专利名称：电动理发器及其转速控制方法
技术领域：
本发明是涉及一种电动理发器及其转速控制方法，尤其是有关于一种利用无刷马达作为动力源，并通过反电动势的侦测使刀头定速运动，而维持剪切手感一致的电动理发器及其转速控制方法。
背景技术：
现有电动理发器是作为毛发或胡须修剪使用的工具，其主要结构在于具备有一修剪用的刀头，所述刀头包括有梳子状的固定刀片，及同样为梳子状但与固定刀片的一面接触的可动刀片。其中所述固定刀片用来支持待修毛发，并以所述可动刀片与固定刀片的接触面平行的方向住返驱动，利用固定刀片及可动刀片相互滑动而产生的剪力切断毛发。由于电动理发器的主要功能彰显在刀头上，故一般衡量电动理发器的优劣顺序，亦都会由刀头的改良开始，例如刀头材质、刀尖角度等。但是，本案创作人本于在业界二十数年的研发与实务经验，经由长期与客户沟通以及与美发从业人员的实务交流中发现，单凭修正刀头的材质与机身的原始设计，仍有以下缺点，无法有效改善:(I)马达使用寿命:由于传统马达具有碳刷结构，造成使用寿命有限，当其马达损毁时，即使是刀头堪用的电动理发器，考量更换马达的成本与效益，通常也只好选择购置新的电动理发器。不仅提高使用成本，也增加消耗品，不符环保要求。(2)维持刀头寿命:虽然刀头寿命可以由材质与加工来适当提高。但传统马达因为碳刷损耗，不仅转速较低，亦不容易维持定速，加上马达使用的电池原本就有使用寿命限制，当电池使用次数一多，其内容电力也逐渐降低，同样影响转速。如此，在慢速与不稳的工作环境下，刀头的锐利度也会明显下降，进而降低刀头寿命。(3)剪切手感:同样地，使用传统马达的电动理发器在转速较低与不稳的情况下，无法提供使用者良好的剪切手感，特别对于专业的美发人员，不佳的剪切手感也会降低其工作品质。由此可见，传统马达影响电动理发器的效能很高，万万不可忽视。
发明内容
有鉴于上述现有技术的问题，本发明的目的就是在提供一种电动理发器及其转速控制方法，以延长电动理发器的使用寿命并可有效提高刀头锐利度与其使用寿命，更可维持使用者剪切的手感，以提高美发修剪的品质。根据本发明的上述目的，是提出一种电动理发器。所述电动理发器包含具有刀头的理发器本体；直流无刷马达，用以驱动刀头；电源，提供电能给予直流无刷马达；侦测单元，用以侦测直流无刷马达的反电动势；电能调整单元，分别电性连接直流无刷马达与电源以控制电源对直流无刷马达的供电；以及控制模块，用以接收侦测单元的反电动势侦测结果，并通过所接收的侦测结果控制电能调整单元，以使直流无刷马达维持定速转动。
在本发明的电动理发器中，控制模块可进一步包含存储单元，其内含一预定马达转速值；以及运算单元，用以接收侦测单元所输出的讯号，计算侦测单元所送来讯号的间隔时间，进而得知直流无刷马达当时的转速值，并与存储单元内的预定马达转速值做比对。在本发明的电动理发器中，侦测单元可为分流器、比流器、霍尔感应器或磁阻器。在本发明的电动理发器中，存储单元可为动态随机存取存储器、静态随机存取存储器或快闪存储器。在本发明的电动理发器中，电能调整单元可为多个BJT晶体管或金氧半场效晶体管。在本发明的电动理发器中，电源可为电池或外接电源。根据本发明的上述目的，是提出一种电动理发器的转速控制方法。所述电动理发器的转速控制方法包含:使用侦测单元侦测直流无刷马达的反电动势；使用控制模块接收直流无刷马达的反电动势侦测结果；通过控制模块计算直流无刷马达的转速，并与存储单元里面内存的预定马达转速值做比对；通过控制模块判断直流无刷马达当下的转速值是否低于预定马达转速值；若转速值低于所述预定值，则控制模块送出讯号给电能调整单元，以增加电能调整单元对直流无刷马达所施加的电流/电压量，使直流无刷马达转速提高；若转速值高于所述预定值，则控制模块送出讯号给电能调整单元，以减少电能调整单元对直流无刷马达所施加的电流/电压量，使直流无刷马达转速下降。本发明所的电动理发器及其转速控制方法，可具有一或多个下述优点:(I)此电动理发器及其转速控制方法可提高电动理发器的使用寿命。(2)此电动理发器及其转速控制方法可避免刀头的锐利度降低，以方使进行毛发剪切工作。(3)此电动理发器及其转速控制方法可维持使用者的剪切手感，让使用者得顺利整理所需的发型。
