TWI412224B - 具有節能模組之單相馬達驅動裝置 - Google Patents

Description

具有節能模組之單相馬達驅動裝置

本發明是有關於一種單相馬達之驅動裝置，特別是有關於一種具有節省能源及增進單相馬達運轉效率的驅動裝置，係藉由節能控制模組役使單相馬達停止旋轉或再旋轉，同時藉由控制單相馬達轉動至磁極換相區域時，繼續提供複數個驅動電壓脈波，以防止驅動電流在換相區域產生一整段零電流之狀態。

首先，請參考第8A圖及第8B圖，係有關於先前技術中之單相馬達驅動裝置及其驅動訊號之示意圖，其中第8A圖係先前技術之單相馬達驅動電路示意圖，而第8B圖係相應第8A圖的單相馬達驅動電路之驅動波形(或稱驅動訊號)示意圖。

如第8A圖所示，第1驅動電晶體係由NPN型之雙極性電晶體2及NPN型之雙極性電晶體4所組成，並藉由驅動訊號A及驅動訊號D來驅動第1驅動電晶體。當驅動訊號A及驅動訊號D均為高電位時，使得NPN型之雙極性電晶體2及NPN型之雙極性電晶體4均導通(ON)，驅動電流會從電源VCC流經NPN型之雙極性電晶體2，然後經過電感線圈6以及NPN型之雙極性電晶體4後，最後至接地電位VSS。此時，電感線圈6會依安培右手定則，在出紙面之方向形成封閉磁場。而當驅動訊號B及驅動訊號C均為高電位時，使得NPN型之雙極性電晶體8及NPN型之雙極性電晶體10(即第2驅動電晶體)均導通；同樣地，驅動電流會從電源VCC流經NPN型之雙極性電晶體8，然後經過電感線圈6以及NPN型之雙極性電晶體10後，最後至接地電位VSS。很明顯地，此時電感線圈6也會依據安培右手定則，在進紙面之方向形成封閉磁場。藉由適宜地改善電感線圈6的驅動電流方向而使單相馬達旋轉。

此外，如第8B圖所示，當驅動訊號A及驅動訊號D均為高電位時，驅動訊號B及驅動訊號C均保持在低電位；因此，當第1驅動電晶體導通(ON)時，第2驅動電晶體則為不導通(OFF)；當驅動訊號B及驅動訊號C均為高電位時，驅動訊號A及驅動訊號D則均保持在低電位；所以當第2驅動電晶體導通(ON)時，第1驅動電晶體則為不導通(OFF)。很明顯地，可以經由8B圖的驅動訊號來控制第1驅動電晶體與第2驅動電晶體互補地導通(ON)或不導通(OFF)。

然而，在實施之電路操作過程中，驅動訊號A、B、C、D會產生偏移的變化，使得NPN型之雙極性電晶體2、4及NPN型之雙極性電晶體8、10在進行互補地導通(ON)或不導通(OFF)時、可能會使得NPN型之雙極性電晶體2、10或是NPN型之雙極性電晶體8、4產生短暫的同時導通。此時，在通過電感線圈6上的驅動電流會有幾乎無助於轉距之斜線無效電流產生，使得電感線圈6的驅動電流之方向急遽地產生變化，如第8B圖所示。此一驅動電流之方向急遽變化的現象，會使得單相馬達產生振動、雜音及電力消耗大等問題。

為解決第8B圖之問題，美國第7,009,351專利，即提出一種在換相時關閉驅動電流的方法，如第9A圖、第9B圖及第9C圖所示，其中第9A圖係先前技術之單相馬達驅動電路示意圖；第9B圖係相應第9A圖的防鎖保護電路122之驅動訊號示意圖；而第9C圖係相應第9A圖的單相馬達驅動電路之驅動訊號示意圖。

如第9A圖所示，防鎖保護電路122是由電容124、定電流源126、NPN型的雙極性電晶體128、比較電路130和基準電壓VREF所組成，其主要目的在主動地檢測單相馬達是處於旋轉或是停止之狀態。防鎖保護電路122係由電容124及定電流源126構成充電電路以及由電容124及雙極性電晶體128構成放電電路，而在電容124的非接地側會出現鋸齒形的充放電電壓。當比較電路130的+(非反轉輸入)端子與基準電壓VREF連接，而-(反轉輸入)端子與電容124的非接地側連接時，比較電路130藉由比較電容124的非接地側之充放電電壓與基準電壓VREF之大小，即可輸出"H"之訊號至控制電路132，以表示單相馬達是轉動狀態；而當輸出是"L"訊號至控制電路132時，即表示單相馬達是停止狀態，防鎖保護電路122之操作過程如9B圖所示。

當防鎖保護電路122將單相馬達轉動之訊號送至控制電路132後，接著，控制電路132提供複數個驅動訊號(例如：A1、B1、C1及D1)來互補地驅動第1驅動電晶體及第2驅動電晶體，藉由適宜地改變電感線圈106的驅動電流方向而使單相馬達繼續旋轉，其中第1驅動電晶體由NPN型雙極性電晶體102及NPN型雙極性電晶體104所組成，而第2驅動電晶體由NPN型雙極性電晶體108及NPN型雙極性電晶體110所組成。接著，再經由絕對值電路120來驅動並輸出驅動訊號A2、B2、C2及D2，使得在電感線圈106上的驅動電流方向之切換點之稍前的固定期間，控制第1驅動電晶體以及第2驅動電晶體的導通(ON)或不導通(OFF)時序，使得電感線圈106的驅動電流再生。藉由此單相馬達驅動裝置，電感線圈106的驅動電流之方向會緩慢地變化(SOFT SWITCHINGE作用)，如第9C圖之粗黑色線之驅動電流。如此，可以抑制單相馬達的振動，雜音和電力消耗大的問題。

然而，當單相馬達處於轉動狀態下，單相馬達之驅動電流因驅動電路急速的關閉，造成電流的不平滑，有可能會於換相點附近產生一整段零電流之狀態，如第9C圖中的驅動電流圖所示，會明顯造成單相馬達於換相點附近突然失去驅動能力，只能利用剩餘慣性跨越過磁極換相區域，易造成單相馬達速度不穩定的缺點。

為了解決前述單相馬達的振動、雜音和電力消耗大之問題，本發明首先即針對先前技術中之缺乏電流平滑之問題，提供一種驅動裝置來補償；此外，基於節能之考量，本發明亦同時提供一種節能模組，其可以選擇性地役使防鎖保護電路及控制電路關閉，故可於適當時刻使得單相馬達停止，以節省能源消耗。

依據先前技術中的缺點及問題，本發明之主要目的在提供一種配置有節能控制模組之單相馬達驅動裝置，可以經由控制界面選擇性地役使單相馬達停止旋轉或再旋轉，以達到節省能源之目的。

本發明之另一主要目的在提供一種配置有節能控制模組之單相馬達驅動裝置，其可以選擇性地關閉或啟動輸出級控制電路，以役使單相馬達停止旋轉或再旋轉，以達到節省能源之目的。

本發明之再一主要目的在提供一種配置有節能控制模組之單相馬達驅動裝置，其可以選擇性地關閉或啟動輸出級控制電路及防鎖保護電路，以役使單相馬達停止旋轉或再旋轉，以達到節省能源之目的。

本發明之還有一主要目的在提供一種配置有節能控制模組之單相馬達驅動裝置，用以消除磁極換相時產生之電流突波，達到單相馬達驅動電流平滑切換的目的，讓單相馬達轉動時，可以較平順安靜及有效率的方式進行轉動。

