專利名稱：風(fēng)扇及其控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)扇及其控制裝置，特別是涉及一種使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的頻率與輸入的
交流電源的頻率為相同的高效能風(fēng)扇及其控制裝置。
背景技術(shù)：
如圖1所示，現(xiàn)有的交流風(fēng)扇的馬達控制電路主要是將輸入的交流電源經(jīng)橋式整 流電路D1整流及電容器C1穩(wěn)壓后轉(zhuǎn)換成高壓直流輸出給馬達的線圈Ll、 L2，其中當(dāng)馬達 負(fù)載過大或電容器Cl的電容量太小時，其供應(yīng)給馬達的電壓將會有鏈波浮動(如圖2A)，且 當(dāng)負(fù)載較小或電容器C1的電容量很大時，其供應(yīng)給馬達的電壓才會降成較小的鏈波浮動， 如圖2B所示。 再者，馬達線圈Ll、 L2的導(dǎo)通時間完全取決于霍爾元件(HALL SENSOR)感應(yīng)到馬 達轉(zhuǎn)子N極及S極的磁性位置而變換，且與交流電源完全不同步(頻率不同)而各自運轉(zhuǎn)， 此時在馬達的線圈Ll、 L2上量測的電壓如圖3A及圖3B所示，由于霍爾元件IC1感測馬達 的磁極(N極及S極)切換頻率與交流電源的頻率不相同，且在線圈L1、L2切換磁極時會因 馬達電感反電動勢而產(chǎn)生有突波電壓5，因而使得馬達控制電路中的電晶體Q1、 Q2及稽納 二極管Zdl、 Zd2、 Zd3及Zd4產(chǎn)生高熱，同時也會聽到馬達的切換噪音；尤其當(dāng)馬達負(fù)載更 大時，可以發(fā)現(xiàn)在馬達的線圈L1、L2切換磁極時產(chǎn)生突波電壓5更為明顯，如圖3C及圖3D 所示。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述課題，本發(fā)明的目的為提供交流電源的正半周及負(fù)半周電壓訊號給 馬達，以最簡易的方式使馬達運轉(zhuǎn)的頻率與交流電源達到同步運轉(zhuǎn)，而馬達切換極性點為 (靠近)交流電源正弦波的正半周及負(fù)半周交界的零電壓位置，因此可避免產(chǎn)生馬達切換 噪音。 為實現(xiàn)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的一種風(fēng)扇的控制裝置，其電連接風(fēng)扇的一馬達及 一交流電源?？刂蒲b置主要用以驅(qū)動該馬達及該風(fēng)扇運轉(zhuǎn)，其包括整流單元、磁性感測單 元、第一開關(guān)單元、第二開關(guān)單元、第三開關(guān)單元、控制單元、溫度感測單元及警示單元。其 中整流單元用以將交流電源轉(zhuǎn)成直流電壓后提供給磁性感測單元及控制單元；磁性感測單 元感測馬達的磁極切換變化，且當(dāng)磁性感測單元感測到磁極為N極時輸出第一電壓訊號， 而當(dāng)磁性感測單元感測到磁極為S極時則輸出第二電壓訊號。 本發(fā)明還揭示一種風(fēng)扇，其電連接一交流電源，該風(fēng)扇包括一葉輪、一馬達及一控 制裝置。馬達連接葉輪，用以帶動葉輪轉(zhuǎn)動，而控制裝置電連接馬達及交流電源，控制裝置 用以驅(qū)動馬達運轉(zhuǎn)；其中控制裝置包括整流單元、磁性感測單元、第一開關(guān)單元、第二開關(guān) 單元、第三開關(guān)單元、控制單元、溫度感測單元及警示單元。整流單元用以將交流電源轉(zhuǎn)成 直流電壓后提供給磁性感測單元及控制單元；磁性感測單元感測馬達的磁極切換變化，且 當(dāng)磁性感測單元感測到磁極為N極時輸出第一電壓訊號，而當(dāng)磁性感測單元感測到磁極為
