專利名稱：可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風扇馬達電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風扇馬達電路，特別涉及可以改變扇葉 風向的電路設計的改良。
背景技術：
目前，公知的無刷直流散熱風扇采用霍爾傳感器與一些電子零件組成換向
電路，如圖1所示，霍爾傳感器la輸出信號通過電阻器Rl連接至三極管Ql 的基極，三極管Ql的集電極連接定子線圈LI,三極管Q2的基極通過電阻器 R2連接到三極管Ql的集電極，三極管Q2的集電極連接定子線圈L2,三極管 Ql和Q2的發(fā)射極共同接地，定子線圈LI及L2的另一端連接電源端V+。
霍爾傳感器la的輸出信號為方波，當輸出信號為低電平時，三極管Ql不 導通、三極管Q2導通，造成定子線圏L1不導通、定子線圏L2導通；當輸出 信號為高電平時，三極管Q1導通、三極管Q2不導通，造成定子線圈L1導通、 定子線圏L2不導通，藉此，定子線圈Ll及L2會由于霍爾傳感器la輸出的高、 低電平的改變而輪流導通。
霍爾傳感器la感應轉(zhuǎn)子磁體的位置，其輸出信號控制相應的定子線圏Ll 或L2通電，當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，霍爾傳感器la位置的磁場方向改變時，定子線圏的 通電狀況也相應切換，轉(zhuǎn)子往單一方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。
換言之，轉(zhuǎn)子在不同旋轉(zhuǎn)角度時定子線圈電流方向不同，或者轉(zhuǎn)子處于不 同旋轉(zhuǎn)角度時不同的定子線圏通電，或者前兩者的組合，使風扇轉(zhuǎn)子能夠往單 一方向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子帶動扇葉旋轉(zhuǎn)，風向不會改變。
但是一些情況下需要風向可以改變，傳統(tǒng)的無刷直流散熱風扇就無法滿足 此需求。
另參考中國臺灣專利證書號第1301016號，則通過兩個霍爾傳感器來達成風 向的改變，將造成電路成本的增加，以及增加電路的復雜度。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明設計人為改善并解決上述的缺失，特潛心研究并配合學 理的運用，終于提出設計合理且有效改善上述缺失的本發(fā)明。
本發(fā)明的主要目的，在于可提供一種可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風扇馬達電路，通 過控制信號可以改變扇葉轉(zhuǎn)向，從而改變風向。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是
風扇中，霍爾傳感器安裝在轉(zhuǎn)子的磁體附近，電路工作時，霍爾傳感器的 輸出信號反映了其位置的轉(zhuǎn)子磁體的極性，在霍爾傳感器的輸出端另設置一個 判斷電路，該判斷電路提供一個風向控制輸入端A,通過該控制端A，可以使 判斷電路的輸出端與霍爾信號同相或反相，判斷電路的輸出端通過驅(qū)動電路控 制定子相關線圈電流方向，從而使風扇轉(zhuǎn)子連續(xù)運轉(zhuǎn)，在此過程中，只要改變 風向控制輸入端信號，就相當于改變了轉(zhuǎn)子位置與線圈通電的規(guī)則，風扇就會 往反方向旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)風向的轉(zhuǎn)變。
具體而言，有以下技術方案
第一方案可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風扇馬達電路，包括 一霍爾傳感器； 一判 斷電路，具有一輸入端連接該霍爾傳感器，具有另一輸入端接受一控制信號， 并具有至少一輸出端；以及一驅(qū)動電路，連接該判斷電路的該輸出端，并具有 復數(shù)定子線圏；其中，該判斷電路判斷該霍爾傳感器的輸出信號及該控制信號 的電平是否相同，并產(chǎn)生相應的輸出信號，該驅(qū)動電路根據(jù)判斷電路輸出端的 輸出信號控制所述定子線圏導通時間和順序，并決定其相位。
