具有固定偏壓的直流無刷馬達轉速檢出電路的製作方法
2023-06-09 06:55:46
專利名稱：具有固定偏壓的直流無刷馬達轉速檢出電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種檢測電路，尤其是一種具有固定偏壓的直流無刷馬達轉速檢出電路，其轉速檢出電路選擇利用固定偏壓方式或轉速檢出電路的電晶體基極串接一積納二極體方式，以確保輸入至該轉速檢出電路的低位準使該電晶體完全截止(OFF)，藉高或低位準確定該電晶體工作在飽和或截止狀態。
另一習用直流無刷馬達轉速檢出電路，於中國臺灣專利公報公告第337386號「無刷直流風扇的保護裝置」新型專利案，其揭示一偵測線連接至一電晶體做為轉速檢出，該技術相同於
圖1所示的直流無刷馬達驅動電路及直流無刷馬達轉速檢出電路。然而，該轉速檢出電路僅適用於一般低電流驅動風扇馬達卻不適用於高電流驅動馬達。若將該轉速檢出電路應用於高電流驅動馬達時，該轉速檢出電路會檢出不正確的信號波形。
圖3揭示圖1的轉速檢出電路應用於高電流驅動馬達時檢出信號波形的示意圖。在大電流驅動馬達時，驅動電路的電晶體的射極(Emmitter)-集極(Collector)之間電壓VCE隨著流過射極、集極的電流而升高，其依不同的驅動IC的特性，在低電流驅動時VCE約0.2至0.5V，在高電流驅動時VCE約0.5至1.5V，因此在高電流驅動時VCE(0.5至105V)大於轉速檢出電路的電晶體Q1導通電壓0.7V。當馬達驅動電路自介於0.5至1.5V的VCE輸出低準位信號至轉速檢出電路時，可能輸出高於0.7V的低準位信號(模糊低位準)，因而在低準位信號時仍造成轉速檢出電路的電晶體Q1導通。因此，造成該轉速檢出電路檢出不正確信號波形。請參照圖3所示，該轉速檢出電路應檢出正確波形(虛線)則電晶體Q1截止不完全而產生變形，其僅能檢出不正確信號波形(實線)，因此其檢出信號波形品質不佳。為了改善前述問題，不論在低電流或高電流驅動馬達時必需防止輸出模糊低位準導通轉速檢出電路的電晶體Q1。
本實用新型主要目的是提供一種具有固定偏壓的直流無刷馬達轉速檢出電路，其採用固定偏壓方式，以確保輸入低位準信號能完全截止，使本實用新型具有提升檢出信號品質的功效。
本實用新型次要目的是提供一種具有固定偏壓的直流無刷馬達轉速檢出電路，其在電晶體的基極串接一積納二極體以確保輸入低位準信號能完全截止，使本實用新型具有提升檢出信號品質的功效。
本實用新型另一目的是提供一種具有固定偏壓的直流無刷馬達轉速檢出電路，其採用固定偏壓方式或在其電晶體的基極串接一積納二極體方式，藉此能依馬達驅動IC特性需要進行調整以改善轉速檢出電路設計，使本實用新型具有提升轉速檢出電路設計裕度的功效。
根據本實用新型的具有固定偏壓的直流無刷馬達轉速檢出電路，包括一用以放大該直流無刷馬達驅動電路輸出信號的電晶體，輸出轉速檢出信號；及一信號調整器，其連接於該電晶體及該直流無刷馬達驅動電路之間，調整該直流無刷馬達驅動電路輸出至該電晶體的信號；其中該信號經該信號調整器調整後，輸入至該電晶體的基極加以放大做為馬達轉速檢出信號，使該電晶體完全工作在飽和或截止狀態。
該信號調整器選擇採用固定偏壓方式或串接一積納二極體方式設計，並依馬達驅動IC特性需要進行調整以改善轉速檢出電路設計。
圖6本實用新型第三較佳實施例的具有固定偏壓的直流無刷馬達轉速檢出電路及雙相直流無刷馬達驅動電路的電路圖；圖7本實用新型第四較佳實施例的具有固定偏壓的直流無刷馬達轉速檢出電路及單相直流無刷馬達驅動電路的電路圖。