5S極時則輸出第二電壓訊號。 上述的第一開關(guān)單元分別電連接交流電源及馬達，用以接收交流電源的正半周電 壓訊號，并輸出給馬達；第二開關(guān)單元用以接收交流電源的負(fù)半周電壓訊號，并輸出給馬 達；第三開關(guān)單元依據(jù)控制單元輸出的一電壓訊號而開啟或關(guān)閉，并進而控制第二開關(guān)單 元的開啟或關(guān)閉；控制單元用以接收并依據(jù)第一電壓訊號及第二電壓訊號以分別控制第一 開關(guān)單元及第二開關(guān)單元的動作，且當(dāng)馬達或風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速提升到與交流電源的頻率為相同 時，控制單元即控制馬達的轉(zhuǎn)速為一定速狀態(tài)。 上述的溫度感測單元用以感測馬達的溫度，且依據(jù)感測溫度的不同而提供不同電 壓訊號給控制單元，當(dāng)溫度感測單元感測的溫度過低時，控制單元控制第一開關(guān)單元及第 二開關(guān)單元停止動作。再者，當(dāng)控制單元判斷馬達的轉(zhuǎn)速為異常時，會通過上述的警示單元
產(chǎn)生一警示訊號。


圖1為現(xiàn)有的交流風(fēng)扇的馬達控制電路的示意圖。 圖2A 圖2B為現(xiàn)有的交流風(fēng)扇的馬達上的電壓波形圖。 圖3A 圖3D為現(xiàn)有的交流風(fēng)扇的馬達線圈上的電壓波形圖。 圖4為本發(fā)明一種風(fēng)扇的組成結(jié)構(gòu)剖面圖。 圖5為本發(fā)明風(fēng)扇的轉(zhuǎn)子與定子的相對關(guān)系示意圖。 圖6為本發(fā)明一種控制裝置的電路方塊圖。 圖7為圖6的控制裝置的電路圖。 圖8A 圖8C分別為本發(fā)明馬達啟動時其馬達線圈上的電壓及霍爾元件感應(yīng)的磁 極變化的波形示意圖。 圖9A 圖9B分別為本發(fā)明馬達加速時其馬達線圈上的電壓及霍爾元件感應(yīng)的磁 極變化的波形示意圖。 圖10A 圖IOB分別為本發(fā)明馬達定速時其馬達線圈上的電壓及霍爾元件感應(yīng)的 磁極變化的波形示意圖。以及 圖11A 圖IIB分別為本發(fā)明馬達于省電模式時其馬達線圈上的電壓及霍爾元件
感應(yīng)的磁極變化的波形示意圖。 附圖符號說明1風(fēng)扇10馬達11定子111硅鋼片12轉(zhuǎn)子121磁環(huán)13葉輪2控制裝置20電路板21整流單元22磁性感測單元23控制單元24溫度感測單元25第一開關(guān)單元26第二開關(guān)單元27第三開關(guān)單元28警示單元3交流電源5突波電壓
具體實施例方式
以下將參照相關(guān)附圖，說明本發(fā)明較佳實施例的一種風(fēng)扇及其控制裝置。
請參照圖4及圖5所示，本發(fā)明的一種風(fēng)扇1 (例如是一交流風(fēng)扇)具有一馬達10 及一葉輪13，其中馬達10的定子11具有四個硅鋼片lll，每一硅鋼片111上皆繞有線圈。 定子11的外部環(huán)繞有轉(zhuǎn)子12，轉(zhuǎn)子12具有磁環(huán)121，磁環(huán)121具有四個磁極(為N極、S 極、N極、S極交錯排列)，而交流風(fēng)扇1及馬達10是通過控制裝置2的驅(qū)動而運轉(zhuǎn)。在此 須特別說明的是，上述的磁環(huán)121至少具有兩個磁極(N極及S極)，而不以本實施例中磁環(huán) 121具有四個磁極為限。 請參閱圖6，本發(fā)明的控制裝置2電連接馬達10及交流電源3，主要用以驅(qū)動馬達 10運轉(zhuǎn)。該控制裝置2至少包括整流單元21、磁性感測單元22、控制單元23、溫度感測單 元24、第一開關(guān)單元25、第二開關(guān)單元26、第三開關(guān)單元27及警示單元28。結(jié)合圖3所示， 上述各個單元可以設(shè)置于電路板20上，而電路板20則可以裝設(shè)在馬達10上。
