TWI775468B - 具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路 - Google Patents

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Abstract

本發明公開一種具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路。各上橋電晶體的第一端耦接電源電壓。各下橋電晶體的第二端接地。上橋電晶體的第二端連接下橋電晶體的第一端。過電壓偵測電路耦接輸出電路的電源電壓。過電壓偵測電路判斷輸出電路的電源電壓大於電壓門檻值時，過電壓偵測電路輸出過電壓偵測訊號至控制電路。控制電路依據過電壓偵測訊號，以控制驅動電路同時開啟至少一上橋電晶體以及至少一下橋電晶體。

Description

具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路
本發明涉及馬達，特別是涉及一種具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路。
電子產品的電路元件在運作過程中會發熱，特別是在伺服器的密閉機殼或其他密閉空間中，各電路元件運作時所產生的熱氣會在密閉機殼內循環，加熱其他電路元件，導致電路元件過熱損毀。因此，在電子產品內，必須設有風扇，用以冷卻電子產品的電路元件。
風扇的控制電路可控制驅動電路驅動馬達橋式電路的多個電晶體運作，以驅動馬達運轉，進而帶動風扇的扇葉轉動。然而，在馬達換相時，可能會有殘存的電流通過橋式電路的電晶體及其寄生二極體回灌至電源電壓源。為了避免殘存的電流回灌電源電壓源，可設置瞬態電壓抑制二極體或齊納二極體，連接在電源電壓源以及橋式電路之間。
然而，由於二極體的存在，此回灌電流僅能對輸入電容充電，造成橋式電路的電源電壓(即輸入電容的電壓)突波，此一突波會造成噪音來源，更嚴重的甚至燒毀電路元件如橋式電路的電晶體。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路，適用於馬達，並包含轉子位置偵測電路、輸出電路、驅動電路、控制電路以及過電壓偵測電路。轉子位置偵測電路設於馬達。轉子位置偵測電路配置以偵測並輸出馬達的轉子位置。輸出電路包含多個上橋電晶體以及多個下橋電晶體。多個上橋電晶體以及多個下橋電晶體分類至多個組中。每一組分類有其中一個上橋電晶體以及其中一個下橋電晶體。在每一組中，上橋電晶體的第一端耦接電源電壓，下橋電晶體的第二端接地，上橋電晶體的第二端連接下橋電晶體的第一端，上橋電晶體的第二端以及下橋電晶體的第一端之間的節點連接至馬達的同一端，上橋電晶體的控制端以及下橋電晶體的控制端連接驅動電路。驅動電路連接輸出電路。驅動電路配置以驅動輸出電路。控制電路連接驅動電路以及轉子位置偵測電路。控制電路配置以基於轉子位置偵測電路偵測到的馬達的轉子位置以控制驅動電路。過電壓偵測電路連接控制電路，並耦接輸出電路的電源電壓。過電壓偵測電路判斷輸出電路的電源電壓大於電壓門檻值時，過電壓偵測電路輸出過電壓偵測訊號至控制電路。控制電路依據過電壓偵測訊號，以控制驅動電路同時開啟其中一組的上橋電晶體以及下橋電晶體，或開啟多組的多個上橋電晶體以及多個下橋電晶體。
在一實施例中，過電壓偵測電路連接驅動電路。過電壓偵測電路配置以輸出過電壓偵測訊號至驅動電路。驅動電路依據過電壓偵測訊號驅動輸出電路。
在一實施例中，過電壓偵測電路包含運算放大器。運算放大器的第一輸入端耦接輸出電路的電源電壓。運算放大器的第二輸入端耦接參考電壓。運算放大器依據電源電壓與參考電壓以輸出過電壓偵測訊號。
在一實施例中，過電壓偵測電路更包含一分壓電路。分壓電路連接在電源電壓與運算放大器的第一輸入端之間。分壓電路分壓電源電壓以輸出分壓電壓。運算放大器依據分壓電壓與參考電壓以輸出過電壓偵測訊號。
在一實施例中，多個上橋電晶體包含第一上橋電晶體以及第二上橋電晶體。下橋電晶體包含第一下橋電晶體以及第二下橋電晶體。第一上橋電晶體與第一下橋電晶體為一組。第二上橋電晶體與第二下橋電晶體為一組。
在一實施例中，控制電路依據過電壓偵測訊號，以控制驅動電路全開或微開第一上橋電晶體，同時全開或微開第一下橋電晶體。
在一實施例中，控制電路依據過電壓偵測訊號，以控制驅動電路全開或微開第二上橋電晶體，同時全開或微開第二下橋電晶體。
在一實施例中，控制電路依據過電壓偵測訊號，以控制驅動電路全開或微開第一上橋電晶體以及第一下橋電晶體，同時全開或微開第二上橋電晶體以及第二下橋電晶體。
在一實施例中，輸出電路更包含第三上橋電晶體以及第三下橋電晶體。第三上橋電晶體與第三下橋電晶體為一組。
在一實施例中，控制電路依據過電壓偵測訊號，以控制驅動電路同時全開第三上橋電晶體以及第三下橋電晶體。
在一實施例中，控制電路依據過電壓偵測訊號，以控制驅動電路同時全開第三上橋電晶體以及調節第三下橋電晶體微開。
在一實施例中，控制電路依據過電壓偵測訊號，以控制驅動電路同時調節第三上橋電晶體微開，同時全開第三下橋電晶體。
在一實施例中，馬達為單相馬達或三相馬達。
如上所述，本發明提供一種具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路，其在偵測到電源電壓超過門檻值時，可開啟一組或多組的上橋電晶體以及下橋電晶體，以使電流順利流至地端而非回灌至電源電壓，以防止電源電壓過壓而導致上橋電晶體和下橋電晶體損壞。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包含相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
請參閱圖1，其為本發明實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的方塊圖。
如圖1所示，本發明實施例的馬達保護電路可包含輸出電路10、驅動電路20、控制電路30、過電壓偵測電路40以及轉子位置偵測電路50。
為方便說明，多個上橋電晶體以及多個下橋電晶體中的每一者分類至多組中的其中一組。每一組分類有其中一個上橋電晶體以及其中一個下橋電晶體，即第一上橋電晶體H1與第一下橋電晶體L1為一組，第二下橋電晶體L2與第二下橋電晶體L2為一組，第三上橋電晶體H3與第三下橋電晶體L3為一組。在同一組中，上橋電晶體的第二端連接下橋電晶體的第一端，上橋電晶體的第二端以及下橋電晶體的第一端連接至馬達的同一節點。各上橋電晶體的控制端以及各下橋電晶體的控制端連接驅動電路20。
轉子位置偵測電路50可設於馬達90上，並連接控制電路30。轉子位置偵測電路50可偵測馬達90的轉子位置，輸出至接控制電路30。
驅動電路20可連接控制電路30以及輸出電路10。輸出電路10可連接馬達90。控制電路30可基於轉子位置偵測電路50所偵測到的轉子的目前位置，以控制驅動電路20驅動輸出電路10。
輸出電路10可包含多個上橋電晶體以及多個下橋電晶體。各上橋電晶體的第一端耦接電源電壓VCC。各下橋電晶體的第二端接地。
過電壓偵測電路40可連接控制電路30，並耦接輸出電路10的電源電壓VCC。
值得注意的是，過電壓偵測電路40配置以判斷輸出電路10的電源電壓VCC是否大於電壓門檻值。當過電壓偵測電路40判斷電源電壓VCC大於電壓門檻值時，輸出過電壓偵測訊號VD至控制電路30。控制電路30可依據過電壓偵測訊號VD所指示的電源電壓VCC大於電壓門檻值，判定目前輸出電路10的電源電壓VCC過壓，據以控制驅動電路20同時開啟其中一組的上橋電晶體以及下橋電晶體，或開啟多組的多個上橋電晶體以及多個下橋電晶體。
若有需要，過電壓偵測電路40可連接驅動電路20。當過電壓偵測電路40判斷電源電壓VCC大於電壓門檻值時，輸出過電壓偵測訊號VA至驅動電路20。驅動電路20可依據接收到的過電壓偵測訊號VA以同時開啟其中一組的上橋電晶體以及下橋電晶體，或開啟多組的多個上橋電晶體以及多個下橋電晶體。
也就是說，只要在輸出電路10的電源電壓VCC過壓時，開啟至少一組的上橋電晶體以及下橋電晶體，使電流流至地端GND，不回充電源電壓VCC即可。在下文第二至第十四實施例中，舉例開啟哪一組或哪些組的上橋電晶體以及下橋電晶體，但僅是舉例說明，應理解本發明不受限於此。
請參閱圖2，其為本發明第一實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的過電壓偵測電路的電路布局圖。
馬達保護電路的過電壓偵測電路(例如圖1所示的過電壓偵測電路40)可僅包含如圖2所示的運算放大器41。
運算放大器41的第一輸入端例如非反相輸入端可直接耦接輸出電路10的電源電壓VCC。運算放大器41的第二輸入端例如反相輸入端可耦接參考電壓Vref。運算放大器41可將電源電壓VCC與參考電壓Vref的差值乘以一增益值，以輸出過電壓偵測訊號VD至控制電路30或輸出過電壓偵測訊號VA至驅動電路20。
或者，如圖2所示，馬達保護電路的過電壓偵測電路(例如圖1所示的過電壓偵測電路40)可更包含分壓電路42。分壓電路42可配置以分壓電源電壓VCC以輸出分壓電壓Vfb(即下述第二電阻R2的電壓)。
詳言之，分壓電路42可包含第一電阻R1以及第二電阻R2。第一電阻R1的第一端可耦接輸出電路10的電源電壓VCC。第一電阻R1的第二端連接第二電阻R2的第一端。第二電阻R2的第二端接地。第一電阻R1的第二端以及第二電阻R2的第一端之間的一分壓節點連接至運算放大器41的第一輸入端例如非反相輸入端。運算放大器41的第二輸入端例如反相輸入端耦接參考電壓Vref。
運算放大器41可將分壓電壓Vfb(即第二電阻R2的電壓)與參考電壓Vref的差值乘以一增益值，以輸出過電壓偵測訊號VD至控制電路30或輸出過電壓偵測訊號VA至驅動電路20。
請一併參閱圖1和圖3，其中圖1為本發明各實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的方塊圖；圖3為本發明第二實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的輸出電路的電路布局圖。
在本實施例中，馬達保護電路適用的馬達MT1為單相馬達。如圖1所示的輸出電路10可包含第一上橋電晶體H1、第一下橋電晶體L1、第二上橋電晶體H2以及第二下橋電晶體L2。
舉例而言，第一上橋電晶體H1以及第二上橋電晶體H2可為p通道的金屬氧化物半導體場效電晶體(PMOS)，而第一下橋電晶體L1以及第二下橋電晶體L2可為n通道的金屬氧化物半導體場效電晶體(NMOS)，但在此僅舉例說明，本發明不以此為限。應理解，可依據實際需求，在輸出電路10中設置不同型態的電晶體。
第一上橋電晶體H1的第一端耦接電源電壓VCC。第一上橋電晶體H1的第二端連接第一下橋電晶體L2的第一端。第一上橋電晶體H1的第二端以及第一下橋電晶體L2的第一端之間的節點連接馬達MT1的第一端OUT1。第一下橋電晶體L1的第二端接地。第一上橋電晶體H1的控制端以及第一下橋電晶體L2的控制端連接驅動電路20。
第二上橋電晶體H2的第一端耦接電源電壓VCC。第二上橋電晶體H2的第二端連接第二下橋電晶體L2的第一端。第二上橋電晶體H2的第二端以及第二下橋電晶體L2的第一端之間的節點連接馬達MT1的第二端OUT2。第二下橋電晶體L2的第二端接地。第二上橋電晶體H2的控制端以第二下橋電晶體L2的控制端連接驅動電路20。
在電源電壓VCC大於電壓門檻值之前，控制電路30可能控制驅動電路20全開第一上橋電晶體H1以及第二下橋電晶體L2，同時關閉第一下橋電晶體L1以及第二上橋電晶體H2。
值得注意的是，當過電壓偵測電路40判定電源電壓VCC大於電壓門檻值時，控制電路30可控制驅動電路20如圖3所示全開第一下橋電晶體L1，可維持全開第一上橋電晶體H1以及第二下橋電晶體L2，並可維持關閉第二上橋電晶體H2。
其結果為，電流依序流經第一上橋電晶體H1以及第一下橋電晶體L1，最後流至地端GND，以防止大電流回充電源電壓VCC而造成電源電壓VCC過壓，導致輸出電路10損毀。在輸出電路10中的電流降低後，控制電路30可控制驅動電路20切換輸出電路10。
請一併參閱圖1和圖4，其中圖1為本發明各實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的方塊圖；圖4為本發明第三實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的輸出電路的電路布局圖。與前述相同之處，不在此贅述。
在電源電壓VCC大於電壓門檻值之前，控制電路30可能控制驅動電路20全開第一下橋電晶體L1以及第二上橋電晶體H2，同時關閉第一上橋電晶體H1以及第二下橋電晶體L2。
值得注意的是，當過電壓偵測電路40判定電源電壓VCC大於電壓門檻值時，控制電路30可控制驅動電路20如圖4所示全開第二下橋電晶體L2，同時維持全開第二上橋電晶體H2以及第一下橋電晶體L1，維持關閉第一上橋電晶體H1。如此，電流可依序流經第二上橋電晶體H2以及第二下橋電晶體L2，最後流至地端GND。
請一併參閱圖1和圖5，其中圖1為本發明各實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的方塊圖；圖5為本發明第四實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的輸出電路的電路布局圖。與前述相同之處，不在此贅述。
在電源電壓VCC大於電壓門檻值之前，控制電路30可能控制驅動電路20全開第一上橋電晶體H1以及第二下橋電晶體L2，同時關閉第一下橋電晶體L1以及第二上橋電晶體H2。值得注意的是，當過電壓偵測電路40判定電源電壓VCC大於電壓門檻值時，控制電路30可控制驅動電路20如圖5所示全開第一下橋電晶體L1以及第二上橋電晶體H2，同時維持全開第一上橋電晶體H1以及第二下橋電晶體L2。
實務上，在電源電壓VCC大於電壓門檻值之前，控制電路30可能控制驅動電路20全開第一下橋電晶體L1以及第二上橋電晶體H2，同時關閉第一上橋電晶體H1以及第二下橋電晶體L2。接著，當過電壓偵測電路40判定電源電壓VCC大於電壓門檻值時，控制電路30可控制驅動電路20全開第一上橋電晶體H1以及第二下橋電晶體L2，同時維持關閉第一下橋電晶體L1以及第二上橋電晶體H2。
其結果為，一電流依序流經第一上橋電晶體H1以及第一下橋電晶體L1，最後流至地端GND。另一電流依序流經第二上橋電晶體H2以及第二下橋電晶體L2最後流至地端GND。
如此，可防止電流回充電源電壓VCC，造成電源電壓VCC過壓，導致輸出電路10損毀。在輸出電路10中的電流降低後，控制電路30可控制驅動電路20切換輸出電路10。
請一併參閱圖1和圖6，其中圖1為本發明各實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的方塊圖；圖6為本發明第五實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的輸出電路的電路布局圖。與前述相同之處，不在此贅述。
在電源電壓VCC大於電壓門檻值之前，控制電路30可能控制驅動電路20全開第一上橋電晶體H1以及第二下橋電晶體L2，關閉第一下橋電晶體L1以及第二上橋電晶體H2。
值得注意的是，當過電壓偵測電路40判定電源電壓VCC大於電壓門檻值時，控制電路30可控制驅動電路20如圖6所示調節第二上橋電晶體H2微開，同時維持全開第一上橋電晶體H1以及第二下橋電晶體L2，維持關閉第一下橋電晶體L1。
如此，電流可緩慢地流經第二上橋電晶體H2，接著流經第二下橋電晶體L2，最後流至地端GND。
請一併參閱圖1和圖7，其中圖1為本發明各實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的方塊圖；圖7為本發明第六實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的輸出電路的電路布局圖。與前述相同之處，不在此贅述。
在電源電壓VCC大於電壓門檻值之前，控制電路30可能控制驅動電路20全開第一上橋電晶體H1以及第二下橋電晶體L2，關閉第一下橋電晶體L1以及第二上橋電晶體H2。
值得注意的是，當過電壓偵測電路40判定電源電壓VCC大於電壓門檻值時，控制電路30可控制驅動電路20如圖7所示調節第一下橋電晶體L1微開，同時維持全開第一上橋電晶體H1以及第二下橋電晶體L2，維持關閉第二上橋電晶體H2。
如此，電流可流至第二上橋電晶體H2，接著緩慢地流經第二下橋電晶體L2，最後流至地端GND。
請一併參閱圖1和圖8，其中圖1為本發明各實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的方塊圖；圖8為本發明第七實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的輸出電路的電路布局圖。與前述相同之處，不在此贅述。
在電源電壓VCC大於電壓門檻值之前，控制電路30可能控制驅動電路20全開第一上橋電晶體H1以及第二下橋電晶體L2，關閉第一下橋電晶體L1以及第二上橋電晶體H2。
值得注意的是，當過電壓偵測電路40判定電源電壓VCC大於電壓門檻值時，控制電路30可控制驅動電路20如圖8所示調節第一下橋電晶體L1以及第二上橋電晶體H2微開，同時維持全開第一上橋電晶體H1以及第二下橋電晶體L2。
如此，一電流可流至第一上橋電晶體H1，接著緩慢地流經第一下橋電晶體L1，最後流至地端GND。另一電流可緩慢地流經第二上橋電晶體H2，接著流經第二下橋電晶體L2，最後流至地端GND。
請一併參閱圖1和圖9，其中圖1為本發明各實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的方塊圖；圖9為本發明第八實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的輸出電路的電路布局圖。與前述相同之處，不在此贅述。
在電源電壓VCC大於電壓門檻值之前，控制電路30可能控制驅動電路20全開第一下橋電晶體L1以及第二上橋電晶體H2，關閉第一上橋電晶體H1以及第二下橋電晶體L2。
值得注意的是，當過電壓偵測電路40判定電源電壓VCC大於電壓門檻值時，控制電路30可控制驅動電路20如圖9所示同時調節第一上橋電晶體H1以及第二下橋電晶體L2微開，同時維持全開第一下橋電晶體L1以及第二上橋電晶體H2。
如此，一電流可緩慢地流至第一上橋電晶體H1，接著流經第一下橋電晶體L1，最後流至地端GND。另一電流可流經第二上橋電晶體H2，接著緩慢地流經第二下橋電晶體L2，最後流至地端GND。
請一併參閱圖1和圖10，其中圖1為本發明各實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的方塊圖；圖10為本發明第九實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的輸出電路的電路布局圖。與前述相同之處，不在此贅述。
當過電壓偵測電路40判定電源電壓VCC大於電壓門檻值時，控制電路30可控制驅動電路20如圖10所示同時調節第一上橋電晶體H1以及第二上橋電晶體H2微開，同時全開第一下橋電晶體L1以及第二下橋電晶體L2。
如此，一電流可緩慢地流至第一上橋電晶體H1，接著流經第一下橋電晶體L1，最後流至地端GND。另一電流可緩慢地流經第二上橋電晶體H2，接著流經第二下橋電晶體L2，最後流至地端GND。
請一併參閱圖1和圖11，其中圖1為本發明各實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的方塊圖；圖11為本發明第十實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的輸出電路的電路布局圖。與前述相同之處，不在此贅述。
當過電壓偵測電路40判定電源電壓VCC大於電壓門檻值時，控制電路30可控制驅動電路20如圖11所示同時調節第一下橋電晶體L1以及第二下橋電晶體L2微開，同時全開第一上橋電晶體H1以及第二上橋電晶體H2。
如此，一電流可流至第一上橋電晶體H1，接著緩慢地流經第一下橋電晶體L1，最後流至地端GND。另一電流可流經第二上橋電晶體H2，接著緩慢地流經第二下橋電晶體L2，最後流至地端GND。
以上第二至第十實施例，舉例馬達保護電路應用於單相馬達，但實務上亦可為應用於三相馬達。若馬達保護電路應用於三相馬達時，馬達保護電路的第一上橋電晶體H1、第一下橋電晶體L1、第二上橋電晶體H2以及第二下橋電晶體L2可執行如上述第二至第十實施例中的任一者所述的作業。在下文中，針對第三上橋電晶體H3以及第三下橋電晶體L3進行描述。
請一併參閱圖1和圖12，其中圖1為本發明各實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的方塊圖；圖12為本發明第十一實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的輸出電路的電路布局圖。
在本實施例中，馬達保護電路適用的馬達MT2為三相馬達。如圖1所示的輸出電路10可包含如圖12所示的第一上橋電晶體H1、第一下橋電晶體L1、第二上橋電晶體H2以及第二下橋電晶體L2、第三上橋電晶體H3以及第三下橋電晶體L3。
舉例而言，第一上橋電晶體H1、第二上橋電晶體H2以及第三上橋電晶體H3可為p通道的金屬氧化物半導體場效電晶體(PMOS)，而第一下橋電晶體L1、第二下橋電晶體L2以及第三下橋電晶體L3可為n通道的金屬氧化物半導體場效電晶體(NMOS)，但在此僅舉例說明，本發明不以此為限。應理解，可依據實際需求，在輸出電路10中設置不同型態的電晶體。