圖4揭示本實用新型第一較佳實施例的具有固定偏壓的直流無刷馬達轉速檢出電路及雙相直流無刷馬達驅動電路的電路圖。
請參照圖4所示，該第一較佳實施例的具有固定偏壓的直流無刷馬達轉速檢出電路10包含一電晶體Q1及一信號調整器。該信號調整器連接於該電晶體Q1及一馬達驅動電路1之間，以調整該馬達驅動電路1輸出至該電晶體Q1的信號並輸出轉速檢知信號。該信號調整器選擇採用固定偏壓方式，其包含一第一電阻R1及一第二電阻R2，使轉速檢出電路10由該第一電阻R1、第二電阻R2及電晶體Q1共同組成固定偏壓開集極電晶體放大電路，將來自該馬達驅動電路1的驅動IC輸出方波信號經該第一電阻R1及第二電阻R2分壓後，輸入至該電晶體Q1的基極加以放大做為馬達轉速檢出信號，使該電晶體Q1完全工作在飽和或截止狀態，因而電晶體能避免發生工作介於飽和及截止狀態之間的模糊狀態。將該第一電阻R1及第二電阻R2的電阻值比率依不同馬達驅動IC的特性需要進行調整，以改善轉速檢出電路設計。
請再參照圖4所示，在大電流驅動馬達時，馬達驅動電路1的驅動IC輸出低準位信號至轉速檢出電路，其可能輸出高於0.7的低準位信號(模糊低位準)，該低準位信號經該第一電阻R1及第二電阻R2分壓後，輸入至該電晶體Q1的基極，此時該低準位信號降至低於0.7V，因而在低準位信號時不可能導通轉速檢出電路的電晶體Q1。當馬達驅動電路1的驅動IC輸出高準位信號至轉速檢出電路時，該高準位信號雖經該第一電阻R1及第二電阻R2分壓後，輸入至該電晶體的基極，但是該高準位信號仍高於0.7V，因而在高準位信號時完全能導通轉速檢出電路的電晶體Q1。因此該電晶體Q1完全工作在飽和或截止狀態。
圖5揭示本實用新型第二較佳實施例的具有固定偏壓的直流無刷馬達轉速檢出電路及雙相直流無刷馬達驅動電路的電路圖。圖6揭示本實用新型第三較佳實施例的具有固定偏壓的直流無刷馬達轉速檢出電路及雙相直流無刷馬達驅動電路的電路圖。圖7揭示本實用新型第四較佳實施例的具有固定偏壓的直流無刷馬達轉速檢出電路及單相直流無刷馬達驅動電路的電路圖。
本實用新型第二至四較佳實施例的元件相對應設置於第一較佳實施例的元件，因而在元件相同部分採用相同圖號組進行標示，以便易於了解本實用新型諸較佳實施例之間差異。其使用第一較佳實施例的部分技術內容已揭示於第一較佳實施例的說明內容，於此併入參考，不予詳細贅述。
請參照圖5所示，本實用新型第二較佳實施例的具有固定偏壓的直流無刷馬達轉速檢出電路10應用於雙相直流無刷馬達驅動電路1。該雙相直流無刷馬達驅動電路1包含一霍爾偵測元件IC1及一驅動IC2，該驅動IC2輸出高、低準位信號至轉速檢出電路，該高、低準位信號經第一電阻R1及第二電阻R2分壓後，輸入至電晶體Q1的基極。
請參照圖6所示，本實用新型第三較佳實施例的具有固定偏壓的直流無刷馬達轉速檢出電路10包含一電晶體以及一信號調整器。該信號調整器選擇串接一積納二極體方式設計，其包含一電阻R1及一積納二極體Z1，使轉速檢出電路10由該電阻R1、積納二極體Z1及電晶體Q1共同組成固定偏壓開集極電晶體放大電路，將來自該馬達驅動電路1的驅動IC1輸出方波信號經該電阻R1及積納二極體Z1電壓調整後，輸入至該電晶體Q1的基極加以放大做為馬達轉速檢出信號，使該電晶體Q1完全工作在飽和或截止狀態。
