TWI524653B - 正反轉控制電路與風扇系統 - Google Patents

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TWI524653B
TWI524653B TW103145762A TW103145762A TWI524653B TW I524653 B TWI524653 B TW I524653B TW 103145762 A TW103145762 A TW 103145762A TW 103145762 A TW103145762 A TW 103145762A TW I524653 B TWI524653 B TW I524653B
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劉宜政
陳昆民
黎清勝
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茂達電子股份有限公司
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Description

正反轉控制電路與風扇系統
本發明乃是關於一種正反轉控制電路與風扇系統，特別是指一種控制設置在風扇系統中的一風扇馬達在啟動時先沿一預定旋轉方向轉動一段時間，接著再控制風扇馬達沿相反於預定旋轉方向轉動之正反轉控制電路與風扇系統。
風扇馬達技術於現今自動化科技的發展中扮演著舉足輕重的角色，特別是應用於風扇。由於風扇馬達能帶動風扇旋轉而引動氣流，故設置在一電子裝置上的風扇能有效地驅散電子裝置在運作時所產生的熱量。
在風扇之散熱操作中，風扇係沿一預定旋轉方向轉動以導引外部氣流進入電子裝置之中，以進行熱量驅散。然而，由於外部氣流被大量導入電子裝置之中，使得電子裝置的內部很容易積塵，造成散熱效果不好。
因此，若能對電子裝置的內部進行除塵，將能有效地提升風扇之散熱效果。
本發明實施例提供一種正反轉控制電路。正反轉控制電路根據一啟動訊號而被啟動，並於啟動一延遲時間後控制一風扇馬達。正反轉控制電路包括一振盪電路、一輸入級電路與一切換電 路。振盪電路具有一端點，且端點電連接一外部元件或為浮接。振盪電路於端點產生一風扇訊號，且將風扇訊號轉換為一時脈訊號。輸入級電路電連接振盪電路之端點。且輸入級電路根據風扇訊號的電壓準位產生一電壓訊號。切換電路則電連接振盪電路與輸入級電路，以根據電壓訊號與時脈訊號輸出一控制訊號。若切換電路接收代表一第一邏輯之電壓訊號，切換電路輸出代表正轉風扇馬達之控制訊號。而若切換電路接收代表一第二邏輯之電壓訊號，則切換電路判斷時脈訊號是否為一振盪訊號。其中若時脈訊號為振盪訊號，切換電路將產生代表反轉風扇馬達之控制訊號一反轉時間且於反轉時間後產生代表正轉風扇馬達之控制訊號。而驅動電路則電連接切換電路，且根據控制訊號於延遲時間後正轉或反轉風扇馬達。
本發明實施例再提供一種風扇系統，具有一風扇馬達以及上述之正反轉控制電路。風扇馬達用以帶動一風扇運作。而正反轉控制電路則輸出控制訊號，以據此於延遲時間後正轉或反轉風扇馬達。
綜上所述，本發明實施例所提出之正反轉控制電路與風扇系統可以根據端點連接不同的外部元件或為浮接(floating)而對風扇馬達進行正轉或反轉。且特別的是，當端點產生振盪的風扇訊號時，正反轉控制電路可在啟動且一延遲時間之後，反轉風扇馬達一段時間，以進行除塵運作，使得設置在一電子裝置上的風扇可以將電子裝置的內部積塵導引出外部。接著再正轉風扇馬達以進行散熱運作，使得風扇可以在電子裝置內部有較少灰塵的情況下散熱。據此，本發明實施例所提出之正反轉控制電路與風扇系統能有效地提升風扇之散熱效果。
為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。
100、200‧‧‧正反轉控制電路
110、210‧‧‧振盪電路
112‧‧‧充放電電路
114‧‧‧時脈產生電路