第二方案可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風扇馬達電路，包括 一霍爾傳感器； 一門 電路，具一輸入端連接該霍爾傳感器，具另一輸入端接受一控制信號，并具有 復數(shù)輸出端；以及一驅(qū)動電路，包括電性連接的復數(shù)開關管和復數(shù)定子線圈， 各所述開關管的控制端分別連接該門電路的該等輸出端，且各所述開關管的受 控端分別連接各該定子線圏；其中，該門電路判斷該霍爾傳感器的輸出信號及 該控制信號的電平是否相同，并令該門電路的該等輸出端的輸出信號決定該等 開關管導通時間和順序，進而控制該等定子線團的導通時間和順序，并決定其 相位。
較佳地，所述開關管為晶體三極管或金屬氧化物半導體場效應管。第三方 案可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風扇馬達電路，包括 一霍爾傳感器； 一微控制單元， 具一輸入端連接該霍爾傳感器，具另一輸入端接受一控制信號，并具有互為反向的兩輸出端；以及一驅(qū)動電路，包括電性連接的復數(shù)開關管及復數(shù)定子線圏， 各所述開關管的控制端分別連接該微控制單元的該等輸出端，且各所述開關管 的受控端分別連接各所述定子線圏；其中，該微控制單元判斷該霍爾傳感器的 輸出信號及該控制信號的電平是否相同，并產(chǎn)生相應輸出信號，令該微控制單 元的該兩輸出端的輸出信號決定該等開關管導通的時間和順序，進而控制該等 定子線圏導通的時間和順序，并決定其相位。
較佳地，所述開關管為晶體三極管或金屬氧化物半導體場效應管。 與現(xiàn)有技術相比較，采用上述技術方案的本發(fā)明具有的優(yōu)點在于通過簡 單的電路設計改良，通過風向控制信號，就可以控制風扇的風向，以達到上述 的目的。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明 圖1是公知的無刷直流風扇的電路原理圖； 圖2是本發(fā)明的電路原理圖一。 圖3是本發(fā)明的電路原理圖二。
具體實施例方式
為了使能更進一步了解本發(fā)明的特征以及技術內(nèi)容，請參閱以下有關本發(fā) 明的詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明 加以限制。
本發(fā)明可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風扇馬達電路中，驅(qū)動電路可由復數(shù)個(大于或 等于兩個)開關管和復數(shù)定子線圏電性連接構(gòu)成。所述開關管的作用在于，根 據(jù)其控制端的輸入信號決定其受控端的導通與否和/或?qū)娏?、輸出電壓等?數(shù)，從而控制流經(jīng)定子線圏的電流。開關管可用現(xiàn)有技術中任何能實現(xiàn)上述功 能的器件或電路實現(xiàn)。以下例舉其中兩種較佳實施方式，開關管用晶體三極管 (簡稱三極管)和金屬氧化物半導體場效應管(簡稱MOSFET或MOS管)實現(xiàn) 的實施例。在圖2所示實施例中，霍爾傳感器1的輸出信號連接至門電路2的 一個輸入端，門電路2使用異或門，也可以使用異或非門，A為風向控制輸入 端，連接到門電路2的另一個輸入端，該門電路2為一判斷電路，門電路2的 輸出端通過電阻器Rl連接至三極管Ql的基極，三極管Ql的集電極連接定子線圈Ll,三極管Q2的基極通過電阻器R2連接到三極管Ql的集電極，三極管 Q2的集電極連接定子線圏L2，三極管Ql和Q2的發(fā)射極共同接地，定子線圏 Ll及L2的另一端連接電源端V+。上述門電路2通過電阻器Rl所連接的電路 為驅(qū)動電路。
霍爾傳感器1的輸出信號為方波，當輸出信號為低電平，若風向控制輸入 端A的控制信號為低電平時，則門電路2的輸出信號為低電平，三極管Q1不 導通、三極管Q2導通，造成定子線圏L1不導通、定子線圏L2導通；當輸出 信號為高電平，風向控制輸入端A的控制信號仍為低電平時，則門電路2的輸 出信號為高電平，三極管Q1導通、三極管Q2不導通，造成定子線圏L1導通、 定子線圏L2不導通，藉此，定子線圈Ll及L2會由于霍爾傳感器1輸出的高、 低電平的改變而輪流導通，且與公知技術的圖l有相同的結(jié)果。
當霍爾傳感器1的輸出信號為低電平，若風向控制輸入端A的控制信號改 為高電平時，則門電路2的輸出信號為高電平，三極管Q1導通、三極管Q2不 導通，造成定子線圏Ll導通、定子線圈L2不導通，但定子線圏Ll會與之前的 反相，將使得風扇轉(zhuǎn)子開始反向旋轉(zhuǎn)。
