专利名称：驱动装置及驱动方法
技术领域：
本发明提供一种驱动装置，尤指一种控制单相马达进行转 动的驱动装置。
背景技术：
随着计算机内部各种元件的功率越升越高，其发热量也越
来越大。在这方面，以中央处理器(Central Processing Unit, CPU)最为突出。当CPU晶体管数目从386时代的几十万颗， 发展到当今P4时代的5000多万颗时，其普通的CPU表面温度 都可以达到50~ 80°C。而CPU内部则更是高达8(TC甚至于上百 。C,这样的CPU对散热的要求也就越来越高，由此计算机领域
诞生出各式各样的散热设备，而其中最普遍的方式就是利用马 达控制散热风扇来进行散热。
以往的散热风扇根据马达控制装置所提供的驱动电流，来 控制散热风扇的转速，不同大小的驱动电流，则会驱动散热马 达产生不同的转速，而达到不同程度的散热效果，但如何产生 精确的驱动电流，让散热风扇能根据实际的电子系统的温度状 态，而提供合适的马达转速，以达成较佳的散热效果，已成为 现今马达系统的一种主要发展课题。
发明内容
本发明提供一种驱动装置，用以控制一马达进行转动，该 驱动装置包括一输入模块、 一比较模块以及一处理模块。输入 模块包括一电压产生单元以及一电压调整单元，用以产生一比 较电压。电压产生单元用以根据一基准电压，产生一电压信号。
电压调整单元耦接于该电压产生单元，用以根据一参考电压， 调整该电压信号的大小，以产生该比较电压。比较模块耦接于 输入模块，用以将一选择信号以及该比较电压进行比较，产生 一比较信号。处理模块耦接于比较模块，根据该比较信号产生 一控制信号。其中该驱动装置通过该控制信号，控制该马达进 行转动。
本发明所述的驱动装置，该电压产生单元包括一第一电容， 用以#^居该基准电压进行充电及放电，以产生该电压信号。
本发明所述的驱动装置，该电压产生单元包括一基准电压
产生单元，其包括 一第一电流源；以及一第二电容，耦接于 该第一电流源以及一接地端之间，用以进行充电及》文电，以产 生该基准电压。
本发明所述的驱动装置，该基准电压产生单元另包括一第 二电流源，耦接于该第二电容以及该接地端之间，用以调整该 基准电压的大小。
本发明所述的驱动装置，该基准电压产生单元另包括一第 一开关，耦接于该第一电流源以及该第二电容之间，该第一开 关根据 一 时脉信号选择性的导通或断路，以控制该第二电容进 4亍充电及》文电。
本发明所述的驱动装置，该基准电压产生单元另包括一第 二开关，耦接于该第二电流源以及该第二电容之间，该第二开 关根据该时脉信号选择性的导通或断路，以控制该第二电容进 4亍充电及》丈电。
本发明所述的驱动装置，该电压调整模块包括 一第一放 大器，用以放大该参考电压，产生一调整信号；以及一第一电 阻，耦接于该第一放大器以及该电压产生单元之间；其中该电 压调整模块根据该调整信号，调整该电压信号的大小，以产生
该比4交电压。
本发明所述的驱动装置，该参考电压为第 一输入信号以及 第二输入信号其中之一。
本发明所述的驱动装置，该驱动装置另包括一选择模块，
耦接于该比较模块，用以产生该选择信号，该选择模块包括 一第一比较器，用以将一第一输入信号以及一第二输入信号进 行比较，产生一第一比较信号； 一第三开关，耦接于该第一比 较器的一输入端，用以根据该第一比较信号的控制进行导通或 断路，以选择性的输入该第一输入信号；以及一第四开关，耦 接于该第一比较器的另 一输入端，用以根据该第一比较信号的 控制进行导通或断路，以选择性的输入该第二输入信号；其中 该选择模块根据该第 一输入信号以及该第二输入信号，产生该 选择信号。
本发明所述的驱动装置，该选择信号为该第 一 输入信号以 及该第二输入信号其中之一。
本发明所述的驱动装置，当该第三开关导通时，该选择信 号为该第一输入信号，而当该第四开关导通时，该选择信号为 该第二输入信号。