其中控制裝置2內(nèi)的元件電連接關(guān)系為第一開關(guān)單元25及第二開關(guān)單元26分 別與交流電源3的兩個輸出端(第一輸出端及第二輸出端)電連接，整流單元21亦分別電 連接交流電源3的兩個輸出端，且整流單元又分別與磁性感測單元22、控制單元23及溫度 感測單元24電連接，控制單元23再分別電連接磁性感測單元22、溫度感測單元24、第三開 關(guān)單元27、警示單元28及第一開關(guān)單元25，第三開關(guān)單元27再電連接第二開關(guān)單元26，以 及第一開關(guān)單元25、第二開關(guān)單元27分別電連接馬達10。 請同時參閱圖6及圖7所示，于本實施例中，整流單元21包括第一二極管(Dl)、 第一電阻器(Rl)、第一電容器(Cl)及第一穩(wěn)壓二極管(ZD1)，其中第一二極管(Dl)的第一 端電連接交流電源3的第一輸出端，第一二極管(Dl)的第二端再電連接第一電阻器(Rl) 的第一端，第一電阻器(Rl)的第二端電連接第一電容器(Cl)的第一端及第一穩(wěn)壓電阻器 (ZD1)的第一端，而第一電容器(Cl)的第二端電連接第一穩(wěn)壓二極管(ZD1)的第二端及交 流電源3的第二輸出端。 上述的磁性感測單元22包括一霍爾元件(IC1)及一第二電阻器(R2)，霍爾元件 (IC1)的輸入端分別與第一電阻器(Rl)的第二端及交流電源3的第二輸出端電連接，而第 二電阻器(R2)的第一端與霍爾元件(IC1)的輸入端電連接，其第二端則與霍爾元件(IC1) 的輸出端電連接。其中霍爾元件(IC1)用以感測馬達10轉(zhuǎn)子12的磁環(huán)12的磁極，當(dāng)感測 到該磁極為N極時輸出高(HI)的電壓訊號，而感測到該磁極為S極時則輸出低(LOW)的電 壓訊號。 上述的控制單元23可以為微控制器(IC2) (Microcontroller, MCU)，其分別電連 接霍爾元件IC1的輸入端及輸出端。其中微控制器(IC2)接收并依據(jù)自霍爾元件(IC1)輸 出的高或低的電壓訊號來控制第一開關(guān)單元25的正半周控制開關(guān)(M0S1)及第二開關(guān)單 元26的負(fù)半周控制開關(guān)(M0S2)，且微控制器(IC2)再藉由第三開關(guān)單元27的光耦合元件 (IC3)來控制負(fù)半周控制開關(guān)(M0S2)的動作。 上述的溫度感測單元24包括熱敏電阻器(Tl)及第七電阻器(R7)，熱敏電阻器 (Tl)的第一端電連接第一電阻器(Rl)的第二端，熱敏電阻器(Tl)的第二端則電連接第七 電阻器(R7)的第一端及微控制器(IC2)，以及第七電阻器(R7)的第二端電連接交流電源3
7的第二輸出端。其中溫度感測單元14主要用以感測該熱敏電阻器(Tl)周圍的溫度，且依 據(jù)感測溫度的不同而提供不同電壓訊號給微控制器(IC2)，而微控制器(IC2)再依據(jù)電壓 訊號的不同，進一步控制正半周控制開關(guān)(M0S1)及負(fù)半周控制開關(guān)(M0S2)是否停止動作， 進而使馬達10及風(fēng)扇1停止運轉(zhuǎn)。 上述的第一開關(guān)單元25包括一正半周控制開關(guān)(M0S1)(例如是M0SFET)、第三電 阻器(R3)、第五二極管(D5)及第三穩(wěn)壓二極管(ZD3)，其中第三電阻器(R3)的第一端電 連接微控制器(IC2)的輸出端(A)，第三電阻器(R3)的第二端則電連接正半周控制開關(guān) (M0S1)的柵極(G)，正半周控制開關(guān)(M0S1)的漏極(D)及源極(S)分別與第五二極管(D5) 的陰極(cathode)及交流電源3的第二輸出端電連接，第五二極管(D5)的陽極(anode) 則電連接馬達10，以及第三穩(wěn)壓二極管(ZD3)的第一端及第二端分別與正半周控制開關(guān) (M0S1)的漏極(D)及交流電源3的第二輸出端電連接。 上述的第三開關(guān)單元27包括光耦合器(IC3)、第四電阻器(R4)及第四穩(wěn)壓二極 管(ZD4)，其中第四電阻器(R4)的第一端電連接微控制器(IC2)的輸出端(B)，第四電阻器 (R4)的第二端則電連接光耦合器(IC3)的發(fā)送部的第一端，發(fā)送部的第二端與交流電源3 的第二輸出端電連接，以及第四穩(wěn)壓二極管(ZD4)并聯(lián)光耦合器(IC3)的接收部。
