专利名称：整合式风扇驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明有关于一种风扇驱动装置，特别是一种整合式风扇驱动装置。
背景技术：
现代人大量地使用到风扇，例如调节通风、使计算机及仪器降温等等；如果没有风扇，将对我们生活上或科技发展上造成相当程度的不便。然而目前公知的风扇大多需借由外部变压器连接至市电交流电以转换成直流电后才能使用；且公知的风扇并没有整合输出或输入信号的能力；这些都是公知风扇的缺
点ο
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种整合式风扇驱动装置，能够借由自身的元件将交流电转换成直流电后使用。为达成本发明的上述目的，本发明的整合式风扇驱动装置包含交流转直流电路； 降压电路，该降压电路电性连接至所述交流转直流电路；稳压电路，该稳压电路电性连接至所述降压电路；微控制器单元，该微控制器单元电性连接至所述稳压电路；直流马达驱动电路，该直流马达驱动电路电性连接至所述微控制器单元及所述降压电路；温度变化感应单元，该温度变化感应单元电性连接至所述微控制器单元；风扇马达状态输出单元，该风扇马达状态输出单元电性连接至所述微控制器单元；及马达单元，该马达单元电性连接至所述直流马达驱动电路。所述微控制器单元用于控制所述直流马达驱动电路以驱动所述马达单元。上述方案中，该装置还包含磁感应元件，该磁感应元件电性连接至所述微控制器单元及所述马达单元。上述方案中，该装置还包含第一耦合隔离电路，该第一耦合隔离电路电性连接至所述微控制器单元。上述方案中，该装置还包含第二耦合隔离电路，该第二耦合隔离电路电性连接至所述风扇马达状态输出单元。上述方案中，所述温度变化感应单元包含负温度系数热敏电阻或正温度系数热敏电阻。上述方案中，该装置还包含电压变化感应单元，该电压变化感应单元电性连接至所述微控制器单元。上述方案中，所述电压变化感应单元包含可变电阻。上述方案中，所述电压变化感应单元包含比较器。上述方案中，所述交流转直流电路包含桥式整流器。上述方案中，所述交流转直流电路包含压敏电阻器。本发明中整合式风扇驱动装置直接将市电交流电转换成直流电后再降压并调整电压使用，不需外部变压器；并且以微控制器整合电路，接收外部脉宽调变信号、温度感测元件电路的温度变化的电压信号或人工控制的电压变化信号等方式输出对应脉冲宽度调制(PWM)调变的电压控制信号来控制直流马达驱动电路用以驱动无刷马达(转子、定子) 达到风扇转速变化受控速的目的。
图1为本发明的整合式风扇驱动装置的方框图。
附图标记说明
整合式风扇驱动装置10
交流转直流电路102
降压电路104
微控制器单元106
马达单元108
直流马达驱动电路110
磁感应元件112
脉宽调变信号单元114
温度变化感应单元116
电压变化感应单元118
高压交流电120
高压直流电122
低压直流电124
脉宽调变信号126
温度变化的电压信号128
电压变化信号130
负温度系数热敏电阻134
正温度系数热敏电阻136
可变电阻138
比较器140
桥式整流器142
压敏电阻器144
第一耦合隔离电路146
风扇马达状态输出单元148
第二耦合隔离电路150
稳压电路15具体实施例方式
请参考图1，为本发明的整合式风扇驱动装置的方框图。本发明中整合式风扇驱动装置10应用于脉宽调变信号单元114 ；所述整合式风扇驱动装置10包含交流转直流电路102、降压电路104、微控制器单元106、马达单元108、直流马达驱动电路110、磁感应元件112、温度变化感应单元116、电压变化感应单元118、第一耦合隔离电路146、风扇马达状态输出单元148、第二耦合隔离电路150及稳压电路152。所述交流转直流电路102、所述降压电路104、所述稳压电路152、所述微控制器单元106、所述直流马达驱动电路110、所述磁感应元件112、所述风扇马达状态输出单元148 及所述温度变化感应单元116可统称为微控制器整合电路(未示出)。