專利名稱：直流無刷風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械工程通風(fēng)領(lǐng)域空氣調(diào)節(jié)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)電路裝置，特別是涉及一種應(yīng)用霍爾IC或霍爾感應(yīng)器作為感應(yīng)元件，又利用金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管上形成的寄生二極結(jié)防止突波破壞，以及使相位驅(qū)動(dòng)信號(hào)呈錯(cuò)開不相互疊重的型態(tài)，而可降低能量損耗及熱量的直流無刷風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路。除此以外，該驅(qū)動(dòng)電路更可利用比較器產(chǎn)生的磁滯特性，而能排除雜訊干擾，確保探測(cè)動(dòng)作的準(zhǔn)確性。
現(xiàn)有傳統(tǒng)的直流無刷風(fēng)扇是利用兩組定子線圈，由其二者分別產(chǎn)生互為反相的磁場(chǎng)，驅(qū)動(dòng)風(fēng)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)，請(qǐng)參閱如圖9所示，是使用兩組定子線圈的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路，其包括有一霍爾IC70、兩相互串接的晶體管71、72以及兩組分別串接于兩晶體管71、72的定子線圈L1、L2等；其工作方式是令晶體管71導(dǎo)通而使定子線圈L1激磁，進(jìn)而使設(shè)有扇葉的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一適當(dāng)角度，在此同時(shí)，霍爾IC70將感應(yīng)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的磁場(chǎng)變化，隨即送出高低電位信號(hào)，令原先導(dǎo)通的晶體管71截止，另一晶體管72則相對(duì)導(dǎo)通，改由另一定子線圈L2激磁，再令轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一適當(dāng)角度，如此循環(huán)地由兩組定子線圈L1、L2交替激磁，而驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
然而，同時(shí)使用兩組定子線圈的成本較高，且線圈較占用空間，因此業(yè)界則努力謀求使用單一線圈的可行性，但前述現(xiàn)有傳統(tǒng)的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路僅能驅(qū)動(dòng)兩組線圈，無法用以驅(qū)動(dòng)單一線圈。請(qǐng)參閱如

圖10所示，美國(guó)專利第5289089號(hào)則揭示了一種可分別用以驅(qū)動(dòng)單一線圈或雙組線圈的直流無刷風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路，其包括有一霍爾感應(yīng)器1、一與霍爾感應(yīng)器1連接的放大電路2、一連接于放大電路輸出端的脈波產(chǎn)生器3；又該脈波產(chǎn)生器3輸出端分兩組互為反相的驅(qū)動(dòng)單元11、12，其中一驅(qū)動(dòng)單元11是由晶體管Q1～Q3、Q8組成，另一驅(qū)動(dòng)單元12則由晶體管Q4～Q7組成，其中驅(qū)動(dòng)單元11的晶體管Q3及另一驅(qū)動(dòng)單元12的晶體管Q7分別在集電極、發(fā)射極間連接有二極管D1、D2，并在發(fā)射極上分別構(gòu)成接點(diǎn)6、7，以分別與線圈10連接。
前述的驅(qū)動(dòng)電路是由脈沖波產(chǎn)生器3產(chǎn)生一組脈沖波，令一驅(qū)動(dòng)單元11導(dǎo)通，并使電流通過線圈10轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子，在此同時(shí)，另一驅(qū)動(dòng)單元12被截止，當(dāng)前述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生磁場(chǎng)變化，遂為霍爾感應(yīng)器1所探得并輸出電平信號(hào)，經(jīng)放大電路2放大后送至脈沖波產(chǎn)生器3改變輸出的脈沖波相位，而改由另組驅(qū)動(dòng)單元12導(dǎo)通，此時(shí)流經(jīng)線圈10的電流方向改變，令轉(zhuǎn)子再旋轉(zhuǎn)一角度，如此交替驅(qū)動(dòng)，令風(fēng)扇轉(zhuǎn)子持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
