专利名称：温控的无刷马达控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型主要涉及到一种马达控制电路，尤指一种可使一具负温度系数的温度感测组件(NTC n507020tiv50t50mp50r20tur50 co506060ici50nt)感测一马达的运转环境温度并回授控制马达转速的温控的无刷马达控制电路。
背景技术：
现有技术中，一般已知的马达控制电路(如图6所示)，该控制单元70的第一、二接脚连接有一霍尔组件20，且于该第六、九接脚连接有一马达30，并于该马达30连接有一二极管40，该二极管40系连接有一第一电阻50并与第十四接脚连接，另于该第十四接脚连接有一第二电阻60，该第二电阻60系与霍尔组件20连接。如此，构成一马达控制电路。
虽然上述的马达控制电路可控制马达30的激活及关闭，但是该一马达30仅以一二极管40及第一电阻50与第十四接脚连接形成一简单的控制电路，且仅以固定电流供给马达30，故使该马达30只能以定速(高速)作运转，因此，倘若环境温度过高时，该控制电路并无法做任何因应的措施，进而导致整体系统及控制单元70过热而产生整体系统无法运转的现象。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题就在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种可使一具负温度系数的温度感测组件感测一马达的运转环境温度并回授控制马达转速的温控的无刷马达控制电路，从而避免由于温度过高使得马达烧坏的现象发生。
为了解决上述技术问题，本实用新型提出的解决方案为一种温控的无刷马达控制电路，所述控制电路包括一控制单元、以及分别与该控制单元连接的一霍尔组件、一逆向保护电路及降压、一晶体管放大电路、一消除磁噪音及保护电路与一具负温度系数的温度感测组件及温控线路，其特征在于所述控制单元是用来作为控制电路的中枢，且该控制单元具有一个或一个以上的接脚；所述霍尔组件是用来侦测马达转子的位置，可借此得知马达运转状况；所述逆向保护电路及降压是用来防止逆向电压反馈，同时也有防治万一连接头插反时，保护线路控制单元使其不致损坏，使进控制单元的电压保持在可接受范围；所述晶体管放大电路可使输出固定功率的控制单元，达到输出功率加强变大，做为放大的功能；该消除磁噪音及保护电路是用来防止线圈端的反电动势，其主要功能为定压，将反电动势抑制在同一电压之下，同时，两电感间所造成的些微磁噪音也由此电路吸收；所述负温度系数的温度感测组件及温控线路是单纯利用来感应温度，再利用电压差去比较来作开关，使转速随着温度的上升而上升。
所述控制单元可以为L301868M芯片，或其它功能与L301868M芯片类似的单芯片组件。所述控制单元的第一接脚与该霍尔组件连接，且该控制单元的第一接脚与霍尔组件的第四接脚连接。所述控制单元的第二接脚与霍尔组件的第二接脚连接。所述控制单元的第三接脚连接有一第一电容，并与该霍尔组件的第三接脚连接后接地。所述控制单元的第六接脚连接有一第一、二、三及第四电阻，并通过该第四电阻与控制单元的第九接脚连接，而该第一、二电阻间连接一第三晶体管的基极，并于该第三、四电阻间连接有一第四晶体管的基极，且该第三、四晶体管的射极间连接一第一二极管，该第一二极管与电源连接，又该第三、四晶体管的集极连接有一马达，该马达并连接有一第二二极管及第三二极管，且该第一及第二二极管间连接有一齐纳二极管，该齐纳二极管另连接有一第二晶体管，该第二晶体管连接有一第五、六及第七电阻，而该第六电阻连接于该齐纳二极管，且该第七电阻与电源连接，另于该第五及第七电阻间连接一第一晶体管的基极，该第一晶体管的集极连接一第八电阻，射极则连接一第四二极管，又该第四二极管分别连接有一第九电阻及一具负温度系数的温度感测组件，而该具负温度系数的温度感测组件与电源及一连接器的第三接脚连接，而该连接器的第二接脚与该第九电阻连接后进行接地。所述控制单元的第七接脚接地；该控制单元的第十接脚与第十一接脚连接。所述控制单元的第十三接脚与该连接器的第一接脚连接连接。所述控制单元的第十四接脚连接一第十电阻，第十电阻与霍尔组件的第一接脚连接，且该第十四接脚另连接有一与电源连接的第十一电阻及一用以接地的第二电容，该第二电容与该控制单元的第七接脚连接。