此時，霍爾傳感器1的輸出信號為高電平時，則門電路2的輸出信號為低 電平，三極管Ql不導通、三極管Q2導通，造成定子線圈Ll不導通、定子線 圈L2導通，促使風扇轉(zhuǎn)子連續(xù)以此反向旋轉(zhuǎn)。
直到風向控制輸入端A的控制信號改為低電平，風扇轉(zhuǎn)子便回到原來的正 向旋轉(zhuǎn)方式。
由此可知，門電路2的輸出端用于控制三極管Ql、 Q2,改變風向控制輸入 端A的的控制信號的電位狀態(tài)，就改變霍爾傳感器的輸出信號與門電路2的輸 出信號的對應關系，從而改變風扇扇葉旋轉(zhuǎn)方向，得到不同風向。此外，上述 的三極管Q1、 Q2可以是MOS管。
在圖3所示為另一個實施例，霍爾傳感器1的輸出信號連接至微控制單元 (MCU) 3的一個輸入口 ， A為風向控制輸入端，連接到微控制單元3的另一個 輸入端，微控制單元3為一判斷電路，微控制單元3具有兩個輸出端B和C(兩 者輸出互為反相， 一端若為高電平，則另一端為低電平)分別連接至電阻Rl和 R2,電阻Rl和R2的另一端再分別連接三極管Ql和Q2的基極，三極管Ql的 集電極連接定子線圏Ll,三極管Q2的集電極連接定子線圏L2,三極管Ql和Q2的發(fā)射極共同接地，定子線圏Ll及L2的另一端連接電源端V+。上述微控 制單元3的輸出所連接的電路為驅(qū)動電路。
霍爾傳感器1的輸出信號為方波，當輸出信號為低電平，若風向控制輸入 端A的控制信號為低電平時，則微控制單元3的輸出端B的輸出信號為低電平， 輸出端C的輸出信號為高電平，三極管Q1不導通、三極管Q2導通，造成定子 線圏L1不導通、定子線圈L2導通；當輸出信號為高電平，風向控制輸入端A 的控制信號仍為低電平時，則微控制單元3的輸出端B的輸出信號為高電平， 輸出端C的輸出信號為低電平，三極管Q1導通、三極管Q2不導通，造成定子 線圈L1導通、定子線圏L2不導通，藉此，定子線圏Ll及L2會由于霍爾傳感 器1輸出的高、低電平的改變而輪流導通，且與公知技術的圖l有相同的結(jié)果。
當霍爾傳感器1的輸出信號為低電平，若風向控制輸入端A的控制信號改 為高電平時，則微控制單元3的輸出端B的輸出信號為高電平，輸出端C的輸 出信號為低電平，三極管Q1導通、三極管Q2不導通，造成定子線圈L1導通、 定子線圈L2不導通，但定子線圏Ll會與的前的反相，將使得風扇轉(zhuǎn)子開始反 向旋轉(zhuǎn)。
此時，霍爾傳感器1的輸出信號為高電平時，則微控制單元3的輸出端B 的輸出信號改為低電平，輸出端C的輸出信號為高電平，三極管Q1不導通、三 極管Q2導通，造成定子線圈Ll不導通、定子線圈L2導通，促使風扇轉(zhuǎn)子連 續(xù)以此反向旋轉(zhuǎn)。
直到風向控制輸入端A的控制信號改為低電平，風扇轉(zhuǎn)子便回到原來的正 向^走轉(zhuǎn)方式。
三極管Ql、 Q2由微控制單元3的兩個輸出端B和C所控制，風向控制輸 入端A的的控制信號的電平狀態(tài)決定霍爾傳感器1的輸出信號與控制單元3輸 出的對應關系，從而改變風扇扇葉旋轉(zhuǎn)方向，得到不同風向。由于使用微控制 單元3,所以還可以實現(xiàn)各種調(diào)速功能與信號輸出功能。圖中微控制單元3也可 以使用可編程邏輯器件(PLD/FPGA)或數(shù)字信號處理器(DSP),三極管Q1、 Q2可以是MOS管。
據(jù)此，本發(fā)明通過簡單的電路設計改良，通過風向控制信號，就可以控制 風扇正轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)的風向，使用非常簡便，且節(jié)省成本。
其中，在以上各實施例中，對于各三極管或MOS管而言，由于其基極或柵 極電壓決定了其導通狀態(tài)，因此，三極管的基極或MOS管的柵極也稱為控制端
8或輸入端；而三極管的集電極、發(fā)射極電流或MOS管的源、漏電流受控于基極或柵極電壓，因此，也稱為受控端或輸出端。當提及三極管或MOS管的受控端或輸出端與xxx連接時，表示XXX與三極管的發(fā)射極或集電極之一連接；或者是x x x與MOS管的源極或漏極之一連接。