在前述的電路中，除了如圖示般可用以驅(qū)動(dòng)單一線圈10外，亦可驅(qū)動(dòng)雙組線圈，其是令兩組線圈的一端分別連接至接點(diǎn)6、7上，線圈另端再分別連接于電源VCC上，即可達(dá)到控制兩組線圈的目的。
以前述的無刷風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路用于驅(qū)動(dòng)單一線圈時(shí)，可解決雙線圈無刷風(fēng)扇體積大、成本高等缺點(diǎn)，又用于驅(qū)動(dòng)雙組線圈時(shí)，則可解決現(xiàn)有傳統(tǒng)的雙線圈驅(qū)動(dòng)電路無法驅(qū)動(dòng)單一線圈的缺點(diǎn)。但是經(jīng)進(jìn)一步探究其電路構(gòu)造，則可發(fā)現(xiàn)其仍應(yīng)有改進(jìn)空間1、僅能使用霍爾感應(yīng)器作為探測(cè)元件既有霍爾元件包括有霍爾感應(yīng)器及霍爾IC兩種，前者僅具有探測(cè)感應(yīng)功能，其輸出信號(hào)必須經(jīng)過放大電路進(jìn)行放大處理，才能送至后續(xù)電路供作判斷之用；后者則屬IC形式，其本身即具備信號(hào)處理功能，輸出信號(hào)可直接供判讀之用。
在前述的美國(guó)專利案中，其使用的霍爾元件為霍爾感應(yīng)器1，因此其輸出信號(hào)必須經(jīng)過放大電路2作放大處理后，才可送至脈沖波產(chǎn)生器3進(jìn)行判讀。由于該案在輸入端內(nèi)側(cè)直接設(shè)以放大電路2，故該電路不適于使用霍爾IC，換言之，前述的美國(guó)專利案欲采用霍爾IC作為探測(cè)元件時(shí)，即必須修改其電路結(jié)構(gòu)，并制造成另一種IC才能為之，而此種作法顯然缺乏經(jīng)濟(jì)效益。
2、電路構(gòu)成元件未盡精簡(jiǎn)前述的電路在一驅(qū)動(dòng)單元11的晶體管Q3及另一驅(qū)動(dòng)單元12的晶體管Q7的集電極、發(fā)射極間分別連接有一二極管D1、D2，其主要是避免晶體管轉(zhuǎn)態(tài)時(shí)產(chǎn)生突波雜訊或遭突波擊穿。前述的晶體管Q3、Q7是呈交替性動(dòng)作，當(dāng)其中之一由導(dǎo)通瞬間轉(zhuǎn)態(tài)為截止時(shí)，將在線圈10上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并同時(shí)造成突波，該突波若未能予以消除，輕則縮短晶體管的壽命，重則將有擊穿晶體管造成立即損壞的可能。而前述的美國(guó)專利案在晶體管Q3、Q7的集電極、發(fā)射極間連接二極管D1、D2的主要目的即在于疏導(dǎo)晶體管轉(zhuǎn)態(tài)時(shí)在線圈10上產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)電位，以有效消弭突波。而二極管D1、D2的設(shè)置雖可有效地避免突波對(duì)于晶體管的沖擊，但由于二極管D1、D2為額外加裝的元件，當(dāng)前述的驅(qū)動(dòng)電路制成集成電路時(shí)，不僅將造成增加工藝的繁復(fù)度，并將提高制造成本。
3、使用壽命短容易造成無刷風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路發(fā)熱及縮短使用壽命的原因在于，其所設(shè)的多組晶體管是作連續(xù)交替式導(dǎo)通，由于電子元件在轉(zhuǎn)態(tài)時(shí)可能出現(xiàn)延遲現(xiàn)象，當(dāng)一晶體管由導(dǎo)通到截止發(fā)生延遲現(xiàn)象時(shí)，即表示其一晶體管未完全截止時(shí)，則相對(duì)交替的另組晶體管即開始導(dǎo)通，此一現(xiàn)象不僅將造成短路問題及元件發(fā)熱，同時(shí)亦對(duì)元件本身產(chǎn)生直接沖擊，而將縮短其使用壽命。
4、功率損耗大現(xiàn)有傳統(tǒng)的單相馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路是將晶體管集成在集成電路中，由于在絕大部分晶體管制造工藝中，PNP晶體管多半無法呈現(xiàn)比NPN晶體管更好的特性，因此在前述美國(guó)專利案中，使用了兩個(gè)NPN晶體管Q3，Q7作為驅(qū)動(dòng)極，然而晶體管Q2、Q3及晶體管Q6、Q7在電源VCC及輸出端6、7間分別具有約1伏特的壓降(VBE\Q3+VCE\Q2，VBE\Q7+VCE\Q6)，因此將造成較大的功率損耗及熱能(P＝VI)。
5、易受雜訊干擾，誤動(dòng)作可能性高前述美國(guó)專利案中的霍爾感應(yīng)器，其所感應(yīng)的極性信號(hào)立即經(jīng)放大電路作放大處理后送至脈沖波產(chǎn)生器進(jìn)行判讀，由于未經(jīng)任何防誤措施，故十分易受外來雜訊干擾而產(chǎn)生誤動(dòng)作。
