專利名稱：斷電后即時停止風(fēng)扇的方法和其結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種停止方法，且特別涉及一種在風(fēng)扇斷電后，可讓其即時停止的方法和相關(guān)的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
眾多消費(fèi)性產(chǎn)品中，風(fēng)扇是主要的散熱工具。當(dāng)系統(tǒng)溫度過高時，風(fēng)扇即會激活以 降低整體系統(tǒng)溫度，達(dá)到散熱目的，當(dāng)系統(tǒng)溫度下降至一特定值，風(fēng)扇即會停止動作。傳統(tǒng)上為了避免整體系統(tǒng)不會因為溫度過高而燒毀，通常會在系統(tǒng)中加裝一散熱 風(fēng)扇加以保護(hù)。然而，為了配合運(yùn)算速度越來越快組件的散熱，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速要求會越來越高， 因此，造成風(fēng)扇斷電后，風(fēng)扇仍會持續(xù)慣性運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間后才會完全停止。然而，傳統(tǒng)上這種風(fēng)扇斷電后的慣性運(yùn)轉(zhuǎn)會產(chǎn)生許多問題，首先，風(fēng)扇使用者常因 疏忽斷電后的持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，誤觸運(yùn)轉(zhuǎn)中的風(fēng)扇而造成受傷。其次，對于檢修人員而言，需 等待一段慣性運(yùn)轉(zhuǎn)時間直到風(fēng)扇完全停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，才能進(jìn)行維修，此段等待時間，降低了工 作效率。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述傳統(tǒng)風(fēng)扇，在斷電后因為不具有即時停止裝置，造成風(fēng)扇僅能依其慣 性運(yùn)轉(zhuǎn)至停止，造成使用上的不便，因此本發(fā)明的主要目的即是針對上述的缺點(diǎn)，提出一種 風(fēng)扇斷電后的即時停止方法，讓風(fēng)扇能在斷電后及即時停止運(yùn)轉(zhuǎn)，而不需一段慣性運(yùn)轉(zhuǎn)時 間，因此對于檢修人員而言，可提升工作效率。本發(fā)明的另一目的是提供一種使風(fēng)扇斷電后即時停止的裝置，其于斷電后并不會 再行慣性運(yùn)轉(zhuǎn)，因此可避免使用人員受傷。本發(fā)明停止風(fēng)扇的方法，其中該風(fēng)扇具有至少一定子磁極，該方法至少包括斷電 時，使該定子磁極形成一封閉回路，該封閉回路受到風(fēng)扇斷電時慣性旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生一感應(yīng)磁 場，該感應(yīng)磁場對轉(zhuǎn)子提供一煞車力，該煞車力的作用方向與風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)方向相反。本發(fā)明中于斷電后可即時停止的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)至少包括一線圈；一驅(qū)動電路，耦合 該線圈；一切換電路，連接該驅(qū)動電路，其中此切換電路在斷電時切斷該線圈與該驅(qū)動電路 間的連接，并使該線圈形成一封閉回路；以及一控制組件連接該切換電路用以控制該切換 電路。根據(jù)本發(fā)明風(fēng)扇斷電后的即時停止方法，其可讓風(fēng)扇于短時間內(nèi)強(qiáng)制停止運(yùn)轉(zhuǎn)， 而不需一慣性運(yùn)轉(zhuǎn)時間。本發(fā)明在風(fēng)扇斷電時，會將驅(qū)動風(fēng)扇轉(zhuǎn)動的線圈兩端短路，利用線 圈短路時產(chǎn)生的反電動勢來即時煞停風(fēng)扇，其中此反電動勢為在風(fēng)扇慣性運(yùn)轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生感 應(yīng)電動勢。
