TWI769769B - 動力工具及其安全控制電路模組及安全控制方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種動力工具及其安全控制電路模組及安全控制方法。動力工具包含電源裝置、控制處理裝置、安全控制電路模組以及動力輸出裝置。控制處理裝置與電源裝置電性連接。安全控制電路模組包含第一開關控制電路、第二開關控制電路、第三開關控制電路、第一電阻及第一二極體。動力輸出裝置包含第一動力連接端及第二動力連接端。於控制電路之開關單元接受控制前,先以控制處理裝置偵測是否開關單元已經故障,以增加安全性。
Description
本發明是有關於一種動力工具及其安全控制電路模組及安全控制方法,特別是可於開啟馬達前先偵測電路是否故障之一種動力工具及其安全控制電路模組。
於一般具有馬達之動力工具中,多不具有可於開啟馬達前先偵測電路是否故障之功能。舉例來說,在某些動力工具中,會利用若干個電晶體,例如以金屬氧化物半導體場效電晶體對通過馬達的電流進行控制。然而,在電晶體損壞的情況下,由於沒有預先檢測的機制,有可能會造成馬達無法關閉,持續運轉,造成危險。
再者,由於無法預期動力工具的工作環境,動力工具有可能會因為靜電或是其他原因,造成內部電路損壞。若是於電路損壞但未檢測出異常的情況下使用動力工具,將會造成控制異常,因而產生危險性。因此,需要一種動力工具及其安全控制電路模組及安全控制方法以改善上述問題。
為解決上述問題,本發明提供的動力工具及其安全控制電路模組及安全控制方法,可以避免任一開關單元燒毀後,造成動力輸出裝置之馬達一直運轉,而控制處理裝置無法控制之現象。本發明於開關單元接受控制前,先以控制處理裝置偵測是否開關單元已經故障,因此可以增加安全性。
基於上述目的,本發明提供一種動力工具,包含電源裝置、控制處理裝置、安全控制電路模組以及動力輸出裝置。控制處理裝置與電源裝置電性連接,並包含第一開關訊號輸出腳位、第二開關訊號輸出腳位、第三開關訊號輸出腳位、及檢查訊號輸入腳位。第一開關訊號、第二開關訊號及第三開關訊號分別由第一開關訊號輸出腳位、第二開關訊號輸出腳位及第三開關訊號輸出腳位自控制處理裝置輸出。安全控制電路模組包含第一開關控制電路、第二開關控制電路、第三開關控制電路、第一電阻及第一二極體。第一開關控制電路與第一開關訊號輸出腳位電性連接。第二開關控制電路與第二開關訊號輸出腳位及第一開關控制電路電性連接。第三開關控制電路與第三開關訊號輸出腳位及第二開關控制電路電性連接。第一電阻與電源裝置電性連接。第一二極體與檢查訊號輸入腳位及第一電阻電性連接。動力輸出裝置包含第一動力連接端及第二動力連接端。第一動力連接端與第一開關控制電路、第一二極體及第二開關控制電路電性連接。第二動力連接端與第三開關控制電路電性連接。
較佳地,第一開關控制電路包含第一驅動電路及第一開關單元。第二開關控制電路包含第二驅動電路及第二開關單元。第三開關控制電路包含第三驅動電路及第三開關單元。第一開關單元、第二開關單元及第三開關單元為金屬氧化物半導體場效電晶體。第一開關控制電路包含第一閘極、第一源極及第一汲極。第二開關控制電路包含第二閘極、第二源極及第二汲極。第三開關控制電路包含第三閘極、第三源極及第三汲極。第一汲極與電源裝置電性連接。第一源極與第二汲極及第一動力連接端電性連接。第二源極與第三源極電性連接,第三汲極與第二動力連接端電性連接。第一驅動電路與第一閘極及第一開關訊號輸出腳位電性連接,並接收第一開關訊號使第一開關單元導通。第二驅動電路與第二閘極及第二開關訊號輸出腳位電性連接,並接收第二開關訊號使第二開關單元導通。第三驅動電路,與第三閘極及第三開關訊號輸出腳位電性連接,並接收第三開關訊號使第三開關單元導通。第一二極體包含第一陽極及第一陰極,且第一陽極與檢查訊號輸入腳位及第一電阻電性連接。第一陰極與第一源極及第二汲極電性連接。
較佳地,安全控制電路模組更包含第二二極體。第二二極體包含第二陽極及第二陰極。第二陰極與第一源極及第一動力連接端電性連接。第二陽極與第三汲極及第二動力連接端電性連接。
較佳地,當控制處理裝置未由第一開關訊號輸出腳位、第二開關訊號輸出腳位及第三開關訊號輸出腳位輸出第一開關訊號、第二開關訊號及第三開關訊號時,第一開關單元、第二開關單元及第三開關單元未導通,且檢查訊號輸入腳位接收檢查訊號。
