直流马达装置以及直流风扇设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种直流马达装置以及直流风扇设备，该直流马达装置包括第一转换电路、第二转换电路以及一直流马达。一开关元件耦接于直流马达装置，并提供上述交流电至上述第一或第二转换电路。第一转换电路接收交流电并提供一第一转速信号，且第二转换电路接收交流电并提供一第二转速信号。直流马达接收上述第一或第二转速信号，而操作于对应的转速。
【专利说明】直流马达装置以及直流风扇设备
【技术领域】
[0001]本发明主要关于一种马达装置，尤指一种直流马达装置。
【背景技术】
[0002]由于社会大众已逐渐重视环境保护的议题，因此使用者会希望其所使用的电器能消耗较少的电力。然而，目前大部分都使用较为费电的交流马达来驱动风扇。如图1所示，现有的交流风扇设备Al包括一交流马达装置A10、一壳体A20、一风扇A30、一开关元件A40、以及一连接器A50。交流马达装置AlO设置于壳体A20内，并包括一交流马达All以及率禹接于交流马达All的一连接器A12。风扇A30枢接于交流马达All,并经由交流马达All的驱动旋转。开关元件A40可为一机械式开关，设置于壳体A20上。开关元件A40可经由一连接器A50以与连接器A12电性连接。
[0003]当制作厂商欲制作具有直流马达的直流风扇设备时，需重新设计适用于直流马达的电路以及线路，甚至是重新制作壳体、开关元件等零件，造成了直流风扇设备的制作成本大为增加，进而影响了使用者购买的意愿。
【发明内容】
[0004]为了解决上述现有技术的缺失，本发明的目的为提供一种直流马达装置，制作厂商能以不变更即有交流风扇设备的情况下直接将交流风扇设备内部的交流马达置换为直流马达装置，进而降低直流风扇设备的制作成本。
[0005]为了达到上述的目的，本发明提供了一种直流马达装置，适用于一交流电以及耦接于一开关元件，上述直流马达装置包括一第一转换电路以及一第二转换电路。第一转换电路包括一第一整流电路以及一第一调变模块。第一整流电路接收上述交流电并提供一第一直流电。第一调变模块根据上述交流电提供一第一转速信号。第二转换电路包括一第二整流电路以及一第二调变模块。第二整流电路接收上述交流电并提供一第二直流电。第二调变模块根据上述交流电提供一第二转速信号。直流马达接收上述第一直流电与上述第二直流电之一者，并根据上述第一转速信号与上述第二转速信号之一者而操作于对应的转速。上述开关元件选择性提供上述交流电至上述第一转换电路与上述第二转换电路之一者。
[0006]为了达到上述的目的，本发明另提供了一种直流风扇设备，包括上述的直流马达装置、一开关元件以及一风扇。开关元件耦接于上述直流马达装置。风扇连接于上述直流马达装置的直流马达。当上述开关元件位于一第一转速位置时，上述直流马达根据上述第一转速信号，带动上述风扇以一第一转速旋转。当上述开关元件位于一第二转速位置时，上述直流马达根据上述第二转速信号，带动上述风扇以一第二转速旋转。
[0007]综上所述，本发明的直流马达装置可直接置换既有的交流风扇设备内部的交流马达，以使交流风扇设备升级为直流风扇设备，藉以降低直流风扇设备的制作成本。【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为现有的交流风扇设备的示意图。
[0009]图2为本发明的直流风扇设备的不意图。
[0010]图3为本发明的直流马达装置的电路图。
[0011]其中，附图标记说明如下:
[0012]交流风扇设备Al交流马达装置AlO
[0013]交流马达All连接器A12
[0014]壳体A20风扇A30
[0015]开关元件A40连接器A50
[0016]直流风扇设备BI直流马达装置BlO
[0017]直流马达Bll连接器B12
[0018]电源控制模块B13马达控制器B14
[0019]第一转换电路Cl第一整流电路IOa [0020]第一调变模块20a第一二极管21a
[0021]第一调变电路22a第二转换电路C2
