專利名稱：可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風(fēng)扇馬達(dá)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風(fēng)扇馬達(dá)電路，特別涉及可以改變扇葉 風(fēng)向的電路設(shè)計(jì)的改良。
背景技術(shù)：
目前，公知的無刷直流散熱風(fēng)扇采用霍爾傳感器與一些電子零件組成換向
電路，如圖1所示，霍爾傳感器la輸出信號(hào)通過電阻器Rl連接至三極管Ql 的基極，三極管Ql的集電極連接定子線圈LI,三極管Q2的基極通過電阻器 R2連接到三極管Ql的集電極，三極管Q2的集電極連接定子線圈L2,三極管 Ql和Q2的發(fā)射極共同接地，定子線圈LI及L2的另一端連接電源端V+。
霍爾傳感器la的輸出信號(hào)為方波，當(dāng)輸出信號(hào)為低電平時(shí)，三極管Ql不 導(dǎo)通、三極管Q2導(dǎo)通，造成定子線圏L1不導(dǎo)通、定子線圏L2導(dǎo)通；當(dāng)輸出 信號(hào)為高電平時(shí)，三極管Q1導(dǎo)通、三極管Q2不導(dǎo)通，造成定子線圈L1導(dǎo)通、 定子線圏L2不導(dǎo)通，藉此，定子線圈Ll及L2會(huì)由于霍爾傳感器la輸出的高、 低電平的改變而輪流導(dǎo)通。
霍爾傳感器la感應(yīng)轉(zhuǎn)子磁體的位置，其輸出信號(hào)控制相應(yīng)的定子線圏Ll 或L2通電，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，霍爾傳感器la位置的磁場(chǎng)方向改變時(shí)，定子線圏的 通電狀況也相應(yīng)切換，轉(zhuǎn)子往單一方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。
換言之，轉(zhuǎn)子在不同旋轉(zhuǎn)角度時(shí)定子線圈電流方向不同，或者轉(zhuǎn)子處于不 同旋轉(zhuǎn)角度時(shí)不同的定子線圏通電，或者前兩者的組合，使風(fēng)扇轉(zhuǎn)子能夠往單 一方向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子帶動(dòng)扇葉旋轉(zhuǎn)，風(fēng)向不會(huì)改變。
但是一些情況下需要風(fēng)向可以改變，傳統(tǒng)的無刷直流散熱風(fēng)扇就無法滿足 此需求。
另參考中國(guó)臺(tái)灣專利證書號(hào)第1301016號(hào)，則通過兩個(gè)霍爾傳感器來達(dá)成風(fēng) 向的改變，將造成電路成本的增加，以及增加電路的復(fù)雜度。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明設(shè)計(jì)人為改善并解決上述的缺失，特潛心研究并配合學(xué) 理的運(yùn)用，終于提出設(shè)計(jì)合理且有效改善上述缺失的本發(fā)明。
本發(fā)明的主要目的，在于可提供一種可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風(fēng)扇馬達(dá)電路，通 過控制信號(hào)可以改變扇葉轉(zhuǎn)向，從而改變風(fēng)向。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
風(fēng)扇中，霍爾傳感器安裝在轉(zhuǎn)子的磁體附近，電路工作時(shí)，霍爾傳感器的 輸出信號(hào)反映了其位置的轉(zhuǎn)子磁體的極性，在霍爾傳感器的輸出端另設(shè)置一個(gè) 判斷電路，該判斷電路提供一個(gè)風(fēng)向控制輸入端A,通過該控制端A，可以使 判斷電路的輸出端與霍爾信號(hào)同相或反相，判斷電路的輸出端通過驅(qū)動(dòng)電路控 制定子相關(guān)線圈電流方向，從而使風(fēng)扇轉(zhuǎn)子連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，在此過程中，只要改變 風(fēng)向控制輸入端信號(hào)，就相當(dāng)于改變了轉(zhuǎn)子位置與線圈通電的規(guī)則，風(fēng)扇就會(huì) 往反方向旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)向的轉(zhuǎn)變。
具體而言，有以下技術(shù)方案