由上述可知，前述美國(guó)專利案雖可解決現(xiàn)有傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路無法適用驅(qū)動(dòng)單組及雙組線圈與突波擊穿晶體管的問題，然而在電路構(gòu)造及工作特性上仍有未盡周全之處，故有待進(jìn)一步改進(jìn)。
有鑒于上述現(xiàn)有的直流無刷風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路存在的缺陷，本設(shè)計(jì)人基于豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出本實(shí)用新型。
本實(shí)用新型的主要目的在于，克服現(xiàn)有的直流無刷風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路存在的缺陷，而提供一種可分別適用霍爾IC或霍爾感應(yīng)器作為感應(yīng)元件，又利用金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管自然形成的寄生二極結(jié)直接防止突波破壞，而無外接二極管的負(fù)擔(dān)，再以非重疊脈沖波信號(hào)驅(qū)動(dòng)晶體管，可避免延遲現(xiàn)象造成晶體管同時(shí)導(dǎo)通而衍生發(fā)熱及能量損耗問題的可自動(dòng)探測(cè)型的直流無刷風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路。
本實(shí)用新型的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本實(shí)用新型提出的一種直流無刷風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于其包括有一放大比較電路、一脈沖波產(chǎn)生器、四組分別與脈沖波產(chǎn)生器輸出端連接的晶體管等，其中該脈沖波產(chǎn)生器，其輸入端是通過一多工器分別與信號(hào)輸入端及一放大比較電路連接，又該多工器與信號(hào)輸入端間設(shè)有一輸入控制電路；該輸入控制電路用以判斷信號(hào)輸入端為連接霍爾IC或霍爾感應(yīng)器，而通過多工器切換脈沖波產(chǎn)生器輸入端直接與信號(hào)輸入端上的霍爾IC連接或通過放大比較電路間接與霍爾感應(yīng)器連接。
本實(shí)用新型的目的還可以通過以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的直流無刷風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路，其中所述的輸入控制電路可由一反相器構(gòu)成，該多工器是由兩電子開關(guān)組成，其中該反相器，其輸入端與信號(hào)輸入端的一端連接，其輸出端經(jīng)另一反相器與多工器的兩電子開關(guān)連接，兩電子開關(guān)以一接點(diǎn)共同連接于脈沖波產(chǎn)生器的輸入端，另一接點(diǎn)分別連接于信號(hào)輸入端的另端及放大比較電路輸出端。
前述的直流無刷風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路，其中所述的輸入控制電路為一低轉(zhuǎn)態(tài)點(diǎn)反相器。
前述的直流無刷風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路，其中所述的各組晶體管是由金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管構(gòu)成，其在源極、漏極間在半導(dǎo)體制造過程中將自然形成一等效的寄生二極結(jié)，以消除晶體管轉(zhuǎn)態(tài)產(chǎn)生的突波。
前述的直流無刷風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路，其中所述的脈沖波產(chǎn)生器其輸出的各組脈沖波信號(hào)均相距一時(shí)差而為非連續(xù)狀態(tài)，以防止各組晶體管同時(shí)導(dǎo)通。