上述的第二開關(guān)單元26包括一負(fù)半周控制開關(guān)(M0S2)(例如是MOSFET)、第四二 極管(D4)、第六電阻器(R6)及第二穩(wěn)壓二極管(ZD2)，其中第四電阻器(R4)的第一端電連 接光耦合器(IC3)的接收部，第四電阻器(R4)的第二端則電連接負(fù)半周控制開關(guān)(M0S2) 的柵極(G)，負(fù)半周控制開關(guān)(M0S2)的漏極(D)及源極(S)分別與第四二極管(D4)的陰極 (cathode)及交流電源3的第一輸出端電連接，第四二極管(D4)的陽極(anode)則電連接 馬達10，以及第二穩(wěn)壓二極管(ZD2)的第一端及第二端分別與負(fù)半周控制開關(guān)(M0S2)的漏 極(D)及交流電源3的第一輸出端電連接。 上述的警示單元28包括光耦合器(IC4)及第八電阻器(R8)，光耦合器(IC4)的發(fā) 送部的第一端與微控制器(IC2)電連接，發(fā)送部的第二端與第八電阻器(R8)的第一端電連 接，以及第八電阻器(R8)的第二端與微控制器(IC2)電連接。此外，該光耦合器(IC4)的接 收部可再電連接發(fā)光二極管或蜂鳴器等具備發(fā)光或聲音等警示效果的電子元件，其中微控 制器(IC2)可以依據(jù)霍爾元件(IC1)或其他磁性感測元件傳送的電壓訊號而徑行判斷馬達 10的轉(zhuǎn)速是否異常(過慢或停止動作)，且當(dāng)微控制器(IC2)判讀馬達10為異常時，微控 制器(IC2)會輸出一警示訊號經(jīng)第八電阻器(R8)后給光耦合器(IC4)，使光耦合器(IC4) 開始動作，并通過其電連接的發(fā)光二極管或蜂鳴器等警示裝置而產(chǎn)生發(fā)光或聲音的警示效 果。 請再參閱圖7并結(jié)合圖8A至圖IIB，本發(fā)明風(fēng)扇1及馬達10的控制方法說明如 下控制裝置2接上頻率為60Hz的交流電源3(如圖8A)時，其輸出的正弦波交流電壓會 經(jīng)由保險絲(FUSE)后分成兩條路徑，第一路徑為藉由整流單元的第一二極管(Dl)、第一電 阻器(Rl)構(gòu)成的整流電路半波整流成直流電源后，接著由第一電容器(Cl)及第一穩(wěn)壓電 阻器(ZD1)提供穩(wěn)壓作用，之后提供小功率直流電壓給霍爾元件(IC1)、微控制器(IC2)及 熱敏電阻器(Tl);第二路徑則為交流電壓經(jīng)過正半周控制開關(guān)(M0S1)或負(fù)半周控制開關(guān) (M0S2)后而直接供應(yīng)給馬達10。其中在馬達10啟動初期，霍爾元件(IC1)感應(yīng)馬達10轉(zhuǎn) 子12的磁環(huán)121的磁極為N極或S極，且分別輸出頻率較低的高(HI)或低(LOW)的電壓訊號(如圖8C)，此時，馬達10的定子11線圈所接受到的電壓如圖8B所示，即當(dāng)霍爾元件 (IC1)當(dāng)感應(yīng)馬達10轉(zhuǎn)子12的磁環(huán)121的磁極為N極時，僅交流電源3的正半周電壓訊號 輸出，當(dāng)感應(yīng)的磁極為S極時僅交流電源3的負(fù)半周電壓訊號輸出。 