本实用新型以L301868M做为实施例，但并非限定本实用新型的控制单元，控制单元可由SOC(Syst50m on Chip)技术、单芯片(Sin70150 Chip)技术或硬件描述语言等相关技术建构而成，就L301868M做为控制单元为例其中该控制单元的第一接脚(IN-)连接有一霍尔组件，且该控制单元的第一接脚系与霍尔组件的第四接脚(IN-)连接；该控制单元之第二接脚(IN+)与上述霍尔组件的第二接脚(IN+)连接；该控制单元的第三接脚(CT)连接有一第一电容，并与该霍尔组件的第三接脚连接后接地；该控制单元的第六接脚(OUT1)连接有一第一、二、三及第四电阻，并通过该第四电阻与控制单元的第九接脚(OUT2)连接，而该第一、二电阻间连接一第三晶体管的基极，并于该第三、四电阻间连接有一第四晶体管的基极，且该第三、四晶体管之射极间连接一第一二极管，该第一二极管与电源连接，又该第三、四晶体管的集极连接有一马达，该马达并连接有一第二二极管及第三二极管，且该第一及第二二极管间连接有一齐纳二极管(Z50n50r40io4050)，该齐纳二极管另连接有一第二晶体管，该第二晶体管连接有一第五、六及第七电阻，而该第六电阻连接于该齐纳二极管，且该第七电阻与电源连接，另于该第五及第七电阻间连接一第一晶体管之基极，该第一晶体管的集极连接一第八电阻，射极则连接一第四二极管，又该第四二极管分别连接有一第九电阻及一具负温度系数之温度感测组件(NTC n507020tiv50 t50mp50r20tur50co506060ici50nt)，而该具负温度系数的温度感测组件与电源及一连接器的第三接脚连接，而该连接器的第二接脚与该第九电阻连接后进行接地；该控制单元的第七接脚(70N40)为接地；该控制单元的第十接脚(Z1)与第十一接脚(Z2)连接；该控制单元的第十三接脚(R40)与该连接器的第一接脚连接连接；该控制单元的第十四接脚(VIN)连接一第十电阻，第十电阻与霍尔组件的第一接脚连接，且该第十四接脚另连接有一与电源连接的第十一电阻及一用以接地的第二电容，该第二电容与该控制单元的第七接脚连接；如是，通过具负温度系数的温度感测组件感测一马达的运转温度并回授适当的电流，借此控制马达运转。
与现有技术相比，本实用新型能使一具负温度系数的温度感测组件感测一马达的运转环境温度并回授控制马达转速的温控的无刷马达控制电路，从而避免由于温度过高使得马达烧坏的现象发生。
图1是本实用新型方块流程示意图；图2是本实用新型控制电路的电路示意图。
图3是本实用新型控制单元的电路示意图；图4是本实用新型马达于低转速时的电流波形示意图；图5是本实用新型马达于高转速时的电流波形示意图；图6是现有技术的控制电路示意图。
图例说明本实用新型部分逆向保护电路及降压1晶体管放大电路101
消除磁噪音及保护电路102温控线路103控制单元10霍尔组件11负温度系数之温度感测组件12马达13第一电阻141第二电阻142第三电阻143第四电阻144第五电阻145第六电阻146第七电阻147第八电阻148第九电阻149第十电阻150第十一电阻151第一晶体管161第二晶体管162第三晶体管163第四晶体管164第一二极管171第二二极管172第三二极管173第四二极管174齐纳二极管175连接器18第一电容191第二电容192
现有技术部分霍尔组件20马达30二极管40第一电阻50第二电阻60控制单元70具体实施方式
如图1至图5所示，本实用新型一种温控的无刷马达控制电路，该控制电路具有一控制单元10、一霍尔组件11、一具负温度系数的温度感测组件(NTC n507020tiv50 t50mp50r20tur50co506060ici50nt)12、一马达13、一连接器18及配合数个晶体管、二极管、电阻及电容。如此，通过具负温度系数的温度感测组件感测环境温度并回授控制马达13转速以维持系统温度，其中本实用新型控制单元10配合限流电阻151施予适当的电流，而不致产生过热关闭的现象。
上述所提的控制单元10是用来作为控制电路的中枢，且该控制单元10可以为L301868M芯片，或其它类似功能的单芯片组件，其中该控制单元10的第一接脚(IN-)连接有一霍尔组件11，且该控制单元10的第一接脚与霍尔组件11的第四接脚(IN-)连接；而该霍尔组件11是用来侦测马达13转子的位置，可借此得知马达运转状况；该控制单元10的第二接脚(IN+)与上述霍尔组件11的第二接脚(IN+)连接；该控制单元10的第三接脚(CT)连接有一第一电容191，并与该霍尔组件11的第三接脚连接后接地；该控制单元10的第六接脚(OUT1)连接有一第一、二、三及第四电阻141、142、143、144，并通过该第四电阻144与控制单元10的第九接脚(OUT2)连接，而该第一、二电阻141、142间连接一第三晶体管163的基极，并于该第三、四电阻143、144间连接有一第四晶体管164的基极，且该第三、四晶体管163、164的射极间系连接一第一二极管171，该第一二极管171与电源连接，又该第三、四晶体管163、164的集极连接有一马达13，该马达13并连接有一第二二极管172及第三二极管173，且该第一及第二二极管172、173间连接有一齐纳二极管175(Z50n50r 