120、220‧‧‧輸入級電路
130、230‧‧‧切換電路
132、232‧‧‧偵測電路
134、234‧‧‧計數器
136、236‧‧‧選擇器
140、240‧‧‧驅動電路
A1‧‧‧第一電流源
A2‧‧‧第二電流源
BT‧‧‧反閘
CLK‧‧‧時脈訊號
CP1‧‧‧第一比較器
CP2‧‧‧第二比較器
DCT_CLK‧‧‧內部時脈訊號
DFF1、DFF2、DFF3‧‧‧D型正反器
DL_TIME‧‧‧延遲時間
E1‧‧‧端點
FR‧‧‧風扇訊號
FRI‧‧‧電壓訊號
GND‧‧‧接地電壓
INT‧‧‧控制訊號
IC_START‧‧‧啟動訊號
M‧‧‧風扇馬達
MP‧‧‧P型電晶體
MN‧‧‧N型電晶體
NR‧‧‧反或閘
NR_TIME‧‧‧反轉時間
OFF‧‧‧停止訊號
PS_TIME‧‧‧預定時間
SEL‧‧‧選擇訊號
SREF‧‧‧SR正反器
TIMER‧‧‧振盪次數
VCC‧‧‧電源電壓
VH‧‧‧高電壓
VL‧‧‧低電壓
圖1是本發明一實施例之正反轉控制電路的示意圖。
圖2是本發明一實施例之振盪電路的示意圖。
圖3是本發明一實施例之偵測電路的示意圖。
圖4是本發明另一實施例之正反轉控制電路的示意圖。
圖5為圖4之正反轉控制電路的端點連接一電容的訊號波形圖。
圖6為圖4之正反轉控制電路的端點連接一電源的訊號波形圖。
圖7為圖4之正反轉控制電路的端點連接一接地源的訊號波形圖。
圖8為圖4之正反轉控制電路的端點為浮接的訊號波形圖。
在下文將參看隨附圖式更充分地描述各種例示性實施例，在隨附圖式中展示一些例示性實施例。然而，本發明概念可能以許多不同形式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。確切而言，提供此等例示性實施例使得本發明將為詳盡且完整，且將向熟習此項技術者充分傳達本發明概念的範疇。在諸圖式中，可為了清楚而誇示層及區之大小及相對大小。類似數字始終指示類似元件。
應理解，雖然本文中可能使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件，但此等元件不應受此等術語限制。此等術語乃用以區分一元件與另一元件。因此，下文論述之第一元件可稱為第二元件而不偏離本發明概念之教示。如本文中所使用，術語「及/或」包括相關聯之列出項目中之任一者及一或多者之所有組合。
首先，請參考圖1，其顯示本發明一實施例之正反轉控制電 路的示意圖。如圖1所示，正反轉控制電路100根據一啟動訊號IC_START而被啟動，並於一延遲時間後控制一風扇馬達M進行運轉。舉例來說，如圖5所示之啟動訊號IC_START，其代表正反轉控制電路100被啟動，且正反轉控制電路100在一延遲時間DL_TIME後才開始控制風扇馬達M進行運轉。而風扇馬達M則連接至設置在電子裝置上的風扇(未繪於圖式中)，以於風扇馬達M運轉時帶動風扇運作，進而可驅散電子裝置在運作時所產生的熱量。
正反轉控制電路100包含一振盪電路110、一輸入級電路120、與一切換電路130。振盪電路110具有一端點E1，且端點E1電連接有一外部元件或浮接(floating)。而振盪電路110將在端點E1產生一風扇訊號FR，以據此將風扇訊號FR轉換為一時脈訊號CLK。在本實施例中，外部元件可以為電容、輸出一高電壓之電源、輸出一低電壓之接地源、或其他可以產生電壓訊號的外部元件，本發明對此不作限制。而有關正反轉控制電路100在端點E1連接電容、電源、接地源、或浮接時的運作方式會藉由後續的實施例加以說明，故在此不再贅述。