前述的直流無刷風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路，其中所述的放大比較電路包括有一放大器及一比較器，該比較器產(chǎn)生磁滯特性，排除雜訊干擾，確保探測(cè)動(dòng)作的準(zhǔn)確性。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和積極效果。由以上技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型主要是應(yīng)用霍爾IC或霍爾感應(yīng)器作為感應(yīng)元件，又利用金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管上形成的寄生二極結(jié)防止突波破壞，以及使相位驅(qū)動(dòng)信號(hào)呈錯(cuò)開不相互疊重的型態(tài)，而可降低能量損耗及熱量的直流無刷風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路。除此以外，該驅(qū)動(dòng)電路更可利用比較器產(chǎn)生的磁滯特性，而能排除雜訊干擾，確保探測(cè)動(dòng)作的準(zhǔn)確性。由于本實(shí)用新型具有上述新穎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的電路構(gòu)造，并借由其工作特性與動(dòng)作方式，使本實(shí)用新型至少具有下列優(yōu)點(diǎn)1、可適用霍爾IC或霍爾感應(yīng)器作為磁極探測(cè)元件本實(shí)用新型利用一輸入控制電路自動(dòng)探測(cè)信號(hào)輸入端是連接霍爾IC或霍爾感應(yīng)器，并配合設(shè)有一多工器使脈沖波產(chǎn)生器切換選擇直接與信號(hào)輸入端上的霍爾IC連接，或經(jīng)放大比較電路與信號(hào)輸入端上的霍爾感應(yīng)器連接，借此，即可由同一電路適用于霍爾IC或霍爾感應(yīng)器作為磁極探測(cè)元件，而可有效地降低使用成本。
2、可簡(jiǎn)化電路構(gòu)造與制程本實(shí)用新型是利用金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)線圈，由于金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管在半導(dǎo)體制程中即自然在源極、漏極間產(chǎn)生寄生二極結(jié)，故本實(shí)用新型無須在晶體管上外加二極管，即可疏導(dǎo)消除晶體管轉(zhuǎn)態(tài)時(shí)產(chǎn)生的突波，借此可有效地減少電路的元件數(shù)量，并可簡(jiǎn)化制程，降低成本。
再者，由于采用金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管作為控制功率用的晶體管，其除可避免NPN晶體管的功率損耗問題，同時(shí)亦解決了若改用PNP晶體管則可能受限于工藝技術(shù)而無法獲致理想特性的問題。
3、確保電路正常工作延長(zhǎng)使用壽命本實(shí)用新型脈沖波產(chǎn)生器產(chǎn)生的非重疊脈沖波是在導(dǎo)通周期與接續(xù)的導(dǎo)通周期間產(chǎn)生一時(shí)差，借以防止晶體管轉(zhuǎn)態(tài)時(shí)產(chǎn)生延遲現(xiàn)象，造成兩組晶體管同時(shí)導(dǎo)通，而可有效地確保電路的正常工作，延長(zhǎng)使用壽命。
4、可有效防止誤動(dòng)作本發(fā)明在放大比較電路中設(shè)有比較器，其可利用磁滯特性對(duì)輸入的霍爾感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行比較，以排除雜訊干擾，而可確保探測(cè)動(dòng)作的準(zhǔn)確性。
綜上所述，本實(shí)用新型分別用霍爾IC或霍爾感應(yīng)器作為感應(yīng)元件，又利用金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管自然形成的寄生二極結(jié)直接防止突波破壞，而無外接二極管的負(fù)擔(dān)，再以非重疊脈沖波信號(hào)驅(qū)動(dòng)晶體管，可避免延遲現(xiàn)象造成晶體管同時(shí)導(dǎo)通而衍生發(fā)熱及能量損耗的問題。其不論在結(jié)構(gòu)上或功能上皆有較大改進(jìn)，且在技術(shù)上有較大進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，而確實(shí)具有增進(jìn)功效，從而更加適于實(shí)用，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。
圖1是本實(shí)用新型的電路圖。
圖2是本實(shí)用新型的輸入控制電路一較佳實(shí)施例的電路圖。
圖3是本實(shí)用新型采用霍爾感應(yīng)器作為探測(cè)元件的實(shí)施例電路圖。
圖4是本實(shí)用新型采用霍爾IC作為探測(cè)元件的實(shí)施例電路圖。
圖5是本實(shí)用新型的脈沖波產(chǎn)生器產(chǎn)生非連續(xù)信號(hào)的工作波形圖。
圖6是本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)部分的等效電路圖。