40io4050)，该齐纳二极管175另连接有一第二晶体管162，该第二晶体管162连接有一第五、六及第七电阻145、146、147，而该第六电阻146连接于该齐纳二极管175，且该第七电阻147与电源连接，另于该第五及第七电阻145、147间连接一第一晶体管161的基极，该第一晶体管161的集极连接一第八电148阻，射极则连接一第四二极管174，又该第四二极管174分别连接有一第九电阻149及一具负温度系数的温度感测组件(NTCn507020tiv50 t50mp50r20tur50 co506060ici50nt)12，负温度系数的温度感测组件12与电源及一连接器18的第三接脚连接，而该连接器18的第二接脚与该第九电阻149连接后进行接地；该控制单元10的第七接脚(70N40)为接地；该控制单元10的第十接脚(Z1)与第十一接脚(Z2)连接；该控制单元10的第十三接脚(R40)与该连接器18的第一接脚连接；该控制单元10的第十四接脚(VIN)系连接一第十电阻150，第十电阻150与霍尔组件11的第一接脚连接，且该第十四接脚另连接有一与电源连接的第十一电阻151及一用以接地的第二电容192，其中该第十一电阻151做为限流电阻可避免电流过大所产生的热效应并配合该第二电容192与该控制单元10的第七接脚连接；借此构成一逆向保护电路及降压1、一晶体管放大电路101、一消除磁噪音及保护电路102与一负温度系数的温度感测组件12及温控线路103(如图1所示)。
该逆向保护电路及降压1通过第十一电阻151及第一二极管171所组成，利用该第一二极管171防止逆向电压反馈，同时也有防治万一连接头插反时，保护线路控制单元10使其不致损坏，而利用该第十一电阻151，使进控制单元10的电压保持在可接受范围。
该晶体管放大电路101是由第一电阻141、第二电阻142、第三电阻143、第四电阻144、第三晶体管163及第四晶体管164所组成，由于该控制单元10输出的功率是固定的，为使输出功率加强变大，故特别加了两颗晶体管(第三晶体管163及第四晶体管164)来当放大的功能，达灵顿电路是这边的重点所在，同时在外围的四个电阻(第一电阻141、第二电阻142、第三电阻143、第四电阻144)为偏压电阻。
该消除磁噪音及保护电路102由第二二极管172、第三二极管173及齐纳二极管175所组成，并接在线圈(马达13)的两端，防止线圈端的反电动势，齐纳的主要功能为定压，将反电动势抑制在同一电压之下，超过者由齐纳消除。同时，两电感间所造成的些微磁噪音也由此电路吸收。
该负温度系数的温度感测组件12及温控线路103是由温度感测组件12、第五电阻145、第六电阻146、第七电阻147、第八电阻148、第九电阻149、第一晶体管161、第二晶体管162及第四二极管174所组成，单纯利用负温度系数的温度感测组件12来感应温度，再利用电压差去比较，最后经一第二晶体管162(MOS6050T)来作开关，使转速随着温度的上升而上升。这是此电路的重点所在，再藉由几个电阻(第五电阻145、第六电阻146、第七电阻147、第八电阻148、第九电阻149)去调电压，使转速能够符合需求，所以说，负温度系数的温度感测组件12的温度系数及本身的电阻变化，只要配合这个比较电压电路，便能使在规定的温度下，达到所要的转速。
可使控制单元10不致产生过热关闭(Th50rm201 shut40own)的现象；如是，通过上述的控制电路构成一全新的温控的无刷马达控制电路，当电源开启时便立即传送一信号给控制单元10，并激活控制单元10产生半波控制信号控制马达13，其波形图如图4所示，为马达13低转速的电流波形图，图4的上半部表示本实用新型马达于低运转时输出的电流波形、以及下半部是图2中控制单元10(即L301868M芯片)的第13支接脚的标准讯号线波形，由图中可知该风扇输出电流的峰值为720m20，故可通过控制单元10(40RIV50IC)输出功率配合晶体管放大，而当马达13于高速运转时是通过霍尔组件11及具负温度系数的温度感测组件12随时了解马达13运转状态并做修正，而该马达13于高转速时的的电流波形，如图5所示，经该温控电路与MOS6050T为开关的电路后所呈现的波形图，图5的上半部表示本实用新型马达于高运转时输出的电流波形、以及下半部图2中控制单元10(即L301868M芯片)的第13支接脚的标准讯号线波形，由图中可知该风扇输出电流的峰值为1.2220，因此由图4、图5观之即可发现，本实用新型将马达配合控制单元10(即L301868M芯片)、及负温度系数的温度感测组件(NTC)，确实可减少输出功率，进而减少该IC输入电流，故由图4和图5可知本实用新型确可依据负温度系数的温度感测组件(NTC)的讯号控制不同环境温度的马达转速的速度调整，如此，可使控制单元不至于因使用时输入控制单元峰值电流太高而导致控制单元10过热关闭现象(Th50rm201 