專利名稱：風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制方法及其裝置，尤其是一種可產(chǎn)生高啟動扭矩的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制方法及其裝置。
背景技術(shù)：
請參照圖1所示，其為一種現(xiàn)有的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制裝置9，該風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制裝置9至少包含一分壓電路91及一驅(qū)動芯片92。該分壓電路91具有二電阻器911、一高電壓端912、一低電壓端913及一串接中點(diǎn)914，該二電阻器911串聯(lián)連接于該高電壓端912及低電壓端913之間，且該串接中點(diǎn)914為該二電阻器911的串接點(diǎn)。其中，該高電壓端912連接一直流電壓源(Vs)〔例如:5V或12V的直流電壓〕，該低電壓端913接地，而該串接中點(diǎn)914則供連接該驅(qū)動芯片92，以便以該串接中點(diǎn)914的分壓作為一控制電壓(Vc)輸入該驅(qū)動芯片92。該驅(qū)動芯片92具有一工作電壓輸入端921、一控制電壓輸入端922及一驅(qū)動電壓輸出端923，該工作電壓輸入端921連接至該直流電壓源(Vs)，以供應(yīng)該驅(qū)動芯片92的工作電力；該控制電壓輸入端922連接該分壓電路91的串接中點(diǎn)914，以接收該控制電壓(Vc)，進(jìn)而供該驅(qū)動芯片92據(jù)以產(chǎn)生一直流驅(qū)動電壓(V);該驅(qū)動電壓輸出端923連接一風(fēng)扇馬達(dá)線圈(C)，以將該驅(qū)動芯片92所產(chǎn)生的直流驅(qū)動電壓(V)送至該風(fēng)扇馬達(dá)線圈(C)。當(dāng)該風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制裝置9工作時(shí)，由于該直流電壓源(Vs)可通過該分壓電路91的電阻器911在該串接中點(diǎn)914形成該控制電壓(Vc)，因此僅需要預(yù)先設(shè)計(jì)該二電阻器911的電阻比值，便可以決定該控制電壓(Vc)的電壓值，進(jìn)而利用該驅(qū)動芯片92對應(yīng)于該控制電壓(Vc)的電壓值產(chǎn)生該直流驅(qū)動電壓(V)，并以該直流驅(qū)動電壓(V)通過該風(fēng)扇馬達(dá)線圈(C)驅(qū)動該風(fēng)扇馬達(dá)，完成對該風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制。請一并參照圖2所示，相較于直接以該直流電壓源(Vs)的電壓輸入該控制電壓輸入端922而在該驅(qū)動電壓輸出端923產(chǎn)生全速電壓(Vt)，通過該分壓電路91可使該驅(qū)動電壓輸出端923產(chǎn)生較低的額定電壓(Vr)，控制該風(fēng)扇馬達(dá)以更適于使用者需求的額定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。然而，在該風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制裝置9的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，若額定電壓(Vr)過低，將導(dǎo)致啟動時(shí)輸入該風(fēng)扇馬達(dá)的功率過低〔即僅具有低啟動扭矩〕，因而不易將該風(fēng)扇馬達(dá)由靜止?fàn)顟B(tài)啟動進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，且亦需要較長的時(shí)間才能由完全靜止加速至該額定轉(zhuǎn)速。此外，由于該風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制裝置9以線性的直流驅(qū)動電壓(V)操作該風(fēng)扇馬達(dá)線圈(C)，故亦必須以較高的直流驅(qū)動電壓(V)才能驅(qū)動該風(fēng)扇馬達(dá)以該額定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。基于上述原因，有必要進(jìn)一步改良上述現(xiàn)有風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制裝置9，以期能夠具有高啟動扭矩、高啟動效率及低驅(qū)動電壓等功效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要目的是提供一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制方法及其裝置，該風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制方法及其裝置可在啟動時(shí)提供較大的扭矩并自動 在完成啟動后控制風(fēng)扇馬達(dá)以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，具有提高啟動效率的功效。