以上說明對本發(fā)明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風扇馬達電路，其特征在于，包括一霍爾傳感器；一判斷電路，具有一輸入端連接該霍爾傳感器，具有另一輸入端接受一控制信號，并具有至少一輸出端；以及一驅(qū)動電路，連接該判斷電路的該輸出端，并具有復數(shù)定子線圈；其中，該判斷電路判斷該霍爾傳感器的輸出信號及該控制信號的電平是否相同，并產(chǎn)生相應的輸出信號，該驅(qū)動電路根據(jù)判斷電路輸出端的輸出信號控制所述定子線圈導通時間和順序，并決定其相位。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風扇馬達電路，其特征在于 該霍爾傳感器的輸出信號為方波。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風扇馬達電路，其特征在于 該判斷電路為異或門或異或非門。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風扇馬達電路，其特征在于 該判斷電路為微控制單元。
5、 一種可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風扇馬達電路，其特征在于，包括 一霍爾傳感器；一門電路，具一輸入端連接該霍爾傳感器，具另一輸入端接受一控制信號， 并具有復數(shù)輸出端；以及一驅(qū)動電路，包括電性連接的復數(shù)開關管和復數(shù)定子線圏，各所迷開關管 的控制端分別連接該門電路的該等輸出端，且各所述開關管的受控端分別連接 各該定子線圏；其中，該門電路判斷該霍爾傳感器的輸出信號及該控制信號的電平是否相 同，并令該門電路的該等輸出端的輸出信號決定該等開關管導通時間和順序， 進而控制該等定子線圏的導通時間和順序，并決定其相位。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風扇馬達電路，其特征在于 該門電路為異或門或異或非門。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風扇馬達電路，其特征在于 所述開關管為晶體三極管或金屬氧化物半導體場效應管。
8、 一種可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風扇馬達電路，其特征在于，包括一霍爾傳感器；一微控制單元，具一輸入端連接該霍爾傳感器，具另一輸入端接受一控制 信號，并具有互為反向的兩輸出端；以及一驅(qū)動電路，包括電性連接的復數(shù)開關管及復數(shù)定子線圏，各所述開關管 的控制端分別連接該微控制單元的該等輸出端，且各所述開關管的受控端分別 連接各所述定子線圏；其中，該微控制單元判斷該霍爾傳感器的輸出信號及該控制信號的電平是 否相同，并產(chǎn)生相應輸出信號，令該微控制單元的該兩輸出端的輸出信號決定 該等開關管導通的時間和順序，進而控制該等定子線圏導通的時間和順序，并 決定其相位。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風扇馬達電路，其特征在于 該微控制單元為可編程邏輯器件或數(shù)字信號處理器。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風扇馬達電路，其特征在于 所述開關管為晶體三極管或金屬氧化物半導體場效應管。
全文摘要
本發(fā)明是一種可正逆轉(zhuǎn)無刷直流風扇馬達電路，包括一霍爾傳感器，一判斷電路，其具有一輸入端連接霍爾傳感器，具有另一輸入端接受一控制信號，并具有至少一輸出端，一驅(qū)動電路，其連接判斷電路的至少一輸出端，并具有復數(shù)定子線圈，判斷電路會判斷霍爾傳感器的輸出信號及控制信號的電平是否相同，而輸出不同的結(jié)果信號至驅(qū)動電路，令驅(qū)動電路決定等定子線圈依序由何導通，并決定其相位，藉此，風扇可進行正轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)。
文檔編號H02P6/16GK101656504SQ20091016935
公開日2010年2月24日 申請日期2009年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月25日
發(fā)明者孫杜華 申請人:聯(lián)毅電子(惠州)有限公司