可。此時，可改變第1電阻R1與熱敏電阻Rth的位置。
於實施形態中，係說明風扇馬達110的驅動控制部40為H電橋電路之情形，但並不限定於此，使用其他的驅動控制電路亦可。
又，實施形態的各電路中的各訊號的高位準、低位準的設定亦為例示，將邏輯值反轉者當然亦包含於本發明之技術範圍。
於實施形態中，構成風扇馬達驅動裝置100的元件可全部一體積體化，或分成不同的積體電路構成，進而，其一部份可以各別的元件構成。可視成本或佔有面積、用途等決定將哪部份積體化。
藉由本發明之風扇馬達驅動裝置，可靈活地設定風扇馬達的旋轉數，可以希望的程度冷卻冷卻對象。
10．．．溫度控制訊號產生部
12．．．溫度檢出部
20．．．溫度控制訊號產生部
30．．．訊號合成部
40．．．驅動控制部
50．．．控制部
110．．．風扇馬達
222．．．最低旋轉數控制訊號產生部
250．．．旋轉數檢出部
260．．．溫度檢出部
1000．．．冷卻裝置
圖1係顯示第1實施形態之冷卻裝置的構造之圖。
圖2係顯示溫度控制訊號產生部中的溫度控制訊號的產生過程之圖。
圖3係顯示訊號合成部的輸入輸出訊號的時序圖。
圖4係顯示圖1的風扇馬達驅動裝置的周圍溫度與風扇馬達的旋轉數的關係之圖。
圖5係顯示第2實施形態之風扇馬達驅動裝置的構造之電路圖。
圖6係顯示圖5的模式選擇器的構造之電路圖。
圖7係顯示旋轉數檢出部的動作狀態之時序圖。
圖8係顯示圖5的風扇馬達驅動裝置的周圍溫度與風扇馬達的旋轉數的關係之圖。
圖9係顯示最低旋轉數固定模式中的風扇馬達驅動裝置的動作狀態之時序圖。
10．．．溫度控制訊號產生部
12．．．溫度檢出部
14．．．CR電路
16．．．第1電壓比較器
18．．．邏輯電路
30．．．訊號合成部
40．．．驅動控制部
42．．．驅動電路
50．．．控制部
100．．．風扇馬達驅動裝置
110．．．風扇馬達
1000．．．冷卻裝置
Claims (7)
- 一種馬達驅動裝置，其係基於由外部輸入而指示驅動對象之馬達旋轉數且工作比對應於上述旋轉數而經脈衝寬度調變之外部控制訊號來驅動馬達之馬達驅動電路，其包含：溫度控制訊號產生部，其係依存於溫度，產生工作比改變之經脈衝寬度調變的溫度控制訊號；訊號合成部，其係將前述外部控制訊號之工作比與前述溫度控制訊號之工作比藉由邏輯運算加以合成；及驅動控制部，其係基於前述訊號合成部的輸出驅動前述馬達。
- 如請求項1之馬達驅動裝置，其中前述溫度控制訊號產生部包含：溫度檢出部，其係產生依存於溫度而改變的溫度檢出電壓；振盪電路，其包含一端之電位被固定的電容器，且與週期信號同步而開始上述電容器之充電，藉此產生鋸齒波狀之週期電壓，上述週期信號具有與上述馬達之旋轉數成比例之頻率；電壓比較器，其係比較前述週期電壓與前述溫度檢出電壓；及邏輯電路，其接收上述電壓比較器之輸出信號及上述週期信號，對應於該等信號而使上述溫度控制信號之位準轉移。
- 如請求項2之馬達驅動裝置，其中前述溫度控制訊號產生部係藉由設定前述溫度檢出電壓的上限值與下限值中的至少一者，而於前述溫度控制訊號的工作比設定最大值、最小值中的至少一者。
- 如請求項1或2之馬達驅動裝置，其係進一步包含：最低旋轉數控制訊號產生部，其係產生工作比對應於前述馬達的最低旋轉數而設定之脈衝訊號；及旋轉數檢出部，其係檢測前述馬達的旋轉數；且，前述訊號合成部係於前述馬達的旋轉數降低至特定的臨界值時，轉換至最低旋轉數固定模式，合成前述脈衝訊號及工作比經固定之前述溫度控制訊號。
- 如請求項4之馬達驅動裝置，其中前述訊號合成部係於前述最低旋轉數固定模式中，以特定的時間比率反覆第1期間及第2期間，該第1期間係合成前述脈衝訊號及工作比經固定的前述溫度控制訊號，該第2期間係合成前述外部控制訊號及工作比經固定的前述溫度控制訊號。
- 如請求項4之馬達驅動裝置，其中前述訊號合成部係於溫度變得比特定的臨界值高時，由前述最低旋轉數固定模式回復至合成前述外部控制訊號及依存於溫度的前述溫度控制訊號之一般驅動模式。
- 一種冷卻裝置，係具備有風扇馬達及控制前述風扇馬達的驅動之如請求項1~6之任一項之馬達驅動裝置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004372244A JP4685430B2 (ja) | 2004-12-22 | 2004-12-22 | モータ駆動装置およびそれを用いた冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW200631302A TW200631302A (en) | 2006-09-01 |
| TWI390837B true TWI390837B (zh) | 2013-03-21 |
Family
ID=36601577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW094145869A TWI390837B (zh) | 2004-12-22 | 2005-12-22 | A motor drive device and a cooling device using the motor drive device |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7612521B2 (zh) |