本發明之另一主要目的在提供一種配置有節能控制模組之單相馬達驅動裝置，用以改善先前技術所造成磁極換相時的零電流狀態，讓單相馬達轉動時，以較快速順暢之狀態進行轉動。

本發明之再一主要目的在提供一種配置有節能控制模組之單相馬達驅動裝置，讓單相馬達轉動時，使其可以藉由內部之調整電路(平滑係數調整電路)來調整位於磁極換相區域中的驅動電壓脈波。

根據上述之目的，本發明首先提供一種配置有節能控制模組之單相馬達驅動裝置，包括一第1驅動電晶體對與一感應線圈電性連接並提供給該感應線圈一第一方向驅動電流，一第2驅動電晶體對與感應線圈電性連接並提供給感應線圈一與第一方向相反方向的第二方向驅動電流，一輸出級控制電路，提供複數個驅動訊號來驅動第1驅動電晶體對及第2驅動電晶體對進行互補地導通與不導通，以驅動一單相馬達旋轉，其中單相馬達驅動裝置之特徵在於：一控制介面，係提供至少一控制訊號；一節能模組，其輸入端與控制介面之控制訊號連接，而其輸出端與輸出級控制電路連接；其中藉由控制介面所提供之控制訊號，使得節能模組之輸出端可役使輸出級控制電路關閉或再啟動複數個驅動訊號，使得單相馬達停止旋轉或再旋轉。

本發明接著提供一種配置節能模組之單相馬達驅動裝置，單相馬達驅動裝置包括一第1驅動電晶體對與一感應線圈電性連接並提供給感應線圈一第一方向驅動電流，一第2驅動電晶體對與感應線圈電性連接並提供給該感應線圈一與第一方向相反方向的第二方向驅動電流，一輸出級控制電路，提供複數個驅動訊號來驅動第1驅動電晶體對及第2驅動電晶體對進行互補地導通與不導通，以驅動一單相馬達旋轉，其中單相馬達驅動裝置之特徵在於：一防鎖保護電路，用以檢測該單相馬達的旋轉或是停止，並輸出旋轉訊號或是停止訊號至該輸出級控制電路；一控制介面，係提供至少一控制訊號；以及一節能模組，其輸入端與該控制介面之該控制訊號連接，而其輸出端與該防鎖保護電路及該輸出級控制電路連接；藉由該控制介面所提供之該控制訊號，使得該節能模組之該輸出端可役使該防鎖保護電路除能(disable)並且同時役使該輸出級控制電路關閉或再啟動該複數個驅動訊號，使得該單相馬達停止旋轉或再旋轉。

本發明接著再提供一種配置節能模組之單相馬達驅動裝置，單相馬達驅動裝置包括一第1驅動電晶體對與一感應線圈電性連接並提供給感應線圈一第一方向驅動電流，一第2驅動電晶體對與感應線圈電性連接並提供給感應線圈一與第一方向相反方向的第二方向驅動電流，一輸出級控制電路，提供複數個驅動訊號來驅動該第1驅動電晶體對及該第2驅動電晶體對進行互補地導通與不導通，以驅動一單相馬達旋轉，其中單相馬達驅動裝置之特徵在於：一換相點取樣電路，係用以產生一週期性的特定時間寬度之訊號；一PWM控制電路，係於特定時間寬度期間產生複數個PWM訊號；一控制介面，係提供至少一控制訊號至該PWM控制電路；一節能模組，其輸入端與控制介面之控制訊號連接，而其輸出端與輸出級控制電路連接；藉由控制介面所提供之控制訊號，使得節能模組之輸出端可役使輸出級控制電路關閉或再啟動該複數個驅動訊號，使得單相馬達停止旋轉或再旋轉；當該單相馬達旋轉時，複數個PWM訊號經過輸出級控制電路後，於每一特定時間寬度之範圍中，對覆數個驅動訊號進行調變，藉由這些PWM訊號使得感應線圈上的驅動電流在該特定時間寬度中形成對稱且平滑之驅動電流。

本發明繼續提供一種單相馬達，包括一定子，其係具有複數個極臂，一金屬導線係依序不同方向捲繞於奇數極臂後，再以一第二方向依序捲繞於偶數極臂，一轉子，其係與定子相互配合，一霍爾元件配置於轉子之一側邊上，一單相馬達驅動裝置係與霍爾元件連接，而單相馬達驅動裝置包括一第1驅動電晶體對與一感應線圈電性連接並提供給感應線圈一第一方向驅動電流，一第2驅動電晶體對與感應線圈電性連接並提供給該感應線圈一與第一方向相反方向的第二方向驅動電流，一輸出級控制電路，與第1驅動電晶體對及該第2驅動電晶體對電性連接，以提供複數個驅動訊號來驅動第1驅動電晶體對及第2驅動電晶體對進行互補地導通與不導通，以驅動單相馬達旋轉，其中單相馬達之特徵在於：一防鎖保護電路，用以檢測單相馬達的旋轉或是停止，並輸出旋轉訊號或是停止訊號至輸出級控制電路；一控制介面，係提供至少一控制訊號；以及一節能模組，其輸入端與控制介面之控制訊號連接，而其輸出端與防鎖保護電路及輸出級控制電路連接；藉由該控制介面所提供之該控制訊號，使得該節能模組之該輸出端可役使該防鎖保護電路除能(disable)並且同時役使該輸出級控制電路關閉或再啟動該複數個驅動訊號，使得該單相馬達停止旋轉或再旋轉。

本發明再提供一種單相馬達，包括一定子，其係具有複數個極臂，一金屬導線係依序不同方向捲繞於奇數極臂後，再以一第二方向依序捲繞於偶數極臂，一轉子，其係與定子相互配合，一霍爾元件配置於該轉子之一側邊上，一單相馬達驅動裝置係與霍爾元件連接，而單相馬達驅動裝置包括一第1驅動電晶體對與一感應線圈電性連接並提供給感應線圈一第一方向驅動電流，一第2驅動電晶體對與感應線圈電性連接並提供給感應線圈一與第一方向相反方向的第二方向驅動電流，一輸出級控制電路，與第1驅動電晶體對及第2驅動電晶體對電性連接，以提供複數個驅動訊號來驅動第1驅動電晶體對及第2驅動電晶體對進行互補地導通與不導通，以驅動單相馬達旋轉，其中該單相馬達之特徵在於：一換相點取樣電路，用以產生一週期性的特定時間寬度之訊號；一PWM控制電路，係於特定時間寬度期間產生複數個PWM訊號；一防鎖保護電路，用以檢測單相馬達的旋轉或是停止，並輸出旋轉訊號或是停止訊號至輸出級控制電路；一控制介面，係提供至少一控制訊號至PWM控制電路；一節能模組，其輸入端與控制介面之控制訊號連接，而其輸出端與防鎖保護電路及輸出級控制電路連接；藉由控制介面所提供之該控制訊號，使得節能模組之輸出端可役使防鎖保護電路除能並且同時役使輸出級控制電路關閉或再啟動該複數個驅動訊號，使得單相馬達停止旋轉或再旋轉；當單相馬達旋轉時，複數個PWM訊號經過該輸出級控制電路後，於每一特定時間寬度之範圍中，對驅動訊號進行調變，藉由複數個PWM訊號使得感應線圈上的驅動電流在特定時間寬度中形成對稱且平滑之驅動電流。

