TWI545884B - Soft start device for electric cutting machine - Google Patents

Description

電動切削工具機的軟啟動裝置

本發明係與啟動裝置有關，特別是指一種可延緩動力工具馬達啟動時間的軟啟動裝置。

現今之工業發展，許多人力進行的動作已逐漸由電動工具所取代，而當電動工具被啟動時，為了避免電源啟動引起的突波電流對電動工具造成影響，常常在設計上會延長電動工具啟動的時間，如在電動工具上沒有設可延緩啟動時間的軟啟動裝置，當操作者開啟電動工具的開關時，大量的突波電流將會在第一時間湧入裝置，此時電動工具則會因前述的因素而發出極大的聲響，而此往往會使操作者或旁人受到驚嚇，除此之外，瞬間湧入大量的電流將容易使電子裝置的連接介面或是內部元件造成損壞，因此，如何設計一個可以讓輸出電壓逐次變化的軟啟動裝置，係為業界亟待克服之問題。

本發明之主要目的在於提供一種電動切削工具機的軟啟動裝置，其不僅能降低馬達啟動時的噪音，更能有效地保護電子裝置的內部元件。

為了達成上述之目的，本發明之一種電動切削工具機的軟啟動裝置，其中該工具機設有一馬達、一由該馬達所驅動之切削單元，以及一連接該馬達的軟啟動裝置，其特 徵在於該軟啟動裝置主要係由一控制電路組、一第一控制開關、一第二控制開關、一發光電路組以及一觸發電路組所組成，其中該控制電路組包括一穩壓電路及一控制電路，一輸入電源連接該穩壓電路及該馬達，該穩壓電路另一端連接該控制電路，當該輸入電源提供該控制電路工作電壓時，該控制電路輸出一低準位訊號至該第一控制開關，該發光電路組之一發光單元產生一由暗逐漸變亮的光線，以讓該觸發電路組之一感測單元的阻值逐漸降低，使該馬達工作電壓逐漸上升，該控制電路經一段時間後輸出一高準位訊號至該第一控制開關，以使該第二控制開關被導通而直接輸入電壓至該馬達。

其中該控制電路組更包括有一反向開關電路，該反向開關電路連接該控制電路及該第一控制開關，且該低準位訊號及高準位訊號經該反向開關電路後，該反向開關電路依該控制電路之低準位訊號提供一高準位訊號，以開啟該發光電路組；或該反向開關電路依該控制電路之高準位訊號提供一低準位訊號，以關閉該發光電路組。

其中該發光電路組係由一延遲電路、一達靈頓電路以及該發光單元所組成，該延遲電路連接該達靈頓電路，以供該發光單元延遲一段時間發亮。

其中該控制電路包含有一控制晶片、一電容、一二極體、一電解電容及一電阻，該輸入電源提供正常工作電 壓於該控制晶片與該電容，而該控制晶片分別連接該電容、該二極體及該電阻。

其中該觸發電路組係由一RC電路、一雙向觸發二極體、一雙向矽控器以及該感測單元所組成，該RC電路連接該雙向觸發二極體，當該感測單元的阻值逐漸變小時，該RC電路的電壓逐漸升高以使該雙向觸發二極體達到崩潰變壓而導通，以觸發該雙向矽控器之閘極而使該馬達由低速達到高速運轉。

其中該第一控制開關為雙向矽控開關。

其中該第二控制開關為繼電器。

藉此，本發明之軟啟動裝置透過該發光電路組的發光單元提供一由暗逐漸變亮的光源訊號給該觸發電路組的感測單元，使得該感測單元的阻值逐漸降低，並讓該馬達由低速達到高速運轉，以達到降低馬達啟動時所發出的噪音，並有效地保護電子裝置的內部元件之目的。

為使 貴審查委員能進一步了解本發明之構成、特徵及其目的，以下乃舉本發明之若干實施例，並配合圖式詳細說明如後，同時讓熟悉該技術領域者能夠具體實施，惟以下所述者，僅係為了說明本發明之技術內容及特徵而提供之一實施方式，凡為本發明領域中具有一般通常知識者，於了解本發明之技術內容及特徵之後，以不違背本發明之精神下，所為之種種簡單之修飾、替換或構件之減省，皆應屬於本發明意圖保護之範疇。