本发明所述的驱动装置，该第 一输入信号为相对应该驱动 装置的外在环境温度的检测温度电压。
本发明所述的驱动装置，该第二输入信号为预先设定相对 应该马达进行转动的最低速度的驱动电压。
本发明所述的驱动装置，另包括一时脉产生模块，耦接于 该处理模块以及该基准电压产生单元，用以^4居该基准电压以 及一参考信号，产生时脉信号，该时脉产生模块包括 一第一 电压源； 一第二电阻，其一端耦接于该第一电压源；以及一第
三电阻，其一端耦接于该第二电阻的另一端，其另一端则耦接
于接地端；以及一第二比较器，其一第一输入端耦接于该第二
电阻以及该第三电阻之间，用以接收该参考信号，其一第二输 入端耦接于该基准电压产生单元，用以接收该基准电压，该第 二比较器用以比较该参考信号以及该基准电压，以产生该时脉
信号；其中该参考信号产生于该第二电阻以及该第三电阻之间。
本发明所述的驱动装置，该时脉产生模块的该第三电阻为 一可变电阻，该第三电阻根据该时脉信号调整自身阻值的大小， 进一步调整该参考信号。
本发明所述的驱动装置，该马达为一单相马达。 本发明另提供一种驱动方法，用以控制一马达进行转动，
该驱动方法包括下列步骤步骤一根据一基准电压，产生一 电压信号；步骤二根据一参考电压，调整该电压信号的大小， 以产生一比较电压；步骤三将一选择信号以及该比较电压进 行比较，产生一比较信号；步骤四根据该比较信号产生一控 制信号；以及步骤五通过该控制信号，控制该马达进行转动。
本发明所述的驱动方法，该步骤 一 包括根据该基准电压对 一第一电容进行充放电，以产生该电压信号。
本发明所述的驱动方法，该步骤一 包括对 一 第二电容进行 充电及》文电，以产生该基准电压。
本发明所述的驱动方法，该步骤一另包括根据一时脉信号 控制该第二电容是否进行充电及放电。
本发明所述的驱动方法，该步骤二包括下列步骤步骤六 放大该参考电压，产生一调整信号；以及步骤七根据该调整 信号，调整该电压信号的大小，以产生该比较电压。
本发明所述的驱动方法，该参考电压为该第 一输入信号以 及该第二输入信号其中之一。
本发明所述的驱动方法，步骤三包括下列步骤步骤八
将 一 第 一输入信号以及 一 第二输入信号进行比较，产生 一 第一
比较信号；步骤九根据该第一比较信号的控制进行导通或断 路，以选择性的输入该第一输入信号以及该第二输入信号；以 及步骤十根据该第一输入信号以及该第二输入信号，产生该 选择信号。
本发明所述的驱动方法，该选择信号为该第 一输入信号以 及该第二输入信号其中之一。
本发明所述的驱动方法，该第 一输入信号为相对应该驱动 装置的外在环境温度的检测温度电压。
本发明所述的驱动方法，该第二输入信号为预先设定相对 应该马达进行转动的最低速度的驱动电压。
本发明所述的驱动装置及驱动方法，可以根据外在环境来 控制马达，亦可以使启动后的单相马达以最低转速进行转动， 达成较佳化散热的效果。
图l为本发明的驱动装置的示意图。 图2为本发明的驱动装置的信号波形图。 图3为本发明的驱动方法的步骤流程图。
具体实施例方式
请参阅图1以及图2，图l为本发明的驱动装置的示意图。图 2为本发明的驱动装置的信号波形图。如图1及图2所示，本发明 的驱动装置10包括一输入模块12、 一比较模块14以及一处理模 块16。输入模块12用以产生一比较电压Vp，其包括一电压产生 单元121以及一电压调整单元123。电压产生单元121用以根据一 基准电压VB，产生一电压信号Sv。电压调整单元123耦接于电
压产生单元121，用以根据一参考电压Vr,调整电压信号Sv的大 小，以产生该比较电压Vp。比较模块14耦接于输入模块12,用
以将 一 选择信号Ssel以及比较电压Vp进行比较，产生 一 比较信
号Vs。处理模块16耦接于比较模块14,根据比较信号Vs产生一
控制信号Spwm。其中驱动装置10通过控制信号SpwM,控制该马