根據(jù)本發(fā)明第一實施例，在全橋結(jié)構(gòu)下，當(dāng)風(fēng)扇斷電時，借由電容所儲存的殘余能 量，控制驅(qū)動集成電路輸出一控制訊號，來控制上橋或下橋的一組半導(dǎo)體開關(guān)導(dǎo)通，讓線圈 兩端形成短路?；蚴墙栌捎|發(fā)燒錄于微控制芯片中斷電時所要求的控制程序，來控制上橋 或下橋的一組半導(dǎo)體開關(guān)導(dǎo)通，讓線圈兩端形成短路。根據(jù)本發(fā)明第二實施例，在半橋結(jié)構(gòu)下，當(dāng)風(fēng)扇斷電時，借由電容所儲存的殘余能 量，控制一切換組件導(dǎo)通讓線圈兩端形成短路。也可借由觸發(fā)燒錄于微控制芯片中斷電時 所要求的控制程序，來控制半導(dǎo)體開關(guān)導(dǎo)通，讓線圈兩端形成短路。


下面結(jié)合附圖，通過對本發(fā)明的具體實施方式
詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的技術(shù)方案 及其它有益效果顯而易見。圖IA所示為根據(jù)本發(fā)明的第一實施例所使用的全橋電路結(jié)構(gòu)直流風(fēng)扇的概略電 路圖；圖IB所示為根據(jù)本發(fā)明的第一實施例所使用的全橋電路結(jié)構(gòu)直流風(fēng)扇的概略電 路圖，在本結(jié)構(gòu)中具有一可程序的微控制芯片；圖2A所示為根據(jù)本發(fā)明的第二實施例所使用的半橋電路結(jié)構(gòu)直流風(fēng)扇的概略電 路圖；圖2B所示為根據(jù)本發(fā)明的第二實施例所使用的半橋電路結(jié)構(gòu)直流風(fēng)扇的概略電 路圖，在本結(jié)構(gòu)中具有一可程序的微控制芯片。
具體實施例方式借由本發(fā)明的即時停止方法，可避免使用者因為斷電后的疏忽，意外碰觸到仍在 慣性運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)扇而受傷。同時于檢修過程中，因為不需等待時間，因此可大幅提升工作效 率。以下即以兩個直流風(fēng)扇的實施例介紹本發(fā)明的應(yīng)用，但本發(fā)明的應(yīng)用當(dāng)不僅限于以下 所述的實施例。一般而言，直流風(fēng)扇是用內(nèi)部的控制電路產(chǎn)生變化的磁場來帶動扇葉轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速 隨工作電壓的高低而變化。當(dāng)一導(dǎo)體通過電流，周圍會產(chǎn)生磁場，若將此導(dǎo)體置于另一固定 磁場中，則將產(chǎn)生吸力或斥力，造成物體移動，當(dāng)吸斥力大于風(fēng)扇的靜摩擦力時，扇葉自然 轉(zhuǎn)動。圖IA所示為本發(fā)明的第一實施例，使用全橋電路結(jié)構(gòu)直流風(fēng)扇的概略電路圖，其 中該直流風(fēng)扇至少包含轉(zhuǎn)子和定子磁極(圖中未顯示出)，轉(zhuǎn)子為可旋轉(zhuǎn)的部份，定子磁極 為固定不動的部份，提供周圍的磁場，當(dāng)外界提供一電源通過轉(zhuǎn)子或定子磁極時會產(chǎn)生磁 力相互作用而旋轉(zhuǎn)。而本發(fā)明即借由一種電路設(shè)計，于斷電時將風(fēng)扇定子磁極兩端瞬間短 路而形成一封閉回路，同時借由風(fēng)扇在斷電后的慣性運(yùn)動，在此回路上產(chǎn)生一個感應(yīng)電動 勢，進(jìn)而產(chǎn)生一磁場。此磁場具有一固定磁性且磁力大小隨風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)速度而增減，進(jìn)而對轉(zhuǎn) 子上的磁場產(chǎn)生一相互排斥的力，以即時煞停風(fēng)扇。在此全橋電路結(jié)構(gòu)中，兩個驅(qū)動集成電 路102和104用以分別輸出兩驅(qū)動信號來控制半導(dǎo)體開關(guān)106、107、108和109的切換，其 中此兩驅(qū)動集成電路102和104可為一種煞車控制電路，而所輸出的驅(qū)動信號彼此相位差 180度，所使用的半導(dǎo)體開關(guān)可為MOS晶體管。而用以控制兩個驅(qū)動集成電路102和104輸出驅(qū)動信號是一小訊號電源114。以驅(qū)動集成電路102為例，當(dāng)一輸出信號使半導(dǎo)體開關(guān)106導(dǎo)通時，則另一輸出信 號會使半導(dǎo)體開關(guān)108關(guān)閉，而此時驅(qū)動集成電路104則會輸出與上述兩信號相位差180 度的另兩信號，來導(dǎo)通半導(dǎo)體開關(guān)109，而關(guān)閉另一半導(dǎo)體開關(guān)107，換言之，在同一時間 下，半導(dǎo)體開關(guān)106與109，和半導(dǎo)體開關(guān)107與108，是處于同一操作狀態(tài)下。