當(dāng)感測到該磁環(huán)121的磁極為N極時，霍爾元件(IC1)輸出高(HI)的電壓訊號 給微控制器(IC2)，使得微控制器(IC2)的輸出端(A)及輸出端(B)皆輸出高(HI)的電壓 訊號，而輸出端(A)輸出的高(HI)電壓訊號經(jīng)第三電阻器(R3)后可導(dǎo)通正半周控制開關(guān) (M0S1)，使自交流電源3的第一輸出端輸出的正半周電壓訊號可以經(jīng)由第二二極管(D2)給 馬達IO，之后經(jīng)第五二極管(D5)及正半周控制開關(guān)(M0S1)以構(gòu)成第一回路；此外，輸出端 (B)輸出的高(HI)電壓訊號經(jīng)第四電阻器(R4)后給光耦合器(IC3)，以使光耦合器(IC3) 動作及第四穩(wěn)壓二極管(ZD4)短路，而造成第六電阻器(R6)上的電壓為低(LOW)電壓，因 此無法導(dǎo)通負(fù)半周控制開關(guān)(M0S2)，而自交流電源3的第二輸出端輸出的負(fù)半周電壓訊號 即無法通過該負(fù)半周控制開關(guān)(M0S2)。 又當(dāng)霍爾元件(IC1)感測到馬達10轉(zhuǎn)子12的磁環(huán)121的磁極為S極時，霍爾元 件(IC1)輸出低(LOW)的電壓訊號給微控制器(IC2)，使得微控制器(IC2)的輸出端(A)及 輸出端(B)皆輸出低(LOW)的電壓訊號，而輸出端(A)輸出的低(LOW)電壓訊號經(jīng)第三電 阻器(R3)后并無法導(dǎo)通正半周控制開關(guān)(M0S1)，使自交流電源3的第一輸出端輸出的正半 周電壓訊號無法通過該正半周控制開關(guān)(M0S1);此外，輸出端(B)輸出的低(LOW)電壓訊 號經(jīng)第五電阻器(R5)后給光耦合器(IC3)，且無法驅(qū)動光耦合元件(IC3)動作，而自交流電 源3的第二輸出端輸出的負(fù)半周電壓訊號經(jīng)由第六二極管(D6)、第五電阻(R5)及第六電阻 (R6)后導(dǎo)通負(fù)半周控制開關(guān)(M0S2)，此時，自交流電源3的第二輸出端輸出的負(fù)半周電壓 訊號亦會經(jīng)由第三二極管(D3)、馬達、第四二極管(D4)及負(fù)半周控制開關(guān)(M0S2)以構(gòu)成第 二回路。 如圖9B所示，當(dāng)馬達10(或風(fēng)扇1)的轉(zhuǎn)速慢慢提升時，霍爾元件(IC1)會感應(yīng)馬 達10轉(zhuǎn)子12的磁環(huán)121的磁極切換(N極或S極)以分別輸出頻率較高的高(HI)或低 (LOW)的電壓訊號；此時，馬達10的定子11線圈所接受到的電壓如圖9A所示，且在磁極切 換時由于馬達10的轉(zhuǎn)速與交流電源3的頻率為不同步，因此，仍然有少量的電壓波形會被 截掉，且會產(chǎn)生突波電壓及馬達10的磁極切換時的噪音。 如圖IOA及圖10B所示，當(dāng)馬達10的轉(zhuǎn)速加速到與交流電源3的頻率(60Hz)為相 同時，馬達10的轉(zhuǎn)速即由原先的加速狀態(tài)改變?yōu)槎ㄋ贍顟B(tài)(不超過交流電源3的頻率)，例 如以定子11硅鋼片111具有四槽、轉(zhuǎn)子12磁環(huán)121具有四極為例，當(dāng)交流電源3為60Hz， 馬達10轉(zhuǎn)一圈經(jīng)過N極及S極各兩極切換(相當(dāng)兩個正弦波)，即在交流電源3為60Hz 時，馬達10的轉(zhuǎn)速應(yīng)為60*60/2 = 1800 (r. p. m)，此時由于馬達10轉(zhuǎn)速為定速，且與交流電 源3為同步運轉(zhuǎn)(頻率為相同)，故于馬達10的轉(zhuǎn)子12的磁環(huán)121的磁極切換時，可避免 產(chǎn)生突波電壓及降低馬達10磁極切換所產(chǎn)生的噪音。 如圖IIA及圖IIB所示，本發(fā)明并可以提供一種馬達控制的省電模式，其中當(dāng)馬達 10轉(zhuǎn)速為定速狀態(tài)及與交流電源3的頻率為相同時，微控制器(IC2)即可以關(guān)閉負(fù)半周控 制開關(guān)(M0S2)，使馬達10不會接收到交流電源3的負(fù)半周電壓訊號，如此一來，除了可以達 到定速狀態(tài)及與交流電源3的頻率為相同，并可以降低馬達10的消耗電流。
