專利名稱：無霍爾的無刷馬達吊扇控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
無霍爾的無刷馬達吊扇控制器
5 技術(shù)領(lǐng)域-
本實用新型是一種無霍爾的無刷馬達吊扇控制器，主要技術(shù)、目 的為于無刷馬達控制電路中設(shè)有升壓補償電路單元，而得將電壓提 高至可使其驅(qū)動功率輸出電路單元的高電平場效應(yīng)功率晶體管可全導(dǎo) 通的高電壓，而得呈全導(dǎo)通控制馬達動作，達到提高功率省電的效果。 10并且，設(shè)有反電動勢檢測電路可檢知轉(zhuǎn)子磁極性的變化地址提供給微 計算機處理器，實現(xiàn)不需有霍爾檢測器即可對馬達做數(shù)字控制的功效。
技術(shù)背景-
通常，現(xiàn)有吊扇無刷馬達的控制器，存在有下列缺點 15 (1)為達到速度控制，必需偵測轉(zhuǎn)子磁極性的地址。而習(xí)知偵測
轉(zhuǎn)子磁極性地址需加設(shè)有"霍爾檢測器"，利用霍爾檢測器檢測轉(zhuǎn)子， 再把檢測信號傳給馬達控制器，故現(xiàn)有需有霍爾檢測器，使得其不易 安裝、且成本較高。
(2)驅(qū)動馬達旋轉(zhuǎn)的控制器電路中，必然需有場效應(yīng)功率晶體管 20 輸出驅(qū)動，而現(xiàn)有控制器驅(qū)動高電平場效應(yīng)功率晶體管的電壓如果不 足，其高電平場效應(yīng)功率晶體管是呈"非全功率導(dǎo)通"，換言之，非是 發(fā)揮全功率運作，故其功率因數(shù)較低，較浪費電，且因此使轉(zhuǎn)速較受 阻礙，場效應(yīng)功率晶體管會導(dǎo)致產(chǎn)生較高的溫度。
25 實用新型內(nèi)容
本實用新型提供了一種無霍爾的無刷馬達吊扇控制器，具有電源 供應(yīng)電路單元、三組對稱的驅(qū)動電路單元及功率輸出電路單元、微計 算機處理器單元、升壓補償電路單元、反電動勢檢測電路單元；其特 征在于
30 該電源供應(yīng)電路單元，是各電路單元所需的電源；
該三組驅(qū)動電路單元及功率輸出電路單元，驅(qū)動電路單元連接于
微計算機處理器單元，其呈兩組的兩個電晶體管連接于二組的功率輸 出電路單元，功率輸出電路單元連接于無刷馬達，其具有電晶體管及
場效應(yīng)功率晶體管；通過驅(qū)動電路單元電晶體管的導(dǎo)通、斷路，而得 控制功率輸出電路單元的電晶體管導(dǎo)通、斷路，進而使其場效應(yīng)功率 5晶體管導(dǎo)通、斷路，而得控制無刷馬達正、反向的啟動運轉(zhuǎn)、停止；
該微計算機處理器單元，具有存儲、運算、解讀的功能，且接受 各種所需的控制信號及輸出控制信號給驅(qū)動電路單元；
該升壓補償電路單元，具有電晶體管及電阻、電容、二極管，而 得將電壓升高，再連接提高給功率輸出電路單元，而得提供高電壓驅(qū) 10 動高電平場效應(yīng)功率晶體管，使高電平場效應(yīng)功率晶體管能呈全導(dǎo)通 狀態(tài)作用；
該反電動勢檢測電路單元，具有三個運算放大器，其連接于無刷 馬達及微計算機處理器單元，而得測知無刷馬達轉(zhuǎn)子磁極性地址，再 將此信號給微計算機處理器單元作為數(shù)字控制的依據(jù)。
15 請參閱圖l、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8，是由電源供應(yīng)電路單元10、
三組對稱的驅(qū)動電路單元20及功率輸出電路單元30、微計算機處理器 單元40、升壓補償電路單元50、反電動勢檢測電路單元60、限流保護 電路單元70、速度調(diào)控電路單元80所構(gòu)成；其中，
該電源供應(yīng)電路單元IO (圖2)，是產(chǎn)生低電壓12V、 5V及高電壓
201 50V供給各電路單元所需的電源；