达(图未示)进行转动。于一实施例中，比较模块14为一比较 器，处理模块16是一触发器(flip- flop),而驱动装置10设置 于一集成电路中，此外，马达(图未示)为一单相马达。
电压产生单元121包括一第一电容d以及一基准电压产生 单元125。第一电容C,用以根据基准电压VB进行充电及放电， 以产生电压信号Sv。基准电压产生单元125包括一 第 一 电流源
I,、 一第二电流源I2以及一第二电容C2。第二电容C2耦接于第一
电流源^以及一接地端GND之间，用以进行充电及放电，以产 生基准电压V b 。第二电流源12耦接于第二电容C 2以及接地端 GND之间，用以调整基准电压Ve的大小。此外，基准电压产生 单元125另包括一第一开关SWt以及一第二开关SW2，第一开关 SWJ禹接于第一电流源L以及第二电容C2之间，第二开关SW2
则耦接于第二电流源I2以及第二电容C2之间，第一开关SWi以及 第二开关S W 2根据 一 时脉信号S c L k选择性的导通或断路，以分 别控制第二电容C2根据第 一 电流源It或者第二电流源12进行充 电及方文电。
电压调整模块123包括 一 第 一 放大器A狎以及 一 第 一 电阻 Rh第一放大器A，用以放大参考电压Vr，产生一调整信号SA。 第 一 电阻R^禹接于第 一放大器A叫以及电压产生单元12 l之间。 电压调整模块123根据调整信号SA调整电压信号Sv的大小，以 产生比较电压Vp。其中参考电压Vr为第一愉入信号Sth以及第二
输入信号SRMt其中之一。
驱动装置10另包括一时脉产生模块22,耦接于处理模块16 以及基准电压产生单元125,用以根据基准电压VB以及一参考 信号Sref,产生时脉信号Sc^k。时脉产生模块22包括一第一电 压源Vcc、 一第二电阻R2、 一第三电阻R3以及一第二比较器222。 第二电阻R2的一端耦4妻于第一电压源Vcc。第三电阻R3的一端 耦接于第二电阻R2的另 一端，第三电阻R3的另 一端则耦接于接 地端GND。第二比较器222的 一 第 一输入端耦接于第二电阻R2 以及第三电阻R3之间，用以接收参考信号Sref,第二比较器222 的 一 第二输入端耦接于基准电压产生单元12 5的第 一 电流源11 以及第二电容C2之间，用以接收基准电压VB，第二比较器222 用以比较参考信号Sref以及基准电压VB ，以产生时脉信号Sclk。 其中参考信号Sref于第二电阻R2以及第三电阻R3之间产生。
于 一 实施例中，时脉产生模块2 2的第三电阻R 3为 一 可变电
阻，第三电阻R3会根据时脉信号ScLK调整自身阻值的大小，进 一步调整参考信号SREF。
本发明的驱动装置10另包括一选择模块20。选择模块20耦 接于比较模块14，用以产生选择信号SsEL。选择模块20包括一 第一比较器210、 一第三开关SW3以及一第四开关SW4。第一比
较器210用以将一第 一输入信号STH以及一第二输入信号SR磁进
行比较，产生一第一比较信号S^。第三开关SW3耦接于第一比 较器210的 一 输入端，用以根据第 一 比较信号S E,的控制进行导 通(ON)或断路(OFF),以选择性的输入第一输入信号STH。 第四开关SW4耦接于第一比较器210的另 一输入端，用以根据第
一比较信号SEt的控制进行导通或断路，以选择性的输入第二输
入信号Sr磁；其中选择模块20根据第一输入信号STH以及第二输
入信号Sr磁，产生该选择信号SsEL。选择信号SsEL即为第一输入
信号Sth以及第二愉入信号Sr固其中之一。
于一具体实施例中，第一输入信号STH为相对应驱动装置IO 的外在环境温度的检测温度电压。而第二输入信号S R m !为预先 设定相对应该马达(图未示)进行转动的最低速度的驱动电压。 当第三开关SW3导通时，选择信号SsEL为第 一输入信号STH，而 当第四开关SW4导通时，该选择信号SsEL为第二输入信号SRMI。 于一实施例中，当第一比较器210比较第一输入信号STH及第二 输入信号Srm!的大小，而输出代表比较结果的第 一 比较信号SE1