較佳地,當控制處理裝置未由第一開關訊號輸出腳位、第二開關訊號輸出腳位及第三開關訊號輸出腳位輸出第一開關訊號、第二開關訊號及第三開關訊號時,但第二開關單元或第三開關單元為導通時,檢查訊號輸入腳位接收較檢查訊號電位低之異常訊號。
較佳地,電源裝置對控制處理裝置及動力輸出裝置提供電能。當第一開關單元及第三開關單元導通時,電能之電流由第一開關單元經由動力輸出裝置流向第三開關單元,動力輸出裝置之馬達運轉。當馬達運轉時,若第二開關單元及第三開關單元導通,第一開關單元不導通時,馬達運轉時產生之反電動勢之制動電流由第三開關單元經由動力輸出裝置流向第二開關單元,馬達減速。第二開關單元及第三開關單元之導通時間由控制處理裝置發送之第二開關訊號及第三開關訊號決定。
較佳地,控制處理裝置更包含複數個檢測腳位,各檢測腳位分別與複數個檢測單元電性連接。
較佳地,動力工具可更包含馬達檢測電路。馬達檢測電路一端與第二開關控制電路及第三開關控制電路電性連接,馬達檢測電路之另一端與複數個檢測腳位之一電性連接。
較佳地,複數個檢測單元包含扳機開關及保險開關。
基於上述目的,本發明再提供一種安全控制電路模組,其設置於動力工具之中。安全控制電路模組包含第一開關控制電路、第二開關控制電路、第三開關控制電路、第一電阻以及第一二極體。第一開關控制電路與動力工具之控制處理裝置之第一開關訊號輸出腳位電性連接,並自控制處理裝置接收第一開關訊號。第二開關控制電路與控制處理裝置之第二開關訊號輸出腳位及第一開關控制電路電性連接,並自控制處理裝置接收第二開關訊號。第三開關控制電路與控制處理裝置之第三開關訊號輸出腳位及第二開關控制電路電性連接,並自控制處理裝置接收第三開關訊號。第一電阻與動力工具之電源裝置電性連接。第一二極體與控制處理裝置之檢查訊號輸入腳位及第一電阻電性連接。更進一步,安全控制電路模組與動力工具之動力輸出裝置相連接,動力輸出裝置包含第一動力連接端及第二動力連接端。第一動力連接端與第一開關控制電路、第一二極體及第二開關控制電路電性連接。第二動力連接端與第三開關控制電路。
較佳地,第一開關控制電路包含第一驅動電路及第一開關單元。第二開關控制電路包含第二驅動電路及第二開關單元。第三開關控制電路包含第三驅動電路及第三開關單元。第一開關單元、第二開關單元及第三開關單元為金屬氧化物半導體場效電晶體。第一開關控制電路包含第一閘極、第一源極及第一汲極。第二開關控制電路包含第二閘極、第二源極及第二汲極。第三開關控制電路包含第三閘極、第三源極及第三汲極。第一汲極與電源裝置電性連接。第一源極與第二汲極及第一動力連接端電性連接。第二源極與第三源極電性連接,第三汲極與第二動力連接端電性連接。第一驅動電路與第一閘極及第一開關訊號輸出腳位電性連接,接收第一開關訊號使第一開關單元導通。第二驅動電路與第二閘極及第二開關訊號輸出腳位電性連接,接收第二開關訊號使第二開關單元導通。第三驅動電路與第三閘極及第三開關訊號輸出腳位電性連接,接收第三開關訊號使第三開關單元導通。第一二極體包含第一陽極及第一陰極。第一陽極與檢查訊號輸入腳位及第一電阻電性連接,且第一陰極與第一源極及第二汲極電性連接。
較佳地,安全控制電路模組更包含第二二極體。第二二極體包含第二陽極及第二陰極。第二陰極與第一源極及第一動力連接端電性連接。第二陽極與第三汲極及第二動力連接端電性連接。
較佳地,當控制處理裝置未由第一開關訊號輸出腳位、第二開關訊號輸出腳位及第三開關訊號輸出腳位輸出第一開關訊號、第二開關訊號及該第三開關訊號時,第一開關單元、第二開關單元及第三開關單元未導通,且檢查訊號輸入腳位接收具有高電位之檢查訊號;當控制處理裝置未由第一開關訊號輸出腳位、第二開關訊號輸出腳位及第三開關訊號輸出腳位輸出第一開關訊號、第二開關訊號及第三開關訊號時,但第二開關單元或第三開關單元為導通時,檢查訊號輸入腳位接收較該檢查訊號電位低之異常訊號。
基於上述目的,本發明再提供一種動力工具之安全控制方法,包含:
藉由電源裝置提供電能致動控制處理裝置;
藉由控制處理裝置檢測扳機開關以及保險開關之狀態,若控制處理裝置檢測保險開關以及扳機開關為致動狀態,且相對於扳機開關,若保險開關係先被致動時,安全控制方法更包含:
藉由控制處理裝置使一第一開關控制電路失效,此時,電能無法傳輸至第二開關控制電路、第三開關控制電路以及動力輸出裝置;
藉由控制處理裝置使第二開關控制電路以及第三開關控制電路失效,並藉由一檢測訊號輸入腳位檢測第二開關控制電路以及第三開關控制電路之電位;