在实际实施中，所述风扇马达状态输出单元148可以被包含在所述微控制器单元106的集成电路内，成为所述微控制器单元106的功能之一；所述风扇马达状态输出单元148可输出转速输出信号、停止或运转状态输出信号或风扇停止警报输出信号。所述微控制器单元106电性连接至所述稳压电路152、所述温度变化感应单元 116、所述电压变化感应单元118、所述直流马达驱动电路110、所述磁感应元件112、所述第一耦合隔离电路146及所述风扇马达状态输出单元148 ；所述降压电路104电性连接至所述交流转直流电路102、所述直流马达驱动电路110及所述稳压电路152 ；所述马达单元 108电性连接至所述磁感应元件112及所述直流马达驱动电路110 ；所述脉宽调变信号单元 114电性连接至所述第一耦合隔离电路146 ；所述第二耦合隔离电路150电性连接至所述风扇马达状态输出单元148。所述交流转直流电路102包含桥式整流器142、压敏电阻器144、限流电组(未示出)及过压抑制器(未示出)等元件。所述压敏电阻器144用于防止电源电涌对电路造成损坏；所述限流电阻也可用保险丝(未示出)取代，用以防止电路老化异常时造成电源短路。所述交流转直流电路102用于将高压交流电120(例如市电110伏特交流电)转换成高压直流电122。所述第二耦合隔离电路150电性连接至设备接收端(未示出，用于检测风扇状态)。所述降压电路104及所述稳压电路152用于将所述高压直流电122转换成低压直流电124。公知的风扇是以外部变压器达到交流电转直流电再降压使用的目的；本发明中整合式风扇驱动装置整合所述降压电路104及所述稳压电路152成为风扇的内部电路，使所述降压电路104及所述稳压电路152达到降压及稳压的目的。所述降压电路104包含偏压电阻(未示出)、稳压电容(未示出)、N型金氧半场效应晶体管(未示出)及NPN晶体管(未示出)等零件。所述磁感应元件112用于检测磁性充磁物体(未示出，例如磁石、磁条或磁环，在风扇扇叶转子内)的磁极(N极或S极)以提供所述微控制器整合电路控制对应的线圈马达(单相或三相)的开关元件的开关控制(未示出，例如晶体管、金氧半场效应晶体管、绝缘闸极双极性晶体管、硅控整流器或三端双向可控硅元件)所组成的所述直流马达驱动电路110，控制所述马达单元108的电枢绕组(未示出)使电磁场切换。所述脉宽调变信号单元114为外部PWM信号输出装置，用于输出脉宽调变信号126 后通过所述第一耦合隔离电路146再输出至所述微控制器单元106，以控制所述直流马达驱动电路110驱动所述马达单元108，再转动风扇单元(未示出)。所述温度变化感应单元116包含负温度系数热敏电阻134或正温度系数热敏电阻 136 ；所述温度变化感应单元116用于输出温度变化的电压信号1 至所述微控制器单元 106，以控制所述直流马达驱动电路110驱动所述马达单元108，再转动所述风扇单元，作风扇转速的变化。
所述电压变化感应单元118包含可变电阻138或比较器140 ；所述电压变化感应单元118用于输出电压变化信号130至所述微控制器单元106，以控制所述直流马达驱动电路110驱动所述马达单元108，再转动所述风扇单元，作风扇转速的变化。所述电压变化信号130也可由人工控制。所述微控制器单元106具有强大的输入(input)及输出(output)整合能力，借由整合所述磁感应元件112、所述脉宽调变信号单元114输出的所述脉宽调变信号126、所述温度变化感应单元116及所述电压变化感应单元118后输出PWM调变电压控制信号(未示出)控制所述直流马达驱动电路110以驱动所述马达单元108，来控制所述风扇单元的转速变化。所述微控制器单元106也可驱动发光二极管(未示出)或蜂鸣器(未示出)，以在例如检测到风扇整体或所述马达单元108损坏或异物干涉不转动时发出警示。