的电平为"1"时，此时，第三开关SW3会被导通(ON)，第四 开关SW4会被断路(OFF),选择模块20会将代表外在环境温度
的第一输入信号STH输入至比较模块14,而当第一比校信号Se,
的电平为"0"时，则第四开关SW4会被导通(ON),第三开关 SW3会被断路(OFF),而将代表马达(图未示)最低转速的第 二输入信号S R m !输入至比较模块14,进行后续的动作。
请参阅图l及图2，图2为本发明的驱动装置的信号波形图。 以下利用图2来说明本发明的驱动装置10的动作，如图1及图2
所示，于一开始时，第一比较器210会先比较第一输入信号STH
及第二输入信号Sr固的大小，再根据第 一 比较信号Sjn控制第三
开关SW3以及第四开关SW4，选择将第一输入信号STH或者第二
输入信号SR固输入至比较模块14,于本发明的比较电压Vp为浮 动(floating),比较模块14会持续的将所接收的第一输入信号
S丁h或第二输入信号SR磁与比较电压Vp进行比较，直到比较电压
Vp大于第 一 输入信号Sth或第二输入信号SR固时，控制信号Spwm
会由电平"o"转换为电平"r,进而控制马达改变其目前的转
动状态。
请参阅图3，图3为本发明的驱动方法的步骤流程图。如图3 所示，本发明的另一实施例揭露一种驱动方法，用以控制一马 达进行转动，其中该马达为一单相马达。驱动方法包括下列步
骤
S50:根据一基准电压，产生一电压信号；于一实施例中， 本步骤根据该基准电压对 一 第 一 电容进行充放电，以产生该电 压信号。于一实施例中，本步骤另包括对一第二电容进行充电 及放电，以产生该基准电压。而更可利用一时脉信号控制该第 二电容是否进行充电及放电。
S52:根据一参考电压，调整该电压信号的大小，以产生 一比较电压；于一实施例中，步骤S52根据下列步骤来完成 首先，将该参考电压进行放大，产生一调整信号，再根据调整 信号，调整该电压信号的大小，以产生该比较电压。其中，参 考电压为第 一输入信号以及第二输入信号其中之一 。
S54:将一选择信号以及比较电压进行比较，产生一比较 信号；其中本步骤先将一 第 一输入信号以及一 第二输入信号进 行比较，产生一第一比较信号。接着，根据第一比较信号的控 制，选择性的输入该第一输入信号以及第二输入信号，最后再 根据所输入的第 一 输入信号或者第二输入信号，产生该选择信 号。于一实施例中，第一输入信号为相对应该马达的外在环境 温度的检测温度电压。而第二输入信号为预先设定相对应该马 达进行转动的最低速度的驱动电压。而选择信号为第 一 输入信 号以及该第二输入信号其中之一 。
S56..根据比较信号，产生一控制信号；以及
S58:通过控制信号控制马达进行转动。
本发明的驱动装置，可根据自身产生的控制信号的电平以 及周期的大小，来控制马达进行转动的速度，例如当控制信号 电平为高(High)时，驱动装置会将电流持续的输入至单相马 达，因此马达的转速会越来越快，借此则可达成控制马达转速 的目的，此外利用第一输入信号及第二输入信号进行比较后所
产生的控制信号，可以根据外在环境来控制马达，亦可以使启 动后的单相马达以最低转速进行转动，达成较佳化散热的效果。 以上所述仅为本发明较佳实施例，然其并非用以限定本发 明的范围，任何熟悉本项技术的人员，在不脱离本发明的精神 和范围内，可在此基础上做进一步的改进和变化，因此本发明 的保护范围当以本申请的权利要求书所界定的范围为准。
附图中符号的简单说明如下
10驱动装置
12输入模块
14比较模块
16处理模块
20选择模块
22时脉产生模块
121电压产生单元
123电压调整单元
125基准电压产生单元
210.第一比较器
222,第二比较器
