CN104660123B - 风扇马达控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风扇马达控制装置，包括一过零点检测单元、一相位控制单元、一运算处理单元、一第一整流元件及一第二整流元件，该过零点检测单元产生有一同步基准讯号至相位控制单元，该相位控制单元则产生一相位控制讯号至运算处理单元，该运算处理单元产生启动马达的处理讯号至所述第一整流元件及第二整流元件并驱动风扇马达；其中可借由相位控制单元控制输出功率与转速的效果，以达到可提升风扇转速并具有更佳散热与排风的效果。

Description

风扇马达控制装置

技术领域

本发明涉及一种风扇马达控制装置，尤其涉及一种可有效提升风扇转速，以达到具有更佳散热与排风的效果的风扇马达控制装置。

背景技术

随着科技的进步，人们对于各种电子设备的依赖性也随之增加；然而，在运行时电子设备(如计算机、笔记型计算机)内部的元件会产生高热量，倘若无法及时将热量导出电子设备外，则容易产生过热的问题。

其中以计算机为例，其内部的发热件如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)或电源供应器(Power Supply)等等，所以当计算机于运作时，其内所述的中央处理器(CPU)在高速运算处理下所产生的高温，会让所述中央处理器陷入不稳定的状态，轻者产生当机，严重则会烧毁或毁损中央处理器，因此，目前一般为了解决散热的问题，于计算机内设置至少一散热风扇，借由前述散热风扇对所述中央处理器强制散热迅速将前述热量迅速导出至外界。

而一般散热风扇有使用单相交流马达，以单相感应电动机而言，单相电源并无法产生旋转磁场，其产生的磁场是大小变化的磁场，但方向不会改变因此无法启动马达，因此将交流电通过马达的定子线圈，所产生的磁场并不是一个固定的磁场，而是随时间而变化N极和S极的变动磁场，利用此特性，可经设计让周围磁场在不同时间、不同的位置推动转子，使其持续运转；

所以单相感应电动机内必需将单相电源转成二相来启动，因此单相感应电动机内至少有二相绕组，而将单相转成二相称为分相，而一般常用的分相方式为电容启动式；

而其电容式马达的主要结构就是两相交流马达，主要是在具有硅钢片与线圈的配在线经由外加电容的移相作用，其所形成的电磁铁上的电源便产生了相位差而使马达旋转；

但一般电容式马达其能量转换效率较差，并在主要元件硅钢片、线圈、电容元件与电压同时为固定的状态下，其电容式马达的转速无法提升且输出功率无法依照需求控制，进而影响其散热与排风的效果。

发明内容

因此，为有效解决上述问题，本发明的主要目的在于提供一种可提升风扇转速并达到具有更佳散热与排风效果的风扇马达控制装置。

本发明的次要目的，是提供一种可省去电源输入使用的整流和滤波电路，以节省电路板使用空间的风扇马达控制装置。

为达上述目的，本发明提供一种风扇马达控制装置，包括：一过零点检测单元，供电后产生有一同步基准讯号；一相位控制单元，为连接该过零点检测单元且接收所述同步基准讯号，并依所述同步基准讯号产生可控制输出功率与转速的相位控制讯号；一运算处理单元，是连接该相位控制单元并依据所述相位控制讯号产生有一处理讯号；一第一整流元件，是连接该运算处理单元并依据所述处理讯号送出一第一相位讯号至一第一线圈单元；及一第二整流元件，为连接该运算处理单元并依据所述处理讯号送出一第二相位讯号至一第二线圈单元，并依据所述第一相位讯号及第二相位讯号驱动风扇马达。

所述第一相位讯号与第二相位讯号为反相讯号。

所述第一相位讯号及该第二相位讯号同时间内仅有一组相位讯号会输出并驱动所述风扇马达。

所述第一整流元件与第二整流元件为硅控整流器SCR(silicon controlledrectifier)。

还包括有一电源输出单元，该电源输出单元供应电源至所述过零点检测单元，且同时送出一方波讯号至所述过零点检测单元。

所述相位控制单元接收所述同步基准讯号且作用于一交流正弦波，并依所述同步基准讯号改变交流正弦波的导通角来控制电压的大小，进而产生可控制输出功率与转速的相位控制讯号。

