本發(fā)明是關于一種馬達電源電路，尤其是一種可輸出直流電源的馬達電源電路，用以驅動風扇馬達，并依據(jù)溫度調整馬達轉速。

背景技術：

風扇廣泛地應用于各種需要散熱的場合，如：電腦等電子裝置可利用風扇產(chǎn)生氣流輔助散熱，以免過熱而運作異常。

以電腦為例，內部的處理器運作時的高溫需用風扇散熱，此種風扇通常為直流風扇，該直流風扇運作時，須由電源供應器將外界輸入的交流電先轉為直流電作為一工作電源，另配合一溫控調速電路依據(jù)溫度高低產(chǎn)生一調速信號（如：pwm信號），用以自動調整風扇馬達的轉速。

但是，現(xiàn)有風扇的工作電源的電壓值與馬達轉速高低無關，且該工作電壓與調速信號是各自獨立產(chǎn)生，不僅會增加電功率消耗量，更需分別設置該電源供應器及溫控調速電路，不利風扇朝向縮小體積及節(jié)能省電等需求發(fā)展。

有鑒于此，有必要改善上述先前技術的缺點，以符合實際需求，提升其實用性。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種馬達電源電路，可產(chǎn)生一直流電源作為馬達用電，該直流電源具有依據(jù)溫度調整馬達轉速的功能。

本發(fā)明的馬達電源電路，包含：一整流單元；一電源切控單元，電性連接上述整流單元；及一反饋電路，包含一感溫調壓器及一取樣回路，該感溫調壓器電性連接上述電源切控單元，該取樣回路電性連接該感溫調壓器及該電源切控單元；其中，該電源切控單元依據(jù)該感溫調壓器感測的溫度產(chǎn)生一取樣信號，該取樣回路依據(jù)該取樣信號輸出一直流調速電源。

其中，上述電源切控單元具有一輸入端、一反饋端及一取樣端，該輸入端電性連接上述整流單元，該反饋端及該取樣端電性連接上述感溫調壓器，該取樣端輸出上述取樣信號。藉此，該取樣回路依據(jù)該取樣信號輸出一直流調速電源，用于控制一散熱風扇的轉速，達到提升使用便利性的功效。

其中，上述感溫調壓器電性連接上述電源切控單元的反饋端及取樣端，上述取樣回路電性連接該電源切控單元的取樣端及該感溫調壓器。藉此，該感溫調壓器將感測的溫度以分壓信號輸入該電源切控單元，經(jīng)過該電源切控單元的運算處理而產(chǎn)生該取樣信號供該取樣回路輸出該直流調速電源，達到以溫度控制風扇轉速的目的。

其中，上述感溫調壓器包含相互串接的二電阻器，該二電阻器的其中一個為一熱敏電阻器。藉此，該感溫調壓器可根據(jù)該二電阻器的電阻值產(chǎn)生不同的電壓于任一電阻器的兩端，并同時將該熱敏電阻器感測的溫度輸入至該電源切控單元，而不需個別設置一溫度感測電路與一分壓電路于該電源切控單元外，藉此以簡化電路的復雜度。

其中，該熱敏電阻器設于一扇框的一肋條。藉此，可由該熱敏電阻器檢測環(huán)境中或電器產(chǎn)品內熱源的極微小的溫度變化，能夠使該散熱風扇具備隨溫度而改變轉速的特性，有效控制風扇風量強度，同時能兼其省電的效益，達到提升風扇轉速對溫度靈敏度的功效。

其中，上述二電阻器串接形成一串接端、一第一端及一第二端，該串接端電性連接上述電源切控單元的反饋端，該第一端電性連接該電源切控單元的取樣端及上述取樣回路，該第二端電性連接該取樣回路。藉此，該電阻器的兩端分別與該電源切控單元的反饋端、該取樣端電性連接，該電源切控單元是以該電阻器兩端的電壓差產(chǎn)生一取樣信號，可提升該電源切控單元的工作效率。

其中，該取樣回路包含一第一電容器、一第一單向元件及一第一電感器，該第一電容器電性連接于上述感溫調壓器的第一端及第二端之間，該第一單向元件及該第一電感器串接于該第一電容器的二端之間。藉此，利用該第一單向元件施以逆向偏壓不會導通的特性而控制電流方向，達到該反饋電路提供回饋信號于該電源切控單元的功效。

其中，上述第一單向元件及上述第一電感器串接形成一供電端，用以輸出上述直流調速電源。藉此，該直流調速電源用于控制一散熱風扇的轉速，達到根據(jù)不同溫度而調整風量的強度的功效。