本發(fā)明另一目的是提供一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制方法及其裝置，該風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制方法及其裝置輸出脈寬調(diào)制信號控制風(fēng)扇馬達(dá)，具有降低運(yùn)轉(zhuǎn)耗能及提高控制強(qiáng)健性的功效。根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制方法，包含:在一啟動時(shí)段中以一風(fēng)扇驅(qū)動單元產(chǎn)生一啟動脈寬調(diào)制信號送至一風(fēng)扇馬達(dá)線圈，以及在該啟動時(shí)段結(jié)束后以該風(fēng)扇驅(qū)動單元產(chǎn)生一穩(wěn)態(tài)脈寬調(diào)制信號送至該風(fēng)扇馬達(dá)線圈，其中該啟動脈寬調(diào)制信號的工作周期比值大于該穩(wěn)態(tài)脈寬調(diào)制信號的工作周期比值。所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制方法以單一電壓值的控制電壓輸入該風(fēng)扇驅(qū)動單元，且該啟動時(shí)段的時(shí)間長度預(yù)設(shè)于該風(fēng)扇驅(qū)動單元。所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制方法依序以啟動電壓值及穩(wěn)態(tài)電壓值的控制電壓輸入該風(fēng)扇驅(qū)動單元，具有該啟動電壓值的控制電壓于該啟動時(shí)段中輸入該風(fēng)扇驅(qū)動單元，而具有該穩(wěn)態(tài)電壓值的控制電壓則在該啟動時(shí)段結(jié)束后輸入該風(fēng)扇驅(qū)動單元。根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制裝置，其包含一控制單元及一風(fēng)扇驅(qū)動單元。該控制單元具有一分壓電路及一電容器，該分壓電路具有一高電壓端、一低電壓端及一串接中點(diǎn)，該串接中點(diǎn)通過一第一分壓電阻連接該高電壓端且通過一第二分壓電阻連接該低電壓端，該電容器與該第一分壓電阻并聯(lián)連接。該風(fēng)扇驅(qū)動單元具有一控制電壓輸入端及一驅(qū)動信號輸出端，該控制電壓輸入端連接該串接中點(diǎn)，該驅(qū)動信號輸出端供連接一風(fēng)扇馬達(dá)線圈，以產(chǎn)生一啟動脈寬調(diào)制信號或一穩(wěn)態(tài)脈寬調(diào)制信號送至該風(fēng)扇馬達(dá)線圈。 所述分壓電路的高電壓端供連接至一直流電壓源，而該分壓電路的低電壓端供接地。本發(fā)明的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制方法可在該啟動時(shí)段中將該啟動脈寬調(diào)制信號送入該風(fēng)扇馬達(dá)線圈，并在該啟動時(shí)段結(jié)束后將該穩(wěn)態(tài)脈寬調(diào)制信號送入該風(fēng)扇馬達(dá)線圈，因此本發(fā)明的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制裝 置所控制的風(fēng)扇馬達(dá)即可具有高啟動扭矩、高啟動效率及低驅(qū)動電壓等功效，該風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制方法及其裝置可在啟動時(shí)提供較大的扭矩并自動在完成啟動后控制風(fēng)扇馬達(dá)以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，具有提高啟動效率的功效。


圖1:現(xiàn)有風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制裝置的電路圖。圖2:現(xiàn)有風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制裝置所輸出的直流驅(qū)動電壓的時(shí)間曲線圖。圖3:本發(fā)明風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制裝置的第一實(shí)施例的電路圖。圖4:本發(fā)明風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制裝置的第一實(shí)施例所輸出的脈寬調(diào)制信號的工作周期比值的時(shí)間曲線圖。圖5:本發(fā)明風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制裝置的第二實(shí)施例的電路圖。圖6:本發(fā)明風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制裝置的第二實(shí)施例所輸出的脈寬調(diào)制信號的工作周期比值的時(shí)間曲線圖。主要元件符號說明
