专利名称：一种直流无刷风扇双向控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种直流无刷风扇双向控制电路，尤其涉及由MCU和霍尔 感应元件组成控制直流无刷风扇正、反转动的直流无刷风扇双向控制电路。
背景技术：
因科技不断发展，在现有散热技术中需要一种可以相对散热需求物兼吸风 和吹风双重功能的散热风扇。在具有此双重功能的现有无刷风扇技术中因侦测 磁极位置需要，在电路中设置两个霍尔感应元件， 一个侦测顺时针旋转时》兹极 位置， 一个侦测逆时针》兹极位置。在外部输入一个控制信号后控制其风扇顺时针或逆时针旋转。在其控制顺时针或逆时针的方法有方法一在两个霍尔感应元件与外部控 制信号间串入一电子开关，由外部控制信号控制两个霍尔感应元件的信号输出， 进而控制风扇的正反转。方法二如公开号为CN1901335的一种名为"双向单相风扇及其马达，，的 中国发明专利，由一微处理单元接收其外来方向控制信号后发出一信号控制其开关单元，进而控制该风扇的两霍尔感应元件之一工作，其该时段工作的霍尔 感应元件发送一感应信号至微处理单元决定该风扇旋转方向，随之微处理单元 输出一风扇驱动信号至一延迟单元，其延迟单元是为了防止风扇改变运转方向而发生短路电流，经延迟后的驱动信号再传输至驱动电路。根据实际使用效果得出以上所述方法有诸多不足点，如下 如方法一所述用电子开关控制其两霍尔感应元件工作，其电子开关多由晶 体管制作而成，当令其关闭时，其开关两端处有一个低电位差，即难以达到彻 底关闭，进而使其本应关闭的霍尔感应元件处在微工作状态，以至两个霍尔感 应元件间相互干扰，使其风扇存在安全隐患。如方法二所述采用微处理单元控制开关单元后进而控制两个霍尔感应元件，其两个霍尔感应元件经控制后输出的信号接入其微处理单元。其两个霍尔 感应元件接入孩支处理单元少则需两个接口 ，多则需四个4妄口 ，如此会〗吏所用的 微处理单元的接口需求量增加；因采用两个霍尔感应元件，在其霍尔感应元件 内至少需设二个信号放大器，如此会加大其微处理单元存贮空间需求量；另外， 其开关单元、延迟单元均设在微处理单元之外，如此会增加电路成本及布置空 间；而且采用两个霍尔感应元件分别对其风扇顺时针或逆时针旋转时》兹极位置 进行检测，如此会使元件利用率降低；综前所述，使其风扇成本增加。实用新型内容鉴于现有技术的以上不足，本实用新型设计的目的是提供一种直流无刷 风扇双向控制电路，该控制电^各只具有一个霍尔感应元件，该霍尔感应元件能 同时负责顺时针及逆时针方向运转磁极检测工作，增加元件的使用效率，并且 免去在运转时同时出现两个霍尔感应元件之间相互干扰的问题。为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案设计一种直流无刷风扇双向控制电路，由霍尔感应元件与MCU组成。该霍 尔感应元件的数量为一个，其MCU内设置有电子开关，所述霍尔感应元件输出 端与MCU内所设电子开关的一端连接。上述MCU内还设置有一延时块，该延时块与电子开关另一端连接，该延时 块可以防止风扇方向改变瞬间后续电路即驱动电路无法即时关闭而造成驱动电 路及线圏内电流方向冲突使驱动电^4员坏。上述直流无刷风扇双向控制电路还包括一外来控制信号转换电路，其外来 方向控制信号经外来控制信号转换电路转换后输入MCU电子开关控制端，该转 换后的外来方向控制信号控制其MCU内部所设电子开关，进而决定其风扇运转 方向。该外来控制信号转换电路可以防止不稳定的外来控制信号，在直接加入 MCU时会干扰其内部正常稳定的工作。上述MCU内设置一信号放大器，其霍尔感应元件输出端接入MCU内所设信 号放大器，经信号放大器后再接入所设电子开关的一端；是否设置该信号方文大 器，是根据霍尔感应元件功率的大小而定，当所使用的霍尔感应元件功率小时， 霍尔感应信号相对较弱，信号放大器则能放大该感应信号，确保信号稳定，保 障电路工作可靠。霍尔感应元件输出的信号经信号放大器后在电子开关内经外来方向控制信 号控制后输入一驱动信号至延时块，在驱动电路完全关闭后将其驱动信号传输 至驱动电路，再经驱动电路输出至驱动线圏进行电磁转换，进而驱动转子旋转。使用时，MCU设一风扇默认运转方向，即在外来方向控制信号默认或无输入 状态时对其风扇设一默认运转方向。在其外来方向控制信号无信号输入或外来信号为默认值时，MCU内电子开关不动作，其风扇沿预先设置方向4t转。当在外 来方向控制信号输入一与默认值相反的信号时，其MCU内电子开关动作，经MCU 输入至驱动电路的驱动信号与默认方向时的信号相位相反，进而驱动线圈内电 流方向相反，至使转子朝反方向旋转。采用如上设计后，本实用新型的有益效果是由于只采用一个霍尔感应元件，可以增加元件使用率，进而相应降低成本。 其霍尔感应元件在MCU接口中只占用一个或两个，相比现有技术提可以减少MCU 接口需求量，进而降低了 MCU的成本，如与现有技术中使用同样接口数量的MCU， 则可增加其风扇实现的功能数量；由于将其电子开关及延时电路设于MCU内部， 从而还降低了电路成本及减少了电路布置空间。