其中，上述供電端與上述整流單元之間電性連接一穩(wěn)壓電路。藉此，可去除濾波電路留下的漣波，達到使輸出電壓維持一固定值的功效。

其中，上述穩(wěn)壓電路具有并聯(lián)連接的一第一電阻器、一極性電容器及一無極性電容器。借助該第一電阻器可保護電路因為ic出現(xiàn)異常動作或過度負載而造成短路，可穩(wěn)定用以調控風扇轉速的pwm信號，防止風量大小忽強忽弱，故有助于提升使用便利性。

其中，上述電源切控單元的取樣端與上述整流單元之間電性連接一第二單向元件。藉此，利用二極體在順向偏壓時導通、在逆向偏壓時斷路的特性可控制電流流向，具有檢測電壓信號的功效。

其中，上述第二單向元件并聯(lián)連接一第二電容器。藉此，利用電容器的充電與放電可檢測該第一電感器輸出的電壓信號并且維持該電源切控單元的取樣端輸出的該取樣信號，以維持信號的準確性。

其中，上述取樣回路的供電端電性連接一電磁耦合元件。藉此，利用電感遇高頻雜訊成高阻抗斷路，可過濾掉高頻雜訊，達到抑制電磁干擾的功效。

其中，上述整流單元與上述電源切控單元之間電性連接一濾波回路。藉此，該濾波回路利用電容放電過程的時間大于充電的時間，去除直流脈動電壓中不平穩(wěn)的成份的后，輸出電壓值較平穩(wěn)的漣波，以提供適合電子裝置使用的直流電壓。

其中，上述整流單元具有二交流輸入端，該二交流輸入端電性連接一保護回路。借助于壓敏電阻在極高電壓情況下（如：突波），其阻值會瞬間極小化，因此將壓敏電阻并接于該交流電源、該整流單元之間能使突波電流從元件本身通過并接地，避免其他元件受突波侵害，達到保護電路的功效。

其中，上述電源切控單元為一交換式電源切換集成電路。藉此，可將輸入的交流電源轉為一穩(wěn)定的輸出電壓，具有提升使用便利性的功效。

附圖說明

圖1：本發(fā)明馬達電源電路第一實施例的電路架構圖。

圖2：本發(fā)明馬達電源電路第二實施例的電路架構圖。

圖3：本發(fā)明馬達電源電路中的電阻器設置于一散熱風扇的肋條的示意圖。

〔本發(fā)明〕

1整流單元11交流輸入端

12直流輸出端13直流輸出端

2,2’電源切控單元21輸入端

21’輸入端22反饋端

22’反饋端23取樣端

23’取樣端3反饋電路

31感溫調壓器311電阻器

312電阻器313串接端

314第一端315第二端

32取樣回路321第一電容器

322第一單向元件323第一電感器

33供電端4穩(wěn)壓電路

41第一電阻器42極性電容器

43無極性電容器5第二單向元件

6第二電容器7電磁耦合元件

71輸入端72輸出端

8濾波回路9保護回路

a交流電源s開關電路

f扇框f1肋條。

具體實施方式

為讓本發(fā)明的上述及其他目的、特征及優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉本發(fā)明的較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參照圖1所示，其是本發(fā)明的馬達電源電路第一實施例，包含一整流單元1、一電源切控單元2及一反饋電路3。該電源切控單元2電性連接于該整流單元1及該反饋電路3之間。

該第一實施例的整流單元1具有二交流輸入端11及二直流輸出端12、13；該二交流輸入端11用于連接至一交流電源a的兩端，該交流電源a經(jīng)由該整流單元1后，該整流單元1可自該二直流輸出端12、13輸出一直流電源。其中，該直流輸出端12、13的一端12連接至該電源切控單元2，該二直流輸出端12、13的另一端13則提供該馬達電源電路的電流回流至該交流電源a的路徑。在此實施例中，該整流單元1可為現(xiàn)有由二極體及電阻構成的的全波、半波整流器或橋式整流器，但是不以此為限。

該第一實施例的電源切控單元2可具有一輸入端21、一反饋端22及一取樣端23，該輸入端21電性連接上述整流單元1的一直流輸出端12，該反饋端22及該取樣端23電性連接至該反饋電路3，該取樣端23輸出一取樣信號。在此實施例中，該電源切控單元2可為一交換式電源切換集成電路，用以穩(wěn)定輸出直流電壓，該交換式電源切換集成電路的實施態(tài)樣舉例說明如后，但是不以此為限。

