專利名稱：散熱風(fēng)扇的脈寬調(diào)制轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種散熱風(fēng)扇的脈寬調(diào)制轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)，將脈寬調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào)以控制風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速。
背景技術(shù)：
一般傳統(tǒng)的脈寬調(diào)制信號(hào)控制散熱風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)是利用脈寬調(diào)制信號(hào)控制散熱風(fēng)扇馬達(dá)內(nèi)的線圈繞組的導(dǎo)通時(shí)間，依照不同工作周期(DUTY CYCLE)達(dá)到不同轉(zhuǎn)速的控制目的，但是利用脈寬調(diào)制信號(hào)直接控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速其振幅、頻率及工作周期(DUTY CYCLE)等變量皆會(huì)影響風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。
圖1示出了一種傳統(tǒng)電路，如圖所示，包含有逆壓保護(hù)二極管101、霍爾組件102、驅(qū)動(dòng)組件103、第一晶體管104、第二晶體管105、第一電阻106、第二電阻107、第三電阻108及第一馬達(dá)繞組109、第二馬達(dá)繞組120、第四電阻121、第五電阻122及第三晶體管123、第四晶體管124，該霍爾組件102、驅(qū)動(dòng)組件103、第一晶體管104、第二晶體管105、第一電阻106、第二電阻107、第三電阻108及第一馬達(dá)繞組109、第二馬達(dá)繞組120組成驅(qū)動(dòng)電路10。
當(dāng)電源導(dǎo)通后經(jīng)由逆壓保護(hù)二極管101加至電路后，驅(qū)動(dòng)電路10的霍爾組件102檢測轉(zhuǎn)子的磁極變化產(chǎn)生正電壓H+及負(fù)電壓H-輸出至驅(qū)動(dòng)組件103，經(jīng)由驅(qū)動(dòng)組件103將前述電壓轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)源透過第一輸出端OUT1及第二輸出端OUT2輸出至第一晶體管104及第二晶體管105，一脈寬調(diào)制信號(hào)輸入端PWM經(jīng)過第四電阻121第五電阻122及第三晶體管123第四晶體管124的集極，切斷驅(qū)動(dòng)組件103的第一輸出端OUT1及第二輸出端OUT2的控制信號(hào)源，以控制連接于第一晶體管104及第二晶體管105的集極的第一馬達(dá)繞組109及第二馬達(dá)繞組120，進(jìn)而控制風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速變化。
圖2示出了第二種傳統(tǒng)電路，包含有逆壓保護(hù)二極管201、霍爾組件202、驅(qū)動(dòng)組件203、第一晶體管204、第二晶體管205、第一電阻206、第二電阻207、第三電阻208及第一馬達(dá)繞組209、第二馬達(dá)繞組220、第四電阻221、及第三晶體管222，其中該霍爾組件202、驅(qū)動(dòng)組件203、第一晶體管204、第二晶體管205、第一電阻206、第二電阻207、第三電阻208及第一馬達(dá)繞組209、第二馬達(dá)繞組220系組成驅(qū)動(dòng)電路20，一脈寬調(diào)制信號(hào)輸入端PWM經(jīng)第四電阻221及第三晶體管222連接驅(qū)動(dòng)組件203的控制輸入端ST，藉由脈寬調(diào)制信號(hào)周期性變化，改變脈調(diào)制信號(hào)的工作周期(DUTY CYCLE)控制驅(qū)動(dòng)電路20產(chǎn)生開關(guān)作動(dòng)時(shí)間，以控制第一馬達(dá)繞組218、第二馬達(dá)繞組219的電源功率，進(jìn)而控制風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速變化。
圖3示出了第三種傳統(tǒng)電路，如圖所示，一逆壓保護(hù)二極管301、霍爾組件302、驅(qū)動(dòng)組件303、第一晶體管304、第二晶體管305、第一電阻306、第二電阻307、第三電阻308及第一馬達(dá)繞組309、第二馬達(dá)繞組320組成驅(qū)動(dòng)電路30，一脈寬調(diào)制信號(hào)輸入端PWM經(jīng)過第四電阻321及第三晶體管322控制輸入電源的開和關(guān)，使連接于第一晶體管304及第二晶體管305集極的第一馬達(dá)繞組309及第二馬達(dá)繞組320驅(qū)動(dòng)進(jìn)而控制風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。