图1为本实用新型电路方框示意图。 图2为本实用新型第一实施例的电路图。 图3为本实用新型第二实施例的电路图。 图中标号如下1霍尔感应元件 2 MCU3驱动电路 5驱动线圏4外来控制信号转换电路 A外来方向控制信号具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的实施方式作进一步详细的说明。实施例一如图1、 2所示。本实用新型电路包括一霍尔感应元件(1), 一MCU(2)， 一外来控制信号转 换电路(4)， 一驱动电路(3), —风扇驱动线圈(5);MCU (2)内还设置有一电子开关、 一延时块， 一信号放大器。其霍尔感应元件(1)采用两脚输出感应信号至MCU ( 2 )内所设信号放大器， 经信号》丈大器后接入所设电子开关的一端，其外来方向控制信号(A)经外来控 制信号转换电路(4 )转换后输入MCU ( 2 )内。该转换后的外来方向控制信号(A ) 控制其MCU(2)内部所设电子开关，进而决定其风扇运转方向。MCU(2)内部电子开关另一端接入一延时块，其延时块则是为了防止在外 来方向控制信号(A)改变风扇方向的瞬间因无法即时关闭其驱动电路(3)而 造成电流方向冲突使驱动电路(3)损坏。其霍尔感应元件(1)输出的信号经其内部信号放大器对其感应信号放大后， 由外来控制信号转换电路(4)输入MCU (2)的外来方向控制信号(A)对其放 大感应信号进行控制决定风扇运转方向后，通过信号延时再由两输出脚输出驱 动信号至驱动电路(3),再经驱动电路(3)输出至驱动线圏(5)进行电磁转 换，使其风扇按照需求方向运转。设外来方向控制信号(A)为低电平或无输入时风扇照其默认方向运转；另 设此时由霍尔感应元件(1)输入至MCU (2)的两接口上的感应信号初相角与由 MCU (2)输出至驱动电路(3)的两接口上的驱动信号初相角相同。如此在其外 来方向控制信号(A)为高电平时，其霍尔感应元件(1)输入至MCU (2)的两接口上的感应信号的初相角与由MCU (2)输出至驱动电路(3)的两接口上的驱 动信号初相角均相应相差180度，其风扇以默认方向的反方向运转。实施例二如图3所示。与实施例一相同之处不再赘述，不同之处主要在于直流无刷风扇双向控制电路所用霍尔感应元件(1)采用一脚输出感应信号 至MCU ( 2 ),经其外来控制信号转换电路(4 )输入MCU ( 2 )的外来方向控制信 号(A)对其感应信号进行控制决定风扇运转方向后通过信号延时再由一输出脚 输出驱动信号至驱动电路(3)使其风扇按照需求方向运转。设外来方向控制信号(A)为低电平或无输入时风扇照其默认方向运转；另 设此时由霍尔感应元件(1)输入至MCU ( 2 )的接口上的感应信号初相角与由MCU (2)输出至驱动电路(3)的接口上的驱动信号初相角相同。如此在其外来方向 控制信号(A)为高电平时，其霍尔感应元件(1)输入至MCU (2)的接口上的 感应信号的初相角与由MCU (2)输出至驱动电路(3)的接口上的驱动信号初相 角相差180度，其风扇以默认方向的反方向运转。当然，本实用新型所述马达驱动电路可以是双向驱动电路，也可以是单相驱动电路；在本实用新型中如还需增加其它功能时，如过电流保护等，可以由本实 用新型所述的MCU另设控制块实现，也可以在控制电路中另增加其风扇专用IC 加以控制实现；以上变换均落在本实用新型的保护范围之中。
权利要求1. 一种直流无刷风扇双向控制电路，由霍尔感应元件与MCU组成，其特征在于该霍尔感应元件(1)的数量为一个，其MCU内设置有电子开关，所述霍尔感应元件(1)输出端与MCU内所设电子开关的一端连接。
2、 根据权利要求1所述的一种直流无刷风扇双向控制电路，其特征在于 所述MCU内设置有一延时块，该延时块与电子开关另一端连接。
3、 根据权利要求1所述的一种直流无刷风扇双向控制电路，其特征在于 所述直流无刷风扇双向控制电路还包括一外来控制信号转换电路(4)，其外来 方向控制信号经外来控制信号转换电路(4)转换后输入MCU电子开关控制端。
4、 根据权利要求1所述的一种直流无刷风扇双向控制电路，其特征在于 所述MCU内设置一信号放大器，其霍尔感应元件(1)输出端接入MCU内所设信 号放大器，经信号放大器后再接入所设电子开关的一端。
5、 根据权利要求2所述的一种直流无刷风扇双向控制电路，其特征在于 所述延时块可以是设在MCU内，也可以是用由分离元件构成的延时电路。
6、 根据权利要求4所述的一种直流无刷风扇双向控制电路，其特征在于 所述信号放大器可以是设在MCU内，也可以是由分离元件构成的放大电路。
专利摘要本实用新型公开了一种直流无刷风扇双向控制电路，尤其涉及由MCU和霍尔感应元件组成控制直流无刷风扇正、反转动的直流无刷风扇双向控制电路。该电路的霍尔感应元件(1)的数量为一个，其MCU内设置有电子开关，所述霍尔感应元件(1)输出端与MCU内所设电子开关的一端连接。由于只采用一个霍尔感应元件，可以增加元件使用率，进而相应降低成本，且霍尔感应元件在MCU接口中只占用一个或两个，相比现有技术可以减少MCU接口需求量，进而降低了MCU的成本；由于将其电子开关及延时电路设于MCU内部，从而还降低了电路成本及减少了电路布置空间。
文档编号H02P6/00GK201113875SQ20072012178
公开日2008年9月10日 申请日期2007年7月27日 优先权日2007年7月27日
发明者杨凌志, 黄瑞益 申请人:欣瑞连科技(深圳)有限公司