专利名称：风扇系统及马达的驱动控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种驱动控制装置，特别涉及一种风扇系统及马达的驱动控
制装置。
背景技术：
由于电子装置的数据处理量增加以及处理速度的提升，再辅以集成化过 程的普及，使得电子装置可容纳更多的电子组件，因而使电子装置的散热曰 益重要。目前电子装置中主要的散热方式是将风扇设置于电子装置中，藉由 温度的变化以增加空气对流的方式来抑制电子装置中温度的升高，以达到散 热的效果。
温控风扇利用感测组件来感测环境温度，并依据所感测的温度来调整风 扇的转速，其中，感测组件可为热敏电阻器，即指对温度变化敏感，且随着 温度变化而改变电阻值的电阻器，热敏电阻器依据温度与电阻值的关连性可
分为正温度系数(positive temperature coefficient, PTC )与负温度系数(negative temperature coe伍cient， NTC)二种，正温度系数热敏电阻器为当温度升高时， 其电阻值也跟着增加，而负温度系数热敏电阻器则为温度升高时，其电阻值 则下降；而热敏电阻器现今已广泛应用在电子装置中的感测组件，以利后级 电路的控制及补偿。
请参照图IA及图IB所示，其中，图1A为习知风扇系统1的方块示意 图，图IB为图1A中该风扇系统1的电路示意图。该风扇系统l包括一温度 感测回路11、 一驱动回路12及一风扇13。该温度感测电路11感测环境温度 以产生一感测信号Sll,该驱动回路12接收该感测信号Sll并将其转换为一 驱动信号S12,以驱动该风扇13转动。
其中，该温度感测回路11具有一电阻器R及一热敏电阻器RT，其中该 电阻器R与该热敏电阻器RT串联以将工作电压Vcc进行分压。该热敏电阻 器RT依据环境温度的变化而产生一电阻值，该电阻值的变化会造成该热敏 电阻器RT与该电阻器R间节点的电压值产生变化以输出该感测温测信号
Sll。该驱动模块12为芯片或微处理器，其接收该温度感测信号Sll并将该 温度感测信号Sll转换为该驱动信号S12以驱动该风扇13中的马达131转动。
承上所述，习知风扇系统1中的该驱动回路12在接收该温度感测信号 Sll之后，须将该温度感测信号Sll转换为一高电压值或一高电流值的该驱 动信号S12输出，据以驱动该风扇13转动。
为了能够实时因应温度的改变而调整该驱动信号S12,目前该驱动回路 12中的芯片通常为多功能且单价较高的芯片。然而，过于昂贵的芯片亦会提 高整个系统的成本支出，而限制了其应用领域。因此，如何提供一种能够降 低驱动控制装置的成本，以增加其应用范围实属当前重要课题之一。
发明内容
有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种能够降低成本以增加其适应 领域，并依据环境温度变化而具有二段转速的风扇系统及马达驱动控制装置。
因此，为达上述目的，依据本发明的一种马达的驱动控制装置包括一温 度感测回路、 一比较回路、 一转速控制回路及一驱动回路。该温度感测回路 感测一环境温度以产生一感测信号；该比较回路与该温度感测回路电性连接， 并比较该感测信号及一参考电压信号以输出一比较信号；该转速控制回路与 该比较回路电性连接，并具有一第一转态临界值与一第二转态临界值，且该 转速控制回路将该比较信号与该第 一转态临界值及该第二转态临界值比较 后，以产生一转速控制信号；该驱动回路依据该转速控制信号产生一驱动信 号以驱动该马达。
另外，为达上述目的，依据本发明的一种风扇系统包括一驱动控制装置 及一风扇。该驱动控制装置具有一温度感测回路、 一比较回路、 一转速控制 回路及一驱动回路。其中该温度感测回路感测一环境温度以产生一感测信号； 该比较回路与该温度感测回路电性连接，并比较该感测信号及一参考电压信 号以输出一比较信号；该转速控制回路与该比较回路电性连接，并具有一第 一转态临界值与 一 第二转态临界值，该转速控制回路系依据该比较信号而与 该第一转态临界值及该第二转态临界值比较后，以产生一转速控制信号；该 驱动回路与该转速控制回路电性连接，并依据该转速控制信号产生一驱动信 号。再者，风扇具有一马达，该马达与该驱动控制装置电性连接，以接收该 驱动信号并依据该驱动信号以控制该马达的转速。