上述利用脈寬調(diào)制信號(hào)直接控制風(fēng)扇馬達(dá)有下列缺點(diǎn)1.脈寬調(diào)制信號(hào)頻率變動(dòng)范圍過大，造成風(fēng)扇馬達(dá)的速度變動(dòng)率隨著頻率的變動(dòng)而忽大或忽小；2.脈寬調(diào)制信號(hào)的固定工作周期(DUTY CYCLE)，不容易達(dá)到所欲設(shè)定的風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速值及轉(zhuǎn)速的變化范圍；3.脈寬調(diào)制信號(hào)頻率過低時(shí)(低于20KHZ)會(huì)產(chǎn)生電氣噪音。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種散熱風(fēng)扇的脈寬調(diào)制轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)，其轉(zhuǎn)換單元依據(jù)輸入的脈寬調(diào)制信號(hào)的工作周期產(chǎn)生模擬電壓信號(hào)控制風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速。
其中，經(jīng)轉(zhuǎn)換后的模擬電壓信號(hào)藉由轉(zhuǎn)換單元的電阻調(diào)配，設(shè)定輸出模擬電壓信號(hào)的高、低電平以調(diào)整風(fēng)扇馬達(dá)的高、低轉(zhuǎn)速。
其中，將轉(zhuǎn)換后的模擬電壓信號(hào)經(jīng)由轉(zhuǎn)換單元的電阻值調(diào)配，設(shè)定模擬電壓信號(hào)的變化量以增加或縮小脈寬調(diào)制的控制范圍。
其中，將脈寬調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào)，減少脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生的頻率變動(dòng)造成風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速偏移及低頻時(shí)造成的電氣噪音。
本發(fā)明的散熱風(fēng)扇的脈寬調(diào)制轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)，應(yīng)用于風(fēng)扇馬達(dá)，其特征在于包括一脈寬調(diào)制輸入端，供脈寬調(diào)制信號(hào)輸入；一轉(zhuǎn)換單元，連接脈寬調(diào)制輸入端，并依脈寬調(diào)制信號(hào)的工作周期轉(zhuǎn)換成不同電平的模擬電壓信號(hào)；一驅(qū)動(dòng)電路，依據(jù)不同電平的模擬電壓信號(hào)控制風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。
下面將結(jié)合附圖以具體實(shí)例說明本發(fā)明的上述目的及其結(jié)構(gòu)與功能上的特性。


圖1是第一種傳統(tǒng)電路示意圖；圖2是第二種傳統(tǒng)電路示意圖；圖3是第三種傳統(tǒng)電路示意圖；圖4是本發(fā)明較佳實(shí)施例的電路示意圖；圖5a是本發(fā)明脈寬調(diào)制信號(hào)輸入波形圖；圖5b是本發(fā)明脈寬調(diào)制信號(hào)經(jīng)模擬電路轉(zhuǎn)換后的波形；圖5c是本發(fā)明經(jīng)轉(zhuǎn)換過的信號(hào)波形經(jīng)過電容產(chǎn)生直流電平的波形；圖6是不同脈寬調(diào)制信號(hào)經(jīng)模擬電路轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào)的輸出電壓對(duì)照表。
附圖標(biāo)記說明10驅(qū)動(dòng)電路；101逆壓保護(hù)二極管；102霍爾組件；103驅(qū)動(dòng)組件；104第一晶體管；105第二晶體管；106第一電阻；107第二電阻；108第三電阻；109第一馬達(dá)繞組；120第二馬達(dá)繞組；121第四電阻；122第五電阻；123第三晶體管；124第四晶體管；20驅(qū)動(dòng)電路；201逆壓保護(hù)二極管；202霍爾組件；203驅(qū)動(dòng)組件；204第一晶體管；205第二晶體管；206第一電阻；207第二電阻；208第三電阻；209第一馬達(dá)繞組；220第二馬達(dá)繞組；221第四電阻；222第三晶體管；30驅(qū)動(dòng)電路；301逆壓保護(hù)二極管；302霍爾組件；303驅(qū)動(dòng)組件；304第一晶體管；305第二晶體管；306第一電阻；307第二電阻；308第三電阻；309第一馬達(dá)繞組；320第二馬達(dá)繞組；321第四電阻；322第三晶體管；40驅(qū)動(dòng)電路；401逆壓保護(hù)二極管；402霍爾組件；403驅(qū)動(dòng)組件；404第二晶體管；405第三晶體管；409第一馬達(dá)繞組；420第二馬達(dá)繞組；421第二電容；426第一電容；427第一晶體管；R1第一電阻；R2第二電阻；R3第三電阻；R4第四電阻；R5第五電阻；R6第六電阻；R7第七電阻；OUT1第一輸出端；OUT2第二輸出端；ST控制輸出端；PWM脈寬調(diào)頻信號(hào)輸入端；H+正電壓；H-負(fù)電壓。