更進一步來說，請參考圖2，其顯示本發明一實施例之振盪電路的示意圖。如圖2所示，振盪電路110包含一充放電電路112與時脈產生電路114，且充放電電路112電連接時脈產生電路114。充放電電路112具有一充電元件與一放電元件。充電元件與放電元件之間具有上述端點E1，且透過端點E1對外部元件進行充放電，以於端點E1產生風扇訊號FR。在本實施例中，充電元件具有一P型電晶體MP，且放電元件具有一N型電晶體MN。P型電晶體MP之一端透過一第一電流源A1電連接一電源電壓VCC。P型電晶體MP之另一端電連接N型電晶體MN之一端，以形成端點E1。而N型電晶體MN之另一端則透過第二電流源A2電連接一接地電壓GND。而P型電晶體MP之控制端與N型 電晶體MN之控制端則接收並受控於由時脈產生電路114所產生的一邏輯電壓，因此，當邏輯電壓為低電壓時，P型電晶體MP開啟且N型電晶體MN關閉，使得第一電流源A1對端點E1充電。而當邏輯電壓為高電壓時，P型電晶體MP關閉且N型電晶體MN開啟，使得第二電流源A2對端點E1放電。
因此，若外部元件為電容時，充放電電路112將根據上述由時脈產生電路114所產生的邏輯電壓對電容進行充放電，使得端點E1上的風扇訊號FR為振盪訊號。再者，若外部元件為輸出電源電壓VCC之電源時，端點E1上的風扇訊號FR將持續為電源電壓VCC。再者，若外部元件為輸出一接地電壓GND之接地源時，端點E1上的風扇訊號FR將持續為接地電壓GND。此外，若端點E1為浮接，即端點E1沒有接任何外部元件，此時的端點E1具有寄生電容，故充放電電路112將根據上述由時脈產生電路114所產生的邏輯電壓對寄生電容進行充放電，使得端點E1上的風扇訊號FR具有很高的振盪頻率(遠高於外部元件為電容時，風扇訊號FR的振盪頻率)。
再請回到圖2，時脈產生電路114接著將接收風扇訊號FR，以據此產生時脈訊號CLK。在本實施例中，時脈產生電路114具有第一比較器CP1、第二比較器CP2、SR正反器SRFF、與反閘BT。第一比較器CP1之正相端電連接一低電壓VL，第一比較器CP1之反相端與第二比較器CP2之正相端電連接端點E1，且第二比較器CP2之反相端電連接一高電壓VH。而第一比較器CP1與第二比較器CP2之輸出端則分別電連接到SR正反器SRFF的設定端與重置端。SR正反器SRFF的輸出端為透過反閘BT電連接切換電路130。反閘BT的輸出端電連接到P型電晶體MP與N型電晶體MN之控制端，使得P型電晶體MP與N型電晶體MN可以根據反閘BT的輸出端所輸出的邏輯電壓(即時脈訊號CLK)進行開啟與關閉。據此，時脈產生電路114將對風扇訊號FR進行邏輯判 斷，以產生時脈訊號CLK至切換電路130。
而承接上述例子，若外部元件為電容時，時脈產生電路114將根據振盪的風扇訊號FR輸出方波訊號以作為時脈訊號CLK；若外部元件為電源時，時脈產生電路114將根據高電壓的風扇訊號FR輸出電源電壓VCC以作為時脈訊號CLK；若外部元件為接地源時，時脈產生電路114將根據低電壓的風扇訊號FR輸出接地電壓GND以作為時脈訊號CLK；以及若端點E1為浮接時，脈產生電路114將根據高頻的風扇訊號FR輸出高頻的方波訊號以作為時脈訊號CLK。
上述振盪電路110亦可為其他電路結構。此外，若端點E1上的風扇訊號FR可以不透過振盪電路110而產生振盪的風扇訊號FR一段時間、電源電壓VCC、或電源電壓GND，亦可省略振盪電路110，本發明對此不作限制。
再請回到圖1，輸入級電路120電連接振盪電路110之端點E1，且根據風扇訊號FR的電壓準位產生一電壓訊號FRI。更進一步來說，輸入級電路120具有一預設電壓準位(未繪於圖式中)，以根據風扇訊號FR的電壓準位來輸出代表第一邏輯之電壓訊號FRI或代表第二邏輯之電壓訊號FRI。舉例來說，預設電壓準位為5V。因此，當風扇訊號FR大於等於5V時，輸入級電路120將產生高電壓(即第一邏輯)的電壓訊號FRI。而當風扇訊號FR小於5V時，輸入級電路120將產生低電壓(即第二邏輯)的電壓訊號FRI。在本實施例中，輸入級電路120為一史密特觸發器，且亦可為其他可以進行邏輯判斷的電路，本發明對此不作限制。