因此，借由 驅(qū)動集成電路102和104的控制，可使得流經(jīng)線圈110的電流變換方向產(chǎn)生不同方向的磁 極，而使得風(fēng)扇轉(zhuǎn)動。然而，當(dāng)風(fēng)扇斷電時，由于風(fēng)扇本身的慣性作用，使得風(fēng)扇并不能瞬間停止運(yùn)轉(zhuǎn)， 因此，本發(fā)明借由于斷電的同時，將線圈110兩端也瞬間短路，形成一封閉回路，此時因風(fēng) 扇于斷電后的慣性運(yùn)動，會使得此封閉回路上的磁通量發(fā)生變化，而于此回路上產(chǎn)生一個 感應(yīng)電動勢，并于線圈中形成感應(yīng)電流，此感應(yīng)電流將使線圈產(chǎn)生一個反向磁場阻止風(fēng)扇 慣性運(yùn)轉(zhuǎn)，而即時煞住風(fēng)扇，其中反向磁場所提供的煞車力大小與風(fēng)扇慣性運(yùn)轉(zhuǎn)速度成正 比。也就是，在斷電的同時，控制驅(qū)動集成電路102和104，讓半導(dǎo)體開關(guān)106與107，或半 導(dǎo)體開關(guān)108與109同時導(dǎo)通，使得線圈110兩端短路。換言之，可選擇半導(dǎo)體開關(guān)106與 107同時導(dǎo)通，而半導(dǎo)體開關(guān)108與109不導(dǎo)通；或是半導(dǎo)體開關(guān)106與107不導(dǎo)通，而半 導(dǎo)體開關(guān)108與109同時導(dǎo)通。而在斷電瞬間控制兩端線圈短路的方法，依圖1A的結(jié)構(gòu)而言，當(dāng)風(fēng)扇斷電的瞬 間，小訊號電源114借由電容112所儲存的殘余能量，向驅(qū)動集成電路102和104輸出一控 制訊號，控制半導(dǎo)體開關(guān)106與107或半導(dǎo)體開關(guān)108與109其中任一組導(dǎo)通另一組不導(dǎo) 通，讓線圈110兩端形成短路。此種讓線圈110兩端形成短路的方法，也可采用另一種方式，如圖1B所示為全橋 式直流風(fēng)扇的另一種結(jié)構(gòu)，在本結(jié)構(gòu)中采用一可程序的微控制芯片116來對驅(qū)動集成電路 102和104的輸出信號進(jìn)行控制。由于本結(jié)構(gòu)中具有一可程序的微控制芯片116，因此，可 將斷電時控制程序燒錄至此微控制芯片116中，一旦斷電時，此微控制芯片116中所儲存的 斷電時控制程序會被觸發(fā)，而控制半導(dǎo)體開關(guān)106與107或半導(dǎo)體開關(guān)108與109其中任 一組導(dǎo)通另一組不導(dǎo)通，讓線圈110兩端形成短路，借由風(fēng)扇在斷電后的慣性運(yùn)動，即時于 線圈110中形成一感應(yīng)電流而產(chǎn)生一個反向磁場以阻止風(fēng)扇慣性運(yùn)轉(zhuǎn)，而即時煞住風(fēng)扇。再以一半橋式直流風(fēng)扇為第二實施例，參閱圖2A所示為一使用半橋電路結(jié)構(gòu)直 流風(fēng)扇的概略電路圖。在此半橋電路結(jié)構(gòu)200中，兩個半導(dǎo)體開關(guān)202和204分別由相位 差180度的兩脈沖信號來控制，以控制電流分別流經(jīng)線圈206和208以產(chǎn)生磁力，其中所使 用的半導(dǎo)體開關(guān)可為M0S晶體管。如同第一實施例般，當(dāng)風(fēng)扇斷電時，本實施例也借由于斷電的同時將線圈206和 208兩端瞬間短路，借由風(fēng)扇斷電后的慣性運(yùn)動于線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流來讓線圈產(chǎn)生一個 反向磁場煞住風(fēng)扇。本發(fā)明于線圈206和208間加入一切換組件210，當(dāng)風(fēng)扇斷電的瞬間， 利用電容212所儲存的殘余能量，控制切換組件210導(dǎo)通甚至同時使半導(dǎo)體開關(guān)不導(dǎo)通，讓 線圈206和208兩端形成短路。此切換組件210也可為一繼電器，當(dāng)斷電時，自動導(dǎo)通，讓 線圈206和208兩端形成短路。此種線圈206和208兩端形成短路的方法，也可采用另一種方式，如圖2B所示為 半橋式直流風(fēng)扇的另一種結(jié)構(gòu)，于本結(jié)構(gòu)中具有一可程序的微控制芯片216來控制半導(dǎo)體開關(guān)202和204的切換。借由將斷電時所要求的控制程序燒錄至此微控制芯片216中，一旦 斷電時，此微控制芯片216中所儲存斷電控制程序會被觸發(fā)，而控制半導(dǎo)體開關(guān)202和204 導(dǎo)通，讓線圈206和208兩端形成短路而煞住風(fēng)扇。