[0022]第二整流电路IOb第二调变模块20b
[0023]第二二极管21b第二调变电路22b
[0024]第三转换电路C3第三整流电路IOc
[0025]第三调变模块20c第三二极管21c
[0026]第三调变电路22c交流电源AC
[0027]二极管Dl接地端GND
[0028]第一直流电Il第二直流电12
[0029]第三直流电13接点 P0、P1、P2、P3、P4
[0030]第一触发信号Sll第二触发信号S12
[0031]第三触发信号S13第一转速信号S21
[0032]第二转速信号S22第三转速信号S23
【具体实施方式】
[0033]图2为本发明的直流风扇设备BI的示意图。直流风扇设备BI可为具有风扇的各式设备，例如家用电风扇、抽油烟机、冷气空调机、涡轮引擎、或发电机等，并不予以限制，于本实施例中可为家用电风扇。直流风扇设备BI包括一直流马达装置B10、一壳体A20、一风扇A30、一开关元件A40、以及一连接器A50。直流马达装置BlO设置于壳体A20内，并包括一直流马达B11、一连接器B12、一电源控制模块B13、以及一马达控制器B14。于本实施例中的直流马达Bll适用于直流电，且根据直流电的电流、电压的不同而能操作不同的转速。举例而言，直流马达Bll可为直流无刷马达，亦可为单向马达、三相马达、或多相马达，但并不以此为限。
[0034]连接器B12耦接于电源控制模块B13，且电源控制模块B13耦接于直流马达Bll以及马达控制器B14。于本实施例中，电源控制模块B13以及马达控制器B14设置于直流马达Bll上。风扇A30枢接于直流马达B11，并经由直流马达Bll的驱动旋转。开关元件A40可为一机械式开关，设置于壳体A20上。开关元件A40可以电线耦接于连接器A50。连接器A50插置于连接器B12，因此开关元件A40可经由连接器A50以及连接器B12与电源控制模块B13电性连接。
[0035]如图2所示，本实施例的壳体A20、风扇A30、开关元件A40、连接器A50、连接器B12等元件均可沿用于图1中现有的交流风扇设备Al，不需重新设计及制作。因此，制作厂商可将现有的交流风扇设备Al内的交流马达装置AlO移除后。将本实施例的直流马达装置BlO安装至壳体A20上，并将连接器B12与连接器A50连接后，即可将现有的交流风扇设备Al升级为本发明的直流风扇设备BI。因此，直流风扇设备BI的制作成本可大幅降低，进而增加使用者购买的意愿，由于直流马达Bll相较于交流马达All可节省约一半以上的电力，因此亦可达成环保省电的功效。
[0036]图3为本发明的直流马达装置BlO的电路图。开关元件A40耦接于一交流电源AC，并用以接收交流电源AC所传输的交流电。开关元件A40可为一机械式开关，开关元件A40可经由旋转或按压等方式使接点PO选择性地耦接于接点P1、P2、P3、或是P4，其中当接点PO耦接于接点P4时，开关元件A40停止供应交流电于直流马达装置BlO。连接器A50耦接于开关元件A40，连接器B12可通过插接于连接器A50，以达成电性连接。
[0037]电源控制模块B13包括一第一转换电路Cl、一第二转换电路C2、以及一第三转换电路C3。第一转换电路Cl耦接于开关元件A40的接点Pl以及马达控制器B14。第二转换电路C2耦接于开关元件A40的接点P2以及马达控制器B14。第三转换电路C3耦接于开关元件A40的接点P3以及马达控制器B14。也就是说，每一个转换电路对应于一个开关元件A40上的接点。因此，开关元件A40可选择性提供上述交流电至第一、第二或第三转换电路Cl、C2、C3。举例而言，当接点PO耦接于接点Pl时，开关元件A40提供上述交流电至第一转换电路Cl。
[0038]于本实施例中以三组转换电路以及接点作为例子，然而上述转换电路以及接点的数目并不予以限制。此外，第二转换电路C2与第三转换电路C3的电路结构或功能可与第一转换电路Cl相同，因此第二转换电路C2与第三转换电路C3的部份特征在此不予赘述以精简说明。