由於本發明係揭露一種配置有節能控制模組之單相馬達驅動裝置，特別是於一單相馬達驅動裝置中配置一節能控制模組，同時可以再藉由配置於單相馬達驅動裝置中之換相點取樣電路來產生一週期性的特定時間寬度，並於此特定時間寬度之範圍中，至少選擇一個控制訊號進行調變，藉以使得感應線圈上的驅動電流在特定時間寬度中形成對稱且平滑驅動電流，以使單相馬達速度更穩定並且更節省能源。然由於，本發明用以驅動單相馬達驅動裝置產生驅動電流之控制訊號與第8B圖及第9B圖所示者相同，故在下述說明中，並不作完整描述；此外，本發明中所提及之單相馬達與先前技術所使用者相同，故對單相馬達之詳細結構並未顯示於圖中。而且下述內文中之圖式，亦並未依據實際之相關尺寸完整繪製，其作用僅在表達與本創作特徵有關之示意圖。

首先，請參考第1A圖及第1B圖，係本發明之單相馬達驅動之電路方塊示意圖。如第1A所示，本發明之單相馬達驅動裝置包括霍爾元件10、比較電路20、換相點取樣電路30，平滑係數調整電路40，三角波震盪電路60，PMW控制電路70，及輸出級控制電路80及輸出級電路90等，其中換相點取樣電路30係由補偏壓比較電路31(由比較電路31A及比較電路31B所組成)以及取樣邏輯電路32(係由一鎖閂電路35及一開關元件34所組成)組合而成；而輸出級電路90係由第1驅動電晶體對(91、94)及第2驅動電晶體對(92、93)以及一個感應線圈95，同時，與第1驅動電晶體對及第2驅動電晶體對電性連接，如第1B圖所示。

接著，為了詳細說明本發明之單相馬達旋轉時之單相馬達驅動裝置動作，請一併參考第2A圖、第2B圖及第3圖。請先參考第2B圖，霍爾元件10係配置於單相馬達(未顯示於圖中)的旋轉位置上，例如：將霍爾元件10配置於轉子之一側邊上；用以輸出一正向正弦波訊號(H+)和一反向正弦波訊號(H-)，其中正向正弦波訊號和一反向正弦波訊號之交叉點稱為換相點(phase changing point)。接著，此正弦波訊號經由比較電路20將正弦波訊號轉換成方波訊號201及202，用以判斷單相馬達所在之位置；很明顯地，此方波訊號201及202在相對於正弦波訊號之換相點處，也會有相應之換相點。此外，霍爾元件10除了提供正弦波訊號之外，其也可以提供單相馬達之轉速以及提供判斷單相馬達相關位置之訊息。

同時，方波訊號201及202也會傳送至換相點取樣電路30之中，並且與配置於換相點取樣電路30中的一對比較電路31A及31B之輸入端電性連接，並且將比較電路31A及31B之比較結果經過一個取樣邏輯電路32中的鎖閂電路35後，產生一換相訊號33(OSL)，然後，由換相訊號33驅動開關元件34；最後，由輸出端73輸出一換相平滑電壓(VMIN)訊號。此換相平滑電壓(VMIN)的產生與單相馬達轉速以及驅動電流之大小相關，在理想狀況下，單相馬達磁極的切換點會恰巧為感應線圈電流反向的切換點，如第3圖所示。

特別要說明，前述換相訊號是取決於當輸入之正向正弦波訊號(H+)和一反向正弦波訊號(H-)的電壓差小於某一電壓VOS(Voltage Off-Set)所定義出來，用以產生一個時間寬度為TOS(Time Off-Set)的脈波。例如：當想要獲得TOS脈波的時間寬度為10us時，即可由正向正弦波訊號(H+)與反向正弦波訊號(H-)的電壓差小於某一電壓VOS所定義出來；例如：當設定VOS在1mv~10mv時，可以獲得TOS脈波的時間寬度為1us~100us。此外，定義出此TOS脈波的時間寬度的目的，即在定義出單相馬達轉動時之換相區間之範圍，在一般狀況下，換相平滑電壓(VMIN)是以低位準輸出，但是當馬達磁極位於換相區間時，換相平滑電壓(VMIN)便會轉換成一較高之位準，以便能切割三角波，用以在此範圍中產生經過調變之PWM電壓輸出(亦可稱為PWM訊號；例如：經過調變之PWM訊號)；使得在此換相區間之範圍仍然可以提供複數個瞬間的驅動訊號，故在此換相區間中的感應線圈95上，仍然可以保持有驅動電流，以防止驅動電流在換相點附近產生一整段零電流之狀態。

請再參考第1A圖，當換相點取樣電路30之輸出端已經輸出換相平滑電壓(VMIN)訊號至PWM控制電路70之輸入端73，同時也將三角波震盪電路60所產生之三角波輸出至PWM控制電路70之輸入端72以及將參考電壓Vth也輸入至PWM控制電路70之輸入端74後，即可在PWM控制電路70中，藉由切割三角波之電壓來產生PWM訊號，此PWM訊號可以經由PWM控制電路70之輸出端71輸出。在此要特別強調的是，當馬達磁極位於換相區間時，換相平滑電壓(VMIN)便會在TOS脈波的時間寬度範圍中轉換成一較高之位準，使得轉換成較高之位準之換相平滑電壓(VMIN)便能切割三角波以產生經過調變的PWM訊號。換句話說，當馬達磁極尚未到達換相區間時，其會由參考電壓Vth與三角波產生PWM訊號，而在馬達磁極進入換相區間時，轉換成較高之位準之換相平滑電壓(VMIN)便能切割三角波以產生調變的PWM訊號。因此，可以使得在此換相區間之範圍仍然可以提供複數個調變的PWM訊號，故在此換相區間中的感應線圈95上，可以保持有驅動電流，以防止驅動電流在換相點附近產生一整段零電流之狀態，用以消除馬達於磁極換相時產生之電流突波，達到單相馬達驅動電流平滑切換的目的，讓單相馬達以較平順安靜及有效率的方式進行轉動。

由於，換相平滑電壓(VMIN)的產生與馬達轉速以及驅動電流之大小相關，例如：當馬達轉速變慢時，TOS的寬度也會漸漸變寬，使得馬達在換相區間的零電流時間變長，容易造成馬達在換相時的產生不平穩的情形。為了解決此一現象，本發明還可以在換相點取樣電路30中再進一步配置一個平滑係數調整電路40，使平滑係數調整電路40之輸出端41與取樣邏輯電路32之輸入端電性連接；其中，平滑係數調整電路40最主要的功能為調整TOS的寬度。因此，當馬達轉速由快變慢時，平滑係數調整電路40，可在馬達轉速由快變慢時提供一轉換係數β，來維持TOS寬度在一固定值，使馬達在換相時不會產生一零電流，進而達到最佳之電流平滑效果。

接著，請同時參考第1A圖及第4A圖，其中第4A圖係第1A圖各節點之波形示意圖。如第A1圖所示，於單相馬達轉動的過程中，方波訊號201及202會送至輸出級控制電路80之輸入端；其中，輸出級控制電路80所提供之驅動訊號H1、H2、L1及L2與第9A圖中之A1、B1、C1及D1之驅動訊號相同，同時驅動訊號H1、H2、L1及L2與輸出級電路90上相對的NPN型雙極性電晶體電性連接。因此，輸出級電路90之第1驅動電晶體對(包括NPN型雙極性電晶體91及NPN型雙極性電晶體94)與感應線圈95電性連接，用以提供感應線圈95一個向右方向之驅動電流；而第2驅動電晶體對(包括NPN型雙極性電晶體92及NPN型雙極性電晶體93)與感應線圈95電性連接，並提供感應線圈95一個與向左方向之驅動電流。因此，輸出級電路90上的第1驅動電晶體對及第2驅動電晶體對係進行互補地導通與不導通。