第一方案可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風(fēng)扇馬達(dá)電路，包括 一霍爾傳感器； 一判 斷電路，具有一輸入端連接該霍爾傳感器，具有另一輸入端接受一控制信號(hào)， 并具有至少一輸出端；以及一驅(qū)動(dòng)電路，連接該判斷電路的該輸出端，并具有 復(fù)數(shù)定子線圏；其中，該判斷電路判斷該霍爾傳感器的輸出信號(hào)及該控制信號(hào) 的電平是否相同，并產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號(hào)，該驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)判斷電路輸出端的 輸出信號(hào)控制所述定子線圏導(dǎo)通時(shí)間和順序，并決定其相位。
第二方案可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風(fēng)扇馬達(dá)電路，包括 一霍爾傳感器； 一門 電路，具一輸入端連接該霍爾傳感器，具另一輸入端接受一控制信號(hào)，并具有 復(fù)數(shù)輸出端；以及一驅(qū)動(dòng)電路，包括電性連接的復(fù)數(shù)開關(guān)管和復(fù)數(shù)定子線圈， 各所述開關(guān)管的控制端分別連接該門電路的該等輸出端，且各所述開關(guān)管的受 控端分別連接各該定子線圏；其中，該門電路判斷該霍爾傳感器的輸出信號(hào)及 該控制信號(hào)的電平是否相同，并令該門電路的該等輸出端的輸出信號(hào)決定該等 開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間和順序，進(jìn)而控制該等定子線團(tuán)的導(dǎo)通時(shí)間和順序，并決定其 相位。
較佳地，所述開關(guān)管為晶體三極管或金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管。第三方 案可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風(fēng)扇馬達(dá)電路，包括 一霍爾傳感器； 一微控制單元， 具一輸入端連接該霍爾傳感器，具另一輸入端接受一控制信號(hào)，并具有互為反向的兩輸出端；以及一驅(qū)動(dòng)電路，包括電性連接的復(fù)數(shù)開關(guān)管及復(fù)數(shù)定子線圏， 各所述開關(guān)管的控制端分別連接該微控制單元的該等輸出端，且各所述開關(guān)管 的受控端分別連接各所述定子線圏；其中，該微控制單元判斷該霍爾傳感器的 輸出信號(hào)及該控制信號(hào)的電平是否相同，并產(chǎn)生相應(yīng)輸出信號(hào)，令該微控制單 元的該兩輸出端的輸出信號(hào)決定該等開關(guān)管導(dǎo)通的時(shí)間和順序，進(jìn)而控制該等 定子線圏導(dǎo)通的時(shí)間和順序，并決定其相位。
較佳地，所述開關(guān)管為晶體三極管或金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管。 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)在于通過簡(jiǎn) 單的電路設(shè)計(jì)改良，通過風(fēng)向控制信號(hào)，就可以控制風(fēng)扇的風(fēng)向，以達(dá)到上述 的目的。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明 圖1是公知的無刷直流風(fēng)扇的電路原理圖； 圖2是本發(fā)明的電路原理圖一。 圖3是本發(fā)明的電路原理圖二。
具體實(shí)施例方式
為了使能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā) 明的詳細(xì)說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，并非用來對(duì)本發(fā)明 加以限制。