綜上所述，本發(fā)明主要是以直流無刷馬達與馬達控制電路取代傳統(tǒng)交流風(fēng)扇高耗能及效率差的缺失，同時具備生產(chǎn)容易及成本低的優(yōu)點。再如現(xiàn)有的其他直流無刷馬達所 配置的控制電路，其皆是將交流(AC)電源轉(zhuǎn)成直流(DC)高壓而提供給馬達及馬達控制電 路，惟如此方式往往會產(chǎn)生馬達切換噪音及電子元件發(fā)熱的問題，本發(fā)明則是提供交流電 源的正半周及負(fù)半周電壓訊號給馬達，以最簡易的方式使馬達運轉(zhuǎn)的頻率與交流電源達到 同步運轉(zhuǎn)，而馬達切換極性點為(靠近)交流電源正弦波的正半周及負(fù)半周交界的零電壓 位置，因此，可避免產(chǎn)生馬達切換噪音，而且本發(fā)明亦具有溫度控制與警示的功能，并符合 產(chǎn)品智慧型及多功能化的目的。 以上所述僅為舉例性，而非為限制性。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(yīng)包括于本申請的權(quán)利要求的范圍中。
權(quán)利要求
一種風(fēng)扇的控制裝置，電連接一交流電源及該風(fēng)扇的一馬達，該控制裝置用以驅(qū)動該馬達運轉(zhuǎn)而帶動該風(fēng)扇，該控制裝置包括一磁性感測單元，用以感測該馬達的磁極切換變化，其中當(dāng)該磁性感測單元感測到該磁極為N極時輸出一第一電壓訊號，而當(dāng)該磁性感測單元感測到該磁極為S極時則輸出一第二電壓訊號；一第一開關(guān)單元，分別電連接該交流電源及該馬達，該第一開關(guān)單元用以接收該交流電源的正半周電壓訊號，并輸出該正半周電壓訊號給該馬達，以驅(qū)動該馬達運轉(zhuǎn)；一第二開關(guān)單元，分別電連接該交流電源及該馬達，該第二開關(guān)單元用以接收該交流電源的負(fù)半周電壓訊號，并輸出該負(fù)半周電壓訊號給該馬達，以驅(qū)動該馬達運轉(zhuǎn)；以及一控制單元，分別電連接該磁性感測單元、該第一開關(guān)單元及該第二開關(guān)單元，該控制單元用以接收并依據(jù)該第一電壓訊號及該第二電壓訊號以分別控制該第一開關(guān)單元及該第二開關(guān)單元的動作；其中當(dāng)該馬達的轉(zhuǎn)速提升到與該交流電源的頻率為相同時，該控制單元即控制該馬達的轉(zhuǎn)速為一定速狀態(tài)。
2. 如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇的控制裝置，還包括一整流單元，分別電連接該交流電源、該磁性感測單元及該控制單元，該整流單元用以將該交流電源轉(zhuǎn)成直流電壓后提供給該磁性感測單元及該控制單元。
3. 如權(quán)利要求2所述的風(fēng)扇的控制裝置，其中該整流單元包括一第一二極管(Dl)，其第一端電連接該交流電源；一第一電阻器(Rl)，其第一端與該第一二極管(Dl)的第二端電連接；一第一電容器(Cl)，其第一端與該第一電阻器(Rl)的第二端電連接，第二端電連接該交流電源的第二輸出端；以及一第一穩(wěn)壓二極管(ZDl)，與該第一電容器(CI)并聯(lián)。
4. 如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇的控制裝置，其中該磁性感測單元包括一霍爾元件(ICl)，用以感測該馬達的磁極切換變化，其中當(dāng)該霍爾元件(IC1)感測到該磁極為N極時輸出一高的電壓訊號，而感測到該磁極為S極時則輸出一低的電壓訊號；以及一第二電阻器(R2)，并聯(lián)電連接該霍爾元件(ICl)。