圖7是金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖8是本實(shí)用新型用于驅(qū)動(dòng)雙組線圈的等效電路圖。
圖9是現(xiàn)有傳統(tǒng)式直流無刷風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路的線路圖。
圖10是美國(guó)專利第5289089號(hào)案的電路圖。
以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本實(shí)用新型提出的直流無刷風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路其具體結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
請(qǐng)參閱圖1所示，本實(shí)用新型直流無刷風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路，其包括有一放大比較電路20、一脈沖波產(chǎn)生器30、四組分別與脈沖波產(chǎn)生器30輸出端連接的晶體管Q1～Q4等，其中該放大比較電路20，是由一放大器21及一比較器22組成，其中放大器21的兩輸入端分別與信號(hào)輸入端H+、H-連接，該信號(hào)輸入端H+、H-是用以連接霍爾感應(yīng)器或霍爾IC作為霍爾元件。
又放大器21輸出端是連接于比較器22的負(fù)相輸入處，比較器22的正相輸入則設(shè)有一參考電壓產(chǎn)生器23，借以對(duì)輸入的霍爾感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行比較測(cè)錯(cuò)，以排除誤動(dòng)作狀況，其主要原理是利用比較器22產(chǎn)生的磁滯特性來排除雜訊干擾，確保探測(cè)動(dòng)作的準(zhǔn)確性。
該脈沖波產(chǎn)生器30，其輸入端是通過一多工器40分別與信號(hào)輸入端H-及放大比較電路20的輸出端連接；該多工器40是受一輸入控制電路50控制來決定脈沖波產(chǎn)生器30輸入端是直接連接至信號(hào)輸入端H-或放大比較電路20的輸出端。
又前述輸入控制電路50是連接于信號(hào)輸入端的一端H+與多工器40間，借探測(cè)該信號(hào)輸入端H+的電平高低，判斷信號(hào)輸入端H+、H-上連接的霍爾元件是霍爾感應(yīng)器或霍爾IC。
至于輸入控制電路50與多工器40的具體構(gòu)造請(qǐng)參閱圖2所示，其中輸入控制電路50主要是由一低轉(zhuǎn)態(tài)點(diǎn)反相器51所構(gòu)成，又多工器40主要由兩組電子開關(guān)41、42所組成，其中低轉(zhuǎn)態(tài)點(diǎn)反相器51輸入端是與信號(hào)輸入端H+連接，其輸出端則經(jīng)一反相器43與兩電子開關(guān)41、42連接，兩電子開關(guān)41、42是以一端接點(diǎn)共同連接于脈沖波產(chǎn)生器30的輸入端，其另端接點(diǎn)則分別連接于信號(hào)輸入端H-及放大比較電路20的輸出端請(qǐng)參閱圖3所示，當(dāng)信號(hào)輸入端H+、H-上是連接霍爾IC52作為探測(cè)元件時(shí)，信號(hào)輸入端H+是連接于接地端(GND)，故低轉(zhuǎn)態(tài)點(diǎn)反相器51經(jīng)信號(hào)輸入端H+取得一零電平(仍請(qǐng)參閱圖2所示)，此時(shí)該低轉(zhuǎn)態(tài)點(diǎn)反相器51輸出端呈高電平，而使其中一電子開關(guān)41導(dǎo)通，令脈沖波產(chǎn)生器30輸入端通過電子開關(guān)41直接與信號(hào)輸入端H-上的霍爾IC52連接，取得磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)。此時(shí)，另一電子開關(guān)42被同時(shí)關(guān)閉，故放大比較電路20的輸出端與脈沖波產(chǎn)生器30間是呈開路狀態(tài)。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D4所示，當(dāng)信號(hào)輸入端H+、H-上是連接霍爾感應(yīng)器53作為探測(cè)元件時(shí)，該霍爾感應(yīng)器53是以兩輸出端分別連接于信號(hào)輸入端H+、H-，因此，低轉(zhuǎn)態(tài)點(diǎn)反相器51將由信號(hào)輸入端H+取得一高電平(仍請(qǐng)參閱圖2所示)，此時(shí)低轉(zhuǎn)態(tài)點(diǎn)反相器51輸出端呈低電平，而使其中一電子開關(guān)42導(dǎo)通，令脈沖波產(chǎn)生器30的輸入端經(jīng)電子開關(guān)42、放大比較電路20與信號(hào)輸入端H+、H-上的霍爾感應(yīng)器53連接，取得磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)。此時(shí)，另一電子開關(guān)41被關(guān)閉。