SW! SW4:开关
Ri-R3:电阻
Ii 12: 电-危源
Vcc电压源
Ci'C2:电容
GND:接地端Ssel:选择信号Sa调整信号
Sv电压信号
Sref: 参考信号 Spwm:控制信号 STH:第一输入信号 Srmi:第二输入信号 SE1:第一比较信号 Vp: 比4交电压 Vs:比较信号 Vb:基准电压 Vr:参考电压 S50 S526:方法步骤
权利要求
1.一种驱动装置，其特征在于，用以控制一马达进行转动，该驱动装置包括一输入模块，用以产生一比较电压，其包括一电压产生单元，用以根据一基准电压，产生一电压信号；以及一电压调整单元，耦接于该电压产生单元，用以根据一参考电压，调整该电压信号的大小，以产生该比较电压；一比较模块，耦接于输入模块，用以将一选择信号以及该比较电压进行比较，产生一比较信号；以及一处理模块，耦接于该比较模块，根据该比较信号产生一控制信号；其中该驱动装置通过该控制信号，控制该马达进行转动。
2. 根据权利要求l所述的驱动装置，其特征在于，该电压 产生单元包括一第一电容，用以根据该基准电压进行充电及放 电，以产生该电压信号。
3. 根据权利要求l所述的驱动装置，其特征在于，该电压 产生单元包括一基准电压产生单元，其包括一第 一 电流源；以及一第二电容，耦接于该第一电流源以及一接地端之间，用 以进行充电及it电，以产生该基准电压。
4. 根据权利要求3所述的驱动装置，其特征在于，该基准 电压产生单元另包括一第二电流源，耦接于该第二电容以及该 接地端之间，用以调整该基准电压的大小。
5. 根据权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，该基准 电压产生单元另包括一第一开关，耦接于该第一电流源以及该 第二电容之间，该第一开关根据一时脉信号选择性的导通或断 路，以控制该第二电容进行充电及放电。
6. 根据权利要求5所述的驱动装置，其特征在于，该基准 电压产生单元另包括一第二开关，耦接于该第二电流源以及该 第二电容之间，该第二开关根据该时脉信号选择性的导通或断 路，以控制该第二电容进行充电及放电。
7. 根据权利要求3所述的驱动装置，其特征在于，该电压调整模块包括一第一放大器，用以放大该参考电压，产生一调整信号；以及一第一电阻，耦接于该第一放大器以及该电压产生单元之间；其中该电压调整模块根据该调整信号，调整该电压信号的 大小，以产生该比较电压。
8. 根据权利要求7所述的驱动装置，其特征在于，该参考 电压为第一输入信号以及第二输入信号其中之一。
9. 根据权利要求l所述的驱动装置，其特征在于，该驱动 装置另包括一选择模块，耦接于该比较模块，用以产生该选择 信号，该选择模块包括一第一比较器，用以将一第一输入信号以及一第二输入信 号进行比较，产生一第一比较信号；一第三开关，耦接于该第一比较器的一输入端，用以根据 该第 一 比较信号的控制进行导通或断路，以选择性的输入该第 一输入信号；以及一第四开关，耦接于该第一比较器的另一输入端，用以根 据该第 一 比较信号的控制进行导通或断路，以选择性的输入该 第二输入信号；其中该选择模块根据该第 一输入信号以及该第二输入信 号，产生该选择信号。
10. 根据权利要求9所述的驱动装置，其特征在于，该选择 信号为该第 一输入信号以及该第二输入信号其中之一 。
11. 根据权利要求10所述的驱动装置，其特征在于，当该第三开关导通时，该选择信号为该第一输入信号，而当该第四 开关导通时，该选择信号为该第二输入信号。
12. 根据权利要求10所述的驱动装置，其特征在于，该第 一输入信号为相对应该驱动装置的外在环境温度的检测温度电压。
13. 根据权利要求10所述的驱动装置，其特征在于，该第 二输入信号为预先设定相对应该马达进行转动的最低速度的驱 动电压。