本發(fā)明風(fēng)扇斷電后的即時停止方法是借由將定子各極的線圈兩端瞬間短路而形 成一封閉回路，再利用風(fēng)扇在斷電后的慣性運(yùn)動，而在此回路上產(chǎn)生一個感應(yīng)電動勢，進(jìn)而 產(chǎn)生一磁場。由于此感應(yīng)電動勢在風(fēng)扇慣性旋轉(zhuǎn)的過程中會殘留于此封閉回路中而不會消 失，因此此磁場的磁性會固定且磁力會隨運(yùn)轉(zhuǎn)速度而增減，進(jìn)而對轉(zhuǎn)子上的磁場產(chǎn)生一相 互排斥的力。由于此力的作用方向與風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)方向相反，故可作為強(qiáng)而有力的阻卻力，以即 時煞停風(fēng)扇。因此，可避免使用者因為斷電后的疏忽，意外碰觸到仍在慣性運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)扇而受 傷。同時于檢修過程中，因為不需等待此段慣性運(yùn)轉(zhuǎn)停止時間，因此可大幅提升工作效率。 且另一方面，本發(fā)明并不需要加入額外的電路至原本的電路結(jié)構(gòu)中，因此并不需改變原有 的電路設(shè)計。以上所述，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù) 構(gòu)思作出其它各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利 要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種于斷電后可即時停止的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)至少包括一線圈；一驅(qū)動電路，耦合該線圈；一切換電路，連接該驅(qū)動電路；以及一控制組件連接該切換電路用以控制該切換電路；其中，于斷電時，該風(fēng)扇結(jié)構(gòu)中的一殘余電量提供一驅(qū)動電力以使得該線圈形成一封閉回路，該封閉回路受到風(fēng)扇斷電時慣性旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生一感應(yīng)磁場，該感應(yīng)磁場對轉(zhuǎn)子提供一煞車力，該煞車力的作用方向與風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)方向相反；其特征在于，該風(fēng)扇結(jié)構(gòu)還包括一小訊號電源和一儲存電容，該儲存電容儲存該殘余電量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其特征在于，該切換電路為全橋架構(gòu)或半橋結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其特征在于，該驅(qū)動電路包括二集成電路，分別產(chǎn) 生二驅(qū)動信號以開啟/關(guān)閉該切換電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括二脈沖信號，分別開啟/開關(guān) 該切換電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其特征在于，該二驅(qū)動信號或該二脈沖信號之 相位差為180度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種斷電后即時停止風(fēng)扇的方法和其結(jié)構(gòu)，其可讓風(fēng)扇在短時間內(nèi)強(qiáng)制停止運(yùn)轉(zhuǎn)，而不需一慣性運(yùn)轉(zhuǎn)時間。本發(fā)明在風(fēng)扇斷電時，會將驅(qū)動風(fēng)扇轉(zhuǎn)動的線圈兩端短路，利用風(fēng)扇斷電后的慣性運(yùn)動于線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流來讓線圈產(chǎn)生一個反向磁場煞住風(fēng)扇。
文檔編號F04D27/00GK101846092SQ201010110999
公開日2010年9月29日 申請日期2004年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月23日
發(fā)明者邱俊隆, 邱進(jìn)發(fā), 郭柏村, 黃文喜 申請人:臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司