接著，請參考第4A圖，當PWM控制電路70將換相平滑電壓(VMIN)送到輸出級控制電路80之輸入端之後，即會選擇性地對驅動訊號(即H1、H2、L1及L2)進行調變，例如：當感應線圈95需要有較快的放電時間時，即可依序對驅動訊號H1及H2進行調變，如第4A圖所示，其中黑色實線為實際之驅動電流，而虛線及斜線部份為可以節省的無效電流。另外，當感應線圈95需要有較長的放電時間時，其也可以只對TOS和換相點區間的前半段進行驅動，也就是說，分別驅動訊號H1與H2的前半段，此時第1A圖各節點之波形示意圖，如第4B圖所示，其中黑色實線為實際之驅動電流，而虛線及斜線部份為可以節省的無效電流。反之也可只對TOS和換相點區間的後半段進行驅動，以分別驅動訊號H1與H2的後半段，此時第1A圖各節點之波形示意圖，如第4C圖所示，其中黑色實線為實際之驅動電流，而虛線及斜線部份為可以節省的無效電流。很明顯地，本發明可藉由調整三角波震盪電路60之三角波週期以及平滑係數調整電路40之轉換係數β來決定最後之換相平滑電壓(VMIN)之數量及電壓寬度，使得在此換相區間之範圍內，仍然可以提供複數個瞬間的驅動電流，以達到最佳之電流平滑效果，用以防止驅動電流在換相點附近產生一整段零電流之狀態。

當本發明之單相馬達驅動裝置被製造成一顆積體電路之晶片後，即可將此晶片配置在一個單相馬達(未顯示於圖中)上，此單相馬達至少包括：一定子，其係具有複數個極臂，一金屬導線係依序不同方向捲繞於奇數極臂後，再以一第二方向依序捲繞於偶數極臂；以及一轉子，其係與該定子相互配合；然後，將一霍爾元件配置於轉子之一側邊上，並且與一比較器20電性連接。接著，將具有本發明之單相馬達驅動裝置之功能的晶片與霍爾元件10及比較器20連接後，即可使得單相馬達能夠在換相區間之範圍中，仍然可以提供複數個瞬間的驅動電流，以達到最佳之電流平滑效果，用以防止驅動電流在換相點附近產生一整段零電流之狀態。此外，本發明之單相馬達驅動裝置在製造成一顆積體電路的過程中，其可以選擇將此感應線圈95一起形成在積體電路中；然而，其也可以選擇將感應線圈95配置在積體電路之外，此時，就需要將積體電路進一步與感應線圈95電性連接在一起；以上均為本發明之實施方式。

依據上述之說明，本發明接著提供一種單相馬達之驅動方法。首先，提供一霍爾元件10，用以輸出一正向正弦波訊號(H+)和一反向正弦波訊號(H-)，且正向正弦波訊號和反向正弦波訊號會形成一為換相點；接著，提供一比較電路20，此比較電路20與霍爾元件10之輸出端電性連接，用以將霍爾元件10所產生之正向正弦波訊號和反向正弦波訊號轉換成方波訊號201及202；然後，提供一換相點取樣電路30，此換相點取樣電路30與正向正弦波訊號(H+)和反向正弦波訊號(H-)連接，用以產生一換相訊號(OSL)，以定義出一換相區間之脈波訊號，並且由該換相點取樣電路30之輸出端73輸出一換相平滑電壓(VMIN)訊號。在此要再強調，換相訊號33(OSL)是取決於當輸入之正向正弦波訊號(H+)和一反向正弦波訊號(H-)的電壓差小於某一電壓VOS(Voltage Off-Set)所定義出來，用以產生一個特定之時間寬度TOS(Time Off-Set)。此外，定義出此特定之時間寬度TOS的目的，即在定義出單相馬達轉動時之換相區間之範圍。在一般狀況下，換相平滑電壓(VMIN)是以低位準輸出，但是當馬達磁極位於換相區間時，換相平滑電壓(VMIN)便會轉換成一較高之位準，以便能切割三角波，用以在此範圍中產生經過調變之PWM電壓輸出(亦可稱為PWM訊號)。

再接著，提供一PWM控制電路70，此PWM控制電路70之輸入端與換相平滑電壓(VMIN)訊號、三角波訊號以及選擇性地與一參考電壓Vth連接，用以輸出一PWM訊號；然後，提供一輸出級控制電路80，其輸入端與方波訊號及PWM控制電路70所輸出之PWM訊號連接，用以輸出複數個控制訊號；最後，再提供一輸出級電路90，此輸出級電路90係由第1驅動電晶體對(91、94)及第2驅動電晶體對(92、93)以及一個感應線圈95所組成，且第1驅動電晶體對及第2驅動電晶體對上的每一個電晶體均與複數個控制訊號電性連接。很明顯地，當正向正弦波訊號(H+)和反向正弦波訊號(H-)進入至換相區間後，換相平滑電壓(VMIN)訊號改變狀態至一較高之位準，以便能在此換相區間中切割三角波，使得至少一個控制訊號在換相區間中產生複數個經過調變之PWM電壓。藉由此位於換相區間中的複數個經過調變之PWM電壓，使得在此換相區間之範圍仍然可以提供複數個瞬間的驅動訊號，故在此換相區間中的感應線圈95上，仍然可以保持有驅動電流，以防止驅動電流在換相點附近產生一整段零電流之狀態。

此外，本發明還可以在換相點取樣電路30中再進一步提供一個平滑係數調整電路40，使平滑係數調整電路40之輸出端41與取樣邏輯電路32之輸入端電性連接；其中，平滑係數調整電路40最主要的功能為調整TOS的寬度。因此，當馬達轉速由快變慢時，平滑係數調整電路40，可在馬達轉速由快變慢時提供一轉換係數β，來維持TOS寬度在一固定值，使馬達在換相時不會產生一零電流，進而達到最佳之電流平滑效果。

接著，請參考第5圖，係本發明之另一較佳實施例，其係於上述之單相馬達驅動裝置中，再進一步配置一個節能模組300，此節能模組300之輸入端與一個控制介面500連接，而其輸出端則可以與輸出級控制電路80或是防鎖保護電路400連接。此外，控制介面500可以提供至少一個控制訊號，此控制訊號可以是一種類比訊號501，其也可以是一種數位訊號502，或可以同時提供一種類比訊號501及一種數位訊號502。如第5圖所示，節能模組300之輸入端與一個控制介面500所提供之控制訊號連接，同時，節能模組300之輸入端還與一參考電壓Vref連接。當控制介面500所提供之控制訊號與參考電壓Vref經過節能模組300比較為”H”時(例如：控制介面所提供之控制訊號電壓大於Vref)，節能模組300會輸出一控制訊號至輸出級控制電路80及防鎖保護電路400。