切換電路130係電連接振盪電路110與輸入級電路120，以根據電壓訊號FRI與時脈訊號CLK輸出一控制訊號INT。若切換電路130接收代表第一邏輯之電壓訊號FRI，輸出代表正轉風扇馬達M之控制訊號INT至驅動電路140。以及若切換電路130接收代表第二邏輯之電壓訊號FRI，判斷時脈訊號CLK是否為一振盪 訊號(如圖5與圖8所示之時脈訊號CLK)，其中若時脈訊號CLK有振盪訊號，切換電路130將產生代表反轉風扇馬達M之控制訊號INT一反轉時間(如圖5與圖8所示之反轉時間NR_TIME)至驅動電路140，且於反轉時間後產生代表正轉風扇馬達M之控制訊號INT至驅動電路140。而若切換電路130接收代表第二邏輯之電壓訊號FRI且判斷時脈訊號CLK不為振盪訊號時，則切換電路130將產生代表反轉風扇馬達M之控制訊號INT。
更進一步來說，切換電路130包含一計數器134、一偵測電路132、與一選擇器136。計數器134接收時脈訊號CLK，並計數時脈訊號CLK之一振盪次數(如圖5所示之振盪次數TIMER)。當振盪次數未達到一預定次數時，計數器134將產生代表反轉風扇馬達M之控制訊號INT。而當振盪次數達到預定次數後，計數器134遂將產生代表正轉風扇馬達M之控制訊號INT至選擇器136。
以圖5所示之振盪次數TIMER來作說明。此時的預定次數被設定為2045次，且計數器134將計數時脈訊號CLK的振盪次數。當振盪次數未達到2045次時，計數器134將產生代表反轉風扇馬達M之控制訊號INT至選擇器136。而當振盪次數達到2045次後，計數器134將產生代表正轉風扇馬達M之控制訊號INT至選擇器136。再以圖7所示之振盪次數TIMER來作說明。此時的預定次數同樣被設定為2045次，且計數器134將計數時脈訊號CLK的振盪次數。而由於時脈訊號CLK並非振盪訊號，故振盪次數將為0次。此時，計數器134將產生代表反轉風扇馬達M之控制訊號INT至選擇器136。
偵測電路132接收電壓訊號FRI與時脈訊號CLK。其中若偵測電路132接收到代表第一邏輯之電壓訊號FRI，產生代表第一邏輯之選擇訊號SEL至選擇器136。以及若偵測電路132接收到代表第二邏輯之電壓訊號FRI且判斷時脈訊號CLK為振盪訊號時，產生代表第二邏輯之選擇訊號SEL至選擇器136。而若偵測 電路132接收到代表第二邏輯之電壓訊號FRI且判斷時脈訊號CLK不為振盪訊號時，偵測電路132將產生代表第二邏輯之選擇訊號SEL一預定時間(如圖7所示之預定時間PS_TIME)，並於預定時間後產生代表第一邏輯之選擇訊號SEL，其中預定時間為小於延遲時間(如圖7所示之預定時間PS_TIME為小於延遲時間DL_TIME)，以避免選擇器136產生錯誤的控制訊號INT。
在本實施例中，偵測電路132係由3個D型正反器(D-Flip Flop)與1個反或閘(NOR Gate)所組成，其分別為D型正反器DFF1、DFF2與DFF3，以及反或閘NR。如圖3所示，D型正反器DFF1之輸入端接收電源電壓VCC，D型正反器DFF1之輸出端電連接D型正反器DFF2之輸入端，D型正反器DFF2之輸出端電連接D型正反器DFF3之輸入端，D型正反器DFF3之輸出端電連接反或閘NR之一輸入端。而反或閘NR之另一輸入端則接收電壓訊號FRI，且反或閘NR之輸出端電連接選擇器136。
此外，每個D型正反器DFF1~DFF3之時脈輸入端接收一內部時脈訊號DCT_CLK。以及每個D型正反器DFF1~DFF3之重置端接收時脈訊號CLK。在此，內部時脈訊號DCT_CLK為偵測電路132內部的時脈訊號。使得偵測電路132可以根據內部時脈訊號DCT_CLK來判斷時脈訊號CLK是否為振盪訊號。在本實施例中，由於偵測電路132具有3個D型正反器DFF1~DFF3，故偵測電路132將在2個週期的內部時脈訊號DCT_CLK的期間判斷時脈訊號CLK的低電壓時間是否過長，以據此判斷時脈訊號CLK是否為振盪訊號。意即，若時脈訊號CLK的低電壓時間過長，代表時脈訊號CLK不為振盪訊號。反之，則代表時脈訊號CLK為振盪訊號。