5. 如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇的控制裝置，其中該第一開關(guān)單元包括一第三電阻器(R3)，其第一端電連接該控制單元的一輸出端(A);一正半周控制開關(guān)(M0S1)，其柵極(G)電連接該第三電阻器(R3)的第二端；一第五二極管(D5)，其陽極及陰極分別與該馬達及該正半周控制開關(guān)(M0S1)的漏極(D)電連接；以及一第三穩(wěn)壓二極管(ZD3)，其陽極及陰極分別與該正半周控制開關(guān)(M0S1)的源極(S)及該漏極(D)電連接。
6. 如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇的控制裝置，還包括一第三開關(guān)單元，分別電連接該控制單元及該第二開關(guān)單元，該第三開關(guān)單元依據(jù)該控制單元輸出的一電壓訊號而開啟或關(guān)閉，并進而控制該第二開關(guān)單元的開啟或關(guān)閉。
7. 如權(quán)利要求6所述的風(fēng)扇的控制裝置，其中該第三開關(guān)單元包括一第四電阻器(R4)，其第一端電連接該控制單元(IC2)的一輸出端(B);一光耦合器(IC3)，電連接該第四電阻器(R4)的第二端；以及第四穩(wěn)壓二極管(ZD4)，并聯(lián)該光耦合器(IC3)。
8. 如權(quán)利要求7所述的風(fēng)扇的控制裝置，其中該第二開關(guān)單元包括一第六電阻器(R6)，其第一端電連接該光耦合器(IC3)的一輸出端；一負(fù)半周控制開關(guān)(M0S2)，其柵極(G)電連接該第六電阻器(R6)的第二端，一第四二極管(D4)，其陽極及陰極分別與該馬達及該負(fù)半周控制開關(guān)(M0S2)的漏極(D)電連接；以及一第二穩(wěn)壓二極管(ZD2)，其陽極及陰極分別與該負(fù)半周控制開關(guān)(M0S2)的源極(S)及該漏極(D)電連接。
9. 如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇的控制裝置，還包括一溫度感測單元，用以感測該馬達的溫度，且該溫度感測單元依據(jù)感測溫度的不同而提供不同電壓訊號給該控制單元，其中當(dāng)該溫度感測單元感測的溫度過低時，該控制單元控制該第一開關(guān)單元及該第二開關(guān)單元停止動作。
10. 如權(quán)利要求9所述的風(fēng)扇的控制裝置，其中該溫度感測單元包括一熱敏電阻器(Tl)，電連接該控制單元；以及一第七電阻器(R7)，其一端電連接該熱敏電阻器(Tl)。
11. 如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇的控制裝置，還包括一警示單元，其電連接該控制單元，其中當(dāng)該控制單元判斷該馬達的轉(zhuǎn)速異常時，會藉由該警示單元產(chǎn)生一警示訊號。
12. 如權(quán)利要求11所述的風(fēng)扇的控制裝置，其中該警示單元包括一光耦合器(IC4)，其發(fā)送部與該控制單元電連接；一第八電阻器(R8)，第一端與該光耦合器(IC4)的該發(fā)送部的電連接，其第二端與該控制單元電連接；以及一警示裝置，電連接該光耦合器(IC4)的接收部，當(dāng)該光耦合器(IC4)動作時啟動，以產(chǎn)生警示效果。
13. 如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇的控制裝置，其中當(dāng)該馬達轉(zhuǎn)速的頻率與該交流電源的頻率為相同時，該控制單元關(guān)閉該第二開關(guān)單元，使該馬達不會接收到該交流電源的該負(fù)半周電壓訊號。