1‧‧‧工具機

10、10’‧‧‧軟啟動裝置

20‧‧‧馬達

21‧‧‧切削單元

30‧‧‧控制電路組

31‧‧‧穩壓電路

32‧‧‧控制電路

321‧‧‧控制晶片

322‧‧‧電容

323‧‧‧二極體

324‧‧‧電解電容

325‧‧‧電阻

33‧‧‧反向電路

40‧‧‧第一控制開關

41‧‧‧二極體

50‧‧‧第二控制開關

60‧‧‧發光電路組

61‧‧‧延遲電路

62‧‧‧達靈頓電路

63‧‧‧發光單元

70‧‧‧觸發電路組

71‧‧‧RC電路

72‧‧‧雙向觸發二極體

73‧‧‧雙向矽控器

74‧‧‧感測單元

L1、L2‧‧‧低準位訊號

H1、H2‧‧‧高準位訊號

第1圖及第2圖為本發明之軟啟動裝置應用在電動切削工具機的態樣。

第3圖為本發明所提供之電動切削工具機的軟啟動裝置的電路圖。

第4圖為本發明一第一較佳實施例所提供之電動切削工具機的軟啟動裝置的詳細電路圖。

第5圖為本發明該第一較佳實施例所提供之電動切削工具機的軟啟動裝置的方塊示意圖。

第6圖為本發明一第二較佳實施例所提供之電動切削工具機的軟啟動裝置的詳細電路圖。

第7圖為本發明該第二較佳實施例所提供之電動切削工具機的軟啟動裝置的方塊示意圖。

為了詳細說明本發明之結構、特徵及功效所在，茲列舉一第一較佳實施例並配合下列圖式說明如後，其中：

請參閱第1圖至第4圖，為本發明該第一較佳實施例所提供之一種電動切削工具機1的軟啟動裝置10，其中該工具機1設有一馬達20、一由該馬達20所驅動之切削單元21，以及一連接該馬達20的軟啟動裝置10，該工具機1在本實施例中所舉係為桌鋸機、圓鋸機，而該切削單元21為圓鋸片，但並不以此為限，本發明之特徵在於該軟啟動裝置10主要係由一控制電路組30、一第一控制開關40、一第二控制開 關50、一發光電路組60以及一觸發電路組70所組成，其中該控制電路組30包括一穩壓電路31、一控制電路32以及一反向開關電路33，而該控制電路32包含有一控制晶片321、一電容322、一二極體323、一電解電容324及一電阻325，而該控制晶片321分別連接該電容322、該電解電容324、該二極體323及該電阻325，一輸入電源提供工作電壓於該穩壓電路31及該馬達20，該穩壓電路31另一端連接該控制電路32的控制晶片321及電容322，該反向開關電路33連接該控制電路30的控制晶片321及經過一二極體41連接該第一控制開關40，並提供一反向訊號於該發光電路組60，而該發光電路組60係由一延遲電路61、一達靈頓電路62以及一發光單元63所組成，該延遲電路61連接該達靈頓電路62，以供該發光單元63延遲一段時間發亮，該觸發電路組70係由一RC電路71、一雙向觸發二極體72、一雙向矽控器73以及一感測單元74所組成，該RC電路71連接該雙向觸發二極體72，當該感測單元74的阻值逐漸變小時，該RC電路71的電壓逐漸升高以使該雙向觸發二極體72觸發該雙向矽控器73，而該雙向矽控器73之導通角度將越來越大，使該馬達20之工作電壓逐漸升高，如此，該馬達20的轉速也會隨之越來越高。

請同時參閱第5圖，當電源開關啟動後，該輸入電源提供該控制電路30工作電壓時，該控制電路32輸出一低準位訊號L1至該反向開關電路33及經過該二極體41而到 該第一控制開關40，因該低準位訊號L1不足以讓該第一控制開關40控制該第二控制開關50被導通，故此時該第二控制開關50係與該馬達20為斷開的狀態，而該反向開關電路33依該控制電路30之低準位訊號L1提供一高準位訊號H2於該延遲電路組60的延遲電路61，令該發光電路組60之發光單元63產生一由暗逐漸變亮的光線，以讓該觸發電路組70之感測單元74的阻值逐漸降低，並使該馬達20的工作電壓得以平穩地上升，此時，該馬達20的轉速也將隨著工作電壓逐漸上升而越來越高，接著該控制電路32經過一段時間後再次輸出一高準位訊號H1至該反向開關電路33及該第一控制開關40，該第一控制開關40將使該第二控制開關50被切換成與該馬達20為直接導通的狀態，且該控制電路組30之高準位訊號H1經該反向開關電路33而提供一低準位訊號L2給該發光電路組60，使該發光電路組60及該觸發電路組70停止作動，相對地，該觸發電路組70因該感測單元74的阻值升高也停止作動，此時，電壓經由該第二控制開關50直接輸入到該馬達20，而該馬達20將會持續進行運轉，直到電源開關關閉為止。在本發明該較佳實施例中，該第一控制開關40為雙向矽控開關，而該第二控制開關50為繼電器，該發光單元63為發光二極體，該感測單元74為光敏電阻。