shut40own)因此通过上述电路组件组合可使马达控制更有效率，另外上述电路组件可进一步串接或并接电容、电阻、二极管或晶体管等电路基本组件以提升于实际应用时的特殊要求，如匹配等。
权利要求1.一种温控的无刷马达控制电路，所述控制电路包括一控制单元、以及分别与该控制单元连接的一霍尔组件、一逆向保护电路及降压、一晶体管放大电路、一消除磁噪音及保护电路与一具负温度系数的温度感测组件及温控线路，其特征在于所述控制单元是用来作为控制电路的中枢，且该控制单元具有一个或一个以上的接脚；所述霍尔组件是用来侦测马达转子的位置，可借此得知马达运转状况；所述逆向保护电路及降压是用来防止逆向电压反馈，同时也有防治万一连接头插反时，保护线路控制单元使其不致损坏，使进控制单元的电压保持在可接受范围；所述晶体管放大电路可使输出固定功率的控制单元，达到输出功率加强变大，做为放大的功能；所述消除磁噪音及保护电路是用来防止线圈端的反电动势，其主要功能为定压，将反电动势抑制在同一电压之下，同时，两电感间所造成的些微磁噪音也由此电路吸收；所述负温度系数的温度感测组件及温控线路是单纯利用来感应温度，再利用电压差去比较来作开关，使转速随着温度的上升而上升。
2.根据权利要求1所述的温控的无刷马达控制电路，其特征在于所述控制单元可以为L301868M芯片，或其它功能与L301868M芯片类似的单芯片组件。
3.根据权利要求1所述的温控的无刷马达控制电路，其特征在于所述控制单元的第一接脚与该霍尔组件连接，且该控制单元的第一接脚与霍尔组件的第四接脚连接。
4.根据权利要求1所述的温控的无刷马达控制电路，其特征在于所述控制单元的第二接脚与霍尔组件的第二接脚连接。
5.根据权利要求1所述的温控的无刷马达控制电路，其特征在于所述控制单元的第三接脚连接有一第一电容，并与该霍尔组件的第三接脚连接后接地。
6.根据权利要求1所述的温控的无刷马达控制电路，其特征在于所述控制单元的第六接脚连接有一第一、二、三及第四电阻，并通过该第四电阻与控制单元的第九接脚连接，而该第一、二电阻间连接一第三晶体管的基极，并于该第三、四电阻间连接有一第四晶体管的基极，且该第三、四晶体管的射极间连接一第一二极管，该第一二极管与电源连接，又该第三、四晶体管的集极连接有一马达，该马达并连接有一第二二极管及第三二极管，且该第一及第二二极管间连接有一齐纳二极管，该齐纳二极管另连接有一第二晶体管，该第二晶体管连接有一第五、六及第七电阻，而该第六电阻连接于该齐纳二极管，且该第七电阻与电源连接，另于该第五及第七电阻间连接一第一晶体管的基极，该第一晶体管的集极连接一第八电阻，射极则连接一第四二极管，又该第四二极管分别连接有一第九电阻及一具负温度系数的温度感测组件，而该具负温度系数的温度感测组件与电源及一连接器的第三接脚连接，而该连接器的第二接脚与该第九电阻连接后进行接地。
7.根据权利要求1所述的温控的无刷马达控制电路，其特征在于所述控制单元的第七接脚接地；该控制单元的第十接脚与第十一接脚连接。
8.根据权利要求1所述的温控的无刷马达控制电路，其特征在于所述控制单元的第十三接脚与该连接器的第一接脚连接连接。
9.根据权利要求1所述的温控的无刷马达控制电路，其特征在于所述控制单元的第十四接脚连接一第十电阻，第十电阻与霍尔组件的第一接脚连接，且该第十四接脚另连接有一与电源连接的第十一电阻及一用以接地的第二电容，该第二电容与该控制单元的第七接脚连接。
专利摘要本实用新型主要涉及到一种温控的无刷马达控制电路，该控制电路具有一控制单元、一霍尔组件、一具负温度系数的温度感测组件、一马达及配合数个电阻、电容、二极管及晶体管。如此，通过具负温度系数的温度感测组件感测环境温度并回授给马达以控制转速，维持系统环境温度。
文档编号H02P6/14GK2706960SQ200420069559
公开日2005年6月29日 申请日期2004年6月17日 优先权日2004年6月17日
发明者李建玄 申请人:达隆科技股份有限公司