I控制單元11分壓電路 111高電壓端 112低電壓端 113第一分壓電阻 114第二分壓電阻 115串接中點(diǎn) 12電容器 2風(fēng)扇驅(qū)動單元2’風(fēng)扇驅(qū)動單元 21工作電壓輸入端
22控制電壓輸入端23驅(qū)動信號輸出端C風(fēng)扇馬達(dá)線圈 SI啟動脈寬調(diào)制信號 S2穩(wěn)態(tài)脈寬調(diào)制信號 Ts啟動時(shí)段 Vc控制電壓Vs直流電壓源
(現(xiàn)有技術(shù))
9風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制裝置 91分壓電路 911電阻器912高電壓端 913低電壓端 914串接中點(diǎn) 92驅(qū)動芯片 921工作電壓輸入端 922控制電壓輸入端 923驅(qū)動電壓輸出端 V直流驅(qū)動電壓 Vr額定電壓 Vt全速電壓。
具體實(shí)施例方式為讓本發(fā)明的上述及其他目的、特征及優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下:
請參照圖3及4所示，其繪示本發(fā)明的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制裝置的第一實(shí)施例。該風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制裝置包含一控制單元I及一風(fēng)扇驅(qū)動單元2，其中該控制單元I供連接一直流電壓源Vs并產(chǎn)生一控制電壓V c,該風(fēng)扇驅(qū)動單元2電性連接于該控制單元I及一風(fēng)扇馬達(dá)線圈C之間，且該風(fēng)扇驅(qū)動單元2接收該控制電壓Vc，以產(chǎn)生一啟動脈寬調(diào)制信號SI或一穩(wěn)態(tài)脈寬調(diào)制信號S2送至該風(fēng)扇馬達(dá)線圈C，借以利用該啟動脈寬調(diào)制信號SI或穩(wěn)態(tài)脈寬調(diào)制信號S2控制設(shè)有該風(fēng)扇馬達(dá)線圈C的風(fēng)扇馬達(dá)。該控制單元I具有一分壓電路11及一電容器12。該分壓電路11包含一高電壓端
111、一低電壓端112、一第一分壓電阻113、一第二分壓電阻114及一串接中點(diǎn)115，其中該高電壓端111供連接該直流電壓源Vs ;該低電壓端112供接地，使該低電壓端112的電位低于該高電壓端的電位，然而該低電壓端112也可供連接一外部輸入信號源；該第一分壓電阻113及第二分壓電阻114依序由該高電壓端111串聯(lián)連接至該低電壓端112 ;該串接中點(diǎn)115為該第一分壓電阻113及第二分壓電阻114之間的串接點(diǎn)，即該串接中點(diǎn)115通過該第一分壓電阻113連接該高電壓端111，并通過該第二分壓電阻114連接該低電壓端112，且該串接中點(diǎn)115供輸出該控制電壓Vc。該電容器12與該分壓電路11的第一分壓電阻113并聯(lián)連接，即該電容器12連接于該高電壓端111及串接中點(diǎn)115之間。該風(fēng)扇驅(qū)動單元2具有一工作電壓輸入端21、一控制電壓輸入端22及一驅(qū)動信號輸出端23，該工作電壓輸入端21連接至該直流電壓源Vs，以供應(yīng)該風(fēng)扇驅(qū)動單元2的工作電力；該控制電壓輸入端22連接該分壓電路11的串接中點(diǎn)115，以接收該控制電壓Vc，進(jìn)而供該風(fēng)扇驅(qū)動單元2據(jù)以產(chǎn)生該啟動脈寬調(diào)制信號SI或穩(wěn)態(tài)脈寬調(diào)制信號S2 ;該驅(qū)動信號輸出端23連接該風(fēng)扇馬達(dá)線圈C，以將該風(fēng)扇驅(qū)動單元2所產(chǎn)生的該啟動脈寬調(diào)制信號SI或穩(wěn)態(tài)脈寬調(diào)制信號S2送至該風(fēng)扇馬達(dá)線圈C。本發(fā)明第一實(shí)施例的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制裝置進(jìn)行工作以執(zhí)行本發(fā)明的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制方法的作動過程，詳述如后。