承上所述，本发明的风扇系统及马达驱动控制装置利用该比较回路将该 温度感测回路所产生的该感测信号转换为该比较信号，并将该比较信号输入 该转速控制回路以产生该转速控制信号，其中，当该比较信号达到该转速控
制回路的该第 一转态临界值时，则输出代表一第 一转速的该转速控制信号；
当该比较信号达到该转速控制回路的该第二转态临界值时，则输出代表一第 二转速的该转速控制信号，如此一来，即可经由该比较回路与该转速控制回 路的简单设计，来达到温控风扇的转速控制，以降低制造成本并增加其应用 领域。
图1A为显示习知风扇系统的方块示意图1B为显示图1A的习知风扇系统的电路示意图2为显示依据本发明较佳实施例的风扇系统的方块示意图3A为显示依据本发明较佳实施例的风扇系统的电路示意图；以及
图3B为显示依据本发明较佳实施例的转速控制回路的电压信号转变状
附图标记i兌明
1风扇系统11温度感测回路
12驱动回3各13风扇
2风扇系统21驱动控制装置
211温度感测回路212比專交回路
2121分压电路213转速控制回路
214马区动回if各22风扇
221马达Sll感测信号
S12驱动信号S21感测信号
S22参考电压信号S23比较信号
S24转速控制信号S25驱动信号
R、 Rl、 R2、 R3、 R4、 R5、R6电阻器
RT感测组件RT1感测组件
Ul比较器U2运算放大器
Vu第一转态临界值VL第二转态临界值
具体实施例方式
以下将参照相关附图，说明依本发明较佳实施例的风扇系统及马达驱动
控制装置。
请参照图2所示，为本发明的一风扇系统2的方块示意图。该风扇系统 2包括一驱动控制装置21及一风扇22。该驱动控制装置21具有一温度感测 回i 各211、 一比4交回路212、 一转速控制回3各213及一驱动回路214。该风扇 22具有一马达221,且该马达221与该驱动控制装置21电性连接。
该温度感测回路211感测一环境温度的变化以产生一感测信号S21。
该比较回路212接收该感测信号S21并与一参考电压信号S22进行比较， 以输出一比较信号S23。
该转速控制回路213具有 一第 一转态临界值Vu与 一 第二转态临界值， 该转速控制回路213接收该比较信号S23并与该第一转态临界值Vu及该第二 转态临界值Vl比较后，产生一转速控制信号S24。
该驱动回路214接收该转速控制回路213所输出的该转速控制信号S24 以产生一驱动信号S25,并依据该驱动信号S25来控制该风扇22中该马达221 的转速。
请参照图3A所示，为本发明的该风扇系统2中各回路的电路方块图的
详细叙述。
该温度感测回路211具有一第一电阻器Rl及一感测组件RT1,该感测组 件RT1与该第一电阻器R1及一地电源电性连接。其中该第一电阻器R1与该 感测组件RT1对一工作电压Vcc进行分压以产生该感测信号S21，该感测组 件RT1依据该环境温度的变化以产生不同的该感测信号S21。在本实施例中， 该感测组件RT1为一热敏电阻，且该感测信号S21为该第一电阻器Rl与该 感测组件RT1分压所产生的一电压信号。
另外，该感测组件RT1可为一正温度系数热敏电阻、 一负温度系数热敏 电阻或一热耦器(Thermocopuler)等，可依据环境温度变化而产生该感测信号 S21的该感测组件RT1。
该比较回路212具有一比较器U1，该比较器U1具有一第一输入端in,、 一第二输入端iri2及一第一输出端，该第一输入端in,接收该感测信号S21, 该第二输入端in2接收一参考电压信号S22,该比较器Ul对该感测信号S21
及该参考电压信号S22进行比较之后，由该第一输出端输出该比较信号S23。 在本实施例中，该比较器Ul为一运算放大器或任何具有比较功能的组件或 电路，且该参考电压信号S22及该比较信号S23分别为一电压信号。另外， 在本实施例中，当该参考电压信号S22大于该感测信号S21时，输出的该比 较信号S23为一高电位信号；当该参考电压信号S22小于该感测信号S21时， 输出的该比较信号S23为一低电位信号。