請再參閱第6圖及第7圖，為本發明一第二較佳實施例所提供之一種電動切削工具機1的軟啟動裝置10’， 主要係由該控制電路組30、該第一控制開關40、該第二控制開關50、該發光電路組60以及該觸發電路組70所組成，其中該第二較佳實施例與該第一較佳實施例之電路大致相同，其差異在於該控制電路組30僅包括該穩壓電路31及該控制電路32，並無該第一較佳實施例的反向開關電路33，故相同的部分則不再贅述，僅就差異之處進行說明。該輸入電源連接該穩壓電路31及該馬達20，該穩壓電路31另一端連接該控制電路32，當電源開關啟動後，該輸入電源提供該控制電路32工作電壓，該控制電路32輸出該低準位訊號L1至該第一控制開關40以連動該第二控制開關50，然該低準位訊號L1不足以讓該第二控制開關50被切換至導通，故該第二控制開關50係與該馬達20成斷開之狀態，該發光電路組60之發光單元63隨著電源開關被啟動而產生由暗逐漸變亮的光線，以讓該觸發電路組70之感測單元74的阻值逐漸降低，並使該馬達20的工作電壓開始平穩地逐漸上升，此時，該馬達20的轉速將隨著工作電壓的上升而逐漸變快，而該控制電路32經一段時間後輸出該高準位訊號H1至該第一控制開關40，使該第一控制開關40得以控制該第二控制開關50切換成與該馬達20直接導通，而使電壓能夠經由該第二控制開關50直接輸入該馬達20，此時該馬達20將會持續進行運轉，在此值得一提的是，該第一較佳實施例與該第二較佳實施例之觸發電路組70的差異在於該第二較佳實施例之觸發電路組70並 不會受該控制電路32所發出的低準位訊號L1或高準位訊號H1而被啟動或停止，反倒是直到受電源開關的控制而進行啟動或關閉之動作。

總括來說，本發明所提供之軟啟動裝置10、10’透過該發光電路組60的發光單元63提供一由暗逐漸變亮的光線給該觸發電路組70的感測單元74，使得該感測單元74的阻值逐漸降低，並讓該馬達20能夠平穩地建立工作電壓，藉以達到降低馬達啟動時所發出的噪音，並有效地保護電子裝置的內部元件。

本發明於前揭露實施例中所揭露的構成元件，僅為舉例說明，並非用來限制本案之範圍，其他等效元件的替代或變化，亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。

10‧‧‧軟啟動裝置

20‧‧‧馬達

30‧‧‧控制電路組

31‧‧‧穩壓電路

32‧‧‧控制電路

321‧‧‧控制晶片

322‧‧‧電容

323‧‧‧二極體

324‧‧‧電解電容

325‧‧‧電阻

33‧‧‧反向電路

40‧‧‧第一控制開關

41‧‧‧二極體

50‧‧‧第二控制開關

60‧‧‧發光電路組

61‧‧‧延遲電路

62‧‧‧達靈頓電路

63‧‧‧發光單元

70‧‧‧觸發電路組

71‧‧‧RC電路

72‧‧‧雙向觸發二極體

73‧‧‧雙向矽控器

74‧‧‧感測單元

L‧‧‧低準位訊號

H‧‧‧高準位訊號

Claims (8)

1. 一種電動切削工具機的軟啟動裝置，其中該工具機設有一馬達、一由該馬達所驅動之切削單元，以及一連接該馬達的軟啟動裝置，其特徵在於該軟啟動裝置主要係由一控制電路組、一第一控制開關、一第二控制開關、一發光電路組以及一觸發電路組所組成，其中該控制電路組包括一穩壓電路、一控制電路及一反向開關電路，一輸入電源連接該穩壓電路及該馬達，該穩壓電路另一端連接該控制電路，該反向開關電路連接該控制電路及該第一控制開關，當該輸入電源提供該控制電路工作電壓時，該控制電路輸出一低準位訊號至該反向開關電路，該反向開關電路依該控制電路之低準位訊號提供一高準位訊號且輸出至該第一控制開關，以開啟該發光電路組，該發光電路組之一發光單元產生一由暗逐漸變亮的光線，以讓該觸發電路組之一感測單元的阻值逐漸降低，使該馬達工作電壓逐漸上升，且該第二控制開關處於斷開狀態，該控制電路經一段時間後輸出一高準位訊號至該反向開關電路，該反向開關電路依該控制電路之高準位訊號提供一低準位訊號且輸出至該第一控制開關，以關閉該發光電路組，使該第二控制開關被導通而直接輸入電壓至該馬達。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電動切削工具機的軟啟動裝置，其中該發光電路組係由一延遲電路、一達靈頓電路以及該發光單元所組成，該延遲電路連接該達靈頓電路，以供該發光單元延遲一段時間發亮。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電動切削工具機的軟啟動裝置，其中該控制電路包含有一控制晶片、一電容、一二極體、一電解電容及一電阻，該輸入電源提供正常工作電壓於該控制晶片與該電容，而該控制晶片分別連接該電容、該二極體及該電阻。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電動切削工具機的軟啟動裝置，其中該觸發電路組係由一RC電路、一雙向觸發二極體、一雙向矽控器以及該感測單元所組成，該RC電路連接該雙向觸發二極體，當該感測單元的阻值逐漸變小時，該RC電路的電壓逐漸升高以使該雙向觸發二極體觸發該雙向矽控器之閘極。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電動切削工具機的軟啟動裝置，其中該第一控制開關為雙向矽控開關。
6. 如申請專利範圍第1項所述之軟啟動裝置，其中該第二控制開關為繼電器。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電動切削工具機的軟啟動裝置，其中該發光電路組的發光單元為發光二極體。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電動切削工具機的軟啟動裝置，其中該觸發電路組的感測單元為光敏電阻。