专利名称：具电源追踪过压保护功能的线圈驱动电路的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种具电源追踪过压保护功能的线圈驱动电路，尤指一种具有依据电源电压变动，而改变过压保护电路的限压值的驱动电路。
目前，为避免无刷直流风扇或是直流马达于线圈电源极性交换时产生反电动势高压，即令该线圈连接有一保护电路，以限制突然产生的反电动势高压，以达到保护线圈驱动电路的目的。
请参阅图3所示，是为一习用的过压保护电路60，其应用于一直流无刷风扇控制电路中，该控制电路是包含有一霍尔感应器50，用以侦测无刷风扇上两线圈L1、L2的极性变换状况；一放大器51，是连接于该霍尔感应器50的输出端，用以放大该霍尔感应器50的侦测信号；一脉波产生器52，是连接于该放大器51的输出端；一组或一组以上的驱动电路53，是分别由晶体管Q1、Q2组成，各晶体管的基极是分别连接至上述脉波产生器52的输出端，其集极则分别连接至无刷风扇的两组线圈L1、L2；一组或一组以上的过压保护电路60，各过压保护电路60是相对连接至上述驱动电路53的晶体管Q1、Q2集极与接地端间，其中该保护电路60是为齐纳二极管；上述直流风扇的两线圈L1、L2于切换的瞬间时刻，因极性变换会产生一反电动势高压，而此一反电动势高压将会向驱动电路53的晶体管Q1集极贯入，此时因该保护电路60的齐纳二极管Z1崩溃导通接地，反电动势高压将透过齐纳二极管Z1导入接地端，即可确保该晶体管Q1不会烧坏；然而若即使供予该直流风扇的工作电源降低后，则将因该过压保护电路60的齐纳二极管Z1、Z2崩溃导通电压为一固定值，使得晶体管Q1、Q2的输出电压值不会随著电源降低而减小。
请参考图4A、B所示，是分别表示控制电路处于不同工作电压时，驱动电路53的晶体管Q1其集极端的输出状态。于图4A中，控制电路的工作电压为12伏特，而齐纳二极管Z1的崩溃导通电压为VZ，当反电动势高压产生时，Z1即会因瞬间高压而崩溃导通，将晶体管Q1集极端的电压限制在VZ定值；而于图4B中，一旦控制电路的工作电压降为5伏特，且反电动势高压产生时，齐纳二极管Z1仍是崩溃导通，但晶体管Q1集极端的电压依旧限制在VZ定值。
又，目前于直流无刷风扇中，是增设有许多风扇功能的控制功能，例如藉由控制工作电源的电压值，即可改变风扇的转速变化，但如前述，习用保护电路60仅将线圈产生的反电动势高压限制于一固定值VZ，无法依据不同的工作电源而改变其限制压值，故无法符合目前实际所述的应用状况。
为此，本发明的主要目的是提供一种具有过压保护电路的驱动电路，其中该过压保护电路可随著工作电源压值变化，相对地限制线圈反电动势电压大小。
欲达上述目的，本发明一种具电源追踪过压保护功能的线圈驱动电路，其包含有一霍尔感应器，是用以侦测线圈的极性变换状况；一脉波产生器，是连接前述霍尔感应器的输出端；一组或一组以上的驱动电路，是连接至该脉波产器的输出端，其中该驱动电路是由一组晶体管组成，连接至该脉波产生器的输出端及线圈，由该脉波产生器控制晶体管而驱动线圈；一保护电路，是由一齐纳二极管组成，其中该齐纳二极管的阳极端是连接至电源端，其阴极端是分别连接于该组晶体管；其中当前述晶体管由导通状态转为截止状态时，线圈因极性反转而产生反电动势高压时，该齐纳二极管遂崩溃导通与电源端形成一回路，而将反电动势高压限制并将高压导入电源端。
该齐纳二极管的阴极端是分别连接一组二极管的阴极端，该组二极管的阳极端是分别连接至该组晶体管。
该组晶体管是为场效应晶体管，该组场应效晶体管的闸极端是分别连接至前述脉波产生器的输出端，汲极端则分别连接至该组二极管的阳极端。
该组晶体管是为双极性晶体管，各双极性晶体管的基极端是分别连接至前述脉波产生器的输出端，集极端则分别连接至该组二极管的阳极端。
于该霍尔感应器及脉波产生器的间是连接有一放大器。
于该霍尔感应器及脉波产生器的间是连接有一放大器。
为使贵审查员能进一步了解本发明的结构特征及其他目的，以下结合
如后，其中图1是本发明一使用状态电路的示意图。
图2A、B是本发明的电压分析曲线图。
图3是习用保护电路的一使用状态电路图。
图4A、B是习用保护电路的电压分析曲线图。
首先请参阅图1所示，是为本发明应用于直流无刷风扇的控制电路示意图，其中该控制电路是包含有一霍尔感应器10，是用以侦测直流风扇的两线圈L1、L2极性变换状况；一放大器11，是连接于该霍尔感应器10的输出端，用以放大该霍尔感应器11的侦测信号；一脉波产生器12，是连接于该放大器11的输出端；一组或一组以上驱动电路13，于本实施例中设有两组驱动电路13，各驱动电路13是为场效晶体管N1、N2，其闸极端(Gate)分别连接上述脉波产生器12的输出端VA、VB，各场效晶体管N1、N2的汲极端(Drain)是分别连接无刷风扇的各组线圈L1、L2，其中各场效晶体管亦可由双极性晶体管(BJT)取代，若采用双极性晶体管时，其基极端则连接至上述脉波产生器，其集极端则连接至各组线圈；一保护电路20，是由两二极管D1、D2及一齐纳二极管Z3所构成，其中两二极管D1、D2是分别以阳极端连接于各晶体管N1、N2的汲极端，用以防止逆向电流倒贯至该晶体管N1、N2，而该齐纳二极管Z3，是以阴极端连接于上述两二极管D1、D2的阴极端，且其阳极端连接至电源端。