當控制介面500所提供之控制訊號是一種類比訊號501並且舆參考電壓Vref經過節能模組300比較為”H”時，節能模組300會將類比訊號501輸出至輸出級控制電路80，以役使輸出級控制電路80關閉複數個驅動訊號，使得單相馬達停止旋轉；當單相馬達驅動裝置亦配置有防鎖保護電路400時，節能模組300會將類比訊號501同時輸出至防鎖保護電路400，以使防鎖保護電路400除能(disable)，以避免節能模組300關閉輸出級控制電路80並已使單相馬達停止旋轉後，防鎖保護電路400又再驅動單相馬達旋轉的情形發生。此外，當類比訊號501舆參考電壓Vref經過節能模組300比較為”L”時(例如：控制介面所提供之類比訊號電壓小於Vref)，則輸出級控制電路80會再啟動複數個驅動訊號，以再驅動單相馬達旋轉。然而，當單相馬達驅動裝置亦配置有防鎖保護電路400時，節能模組300會將此類比訊號501同時輸出至防鎖保護電路400，以使防鎖保護電路400致能(enable)，使防鎖保護電路400恢復其主動檢測單相馬達是處於旋轉或是停止之功能。以上所述之訊號驅動狀態，請參考第6圖，其中第6圖中的PWM訊號是由第5圖中的三角波震盪電路60所提供。特別要說明的是，當控制介面500所提供之控制訊號是一種大於PWM訊號的類比訊號501時，單相馬達是在停止旋轉之狀態；而當類比訊號501由”H”狀態轉變成”L”狀態後，也就是當類比訊號501低於停止旋轉參考電壓下限後，類比訊號501會與PWM訊號切割直到類比訊號501會小於PWM訊號，如此，會使得單相馬達從停止旋轉之狀態，轉變成逐漸加速至全速旋轉之方式操作。

另外，當控制介面500所提供之控制訊號是一種數位訊號502並且舆參考電壓Vref經過節能模組300比較為”H”時，節能模組300會將數位訊號502輸出至輸出級控制電路80，以控制輸出級控制電路80關閉複數個驅動訊號，使得單相馬達停止旋轉；當單相馬達驅動裝置亦配置有防鎖保護電路400時，節能模組300會將數位訊號502同時輸出至防鎖保護電路400，以使防鎖保護電路400除能(disable)，以避免節能模組300關閉輸出級控制電路80並已使單相馬達停止旋轉後，防鎖保護電路400又再驅動單相馬達旋轉的情形發生。很明顯地，當數位訊號502與參考電壓Vref經過節能模組300比較為”L”時(例如：控制介面所提供之數位訊號電壓小於Vref)，則輸出級控制電路80會再啟動複數個驅動訊號，以再驅動單相馬達旋轉。然而，當單相馬達驅動裝置亦配置有防鎖保護電路400時，節能模組300會將數位訊號502同時輸出至防鎖保護電路400，以使防鎖保護電路400致能(enable)，使防鎖保護電路400恢復其主動檢測單相馬達是處於旋轉或是停止之功能。以上所述之訊號驅動狀態，請參考第7圖，其中第7圖中的PWM訊號是由第5圖中的三角波震盪電路6比較器70之輸出端71所提供。特別要說明的是，當控制介面500所提供之控制訊號是一種大於PWM訊號之數位訊號502時，單相馬達是在停止旋轉之狀態；而當數位訊號502由”H”狀態轉變成”L”狀態後，也就是當數位訊號502低於停止旋轉電壓下限後，會使得單相馬達從停止旋轉直接至全速旋轉之方式操作。

請繼續參考第5圖，當控制介面500所輸出之控制訊號(即類比訊號501及數位訊號502)與節能模組300及PWM控制電路70連接時，控制訊號會取代第1A圖中的參考電壓(Vth)74。因此，當控制介面500所提供之類比訊號501或是數位訊號502輸出至PWM控制電路70之輸入端74時，由於換相點取樣電路30之輸出端已經輸出一個換相平滑電壓(VMIN)訊號至PWM控制電路70之輸入端73，同時也將三角波震盪電路60所產生之三角波輸出至PWM控制電路70之輸入端72，此時，即可在PWM控制電路70中，藉由換相平滑電壓(VMIN)的位準轉換來切割三角波以產生調變之PWM訊號，此調變之PWM訊號可以經由PWM控制電路70之輸出端71輸出至輸出級控制電路80，使得輸出級控制電路80至少有一個驅動訊號在換相區間中產生複數個經過調變之PWM電壓。藉由此位於換相區間中的複數個經過調變之PWM電壓，使得在此換相區間之範圍仍然可以提供複數個瞬間的驅動訊號，故在此換相區間中的感應線圈95上，仍然可以保持有驅動電流，以防止驅動電流在換相點附近產生一整段零電流之狀態，如第4A圖至第4C圖所示。因此，當節能模組300將控制介面500所提供之類比訊號501或是數位訊號502輸出至防鎖保護電路400或是輸出級控制電路80時，即可役使輸出級控制電路80關閉複數個驅動訊號或再啟動複數個驅動訊號，使得單相馬達停止旋轉或再旋轉，其中，當單相馬達旋轉時，即可藉由複數個調變之PWM訊號使得感應線圈95上的驅動電流在特定時間寬度中形成對稱且平滑之驅動電流，以防止驅動電流在換相點附近產生一整段零電流之狀態。

此外，如第5圖所示，本發明還可以在換相點取樣電路30中再進一步提供一個平滑係數調整電路40，使平滑係數調整電路40之輸出端41與取樣邏輯電路32之輸入端電性連接；其中，平滑係數調整電路40最主要的功能為調整TOS的寬度。因此，當馬達轉速由快變慢時，平滑係數調整電路40，可在馬達轉速由快變慢時提供一轉換係數β，來維持TOS寬度在一固定值，使馬達在換相時不會產生一零電流，進而達到最佳之電流平滑效果。

當本發明之配置節能模組之單相馬達驅動裝置被製造成一顆積體電路之晶片後，即可將此晶片配置在一個單相馬達(未顯示於圖中)上，此單相馬達至少包括一定子，其係具有複數個極臂，一金屬導線係依序不同方向捲繞於奇數極臂後，再以一第二方向依序捲繞於偶數極臂，一轉子，其係與定子相互配合，一霍爾元件配置於該轉子之一側邊上，一單相馬達驅動裝置係與霍爾元件連接，而單相馬達驅動裝置包括一第1驅動電晶體對(例如：包括NPN型雙極性電晶體91及NPN型雙極性電晶體94)與一感應線圈95電性連接並提供給感應線圈95一個第一方向驅動電流，一第2驅動電晶體對(例如：包括NPN型雙極性電晶體92及NPN型雙極性電晶體93)與感應線圈95電性連接並提供給感應線圈95一個與第一方向相反方向的第二方向驅動電流，一輸出級控制電路，與第1驅動電晶體對及第2驅動電晶體對電性連接，以提供複數個驅動訊號來驅動第1驅動電晶體對及第2驅動電晶體對進行互補地導通與不導通，以驅動單相馬達旋轉，其中單相馬達之特徵在於：一換相點取樣電路30，用以產生一週期性的特定時間寬度之訊號；一PWM控制電路70，係於特定時間寬度期間產生複數個調變之PWM訊號；一防鎖保護電路400，用以檢測單相馬達的旋轉或是停止，並輸出旋轉訊號或是停止訊號至輸出控制電路輸出級控制電路80；一控制介面500，係提供至少一控制訊號至PWM控制電路70；一節能模組300，其輸入端與控制介面之控制訊號連接，而其輸出端與防鎖保護電路400及輸出控制電路輸出級控制電路80連接；藉由控制介面所提供之控制訊號，使得節能模組300之輸出端可役使防鎖保護電路400除能(disable)並且同時役使輸出控制電路輸出級控制電路關閉或再啟動該複數個驅動訊號，使得單相馬達停止旋轉或再旋轉。當單相馬達旋轉時，PWM控制電路70所產生之複數個調變之PWM訊號經過輸出級控制電路80後，使得驅動訊號於每一特定時間寬度之範圍中，產生之複數個調變之PWM；藉由複數個經過調變之PWM訊號的產生，使得感應線圈上的驅動電流在特定時間寬度中形成對稱且平滑之驅動電流，如第4A圖至第4C圖所示。此外，本發明之配置節能模組之單相馬達驅動裝置在製造成一顆積體電路的過程中，其可以選擇將此感應線圈95一起形成在積體電路中；然而，其也可以選擇將感應線圈95配置在積體電路之外，此時，就需要將積體電路進一步與感應線圈95電性連接在一起；以上均為本發明之實施方式。