本發(fā)明可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風(fēng)扇馬達(dá)電路中，驅(qū)動(dòng)電路可由復(fù)數(shù)個(gè)(大于或 等于兩個(gè))開關(guān)管和復(fù)數(shù)定子線圏電性連接構(gòu)成。所述開關(guān)管的作用在于，根 據(jù)其控制端的輸入信號(hào)決定其受控端的導(dǎo)通與否和/或?qū)娏?、輸出電壓等?數(shù)，從而控制流經(jīng)定子線圏的電流。開關(guān)管可用現(xiàn)有技術(shù)中任何能實(shí)現(xiàn)上述功 能的器件或電路實(shí)現(xiàn)。以下例舉其中兩種較佳實(shí)施方式，開關(guān)管用晶體三極管 (簡(jiǎn)稱三極管)和金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管(簡(jiǎn)稱MOSFET或MOS管)實(shí)現(xiàn) 的實(shí)施例。在圖2所示實(shí)施例中，霍爾傳感器1的輸出信號(hào)連接至門電路2的 一個(gè)輸入端，門電路2使用異或門，也可以使用異或非門，A為風(fēng)向控制輸入 端，連接到門電路2的另一個(gè)輸入端，該門電路2為一判斷電路，門電路2的 輸出端通過電阻器Rl連接至三極管Ql的基極，三極管Ql的集電極連接定子線圈Ll,三極管Q2的基極通過電阻器R2連接到三極管Ql的集電極，三極管 Q2的集電極連接定子線圏L2，三極管Ql和Q2的發(fā)射極共同接地，定子線圏 Ll及L2的另一端連接電源端V+。上述門電路2通過電阻器Rl所連接的電路 為驅(qū)動(dòng)電路。
霍爾傳感器1的輸出信號(hào)為方波，當(dāng)輸出信號(hào)為低電平，若風(fēng)向控制輸入 端A的控制信號(hào)為低電平時(shí)，則門電路2的輸出信號(hào)為低電平，三極管Q1不 導(dǎo)通、三極管Q2導(dǎo)通，造成定子線圏L1不導(dǎo)通、定子線圏L2導(dǎo)通；當(dāng)輸出 信號(hào)為高電平，風(fēng)向控制輸入端A的控制信號(hào)仍為低電平時(shí)，則門電路2的輸 出信號(hào)為高電平，三極管Q1導(dǎo)通、三極管Q2不導(dǎo)通，造成定子線圏L1導(dǎo)通、 定子線圏L2不導(dǎo)通，藉此，定子線圈Ll及L2會(huì)由于霍爾傳感器1輸出的高、 低電平的改變而輪流導(dǎo)通，且與公知技術(shù)的圖l有相同的結(jié)果。
當(dāng)霍爾傳感器1的輸出信號(hào)為低電平，若風(fēng)向控制輸入端A的控制信號(hào)改 為高電平時(shí)，則門電路2的輸出信號(hào)為高電平，三極管Q1導(dǎo)通、三極管Q2不 導(dǎo)通，造成定子線圏Ll導(dǎo)通、定子線圈L2不導(dǎo)通，但定子線圏Ll會(huì)與之前的 反相，將使得風(fēng)扇轉(zhuǎn)子開始反向旋轉(zhuǎn)。
此時(shí)，霍爾傳感器1的輸出信號(hào)為高電平時(shí)，則門電路2的輸出信號(hào)為低 電平，三極管Ql不導(dǎo)通、三極管Q2導(dǎo)通，造成定子線圈Ll不導(dǎo)通、定子線 圈L2導(dǎo)通，促使風(fēng)扇轉(zhuǎn)子連續(xù)以此反向旋轉(zhuǎn)。
直到風(fēng)向控制輸入端A的控制信號(hào)改為低電平，風(fēng)扇轉(zhuǎn)子便回到原來的正 向旋轉(zhuǎn)方式。
由此可知，門電路2的輸出端用于控制三極管Ql、 Q2,改變風(fēng)向控制輸入 端A的的控制信號(hào)的電位狀態(tài)，就改變霍爾傳感器的輸出信號(hào)與門電路2的輸 出信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而改變風(fēng)扇扇葉旋轉(zhuǎn)方向，得到不同風(fēng)向。此外，上述 的三極管Q1、 Q2可以是MOS管。
在圖3所示為另一個(gè)實(shí)施例，霍爾傳感器1的輸出信號(hào)連接至微控制單元 (MCU) 3的一個(gè)輸入口 ， A為風(fēng)向控制輸入端，連接到微控制單元3的另一個(gè) 輸入端，微控制單元3為一判斷電路，微控制單元3具有兩個(gè)輸出端B和C(兩 者輸出互為反相， 一端若為高電平，則另一端為低電平)分別連接至電阻Rl和 R2,電阻Rl和R2的另一端再分別連接三極管Ql和Q2的基極，三極管Ql的 集電極連接定子線圏Ll,三極管Q2的集電極連接定子線圏L2,三極管Ql和Q2的發(fā)射極共同接地，定子線圏Ll及L2的另一端連接電源端V+。上述微控 制單元3的輸出所連接的電路為驅(qū)動(dòng)電路。
