專利名稱：無霍爾的無刷馬達(dá)吊扇控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
無霍爾的無刷馬達(dá)吊扇控制器
5 技術(shù)領(lǐng)域-
本實(shí)用新型是一種無霍爾的無刷馬達(dá)吊扇控制器，主要技術(shù)、目 的為于無刷馬達(dá)控制電路中設(shè)有升壓補(bǔ)償電路單元，而得將電壓提 高至可使其驅(qū)動(dòng)功率輸出電路單元的高電平場(chǎng)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(dá)動(dòng)作，達(dá)到提高功率省電的效果。 10并且，設(shè)有反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)電路可檢知轉(zhuǎn)子磁極性的變化地址提供給微 計(jì)算機(jī)處理器，實(shí)現(xiàn)不需有霍爾檢測(cè)器即可對(duì)馬達(dá)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(dá)的控制器，存在有下列缺點(diǎn) 15 (1)為達(dá)到速度控制，必需偵測(cè)轉(zhuǎn)子磁極性的地址。而習(xí)知偵測(cè)
轉(zhuǎn)子磁極性地址需加設(shè)有"霍爾檢測(cè)器"，利用霍爾檢測(cè)器檢測(cè)轉(zhuǎn)子， 再把檢測(cè)信號(hào)傳給馬達(dá)控制器，故現(xiàn)有需有霍爾檢測(cè)器，使得其不易 安裝、且成本較高。
(2)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)的控制器電路中，必然需有場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管 20 輸出驅(qū)動(dòng)，而現(xiàn)有控制器驅(qū)動(dòng)高電平場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管的電壓如果不 足，其高電平場(chǎng)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(yùn)作，故其功率因數(shù)較低，較浪費(fèi)電，且因此使轉(zhuǎn)速較受 阻礙，場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生較高的溫度。
25 實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型提供了一種無霍爾的無刷馬達(dá)吊扇控制器，具有電源 供應(yīng)電路單元、三組對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)電路單元及功率輸出電路單元、微計(jì) 算機(jī)處理器單元、升壓補(bǔ)償電路單元、反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)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(dòng)電路單元及功率輸出電路單元，驅(qū)動(dòng)電路單元連接于
微計(jì)算機(jī)處理器單元，其呈兩組的兩個(gè)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(dá)，其具有電晶體管及
場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管；通過驅(qū)動(dòng)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(jìn)而使其場(chǎng)效應(yīng)功率 5晶體管導(dǎo)通、斷路，而得控制無刷馬達(dá)正、反向的啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)、停止；
該微計(jì)算機(jī)處理器單元，具有存儲(chǔ)、運(yùn)算、解讀的功能，且接受 各種所需的控制信號(hào)及輸出控制信號(hào)給驅(qū)動(dòng)電路單元；
該升壓補(bǔ)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(dòng)高電平場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管，使高電平場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管能呈全導(dǎo)通 狀態(tài)作用；
該反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)電路單元，具有三個(gè)運(yùn)算放大器，其連接于無刷 馬達(dá)及微計(jì)算機(jī)處理器單元，而得測(cè)知無刷馬達(dá)轉(zhuǎn)子磁極性地址，再 將此信號(hào)給微計(jì)算機(jī)處理器單元作為數(shù)字控制的依據(jù)。
15 請(qǐng)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(duì)稱的驅(qū)動(dòng)電路單元20及功率輸出電路單元30、微計(jì)算機(jī)處理器 單元40、升壓補(bǔ)償電路單元50、反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)電路單元60、限流保護(hù) 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(dòng)電路單元20及功率輸出電路單元30 (圖4)，驅(qū)動(dòng)電 路單元20連接于微計(jì)算機(jī)處理器單元40，其呈兩組的兩個(gè)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(dá)M，其具有電晶體管Q3及場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管QT;通過驅(qū)
25動(dòng)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(jìn)而使其場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管QT 導(dǎo)通、斷路，而得控制無刷馬達(dá)M正、反向的啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)、停止；
該微計(jì)算機(jī)處理器單元40 (圖3)，具有存儲(chǔ)、運(yùn)算、解讀的功能， 且接受各種所需的控制信號(hào)及輸出控制信號(hào)給驅(qū)動(dòng)電路單元20;
30 該升壓補(bǔ)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(dòng)功率輸出電路單元30，而得提供170V來驅(qū)動(dòng)高電壓場(chǎng)效應(yīng)功率晶體 管QT，使高電壓場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管QT能呈全導(dǎo)通狀態(tài)作用；
該反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)電路單元60 (圖6)，具有三個(gè)運(yùn)算放大器Ul、 U2、 U3，其連接于無刷馬達(dá)M及微計(jì)算機(jī)處理器單元40，而得測(cè)知無刷馬 5達(dá)轉(zhuǎn)子磁極性地址，再將此信號(hào)給微計(jì)算機(jī)處理器單元40作為數(shù)字控 制的依據(jù)；
該限流保護(hù)電路單元70 (圖7)，具有一運(yùn)算放大器U4，其連接于 場(chǎng)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(shí)可使 微計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)處理器單元40，而得選擇設(shè)定控制無 刷馬達(dá)M呈所需的不同轉(zhuǎn)速,當(dāng)然也可由遙控實(shí)現(xiàn)。