所述马达单元108为风扇马达的硬件，包含线圈(未示出)、硅钢片(未示出)等所组成的电枢绕组(未示出)和转子(包含磁性元件)。所述马达单元108的转子为磁性充磁物体(例如磁石、磁条或磁环)，加上扇叶叶型及轴心，可以省下传统定子及转子均为电磁场的电力输出；加上所述微控制器单元106的缓启动(soft start)功能可降低启动功耗，精准限制消耗电流以节省功耗，也可对转速作精准的设定。所述整合式风扇驱动装置10还包含光耦合电路(未示出)；在市电高压交流电转为高压直流电作信号输出时，高压的成份有可能通过异常的短路接触产生高压损坏客户的检测或输入的低电压电路；因此通过所述光耦合电路以区隔开高低电压信号区块，避免高压损坏客户端应用的输入及输出电路。本发明中整合式风扇驱动装置直接将市电交流电转换成直流电后再降压并调整电压使用，不需外部变压器；并且以微控制器整合电路，接收外部脉宽调变信号、温度感测元件电路的温度变化的电压信号或人工控制的电压变化信号等方式输出对应PWM调变的电压控制信号来控制直流马达驱动电路用以驱动无刷马达(转子、定子)达到风扇转速变化受控速的目的。
权利要求
1.一种整合式风扇驱动装置，其特征在于，该装置包含 交流转直流电路；降压电路，该降压电路电性连接至所述交流转直流电路； 稳压电路，该稳压电路电性连接至所述降压电路； 微控制器单元，该微控制器单元电性连接至所述稳压电路；直流马达驱动电路，该直流马达驱动电路电性连接至所述微控制器单元及所述降压电路；温度变化感应单元，该温度变化感应单元电性连接至所述微控制器单元； 风扇马达状态输出单元，该风扇马达状态输出单元电性连接至所述微控制器单元；及马达单元，该马达单元电性连接至所述直流马达驱动电路， 其中，所述微控制器单元用于控制所述直流马达驱动电路以驱动所述马达单元。
2.如权利要求1所述的整合式风扇驱动装置，其特征在于，所述装置还包含磁感应元件，该磁感应元件电性连接至所述微控制器单元及所述马达单元。
3.如权利要求2所述的整合式风扇驱动装置，其特征在于，所述装置还包含第一耦合隔离电路，该第一耦合隔离电路电性连接至所述微控制器单元。
4.如权利要求3所述的整合式风扇驱动装置，其特征在于，所述装置还包含第二耦合隔离电路，该第二耦合隔离电路电性连接至所述风扇马达状态输出单元。
5.如权利要求1所述的整合式风扇驱动装置，其特征在于，所述温度变化感应单元包含负温度系数热敏电阻或正温度系数热敏电阻。
6.如权利要求2所述的整合式风扇驱动装置，其特征在于，所述装置还包含电压变化感应单元，该电压变化感应单元电性连接至所述微控制器单元。
7.如权利要求6所述的整合式风扇驱动装置，其特征在于，所述电压变化感应单元包含可变电阻。
8.如权利要求6所述的整合式风扇驱动装置，其特征在于，所述电压变化感应单元包含比较器。
9.如权利要求1所述的整合式风扇驱动装置，其特征在于，所述交流转直流电路包含桥式整流器。
10.如权利要求1所述的整合式风扇驱动装置，其特征在于，所述交流转直流电路包含压敏电阻器。
全文摘要
本发明公开了一种整合式风扇驱动装置，包含交流转直流电路；降压电路，该降压电路电性连接至所述交流转直流电路；稳压电路，该稳压电路电性连接至所述降压电路；微控制器单元，该微控制器单元电性连接至所述稳压电路；直流马达驱动电路，该直流马达驱动电路电性连接至所述微控制器单元及所述降压电路；温度变化感应单元，该温度变化感应单元电性连接至所述微控制器单元；风扇马达状态输出单元，该风扇马达状态输出单元电性连接至所述微控制器单元；及马达单元，该马达单元电性连接至所述直流马达驱动电路。所述微控制器单元用于控制所述直流马达驱动电路以驱动所述马达单元。
文档编号H02M7/217GK102386822SQ20101027019
公开日2012年3月21日 申请日期2010年9月2日 优先权日2010年9月2日
发明者李明烈 申请人:李明烈