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明是一種散熱風(fēng)扇的脈寬調(diào)制轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)，請(qǐng)參閱圖4所示的本發(fā)明較佳實(shí)施例，如圖所示，本發(fā)明包括逆壓保護(hù)二極管401、霍爾組件402、驅(qū)動(dòng)組件403、第二晶體管404、第三晶體管405、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7及第一馬達(dá)繞組409、第二馬達(dá)繞組420、第二電容421、第四電阻R4、第三電阻R3、第一電阻R1、第二電阻R2、第一電容426、第一晶體管427，其中該霍爾組件402、驅(qū)動(dòng)組件403、第二晶體管404、第三晶體管405、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7及第一馬達(dá)繞組409、第二馬達(dá)繞組420、第二電容421組成驅(qū)動(dòng)電路40，當(dāng)電源導(dǎo)通后經(jīng)由逆壓保護(hù)二極管401加至電路后，驅(qū)動(dòng)電路40的霍爾組件402檢測轉(zhuǎn)子的磁極變化，產(chǎn)生正電壓H+及負(fù)電壓H-輸出至驅(qū)動(dòng)組件403。
一脈寬調(diào)制輸入端PWM連接一轉(zhuǎn)換單元，其中該轉(zhuǎn)換單元是一模擬電路41，而該模擬電路41由第四電阻R4、第三電阻R3、第一電阻R1、第二電阻R2、第一電容426、第一晶體管427組成，該脈寬調(diào)制信號(hào)經(jīng)過模擬電路41轉(zhuǎn)換成一模擬電壓信號(hào)輸出至驅(qū)動(dòng)組件403以驅(qū)動(dòng)連接于第二晶體管404及第三晶體管405集極的第一馬達(dá)繞組409及第二馬達(dá)繞組420，進(jìn)而控制風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D4、圖5a、圖5b、圖5c，當(dāng)脈寬調(diào)制信號(hào)經(jīng)過模擬電路41時(shí)，按照輸入的脈寬調(diào)制信號(hào)(如圖5a所示)的工作周期(DUTY CYCLE)轉(zhuǎn)換成不同電平的模擬電壓信號(hào)，并可經(jīng)由模擬電路41的第三電阻R3、第一電阻R1、第二電阻R2的調(diào)配設(shè)定輸出的模擬電壓信號(hào)的高電平及低電平后(如圖5b所示)，再經(jīng)過第一電容426濾波產(chǎn)生高、低直流電平電壓(如圖5c所示)，進(jìn)而設(shè)定風(fēng)扇馬達(dá)的高、低轉(zhuǎn)速，同時(shí)可進(jìn)一步調(diào)整增加或縮小模擬電壓信號(hào)的變化量，進(jìn)而影響輸入的脈寬調(diào)制信號(hào)的控制范圍。
圖4、圖6為本發(fā)明的應(yīng)用不同頻率的脈寬調(diào)制信號(hào)經(jīng)過模擬電路41轉(zhuǎn)換后輸出模擬電壓信號(hào)對(duì)照表，其中，輸入電源為5V而其模擬電路41的第一電阻R1的電阻值為5.1kΩ、第二電阻R2的電阻值為12kΩ、第三電阻R3的電阻值為1.2kΩ，當(dāng)三種不同頻率25KHZ、1KHZ、100KHZ的脈寬調(diào)制信號(hào)在經(jīng)過模擬電路41的第一電阻R1第二電阻R2第三電阻R3后，在不同的工作周期(DUTY CYCLE)其輸出模擬電壓信號(hào)高、低電平值接近，再藉由輸出的模擬電壓信號(hào)控制風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速，大大減少脈寬調(diào)制信號(hào)的頻率變動(dòng)造成的誤差產(chǎn)生風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速偏移的現(xiàn)象。