还包括有一温度感测单元，该温度感测单元可侦测外部温度并产生一温度感测讯号至所述运算处理单元，该运算处理单元依据所述相位控制讯号与所述温度感测讯号进行运算并产生所述处理讯号。

还包括有一位置检测单元，该位置感测单元可侦测马达运转停留位置并产生一位置检测讯号至所述运算处理单元，该运算处理单元该依据所述相位控制讯号与所述位置检测讯号进行运算并产生所述处理讯号。

借此通过本发明的相位控制单元控制输出功率与转速的效果，进而达到可提升风扇转速并具有更佳散热与排风的效果。

附图说明

图1为本发明的第一较佳实施例的方块示意图；

图2为本发明的第二较佳实施例的方块示意图；

图3为本发明的第三较佳实施例的方块示意图。

符号说明

风扇马达控制装置1

过零点检测单元11

相位控制单元12

运算处理单元13

第一整流元件141

第二整流元件142

第一线圈单元151

第二线圈单元152

电源输出单元16

温度感测单元17

位置检测单元18

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细描述：

本发明的上述目的及其结构与功能上的特性，将依据所附图式的较佳实施例予以说明。

一种风扇马达控制装置1，请参阅图1为显示本发明的一第一较佳实施例的方块示意图；前述风扇马达控制装置1包括有一过零点检测单元11、一相位控制单元12、一运算处理单元13、一第一整流元件141及一第二整流元件142，该过零点检测单元11是电性连接所述相位控制单元12，该相位控制单元12另电性连接至所述运算处理单元13，该运算处理单元13同时电性连接所述第一整流元件141与所述第二整流元件142，该第一、二整流元件另分别电性连接有一第一线圈单元151与第二线圈单元152；

又，其中所述风扇马达控制装置1更具有一电源输出单元16为电性连接所述过零点检测单元11，且该电源输出单元16为供应电源至所述过零点检测单元11，并于供应电源时同时送出一方波讯号至所述过零点检测单元11，而该过零点检测单元11则实行检测电压过零点，即将电压正半周期和负半周期及正、负过零点发出正方波和正脉冲信号并送出一同步基准讯号，其同步基准讯号可提供给后端作为同步的基准；

因此，所述同步基准讯号送至所述相位控制单元12，该相位控制单元12将其同步基准讯号作用于交流正弦波，并改变正弦波的导通角来控制电压的大小，进而可以调节输出电压与功率的大小，故，所述相位控制单元12接收所述同步基准讯号且作用于一交流正弦波，并依所述同步基准讯号改变交流正弦波的导通角来控制电压的大小，进而产生可控制输出功率与转速的相位控制讯号；

所述相位控制单元12所产生的相位控制讯号为送至所述运算处理单元13，该运算处理单元13为一中央处理器(MCU)，而该运算处理单元13接收所述相位控制讯号并将由相位控制讯号所得到的参数进行运算且产生一启动马达的处理讯号；

再将其处理讯号送至所述一第一整流元件141及所述第二整流元件142，其中所述第一整流元件141及所述第二整流元件142为硅控整流器SCR(silicon controlledrectifier)，并以第一整流元件141及所述第二整流元件142替换习知所使用的整流和滤波电路，以节省电路板使用空间；

而其第一整流元件141依据所述处理讯号送出一第一相位讯号，且将其第一相位讯号送至电性连接的所述第一线圈单元151，而该第二整流元件142同时依据所述处理讯号送出一第二相位讯号，且将其第二相位讯号送至电性连接的所述第二线圈单元152，其中所述第一相位讯号与第二相位讯号为反相讯号，且其第一相位讯号与其第二相位讯号同时间内仅有一组相位讯号会输出，而其输出的第一相位讯号与其第二相位讯号对应马达内部的固定磁铁产生互斥以驱动风扇马达并使风扇或马达转动；借此，通过本发明的相位控制单元12控制输出功率与转速的效果，进而达到可提升风扇转速并具有更佳散热与排风的效果。