再者，该比较回路212更可具有一分压电路2121，该分压电路2121包 括一第二电阻器R2及一第三电阻器R3，该第二电阻器R2的一端与该工作 电压Vcc电性连接，该第二电阻器R2的另一端与该第三电阻器R3及该比较 器Ul的该第二输入端in2电性连接，该第三电阻器R3的另一端与该地电源 电性连接。该分压电路2121将该工作电压Vcc进行分压，以产生该参考电压 信号S22，并将其输入至该比较器Ul的该第二输入端in2。
该转速控制回路213接收该比较信号S23并与该第一转态临界值Vu及该 第二转态临界值Vi比较后，产生该转速控制信号S24。其中，该转速控制回 路213可为一施密特触发电路(Schmitttrigger)、 一具有迟滞功能的比较器或 任何具有相同功能的电路或组件。在本实施例中，该转速控制回路213是以 该施密特触发电路为例，且该转速控制信号S24为一电压信号。该施密特触 发电路具有一运算放大器U2及一第四电阻器R4及一第五电阻器R5,该运 算放大器U2具有一第三输入端in3、 一第四输入端iri4及一第二输出端，该第 三输入端in3接收该比较信号S23,该第四输入端in4分别与该第四电阻器R4 及该第五电阻器R5的一端电性连接，而该第二输出端与该第四电阻器R4的 另一端电性连接并输出该转速控制信号S24,该第五电阻器R5的另一端与该 地电源电性连接。
请再参照图3B所示，在施密特触发电路中，当输入的该比较信号S23 (该电压信号Vin)由小变大逐渐上升且不大于该第一转态临界值Vu时，该 运算放大器U2的该第二输出端输出一正饱和电压信号+Vsat的该转速控制信
号S24,而当输入的该比较信号S23 (该电压信号Vin)大于该第一转态临界 值Vu时，则该运算放大器U2的该第二输出端输出 一 负饱和电压信号-Vw的 转速控制信号S24;相同地，当输入的该比较信号S23 (该电压信号Vin)由 大变小逐渐下降且不小于该第二转态临界值VL时，该运算放大器U2的该第 二输出端输出该负饱和电压信号-Vsat的该转速控制信号S24，而当输入的该
比较信号S23 (该电压信号Vin)小于该第二转态临界值Vt时，则该运算放 大器U2的该第二输出端输出该正饱和电压信号+Vsat的该转速控制信号S24。
于此，施密特触发电路为一可消除噪声干扰且可将一变动的输入电压信号转
换为二段式方波输出的电路，以达到输出二段转速控制信号S24的目的。
请再参照图3A所示，该转速控制回路213更具有一第六电阻器R6，该 第六电阻器R6与施密特触发电路中的该第二输出端电性连接，以调控该第一 转态临界值Vu与该第二转态临界值Vt的电压值，并输出该转速控制信号 S24。
该驱动回路214可为一驱动芯片(图中未示)，该驱动芯片接收该转速控 制回路213所输出的该转速控制信号S24以产生该驱动信号S25，并依据该 驱动信号S25来控制该风扇22中该马达221的转速。在本实施例中，该驱动 信号S25为一电压信号。
其中，该驱动回路214中的该驱动芯片可为一微处理器或任何具有相同 功能的电路或组件，但并非以此为限。
此外，该驱动回路214更可具有一霍尔感测组件(图中未示)，该霍尔感测 组件与该驱动芯片电性连接，以接收该驱动信号S25的电压信号，并将该电 压信号转换为一电流信号，以驱动该风扇22中的该马达221。
再者，该感测信号S21、该参考电压信号S22、该比较信号S23、该转速 控制信号S24及该驱动信号S25可为一电压信号或一电流信号等可用以传递 的信号。
另外，上述的该第一电阻器、该第二电阻器、该第三电阻器、该第四电 阻器、该第五电阻器及该第六电阻器是以等效电阻的方式描述的，其分别可 由至少一电阻器所组成。
在本实施例中，马达的驱动控制装置即为先前实施例所述的该驱动控制 装置21，其功能、结构及设置关系已于先前实施例中所叙述，在此不再赘述。
综上所述，本发明的风扇系统及马达的驱动控制装置利用该驱动控制装 置中的该比较回路及该转速控制回路来达到二段式的风扇转速控制，如此一 来，该驱动回路中所使用的该芯片即不需要具备复杂的运算功能，因此能够 降低驱动控制装置的制造成本。
以上所述仅为举例性，而非为限制性的。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，均应包括于后附的权利要求范围中。
权利要求