当该霍尔感应器10感测到线圈L1、L2的极性变换时，即输出一侦测信号，透过放大器11放大后控制该脉波产生器12用以驱动各晶体管N1、N2的导通与否。当该脉波产生器12的输出端VA的输出电压由高准位转成低准位，使原导通的晶体管N1不再导通时(即晶体管N1的汲极端电压由低电压升为高电压)，控制线圈L1不再动作，此时线圈L1因极性变换，瞬间即会产生一反电动势高压，此一反电动势高压通常皆为数十伏特甚至更高，必高于该齐纳二极管Z3的导通电压VZ加上电源端电压VDD，故使齐纳二极管Z3导通，且由线圈L1、二极管D1、齐纳二极管Z3及电源端VDD构成一导通回路，藉由此一回路可使该反电动势高压导至电源端VDD而不致于对驱动电路(13)的各晶体管造成伤害。
同理，若线圈L2变换极时产生一反电动势高压，该高压电压值大于电源端电压值加上该齐纳二极管Z3的导通电压时，则线圈L2、二极管D2、齐纳二极管Z3及电源端构成一导通回路，故可藉由该回路将该反电动势高压导至电源端。
请参考图2A、B所示，是分别表示控制电路处于不同工作电压时，驱动电路13的晶体管N1汲极端的输出波形。于图2A中，控制电路的工作电压是为12伏特，而齐纳二极管Z3的崩溃导通电压为5.5伏特，当反电动势高压产生时，Z3即会崩溃导通将晶体管N1汲极端的电压限制在17.5伏特；而于图2B中，一旦控制电路的工作电压降为5伏特，且反电动势高压产生时，齐纳二极管Z3仍是崩溃导通，但晶体管N1汲极端的电压则被限制在10.5伏特，比较图2A、B的后可知，保护电路20是依据工作电压的高低而决定反电动势高压的限制值。
如上所述，本发明以简单的电路组成构件达到保护风扇控制电路中线圈驱动电路的目的，即可随着供电电源的增减而随的限制并固定其输出电压值，因此该保护电路可视各类线圈驱动电路(如直流马达或直流无流无刷风扇的线圈驱动电路)的需求，调整其限压参考值(即齐纳二极管的崩溃导通电压值)，即可达到追踪电源变化的限压目的，进而提高驱动电路的使用期限。
权利要求
1.一种具电源追踪过压保护功能的线圈驱动电路，其特征在于，其包含有一霍尔感应器，是用以侦测线圈的极性变换状况；一脉波产生器，是连接前述霍尔感应器的输出端；一组或一组以上的驱动电路，是连接至该脉波产器的输出端，其中该驱动电路是由一组晶体管组成，连接至该脉波产生器的输出端及线圈，由该脉波产生器控制晶体管而驱动线圈；一保护电路，是由一齐纳二极管组成，其中该齐纳二极管的阳极端是连接至电源端，其阴极端是分别连接于该组晶体管；其中当前述晶体管由导通状态转为截止状态时，线圈因极性反转而产生反电动势高压时，该齐纳二极管遂崩溃导通与电源端形成一回路，而将反电动势高压限制并将高压导入电源端。
2.根据权利要求1所述的具电源追踪过压保护功能的线圈驱动电路，其特征在于，该齐纳二极管的阴极端是分别连接一组二极管的阴极端，该组二极管的阳极端是分别连接至该组晶体管。
3.根据权利要求2所述的具电源追踪过压保护功能的线圈驱动电路，其特征在于，该组晶体管是为场效应晶体管，该组场应效晶体管的闸极端是分别连接至前述脉波产生器的输出端，汲极端则分别连接至该组二极管的阳极端。
4.根据权利要求3所述的具电源追踪过压保护功能的线圈驱动电路，其特征在于，该组晶体管是为双极性晶体管，各双极性晶体管的基极端是分别连接至前述脉波产生器的输出端，集极端则分别连接至该组二极管的阳极端。
5.根据权利要求4所述的具电源追踪过压保护功能的线圈驱动电路，其特征在于，于该霍尔感应器及脉波产生器的间是连接有一放大器。
6.根据权利要求5所述的具电源追踪过压保护功能的线圈驱动电路，其特征在于，于该霍尔感应器及脉波产生器的间是连接有一放大器。
全文摘要
一种具电源追踪过压保护功能的线圈驱动电路,其中过压保护电路是连接在一线圈驱动电路及一电源端的间,其中过压保护电路是由齐纳二极管组成,当线圈因极性反转而产生反电动势高压时,该过压保护电路即限制住反电动势高压并将高压导入电源端消除,其限制压值即为齐纳二极管的崩溃电压值与电源电压值的总和,由于限制压值是相对于电源而变化,因此若工作电源越低时则限制压值越低,对线圈驱动电路而言其伤害程度即越小。
文档编号H02P6/00GK1377129SQ01110060
公开日2002年10月30日 申请日期2001年3月28日 优先权日2001年3月28日
发明者秦旭沅, 林文启 申请人:点晶科技股份有限公司