请参阅以下有关本发明一较佳实施例的详细说明及其附图，将可进一步了解本发明的技术内容及其目的功效；有关所述实施例的附图为:图1为本发明电动理发器的模块方块图；图2为本发明电动理发器的控制模块方块3为本发明电动理发器的转速控制方法流程图；图4为本发明电动理发器的电源模块方块图；图5为本发明电动理发器的实施例分解示意图；以及图6为本发明电动理发器的实施例示意图；附图标记说明:21_电源；211_直流输入单元；212-电池；213_充电电路；214_电源供应单兀；22_控制模块；221_运算单兀；222_存储单兀；23_直流无刷马达；24_电能调整单元；25_侦测单元；1-前盖；2-上盖；3-下盖；4_启动开关；5-饰板；6_延伸臂；7_LED灯；8-电路板；9_直流无刷马达；10_电池；11-马达定位板；12_转轴；13_插座；14_螺丝；15-螺丝；16_螺丝；18_刀头；19_螺丝；20_螺丝。
具体实施例方式请同时参阅图1、图2及图3，图1为本发明电动理发器的模块方块图，图2为本发明电动理发器的控制模块方块图，图3为本发明电动理发器的转速控制方法流程图。如图所示，本发明电动理发器包含电源21、控制模块22、直流无刷马达23、电能调整单元24、侦测单元25。侦测单元25是供侦测直流无刷马达23线圈的反电动势，其中侦测单元25可为一种磁场感应元件，或可为分流器、比流器、霍尔感应器或磁阻器，侦测单元25是将所侦测到的讯号传送给控制模块22里面的运算单元221，运算单元221计算侦测到反电动势的间隔时间或是计算多次侦测到反电动势的平均值，进而得到直流无刷马达23的转速。此外，控制模块22具有存储单元222，存储单元222内存有一预定马达转速值，运算单元221可以此预定马达转速值与直流无刷马达23的转速做比对，其中存储单元222可以由快闪存储器或是非挥发性存储器做成。当运算单元221计算所得直流无刷马达23当下的转速值小于存储单元222内存的预定马达转速值时，则控制模块22送出脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation, PWM)讯号给电能调整单元24，若是电能调整单元24以BJT晶体管或是金氧半场效晶体管所构成，则控制模块22通过BJT晶体管的基极或是金氧半场效晶体管的栅极，使电能调整单元24的VDD (最高电压)增加，进而使流进直流无刷马达23的电流量增加，以增加所述电能调整单元24流到所述直流无刷马达23线圈的电流量，进一步增加直流无刷马达23的扭力，进而提高马达的转速，直到运算单元221将计算所得的马达23当下转速值与存储单元222里面所预存的转速值相等为止。当运算单元221计算所得的马达23转速值高于存储单元222内存的预定马达转速值时，则控制模块22送出PWM讯号给电能调整单元24，若是电能调整单元24以BJT晶体管或是金氧半场效晶体管所构成，则控制模块22通过BJT晶体管的基极或是金氧半场效晶体管的栅极，使电能调整单元24的VDD (最高电压)减少，进而使流进直流无刷马达23的电流量下降，以减少所述电能调整单元24流到所述直流无刷马达23线圈的电流量，进一步减少直流无刷马达23的扭力，进而降低马达的转速，直到运算单元221将计算所得的马达23的转速值与存储单元222里面所预存的转速值相等为止。复请参阅图1并同时参阅图4，图4为本发明电动理发器的电源模块方块图。如图所示，电源21的具体实施方式
中输入的电力来源可选择为直流输入单元211或电池212，以提供电源供应单元214电能而输出电力给所需的元件，另外，直流输入单元211亦可提供电能通过充电电路213同时替电池212充电。请同时参阅图5及图6，图5为本发明电动理发器的实施例分解示意图，图6为本发明电动理发器的实施例不意图。图中，电动理发器包括有由一上盖2与一下座3所组成的壳体，用来容纳其它的组成单元，其前端设置有一前盖I，所述前盖I用来容置一刀头18。本实施例的特征在于，刀头18是由一直流无刷马达9驱动，直流无刷马达9设置于上盖2与下座3所组成的壳体内。直流无刷马达9的动力是经由一转轴12而传递到刀头18上，并由一电池10提供运转所需的电力。由此，直流无刷马达9可输出高速且稳定的动力，通过转轴12传递到刀头18上，使刀头18得通过剪力而执行剪切工作。