若電位為低電位時,控制處理裝置判斷第二開關控制電路與第三開關控制電路至少其中之一故障,並不使電源裝置之電能傳輸至動力輸出裝置。
。
為利貴審查員瞭解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效,茲將本發明配合附圖,並以實施例之表達形式詳細說明如下,而其中所使用之圖式,其主旨僅為示意及輔助說明之用,未必為本發明實施後之真實比例與精準配置,故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍,合先敘明。
以下將參照相關圖式,說明依本發明之動力工具及其安全控制電路模組之實施例,為使便於理解,下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。
如第1圖至第5圖所示,本發明之動力工具10包含電源裝置11、控制處理裝置12、安全控制電路模組13以及動力輸出裝置14。在一實施例中,本發明之動力工具10可為電動釘槍,但並不以此為限,只要可利用本發明所提供之技術之動力工具皆應包含於本發明之範圍內。以下將對本發明之動力工具10進行詳細說明。
電源裝置11包含電池111、電源開關112及電壓調節器113。電池111與電源開關112電性連接。電源開關112與電壓調節器113電性連接。電壓調節器113與控制處理裝置12電性連接,以提供控制處理裝置12穩定的電壓。電源開關112與控制處理裝置12之複數個功能輸出腳位之一電性連接,接受控制處理裝置12的控制。
控制處理裝置12與電源裝置11電性連接,並包含第一開關訊號輸出腳位121、第二開關訊號輸出腳位122、第三開關訊號輸出腳位123及檢查訊號輸入腳位124。
在一實施例中,第一開關訊號、第二開關訊號及第三開關訊號分別由第一開關訊號輸出腳位121、第二開關訊號輸出腳位122及第三開關訊號輸出腳位123自控制處理裝置12輸出。
安全控制電路模組13包含第一開關控制電路131、第二開關控制電路132、第三開關控制電路133、第一電阻134以及第一二極體135。第一開關控制電路131與第一開關訊號輸出腳位121電性連接。第二開關控制電路132與第二開關訊號輸出腳位122及第一開關控制電路131電性連接。第三開關控制電路133與第三開關訊號輸出腳位123及第二開關控制電路132電性連接。第一電阻134與電源裝置11電性連接。第一二極體135與檢查訊號輸入腳位124及第一電阻134電性連接。
動力輸出裝置14包含第一動力連接端141及第二動力連接端142。第一動力連接端141與第一開關控制電路131、第一二極體135及第二開關控制電路132電性連接。第二動力連接端142與第三開關控制電路133電性連接。
進一步說明,在一實施例中,第一開關控制電路131包含第一驅動電路1311及第一開關單元1312;第二開關控制電路132包含第二驅動電路1321及第二開關單元1322;以及第三開關控制電路133包含第三驅動電路1331及第三開關單元1332。
在一實施例中,第一開關單元1312、第二開關單元1322及第三開關單元1332為金屬氧化物半導體場效電晶體,較佳地,可為N型金屬氧化物半導體場效電晶體。
進一步說明,如第2圖至第4圖所示,第一開關控制電路131包含第一閘極、第一源極及第一汲極。第二開關控制電路132包含第二閘極、第二源極及第二汲極。第三開關控制電路133包含第三閘極、第三源極及第三汲極。第一汲極與電源裝置11電性連接。第一源極與第二汲極及第一動力連接端141電性連接。第二源極與第三源極電性連接,第三汲極與第二動力連接端電性連接。第一驅動電路1311與第一閘極及第一開關訊號輸出腳位121電性連接,以接收第一開關訊號使第一開關單元1312導通。第二驅動電路1321與第二閘極及第二開關訊號輸出腳位122電性連接,以接收第二開關訊號使第二開關單元1322導通。第三驅動電路1331與第三閘極及該第三開關訊號輸出腳位123電性連接,以接收第三開關訊號使第三開關單元1332導通。第一二極體135包含第一陽極及一第一陰極。第一陽極與檢查訊號輸入腳位124及第一電阻134電性連接,第一陰極與第一源極及第二汲極電性連接。安全控制電路模組13更包含第二二極體136,第二二極體136可包含第二陽極及第二陰極,第二陰極與第一源極及第一動力連接端141電性連接,第二陽極與該第三汲極及該第二動力連接端142電性連接。
