专利名称：马达的控制系统及其开关装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制系统及其开关装置，特别涉及一种马达的控制系统及其开关装置。
背景技术：
请参阅图1，现有控制系统2是电性连接于一马达1，其是可接收并依据一外部电源VIN以控制该马达1的运转。该控制系统2主要是由一驱动器10、一开关组件S、一滤波电容器CS、一第一二极管D1及一第二二极管D2所组成；其中，该开关组件S是电性连接于该外部电源VIN，该第一二极管D1电性连接在该开关组件S与该马达1之间，该第二二极管D2电性连接于该开关组件S，该驱动器10电性连接在该第二二极管D2与该马达1之间，该滤波电容器CS的一端是电性连接在该第一二极管D1与该马达1之间，而另一端则连接至一地端。当开关组件S导通时，该外部电源VIN是可经由该第一二极管D1及该第二二极管D2而分别传送至该滤波电容器CS及该驱动器10，而该滤波电容器CS在充饱电荷时，是可提供一启动电流以供应至该马达1，而该驱动器10乃藉由外部电源VIN的启动，而产生一驱动信号至该马达，以启动该马达1运转，其中该驱动信号可为一脉冲宽度调制信号(Pulse Width Modulation；PWM)。
上述控制系统2在控制该马达1启动运转时，时常有以下现象的产生该开关组件S若在关闭状态下将之导通，则会因为该滤波电容器CS在通电瞬间可能产生的突波电流，而形成对该马达1及该滤波电容器CS的破坏，故应加以避免；另外，该开关组件S因为必须承受较大的电流经过，因此在规格选用较难节省成本，亦为一显著的缺失。
发明内容
有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种不必考虑滤波电容器充放电转态而有突波电流产生的缺失，以及可节省开关组件及整体控制系统成本的马达的控制系统及其开关装置。
因此，为达上述目的，本发明是揭示一种马达的控制系统，该控制系统是电性连接于一马达，且该控制系统与该马达接收一外部电源；其中，该控制系统是由一驱动器及一开关装置所组成，该驱动器是电性连接于该马达，而该开关装置是电性串联连接在该外部电源与该驱动器之间，且该开关装置可接收外部的一控制信号以控制开启或关闭，该开关装置在开启时，该驱动器即可依据该外部电源以启动该马达运转。
为达上述目的，本发明提供一种开关装置，其是电性连接于用以控制驱动一马达的一驱动器，且该开关装置与该马达接收一外部电源；其中，该开关装置是由一第一开关电路及一第二开关电路所组成，该第一开关电路是电性连接在该外部电源与该驱动器之间，而该第二开关电路，是电性连接于该第一开关电路，且该第二开关电路接收外部的一控制信号以控制该第一开关电路的开启或关闭，当该第一开关电路开启时，该驱动器是控制驱动该马达。
如上所述，因依本发明的一种马达的控制系统及其开关装置，是可藉该开关装置以控制该驱动器的开启或关闭，并进一步控制该马达的运转与否，且因为该马达为持续接收该外部电源的状态，因此其滤波电容器不必考虑充放电转态所产生的缺失，且在省略了必须承受大电流的开关组件后，在大量产制的情形下，本发明亦为一极佳的节省成本的实施。
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
图1为现有马达的控制系统的组成示意图。
图2为本发明马达的控制系统的组成示意图(一)。
图3为本发明马达的控制系统的组成示意图(二)。
图4为本发明马达的控制系统的实施电路图。
附图符号说明1 马达2 控制系统3 控制系统10驱动器 20 开关装置21第一开关电路211分压器22第二开关电路221调节器
VIN外部电源S 开关CS滤波电容器 D3第三二极管C1第一电容器 D4第四二极管D1第一二极管 R1第一电阻器D2第二二极管 R2第二电阻器R3第三电阻器 R4第四电阻器Q1第一开关组件B 基极E 射极C 集极Q2第二开关组件G 栅极S 源极D 漏极具体实施方式
参阅图2及图3，是揭示本发明马达的控制系统的组成示意图。其中，该控制系统3是电性连接于一马达1，且该控制系统3与该马达1皆接收一外部电源VIN；在本实例中，该马达1是可实施为一直流无刷马达，而该外部电源VIN是可为一电源供应器。
由图2中所示，该控制系统3主要是由一驱动器10与一开关装置20所组成，其中，该驱动器10电性连接于该马达1，而该开关装置20是电性串联连接在该外部电源VIN与该驱动器10之间。