該三組驅(qū)動電路單元20及功率輸出電路單元30 (圖4)，驅(qū)動電 路單元20連接于微計算機處理器單元40，其呈兩組的兩個電晶體管 Ql、 Q2連接于兩組的功率輸出電路單元30，功率輸出電路單元30連 接于無刷馬達M，其具有電晶體管Q3及場效應(yīng)功率晶體管QT;通過驅(qū)
25動電路20單元電晶體管Ql、 Q2的導(dǎo)通、斷路，而得控制功率輸出電 路單元30的電晶體管Q3導(dǎo)通、斷路，進而使其場效應(yīng)功率晶體管QT 導(dǎo)通、斷路，而得控制無刷馬達M正、反向的啟動運轉(zhuǎn)、停止；
該微計算機處理器單元40 (圖3)，具有存儲、運算、解讀的功能， 且接受各種所需的控制信號及輸出控制信號給驅(qū)動電路單元20;
30 該升壓補償電路單元50 (圖5)，具有電晶體管Q4、 Q5、 Q6及電
阻、電容、二極管，而得將12V電壓倍壓再加150V為170V，再連接驅(qū)
動功率輸出電路單元30，而得提供170V來驅(qū)動高電壓場效應(yīng)功率晶體 管QT，使高電壓場效應(yīng)功率晶體管QT能呈全導(dǎo)通狀態(tài)作用；
該反電動勢檢測電路單元60 (圖6)，具有三個運算放大器Ul、 U2、 U3，其連接于無刷馬達M及微計算機處理器單元40，而得測知無刷馬 5達轉(zhuǎn)子磁極性地址，再將此信號給微計算機處理器單元40作為數(shù)字控 制的依據(jù)；
該限流保護電路單元70 (圖7)，具有一運算放大器U4，其連接于 場效應(yīng)功率晶體管總電流處，而得感知電流是否過大，于過大時可使 微計算機處理器單元40切斷電源，而得避免燒毀控制電路的效果； io 該速度調(diào)控電路單元80 (圖8)，具有數(shù)組電阻、電容、二極管及
一選擇器J1，其連接于微計算機處理器單元40，而得選擇設(shè)定控制無 刷馬達M呈所需的不同轉(zhuǎn)速,當然也可由遙控實現(xiàn)。


15 圖l，本實用新型整體電路單元結(jié)構(gòu)方塊圖2，本實用新型電源供應(yīng)電路單元線路圖； 圖3，本實用新型微計算機處理器單元線路圖； 圖4，本實用新型驅(qū)動電路單元、功率輸出電路單元線路圖； 圖5，本實用新型升壓補償電路單元線路20 圖6，本實用新型反電動勢檢測電路單元線路圖7，本實用新型限流保護電路單元線路圖； 圖8，本實用新型速度調(diào)控電路單元線路主要元件符號說明 25 10電源供應(yīng)電路單元
20驅(qū)動電路單元 30功率輸出電路單元
40微計算機處理器單元 50升壓補償電路單元 30 60反電動勢檢測電路單元
70限流保護電路單元
80速度調(diào)控電路單元
Ql、 Q2、 Q3、 Q4、 Q5、 Q6電晶體管
QT場效應(yīng)功率晶體管
Ul、 U2、 U3、 U4運算放大器
M無刷馬達
Jl選擇器
具體實施方式
當0N時，微計算機處理器單元40先輸出一定位控制信號給驅(qū)動 io電路單元20，使無刷馬達M稍微運轉(zhuǎn)定位，反電動勢檢測電路單元60 (圖6)測知無刷馬達轉(zhuǎn)子磁極性地址，再將此信號給微計算機處理器 單元40，即時將依設(shè)定轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向,做成定速、定向、輸出控制。 本實用新型在運轉(zhuǎn)時，具有下列的效果、優(yōu)點 一、場效應(yīng)功率晶體管QT呈全導(dǎo)通狀態(tài)作用-15 如圖5所示，本實用新型設(shè)有升壓補償電路單元50，其可使電源
供應(yīng)電路單元10的150V電壓升高為170V，因此，功率輸出電路單元 30的高電壓場效應(yīng)功率晶體管QT接受170V電壓的驅(qū)動電源，而得使 場效應(yīng)功率晶體管QT呈全導(dǎo)通，而得降低高電壓場效應(yīng)功率晶體管的 溫度。