在一實施例中,當控制處理裝置12未由第一開關訊號輸出腳位121、第二開關訊號輸出腳位122及第三開關訊號輸出腳位123輸出第一開關訊號、第二開關訊號及第三開關訊號時,第一開關單元1312、第二開關單元1322及第三開關單元1332未導通,且檢查訊號輸入腳位124接收一檢查訊號;當控制處理裝置12未由第一開關訊號輸出腳位121、第二開關訊號輸出腳位122及第三開關訊號輸出腳位123輸出第一開關訊號、第二開關訊號及第三開關訊號時,但第二開關單元1322或第三開關單元1332為導通時,檢查訊號輸入腳位124接收較檢查訊號電位低之一異常訊號。
在一實施例中,電源裝置11對控制處理裝置12及動力輸出裝置14提供電能。當第一開關單元1312及第三開關單元1332導通,第二開關單元1322不導通時,電能之電流由第一開關單元1312經由動力輸出裝置14流向第三開關單元1332,動力輸出裝置14之馬達運轉。
在一實施例中,馬達為直流馬達。當馬達運轉時,若第二開關單元1322及第三開關單元1332導通,第一開關單元1312不導通時,馬達運轉時產生之反電動勢之制動電流由第三開關單元1332經由動力輸出裝置14流向第二開關單元1322,馬達減速。
進一步說明,第二開關單元1322及第三開關單元1332之導通時間可由控制處理裝置12發送之第二開關訊號及第三開關訊號的決定。舉例來說,第二開關單元1322及第三開關單元1332之導通時間可由第二開關訊號及第三開關訊號之高電位之時長決定。
在一實施例中,除了第一開關訊號輸出腳位121、第二開關訊號輸出腳位122、第三開關訊號輸出腳位123及檢查訊號輸入腳位124之外,控制處理裝置12可更包含複數個檢測腳位及複數個功能輸出腳位,各檢測腳位可分別與複數個檢測單元及複數個功能單元電性連接。
舉例來說,複數個檢測單元可包含無釘不可打開關152、保險開關153、扳機開關154、電池電壓偵測單元155、上死點開關156,而複數個功能單元可包含燈光控制單元161。而在一實施例中,保險開關153、扳機開關154、上死點開關156可包含微動開關,以偵測撞針位置,無釘不可打開關152可偵測釘子的存量,以判斷是否可擊發。燈光控制單元161可控制指示燈等燈號,以顯示動力工具10之狀態。
在一實施例中,控制處理裝置12包含微處理器,微處理器為控制處理裝置12的核心,具有數位/類比轉換、輸入/輸出偵測、通訊傳輸、脈波寬度調變輸出等功能。
在一實施例中,動力工具10接上電源裝置11後,電源裝置11之電池111之電壓經過電壓調節器113之降壓電路供電給微處理器。微處理器獲得電能後,發送訊號至電源開關112,以維持繼續供電。而後,微處理器以輪詢方式偵測無釘不可打開關152、保險開關153、扳機開關154,並偵測第一開關單元1312、第二開關單元1322及第三開關單元1332之狀態,且以類比/數位 (Analogy to Digital )方式偵測電池111之電壓及馬達電流。
在一實施例中,動力工具10更包含馬達檢測電路151,馬達檢測電路151之一端與第二開關控制電路132及第三開關控制電路133電性連接,馬達檢測電路151之另一端與複數個檢測腳位之一電性連接,且馬達檢測電路151包含分壓電阻1511及放大器1512。微處理器可透過馬達檢測電路151偵測馬達電流或是電壓是否有異常。
以動力工具10為電動釘槍為例,動力工具10之安全控制方法可更包含以下流程。微處理器偵測並判斷使用者係依序開啟保險開關153、扳機開關154,而後檢查無釘不可打開關152是否正常,若為正常狀態,則進入打擊狀態。
進入打擊狀態後,微處理器會檢查各開關單元之狀態。正常情況下,第二開關單元1322及第三開關單元1332於未導通時,微處理器會接收到高電位的檢查訊號,表示第二開關單元1322及第三開關單元1332的狀態正常。而後,微處理器可發送第一開關訊號及第三開關訊號,並透過第一驅動電路1311及第三驅動電路1331導通第一開關單元1312及第三開關單元1332,啟動馬達運轉。
馬達開始運轉後,會將撞針往上提,並通過上死點開關156,微處理器偵測到上死點開關156的狀態後,會依據電池111之電壓決定馬達的停止時間。當到達停止時間時,微處理器會停止發送高電位的第一開關訊號將第一開關單元1312關閉,並發送第二開關訊號將第二開關單元1322導通,使馬達煞車,快速停止。而馬達的煞車時間可由微處理器所控制。
