专利名称：单相马达驱动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是提供一种驱动装置，尤指一种单相马达驱动装置。
背景技术：
随着电子元件的功率越来越高，其所散发的热量也越来越 大，因此，渐渐发展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。以下说明单相马达的运作原理，请参阅图l，图l为已知单 相马达驱动装置的电路图。如图l所示，以往的单相马达驱动装置，NPN型的双极性晶体管2、 4是通过被提供的驱动信号A、 D而供给单相线圏6朝向箭头12方向的驱动电流。为此双极性晶 体管2的集极-射极通路、单相线圏6和双极性晶体管4的集极 -射极通路串联连接在电源Vcc和接地端Vss之间，同样地NPN 型的双极性晶体管8、 IO是通过被提供的驱动信号C、 B而供给 单相线圏6朝向箭头14方向的驱动电流。为此，双极性晶体管8的集极-射极通路、单相线圏6和双 极性晶体管10的集极-射极通路串联连接在电源Vcc和接地端 Vss之间。所以双极性晶体管2、 4以及双极性晶体管8、 IO是互 补地导通以及不导通，通过适当地改变单相线圏6的驱动电流 方向，即可使单相马达进行旋转。但，在输入电源未中断的情况下，输入电源仍会持续不断 的供给驱动电流给单相马达，于此状态下，单相马达会受驱动 电流的驱动而呈现持续运转的现象，因此，当单相马达在转动 时因为遇到阻碍物或其他的问题而形成一卡死/锁死状态时，若
使用者未能及时关闭单相马达的输入电源的供应而持续供给驱 动电流至单相马达，单相马达就会因此过热而导致烧毁，进而 影响整个电子系统的运作，甚至让电子系统内所包含的各个元 件，于无法散热的情况下，相继的烧毁进而使整个电子系统无 法运作，因此，如何侦测单相马达是否处于卡死状态，而有效 停止输入单相马达的驱动电流来避免其烧毁，则成为一种使用 马达的重要课题。实用新型内容本实用新型提供一种单相马达驱动装置，用以根据至少一 控制信号控制一单相马达进行转动，该单相马达驱动装置包含 一控制装置以及一检测装置。控制装置用以侦测单相马达转动 或停止，产生一侦测信号以及该至少一控制信号。检测装置耦 接于控制装置，根据侦测信号产生一第一比较信号以及一第二 比较信号，比较第一比较信号以及第二比较信号，产生一比较 结果，并进一步根据该比较结果相对应地输出 一旋转信号或一 停止信号。其中控制装置是根据该旋转信号以及该停止信号， 产生该至少一控制信号。本实用新型所述的单相马达驱动装置，其中该单相马达驱动装置另包含至少一第一驱动晶体管，用以提供该单相马达 一第一方向的驱动电流；以及至少一第二驱动晶体管，用以提 供该单相马达 一 第二方向的驱动电流；其中该至少 一 控制信号 是用以分别控制该至少 一 第 一驱动晶体管以及该至少 一 第二驱 动晶体管产生该第 一 方向的驱动电流以及该第二方向的驱动电流。本实用新型所述的单相马达驱动装置，其中该检测装置包 含 一电压源； 一反相器，具有一输入端以及一输出端，其输
入端耦接于该控制装置，用以接收该侦测信号，产生一反相信号； 一第一晶体管，具有一第一第一端、 一第一第二端以及一 第一第三端，其第一第一端耦接于该电压源，其第一第二端耦 接于该反相器的输出端，用以于该第 一第二端接收该反相信号； 一第二晶体管，具有一第二第一端(栅极)、 一第二第二端(漏极) 以及一第二第三端(源极)，其第二第 一端耦接于该控制装置， 其第二第三端耦接于一接地端，第二第一端是用以接收该侦测 信号； 一电容，具有一第一端及一第二端，其第一端耦接于该 第一晶体管的第一第三端，其第二端是耦接于该第二晶体管的 第二第二端，该电容是用以根据一第一电流于该第一端产生该 第 一 比较信号，以及根据 一 第二电流于该第二端产生该第二比 较信号；以及一比较器，具有一正输入端及一负输入端，其正 输入端耦接于该电容的第一端，其负输入端耦接于该电容的第 二端，用以比较该第一比较信号及该第二比较信号，产生该比 较结果，并进 一 步根据该比较结果相对应地输出该旋转信号或 该停止信号。本实用新型所述的单相马达驱动装置，其中该检测装置另 包含 一第一电流源，耦接于该电容的第一端，用以提供该第 一电流；以及一第二电流源，耦接于该电容的第二端，用以提 供该第二电流。本实用新型所述的单相马达驱动装置，其中该单相马达驱 动装置是设置于一集成电路。本实用新型所述的单相马达驱动装置，其中该侦测信号是 为 一放电脉冲。本实用新型所述的单相马达驱动装置，其中该第一比较信 号是为一充电电压。本实用新型所述的单相马达驱动装置，其中该第二比较信