14. 根据权利要求5所述的驱动装置，其特征在于，另包括 一时脉产生模块，耦接于该处理模块以及该基准电压产生单元， 用以根据该基准电压以及一参考信号，产生该时脉信号，该时 脉产生模块包括一第 一 电压源；一第二电阻，其一端耦接于该第一电压源；以及一第三电阻，其一端耦接于该第二电阻的另一端，其另一 端贝'J耦4妄于该4妻地端；以及一第二比较器，其一第一输入端耦接于该第二电阻以及该 第三电阻之间，用以接收该参考信号，其一第二输入端耦接于 该基准电压产生单元，用以接收该基准电压，该第二比较器用 以比较该参考信号以及该基准电压，以产生该时脉信号；其中该参考信号产生于该第二电阻以及该第三电阻之间。
15. 根据权利要求14所述的驱动装置，其特征在于，该时 脉产生模块的该第三电阻为 一可变电阻，该第三电阻根据该时脉信号调整自身阻值的大小，进一步调整该参考信号。
16. 根据权利要求l所述的驱动装置，其特征在于，该马达 为 一 单相马达。
17. —种驱动方法，其特征在于，用以控制一马达进行转 动，该驱动方法包括下列步骤步骤一根据一基准电压，产生一电压信号；步骤二根据一参考电压，调整该电压信号的大小，以产生 一 比4交电压；步骤三将一选择信号以及该比较电压进行比较，产生一 比较信号；步骤四根据该比较信号，产生一控制信号；以及 步骤五通过该控制信号，控制该马达进行转动。
18. 根据权利要求17所述的驱动方法，其特征在于，该步 骤一包括根据该基准电压对一第一电容进行充放电，以产生该 电压信号。
19. 根据权利要求17所述的驱动方法，其特征在于，该步 骤一包括对一第二电容进行充电及》文电，以产生该基准电压。
20. 根据权利要求19所述的驱动方法，其特征在于，该步 骤 一 另包括根据 一 时脉信号控制该第二电容是否进行充电及放电。
21. 才艮据权利要求17所述的驱动方法，其特征在于，该步 骤二包括下列步骤步骤六放大该参考电压，产生一调整信号；以及 步骤七根据该调整信号，调整该电压信号的大小，以产 生该比 一交电压。
22. 根据权利要求21所述的驱动方法，其特征在于，该参 考电压为该第 一输入信号以及该第二输入信号其中之一 。
23. 根据权利要求17所述的驱动方法，其特征在于，步骤 三包括下列步骤步骤八将 一 第 一 输入信号以及 一 第二输入信号进行比较， 产生一第一比较信号；步骤九根据该第一比较信号的控制进行导通或断路，以 选择性的输入该第 一输入信号以及该第二输入信号；以及步骤十根据该第一输入信号以及该第二输入信号，产生 该选择信号。
24. 根据权利要求23所述的驱动方法，其特征在于，该选 择信号为该第 一输入信号以及该第二输入信号其中之一 。
25. 根据权利要求24所述的驱动方法，其特征在于，该第 一输入信号为相对应该驱动装置的外在环境温度的检测温度电压。
26. 根据权利要求24所述的驱动方法，其特征在于，该第 二输入信号为预先设定相对应该马达进行转动的最低速度的驱 动电压。
全文摘要
本发明提供一种驱动装置及驱动方法，特别涉及一种驱动装置，用以控制一马达进行转动，该驱动装置包括一输入模块、一比较模块以及一处理模块。输入模块用以产生一比较电压，其包括一电压产生单元以及一电压调整单元。电压产生单元用以根据一基准电压，产生一电压信号。电压调整单元耦接于该电压产生单元，用以根据一参考电压，调整该电压信号的大小，以产生该比较电压。比较模块耦接于输入模块，用以将一选择信号以及该比较电压进行比较，产生一比较信号。处理模块耦接于该比较模块，根据该比较信号产生一控制信号。其中该驱动装置通过该控制信号，控制该马达进行转动。本发明可以根据外在环境来控制马达，达成较佳化散热的效果。
文档编号G05D23/00GK101349924SQ20071013028
公开日2009年1月21日 申请日期2007年7月17日 优先权日2007年7月17日
发明者李孟训, 许齐麟 申请人:普诚科技股份有限公司