但若動力工具10進入打擊狀態後,第二開關單元1322及第三開關單元1332於未導通時,微處理器接收到低電位的異常訊號則表示,第二開關單元1322或第三開關單元1332至少其中之一故障。此時進入異常模式,不運轉馬達。
本發明再提供一種安全控制電路模組13,安全控制電路模組13可設置於動力工具10之中。本發明動力工具10可為電動釘槍,但並不以此為限,只要可裝設本發明之安全控制電路模組13皆應包含於本發明之範圍內。安全控制電路模組13可包含第一開關控制電路131、第二開關控制電路132、第三開關控制電路133、第一電阻134以及第一二極體135。
第一開關控制電路131與動力工具10之控制處理裝置12之第一開關訊號輸出腳位121電性連接,並自控制處理裝置12接收第一開關訊號。第二開關控制電路132與控制處理裝置12之第二開關訊號輸出腳位122及第一開關控制電路131電性連接,並自控制處理裝置12接收第二開關訊號。第三開關控制電路133與控制處理裝置12之第三開關訊號輸出腳位123及第二開關控制電路132電性連接,並自控制處理裝置12接收第三開關訊號。第一電阻134與動力工具10之電源裝置11電性連接。第一二極體135與控制處理裝置12之檢查訊號輸入腳位124及第一電阻134電性連接。
在一實施例中,安全控制電路模組13與動力工具10之動力輸出裝置14相連接。動力輸出裝置14包含第一動力連接端141及第二動力連接端142。第一動力連接端141與第一開關控制電路131、第一二極體135及第二開關控制電路132電性連接。第二動力連接端142與第三開關控制電路133電性連接。
進一步說明,在一實施例中,第一開關控制電路131包含第一驅動電路1311及第一開關單元1312;第二開關控制電路132包含第二驅動電路1321及第二開關單元1322;以及第三開關控制電路133包含第三驅動電路1331及第三開關單元1332。
在一實施例中,第一開關單元1312、第二開關單元1322及第三開關單元1332為金屬氧化物半導體場效電晶體,較佳地,可為N型金屬氧化物半導體場效電晶體。
進一步說明,如第2圖至第4圖所示,第一開關控制電路131包含第一閘極、第一源極及第一汲極。第二開關控制電路132包含第二閘極、第二源極及第二汲極。第三開關控制電路133包含第三閘極、第三源極及第三汲極。第一汲極與電源裝置11電性連接。第一源極與第二汲極及第一動力連接端141電性連接。第二源極與第三源極電性連接,第三汲極與第二動力連接端電性連接。第一驅動電路1311與第一閘極及第一開關訊號輸出腳位121電性連接,以接收第一開關訊號使第一開關單元1312導通。第二驅動電路1321與第二閘極及第二開關訊號輸出腳位122電性連接,以接收第二開關訊號使第二開關單元1322導通。第三驅動電路1331與第三閘極及該第三開關訊號輸出腳位123電性連接,以接收第三開關訊號使第三開關單元1332導通。第一二極體135包含第一陽極及第一陰極。第一陽極與檢查訊號輸入腳位124及第一電阻134電性連接,第一陰極與第一源極及第二汲極電性連接。安全控制電路模組13更包含第二二極體136,第二二極體136可包含第二陽極及第二陰極,第二陰極與第一源極及第一動力連接端141電性連接,第二陽極與該第三汲極及該第二動力連接端142電性連接。
在一實施例中,當控制處理裝置12未由第一開關訊號輸出腳位121、第二開關訊號輸出腳位122及第三開關訊號輸出腳位123輸出第一開關訊號、第二開關訊號及第三開關訊號時,第一開關單元1312、第二開關單元1322及第三開關單元1332未導通,且檢查訊號輸入腳位124接收一檢查訊號;當控制處理裝置12未由第一開關訊號輸出腳位121、第二開關訊號輸出腳位122及第三開關訊號輸出腳位123輸出第一開關訊號、第二開關訊號及第三開關訊號時,但第二開關單元1322或第三開關單元1332為導通時,檢查訊號輸入腳位124接收較檢查訊號電位低之一異常訊號。
另外,在一實施例中,控制處理裝置12包含微處理器,微處理器為控制處理裝置12的核心,具有數位/類比轉換、輸入/輸出偵測、通訊傳輸、脈波寬度調變輸出等功能。微處理器可以輪詢方式偵測與其相連的裝置是否有異常。