霍爾傳感器1的輸出信號(hào)為方波，當(dāng)輸出信號(hào)為低電平，若風(fēng)向控制輸入 端A的控制信號(hào)為低電平時(shí)，則微控制單元3的輸出端B的輸出信號(hào)為低電平， 輸出端C的輸出信號(hào)為高電平，三極管Q1不導(dǎo)通、三極管Q2導(dǎo)通，造成定子 線圏L1不導(dǎo)通、定子線圈L2導(dǎo)通；當(dāng)輸出信號(hào)為高電平，風(fēng)向控制輸入端A 的控制信號(hào)仍為低電平時(shí)，則微控制單元3的輸出端B的輸出信號(hào)為高電平， 輸出端C的輸出信號(hào)為低電平，三極管Q1導(dǎo)通、三極管Q2不導(dǎo)通，造成定子 線圈L1導(dǎo)通、定子線圏L2不導(dǎo)通，藉此，定子線圏Ll及L2會(huì)由于霍爾傳感 器1輸出的高、低電平的改變而輪流導(dǎo)通，且與公知技術(shù)的圖l有相同的結(jié)果。
當(dāng)霍爾傳感器1的輸出信號(hào)為低電平，若風(fēng)向控制輸入端A的控制信號(hào)改 為高電平時(shí)，則微控制單元3的輸出端B的輸出信號(hào)為高電平，輸出端C的輸 出信號(hào)為低電平，三極管Q1導(dǎo)通、三極管Q2不導(dǎo)通，造成定子線圈L1導(dǎo)通、 定子線圈L2不導(dǎo)通，但定子線圏Ll會(huì)與的前的反相，將使得風(fēng)扇轉(zhuǎn)子開始反 向旋轉(zhuǎn)。
此時(shí)，霍爾傳感器1的輸出信號(hào)為高電平時(shí)，則微控制單元3的輸出端B 的輸出信號(hào)改為低電平，輸出端C的輸出信號(hào)為高電平，三極管Q1不導(dǎo)通、三 極管Q2導(dǎo)通，造成定子線圈Ll不導(dǎo)通、定子線圈L2導(dǎo)通，促使風(fēng)扇轉(zhuǎn)子連 續(xù)以此反向旋轉(zhuǎn)。
直到風(fēng)向控制輸入端A的控制信號(hào)改為低電平，風(fēng)扇轉(zhuǎn)子便回到原來的正 向^走轉(zhuǎn)方式。
三極管Ql、 Q2由微控制單元3的兩個(gè)輸出端B和C所控制，風(fēng)向控制輸 入端A的的控制信號(hào)的電平狀態(tài)決定霍爾傳感器1的輸出信號(hào)與控制單元3輸 出的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而改變風(fēng)扇扇葉旋轉(zhuǎn)方向，得到不同風(fēng)向。由于使用微控制 單元3,所以還可以實(shí)現(xiàn)各種調(diào)速功能與信號(hào)輸出功能。圖中微控制單元3也可 以使用可編程邏輯器件(PLD/FPGA)或數(shù)字信號(hào)處理器(DSP),三極管Q1、 Q2可以是MOS管。
據(jù)此，本發(fā)明通過簡(jiǎn)單的電路設(shè)計(jì)改良，通過風(fēng)向控制信號(hào)，就可以控制 風(fēng)扇正轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)的風(fēng)向，使用非常簡(jiǎn)便，且節(jié)省成本。
其中，在以上各實(shí)施例中，對(duì)于各三極管或MOS管而言，由于其基極或柵 極電壓決定了其導(dǎo)通狀態(tài)，因此，三極管的基極或MOS管的柵極也稱為控制端
8或輸入端；而三極管的集電極、發(fā)射極電流或MOS管的源、漏電流受控于基極或柵極電壓，因此，也稱為受控端或輸出端。當(dāng)提及三極管或MOS管的受控端或輸出端與xxx連接時(shí)，表示XXX與三極管的發(fā)射極或集電極之一連接；或者是x x x與MOS管的源極或漏極之一連接。
以上說明對(duì)本發(fā)明而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風(fēng)扇馬達(dá)電路，其特征在于，包括一霍爾傳感器；一判斷電路，具有一輸入端連接該霍爾傳感器，具有另一輸入端接受一控制信號(hào)，并具有至少一輸出端；以及一驅(qū)動(dòng)電路，連接該判斷電路的該輸出端，并具有復(fù)數(shù)定子線圈；其中，該判斷電路判斷該霍爾傳感器的輸出信號(hào)及該控制信號(hào)的電平是否相同，并產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號(hào)，該驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)判斷電路輸出端的輸出信號(hào)控制所述定子線圈導(dǎo)通時(shí)間和順序，并決定其相位。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風(fēng)扇馬達(dá)電路，其特征在于 該霍爾傳感器的輸出信號(hào)為方波。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風(fēng)扇馬達(dá)電路，其特征在于 該判斷電路為異或門或異或非門。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風(fēng)扇馬達(dá)電路，其特征在于 該判斷電路為微控制單元。