請再參照圖6所示，馬達驅動電路1的驅動IC輸出低準位信號至轉速檢出電路，其可能輸出高於0.7V的低準位信號(模糊低位準)，該低準位信號低於該積納二極體Z1崩潰電壓時，輸入至該電晶體Q1的基極的電流極小而不足以導通該電晶體Q1，因而在低準位信號時不可能導通轉速檢出電路的電晶體Q1。當馬達驅動電路1的驅動IC輸出高準位信號至轉速檢出電路時，該高準位信號高於該積納二極體Z1崩潰電壓時，信號輸入至該晶體Q1的基極，該高準位信號高於0.7V，因而在高準位信號時完全能導通轉速檢出電路的電晶體Q1。因此該晶體Q1完全工作在飽和或截止狀態。
請參照圖7所示，本實用新型第四較佳實施例的具有固定偏壓的直流無刷馬達轉速檢出電路10應用於單相直流無刷馬達驅動電路1。該單相直流無刷馬達驅動電路1包含一霍爾偵測元件IC1及一驅動IC2，該驅動IC2輸出高、低準位信號至轉速檢出電路，該高、低準位信號經第一電阻R1及第二電阻R2分壓後，輸入至電晶體Q1的基極。
請再參照圖1及圖4至圖7所示，習用直流無刷馬達轉速檢出電路10包含一電晶體Q1及一電阻R1做為放大電路；反觀本實用新型的具有固定偏壓的直流無刷馬達轉速檢出電路10包含一電晶體Q1及一信號調整器，該信號調整器選擇採用固定偏壓方式或串接一積納二極體方式，使該電晶體Q1完全工作在飽和或截止狀態，因而電晶體能避免發生工作介於飽和及截止狀態之間的模糊狀態，使本實用新型具有提升檢出信號品質及轉速檢出電路設計裕度的功效。
雖然本實用新型已以前述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本實用新型，任何熟習此技藝者，在不脫離本實用新型的精神和範圍內，當可作各種的更動與修改，因此本實用新型的保護範圍當視權利要求書所界定者為準。
權利要求1.一種具有固定偏壓的直流無刷馬達轉速檢出電路，其特徵是應用於直流無刷馬達驅動電路，該轉速檢出電路包含一用以放大該直流無刷馬達驅動電路輸出信號的電晶體，輸出轉速檢出信號；及一信號調整器，其連接於該電晶體及該直流無刷馬達驅動電路之間，調整該直流無刷馬達驅動電路輸出至該電晶體的信號；其中該信號經該信號調整器調整後，輸入至該電晶體的基極加以放大做為馬達轉速檢出信號，使該電晶體完全工作在飽和或截止狀態。
2.如權利要求1所述的具有固定偏壓的直流無刷馬達轉速檢出電路，其特徵是該信號調整器選擇採用固定偏壓方式，其包含一第一電阻及一第二電阻，使轉速檢出電路由該第一電阻、第二電阻及電晶體共同組成固定偏壓開集極電晶體放大電路。
3.如權利要求1所述的具有固定偏壓的直流無刷馬達轉速檢出電路，其特徵是該信號調整器選擇串接一積納二極體方式設計，其包含一電阻及一積納二極體，使轉速檢出電路由該電阻、積納二極體及電晶體共同組成固定偏壓開集極電晶體放大電路。
4.如權利要求1所述的具有固定偏壓的直流無刷馬達轉速檢出電路，其特徵是該轉速檢出電路應用於雙相直流無刷馬達驅動電路。
5.如權利要求1所述的具有固定偏壓的直流無刷馬達轉速檢出電路，其特徵是該轉速檢出電路應用於單相直流無刷馬達驅動電路。
專利摘要一種具有固定偏壓的直流無刷馬達轉速檢出電路，該電路包含一電晶體及一信號調整器；該信號調整器連接於該電晶體及一馬達驅動電路之間，以調整該馬達驅動電路輸出至該電晶體的信號；該信號調整器選擇採用固定偏壓方式或串接一積納二極體方式設計，並依馬達驅動IC特性需要進行調整以改善轉速檢出電路設計。
文檔編號H02P6/14GK2525730SQ0220161
公開日2002年12月11日 申請日期2002年1月14日 優先權日2002年1月14日
發明者洪銀樹, 王銘聖, 呂英雅 申請人:建準電機工業股份有限公司