15 圖l，本實(shí)用新型整體電路單元結(jié)構(gòu)方塊圖2，本實(shí)用新型電源供應(yīng)電路單元線路圖； 圖3，本實(shí)用新型微計(jì)算機(jī)處理器單元線路圖； 圖4，本實(shí)用新型驅(qū)動(dòng)電路單元、功率輸出電路單元線路圖； 圖5，本實(shí)用新型升壓補(bǔ)償電路單元線路20 圖6，本實(shí)用新型反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)電路單元線路圖7，本實(shí)用新型限流保護(hù)電路單元線路圖； 圖8，本實(shí)用新型速度調(diào)控電路單元線路主要元件符號(hào)說明 25 10電源供應(yīng)電路單元
20驅(qū)動(dòng)電路單元 30功率輸出電路單元
40微計(jì)算機(jī)處理器單元 50升壓補(bǔ)償電路單元 30 60反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)電路單元
70限流保護(hù)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(chǎng)效應(yīng)功率晶體管
Ul、 U2、 U3、 U4運(yùn)算放大器
M無刷馬達(dá)
Jl選擇器
具體實(shí)施方式
當(dāng)0N時(shí)，微計(jì)算機(jī)處理器單元40先輸出一定位控制信號(hào)給驅(qū)動(dòng) io電路單元20，使無刷馬達(dá)M稍微運(yùn)轉(zhuǎn)定位，反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)電路單元60 (圖6)測(cè)知無刷馬達(dá)轉(zhuǎn)子磁極性地址，再將此信號(hào)給微計(jì)算機(jī)處理器 單元40，即時(shí)將依設(shè)定轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向,做成定速、定向、輸出控制。 本實(shí)用新型在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，具有下列的效果、優(yōu)點(diǎn) 一、場(chǎng)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(shí)用新型設(shè)有升壓補(bǔ)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(chǎng)效應(yīng)功率晶體管QT接受170V電壓的驅(qū)動(dòng)電源，而得使 場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管QT呈全導(dǎo)通，而得降低高電壓場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管的 溫度。
20 二、檢測(cè)反電動(dòng)勢(shì)地址作為數(shù)字信號(hào)控制
如圖6所示，本實(shí)用新型設(shè)有由三個(gè)運(yùn)算放大器U1、 U2、 U3構(gòu)成 的反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)電路單元60，當(dāng)無刷馬達(dá)M轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，可由反電動(dòng) 勢(shì)檢測(cè)電路單元60測(cè)知轉(zhuǎn)子磁極性的變化地址，并將此信號(hào)提供給微 計(jì)算機(jī)處理器單元40作為數(shù)字信號(hào)控制的依據(jù)。故，通過反電動(dòng)勢(shì)檢 25測(cè)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(cè)器" 檢測(cè)，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(shí)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(jì)算機(jī)處理器單元40控制無刷馬達(dá)M不同 30 的轉(zhuǎn)速。
四、 過大電流斷路保護(hù)
如圖7所示，本實(shí)用新型設(shè)有限流保護(hù)電路單元70，當(dāng)感知場(chǎng)效 應(yīng)功率晶體管有過大的電流時(shí)，可將此信號(hào)給微計(jì)算機(jī)處理器單元40 而切斷電源，達(dá)到保護(hù)場(chǎng)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(shí)用新型確實(shí)具有極佳實(shí)用性與增進(jìn)效果。
權(quán)利要求1.一種無霍爾的無刷馬達(dá)吊扇控制器，具有電源供應(yīng)電路單元、三組對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)電路單元及功率輸出電路單元、微計(jì)算機(jī)處理器單元、升壓補(bǔ)償電路單元、反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)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(dòng)電路單元及功率輸出電路單元，驅(qū)動(dòng)電路單元連接于微計(jì)算機(jī)處理器單元，其呈兩組的兩個(gè)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(dá)，其具有電晶體管及場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管；通過驅(qū)動(dòng)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(jìn)而使其場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管導(dǎo)通、斷路，而得控制無刷馬達(dá)正、反向的啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)、停止；該微計(jì)算機(jī)處理器單元，具有存儲(chǔ)、運(yùn)算、解讀的功能，且接受各種所需的控制信號(hào)及輸出控制信號(hào)給驅(qū)動(dòng)電路單元；該升壓補(bǔ)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(dòng)高電平場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管，使高電平場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管能呈全導(dǎo)通狀態(tài)作用；該反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)電路單元，具有三個(gè)運(yùn)算放大器，其連接于無刷馬達(dá)及微計(jì)算機(jī)處理器單元，而得測(cè)知無刷馬達(dá)轉(zhuǎn)子磁極性地址，再將此信號(hào)給微計(jì)算機(jī)處理器單元作為數(shù)字控制的依據(jù)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種無霍爾的無刷馬達(dá)吊扇控制器，使無刷馬達(dá)提高更佳的運(yùn)轉(zhuǎn)；主要為設(shè)成由電源供應(yīng)電路單元、三組驅(qū)動(dòng)電路單元及功率輸出電路單元、升壓補(bǔ)償電路單元、反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)電路單元、限流保護(hù)電路單元、微計(jì)算機(jī)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(cè)器即可使無刷馬達(dá)控制所需的不同轉(zhuǎn)速，且提高驅(qū)動(dòng)電壓可使功率輸出電路單元的高電平場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管呈全導(dǎo)通，進(jìn)而具有減小馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)場(chǎng)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(hào)H02P6/14GK201063574SQ20072014287
公開日2008年5月21日 申請(qǐng)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(qǐng)人:李憲孟;明源工業(yè)股份有限公司