綜合上述，當本發明之配置節能模組之單相馬達驅動裝置係用以驅動一個配置於可攜式產品的單相馬達時；例如：可攜式電腦(Portable Computer)；為了達到節省能源之目的，可以在可攜式電腦進入休眠時，藉由控制界面(例如：主機板或是北橋晶片或是南橋晶片)輸出類比訊號501或是數位訊號502至節能模組300，使得節能模組300可以選擇性地關閉輸出級控制電路80之複數個驅動訊號，使得單相馬達停止旋轉；當需要時，亦可節能模組300可以選擇性地開啟輸出級控制電路80之複數個驅動訊號，使得單相馬達旋轉。因此，本發明之配置有節能控制模組之單相馬達驅動裝置，可以經由控制界面選擇性地役使單相馬達停止旋轉或再旋轉，以達到節省能源之目的。

以上針對本發明較佳實施例之說明係為闡明之目的，而無意限定本發明之精確應用形式，由以上之教導或由本發明的實施例學習而作某種程度修改是可能的。因此，本發明的技術思想將由以下的申請專利範圍及其均等來決定之。

10．．．霍爾元件

20．．．霍爾訊號比較電路

201．．．霍爾比較器正輸出端

202．．．霍爾比較器負輸出端

30．．．換相點取樣電路

31．．．補偏電壓比較電路

32．．．取樣邏輯斷路

33．．．換相訊號

35．．．鎖閂電路

40．．．平滑係數調整電路

60．．．三角波震盪電路

70．．．PWM控制電路

80．．．輸出級控制電路

90．．．輸出級電路

91、92、93、94．．．雙極性電晶體

95．．．感應線圈

H1、H2、L1、L2．．．驅動訊號

300．．．節能模組

400．．．防鎖保護電路

500．．．控制介面

501．．．類比訊號

502．．．數位訊號

第1A圖　係本發明之一較佳實施例之電路方塊示意圖；

第1B圖　係本發明之一較佳實施例之輸出級電路示意圖；

第2A圖　係本發明之一較佳實施例之換相訊號之示意圖；

第2B圖　係本發明之一較佳實施例之取樣邏輯電路之示意圖；

第3圖　係本發明之一較佳實施例之輸出PWM控制電路之示意圖；

第4A圖~第4C圖　係為第1A圖各節點之波形示意圖；

第5圖　係本發明之配置節能模組之單相馬達驅動裝置實施例之電路方塊示意圖；

第6圖　係相對第5圖之類比訊號驅動單相馬達停止或旋轉之示意圖；

第7圖　係相對第5圖之數位訊號驅動單相馬達停止或旋轉之示意圖；

第8A圖　係為先前技術之單相馬達之驅動電路示意圖；

第8B圖　係為第8A圖之單相馬達之驅動方式的波形示意圖；

第9A圖　係為另一種先前技術之單相馬達的驅動電路示意圖；

第9B圖　係為第9A圖之單相馬達之檢測裝置的波形示意圖；以及

第9C圖　係為第9A圖之單相馬達之驅動方式的波形示意圖。

10．．．霍爾元件

20．．．霍爾訊號比較電路

201．．．霍爾比較器正輸出端

202．．．霍爾比較器負輸出端

30．．．換相點取樣電路

31．．．補偏電壓比較電路

32．．．取樣邏輯斷路

33．．．換相訊號

35．．．鎖閂電路

40．．．平滑係數調整電路

60．．．三角波震盪電路

70．．．輸出PWM控制電路

80．．．輸出級控制電路

90．．．輸出級電路

91、92、93、94．．．雙極性電晶體

95．．．感應線圈

H1、H2、L1、L2．．．驅動訊號

300．．．節能模組

400．．．防鎖保護電路

500．．．控制介面

501．．．類比訊號

502．．．數位訊號

Claims (40)