在本实施例当中，该驱动器10可为一单芯片组件，或可为一集成电路组件，且该驱动器10是可输出一驱动信号以驱动该马达1运转，其中，该驱动信号可为一高低电平信号，特别在此可实施为一脉冲宽度调制信号(PulseWidth Modulation；PWM)。
在本实施例当中，该开关装置20可接收外部的一控制信号以控制开启或关闭，该控制信号是可实施为一高低电平信号，特别是实施为一脉冲宽度调制信号(PWM)；当控制信号令该开关装置20开启时，该驱动器10即可依据该外部电源VIN以启动该马达1运转，反之，若该控制信号令该开关装置20关闭时，该驱动器10因无外部电源VIN的输入，而无法产生该驱动信号以驱动该马达1运转。
在此必须说明的是，在图2中所示该第一二极管D1及该滤波电容器CS，其与该马达1及该外部电源VIN的连接关系与图1中相同，故不另作赘述，然在本实施例中，该第二二极管D2是一端电性连接在该外部电源VIN与该第一二极管D1之间，而另一端则电性连接于该开关装置20。
请再参阅图3所示，该开关装置20是由一第一开关电路21及一第二开关电路22所组成，其中，该第一开关电路21是电性串联连接在该第二二极管D2与该驱动器10之间，而该第二开关电路22是电性连接在该第一开关电路21与一地端之间，且该第二开关电路22是接收该控制信号，并于该第二开关电路22于开启时，该第一开关电路21亦为开启，而使得该外部电源VIN得以进入该驱动器10，反之，若该第二开关电路22在关闭时，该第一开关电路21亦为关闭，而使得该驱动器10无法接收该外部电源VIN。
请再参阅图4所示，为本发明马达的控制系统的实施电路图。图中所示该第一开关电路21主要是由一第一开关组件Q1及一分压器211所组成，而该第二开关电路22主要是由一第二开关组件Q2及一调节器221所组成。
该第一开关组件Q1是电性连接在该第二二极管D2与该驱动器10之间，而该分压器211是接收该控制信号以控制该第一开关组件Q1开启或关闭。
在本实施例当中，该第一开关组件Q1是为一PNP晶体管，而该分压器211乃由一第一电阻器R1串联一第二电阻器R2所组成，其中，该第一开关组件Q1的一集极C是电连接于该驱动器10，而该第一开关组件Q1的一射极E与该第一电阻器R1，是同时电性连接于该第二二极管D2，该第一开关组件Q1的一基极B，则电性连接在该第一电阻器R1与该第二电阻器R2之间，藉由分压触发该第一开关组件Q1的该基极B，即可令该第一开关组件Q1开启。
该第二开关组件Q2是电性连接该第二电阻器R2与该调节器221之间，而该调节器221是接收该控制信号以控制该第二开关组件Q2开启或关闭。
在本实施例当中，该第二开关组件Q2是为一NMOS晶体管，而该调节器221是由一第三电阻器R3与一第一电容器C1所组成；其中，该第二开关组件Q2的一漏极D是电性连接于该第二电阻器R2，而该第二开关组件Q2的一源极S是电性连接于该地端，该第三电阻器R3与该第一电容器C1的一端是同时电性连接于该第二开关组件Q2的一栅极G，而另一端则同时电性连接于该第二开关组件Q2的该源极S。
在此值得注意的是，藉由调整该第三电阻器R3的电阻值与该第一电容器C1的电容值，是可产生一额定值，当控制信号上升或下降至该额定值时，该第二开关组件Q2被关闭，并连带使得该第一开关组件Q1被关闭，该驱动器10无法接收该外部电源VIN，而令该马达1停止运转；举例来说，该控制信号为一脉冲宽度调制信号(PWM)，而使用者可将该额定值设为责任周期＝20％(反相输入则为80％)，当控制信号的责任周期大于20％时(反相输入则为小于80％)，该第二开关组件Q2开启，而当该控制信号的责任周期小于20％时(反相输入则为大于80％)，该第二开关组件Q2关闭。
由图4当中，是可知该第二开关电路更包括有一第三二极管D3、一第四二极管D4及一第四电阻器R4，其中该第三二极管D3的一端是电性连接于该第二开关组件Q2的该栅极G，另一端则电性连接于该第二开关组件Q2的该源极S；该第四二极管D4是用以接收该控制信号，而该第四电阻器R4是电性连接在该调节器221与该第四二极管D4之间，该第四二极管D4是可用以防止逆向电流，而该第四电阻器R4是可用以作为限流。
综上所述，因依本发明的一种马达的控制系统及其开关装置，该开关装置是可依据该控制信号以决定该外部电源是否传送至该驱动器，当该控制信号令该开关装置为开启时，该外部电源可送入该驱动器以驱动该马达运转，而当该控制信号令该开关装置于关闭时，该外部电源无法送入至该驱动器，而无法驱动该马达运转；值得注意的是，因为该马达及该启动电容始终与该外部电源连接，因此不会有如同先前技术中所称突波电流的产生，且本发明省略了该必须承受大电流经过的现有开关组件，更有效地节省成本的支出，在产制上更具有其功效，实可谓一极佳的设计者。