選擇器136為電連接計數器134與偵測電路132，以根據選擇訊號SEL來決定輸出由輸入級電路120所產生的訊號或由計數器134所產生的訊號。更進一步來說，當選擇器136於接收到代表 第一邏輯之選擇訊號SEL時，選擇器136將接收代表第一邏輯之電壓訊號FRI作為控制訊號INT，並傳送控制訊號INT至驅動電路140。再者，當選擇器於接收到代表第二邏輯之選擇訊號SEL時，選擇器136將傳送來自計數器134產生之控制訊號INT至驅動電路140。此時，驅動電路140將根據控制訊號INT來轉動風扇馬達M，進而帶動風扇轉動。
值得注意的是，若計數器134接收到的時脈訊號為振盪訊號(如圖5所示)，計數器140將產生代表反轉風扇馬達M之控制訊號INT一段時間，接著再接收到代表正轉風扇馬達M之控制訊號INT。此時，驅動電路140將先反轉風扇馬達M一段時間，接著再正轉風扇馬達M，進而帶動風扇反轉一段時間後再正轉。
由上述可知，正反轉控制電路100可以根據端點E1連接不同的外部元件或為浮接而對風扇馬達進行正轉或反轉。且特別的是，當端點E1產生振盪的風扇訊號FR時，正反轉控制電路100將可在啟動且延遲時間DL_TIME之後，反轉風扇馬達M一段時間，接著再正轉風扇馬達M，並據此帶動風扇轉動，以將電子裝置內部的積塵導引出外部。再對電子裝置內部進行散熱運作。
接下來，請參考圖4，其顯示本發明另一實施例之正反轉控制電路的示意圖。相較於前一實施例所述之正反轉控制電路100，本實施例之正反轉控制電路200不同的地方在於，計數器234在反轉時間後產生一停止訊號OFF至振盪電路210與偵測電路232，以固定時脈訊號CLK之電壓準位。更進一步來說，計數器234將在振盪次數達到預定次數後產生停止訊號OFF至振盪電路210與偵測電路232，以固定時脈訊號CLK之電壓準位。如圖5所示，預定次數為2045次。而計數器234將在計數時脈訊號CLK的振盪次數2045次後，固定時脈訊號CLK之電壓準位為高電壓。而有關正反轉控制電路200中的振盪電路210、輸入級電路220、切換電路230中的偵測電路232、計數器234與選擇器 236、以及驅動電路240之結構與作動方式大致上與圖1的正反轉控制電路100中的振盪電路110、輸入級電路120、切換電路130中的偵測電路132、計數器134與選擇器136、以及驅動電路140之結構與作動方式相同，故在此不再贅述。
以下將進一步說明端點E1連接外部電容為電容、電源、接地源，以及端點E1為浮接時，正反轉控制電路200的作動方式。而在接下來的例子中，正反轉控制電路100根據一啟動訊號IC_START而被啟動，並於延遲時間DL_TIME後控制風扇馬達M進行運轉。計數器234中的預定次數被設定為2045次。且若風扇訊號FR為振盪訊號，則風扇訊號FR的電壓準位將被設定為小於輸入級電路220中的預設電壓準位。
接下來將說明端點E1連接電容時，正反轉控制電路200的作動方式。請參考圖5並同時參考圖2-4，圖5顯示圖4之正反轉控制電路的端點連接電容的訊號波形圖。如圖5所示，當正反轉控制電路200的端點E1連接電容時，振盪電路210將在端點E1產生振盪的風扇訊號FR，並據此輸出對應風扇訊號FR的時脈訊號CLK，即此時的時脈訊號CLK為振盪訊號。而由於振盪的風扇訊號FR的電壓準位被設定為小於輸入級電路220中的預設電壓準位，故輸入級電路220將產生低電壓的電壓訊號FRI(未繪於圖5中)。此時，偵測電路232將根據內部時脈訊號DCT_CLK判斷出時脈訊號CLK為振盪訊號，並據此輸出高電壓的選擇訊號SEL。此外，計數器234將計數時脈訊號CLK的振盪次數。計數器234在振盪次數未達到2045次時，將產生低電壓(即代表反轉風扇馬達M)的控制訊號INT。在此，計數器234從0計數到2045次的時間稱之為反轉時間NR_TIME。而計數器234在振盪次數達到2045次後，產生高電壓(即代表正轉風扇馬達M)的控制訊號INT。