14. 一種風(fēng)扇，電連接一交流電源，該風(fēng)扇包括一葉輪；一馬達，連接該葉輪，該馬達用以帶動該葉輪轉(zhuǎn)動；以及一控制裝置，電連接該馬達及該交流電源，用以驅(qū)動馬達運轉(zhuǎn)，該控制裝置包括一磁性感測單元，用以感測該馬達的磁極切換變化，其中當(dāng)該磁性感測單元感測到該磁極為N極時輸出一第一電壓訊號，而當(dāng)該磁性感測單元感測到該磁極為S極時則輸出一第二電壓訊號；一第一開關(guān)單元，分別電連接該交流電源及該馬達，該第一開關(guān)單元用以接收該交流電源的正半周電壓訊號，并輸出該正半周電壓訊號給該馬達，以驅(qū)動該馬達運轉(zhuǎn)；一第二開關(guān)單元，分別電連接該交流電源及該馬達，該第二開關(guān)單元用以接收該交流電源的負(fù)半周電壓訊號，并輸出該負(fù)半周電壓訊號給該馬達，以驅(qū)動該馬達運轉(zhuǎn)；以及一控制單元，分別電連接該磁性感測單元、該第一開關(guān)單元及該第二開關(guān)單元，該控制 單元用以接收并依據(jù)該第一電壓訊號及該第二電壓訊號以分別控制該第一開關(guān)單元及該 第二開關(guān)單元的動作；其中當(dāng)該馬達的轉(zhuǎn)速提升到與該交流電源的頻率為相同時，該控制單元即控制該馬達 的轉(zhuǎn)速為一定速狀態(tài)。
15. 如權(quán)利要求14所述的風(fēng)扇，其中該控制裝置還包括一整流單元，分別電連接該交 流電源、該磁性感測單元及該控制單元，該整流單元用以將該交流電源轉(zhuǎn)成直流電壓后提 供給該磁性感測單元及該控制單元。
16. 如權(quán)利要求14所述的風(fēng)扇，其中該控制裝置還包括一第三開關(guān)單元，分別電連接 該控制單元及該第二開關(guān)單元，該第三開關(guān)單元依據(jù)該控制單元輸出的一電壓訊號而開啟 或關(guān)閉，并進而控制該第二開關(guān)單元的開啟或關(guān)閉。
17. 如權(quán)利要求14所述的風(fēng)扇，其中該控制裝置還包括一溫度感測單元，用以感測該 馬達的溫度，且該溫度感測單元依據(jù)感測溫度的不同而提供不同電壓訊號給該控制單元， 其中當(dāng)該溫度感測單元感測的溫度過低時，該控制單元即控制該第一開關(guān)單元及該第二開 關(guān)單元停止動作。
18. 如權(quán)利要求14所述的風(fēng)扇，其中該控制裝置還包括一警示單元，其電連接該控制 單元，且當(dāng)該控制單元判斷該馬達的轉(zhuǎn)速異常時，會藉由該警示單元產(chǎn)生一警示訊號。
19. 如權(quán)利要求14所述的風(fēng)扇，其中當(dāng)該馬達轉(zhuǎn)速的頻率與該交流電源的頻率為相同 時，該控制單元關(guān)閉該第二開關(guān)單元，使該馬達不會接收到該交流電源的該負(fù)半周電壓訊 號。
全文摘要
一種風(fēng)扇及其控制裝置。該風(fēng)扇電連接一交流電源，并包括葉輪、馬達及控制裝置；其中控制裝置包括整流單元、磁性感測單元、第一開關(guān)單元、第二開關(guān)單元、第三開關(guān)單元及控制單元。交流電源分別與第一開關(guān)單元、第二開關(guān)單元及整流單元電連接，整流單元又分別與磁性感測單元及控制單元電連接，控制單元再分別與第三開關(guān)單元及第一開關(guān)單元電連接，第三開關(guān)單元再與第二開關(guān)單元電連接，而第一開關(guān)單元、第二開關(guān)單元則分別電連接馬達。另外，本發(fā)明還揭示了一種風(fēng)扇的控制裝置。
文檔編號G05D23/24GK101787979SQ20091000339
公開日2010年7月28日 申請日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月22日
發(fā)明者涂雅森, 陳李龍 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司