请参阅第2图是显示本发明的第二较佳实施例方块示意图；该较佳实施例的主要结构及连结关系及其功效大致与前述第一较佳实施例相同，故在此不重新赘述，其两者差异处在于：其中所述风扇马达控制装置1还包括有一温度感测单元17，该温度感测单元17可侦测外部温度并产生一温度感测讯号至所述运算处理单元13，该运算处理单元13依据所述相位控制讯号与所述温度感测讯号所产生的参数进行运算并产生所述处理讯号，俾使该风扇马达控制装置1可经由侦测外部温度而调整所需的风扇转速，进而达到具有更佳散热与排风的效果者。

请参阅第3图是显示本发明的第三较佳实施例方块示意图；该较佳实施例的主要结构及连结关系及其功效大致与前述第一较佳实施例相同，故在此不重新赘述，其两者差异处在于：其中所述风扇马达控制装置1还包括有位置检测单元18，该位置感测单元可侦测前次马达运转停留位置并产生一位置检测讯号至所述运算处理单元13，该运算处理单元13该依据所述相位控制讯号与所述位置检测讯号进行运算并产生所述处理讯号，进而控制其风扇马达控制装置1是以第一线圈单元151或第二线圈单元152起始运作。

综上所述，本发明相较于习知具有下列优点：

可提升风扇转速；

具有更佳散热与排风效果；

节省电路板使用空间。

虽然本发明以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此项技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求书所定为准。

Claims (8)

1.一种风扇马达控制装置，包括：

一过零点检测单元，供电后产生有一同步基准讯号，具体为：所述过零点检测单元实行检测电压过零点，即将电压正半周期和负半周期及正、负过零点发出正方波和正脉冲信号并送出一同步基准讯号，其同步基准讯号可提供给后端作为同步的基准；

一相位控制单元，是连接该过零点检测单元且接收所述同步基准讯号，并依所述同步基准讯号产生可控制输出功率与转速的相位控制讯号；

一运算处理单元，是连接该相位控制单元并依据所述相位控制讯号产生有一处理讯号；

一第一整流元件，是连接该运算处理单元并依据所述处理讯号送出一第一相位讯号至一第一线圈单元；及一第二整流元件，是连接该运算处理单元并依据所述处理讯号送出一第二相位讯号至一第二线圈单元，并依据所述第一相位讯号及第二相位讯号驱动风扇马达。

2.如权利要求1所述的风扇马达控制装置，其中所述第一相位讯号与第二相位讯号为反相讯号。

3.如权利要求1所述的风扇马达控制装置，其中所述第一相位讯号及该第二相位讯号同时间内仅有一组相位讯号会输出并驱动所述风扇马达。

4.如权利要求1所述的风扇马达控制装置，其中所述第一整流元件与第二整流元件为硅控整流器。

5.如权利要求1所述的风扇马达控制装置，还包括有一电源输出单元，该电源输出单元供应电源至所述过零点检测单元，且同时送出一方波讯号至所述过零点检测单元。

6.如权利要求5所述的风扇马达控制装置，其中所述相位控制单元接收所述同步基准讯号且作用于一交流正弦波，并依所述同步基准讯号改变交流正弦波的导通角来控制电压的大小，进而产生可控制输出功率与转速的相位控制讯号。

7.如权利要求1所述的风扇马达控制装置，还包括有一温度感测单元，该温度感测单元可侦测外部温度并产生一温度感测讯号至所述运算处理单元，该运算处理单元依据所述相位控制讯号与所述温度感测讯号进行运算并产生所述处理讯号。

8.如权利要求1所述的风扇马达控制装置，还包括有一位置检测单元，该位置感测单元可侦测马达运转停留位置并产生一位置检测讯号至所述运算处理单元，该运算处理单元该依据所述相位控制讯号与所述位置检测讯号进行运算并产生所述处理讯号。