1. 一種配置節能模組之單相馬達驅動裝置，該單相馬達驅動裝置包括一第1驅動電晶體對與一感應線圈電性連接並提供給該感應線圈一第一方向驅動電流，一第2驅動電晶體對與該感應線圈電性連接並提供給該感應線圈一與該第一方向相反方向的第二方向驅動電流，一輸出級控制電路，提供複數個驅動訊號來驅動該第1驅動電晶體對及該第2驅動電晶體對進行互補地導通與不導通，以驅動一單相馬達旋轉，其中該單相馬達驅動裝置之特徵在於：一控制介面，係提供至少一控制訊號；一節能模組，其輸入端與該控制介面之該控制訊號連接，而其輸出端與該輸出級控制電路連接；其中藉由該控制介面所提供之該控制訊號，使得該節能模組之該輸出端可役使該輸出級控制電路關閉或再啟動該複數個驅動訊號，使得該單相馬達停止旋轉或再旋轉。
2. 如申請專利範圍第1項所述之單相馬達驅動裝置，其中該控制介面可由下列組合中選出：主機板、北橋晶片及南橋晶片。
3. 如申請專利範圍第1項所述之單相馬達驅動裝置，其中該控制介面所提供之控制訊號可由下列組合中選出：類比訊號、數位訊號及類比訊號與數位訊號。
4. 如申請專利範圍第3項所述之單相馬達驅動裝置，其中該控制介面提供之該控制訊號為類比訊號時，該節能模組之該輸出端役使該輸出級控制電路關閉或開啟該複數個驅動訊號，當該輸出級控制電路關閉該複數個驅動訊號時，使得該單相馬達停止旋轉，當該輸出級控制電路開啟該複數個驅動訊號，使該輸出級控制電路再驅動該複數個驅動訊號時，使得該單相馬達以逐漸加速之方式旋轉。
5. 如申請專利範圍第3項所述之單相馬達驅動裝置，其中該控制介面提供之該控制訊號為數位訊號時，該節能模組之該輸出端役使該輸出級控制電路關閉或開啟該複數個驅動訊號，當該輸出級控制電路關閉該複數個驅動訊號時，使得該單相馬達停止旋轉，當該輸出級控制電路開啟該複數個驅動訊號，使該控制電路再驅動該複數個驅動訊號時，該單相馬達以最大速度方式旋轉。
6. 如申請專利範圍第1項所述之單相馬達驅動裝置，其中該單相馬達驅動裝置為一積體電路。
7. 一種配置節能模組之單相馬達驅動裝置，該單相馬達驅動裝置包括一第1驅動電晶體對與一感應線圈電性連接並提供給該感應線圈一第一方向驅動電流，一第2驅動電晶體對與該感應線圈電性連接並提供給該感應線圈一與該第一方向相反方向的第二方向驅動電流，一輸出級控制電路，提供複數個驅動訊號來驅動該第1驅動電晶體對及該第2驅動電晶體對進行互補地導通與不導通，以驅動一單相馬達旋轉，其中該單相馬達驅動裝置之特徵在於：一防鎖保護電路，用以檢測該單相馬達的旋轉或是停止，並輸出旋轉訊號或是停止訊號至該輸出級控制電路；一控制介面，係提供至少一控制訊號；以及一節能模組，其輸入端與該控制介面之該控制訊號連接，而其輸出端與該防鎖保護電路及該輸出級控制電路連接；藉由該控制介面所提供之該控制訊號，使得該節能模組之該輸出端可役使該防鎖保護電路除能並且同時役使該輸出級控制電路關閉或再啟動該複數個驅動訊號，使得該單相馬達停止旋轉或再旋轉。
8. 如申請專利範圍第7項所述之單相馬達驅動裝置，其中該控制介面可由下列組合中選出：主機板、北橋晶片及南橋晶片。
9. 如申請專利範圍第7項所述之單相馬達驅動裝置，其中該控制介面所提供之訊號可由下列組合中選出：類比訊號、數位訊號及類比訊號與數位訊號。
10. 如申請專利範圍第9項所述之單相馬達驅動裝置，其中該控制介面提供之該控制訊號為類比訊號時，該節能模組之該輸出端役使該輸出級控制電路關閉或開啟該複數個驅動訊號，當該輸出級控制電路關閉該複數個驅動訊號時，使得該單相馬達停止旋轉，當該輸出級控制電路開啟該複數個驅動訊號，使該輸出級控制電路再驅動該複數個驅動訊號時，使得該單相馬達以逐漸加速之方式旋轉。
11. 如申請專利範圍第9項所述之單相馬達驅動裝置，其中該控制介面提供之該控制訊號為數位訊號時，該節能模組之該輸出端役使該輸出級控制電路關閉或開啟該複數個驅動訊號，當該輸出級控制電路關閉該複數個驅動訊號時，使得該單相馬達停止旋轉，當該輸出級控制電路開啟該複數個驅動訊號，使該控制電路再驅動該複數個驅動訊號時，該單相馬達以最大速度方式旋轉。
12. 如申請專利範圍第7項所述之單相馬達驅動裝置，其中該單相馬達驅動裝置為一積體電路。
13. 一種配置節能模組之單相馬達驅動裝置，包括一第1驅動電晶體對與一感應線圈電性連接並提供給該感應線圈一第一方向驅動電流，一第2驅動電晶體對與該感應線圈電性連接並提供給該感應線圈一與該第一方向相反方向的第二方向驅動電流，一輸出級控制電路，提供複數個驅動訊號來驅動該第1驅 動電晶體對及該第2驅動電晶體對進行互補地導通與不導通，以驅動一單相馬達旋轉，其中該單相馬達驅動裝置之特徵在於：一換相點取樣電路，係用以產生一週期性的特定時間寬度之訊號；一PWM控制電路，係於該特定時間寬度期間產生複數個調變PWM訊號；一控制介面，係提供至少一控制訊號至該PWM控制電路；一節能模組，其輸入端與該控制介面之該控制訊號連接，而其輸出端與該輸出級控制電路連接；藉由該控制介面所提供之該控制訊號，使得該節能模組之該輸出端可役使該輸出級控制電路關閉或再啟動該複數個驅動訊號，使得該單相馬達停止旋轉或再旋轉；當該單相馬達旋轉時，該複數個調變PWM訊號經過該輸出級控制電路後，使該些驅動訊號於每一特定時間寬度之範圍中，產生之複數個調變PWM，藉由該些調變PWM訊號使得該感應線圈上的驅動電流在該特定時間寬度中形成對稱且平滑之驅動電流。
14. 如申請專利範圍第13項所述之單相馬達驅動裝置，其中該控制介面可由下列組合中選出：主機板、北橋晶片及南橋晶片。
15. 如申請專利範圍第13項所述之單相馬達驅動裝置，其中該控制介面所提供之控制訊號可由下列組合中選出：類比訊號、數位訊號及類比訊號與數位訊號。
16. 如申請專利範圍第15項所述之單相馬達驅動裝置，其中該控制介面提供之該控制訊號為類比訊號時，該節能模組之該輸出端役使該輸出級控制電路關閉或開啟該複數個驅動訊號，當該 輸出級控制電路關閉該複數個驅動訊號時，使得該單相馬達停止旋轉，當該輸出級控制電路開啟該複數個驅動訊號，使該輸出級控制電路再驅動該複數個驅動訊號時，使得該單相馬達以逐漸加速之方式旋轉。
17. 如申請專利範圍第15項所述之單相馬達驅動裝置，其中該控制介面提供之該控制訊號為數位訊號時，該節能模組之該輸出端役使該輸出級控制電路關閉或開啟該複數個驅動訊號，當該輸出級控制電路關閉該複數個驅動訊號時，使得該單相馬達停止旋轉，當該輸出級控制電路開啟該複數個驅動訊號，使該控制電路再驅動該複數個驅動訊號時，該單相馬達以最大速度方式旋轉。
18. 如申請專利範圍第13項所述之單相馬達驅動裝置，其中該單相馬達驅動裝置為一積體電路。
19. 如申請專利範圍第18項所述之單相馬達驅動裝置，其中該感應線圈係配置於該積體電路之外部。
20. 一種配置節能模組之單相馬達驅動裝置，包括一第1驅動電晶體對與一感應線圈電性連接並提供給該感應線圈一第一方向驅動電流，一第2驅動電晶體對與該感應線圈電性連接並提供給該感應線圈一與該第一方向相反方向的第二方向驅動電流，一輸出級控制電路，提供複數個驅動訊號來驅動該第1驅動電晶體對及該第2驅動電晶體對進行互補地導通與不導通，以驅動一單相馬達旋轉，其中該單相馬達驅動裝置之特徵在於：一換相點取樣電路，用以產生一週期性的特定時間寬度之訊號；一PWM控制電路，係於該特定時間寬度期間產生複數個 PWM訊號；一防鎖保護電路，用以檢測該單相馬達的旋轉或是停止，並輸出旋轉訊號或是停止訊號至該輸出級控制電路；一控制介面，係提供至少一控制訊號至該PWM控制電路；一節能模組，其輸入端與該控制介面之該控制訊號連接，而其輸出端與該防鎖保護電路及該輸出級控制電路連接；藉由該控制介面所提供之該控制訊號，使得該節能模組之該輸出端可役使該防鎖保護電路除能(disable)並且同時役使該輸出級控制電路關閉或再啟動該複數個驅動訊號，使得該單相馬達停止旋轉或再旋轉；當該單相馬達旋轉時，該複數個PWM訊號經過該輸出級控制電路後，使該些驅動訊號於每一特定時間寬度之範圍中，產生之複數個調變PWM，藉由該些調變PWM訊號使得該感應線圈上的驅動電流在該特定時間寬度中形成對稱且平滑之驅動電流。