号是为一放电电压。本实用新型所述的单相马达驱动装置，其中该控制装置另 包含一霍尔元件，该霍尔元件是用以侦测该单相马达转动或停止。本实用新型所述的单相马达驱动装置，可以防止单相马达 因为不正常的原因而产生卡死/锁死状态时，持续输入驱动电流 而使单相马达过热，最终导致烧毁的问题。
图l为已知技术的单相马达的电路图。图2为本实用新型的单相马达驱动装置的示意图。图3为本实用新型的单相马达驱动装置的单相马达的示意图。图4为本实用新型的单相马达驱动装置的检测装置的示意图。图5为本实用新型的单相马达驱动装置的信号波形图。
具体实施方式
请参阅图2，图2为本实用新型的单相马达驱动装置的示意 图。如图2所示， 一种单相马达驱动装置20,用以根据至少一控 制信号S c控制 一 单相马达2 6进行转动，该单相马达驱动装置2 0 包含一控制装置22以及一检测装置24。控制装置22用以侦测单 相马达2 6转动或停止，产生 一 侦测信号S D以及至少 一 控制信号 Sc，于一实施例中，控制装置22包含有一霍尔元件(图未示)， 该霍尔元件(图未示)是用以侦测单相马达转动或停止，而侦测 信号So是为一放电脉沖。检测装置24耦接于控制装置22，根据 该侦测信号So产生 一 第 一 比较信号S,及一 第二比较信号S2,比
较该第一比较信号s,以及该第二比较信号s2,产生一比较结果，并进一步根据该比较结果相对应地输出 一旋特信号Sr或一停止信号S P 。其中控制装置2 2是根据旋转信号S R以及停止信号S p ， 产生至少一控制信号Sc。于一实施例中，本实用新型的单相马 达驱动装置20是设置于一集成电路内。请参阅图3，图3为本实用新型的马达驱动装置的单相马达 的示意图。如图3所示，单相马达26另包含第一驱动晶体管30、 36以及第二驱动晶体管32、 34,第一驱动晶体管30、 36用以提 供单相线圏38—第 一 方向(箭头44)的驱动电流。第二驱动晶体 管32、 34用以提供单相线圏38—第二方向(箭头46)的驱动电流。 其中该至少 一控制信号Sc是用以分别控制第 一驱动晶体管30、 36以及第二驱动晶体管32、 34产生第一方向(箭头44)的驱动电 流以及第二方向(箭头4 6)的驱动电流。本实施例中第一驱动晶体管30、 36及第二驱动晶体管32、 34是双极性晶体管，但是并不受限于此，本实用新型中第一驱 动晶体管30、 36以及第二驱动晶体管32、 34亦可使用例如N沟 道型或是P沟道型的MOSFET来实现。另外，如图3所示，本实用新型的单相马达驱动装置20具有 用以再生单相线圏38的驱动电流的再生二极管40、 42,可以确 实的再生单相线圈38的驱动电流，于本实施例中再生二极管40 、 4 2虽然是另行设置于第 一 驱动晶体管3 0 、 3 6以及第二驱动晶体 管32、 34之外的元件，但是并不以此为限，亦可利用具有第一 驱动晶体管30、 36以及第二驱动晶体管32、 34的寄生二极管， 借此可以减少单相马达驱动装置20的体积。请参阅图4，图4为本实用新型的检测装置的示意图。如图4 所示，检测装置24包含一电压源VoD、 一反相器242、 一第一晶 体管244、 一第二晶体管246、 一电容248以及一比较器250。反