5、 一種可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風(fēng)扇馬達(dá)電路，其特征在于，包括 一霍爾傳感器；一門電路，具一輸入端連接該霍爾傳感器，具另一輸入端接受一控制信號(hào)， 并具有復(fù)數(shù)輸出端；以及一驅(qū)動(dòng)電路，包括電性連接的復(fù)數(shù)開關(guān)管和復(fù)數(shù)定子線圏，各所迷開關(guān)管 的控制端分別連接該門電路的該等輸出端，且各所述開關(guān)管的受控端分別連接 各該定子線圏；其中，該門電路判斷該霍爾傳感器的輸出信號(hào)及該控制信號(hào)的電平是否相 同，并令該門電路的該等輸出端的輸出信號(hào)決定該等開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間和順序， 進(jìn)而控制該等定子線圏的導(dǎo)通時(shí)間和順序，并決定其相位。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風(fēng)扇馬達(dá)電路，其特征在于 該門電路為異或門或異或非門。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風(fēng)扇馬達(dá)電路，其特征在于 所述開關(guān)管為晶體三極管或金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管。
8、 一種可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風(fēng)扇馬達(dá)電路，其特征在于，包括一霍爾傳感器；一微控制單元，具一輸入端連接該霍爾傳感器，具另一輸入端接受一控制 信號(hào)，并具有互為反向的兩輸出端；以及一驅(qū)動(dòng)電路，包括電性連接的復(fù)數(shù)開關(guān)管及復(fù)數(shù)定子線圏，各所述開關(guān)管 的控制端分別連接該微控制單元的該等輸出端，且各所述開關(guān)管的受控端分別 連接各所述定子線圏；其中，該微控制單元判斷該霍爾傳感器的輸出信號(hào)及該控制信號(hào)的電平是 否相同，并產(chǎn)生相應(yīng)輸出信號(hào)，令該微控制單元的該兩輸出端的輸出信號(hào)決定 該等開關(guān)管導(dǎo)通的時(shí)間和順序，進(jìn)而控制該等定子線圏導(dǎo)通的時(shí)間和順序，并 決定其相位。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風(fēng)扇馬達(dá)電路，其特征在于 該微控制單元為可編程邏輯器件或數(shù)字信號(hào)處理器。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風(fēng)扇馬達(dá)電路，其特征在于 所述開關(guān)管為晶體三極管或金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管。
全文摘要
本發(fā)明是一種可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風(fēng)扇馬達(dá)電路，包括一霍爾傳感器，一判斷電路，其具有一輸入端連接霍爾傳感器，具有另一輸入端接受一控制信號(hào)，并具有至少一輸出端，一驅(qū)動(dòng)電路，其連接判斷電路的至少一輸出端，并具有復(fù)數(shù)定子線圈，判斷電路會(huì)判斷霍爾傳感器的輸出信號(hào)及控制信號(hào)的電平是否相同，而輸出不同的結(jié)果信號(hào)至驅(qū)動(dòng)電路，令驅(qū)動(dòng)電路決定等定子線圈依序由何導(dǎo)通，并決定其相位，藉此，風(fēng)扇可進(jìn)行正轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)H02P6/16GK101656504SQ20091016935
公開日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2009年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月25日
發(fā)明者孫杜華 申請(qǐng)人:聯(lián)毅電子(惠州)有限公司