21. 如申請專利範圍第20項所述之單相馬達驅動裝置，其中該控制介面可由下列組合中選出：主機板、北橋晶片及南橋晶片。
22. 如申請專利範圍第20項所述之單相馬達驅動裝置，其中該控制介面所提供之控制訊號可由下列組合中選出：類比訊號、數位訊號及類比訊號與數位訊號。
23. 如申請專利範圍第22項所述之單相馬達驅動裝置，其中該控制介面提供之該控制訊號為類比訊號時，該節能模組之該輸出端役使該輸出級控制電路關閉或開啟該複數個驅動訊號，當該輸出級控制電路關閉該複數個驅動訊號時，使得該單相馬達停止旋轉，當該輸出級控制電路開啟該複數個驅動訊號，使該輸出級控制電路再驅動該複數個驅動訊號時，使得該單相馬達以 逐漸加速之方式旋轉。
24. 如申請專利範圍第22項所述之單相馬達驅動裝置，其中該控制介面提供之該控制訊號為數位訊號時，該節能模組之該輸出端役使該輸出級控制電路關閉或開啟該複數個驅動訊號，當該輸出級控制電路關閉該複數個驅動訊號時，使得該單相馬達停止旋轉，當該輸出級控制電路開啟該複數個驅動訊號，使該控制電路再驅動該複數個驅動訊號時，該單相馬達以最大速度方式旋轉。
25. 如申請專利範圍第20項所述之單相馬達驅動裝置，其中該單相馬達驅動裝置為一積體電路。
26. 如申請專利範圍第25項所述之單相馬達驅動裝置，其中該感應線圈係配置於該積體電路之外部。
27. 一種配置節能模組之單相馬達驅動裝置，包括一定子，其係具有複數個極臂，一金屬導線係依序不同方向捲繞於奇數極臂後，再以一第二方向依序捲繞於偶數極臂，一轉子，其係與該定子相互配合，一霍爾元件配置於該轉子之一側邊上，一單相馬達驅動裝置係與該霍爾元件連接，而該單相馬達驅動裝置包括一第1驅動電晶體對與一感應線圈電性連接並提供給該感應線圈一第一方向驅動電流，一第2驅動電晶體對與該感應線圈電性連接並提供給該感應線圈一與該第一方向相反方向的第二方向驅動電流，一輸出級控制電路，與該第1驅動電晶體對及該第2驅動電晶體對電性連接，以提供複數個驅動訊號來驅動該第1驅動電晶體對及該第2驅動電晶體對進行互補地導通與不導通，以驅動該單相馬達旋轉，其中該單相馬達之特徵在於：一防鎖保護電路，用以檢測該單相馬達的旋轉或是停止， 並輸出旋轉訊號或是停止訊號至該輸出級控制電路；一控制介面，係提供至少一控制訊號；以及一節能模組，其輸入端與該控制介面之該控制訊號連接，而其輸出端與該防鎖保護電路及該輸出級控制電路連接；藉由該控制介面所提供之該控制訊號，使得該節能模組之該輸出端可役使該防鎖保護電路除能(disable)並且同時役使該輸出級控制電路關閉或再啟動該複數個驅動訊號，使得該單相馬達停止旋轉或再旋轉。
28. 如申請專利範圍第27項所述之單相馬達驅動裝置，其中該控制介面可由下列組合中選出：主機板、北橋晶片及南橋晶片。
29. 如申請專利範圍第27項所述之單相馬達驅動裝置，其中該控制介面所提供之訊號可由下列組合中選出：類比訊號、數位訊號及類比訊號與數位訊號。
30. 如申請專利範圍第29項所述之單相馬達驅動裝置，其中該控制介面提供之該控制訊號為類比訊號時，該節能模組之該輸出端役使該輸出級控制電路關閉或開啟該複數個驅動訊號，當該輸出級控制電路關閉該複數個驅動訊號時，使得該單相馬達停止旋轉，當該輸出級控制電路開啟該複數個驅動訊號，使該輸出級控制電路再驅動該複數個驅動訊號時，使得該單相馬達以逐漸加速之方式旋轉。
31. 如申請專利範圍第29項所述之單相馬達驅動裝置，其中該控制介面提供之該控制訊號為數位訊號時，該節能模組之該輸出端役使該輸出級控制電路關閉或開啟該複數個驅動訊號，當該輸出級控制電路關閉該複數個驅動訊號時，使得該單相馬達停止旋轉，當該輸出級控制電路開啟該複數個驅動訊號，使該控制電路再驅動該複數個驅動訊號時，該單相馬達以最大速度方 式旋轉。
32. 如申請專利範圍第27項所述之單相馬達驅動裝置，其中該單相馬達驅動裝置為一積體電路。
33. 如申請專利範圍第32項所述之單相馬達驅動裝置，其中該感應線圈係配置於該積體電路之外部。
34. 一種配置節能模組之單相馬達驅動裝置，包括一定子，其係具有複數個極臂，一金屬導線係依序不同方向捲繞於奇數極臂後，再以一第二方向依序捲繞於偶數極臂，一轉子，其係與該定子相互配合，一霍爾元件配置於該轉子之一側邊上，一單相馬達驅動裝置係與該霍爾元件連接，而該單相馬達驅動裝置包括一第1驅動電晶體對與一感應線圈電性連接並提供給該感應線圈一第一方向驅動電流，一第2驅動電晶體對與該感應線圈電性連接並提供給該感應線圈一與該第一方向相反方向的第二方向驅動電流，一輸出級控制電路，與該第1驅動電晶體對及該第2驅動電晶體對電性連接，以提供複數個驅動訊號來驅動該第1驅動電晶體對及該第2驅動電晶體對進行互補地導通與不導通，以驅動該單相馬達旋轉，其中該單相馬達之特徵在於：一換相點取樣電路，用以產生一週期性的特定時間寬度之訊號；一PWM控制電路，係於該特定時間寬度期間產生複數個PWM訊號；一防鎖保護電路，用以檢測該單相馬達的旋轉或是停止，並輸出旋轉訊號或是停止訊號至該輸出級控制電路；一控制介面，係提供至少一控制訊號至該PWM控制電路；一節能模組，其輸入端與該控制介面之該控制訊號連接， 而其輸出端與該防鎖保護電路及該輸出級控制電路連接；藉由該控制介面所提供之該控制訊號，使得該節能模組之該輸出端可役使該防鎖保護電路除能(disable)並且同時役使該輸出級控制電路關閉或再啟動該複數個驅動訊號，使得該單相馬達停止旋轉或再旋轉；當該單相馬達旋轉時，該複數個PWM訊號經過該輸出級控制電路後，使該些驅動訊號於每一特定時間寬度之範圍中，產生之複數個調變PWM，藉由該些調變PWM訊號使得該感應線圈上的驅動電流在該特定時間寬度中形成對稱且平滑之驅動電流。
35. 如申請專利範圍第34項所述之單相馬達驅動裝置，其中該控制介面可由下列組合中選出：主機板、北橋晶片及南橋晶片。
36. 如申請專利範圍第34項所述之單相馬達驅動裝置，其中該控制介面所提供之控制訊號可由下列組合中選出：類比訊號、數位訊號及類比訊號與數位訊號。
37. 如申請專利範圍第36項所述之單相馬達驅動裝置，其中該控制介面提供之該控制訊號為類比訊號時，該節能模組之該輸出端役使該輸出級控制電路關閉或開啟該複數個驅動訊號，當該輸出級控制電路關閉該複數個驅動訊號時，使得該單相馬達停止旋轉，當該輸出級控制電路開啟該複數個驅動訊號，使該輸出級控制電路再驅動該複數個驅動訊號時，使得該單相馬達以逐漸加速之方式旋轉。
38. 如申請專利範圍第36項所述之單相馬達驅動裝置，其中該控制介面提供之該控制訊號為數位訊號時，該節能模組之該輸出端役使該輸出級控制電路關閉或開啟該複數個驅動訊號，當該輸出級控制電路關閉該複數個驅動訊號時，使得該單相馬達停 止旋轉，當該輸出級控制電路開啟該複數個驅動訊號，使該控制電路再驅動該複數個驅動訊號時，該單相馬達以最大速度方式旋轉。
39. 如申請專利範圍第34項所述之單相馬達驅動裝置，其中該單相馬達驅動裝置為一積體電路。
40. 如申請專利範圍第39項所述之單相馬達驅動裝置，其中該感應線圈係配置於該積體電路之外部。