接下來，選擇器236將根據高電壓的選擇訊號SEL選擇輸出計數器234所產生的控制訊號INT至驅動電路240。而驅動電路 240將在延遲時間DL_TIME後控制風扇馬達M進行運轉。此時，驅動電路240根據控制訊號INT反轉風扇馬達M一反轉時間NR_TIME，接著再正轉風扇馬達M，進而帶動風扇轉動。值得注意的是，當端點E1為連接電容時，延遲時間DL_TIME將被設計為小於反轉時間NR_TIME，以避免選擇器236不會反轉風扇馬達M。而計數器234在計數到2045次後，亦將產生停止訊號OFF至振盪電路210與偵測電路232。此時振盪電路210與偵測電路232將停止運作，使得時脈訊號CLK之電壓準位轉為高電壓，進而可避免時脈訊號CLK因振盪而干擾其他容易受影響的訊號。
接下來將說明端點E1連接輸出電源電壓VCC的電源時，正反轉控制電路200的作動方式。請參考圖6並同時參考圖2-4，圖6顯示圖4之正反轉控制電路的端點連接電源的訊號波形圖。如圖6所示，當正反轉控制電路200的端點E1連接電源時，振盪電路210將在端點E1產生高電壓的風扇訊號FR，並據此輸出對應風扇訊號FR(即高電壓)的時脈訊號CLK。此時的時脈訊號CLK不為振盪訊號。而由於高電壓的風扇訊號FR的電壓準位被設定為大於輸入級電路220中的預設電壓準位，故輸入級電路220將產生高電壓的電壓訊號FRI(未繪於圖6中)。此時，偵測電路232將根據高電壓的電壓訊號FRI產生低電壓之選擇訊號SEL。而由於時脈訊號CLK為固定的高電壓(即非振盪訊號)，計數器234將計數時脈訊號CLK的振盪次數為0次。
接下來，選擇器236將根據低電壓的選擇訊號SEL選擇輸入級電路220所產生的高電壓的電壓訊號FRI作為控制訊號INT，並輸出控制訊號INT至驅動電路240。而驅動電路240將在延時時間DL_TIME後控制風扇馬達M進行運轉。此時，驅動電路240根據控制訊號INT正轉風扇馬達M，進而帶動風扇轉動。由於計數器234不會計數到2045次，故計數器234將不會產生停止訊號OFF至振盪電路210與偵測電路232。此時時脈訊號CLK之電壓 準位為固定的高電壓，以避免時脈訊號CLK因振盪而干擾其他容易受影響的訊號。
接下來將說明端點E1連接輸出接地電壓GND的電源時，正反轉控制電路200的作動方式。請參考圖7並同時參考圖2-4，圖7顯示圖4之正反轉控制電路的端點連接接地源的訊號波形圖。如圖7所示，當正反轉控制電路200的端點E1連接接地源時，振盪電路210將在端點E1產生低電壓的風扇訊號FR，並據此輸出對應風扇訊號FR(即低電壓)的時脈訊號CLK，即此時的時脈訊號CLK不為振盪訊號。而由於低電壓的風扇訊號FR的電壓準位被設定為小於輸入級電路220中的預設電壓準位，故輸入級電路220將產生低電壓的電壓訊號FRI(未繪於圖7中)。此時，偵測電路232將在2個週期的內部時脈訊號DCT_CLK的期間判斷出時脈訊號CLK不為振盪訊號，而在2個週期的內部時脈訊號DCT_CLK的期間(即偵測電路232判斷時脈訊號CLK是否為振盪訊號的期間)，偵測電路232為輸出高電壓的選擇訊號SEL。在2個週期的內部時脈訊號DCT_CLK的期間後，因偵測電路232判斷出時脈訊號CLK不為振盪訊號，故偵測電路232將輸出低電壓的選擇訊號SEL。表示端點E1為接收到低電壓的風扇訊號FR，故驅動電路240要反轉風扇馬達M。
接下來，選擇器236將根據低電壓的選擇訊號SEL選擇輸出輸入級電路220所產生的低電壓的電壓訊號FRI作為控制訊號INT，並輸出控制訊號INT至驅動電路240。而驅動電路240將在延遲時間DL_TIME後控制風扇馬達M進行運轉。此時，驅動電路240根據控制訊號INT反轉風扇馬達M，進而帶動風扇轉動。由於計數器234不會計數到2045次，故計數器234將不會產生停止訊號OFF至振盪電路210與偵測電路232。此時時脈訊號CLK之電壓準位為固定的低電壓，以避免時脈訊號CLK因振盪而干擾其他容易受影響的訊號。