以上所述仅为例示性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的申请专利范围中。
权利要求
1.一种马达的控制系统，该控制系统是电性连接于一马达，且该控制系统与该马达接收一外部电源，而该控制系统包括一驱动器，电性连接于该马达；以及一开关装置，电性连接在该外部电源与该驱动器之间，且该开关装置接收外部的一控制信号以控制开启或关闭，该开关装置在开启时，该驱动器是依据该外部电源以启动该马达运转。
2.如权利要求1所述的马达的控制系统，其中，该驱动器是为一单芯片组件或一集成电路组件。
3.如权利要求1所述的马达的控制系统，其中，该驱动器是以一高低电平信号、一脉冲宽度调制信号或该控制信号控制该马达的转速。
4.如权利要求1所述的马达的控制系统，其中该开关装置更包括有一调节器，该调节器是在该控制信号下降或上升至一额定值时，令该马达停止运转。
5.如权利要求1所述的马达的控制系统，其中，该外部电源与该马达之间是设有一第一二极管。
6.如权利要求1所述的马达的控制系统，其中，该外部电源与该驱动器之间是设有一第二二极管。
7.如权利要求1所述的马达的控制系统，其中，该开关装置是由一第一开关电路与一第二开关电路所组成，该第一开关电路是电性连接在该外部电源与该驱动器之间，而该第二开关电路是电性连接于该第一开关电路，且该第二开关电路是接收该控制信号以控制该第一开关电路开启或关闭。
8.如权利要求7所述的马达的控制系统，其中，该第一开关电路是由一第一开关组件与一分压器所组成，该第一开关组件是设在该外部电源与该驱动器之间，而该分压器是接收该外部电源以控制该第一开关组件开启或关闭。
9.如权利要求8所述的马达的控制系统，其中，该第一开关组件是为一PNP晶体管。
10.如权利要求9所述的马达的控制系统，其中，该分压器是由一第一电阻器与一第二电阻器所组成，且该第一开关组件的一基极是电性连接在该第一电阻器与该第二电阻器之间，并该第一开关组件的一射极是电性连接于该外部电源，而其一集极是电性连接于该驱动器。
11.如权利要求7所述的马达的控制系统，其中，该第二开关电路是由一第二开关组件与一调节器所组成，该第二开关组件是电性连接于该第一开关电路，而该调节器是电性连接于该第二开关组件，且其可接收该控制信号以控制该第二开关组件的开启或关闭。
12.如权利要求11所述的马达的控制系统，其中，该第二开关组件是为一NMOS晶体管。
13.如权利要求12所述的马达的控制系统，其中，该第二开关组件的一漏极是电性连接于该第一开关电路，其一栅极是电性连接于该调节器的一端，其一源极则同时电性连接于该调节器的另一端与一地端。
14.如权利要求13所述的马达的控制系统，其中，该第二开关电路更包括一第三二极管，其一第一端是电性连接于该第二开关组件的该栅极，而其一第二端是电性连接于该第二开关组件的该源极。
15.如权利要求11所述的马达的控制系统，其中，该第二开关电路更包括有一第四二极管及一第四电阻器，该第四二极管是用以接收该控制信号，而该第四电阻器是电性连接在该调节器与该第四二极管之间。
16.如权利要求11所述的马达的控制系统，其中，该调节器是在该控制信号下降或上升至一额定值时，令该马达停止运转。
17.如权利要求16所述的马达的控制系统，其中，该调节器是由一第三电阻器与一第一电容器并联组成。
18.如权利要求1、3、4或16所述的马达的控制系统，其中，该控制信号是为一高低电平信号或一脉冲宽度调制信号。
全文摘要
本发明提供一种马达的控制系统，该控制系统是电性连接于一马达，且该控制系统与该马达接收一外部电源，而该控制系统主要是由一驱动器及一开关装置所组成，其中，该驱动器是电性连接于该马达；该开关装置是电性串联连接在该外部电源与该驱动器之间，且该开关装置可接收外部的一控制信号以控制开启或关闭，该开关装置在开启时，该驱动器即可依据该外部电源以启动该马达运转。
文档编号H02P7/18GK1988363SQ200510022950
公开日2007年6月27日 申请日期2005年12月19日 优先权日2005年12月19日
发明者邱进发, 邱俊隆, 蔡明熹, 黄文喜 申请人:台达电子工业股份有限公司