舉例而言，該交換式電源切換集成電路大致可包含：一交換元件電路、一功率隔離變壓器電路及一濾波輸出電路，以便利用輸入的直流電（如：半波整流信號）產(chǎn)生平穩(wěn)的直流電壓，但是該集成電路設計時也可選擇并入一整流濾波電路（如：前述整流單元1）及一反饋控制電路（如：后述反饋電路3）等多個電路模塊，使該交換式電源切換集成電路穩(wěn)定輸出直流電壓時，可利用直流電或交流電作為輸入電源。其中，以輸入交流電當作電源為例，該電源輸入至該整流濾波電路后，即可直接獲得近似直流(dc)的輸出電壓；而該交換元件電路可視為一種操作于高頻率下的電子開關，該電子開關可持續(xù)反復地打開及關閉（on/off），并將直流電壓連續(xù)切割成近似方波的高頻電壓信號，而該切割頻率可由反饋與控制電路所決定；將前述的方波輸入該功率隔離變壓器電路可輸出一個不穩(wěn)定的直流電壓信號；將輸出的直流電壓信號反饋至該反饋與控制電路，該反饋與控制電路可將該直流電壓的變動情形與一固定的參考電壓作比較，如：利用一個運算放大器（op）組成的比較器進行比較，并將比較后輸出的信號用來控制該交換元件電路的電子開關，用以將該電子開關分成關閉或導通的時間。因此，通過不斷地持續(xù)校正，即可獲得具有穩(wěn)壓效果的輸出電壓。

該第一實施例的反饋電路3可包含一感溫調壓器31、一取樣回路32及一供電端33。該感溫調壓器31電性連接上述電源切控單元2的反饋端22及取樣端23，該取樣回路32電性連接該感溫調壓器31及該電源切控單元2的取樣端23。其中，該電源切控單元2可依據(jù)該感溫調壓器31感測的溫度產(chǎn)生一取樣信號于該電源切控單元2的取樣端23，該取樣回路32可依據(jù)該取樣信號由該供電端33輸出一直流調速電源，供控制一散熱風扇的轉速，并同時提供該散熱風扇可正常運作的直流電壓。

在此實施例中，該感溫調壓器31可包含相互串接的二電阻器311、312，該二電阻器311、312的相接處形成一串接端313，該二電阻器311、312的另一端則分別形成一第一端314及一第二端315；其中，該串接端313電性連接上述電源切控單元2的反饋端22，該第一端314電性連接該電源切控單元2的取樣端23及上述取樣回路32，該第二端315電性連接該取樣回路32。由于該電阻器312的兩端分別與該電源切控單元2的反饋端22、該取樣端23電性連接，該電源切控單元2是以該電阻器312兩端的電壓差產(chǎn)生一取樣信號。

因此，該二電阻器311、312的其中一個可為熱敏電阻或電阻式溫度檢測器（resistancetemperaturedetector）等具有溫度感測功能的電子元件，其中電阻式溫度檢測器是利用金屬電阻值會隨著溫度增加而增加的特性，達到溫度感測的功能，但是該二電阻器311、312種類不以此為限。以該電阻器312為熱敏電阻為例，該熱敏電阻又分為正溫度是數(shù)熱敏電阻（ptc）與負溫度是數(shù)熱敏電阻（ntc），兩者皆具有相當大的溫度是數(shù)，因此可用來檢測極微小的溫度變化，當環(huán)境溫度升高或流經(jīng)該熱敏電阻的電流增加時，負溫度是數(shù)熱敏電阻的電阻值會下降，反之，在溫度低時，負溫度是數(shù)熱敏電阻的電阻值則上升。由上得知，該感溫調壓器31可根據(jù)該二電阻器311、312的電阻值比例產(chǎn)生不同的電壓于任一電阻器311、312的兩端，該電源切控單元2即可借助該電阻器312兩端的電壓差與流經(jīng)該二電阻器311、312的電流輸出該取樣信號，而不需個別設置一溫度感測電路與一分壓回路于該電源切控單元2外，藉此以簡化電路的復雜度。

又，請參閱圖3所示，當本發(fā)明的馬達電源電路第一實施例用作散熱的動力來源時，可將上述具有溫度感測功能的電子元件（如：電阻器312）設置于一散熱風扇的扇框f的一肋條f1，或借助一導線將該電阻器312自該感溫調壓器31拉出，該電阻器312并可設置于熱源（如：電腦cpu）附近，利用該電阻器312具有溫度感測功能的特性，可檢測環(huán)境中或電器產(chǎn)品內熱源的極微小的溫度變化，該溫度變化將改變該電阻器312的電阻值，該電源切控單元2根據(jù)該電阻器312兩端的電壓差產(chǎn)生的取樣信號，能夠使該散熱風扇具備隨溫度而改變轉速的特性，有效控制風扇風量強度，同時能兼具省電的效益，達到提升風扇轉速對溫度靈敏度的功效。