| JP (1) | JP4685430B2 (zh) |
| TW (1) | TWI390837B (zh) |
| WO (1) | WO2006067975A1 (zh) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4730242B2 (ja) * | 2006-07-27 | 2011-07-20 | トヨタ自動車株式会社 | 温度検出回路およびその補正方法 |
| JP5207527B2 (ja) * | 2008-06-05 | 2013-06-12 | 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ | 空調システムの制御方法 |
| CN201285505Y (zh) * | 2008-10-30 | 2009-08-05 | Bcd半导体制造有限公司 | 最小占空比可调的pwm控制电路 |
| US9391544B2 (en) | 2008-11-18 | 2016-07-12 | Stmicroelectronics, Inc. | Asymmetrical driver |
| US8471509B2 (en) * | 2008-12-30 | 2013-06-25 | Stmicroelectronics, Inc. | Management of disk drive during power loss |
| CN201365220Y (zh) * | 2008-12-31 | 2009-12-16 | Bcd半导体制造有限公司 | 单相无刷电机转速控制电路 |
| TW201122233A (en) * | 2009-12-18 | 2011-07-01 | Elitegroup Computer Sys Co Ltd | Energy saving electric apparatus, cooling fan power control system and control method thereof |
| CN102111066B (zh) * | 2009-12-28 | 2013-05-15 | 精英电脑股份有限公司 | 节能电子装置、散热风扇电源控制系统及其控制方法 |
| JP5599040B2 (ja) * | 2010-06-04 | 2014-10-01 | ローム株式会社 | 基準電圧生成回路、電源装置、液晶表示装置 |
| DE102010038735B3 (de) | 2010-07-30 | 2011-11-17 | Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Betreiben eines PWM-Ausgangs eines Treibers für einen Leistungshalbleiter |
| TWI505766B (zh) * | 2010-12-27 | 2015-10-21 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 風扇轉速控制電路 |
| JP2012217301A (ja) * | 2011-04-01 | 2012-11-08 | Rohm Co Ltd | ファンモータの駆動装置およびそれを用いた冷却装置、電子機器 |
| TWI460987B (zh) | 2012-07-17 | 2014-11-11 | Anpec Electronics Corp | 風扇之驅動電路與方法 |
| JP5653975B2 (ja) * | 2012-08-27 | 2015-01-14 | 株式会社東海理化電機製作所 | モータ制御装置 |
| JP5653976B2 (ja) * | 2012-08-27 | 2015-01-14 | 株式会社東海理化電機製作所 | モータ制御装置 |
| JP2016226153A (ja) * | 2015-05-29 | 2016-12-28 | 株式会社東芝 | モータ駆動回路 |
| CN111238153A (zh) * | 2020-02-05 | 2020-06-05 | 广东奥马冰箱有限公司 | 一种风机与变频压机自适应方法、控制器及风冷无霜制冷器具 |
| CN113884204B (zh) * | 2021-10-22 | 2024-05-28 | 合肥艾创微电子科技有限公司 | 一种电机驱动系统中将温度变化量转换为电压变化量的电路 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63268487A (ja) * | 1987-04-23 | 1988-11-07 | Seiko Epson Corp | モ−タ−制御回路 |