進一步說明,以動力工具10為電動釘槍為例,動力工具10可以以下流程運作。先開啟保險開關153,再開啟扳機開關154,而後微處理器檢查無釘不可打開關152是否正常,若為正常狀態,則進入打擊狀態。
進入打擊狀態後,微處理器會檢查各開關單元之狀態。正常情況下,第二開關單元1322及第三開關單元1332於未導通時,微處理器會接收到高電位的檢查訊號,表示第二開關單元1322及第三開關單元1332的狀態正常。而後,微處理器可發送第一開關訊號及第三開關訊號,並透過第一驅動電路1311及第三驅動電路1331導通第一開關單元1312及第三開關單元1332,啟動馬達運轉。
馬達開始運轉後,會將撞針往上提,並通過上死點開關156,微處理器偵測到上死點開關156的狀態後,會依據電池111之電壓決定馬達的停止時間。當到達停止時間時,微處理器會停止發送高電位的第一開關訊號將第一開關單元1312關閉,並發送第二開關訊號將第二開關單元1322導通,使馬達煞車,快速停止。而馬達的煞車時間可由微處理器所控制。
但若動力工具10進入打擊狀態後,第二開關單元1322及第三開關單元1332於未導通時,微處理器接收到低電位的異常訊號則表示,第二開關單元1322或第三開關單元1332至少其中之一故障。此時進入異常模式,不運轉馬達。
在一實施例中,本發明再提供一種動力工具之安全控制方法,包含:
藉由電源裝置11提供電能致動控制處理裝置12;
藉由控制處理裝置12檢測扳機開關154以及保險開關153之狀態,若控制處理裝置12檢測保險開關153以及扳機開關154為致動狀態,且相對於扳機開關154,若保險開關153係先被致動時,安全控制方法更包含:
藉由控制處理裝置12使第一開關控制電路131失效,此時,電能無法傳輸至第二開關控制電路132、第三開關控制電路133以及動力輸出裝置14;
藉由控制處理裝置12使第二開關控制電路132以及第三開關控制電路133失效,並藉由檢測訊號輸入腳位124檢測第二開關控制電路132以及第三開關控制電路133之電位;
若電位為低電位時,控制處理裝置12判斷第二開關控制電路132與第三開關控制電路133至少其中之一故障,並不使電源裝置11之該電能傳輸至該動力輸出裝置14。
因此,在上述的配置之下,本發明提供的動力工具及其安全控制電路模組及安全控制方法,可以避免任一開關單元燒毀後,造成動力輸出裝置之馬達一直運轉,而控制處理裝置無法控制之現象。本發明於開關單元接受控制前,先以控制處理裝置偵測是否開關單元已經故障,因此可以增加安全性。
以上所述僅為舉例性,而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇,而對其進行之等效修改或變更,均應包含於後附之申請專利範圍中。
10:動力工具
11:電源裝置
111:電池
112:電源開關
113:電壓調節器
12:控制處理裝置
121:第一開關訊號輸出腳位
122:第二開關訊號輸出腳位
123:第三開關訊號輸出腳位
124:檢查訊號輸入腳位
13:安全控制電路模組
131:第一開關控制電路
1311:第一驅動電路
1312:第一開關單元
132:第二開關控制電路
1321:第二驅動電路
1322:第二開關單元
133:第三開關控制電路
1331:第三驅動電路
1332:第三開關單元
134:第一電阻
135:第一二極體
136:第二二極體
14:動力輸出裝置
141:第一動力連接端
142:第二動力連接端
151:馬達檢測電路
1511:分壓電阻
1512:放大器
152:無釘不可打開關
153:保險開關
154:扳機開關
155:電池電壓偵測單元
156:上死點開關
161:燈光控制單元
第1圖係為根據本發明之實施例之動力工具及其安全控制電路模組之第一示意圖。
第2圖係為根據本發明之實施例之動力工具及其安全控制電路模組之第二示意圖。
第3圖係為根據本發明之實施例之動力工具及其安全控制電路模組之第一實施示意圖。
第4圖係為根據本發明之實施例之動力工具及其安全控制電路模組之第二實施示意圖。
第5圖係為根據本發明之實施例之動力工具之示意圖。
11:電源裝置
111:電池
112:電源開關
113:電壓調節器
12:控制處理裝置
121:第一開關訊號輸出腳位
122:第二開關訊號輸出腳位
123:第三開關訊號輸出腳位
124:檢查訊號輸入腳位
13:安全控制電路模組
131:第一開關控制電路
1311:第一驅動電路
1312:第一開關單元
132:第二開關控制電路