1、一种马达的驱动控制装置，包括一温度感测回路，感测一环境温度以产生一感测信号；一比较回路，与该温度感测回路电性连接，并比较该感测信号及一参考电压信号以输出一比较信号；一转速控制回路，与该比较回路电性连接，该转速控制回路具有一第一转态临界值与一第二转态临界值，并将该比较信号与该第一转态临界值及该第二转态临界值比较后，以产生一转速控制信号；以及一驱动回路，与该转速控制回路电性连接，并依据该转速控制信号产生一驱动信号，以驱动一马达。
2、 如权利要求1所述的马达的驱动控制装置，其中该感测信号、该参考 电压信号、该比较信号及该转速控制信号为一电压信号。
3、 如权利要求1所述的马达的驱动控制装置，其中该比较信号为一高电 位信号或一低电位信号。
4、 如权利要求3所述的马达的驱动控制装置，其中在该比较回路中，当 该参考电压信号大于该感测信号时，该比较信号为该高电位信号，或当该参 考电压信号小于该感测信号时，该比较信号为该低电位信号。
5、 如权利要求1所述的马达的驱动控制装置，其中该温度感测回路具有 一感测组件、 一热敏电阻器、 一正温度系数热敏电阻器、 一负温度系数热敏 电阻器或一热耦器，藉以感测该环境温度而产生该感测信号。
6、 如权利要求5所述的马达的驱动控制装置，其中该温度感测回路更具 有 一第 一 电阻器，且该感测组件与该第 一 电阻器及一地电源电性连接。
7、 如权利要求1所述的马达的驱动控制装置，其中该比较回路具有一比 较器或一运算放大器，其接收并比较该感测信号及该参考电压信号，以输出 该比较信号。
8、 如权利要求7所述的马达的驱动控制装置，其中该比较回路更具有一 分压电路，其与该比较器或该运算放大器及一地电源电性连接，以产生该参 考电压信号并将其传输至该比较器或该运算放大器。
9、 如权利要求1所述的马达的驱动控制装置，其中该转速控制回路具有 一施密特触发电路、 一具有迟滞功能的比较器或任何具有相同功能的电路，其接收该比较回路所输出的该比较信号，并输出该转速控制信号至该驱动回路。
10、 如权利要求9所述的马达的驱动控制装置，其中该转速控制回路更 具有一第二电阻器，其与该施密特触发电路电性连接。
11、 如权利要求1所述的马达的驱动控制装置，其中该驱动回路具有一 驱动芯片，其接收该转速控制回路所输出的该转速控制信号，并输出该驱动 信号，且该转速控制信号及该驱动信号为一电压信号。
12、 如权利要求11所述的马达的驱动控制装置，其中该驱动回路更具有 一霍尔感测组件，其与该驱动芯片电性连接，并接收该电压信号，以将该电 压信号转换为一电流信号，以驱动该风扇。
13、 如权利要求1所述的马达的驱动控制装置，其中该驱动回路为一微 处理器或一芯片。
14、 一种风扇系统，包括一驱动控制装置，具有一温度感测回路、 一比较回路、 一转速控制回路 及一驱动回路，其中该温度感测回路、该比较回路、该转速控制回路及该驱 动回路电性连接，该温度感测回路感测一环境温度以产生一感测信号，该比 较回路比较该感测信号及一参考电压信号以输出一比较信号，该转速控制回 路具有一第 一转态临界值与 一第二转态临界值，并依据该比较信号与该第一 转态临界值及该第二转态临界值比较后，以产生一转速控制信号，该驱动回 路依据该转速控制信号产生一驱动信号；以及一风扇，具有一马达，其与该驱动控制装置电性连接，以接收该驱动信 号并依据该驱动信号以控制该马达的转速。
全文摘要
本发明提供一种马达的驱动控制装置，包括一温度感测回路、一比较回路、一转速控制回路以及一驱动回路。该温度感测回路感测一环境温度以产生一感测信号；该比较回路与该温度感测回路电性连接，并比较该感测信号及一参考电压信号以输出一比较信号；该转速控制回路与该比较回路电性连接，并具有一第一转态临界值与一第二转态临界值，该转速控制回路将该比较信号与该第一转态临界值及该第二转态临界值比较后，以产生一转速控制信号；该驱动回路与该转速控制回路电性连接，并依据该转速控制信号产生一驱动信号以驱动该马达。
文档编号G05D23/19GK101169665SQ20061013664
公开日2008年4月30日 申请日期2006年10月27日 优先权日2006年10月27日
发明者卓义杰, 吴嘉煌, 吴彦宏, 黄文喜, 黄跃龙 申请人:台达电子工业股份有限公司