[0039]第一转换电路Cl包括一第一整流电路IOa以及一第一调变模块20a。第一整流电路IOa可为一桥式整流器，包括四个二极管Dl。
[0040]第一整流电路IOa经由连接器B12以及连接器A50耦接于开关元件A40的接点Plo第一整流电路IOa亦耦接于交流电源AC以及第一调变模块20a。第一整流电路IOa接收交流电源AC所传输的交流电，并提供一第一直流电Il于马达控制器B14。
[0041]第一调变模块20a包括一第一二极管21a以及一第一调变电路22a。第一二极管21a经由连接器B12以及连接器A50耦接于开关元件A40的接点Pl。第一调变模块20a亦耦接于第一整流电路IOa以及第一调变电路22a。第一二极管21a接收上述交流电，并提供一第一触发信号Sll于第一调变电路22a。
[0042]第一调变电路22a可为脉波宽度调变(PWM)电路、分压电路、或是运算放大器电路等电路。第一调变电路22a耦接于第一二极管21a以及马达控制器B14。第一调变电路22a接收第一触发信号S11，并提供第一转速信号S21于马达控制器B14。
[0043]第二转换电路C2包括一第二整流电路IOb以及一第二调变模块20b。第二整流电路IOb接收上述交流电，并提供一第二直流电12于马达控制器B14。第二调变模块20b包括一第二二极管21b以及一第二调变电路22b。第二二极管21b接收上述交流电，并提供一第二触发信号S12于第二调变电路22b。第二调变电路22b接收上述第二触发信号S12，并提供第二转速信号S22于马达控制器B14。
[0044]第三转换电路C3包括一第三整流电路IOc以及一第三调变模块20c。第三整流电路IOc接收上述交流电，并提供一第三直流电13于马达控制器B14。第三调变模块20c包括一第三二极管21c以及一第三调变电路22c。第三二极管21c接收上述交流电，并提供一第三触发信号S13于第三调变电路22c。第三调变电路22c接收上述第三触发信号S13，并提供第三转速信号S23于马达控制器B14。
[0045]于本实施例中，上述第一、第二、第三触发信号S11、S12、S13可与上述交流电具有相同的电压，例如IlOV (或是220V)，而第一、第二、第三调变模块20a、20b、20c分别改变上述第一、第二、第三触发信号Sll、S12、S13为不同的电压以形成第一、第二、第三转速信号S21、S22、S23，也就是说，上述第一、第二、第三触发信号S11、S12、S13的电压与第一、第二、第三转速信号S21、S22、S23不同。举例而言，第一、第二、第三调变模块20a、20b、20c的电压可分别为5V、3V以及2V。
[0046]马达控制器B14耦接于直流马达B11，马达控制器B14接收上述第一、第二和第三直流电11、12、13以及第一、第二、第三转速信号S21、S22、S23使直流马达B11驱动。此外，马达控制器B14具有一接地端GND，耦接于第一、第二、第三整流电路10a、IObUOc0于本实施例中，马达控制器B14为一现有技术，在此不予赘述以精简说明。
[0047]直流马达Bll接收上述第一、第二或第三直流电11、12、13，并根据上述第一、第二或第三转速信号S21、S22、S23而操作于对应的转速。于本实施例中，当开关元件A40位于一第一转速位置时，接点PO与接点Pl耦接，开关元件A40提供上述交流电至上述第一转换电路Cl。因此直流马达Bll接收上述第一直流电II，并根据上述第一转速信号S21而操作于对应的转速，例如每秒5000转。
[0048]当开关元件A40位于一第二转速位置时，接点PO与接点P2耦接，开关元件A40提供上述交流电至上述第二转换电路C2。因此直流马达Bll接收上述第二直流电12，并根据上述第二转速信号S22而操作于对应的转速，例如每秒3000转。
[0049]当开关元件A40位于一第三转速位置时，接点PO与接点P3耦接，开关元件A40提供上述交流电至上述第三转换电路C3。因此直流马达Bll接收上述第三直流电13，并根据上述第三转速信号S23而操作于对应的转速，例如每秒2000转。因此，使用者可通过操作开关元件A40以使直流马达Bll操作于不同的转速。