| JPH0731190A (ja) | 1993-07-14 | 1995-01-31 | Nec Shizuoka Ltd | ファンモータの駆動回路 |
| JPH1169858A (ja) * | 1997-08-22 | 1999-03-09 | Mitsuba Corp | モータ制御回路 |
| JP4112770B2 (ja) | 2000-03-31 | 2008-07-02 | 富士通株式会社 | 冷却ファン制御装置および電子装置 |
| US6824362B2 (en) * | 2002-07-15 | 2004-11-30 | Adc Dsl Systems, Inc. | Fan control system |
-
2004
- 2004-12-22 JP JP2004372244A patent/JP4685430B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-12-09 US US11/794,080 patent/US7612521B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-12-09 WO PCT/JP2005/022627 patent/WO2006067975A1/ja not_active Application Discontinuation
- 2005-12-22 TW TW094145869A patent/TWI390837B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2006067975A1 (ja) | 2006-06-29 |
| US20080044165A1 (en) | 2008-02-21 |
| TW200631302A (en) | 2006-09-01 |
| JP2006180640A (ja) | 2006-07-06 |
| US7612521B2 (en) | 2009-11-03 |
| JP4685430B2 (ja) | 2011-05-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI390837B (zh) | A motor drive device and a cooling device using the motor drive device | |
| JP5450960B2 (ja) | モータ駆動装置およびそれを用いた冷却装置 | |
| US8384324B2 (en) | Motor drive circuit | |
| JP6498414B2 (ja) | ファンモータ駆動装置ならびにそれを用いた冷却装置および電子機器 | |
| CN106208828B (zh) | 电动机驱动装置、电动机驱动ic以及使用其的冷却装置、电子设备 | |
| JP6718287B2 (ja) | モータ駆動装置、モータ駆動回路、モータ駆動ｉｃおよびそれを用いた冷却装置、電子機器 | |
| US7826722B2 (en) | Driving apparatus for fan motor | |
| EP2246971B1 (en) | Motor load control device | |
| JP2007060869A (ja) | モータ駆動装置、方法およびそれを用いた冷却装置ならびに電子機器 | |
| US20110260669A1 (en) | Motor drive circuit | |
| JPWO2016009582A1 (ja) | 電圧制御型デバイスの駆動回路 | |
| US8098033B2 (en) | Motor drive circuit | |
| EP1700176B1 (en) | Apparatus and method for controlling temperature | |
| JP2005261091A (ja) | デッドタイム発生回路 | |
| US8569984B2 (en) | Motor controller | |
| JP5187093B2 (ja) | モータ駆動用半導体集積回路およびテスト方法 | |
| JP6825698B2 (ja) | 温度検出装置及びそれを備えた電力変換装置 | |
| US8432115B2 (en) | Motor drive circuit | |
| JP2009141434A (ja) | トランジスタの駆動回路 | |
| JP3131290B2 (ja) | 情報処理装置 | |
| JP2007006563A (ja) | 単相モータ駆動回路 | |
| JP2006174542A (ja) | モータ駆動装置および冷却装置 | |
| JP2004317388A (ja) | 信号変換集積回路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |