專利名稱：馬達的控制系統(tǒng)及其開關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)及其開關(guān)裝置，特別涉及一種馬達的控制系統(tǒng)及其開關(guān)裝置。
背景技術(shù)：
請參閱圖1，現(xiàn)有控制系統(tǒng)2是電性連接于一馬達1，其是可接收并依據(jù)一外部電源VIN以控制該馬達1的運轉(zhuǎn)。該控制系統(tǒng)2主要是由一驅(qū)動器10、一開關(guān)組件S、一濾波電容器CS、一第一二極管D1及一第二二極管D2所組成；其中，該開關(guān)組件S是電性連接于該外部電源VIN，該第一二極管D1電性連接在該開關(guān)組件S與該馬達1之間，該第二二極管D2電性連接于該開關(guān)組件S，該驅(qū)動器10電性連接在該第二二極管D2與該馬達1之間，該濾波電容器CS的一端是電性連接在該第一二極管D1與該馬達1之間，而另一端則連接至一地端。當開關(guān)組件S導通時，該外部電源VIN是可經(jīng)由該第一二極管D1及該第二二極管D2而分別傳送至該濾波電容器CS及該驅(qū)動器10，而該濾波電容器CS在充飽電荷時，是可提供一啟動電流以供應至該馬達1，而該驅(qū)動器10乃藉由外部電源VIN的啟動，而產(chǎn)生一驅(qū)動信號至該馬達，以啟動該馬達1運轉(zhuǎn)，其中該驅(qū)動信號可為一脈沖寬度調(diào)制信號(Pulse Width Modulation；PWM)。
上述控制系統(tǒng)2在控制該馬達1啟動運轉(zhuǎn)時，時常有以下現(xiàn)象的產(chǎn)生該開關(guān)組件S若在關(guān)閉狀態(tài)下將之導通，則會因為該濾波電容器CS在通電瞬間可能產(chǎn)生的突波電流，而形成對該馬達1及該濾波電容器CS的破壞，故應加以避免；另外，該開關(guān)組件S因為必須承受較大的電流經(jīng)過，因此在規(guī)格選用較難節(jié)省成本，亦為一顯著的缺失。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述課題，本發(fā)明的目的為提供一種不必考慮濾波電容器充放電轉(zhuǎn)態(tài)而有突波電流產(chǎn)生的缺失，以及可節(jié)省開關(guān)組件及整體控制系統(tǒng)成本的馬達的控制系統(tǒng)及其開關(guān)裝置。
因此，為達上述目的，本發(fā)明是揭示一種馬達的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)是電性連接于一馬達，且該控制系統(tǒng)與該馬達接收一外部電源；其中，該控制系統(tǒng)是由一驅(qū)動器及一開關(guān)裝置所組成，該驅(qū)動器是電性連接于該馬達，而該開關(guān)裝置是電性串聯(lián)連接在該外部電源與該驅(qū)動器之間，且該開關(guān)裝置可接收外部的一控制信號以控制開啟或關(guān)閉，該開關(guān)裝置在開啟時，該驅(qū)動器即可依據(jù)該外部電源以啟動該馬達運轉(zhuǎn)。
為達上述目的，本發(fā)明提供一種開關(guān)裝置，其是電性連接于用以控制驅(qū)動一馬達的一驅(qū)動器，且該開關(guān)裝置與該馬達接收一外部電源；其中，該開關(guān)裝置是由一第一開關(guān)電路及一第二開關(guān)電路所組成，該第一開關(guān)電路是電性連接在該外部電源與該驅(qū)動器之間，而該第二開關(guān)電路，是電性連接于該第一開關(guān)電路，且該第二開關(guān)電路接收外部的一控制信號以控制該第一開關(guān)電路的開啟或關(guān)閉，當該第一開關(guān)電路開啟時，該驅(qū)動器是控制驅(qū)動該馬達。
如上所述，因依本發(fā)明的一種馬達的控制系統(tǒng)及其開關(guān)裝置，是可藉該開關(guān)裝置以控制該驅(qū)動器的開啟或關(guān)閉，并進一步控制該馬達的運轉(zhuǎn)與否，且因為該馬達為持續(xù)接收該外部電源的狀態(tài)，因此其濾波電容器不必考慮充放電轉(zhuǎn)態(tài)所產(chǎn)生的缺失，且在省略了必須承受大電流的開關(guān)組件后，在大量產(chǎn)制的情形下，本發(fā)明亦為一極佳的節(jié)省成本的實施。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。


圖1為現(xiàn)有馬達的控制系統(tǒng)的組成示意圖。
圖2為本發(fā)明馬達的控制系統(tǒng)的組成示意圖(一)。
圖3為本發(fā)明馬達的控制系統(tǒng)的組成示意圖(二)。
圖4為本發(fā)明馬達的控制系統(tǒng)的實施電路圖。
附圖符號說明1 馬達2 控制系統(tǒng)3 控制系統(tǒng)10驅(qū)動器 20 開關(guān)裝置21第一開關(guān)電路211分壓器22第二開關(guān)電路221調(diào)節(jié)器
VIN外部電源S 開關(guān)CS濾波電容器 D3第三二極管C1第一電容器 D4第四二極管D1第一二極管 R1第一電阻器D2第二二極管 R2第二電阻器R3第三電阻器 R4第四電阻器Q1第一開關(guān)組件B 基極E 射極C 集極Q2第二開關(guān)組件G 柵極S 源極D 漏極具體實施方式
參閱圖2及圖3，是揭示本發(fā)明馬達的控制系統(tǒng)的組成示意圖。其中，該控制系統(tǒng)3是電性連接于一馬達1，且該控制系統(tǒng)3與該馬達1皆接收一外部電源VIN；在本實例中，該馬達1是可實施為一直流無刷馬達，而該外部電源VIN是可為一電源供應器。
由圖2中所示，該控制系統(tǒng)3主要是由一驅(qū)動器10與一開關(guān)裝置20所組成，其中，該驅(qū)動器10電性連接于該馬達1，而該開關(guān)裝置20是電性串聯(lián)連接在該外部電源VIN與該驅(qū)動器10之間。
在本實施例當中，該驅(qū)動器10可為一單芯片組件，或可為一集成電路組件，且該驅(qū)動器10是可輸出一驅(qū)動信號以驅(qū)動該馬達1運轉(zhuǎn)，其中，該驅(qū)動信號可為一高低電平信號，特別在此可實施為一脈沖寬度調(diào)制信號(PulseWidth Modulation；PWM)。
在本實施例當中，該開關(guān)裝置20可接收外部的一控制信號以控制開啟或關(guān)閉，該控制信號是可實施為一高低電平信號，特別是實施為一脈沖寬度調(diào)制信號(PWM)；當控制信號令該開關(guān)裝置20開啟時，該驅(qū)動器10即可依據(jù)該外部電源VIN以啟動該馬達1運轉(zhuǎn)，反之，若該控制信號令該開關(guān)裝置20關(guān)閉時，該驅(qū)動器10因無外部電源VIN的輸入，而無法產(chǎn)生該驅(qū)動信號以驅(qū)動該馬達1運轉(zhuǎn)。
在此必須說明的是，在圖2中所示該第一二極管D1及該濾波電容器CS，其與該馬達1及該外部電源VIN的連接關(guān)系與圖1中相同，故不另作贅述，然在本實施例中，該第二二極管D2是一端電性連接在該外部電源VIN與該第一二極管D1之間，而另一端則電性連接于該開關(guān)裝置20。
請再參閱圖3所示，該開關(guān)裝置20是由一第一開關(guān)電路21及一第二開關(guān)電路22所組成，其中，該第一開關(guān)電路21是電性串聯(lián)連接在該第二二極管D2與該驅(qū)動器10之間，而該第二開關(guān)電路22是電性連接在該第一開關(guān)電路21與一地端之間，且該第二開關(guān)電路22是接收該控制信號，并于該第二開關(guān)電路22于開啟時，該第一開關(guān)電路21亦為開啟，而使得該外部電源VIN得以進入該驅(qū)動器10，反之，若該第二開關(guān)電路22在關(guān)閉時，該第一開關(guān)電路21亦為關(guān)閉，而使得該驅(qū)動器10無法接收該外部電源VIN。
請再參閱圖4所示，為本發(fā)明馬達的控制系統(tǒng)的實施電路圖。圖中所示該第一開關(guān)電路21主要是由一第一開關(guān)組件Q1及一分壓器211所組成，而該第二開關(guān)電路22主要是由一第二開關(guān)組件Q2及一調(diào)節(jié)器221所組成。
該第一開關(guān)組件Q1是電性連接在該第二二極管D2與該驅(qū)動器10之間，而該分壓器211是接收該控制信號以控制該第一開關(guān)組件Q1開啟或關(guān)閉。
在本實施例當中，該第一開關(guān)組件Q1是為一PNP晶體管，而該分壓器211乃由一第一電阻器R1串聯(lián)一第二電阻器R2所組成，其中，該第一開關(guān)組件Q1的一集極C是電連接于該驅(qū)動器10，而該第一開關(guān)組件Q1的一射極E與該第一電阻器R1，是同時電性連接于該第二二極管D2，該第一開關(guān)組件Q1的一基極B，則電性連接在該第一電阻器R1與該第二電阻器R2之間，藉由分壓觸發(fā)該第一開關(guān)組件Q1的該基極B，即可令該第一開關(guān)組件Q1開啟。
該第二開關(guān)組件Q2是電性連接該第二電阻器R2與該調(diào)節(jié)器221之間，而該調(diào)節(jié)器221是接收該控制信號以控制該第二開關(guān)組件Q2開啟或關(guān)閉。
在本實施例當中，該第二開關(guān)組件Q2是為一NMOS晶體管，而該調(diào)節(jié)器221是由一第三電阻器R3與一第一電容器C1所組成；其中，該第二開關(guān)組件Q2的一漏極D是電性連接于該第二電阻器R2，而該第二開關(guān)組件Q2的一源極S是電性連接于該地端，該第三電阻器R3與該第一電容器C1的一端是同時電性連接于該第二開關(guān)組件Q2的一柵極G，而另一端則同時電性連接于該第二開關(guān)組件Q2的該源極S。
在此值得注意的是，藉由調(diào)整該第三電阻器R3的電阻值與該第一電容器C1的電容值，是可產(chǎn)生一額定值，當控制信號上升或下降至該額定值時，該第二開關(guān)組件Q2被關(guān)閉，并連帶使得該第一開關(guān)組件Q1被關(guān)閉，該驅(qū)動器10無法接收該外部電源VIN，而令該馬達1停止運轉(zhuǎn)；舉例來說，該控制信號為一脈沖寬度調(diào)制信號(PWM)，而使用者可將該額定值設(shè)為責任周期＝20％(反相輸入則為80％)，當控制信號的責任周期大于20％時(反相輸入則為小于80％)，該第二開關(guān)組件Q2開啟，而當該控制信號的責任周期小于20％時(反相輸入則為大于80％)，該第二開關(guān)組件Q2關(guān)閉。
由圖4當中，是可知該第二開關(guān)電路更包括有一第三二極管D3、一第四二極管D4及一第四電阻器R4，其中該第三二極管D3的一端是電性連接于該第二開關(guān)組件Q2的該柵極G，另一端則電性連接于該第二開關(guān)組件Q2的該源極S；該第四二極管D4是用以接收該控制信號，而該第四電阻器R4是電性連接在該調(diào)節(jié)器221與該第四二極管D4之間，該第四二極管D4是可用以防止逆向電流，而該第四電阻器R4是可用以作為限流。
綜上所述，因依本發(fā)明的一種馬達的控制系統(tǒng)及其開關(guān)裝置，該開關(guān)裝置是可依據(jù)該控制信號以決定該外部電源是否傳送至該驅(qū)動器，當該控制信號令該開關(guān)裝置為開啟時，該外部電源可送入該驅(qū)動器以驅(qū)動該馬達運轉(zhuǎn)，而當該控制信號令該開關(guān)裝置于關(guān)閉時，該外部電源無法送入至該驅(qū)動器，而無法驅(qū)動該馬達運轉(zhuǎn)；值得注意的是，因為該馬達及該啟動電容始終與該外部電源連接，因此不會有如同先前技術(shù)中所稱突波電流的產(chǎn)生，且本發(fā)明省略了該必須承受大電流經(jīng)過的現(xiàn)有開關(guān)組件，更有效地節(jié)省成本的支出，在產(chǎn)制上更具有其功效，實可謂一極佳的設(shè)計者。
以上所述僅為例示性，而非為限制性者。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對其進行的等效修改或變更，均應包含于后附的申請專利范圍中。
權(quán)利要求
1.一種馬達的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)是電性連接于一馬達，且該控制系統(tǒng)與該馬達接收一外部電源，而該控制系統(tǒng)包括一驅(qū)動器，電性連接于該馬達；以及一開關(guān)裝置，電性連接在該外部電源與該驅(qū)動器之間，且該開關(guān)裝置接收外部的一控制信號以控制開啟或關(guān)閉，該開關(guān)裝置在開啟時，該驅(qū)動器是依據(jù)該外部電源以啟動該馬達運轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的馬達的控制系統(tǒng)，其中，該驅(qū)動器是為一單芯片組件或一集成電路組件。
3.如權(quán)利要求1所述的馬達的控制系統(tǒng)，其中，該驅(qū)動器是以一高低電平信號、一脈沖寬度調(diào)制信號或該控制信號控制該馬達的轉(zhuǎn)速。
4.如權(quán)利要求1所述的馬達的控制系統(tǒng)，其中該開關(guān)裝置更包括有一調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器是在該控制信號下降或上升至一額定值時，令該馬達停止運轉(zhuǎn)。
5.如權(quán)利要求1所述的馬達的控制系統(tǒng)，其中，該外部電源與該馬達之間是設(shè)有一第一二極管。
6.如權(quán)利要求1所述的馬達的控制系統(tǒng)，其中，該外部電源與該驅(qū)動器之間是設(shè)有一第二二極管。
7.如權(quán)利要求1所述的馬達的控制系統(tǒng)，其中，該開關(guān)裝置是由一第一開關(guān)電路與一第二開關(guān)電路所組成，該第一開關(guān)電路是電性連接在該外部電源與該驅(qū)動器之間，而該第二開關(guān)電路是電性連接于該第一開關(guān)電路，且該第二開關(guān)電路是接收該控制信號以控制該第一開關(guān)電路開啟或關(guān)閉。
8.如權(quán)利要求7所述的馬達的控制系統(tǒng)，其中，該第一開關(guān)電路是由一第一開關(guān)組件與一分壓器所組成，該第一開關(guān)組件是設(shè)在該外部電源與該驅(qū)動器之間，而該分壓器是接收該外部電源以控制該第一開關(guān)組件開啟或關(guān)閉。
9.如權(quán)利要求8所述的馬達的控制系統(tǒng)，其中，該第一開關(guān)組件是為一PNP晶體管。
10.如權(quán)利要求9所述的馬達的控制系統(tǒng)，其中，該分壓器是由一第一電阻器與一第二電阻器所組成，且該第一開關(guān)組件的一基極是電性連接在該第一電阻器與該第二電阻器之間，并該第一開關(guān)組件的一射極是電性連接于該外部電源，而其一集極是電性連接于該驅(qū)動器。
11.如權(quán)利要求7所述的馬達的控制系統(tǒng)，其中，該第二開關(guān)電路是由一第二開關(guān)組件與一調(diào)節(jié)器所組成，該第二開關(guān)組件是電性連接于該第一開關(guān)電路，而該調(diào)節(jié)器是電性連接于該第二開關(guān)組件，且其可接收該控制信號以控制該第二開關(guān)組件的開啟或關(guān)閉。
12.如權(quán)利要求11所述的馬達的控制系統(tǒng)，其中，該第二開關(guān)組件是為一NMOS晶體管。
13.如權(quán)利要求12所述的馬達的控制系統(tǒng)，其中，該第二開關(guān)組件的一漏極是電性連接于該第一開關(guān)電路，其一柵極是電性連接于該調(diào)節(jié)器的一端，其一源極則同時電性連接于該調(diào)節(jié)器的另一端與一地端。
14.如權(quán)利要求13所述的馬達的控制系統(tǒng)，其中，該第二開關(guān)電路更包括一第三二極管，其一第一端是電性連接于該第二開關(guān)組件的該柵極，而其一第二端是電性連接于該第二開關(guān)組件的該源極。
15.如權(quán)利要求11所述的馬達的控制系統(tǒng)，其中，該第二開關(guān)電路更包括有一第四二極管及一第四電阻器，該第四二極管是用以接收該控制信號，而該第四電阻器是電性連接在該調(diào)節(jié)器與該第四二極管之間。
16.如權(quán)利要求11所述的馬達的控制系統(tǒng)，其中，該調(diào)節(jié)器是在該控制信號下降或上升至一額定值時，令該馬達停止運轉(zhuǎn)。
17.如權(quán)利要求16所述的馬達的控制系統(tǒng)，其中，該調(diào)節(jié)器是由一第三電阻器與一第一電容器并聯(lián)組成。
18.如權(quán)利要求1、3、4或16所述的馬達的控制系統(tǒng)，其中，該控制信號是為一高低電平信號或一脈沖寬度調(diào)制信號。
全文摘要
本發(fā)明提供一種馬達的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)是電性連接于一馬達，且該控制系統(tǒng)與該馬達接收一外部電源，而該控制系統(tǒng)主要是由一驅(qū)動器及一開關(guān)裝置所組成，其中，該驅(qū)動器是電性連接于該馬達；該開關(guān)裝置是電性串聯(lián)連接在該外部電源與該驅(qū)動器之間，且該開關(guān)裝置可接收外部的一控制信號以控制開啟或關(guān)閉，該開關(guān)裝置在開啟時，該驅(qū)動器即可依據(jù)該外部電源以啟動該馬達運轉(zhuǎn)。
文檔編號H02P7/18GK1988363SQ200510022950
公開日2007年6月27日 申請日期2005年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月19日
發(fā)明者邱進發(fā), 邱俊隆, 蔡明熹, 黃文喜 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司