而為了有效地判讀霍爾感應(yīng)器53輸出的電平狀態(tài)，則采用該低轉(zhuǎn)態(tài)點(diǎn)反相器51使其在零電平以外的較低電平狀態(tài)下可以判斷為高電平，進(jìn)而予以轉(zhuǎn)態(tài)。
因此由上述可知，利用該輸入控制電路50配合多工器40的切換動(dòng)作，可使前述無刷風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路可分別適用于霍爾IC或霍爾感應(yīng)器作為磁場(chǎng)極性探測(cè)元件。
再請(qǐng)參閱圖1所示，該脈沖波產(chǎn)生器30的各輸出端是分別經(jīng)一反相器連接于晶體管Q1～Q4的柵極，該各晶體管Q1～Q4是由金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管構(gòu)成，其中，該晶體管Q1、Q2為PMOS，晶體管Q3、Q4則為NMOS，其中晶體管Q1、Q3與晶體管Q2、Q4的接點(diǎn)分別構(gòu)成輸出端O1、O2，如前述電路是用于驅(qū)動(dòng)單組線圈54時(shí)，該單組線圈54即連接于該兩輸出端O1、O2間。
又前述的脈沖波產(chǎn)生器30是以非重疊脈沖波信號(hào)分別驅(qū)動(dòng)前述四組晶體管Q1～Q4，請(qǐng)參閱圖5所示，驅(qū)動(dòng)晶體管Q3、Q4的脈沖波信號(hào)是在高電平時(shí)呈非重疊狀態(tài)，又驅(qū)動(dòng)晶體管Q1、Q2的脈沖波信號(hào)是在低電平時(shí)呈非重疊狀態(tài)，換言之，該Q3、Q4輸出脈沖波信號(hào)在高電平狀態(tài)下，導(dǎo)通周期T1與接續(xù)的另一導(dǎo)通周期T2之間形成有一適當(dāng)?shù)臅r(shí)差ΔT，借以防止兩組晶體管同時(shí)導(dǎo)通。而Q1、Q2輸出脈沖波信號(hào)在低電平狀態(tài)下，導(dǎo)通周期t1與接續(xù)的另一導(dǎo)通周期t2間亦形成有一適當(dāng)?shù)臅r(shí)差Δt，借以防止兩組晶體管同時(shí)導(dǎo)通。
其具體的電路動(dòng)作請(qǐng)參閱圖6所示，當(dāng)晶體管Q3導(dǎo)通時(shí)，同組的晶體管Q1截止，當(dāng)晶體管Q3的導(dǎo)通周期T1結(jié)束時(shí)將產(chǎn)生一時(shí)差ΔT，方接續(xù)產(chǎn)生導(dǎo)通周期T2使另組晶體管Q4導(dǎo)通，由于兩導(dǎo)通周期T1、T2間存在時(shí)差ΔT，故即使Q3轉(zhuǎn)態(tài)時(shí)出現(xiàn)延遲現(xiàn)象，亦無虞發(fā)生兩組晶體管Q1、Q3與Q2、Q4同時(shí)導(dǎo)通的短路狀況，至于兩訊號(hào)之間形成非連續(xù)的型態(tài)下，可能造成輸出功率略微降低的問題，然而本實(shí)用新型為一風(fēng)扇產(chǎn)品，因無重負(fù)載，故在實(shí)際使用上，并不致發(fā)生任何困擾。
再者，前述各組晶體管Q1～Q4在其源極、漏極間并未以外加方式連接以二極管，但依然可消除轉(zhuǎn)態(tài)時(shí)因線圈54形成電動(dòng)勢(shì)所造成的突波。由于晶體管Q1～Q4是由金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管構(gòu)成，其源極、漏極間在制造過程中即已自然產(chǎn)生一寄生二極結(jié)D1～D4(請(qǐng)參閱圖7PMOS與NMOS結(jié)構(gòu)剖視圖所示)，因此，晶體管Q1～Q4無須另加二極管，即可將轉(zhuǎn)態(tài)時(shí)在線圈54上產(chǎn)生的突波電位消除，借以防止突波擊穿晶體管及衍生的雜訊問題。
另前述的晶體管Q1、Q2為P通道的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其在電源與輸出端O1、O2間只有很小的壓降(VDS約0.2V)，其功率損耗甚小，可有效地防止電路溫度升高。由于霍爾感應(yīng)器的探測(cè)靈敏度深受溫度影響，以往在電路溫度無法有效控制的狀況下，并不適合將霍爾感應(yīng)器集成于同一集成電路中，現(xiàn)今本發(fā)明已有效地克服溫度問題，故可將霍爾感應(yīng)器隨驅(qū)動(dòng)電路一起集成在同一個(gè)集成塊中。
而以前述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可有效地減少電路的元件數(shù)量，使其集成化制程更趨單純，而可以有效地降低制造成本。