在此實施例中，請再參閱第1所示，圖該取樣回路32可包含一第一電容器321、一第一單向元件322及一第一電感器323，該第一電容器321電性連接于上述感溫調壓器31的第一端314及第二端315之間，該第一單向元件322及該第一電感器323的一端則分別與該第一電容器321的二端電性連接，該第一單向元件322與該第一電感器323的另一端則相互連接以形成上述供電端33，用以輸出上述直流調速電源。

本發(fā)明的馬達電源電路上述實施例于使用時，可利用一交流電源連接至該整流單元1的二交流輸入端11，該整流單元1自該直流輸出端12輸出一直流信號，用以輸入至該電源切控單元2，利用該感溫調壓器31于該電源切控單元2的反饋端22與該取樣端23之間形成的一分壓值，供該電源切控單元2將該感溫調壓器31感測的溫度轉為一取樣信號，使該取樣回路32依據(jù)該取樣信號輸出該直流調速電源于該供電端33，用于供應一風扇馬達所需電源，并控制該風扇馬達的轉速，達到利用單一信號供電并根據(jù)不同溫度而調整風量的強度的功效。

此外，該取樣回路32的第一單向元件322可以為二極體、電晶體，或其他可控制電路開關的電子元件。以該第一單向元件322為一個二極體為例，若該二極體為逆向偏壓狀態(tài)，該第一電容器321將會被充電，并儲存能量；當該二極體為順向偏壓狀態(tài)時，先前貯放于該第一電容器321的能量就可經(jīng)由該第一電感器323與該第一單向元件322以電流方式流回該感溫調壓器31，進一步產(chǎn)生分壓于該電阻器312的兩端，使該電源切控單元2可產(chǎn)生該取樣信號于該取樣端23，該取樣回路32再進一步根據(jù)該取樣信號以輸出該直流調速電源于該供電端23。

請續(xù)參閱圖1所示，本發(fā)明的馬達電源電路可另包含一穩(wěn)壓電路4電性連接于上述供電端33與上述整流單元1的直流輸出端13之間。由于該交流電源a經(jīng)過該整流單元1后輸出直流脈動電壓，該直流脈動電壓須再經(jīng)過濾波電路去除直流脈動電壓中不平穩(wěn)的成份的后，才能產(chǎn)生適合電子裝置使用的直流電壓。然而，該濾波電路輸出的直流電壓仍然具有周期性的漣波，故該穩(wěn)壓電路4是用以使輸出電壓維持一固定值。在此實施例中，該穩(wěn)壓電路4具有并聯(lián)連接的一第一電阻器41、一極性電容器42及一無極性電容器43。其中，該第一電阻器41可保護電路因為ic出現(xiàn)異常動作或過度負載而造成短路，可穩(wěn)定輸出電壓（如：用以調控風扇轉速的pwm信號），防止風量大小忽強時忽弱，故有助于提升使用便利性。

另外，上述電源切控單元2的取樣端23與上述整流單元1的直流輸出端13之間可另電性連接一第二單向元件5，該第二單向元件5可另與一第二電容器6并聯(lián)相接，當該第二單向元件5施以逆向偏壓而斷路時，該電源切控單元2輸出的電流可對該第二電容器6進行充電；當該第二單向元件5施以順向偏壓而導通時，該第二電容器6進行放電且電流自該第二電容器6流入該第二單向元件5；因此該第二單向元件5與該第二電容器6可檢測該第一電感器323輸出的電壓信號并且維持該電源切控單元2的取樣端23輸出的該取樣信號。

又，如圖1所示上述該取樣回路32的供電端33可另電性連接一電磁耦合元件7，該電磁耦合元件7可直接電性連接于該供電端33與該整流單元1的直流輸出端13之間，或是連接于上述該穩(wěn)壓電路4的無極性電容器43的兩端，用以抑制電磁干擾與避免雜訊影響信號的準確度。在此實施例中，該電磁耦合元件7可以由二耦合線圈構成，該二耦合線圈具有兩輸入端71及兩輸出端72，該二耦合線圈的兩輸入端71分別連接上述該取樣回路32的供電端33與該整流單元1的直流輸出端13，該兩輸出端72則與一馬達相接。故，本發(fā)明的馬達電源電路于使用時，可視為該供電端33、該直流輸出端13與該馬達之間分別串接一電感，利用電感遇高頻雜訊成高阻抗斷路的特性，使該供電端33與該直流輸出端13之間存在的高頻雜訊，不會經(jīng)由該電磁耦合元件7輸入至該馬達，避免影響該馬達的正常運作。