接下來將說明端點E1為浮接時，正反轉控制電路200的作動方式。請參考圖8並同時參考圖2-4，圖8顯示圖4之正反轉控制電路的端點為浮接的訊號波形圖。如圖8所示，當正反轉控制電路200的端點E1為浮接時，端點E1將產生寄生電容。而振盪電路210將對寄生電容進行充放電，使得端點E1上的風扇訊號FR具有很高的振盪頻率(遠高於外部元件為電容時，風扇訊號FR的振盪頻率)，並據此輸出對應風扇訊號FR的時脈訊號CLK。而此時的時脈訊號CLK為高頻的振盪訊號。由於振盪的風扇訊號FR的電壓準位被設定為小於輸入級電路220中的預設電壓準位，故輸入級電路220將產生低電壓的電壓訊號FRI(未繪於圖8中)。此時，偵測電路232將根據內部時脈訊號DCT_CLK判斷出時脈訊號CLK為振盪訊號，並據此輸出高電壓的選擇訊號SEL。此外，計數器234將計數時脈訊號CLK的振盪次數。且計數器234在振盪次數未達到2045次時，將產生低電壓(即代表反轉風扇馬達M)的控制訊號INT。以及計數器234在振盪次數達到2045次後，產生高電壓(即代表正轉風扇馬達M)的控制訊號INT。
接下來，選擇器236將根據高電壓的選擇訊號SEL選擇輸出計數器234所產生的控制訊號INT至驅動電路240。而由於反轉時間NR_TIME小於延遲時間DL_TIME，且驅動電路240係在延遲時間DL_TIME後控制風扇馬達M進行運轉。因此，驅動電路240將根據控制訊號INT正轉風扇馬達M，進而帶動風扇轉動。
而計數器234在計數到2045次後，亦將產生停止訊號OFF至振盪電路210與偵測電路232。此時振盪電路210與偵測電路232將停止運作，使得時脈訊號CLK之電壓準位轉為高電壓，進而可避免時脈訊號CLK因振盪而干擾其他容易受影響的訊號。
綜上所述，本發明實施例所提出之正反轉控制電路與風扇系統可以根據端點連接不同的外部元件或為浮接而對風扇馬達進行正轉或反轉。且特別的是，當端點產生振盪的風扇訊號時，正反 轉控制電路將可在啟動且一延遲時間之後，反轉風扇馬達一段時間，以進行除塵運作，使得設置在一電子裝置上的風扇可以將電子裝置的內部積塵導引出外部。接著再正轉風扇馬達以進行散熱運作，使得風扇可以在電子裝置內部有較少灰塵的情況下散熱。據此，本發明實施例所提出之正反轉控制電路與風扇系統能有效地提升風扇之散熱效果。
以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。
100‧‧‧正反轉控制電路
110‧‧‧振盪電路
120‧‧‧輸入級電路
130‧‧‧切換電路
132‧‧‧偵測電路
134‧‧‧計數器
136‧‧‧選擇器
140‧‧‧驅動電路
CLK‧‧‧時脈訊號
E1‧‧‧端點
FR‧‧‧風扇訊號
FRI‧‧‧電壓訊號
INT‧‧‧控制訊號
IC_START‧‧‧啟動訊號
M‧‧‧風扇馬達
SEL‧‧‧選擇訊號

Claims (10)

  1. 一種正反轉控制電路，根據一啟動訊號而被啟動，並於啟動一延遲時間後控制一風扇馬達，該正反轉控制電路包括：一振盪電路，具有一端點，該端點電連接一外部元件或為浮接(floating)，該振盪電路於該端點產生一風扇訊號，且將該風扇訊號轉換為一時脈訊號；一輸入級電路，電連接該振盪電路之該端點，且根據該風扇訊號的電壓準位產生一電壓訊號；一切換電路，電連接該振盪電路與該輸入級電路，以根據該電壓訊號與該時脈訊號輸出一控制訊號，若該切換電路接收代表一第一邏輯之該電壓訊號，輸出代表正轉該風扇馬達之該控制訊號，且若該切換電路接收代表一第二邏輯之該電壓訊號，判斷該時脈訊號是否為一振盪訊號，其中若該時脈訊號為該振盪訊號，該切換電路於一反轉時間內產生代表反轉該風扇馬達之該控制訊號且於該反轉時間後產生代表正轉該風扇馬達之該控制訊號；以及一驅動電路，電連接該切換電路，且根據該控制訊號於該延遲時間後正轉或反轉該風扇馬達。
  2. 如請求項1所述之正反轉控制電路，其中，若該切換電路接收代表該第二邏輯之該電壓訊號且判斷該時脈訊號不為該振盪訊號，該切換電路產生代表反轉該風扇馬達之該控制訊號。