1321:第二驅動電路
1322:第二開關單元
133:第三開關控制電路
1331:第三驅動電路
1332:第三開關單元
134:第一電阻
135:第一二極體
136:第二二極體
14:動力輸出裝置
141:第一動力連接端
142:第二動力連接端
151:馬達檢測電路
1511:分壓電阻
1512:放大器
152:無釘不可打開關
153:保險開關
154:扳機開關
155:電池電壓偵測單元
156:上死點開關
161:燈光控制單元
Claims (14)
- 一種動力工具,包含: 一電源裝置; 一控制處理裝置,與該電源裝置電性連接,並包含一第一開關訊號輸出腳位、一第二開關訊號輸出腳位、一第三開關訊號輸出腳位、一檢查訊號輸入腳位,一第一開關訊號、一第二開關訊號及一第三開關訊號分別由該第一開關訊號輸出腳位、該第二開關訊號輸出腳位及該第三開關訊號輸出腳位自該控制處理裝置輸出; 一安全控制電路模組,並包含: 一第一開關控制電路,與該第一開關訊號輸出腳位電性連接; 一第二開關控制電路,與該第二開關訊號輸出腳位及該第一開關控制電路電性連接; 一第三開關控制電路,與該第三開關訊號輸出腳位及該第二開關控制電路電性連接; 一第一電阻,與該電源裝置電性連接;及 一第一二極體與該檢查訊號輸入腳位及該第一電阻電性連接;以及 一動力輸出裝置,包含: 一第一動力連接端,與該第一開關控制電路、該第一二極體及該第二開關控制電路電性連接;及 一第二動力連接端,與該第三開關控制電路電性連接。
- 如請求項1所述之動力工具,其中, 該第一開關控制電路包含一第一驅動電路及一第一開關單元; 該第二開關控制電路包含一第二驅動電路及一第二開關單元; 該第三開關控制電路包含一第三驅動電路及一第三開關單元; 該第一開關單元、該第二開關單元及該第三開關單元為金屬氧化物半導體場效電晶體; 該第一開關控制電路包含一第一閘極、一第一源極及一第一汲極;該第二開關控制電路包含一第二閘極、一第二源極及一第二汲極;該第三開關控制電路包含一第三閘極、一第三源極及一第三汲極;該第一汲極與該電源裝置電性連接,該第一源極與該第二汲極及該第一動力連接端電性連接,該第二源極與該第三源極電性連接,該第三汲極與該第二動力連接端電性連接; 該第一驅動電路與該第一閘極及該第一開關訊號輸出腳位電性連接,接收該第一開關訊號使該第一開關單元導通; 該第二驅動電路與該第二閘極及該第二開關訊號輸出腳位電性連接,接收該第二開關訊號使該第二開關單元導通; 該第三驅動電路與該第三閘極及該第三開關訊號輸出腳位電性連接,接收該第三開關訊號使該第三開關單元導通; 該第一二極體包含一第一陽極及一第一陰極,且該第一陽極與該檢查訊號輸入腳位及該第一電阻電性連接,該第一陰極與該第一源極及該第二汲極電性連接。
- 如請求項2所述之動力工具,其中,該安全控制電路模組更包含一第二二極體,該第二二極體包含一第二陽極及一第二陰極,該第二陰極與該第一源極及該第一動力連接端電性連接,該第二陽極與該第三汲極及該第二動力連接端電性連接。
- 如請求項2所述之動力工具,其中,當該控制處理裝置未由該第一開關訊號輸出腳位、該第二開關訊號輸出腳位及該第三開關訊號輸出腳位輸出該第一開關訊號、該第二開關訊號及該第三開關訊號時,該第一開關單元、該第二開關單元及該第三開關單元未導通,且該檢查訊號輸入腳位接收一檢查訊號。
- 如請求項4所述之動力工具,其中,當該控制處理裝置未由該第一開關訊號輸出腳位、 該第二開關訊號輸出腳位及該第三開關訊號輸出腳位輸出該第一開關訊號、該第二開關訊號及該第三開關訊號時,但該第二開關單元或該第三開關單元為導通時,該檢查訊號輸入腳位接收較該檢查訊號電位低之一異常訊號。
- 如請求項2所述之動力工具,其中, 該電源裝置對該控制處理裝置及該動力輸出裝置提供一電能; 當該第一開關單元及該第三開關單元導通時,該電能之一電流由該第一開關單元經由該動力輸出裝置流向該第三開關單元,該動力輸出裝置之一馬達運轉;當該馬達運轉時,若該第二開關單元及該第三開關單元導通,第一開關單元不導通時,該馬達運轉時產生之一反電動勢之一制動電流由該第三開關單元經由該動力輸出裝置流向該第二開關單元,該馬達減速;以及 該第二開關單元及該第三開關單元之導通時間由該控制處理裝置發送之該第二開關訊號及該第三開關訊號決定。
- 如請求項1所述之動力工具,其中該控制處理裝置更包含複數個檢測腳位,各該檢測腳位分別與複數個檢測單元電性連接。