承上所述，由于該交流電源a經(jīng)過該整流單元1后為直流脈動電壓，該直流脈動電壓須再經(jīng)過濾波電路去除直流脈動電壓中不平穩(wěn)的成份的后，才能產(chǎn)生適合電子裝置使用的直流電壓。故上述整流單元1的兩直流輸出端12、13與上述電源切控單元2的輸入端21之間也可電性連接一濾波回路8。該濾波回路8可包含電容器與電感，也可選擇常用的lc濾波器、rc濾波器、π型濾波器等，但是不以此為限，該濾波回路8可利用電容放電過程的時間大于充電的時間，輸出電壓值較平穩(wěn)的漣波。

此外，為了避免因為短路造成過大的電流導致電路燒毀，上述整流單元1的二交流輸入端11可再電性連接一保護回路9，該保護回路9也具有兩輸入端與兩輸出端，該兩輸入端連接至該交流電源a的兩端。該兩輸出端與該整流單元1的二交流輸入端11相接。該保護回路9可包含一保險絲、一壓敏電阻（varistor）與一熱敏電阻，其中，該壓敏電阻跨接于該整流單元1的二交流輸入端11，并與該交流電源并接，由于壓敏電阻在極高電壓情況下（如：突波），其阻值會瞬間極小化，因此將壓敏電阻并接于該交流電源、該整流單元1之間能使突波電流從元件本身通過并接地，避免其他元件受突波侵害，達到保護電路的功效。

請參閱圖2所示，本發(fā)明馬達電源電路可包含一第二實施例，此第二實施例與前述第一實施例的相異處在于：該整流單元1與該反饋電路3之間可電性連接一電源切控單元2’，該電源切控單元2’可以是另一種交換式電源切換集成電路，此外，該電源切控單元2’與該反饋電路3之間可另包含一開關電路s，該開關電路s與上述交換元件電路功能相同。在此實施例中，該開關電路s可由金氧半場效電晶體mosfet來實現(xiàn)電子元件的開關，但是該電子開關也可以是bjt電晶體，由于前述的該直流電壓信號容易受到輸出的負載以及輸入電壓的變動而有所改變，故需要該反饋與控制電路校正至穩(wěn)定的一電壓值。

本發(fā)明第二實施例中，該開關電路s將輸出負載回饋至該電源切控單元2’，并借助該電源切控單元2’校正該電子開關的關閉或導通的時間而輸出穩(wěn)定的電壓值。例如：當輸出負載增加時，該電源切控單元2’將該開關電路s中電子開關的工作周期(dutycycle)增加以補償輸出電壓的損失。反之，當輸出負載驟減時，該電源切控單元2’將該開關電路s中電子開關的工作周期縮減以抑制輸出電壓增加。借助這種回饋控制的方式，不斷地修正工作周期，使輸出電壓可保持固定的電壓以達到穩(wěn)壓的效果。

綜上所述，本發(fā)明馬達電源電路借助該反饋電路3的感溫調壓器31以熱敏電阻感應溫度變化，并將該溫度變化轉換為一分壓值，供該電源切控單元2,2’產(chǎn)生一取樣信號，再進一步通過該取樣電路32輸出一直流調速電源，用以控制一風扇的轉速并同時提供該風扇可正常運作的工作電壓，而不需分別設至一電源供應器及一溫控調速電路，即可達到根據(jù)不同溫度而調整風量的強度的目的，具有降低電路復雜度的功效。

另外，將該電磁耦合元件7、保護回路9共同整合至該馬達電源電路中更同時達到降低雜訊干擾、抑制突波的目的；又，通過該穩(wěn)壓電路4，將該濾波回路8輸出的漣波轉換為具有穩(wěn)定值的直流電壓；此外，以該第二單向元件5與該第二電容器6檢測該第一電感器323輸出的電壓信號并且維持該電源切控單元2的取樣端23輸出的該取樣信號。

因此，本發(fā)明的馬達電源電路，將上述電路產(chǎn)生的信號通過該電源切控單元2,2’進行信號回饋與控制，可達到節(jié)能省電功能與簡化電路的功效。