  3. 如請求項1所述之正反轉控制電路，其中，該切換電路包含：一計數器，接收該時脈訊號，並計數該時脈訊號之一振盪次數，其中該計數器於該振盪次數未達到一預定次數時，產生代表反轉該風扇馬達之該控制訊號，且該計數器於該振盪次數達到該預定次數後，產生代表正轉該風扇馬達之該控制訊號； 一偵測電路，接收該電壓訊號與該時脈訊號，其中若該偵測電路接收到代表該第一邏輯之該電壓訊號，產生代表該第一邏輯之一選擇訊號，且若該偵測電路接收到代表該第二邏輯之該電壓訊號且判斷該時脈訊號有該振盪訊號時，產生代表該第二邏輯之該選擇訊號；以及一選擇器，電連接該計數器與該偵測電路，其中該選擇器於接收到代表該第一邏輯之該選擇訊號時，接收該電壓訊號作為該控制訊號，並傳送該控制訊號至該驅動電路，且該選擇器於接收到代表該第二邏輯之該選擇訊號時，傳送來自該計數器產生之該控制訊號至該驅動電路。
  4. 如請求項3所述之正反轉控制電路，其中，若該偵測電路接收到代表該第二邏輯之該電壓訊號且判斷該時脈訊號不為該振盪訊號時，該偵測電路產生代表該第二邏輯之該選擇訊號一預定時間，並於該預定時間後產生代表該第一邏輯之該選擇訊號，其中該預定時間小於該延遲時間。
  5. 如請求項1所述之正反轉控制電路，其中，該振盪電路包含：一充放電電路，具有一充電元件與一放電元件，該充電元件與該放電元件之間具有該端點，且透過該端點對該外部元件進行充放電，以於該端點產生該風扇訊號；以及一時脈產生電路，電連接該充放電電路，且接收該風扇訊號，以據此產生該時脈訊號。
  6. 如請求項1所述之正反轉控制電路，其中，該外部元件為一電容、輸出一電源電壓之一電源、與輸出一接地電壓之一接地源其中之一。
  7. 如請求項1所述之正反轉控制電路，其中，該計數器於該反轉時間後產生一停止訊號至該振盪電路與該偵測電路，以固定該時脈訊號之電壓準位。
  8. 如請求項3所述之正反轉控制電路，其中，該計數器於振盪次數達到該預定次數後產生一停止訊號至該振盪電路與該偵測電路，以固定該時脈訊號之電壓準位。
  9. 如請求項1所述之正反轉控制電路，其中，該輸入級電路為一史密特觸發器。
  10. 一種風扇系統，具有一風扇馬達以及如請求項1所述之正反轉控制電路，該風扇馬達用以帶動一風扇運作，且該正反轉控制電路輸出該控制訊號以據此於該延遲時間後正轉或反轉該風扇馬達。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7822996B2 (en) * 1995-12-07 2010-10-26 Texas Instruments Incorporated Method for implementing thermal management in a processor and/or apparatus and/or system employing the same
US7032119B2 (en) * 2000-09-27 2006-04-18 Amphus, Inc. Dynamic power and workload management for multi-server system
JP4288851B2 (ja) * 2000-12-27 2009-07-01 パナソニック株式会社 モータ駆動装置
EP1856453B1 (en) * 2005-03-10 2016-07-13 Aircuity Incorporated Dynamic control of dilution ventilation in one-pass, critical environments
US7304452B2 (en) * 2005-03-11 2007-12-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Motor control device
JP5809833B2 (ja) * 2011-04-05 2015-11-11 ローム株式会社 モータ駆動装置及びこれを用いたモータ装置

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