相器242具有一输入端以及一输出端，其输入端耦接于控制装置22，用以接收侦测信号So，产生一反相信号S!。第一晶体管244 具有一第一第一端(源极)、 一第一第二端(栅极)以及一第一第三端(漏极)，其第一第一端耦(源极)接于电压源V。d，其第一第二端(栅极)耦接于反相器242的输出端，用以于第一第二端接收反 相信号S^第二晶体管246具有一第二第一端(栅极)、 一第二第二端 (漏极)以及一 第二第三端(源极)，其第二第 一端(栅极)耦接于控 制装置22,其第二第三端(源极)耦接于一接地端Vss，第二第一 端(栅极)是用以接收侦测信号So。电容248具有一第一端qb及一 第二端q，其第一端qb耦接于第 一 晶体管244的第 一 第三端(漏 极)，其第二端Q是耦接于第二晶体管246的第二第二端(漏极)， 电容248是用以根据 一 第 一 电流I,于第 一 端产生第 一 比较信号 S"以及根据一第二电流I2于第二端产生第二比较信号S2。于一 实施例中第 一 比较信号Si是为一充电电压，而第二比较信号S2 是为一放电电压。比较器250具有一正输入端及一负输入端，其中正输入端耦 接于电容248的第 一端Qb，其负输入端耦接于电容248的第二端 Q，用以比较第一比较信号S,以及第二比较信号S2，产生比较结 果，并进一步根据该比较结果相对应地输出旋转信号sr或者停 止信号Sp,其中如图4所示，当比较器250输出的信号电平为High 时，则代表其输出的信号为旋转信号SR,而当比较器250输出的 信号电平为Low时，则代表其输出的信号为停止信号Sp。此外，检测装置24另包含一 第 一 电流源252以及一 第二电流 源254。第一电流源252耦接于电容248的第一端qb，用以提供 第一电流Ii。第二电流源254耦接于电容248的第二端Q,用以提 供第二电流12。
请参阅图2及图3，以下用以说明控制装置22与检测装置24 的动作原理，检测装置244全测单相马达26的旋转或是停止，并 输出旋转信号SR或是停止信号Sp，控制装置22在单相马达26无 法启动时，从检测装置24的输出为停止信号Sp转换成旋转信号 SR为止，停止再生单相线圈38的驱动电流，而在单相马达26停 止时，将转子侧的^H失(图未示)和霍尔元件(图未示)的相位关系 在固定期间内，使得单相马达26由于控制装置22的驱动电流再 生动作而无法启动，因此，通过此单相马达驱动装置20,因为 直到单相马达26旋转前，控制装置22会停止再生驱动电流的动 作，所以即使单相马达26在无法启动的停止位置时，还是可以 确实的启动单相马达26。请参阅图2~图5，图5为本实用新型的马达驱动装置的信号 波形图。如图2 图5所示，控制装置22会根据单相马达26的旋 转位置而产生具有实线以及虚线两者相差180度相位差的正弦 波信号，此正弦波信号在经过整形处理后成为方波信号，最后 控制装置22会进一 步根据方波信号的变化点(即是单相马达26 的单相线圈38的驱动电流转流点)，输出该侦测信号So,此侦测 信号SD是供给至检测装置24,也就是说当单相马达26旋转时， 由于电容248的充电电压小于放电电压，所以比较器250会输出 旋梓信号Sr,而当单相马达26停止时，充电电压会大于放电电 压，所以比较器250会产生停止信号Sp。控制装置22会针对检测 装置24所输出的旋特信号Sr或停止信号Sp，适宜的运算处理， 产生至少 一 控制信号S c,以进 一 步控制单相线圈3 8的驱动电流的大小，完成驱动单相马达26的动作。通过本实用新型的单相马达驱动装置，具备有控制装置以 及检测装置，检测装置会先侦测单相马达目前的运转状态，产 生旋特信号Sr或停止信号Sp,接着控制装置再根据旋转信号SR
或停止信号Sp产生至少一控制信号Sc,如此，可以确保单相马 达于无法正常转动时，控制装置不会再持续输出驱动单相马达 的控制信号Sc，即是，控制装置不会提供驱动电流予单相马达， 如此则可以防止单相马达因为不正常的原因而产生卡死/锁死 状态时，持续输入驱动电流而使单相马达过热，最终导致烧毁 的问题。以上所述仅为本实用新型较佳实施例，然其并非用以限定 本实用新型的范围，任何熟悉本项技术的人员，在不脱离本实 用新型的精神和范围内，可在此基础上做进一步的改进和变化， 因此本实用新型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 2、 4、 8、 10:晶体管 6、 38:单相线圈12、14、 44、 46:箭头方向20:单相马达驱动装置22:控制装置24:检测装置26:单相马达30、36:第一驱动晶体管32、34:第二驱动晶体管40、42:再生晶体管244:第一晶体管246:第二晶体管248:电容250:比较器252第一电流源12254:第二电流源 VDD、 VCC:电源 Vss:接地端 SC:控制信号 SD:侦测信号 SR:旋转信号 SP:停止信号 Sl:第一比较信号 S2:第二比较信号