另外，为便于本发明的组装与使用，现详细说明所述电动理发器的结构。直流无刷马达9与电池10是以一电路板8控制，电路板8是以一螺丝19固定到上盖2内侧，电路板8由一启动开关4控制，启动开关4是凸伸外露到上盖2的外侧，利于使用者操作，而启动开关4下部则以一螺丝19连接一延伸臂6以控制电路板8。电路板8另具有外露至上盖2外部的一 LED灯7，用来让使用者掌握电动理发器的工作状态。电路板8另连接有一插座13，插座13用来连接外部电源以对电路板8供电或为电池10充电。而上盖2与下座3最后是以一螺丝16固定，用来稳定结构。直流无刷马达9前端是以二螺丝20锁固有一马达定位板11，马达定位板11另通过二螺丝15而锁固在上盖2。前盖I同样以二螺丝14锁固在上盖2与下座3所形成的壳体上，而刀头18则以卡扣方式固定到前盖I上。另上盖2尾部可设置一饰板5，饰板5可提供使用者握持的舒适性，或是用来美化产品。如此，本发明的电动理发器可提供良好的组装特性。当使用者有需要时，可先解除刀头18与前盖I的卡扣，将刀头18用力卸下，然后拆下二螺丝14以自上盖2卸除前盖1，接着只要再移除螺丝16即可顺利分解上盖2与下座3，即可检视或维修电动理发器产品内部的元件。综上所述，为本发明的较佳实施例，其非局限本发明的专利保护范围，故本发明说明书及图式内容所为的合理变化，均皆包含于本发明的权利保护范围内，合予陈明。
权利要求
1.一种电动理发器，其特征在于，其包含: 理发器本体，是具有刀头； 直流无刷马达，是用以驱动所述刀头； 电源，是提供电能给予所述直流无刷马达； 侦测单元，是侦测所述直流无刷马达的反电动势； 电能调整单元，是分别电性连接所述直流无刷马达与所述电源以控制所述电源对所述直流无刷马达的供电；以及 控制模块，是接收所述侦测单元的反电动势侦测结果，并通过所接收的所述侦测结果控制所述电能调整单元，以使所述直流无刷马达维持定速转动。
2.根据权利要求1所述的电动理发器，其特征在于，所述控制模块更包含: 存储单元，内存一预定马达转速值；以及 运算单元，是用以接收所述侦测单元所输出的讯号，计算所述侦测单元所送来讯号的间隔时间，进而得知所述直流无刷马达当时的转速值，并与所述存储单元内的预定马达转速值做比对。
3.根据权利要求1所述的电动理发器，其特征在于，所述侦测单元为分流器、比流器、霍尔感应器或磁阻器。
4.根据权利要求2所述的电动理发器，其特征在于，所述存储单元为动态随机存取存储器、静态随机存取存储器或快闪存储器。
5.根据权利要求1所述的电动理发器，其特征在于，所述电能调整单元为多个BJT晶体管或金氧半场效晶体管。
6.根据权利要求1所述的电动理发器，其特征在于，所述电源为电池。
7.根据权利要求1所述的电动理发器，其特征在于，所述电源为外接电源。
8.一种电动理发器的转速控制方法，其特征在于，是用于以直流无刷马达作为动力源的电动理发器，其包含: 侦测所述直流无刷马达的反电动势； 接收所述反电动势侦测结果； 计算所述直流无刷马达当下的转速值，并与预定马达转速值做比对； 判断所述直流无刷马达的转速值是否低于所述预定马达转速值； 若所述转速值低于所述预定值，则增加所述电能调整单元对所述直流无刷马达所施加的电流/电压量，使所述直流无刷马达转速提高；以及 若所述转速值高于所述预定值，则减少所述电能调整单元对所述直流无刷马达所施加的电流/电压量，使所述直流无刷马达转速下降。
全文摘要
本发明公开一种电动理发器及其转速控制方法，电动理发器包含具有刀头的理发器本体，刀头是通过直流无刷马达驱动，电动理发器复包含有侦测单元、电能调整单元以及控制模块。侦测单元是用以侦测直流无刷马达的反电动势，控制模块是用以接收侦测单元的反电动势侦测结果，并通过所接收的侦测结果控制电能调整单元，以使电动理发器的直流无刷马达维持定速转动。
文档编号H02P6/08GK103112019SQ20111036269
公开日2013年5月22日 申请日期2011年11月16日 优先权日2011年11月16日
发明者廖炎福 申请人:廖炎福