[0050]于本实施例中，上述的第一、第二以及第三转速信号S21、S22、S23的电压均不同，因此直流马达Bll可对应不同的转速。此外，上述第一、第二以及第三转速信号S21、S22、S23的电压可分别经由第一、第二、以及第三调变电路22a、22b、22c作一调整。举例而言，制作厂商可经由置换或是调整第一、第二、以及第三调变电路22a、22b、22c以改变其所输出的第一、第二以及第三转速信号S21、S22、S23的电压。藉此，制作厂商可以不用置换整个电源控制模块B13以及马达控制器B14，即可调整直流马达Bll所对应的转速。此外，亦可通过调整上述第一、第二以及第三转速信号S21、S22、S23的电压来使直流马达装置BlO适用于不同电压的交流电，亦可降低直流风扇设备BI的制作成本。[0051]综上所述，本发明的直流马达装置可直接置换既有的交流风扇设备内部的交流马达，以使交流风扇设备升级为直流风扇设备，藉以降低直流风扇设备的制作成本。
[0052]本发明虽以各种实施例揭示如上，然而其仅为范例参考而非用以限定本发明的范围，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰。因此上述实施例并非用以限定本发明的范围，本发明的权利要求保护范围当视所附的申请专利权利要求范围所界定者为准。
【权利要求】
1.一种直流马达装置，适用于一交流电以及耦接于一开关元件，上述直流马达装置包括: 一第一转换电路，包括: 一第一整流电路，接收上述交流电，并提供一第一直流电；以及 一第一调变模块，接收上述交流电，并提供一第一转速信号； 一第二转换电路，包括: 一第二整流电路，接收上述交流电，并提供一第二直流电；以及 一第二调变模块，接收上述交流电，并提供一第二转速信号； 一直流马达，接收上述第一直流电与上述第二直流电之一，并根据上述第一转速信号与上述第二转速信号之一而操作于对应的转速；以及 其中上述开关元件选择性提供上述交流电至上述第一转换电路与上述第二转换电路之一 O
2.如权利要求1所述的直流马达装置，其中上述第一转速信号的电压不同于上述第二转速信号的电压。
3.如权利要求1所述的直流马达装置，其中上述第一调变模块，包括: 一第一二极管，接收上述交流电，并提供一第一触发信号；以及 一第一调变电路，接收上述第一触发信号，并提供上述第一转速信号。
4.如权利要求3所述的直流马达装置，其中上述第一触发信号的电压不同于上述第一转速信号的电压。
5.如权利要求3所述的直流马达装置，其中上述第一调变电路为脉波宽度调变模块、分压电路或是运算放大器电路。
6.如权利要求1所述的直流马达装置，其中上述第二调变模块，包括: 一第二二极管，接收上述交流电，并提供一第二触发信号；以及 一第二调变电路，接收上述第二触发信号，并提供上述第二转速信号。
7.如权利要求6所述的直流马达装置，其中上述第二触发信号的电压不同于上述第二转速信号的电压。
8.如权利要求6所述的直流马达装置，其中上述第二调变电路为脉波宽度调变模块、分压电路或是运算放大器电路。
9.一种直流风扇设备，包括: 一如权利要求1所述的直流马达装置； 一开关元件，耦接于上述直流马达装置；以及 一风扇，枢接于上述直流马达装置的上述直流马达， 其中当上述开关元件位于一第一转速位置时，上述直流马达根据上述第一转速信号，带动上述风扇以一第一转速旋转， 其中当上述开关元件位于一第二转速位置时，上述直流马达根据上述第二转速信号，带动上述风扇以一第二转速旋转。
10.如权利要求9所述的直流风扇设备，其中上述开关元件为一机械式开关。
【文档编号】H02P7/00GK103986281SQ201310050551
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2013年2月8日 优先权日:2013年2月8日
【发明者】林信志, 涂雅森, 陈李龙, 林国正 申请人:台达电子工业股份有限公司