請一并參照圖3及圖4所示，在剛將該直流電壓源Vs的直流電力傳送至該控制單元I及風(fēng)扇驅(qū)動單元2以啟動上述的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制裝置時(shí)，由于直流電力對該控制單元I的電容器12進(jìn)行充電，故在該電容器12進(jìn)行充電的一啟動時(shí)段Ts中，該直流電壓源Vs的電壓所造成的壓降落在該電容器12及第二分壓電阻114上。因此，該控制單元I的串接中點(diǎn)115在該啟動時(shí)段中所產(chǎn)生的控制電壓Vc呈一啟動電壓值，且該啟動電壓值等于該直流電壓源Vs的電壓減去該電容器12在充電過程中的電壓。此時(shí)，接收該啟動電壓值的風(fēng)扇驅(qū)動單元2產(chǎn)生該啟動脈寬調(diào)制信號SI送至該風(fēng)扇馬達(dá)線圈C，且隨著該電容器12的充電飽和度漸增，該啟動脈寬調(diào)制信號SI的工作周期比值〔dutyratio〕呈遞減。隨后，當(dāng)該電容器12完成充電而呈飽和狀態(tài)〔即該啟動時(shí)段(Ts)結(jié)束〕，則該直流電壓源Vs的電壓所造成的壓降落在該分壓電路11的第一分壓電阻113及第二分壓電阻114上。因此，該控制單元I的串接中點(diǎn)115在該啟動時(shí)段Ts結(jié)束后所產(chǎn)生的控制電壓Vc呈一穩(wěn)態(tài)電壓值，且該穩(wěn)態(tài)電壓值為該直流電壓源Vs的電壓在該第二分壓電阻114上的分壓。此時(shí)，接收該穩(wěn)態(tài)電壓值的風(fēng)扇驅(qū)動單元2即產(chǎn)生該穩(wěn)態(tài)脈寬調(diào)制信號S2送至該風(fēng)扇馬達(dá)線圈C，且由于該第二分壓電阻114上的分壓為定值，故該穩(wěn)態(tài)脈寬調(diào)制信號S2的工作周期比值也呈定值。其中，由于該啟動脈寬調(diào)制信號SI的工作周期比值大于該穩(wěn)態(tài)脈寬調(diào)制信號S2的工作周期比值，故本發(fā)明的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制裝置可在該啟動時(shí)段Ts中控制該風(fēng)扇馬達(dá)以較大的扭矩運(yùn)轉(zhuǎn)，而在該啟動時(shí)段Ts結(jié)束后控制該風(fēng)扇馬達(dá)以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。借此，本發(fā)明的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制方法及裝置能夠在啟動時(shí)提供較大的扭矩以提高啟動效率及扭矩，且仍可在完成啟動后控制該馬達(dá)以較符合需求且較為節(jié)能的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，由于本發(fā)明的風(fēng)扇驅(qū)動單元2所產(chǎn)生的啟動脈寬調(diào)制信號SI及穩(wěn)態(tài)脈寬調(diào)制信號S2具有脈寬調(diào)制〔pulsewidthmodulation, PWM〕的低耗能及高抗干擾等特性，因此本發(fā)明的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制方法及裝置不僅可進(jìn)一步降低在該啟動時(shí)段Ts結(jié)束后的工作耗能，且更可提供較高的控制強(qiáng)健性。請參照圖5及圖6所示，其繪示本發(fā)明的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制裝置的第二實(shí)施例。相較于前述的第一實(shí)施例，本發(fā)明的控制單元I省略設(shè)置該電容器12，且本實(shí)施例的風(fēng)扇驅(qū)動單元2’由一可預(yù)先寫入程序的芯片〔例如:微控制器芯片(MCU))所構(gòu)成，以便于該風(fēng)扇驅(qū)動單元2’內(nèi)預(yù)設(shè)該啟動時(shí)段Ts的時(shí)間長度，或者由出廠時(shí)即已內(nèi)建有該啟動時(shí)段Ts的芯片所構(gòu)成。其中，該風(fēng)扇驅(qū)動單元2’可將該啟動時(shí)段Ts內(nèi)所接收的控制電壓Vc先進(jìn)行放大再轉(zhuǎn)換為PWM信號，或者直接在該啟動時(shí)段Ts內(nèi)輸出工作周期比值為100%的脈寬調(diào)制信號。借此，請一并參照圖5及6所示,無論在該啟動時(shí)段Ts中或在該啟動時(shí)段Ts結(jié)束后，該控制單元I均僅借助該分壓電路11 在該串接中點(diǎn)115產(chǎn)生呈現(xiàn)單一電壓值〔即該穩(wěn)態(tài)電壓值〕的控制電壓Vc，但該風(fēng)扇驅(qū)動單元2’仍可在該啟動時(shí)段Ts中產(chǎn)生該啟動脈寬調(diào)制信號SI，并在該啟動時(shí)段Ts結(jié)束后產(chǎn)生該穩(wěn)態(tài)脈寬調(diào)制信號S2。