綜上所述，本發(fā)明的散熱風(fēng)扇的脈寬調(diào)制轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)具有以下各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)1.經(jīng)模擬電路41轉(zhuǎn)換后輸出的模擬電壓信號(hào)，大大減少因脈寬調(diào)制信號(hào)的頻率變動(dòng)造成的誤差產(chǎn)生風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速偏移，即脈寬調(diào)制信號(hào)在控制風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速時(shí)，受到脈寬調(diào)制信號(hào)的工作周期(DUTY CYCLE)的變化影響較大；2.經(jīng)轉(zhuǎn)換后的模擬電壓信號(hào)可經(jīng)由模擬電路41的第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3的調(diào)配，設(shè)定輸出模擬電壓信號(hào)的高、低電平，進(jìn)而容易設(shè)定風(fēng)扇馬達(dá)的最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速；3.經(jīng)轉(zhuǎn)換后的模擬電壓信號(hào)可經(jīng)由模擬電路41的第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3的調(diào)配，設(shè)定輸出模擬電壓信號(hào)的高、低電平，以調(diào)整增加或縮小輸出的模擬電壓信號(hào)的變化量，而當(dāng)模擬電壓信號(hào)的變化量增加或縮小時(shí)，即可增加或縮小輸入的脈寬調(diào)制信號(hào)的控制范圍；4.脈寬調(diào)制信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換后成一類電壓信號(hào)，改善了長期以來脈寬調(diào)制信號(hào)中的不良變量，如頻率變動(dòng)造成風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速偏移及低頻時(shí)產(chǎn)生的電氣噪音。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳可行的實(shí)施例，凡利用本發(fā)明上述的方法、形狀、構(gòu)造、裝置所為的變化，皆應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種散熱風(fēng)扇的脈寬調(diào)制轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)，應(yīng)用于風(fēng)扇馬達(dá)，其特征在于包括一脈寬調(diào)制輸入端，供脈寬調(diào)制信號(hào)輸入；一轉(zhuǎn)換單元，連接脈寬調(diào)制輸入端，并依脈寬調(diào)制信號(hào)的工作周期轉(zhuǎn)換成不同電平的模擬電壓信號(hào)；一驅(qū)動(dòng)電路，依據(jù)不同電平的模擬電壓信號(hào)控制風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速；其中，轉(zhuǎn)換單元依據(jù)不同脈寬調(diào)制信號(hào)的工作周期轉(zhuǎn)換成不同電平的模擬電壓信號(hào)，使驅(qū)動(dòng)電路依據(jù)轉(zhuǎn)換單元輸出不同電平的模擬電壓信號(hào)來控制風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速。
2.如權(quán)利要求1所述的散熱風(fēng)扇的脈寬調(diào)制轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)換單元是一模擬電路。
3.如權(quán)利要求2所述的散熱風(fēng)扇的脈寬調(diào)制轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)，其中所述模擬電路系包含第一電阻、第一晶體管、第二電阻、第三電阻、第四電阻及第一電容。
4.如權(quán)利要求1所述的散熱風(fēng)扇的脈寬調(diào)制轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)，其中所述驅(qū)動(dòng)電路包含有一霍爾組件、一驅(qū)動(dòng)組件。
全文摘要
本發(fā)明是一種散熱風(fēng)扇的脈寬調(diào)制轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)，包括脈寬調(diào)制信號(hào)輸入端、轉(zhuǎn)換單元、驅(qū)動(dòng)電路，其中該脈寬調(diào)制信號(hào)輸入端供脈寬調(diào)制信號(hào)輸入，轉(zhuǎn)換單元接收不同脈寬調(diào)制信號(hào)并依據(jù)脈寬調(diào)制信號(hào)的工作周期轉(zhuǎn)換成不同電平的模擬電壓信號(hào)傳送至驅(qū)動(dòng)電路，以使該驅(qū)動(dòng)電路依據(jù)不同電平的模擬電壓信號(hào)控制風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速變化。
文檔編號(hào)H02P6/08GK1581671SQ03153108
公開日2005年2月16日 申請(qǐng)日期2003年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月7日
發(fā)明者林合文 申請(qǐng)人:奇鋐科技股份有限公司