由上述說明可看出本實(shí)用新型的詳細(xì)電路構(gòu)造與工作原理，在前一實(shí)施例中，是以本實(shí)用新型用于驅(qū)動(dòng)單組線圈為例進(jìn)行說明，而除了單組線圈外，本實(shí)用新型亦可用于驅(qū)動(dòng)雙組線圈，請(qǐng)參閱圖8所示，是本實(shí)用新型用以驅(qū)動(dòng)雙組線圈的電路示意圖，該兩組線圈L1、L2是以一端分別連接于各組晶體管Q1～Q4接點(diǎn)處的兩輸出端O1、O2上，其另端則分別連接于電源端(VDD)，隨即可由兩組晶體管Q1/Q4及晶體管Q2/Q3的交替導(dǎo)通截止，令兩組線圈L1、L2交替激磁而變換定子極性。
以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種直流無刷風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于其包括有一放大比較電路、一脈沖波產(chǎn)生器、四組分別與脈沖波產(chǎn)生器輸出端連接的晶體管等，其中該脈沖波產(chǎn)生器，其輸入端是通過一多工器分別與信號(hào)輸入端及一放大比較電路連接，又該多工器與信號(hào)輸入端間設(shè)有一輸入控制電路；該輸入控制電路用以判斷信號(hào)輸入端為連接霍爾IC或霍爾感應(yīng)器，而通過多工器切換脈沖波產(chǎn)生器輸入端直接與信號(hào)輸入端上的霍爾IC連接或通過放大比較電路間接與霍爾感應(yīng)器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無刷風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述的輸入控制電路可由一反相器構(gòu)成，該多工器是由兩電子開關(guān)組成，其中該反相器，其輸入端與信號(hào)輸入端的一端連接，其輸出端經(jīng)另一反相器與多工器的兩電子開關(guān)連接，兩電子開關(guān)以一接點(diǎn)共同連接于脈沖波產(chǎn)生器的輸入端，另一接點(diǎn)分別連接于信號(hào)輸入端的另端及放大比較電路輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流無刷風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述的輸入控制電路為一低轉(zhuǎn)態(tài)點(diǎn)反相器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無刷風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述的各組晶體管是由金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管構(gòu)成，其在源極、漏極間在半導(dǎo)體制造過程中將自然形成一等效的寄生二極結(jié)，以消除晶體管轉(zhuǎn)態(tài)產(chǎn)生的突波。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無刷風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述的脈沖波產(chǎn)生器其輸出的各組脈沖波信號(hào)均相距一時(shí)差而為非連續(xù)狀態(tài)，以防止各組晶體管同時(shí)導(dǎo)通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無刷風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述的放大比較電路包括有一放大器及一比較器，該比較器產(chǎn)生磁滯特性，排除雜訊干擾，確保探測(cè)動(dòng)作的準(zhǔn)確性。
專利摘要一種直流無刷風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路,包括放大比較電路、脈沖波產(chǎn)生器、四組分別與脈沖波產(chǎn)生器輸出端連接的晶體管,脈沖波產(chǎn)生器輸入端通過多工器分別與信號(hào)輸入端及放大比較電路連接,多工器與信號(hào)輸入端間設(shè)有輸入控制電路,以判斷信號(hào)輸入端為連接霍爾IC或霍爾感應(yīng)器,通過多工器控制其直接與霍爾IC連接或通過放大比較電路與霍爾感應(yīng)器連接,可分別適用霍爾IC或霍爾感應(yīng)器。晶體管由金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管構(gòu)成,其自然形成的寄生二極結(jié)可解決外接二極管的困擾。
文檔編號(hào)H02P6/14GK2375030SQ9820752
公開日2000年4月19日 申請(qǐng)日期1998年7月23日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月23日
發(fā)明者田建國(guó) 申請(qǐng)人:點(diǎn)晶科技股份有限公司