綜上所述，由于本發(fā)明的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制方法可在該啟動時(shí)段Ts中將該啟動脈寬調(diào)制信號SI送入該風(fēng)扇馬達(dá)線圈C，并在該啟動時(shí)段Ts結(jié)束后將該穩(wěn)態(tài)脈寬調(diào)制信號S2送入該風(fēng)扇馬達(dá)線圈C，因此本發(fā)明的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制裝置所控制的風(fēng)扇馬達(dá)即可具有高啟動扭矩、高啟動效率及低驅(qū)動電壓等功效。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制方法，其特征包含: 在一段啟動時(shí)段中以一個(gè)風(fēng)扇驅(qū)動單兀產(chǎn)生一個(gè)啟動脈寬調(diào)制信號送至一個(gè)風(fēng)扇馬達(dá)線圈 '及 在該啟動時(shí)段結(jié)束后以該風(fēng)扇驅(qū)動單元產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)態(tài)脈寬調(diào)制信號送至該風(fēng)扇馬達(dá)線圈； 其中，該啟動脈寬調(diào)制信號的工作周期比值大于該穩(wěn)態(tài)脈寬調(diào)制信號的工作周期比值。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制方法，其特征在于:以單一電壓值的控制電壓輸入該風(fēng)扇驅(qū)動單元，且該啟動時(shí)段的時(shí)間長度預(yù)設(shè)于該風(fēng)扇驅(qū)動單元。
3.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制方法，其特征在于:依序以啟動電壓值及穩(wěn)態(tài)電壓值的控制電壓輸入該風(fēng)扇驅(qū)動單元，具有該啟動電壓值的控制電壓于該啟動時(shí)段中輸入該風(fēng)扇驅(qū)動單元，而具有該穩(wěn)態(tài)電壓值的控制電壓則在該啟動時(shí)段結(jié)束后輸入該風(fēng)扇驅(qū)動單元。
4.一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制裝置，其特征包含: 一個(gè)控制單元，具有一個(gè)分壓電路及一個(gè)電容器，該分壓電路具有一個(gè)高電壓端、一個(gè)低電壓端及一個(gè)串接中點(diǎn)，該串接中點(diǎn)通過一個(gè)第一分壓電阻連接該高電壓端且通過一個(gè)第二分壓電阻連接該低電壓端，該電容器與該第一分壓電阻并聯(lián)連接；及 一個(gè)風(fēng)扇驅(qū)動單兀，具有一個(gè)控制電壓輸入端及一個(gè)驅(qū)動信號輸出端，該控制電壓輸入端連接該串接中點(diǎn)，該驅(qū)動信號輸出端供連接一個(gè)風(fēng)扇馬達(dá)線圈，以產(chǎn)生一個(gè)啟動脈寬調(diào)制信號或一個(gè)穩(wěn)態(tài)脈寬調(diào)制信號送至該風(fēng)扇馬達(dá)線圈。
5.如權(quán)利要求4所述的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制裝置，其特征在于:該分壓電路的高電壓端供連接至一個(gè)直流電壓源，而該分壓電路的低電壓端供接地。
全文摘要
一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制方法，包含在一啟動時(shí)段中以一風(fēng)扇驅(qū)動單元產(chǎn)生一啟動脈寬調(diào)制信號送至一風(fēng)扇馬達(dá)線圈，以及在該啟動時(shí)段結(jié)束后以該風(fēng)扇驅(qū)動單元產(chǎn)生一穩(wěn)態(tài)脈寬調(diào)制信號送至該風(fēng)扇馬達(dá)線圈，其中該啟動脈寬調(diào)制信號的工作周期比值大于該穩(wěn)態(tài)脈寬調(diào)制信號的工作周期比值。一種實(shí)施上述方法的裝置，包含一控制單元及該風(fēng)扇驅(qū)動單元，該控制單元具有一分壓電路及一電容器，該電容器的二端分別連接該分壓電路的高電壓端及串接中點(diǎn)，該風(fēng)扇驅(qū)動單元連接該串接中點(diǎn)，并將該串接中點(diǎn)輸出的控制電壓轉(zhuǎn)換為該兩個(gè)脈寬調(diào)制信號之一。
文檔編號F04D27/00GK103225619SQ201210030479
公開日2013年7月31日 申請日期2012年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月30日
發(fā)明者郭啟宏, 陳明煌, 任敦麟 申請人:建準(zhǔn)電機(jī)工業(yè)股份有限公司