第一上橋電晶體H1的第一端耦接電源電壓VCC。第一上橋電晶體H1的第二端連接第一下橋電晶體L2的第一端。第一下橋電晶體L1的第二端接地。第一上橋電晶體H1的第二端以及第一下橋電晶體L2的第一端連接馬達MT2的第一端(即馬達MT2的U相的一端)。第一上橋電晶體H1的控制端以及第一下橋電晶體L2的控制端連接驅動電路20。
第二上橋電晶體H2的第一端耦接電源電壓VCC。第二上橋電晶體H2的第二端連接第二下橋電晶體L2的第一端。第二下橋電晶體L2的第二端接地。第二上橋電晶體H2的第二端以及第二下橋電晶體L2的第一端之間的節點連接馬達MT2的第二端(即馬達MT2的V相的一端)。第二上橋電晶體H2的控制端以第二下橋電晶體L2的控制端連接驅動電路20。
第三上橋電晶體H3的第一端耦接電源電壓VCC。第三上橋電晶體H3的第二端連接第三下橋電晶體L3的第一端。第三下橋電晶體L3的第二端接地。第三上橋電晶體H3的第二端以及第三下橋電晶體L3的第一端之間的節點連接馬達MT2的第三端(即馬達MT2的W相的一端)。第三上橋電晶體H3的控制端以及第三下橋電晶體L3的控制端連接驅動電路20。
值得注意的是，當過電壓偵測電路40判定電源電壓VCC大於電壓門檻值時，控制電路30可控制驅動電路20如圖12所示全開第一上橋電晶體H1，關閉第一下橋電晶體L1，調節第二上橋電晶體H2至微開，全開第二下橋電晶體L2，關閉第三上橋電晶體H3以及第三下橋電晶體L3。
請一併參閱圖1和圖13，其中圖1為本發明各實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的方塊圖；圖13為本發明第十二實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的輸出電路的電路布局圖。與前述相同之處，不在此贅述。
值得注意的是，當過電壓偵測電路40判定電源電壓VCC大於電壓門檻值時，控制電路30可控制驅動電路20如圖13所示將第一上橋電晶體H1、第二上橋電晶體H2以及第三上橋電晶體H3調節至微開，全開第一下橋電晶體L1、第二下橋電晶體L2以及第三下橋電晶體L3。
如此，第一電流可緩慢地流經第一上橋電晶體H1，接著流經第一下橋電晶體L1，最後流至地端GND。第二電流可緩慢地流經第二上橋電晶體H2，接著流經第二下橋電晶體L2，最後流至地端GND。第三電流可緩慢地流經第三上橋電晶體H3，接著流經第三下橋電晶體L3，最後流至地端GND。
請一併參閱圖1和圖14，其中圖1為本發明各實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的方塊圖；圖14為本發明第十三實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的輸出電路的電路布局圖。與前述相同之處，不在此贅述。
值得注意的是，當過電壓偵測電路40判定電源電壓VCC大於電壓門檻值時，控制電路30可控制驅動電路20如圖14所示全開第一上橋電晶體H1，將第一下橋電晶體L1調節至微開，關閉第二上橋電晶體H2，全開第二下橋電晶體L2，關閉第三上橋電晶體H3，同時維持關閉第三下橋電晶體L3。
如此，電流可流經第一上橋電晶體H1，接著緩慢地流經第一下橋電晶體L1，最後流至地端GND。
請一併參閱圖1和圖15，其中圖1為本發明各實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的方塊圖；圖15為本發明第十四實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的輸出電路的電路布局圖。與前述相同之處，不在此贅述。
值得注意的是，當過電壓偵測電路40判定電源電壓VCC大於電壓門檻值時，控制電路30可控制驅動電路20如圖15所示將第一下橋電晶體L1、第二下橋電晶體L2以及第三下橋電晶體L3調節至微開，全開第一上橋電晶體H1、第二上橋電晶體H2以及第三上橋電晶體H3。
如此，第一電流可流經第一上橋電晶體H1，接著緩慢地流經第一下橋電晶體L1，最後流至地端GND。第二電流可流經第二上橋電晶體H2，接著緩慢地流經第二下橋電晶體L2，最後流至地端GND。第三電流可流經第三上橋電晶體H3，接著緩慢地流經第三下橋電晶體L3，最後流至地端GND。
綜上所述，本發明提供一種具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路，其在偵測到電源電壓超過門檻值時，可開啟一組或多組的上橋電晶體以及下橋電晶體，以使電流可順利流至地端而非回灌至電源電壓，以防止電源電壓過壓而導致上橋電晶體和下橋電晶體損壞。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
10:輸出電路 20:驅動電路 30:控制電路 40:過電壓偵測電路 50:轉子位置偵測電路 VCC:電源電壓 VA、VD:過電壓偵測訊號 MT1、MT2:馬達 41:運算放大器 42:分壓電路 R1:第一電阻 R2:第二電阻 GND:地端 Vfb:分壓電壓 Vref:參考電壓 H1:第一上橋電晶體 L1:第一下橋電晶體 H2:第二上橋電晶體 L2:第二下橋電晶體 OUT1、OUT2:節點 H3:第三上橋電晶體 L3:第三下橋電晶體 V、W、U:相
圖1為本發明各實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的方塊圖。
圖2為本發明第一實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的過電壓偵測電路的電路布局圖。
圖3為本發明第二實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的輸出電路的電路布局圖。
圖4為本發明第三實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的輸出電路的電路布局圖。
圖5為本發明第四實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的輸出電路的電路布局圖。
圖6為本發明第五實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的輸出電路的電路布局圖。
圖7為本發明第六實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的輸出電路的電路布局圖。
圖8為本發明第七實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的輸出電路的電路布局圖。
圖9為本發明第八實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的輸出電路的電路布局圖。
圖10為本發明第九實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的輸出電路的電路布局圖。
圖11為本發明第十實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的輸出電路的電路布局圖。
圖12為本發明第十一實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的輸出電路的電路布局圖。
圖13為本發明第十二實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的輸出電路的電路布局圖。
圖14為本發明第十三實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的輸出電路的電路布局圖。
圖15為本發明第十四實施例的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路的輸出電路的電路布局圖。
10:輸出電路
20:驅動電路
30:控制電路
40:過電壓偵測電路
50:轉子位置偵測電路
VCC:電源電壓
VA、VD:過電壓偵測訊號
MT1:馬達

Claims (13)

  1. 一種具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路，適用於一馬達，並包含： 一轉子位置偵測電路，設於該馬達，配置以偵測並輸出該馬達的轉子位置； 一輸出電路，包含多個上橋電晶體以及多個下橋電晶體，分類至多個組中，每一組分類有其中一個該上橋電晶體以及其中一個該下橋電晶體，其中，在每一組中，該上橋電晶體的第一端耦接一電源電壓，該下橋電晶體的第二端接地，該上橋電晶體的第二端連接該下橋電晶體的第一端，該上橋電晶體的第二端以及該下橋電晶體的第一端之間的節點連接至該馬達的同一端，該上橋電晶體的控制端以及該下橋電晶體的控制端連接該驅動電路； 一驅動電路，連接該輸出電路，配置以驅動該輸出電路； 一控制電路，連接該驅動電路以及該轉子位置偵測電路，配置以基於該轉子位置偵測電路偵測到的該馬達的轉子位置以控制該驅動電路；以及 一過電壓偵測電路，連接該控制電路，並耦接該輸出電路的該電源電壓，配置以判斷該輸出電路的該電源電壓大於一電壓門檻值時，輸出一過電壓偵測訊號至該控制電路； 其中該控制電路依據該過電壓偵測訊號，以控制該驅動電路同時開啟其中一組的該上橋電晶體以及該下橋電晶體，或開啟多組的該多個上橋電晶體以及該多個下橋電晶體。
  2. 如請求項1所述的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路，其中該過電壓偵測電路連接該驅動電路，配置以輸出該過電壓偵測訊號至該驅動電路，該驅動電路依據該過電壓偵測訊號驅動該輸出電路。
  3. 如請求項1所述的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路，其中該過電壓偵測電路包含一運算放大器，該運算放大器的第一輸入端耦接該輸出電路的該電源電壓，該運算放大器的第二輸入端耦接一參考電壓，該運算放大器依據該電源電壓與該參考電壓以輸出該過電壓偵測訊號。
  4. 如請求項3所述的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路，其中該過電壓偵測電路更包含一分壓電路，該分壓電路連接在該電源電壓與該運算放大器的第一輸入端之間，該分壓電路分壓該電源電壓以輸出一分壓電壓，該運算放大器依據該分壓電壓與該參考電壓以輸出該過電壓偵測訊號。
  5. 如請求項1所述的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路，其中該多個上橋電晶體包含一第一上橋電晶體以及一第二上橋電晶體，該下橋電晶體包含一第一下橋電晶體以及一第二下橋電晶體，該第一上橋電晶體與該第一下橋電晶體為一組，該第二上橋電晶體與該第二下橋電晶體為一組。
  6. 如請求項5所述的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路，其中該控制電路依據該過電壓偵測訊號，以控制該驅動電路全開或微開該第一上橋電晶體，同時全開或微開該第一下橋電晶體。
  7. 如請求項5所述的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路，其中該控制電路依據該過電壓偵測訊號，以控制該驅動電路全開或微開該第二上橋電晶體，同時全開或微開該第二下橋電晶體。
  8. 如請求項5所述的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路，其中該控制電路依據該過電壓偵測訊號，以控制該驅動電路全開或微開該第一上橋電晶體以及該第一下橋電晶體，同時全開或微開該第二上橋電晶體以及該第二下橋電晶體。
  9. 如請求項5至8任一項所述的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路，其中該輸出電路更包含一第三上橋電晶體以及一第三下橋電晶體，該第三上橋電晶體與該第三下橋電晶體為一組。
  10. 如請求項9所述的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路，其中該控制電路依據該過電壓偵測訊號，以控制該驅動電路同時全開該第三上橋電晶體以及該第三下橋電晶體。
  11. 如請求項9所述的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路，其中該控制電路依據該過電壓偵測訊號，以控制該驅動電路同時全開該第三上橋電晶體以及調節該第三下橋電晶體微開。
  12. 如請求項9所述的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路，其中該控制電路依據該過電壓偵測訊號，以控制該驅動電路同時調節該第三上橋電晶體微開，同時全開該第三下橋電晶體。
  13. 如請求項1所述的具有同時開啟上下橋機制的馬達保護電路，其中該馬達為單相馬達或三相馬達。
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