20 二、檢測反電動勢地址作為數(shù)字信號控制
如圖6所示，本實用新型設(shè)有由三個運算放大器U1、 U2、 U3構(gòu)成 的反電動勢檢測電路單元60，當無刷馬達M轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，可由反電動 勢檢測電路單元60測知轉(zhuǎn)子磁極性的變化地址，并將此信號提供給微 計算機處理器單元40作為數(shù)字信號控制的依據(jù)。故，通過反電動勢檢 25測電路單元60即可得控制效果，而不必像現(xiàn)有需另加設(shè)"霍爾檢測器" 檢測，而得減小體積及降低成本的效果。
三、 不同速度調(diào)控
如圖8所示，本實用新型設(shè)有速度調(diào)控電路單元80，而得選擇切 換設(shè)定不鋝的轉(zhuǎn)速，經(jīng)由微計算機處理器單元40控制無刷馬達M不同 30 的轉(zhuǎn)速。
四、 過大電流斷路保護
如圖7所示，本實用新型設(shè)有限流保護電路單元70，當感知場效 應(yīng)功率晶體管有過大的電流時，可將此信號給微計算機處理器單元40 而切斷電源，達到保護場效應(yīng)功率晶體管不受到大電流燒毀的效果。
綜上所述，本實用新型確實具有極佳實用性與增進效果。
權(quán)利要求1.一種無霍爾的無刷馬達吊扇控制器，具有電源供應(yīng)電路單元、三組對稱的驅(qū)動電路單元及功率輸出電路單元、微計算機處理器單元、升壓補償電路單元、反電動勢檢測電路單元；其特征在于該電源供應(yīng)電路單元，是各電路單元所需的電源；該三組驅(qū)動電路單元及功率輸出電路單元，驅(qū)動電路單元連接于微計算機處理器單元，其呈兩組的兩個電晶體管連接于二組的功率輸出電路單元，功率輸出電路單元連接于無刷馬達，其具有電晶體管及場效應(yīng)功率晶體管；通過驅(qū)動電路單元電晶體管的導(dǎo)通、斷路，而得控制功率輸出電路單元的電晶體管導(dǎo)通、斷路，進而使其場效應(yīng)功率晶體管導(dǎo)通、斷路，而得控制無刷馬達正、反向的啟動運轉(zhuǎn)、停止；該微計算機處理器單元，具有存儲、運算、解讀的功能，且接受各種所需的控制信號及輸出控制信號給驅(qū)動電路單元；該升壓補償電路單元，具有電晶體管及電阻、電容、二極管，而得將電壓升高，再連接提高給功率輸出電路單元，而得提供高電壓驅(qū)動高電平場效應(yīng)功率晶體管，使高電平場效應(yīng)功率晶體管能呈全導(dǎo)通狀態(tài)作用；該反電動勢檢測電路單元，具有三個運算放大器，其連接于無刷馬達及微計算機處理器單元，而得測知無刷馬達轉(zhuǎn)子磁極性地址，再將此信號給微計算機處理器單元作為數(shù)字控制的依據(jù)。
專利摘要本實用新型是一種無霍爾的無刷馬達吊扇控制器，使無刷馬達提高更佳的運轉(zhuǎn)；主要為設(shè)成由電源供應(yīng)電路單元、三組驅(qū)動電路單元及功率輸出電路單元、升壓補償電路單元、反電動勢檢測電路單元、限流保護電路單元、微計算機處理器單元、速度調(diào)控電路單元所構(gòu)成，而得不需有霍爾感測器即可使無刷馬達控制所需的不同轉(zhuǎn)速，且提高驅(qū)動電壓可使功率輸出電路單元的高電平場效應(yīng)功率晶體管呈全導(dǎo)通，進而具有減小馬達運轉(zhuǎn)時場效應(yīng)功率晶體管產(chǎn)生溫度，而得提高功率省電的效果。
文檔編號H02P6/14GK201063574SQ20072014287
公開日2008年5月21日 申請日期2007年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月28日
發(fā)明者李憲孟 申請人:李憲孟;明源工業(yè)股份有限公司