权利要求1.一种单相马达驱动装置，其特征在于，用以根据至少一控制信号控制一单相马达进行转动，该单相马达驱动装置包括一控制装置，用以侦测该单相马达转动或停止，产生一侦测信号以及该至少一控制信号；以及一检测装置，耦接于该控制装置，根据该侦测信号产生一第一比较信号及一第二比较信号，比较该第一比较信号及该第二比较信号，产生一比较结果，并进一步根据该比较结果相对应地输出一旋转信号或一停止信号；其中该控制装置是根据该旋转信号及该停止信号，产生该至少一控制信号。
2. 根据权利要求l所述的单相马达驱动装置，其特征在于， 该单相马达驱动装置另包括至少一第一驱动晶体管，用以提供该单相马达一第一方向 的驱动电流；以及至少一第二驱动晶体管，用以提供该单相马达一第二方向的马区动电5充；其中该至少 一控制信号是用以分别控制该至少 一 第 一驱动 晶体管以及该至少 一 第二驱动晶体管产生该第 一 方向的驱动电 流以及该第二方向的驱动电流。
3. 根据权利要求l所述的单相马达驱动装置，其特征在于， 该检测装置包括一电压源；一反相器，具有一输入端以及一输出端，其输入端耦接于 该控制装置，用以接收该侦测信号，产生一反相信号；一第一晶体管，具有一第一第一端、 一第一第二端以及一 第一第三端，其第一第一端耦接于该电压源，其第一第二端耦 接于该反相器的输出端，用以于该第一第二端接收该反相信号；一第二晶体管，具有一第二第一端、 一第二第二端以及一 第二第三端，其第二第一端耦接于该控制装置，其第二第三端耦接于一4妄;也端，第二第一端是用以4妄收该侦测信号；一电容，具有一第一端及一第二端，其第一端耦接于该第 一晶体管的第一第三端，其第二端是耦接于该第二晶体管的第 二第二端，该电容是用以根据一第一电流于该第一端产生该第 一比较信号，以及根据一第二电流于该第二端产生该第二比较信号；以及一比较器，具有一正输入端及一负输入端，其正输入端耦 接于该电容的第一端，其负输入端耦接于该电容的第二端，用 以比较该第 一 比较信号及该第二比较信号，产生该比较结果， 并进一步根据该比较结果相对应地输出该旋转信号或该停止信
4. 根据权利要求3所述的单相马达驱动装置，其特征在于， 该检测装置另包括一第一电流源，耦接于该电容的第一端，用以提供该第一 电流；以及一第二电流源，耦接于该电容的第二端，用以提供该第二电流。
5. 根据权利要求l所述的单相马达驱动装置，其特征在于， 该单相马达驱动装置是设置于一集成电路。
6. 根据权利要求3所述的单相马达驱动装置，其特征在于， 该侦测信号是为 一 放电脉冲。
7. 根据权利要求3所述的单相马达驱动装置，其特征在于， 该第一比较信号是为一充电电压。
8. 根据权利要求3所述的单相马达驱动装置，其特征在于， 该第二比较信号是为一放电电压。
9.根据权利要求l所述的单相马达驱动装置，其特征在于， 该控制装置另包括一霍尔元件，该霍尔元件是用以侦测该单相 马达转动或停止。
专利摘要本实用新型提供一种单相马达驱动装置，用以根据至少一控制信号控制一单相马达进行转动，该单相马达驱动装置包含一控制装置以及一检测装置。控制装置用以侦测单相马达转动或停止，产生一侦测信号以及至少一控制信号。检测装置耦接于该控制装置，根据该侦测信号产生一第一比较信号及一第二比较信号，比较该第一比较信号及该第二比较信号，产生一比较结果，并进一步根据该比较结果相对应地输出一旋转信号或一停止信号；其中该控制装置是根据该旋转信号及该停止信号，产生该至少一控制信号。本实用新型所述的单相马达驱动装置，可以防止单相马达因为不正常的原因而产生卡死/锁死状态时，持续输入驱动电流而使单相马达过热，最终导致烧毁的问题。
文档编号H02P25/02GK201051735SQ20072014327
公开日2008年4月23日 申请日期2007年4月25日 优先权日2007年4月25日
发明者许齐麟 申请人:普诚科技股份有限公司