- 如請求項7所述之動力工具,更包含一馬達檢測電路,該馬達檢測電路一端與該第二開關控制電路及該第三開關控制電路電性連接,該馬達檢測電路之另一端與該複數個檢測腳位之一電性連接。
- 如請求項7所述之動力工具,其中該複數個檢測單元包含扳機開關及保險開關。
- 一種安全控制電路模組,設置於一動力工具之中,包含: 一第一開關控制電路,與該動力工具之一控制處理裝置之一第一開關訊號輸出腳位電性連接,並自該控制處理裝置接收一第一開關訊號; 一第二開關控制電路,與該控制處理裝置之一第二開關訊號輸出腳位及該第一開關控制電路電性連接,並自該控制處理裝置接收一第二開關訊號; 一第三開關控制電路,與該控制處理裝置之一第三開關訊號輸出腳位及該第二開關控制電路電性連接,並自該控制處理裝置接收一第三開關訊號; 一第一電阻,與該動力工具之一電源裝置電性連接;以及 一第一二極體,與該控制處理裝置之一檢查訊號輸入腳位及該第一電阻電性連接, 其中,該安全控制電路模組與該動力工具之一動力輸出裝置相連接,該動力輸出裝置包含一第一動力連接端及一第二動力連接端,該第一動力連接端與該第一開關控制電路、該第一二極體及該第二開關控制電路電性連接,該第二動力連接端與該第三開關控制電路電性連接。
- 如請求項10所述之安全控制電路模組,其中, 該第一開關控制電路包含一第一驅動電路及一第一開關單元; 該第二開關控制電路包含一第二驅動電路及一第二開關單元; 該第三開關控制電路包含一第三驅動電路及一第三開關單元; 該第一開關單元、該第二開關單元及該第三開關單元為金屬氧化物半導體場效電晶體; 該第一開關控制電路包含一第一閘極、一第一源極及一第一汲極;該第二開關控制電路包含一第二閘極、一第二源極及一第二汲極;該第三開關控制電路包含一第三閘極、一第三源極及一第三汲極;該第一汲極與該電源裝置電性連接,該第一源極與該第二汲極及該第一動力連接端電性連接,該第二源極與該第三源極電性連接,該第三汲極與該第二動力連接端電性連接; 該第一驅動電路與該第一閘極及該第一開關訊號輸出腳位電性連接,接收該第一開關訊號使該第一開關單元導通; 該第二驅動電路與該第二閘極及該第二開關訊號輸出腳位電性連接,接收該第二開關訊號使該第二開關單元導通; 該第三驅動電路與該第三閘極及該第三開關訊號輸出腳位電性連接,接收該第三開關訊號使該第三開關單元導通; 該第一二極體包含一第一陽極及一第一陰極,且該第一陽極與該檢查訊號輸入腳位及該第一電阻電性連接,該第一陰極與該第一源極及該第二汲極電性連接。
- 如請求項11所述之安全控制電路模組,其中,該安全控制電路模組更包含一第二二極體,該第二二極體包含一第二陽極及一第二陰極,該第二陰極與該第一源極及該第一動力連接端電性連接,該第二陽極與該第三汲極及該第二動力連接端電性連接。
- 如請求項11所述之安全控制電路模組,其中, 當該控制處理裝置未由該第一開關訊號輸出腳位、該第二開關訊號輸出腳位及該第三開關訊號輸出腳位輸出該第一開關訊號、該第二開關訊號及該第三開關訊號時,該第一開關單元、該第二開關單元及該第三開關單元未導通,且該檢查訊號輸入腳位接收具有高電位之一檢查訊號, 當該控制處理裝置未由該第一開關訊號輸出腳位、 該第二開關訊號輸出腳位及該第三開關訊號輸出腳位輸出該第一開關訊號、該第二開關訊號及該第三開關訊號時,但該第二開關單元或該第三開關單元為導通時,該檢查訊號輸入腳位接收較該檢查訊號電位低之一異常訊號。
- 一種動力工具之安全控制方法,包含: 藉由一電源裝置提供一電能致動一控制處理裝置; 藉由該控制處理裝置檢測一扳機開關以及一保險開關之狀態,若該控制處理裝置檢測該保險開關以及該扳機開關為致動狀態,且相對於該扳機開關,若該保險開關係先被致動時,該安全控制方法更包含: 藉由該控制處理裝置使一第一開關控制電路失效,此時,該電能無法傳輸至一第二開關控制電路、一第三開關控制電路以及一動力輸出裝置; 藉由該控制處理裝置使該第二開關控制電路以及該第三開關控制電路失效,並藉由一檢測訊號輸入腳位檢測該第二開關控制電路以及該第三開關控制電路之一電位; 若該電位為一低電位時,該控制處理裝置判斷該第二開關控制電路與該第三開關控制電路至少其中之一故障,並不使該電源裝置之該電能傳輸至該動力輸出裝置。
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