專利名稱：直流電動機轉(zhuǎn)速數(shù)位控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直流電動機轉(zhuǎn)速數(shù)位控制裝置，尤指應(yīng)用于直流風(fēng)扇之直流電動機轉(zhuǎn)速數(shù)位控制裝置。
目前市面上所使用的直流風(fēng)扇可分為三類。一、轉(zhuǎn)速固定的直流風(fēng)扇。二、轉(zhuǎn)速隨外部提供的電壓而改變的直流風(fēng)扇。三、轉(zhuǎn)換隨溫度而變化的直流風(fēng)扇。當(dāng)然各種直流風(fēng)扇系各有其特點所在。但是，以上各種風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速控制都不夠規(guī)范和精確。
本發(fā)明的目的在于提供一種直流電動機轉(zhuǎn)速數(shù)位控制裝置，其是利用輸入數(shù)位信號轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的電流以達到控制一直流電動機的轉(zhuǎn)速。
本發(fā)明采用一數(shù)位信號組以控制一直流電動機的轉(zhuǎn)速，其包含一數(shù)位控制電路，系用以輸入該數(shù)位信號組，而根據(jù)該數(shù)位信號組的輸入值以輸出一相對應(yīng)的電流；以及一驅(qū)動電路，系與該數(shù)位控制電路電連接，而借由數(shù)位控制電路輸出相對應(yīng)的電流以控制該直流電動機的轉(zhuǎn)速。
如所述的直流電動機轉(zhuǎn)速數(shù)位控制裝置，其中該數(shù)位控制電路之一系包含一電位調(diào)整電路，用以輸入該數(shù)位信號組，而根據(jù)該數(shù)位信號組的輸入值以輸出一相對應(yīng)的電位及一開關(guān)信號；一電壓電流轉(zhuǎn)換器，系與該電位調(diào)整電路電連接，而根據(jù)該相對應(yīng)之電位以輸出相對應(yīng)之電流；以及一開關(guān)電路，系與該驅(qū)動電路及該電位調(diào)整電路電連接，而根據(jù)該電位調(diào)整電路輸出之開關(guān)信號的關(guān)閉信號以關(guān)閉該相對應(yīng)的電流。
如所述之直流電動機轉(zhuǎn)速數(shù)位控制裝置，其中該電位調(diào)整電路至少包含一第一電阻，其第一端系連接至一電源；一電阻組，其第一端系與該第一電阻之第二端電連接而輸出相對應(yīng)的電位；以及一晶體管組，其基極系用以輸入該數(shù)位信號組，而集電極與該電阻組之第二端電連接而輸出開關(guān)信號。
如所述之直流電動機轉(zhuǎn)速數(shù)位控制裝置，其中該開關(guān)電路系包含一二極管組，其P端系用以輸入開關(guān)信號；一電阻，其第一端系與該二極管組之N端電連接；一晶體管，其基極系與該電阻之第二端電連接，而集電極用以接收該相對應(yīng)的電流。
如所述之直流電動機轉(zhuǎn)速數(shù)位控制裝置，其中該電壓電流轉(zhuǎn)換器系為一射極隨耦器。
如所述之直流電動機轉(zhuǎn)速數(shù)位控制裝置，其中該數(shù)位控制電路之二系包含一電位調(diào)整電路，系用以輸入該數(shù)位信號組，而根據(jù)該數(shù)位信號組之輸入值輸出一相對應(yīng)的電位；以及一電壓電流轉(zhuǎn)換器，系與該電位調(diào)整電路電連接，而根據(jù)該相對應(yīng)的電位以輸出相對應(yīng)之電流。
如所述之直流電動機轉(zhuǎn)速數(shù)位控制裝置，其中該電位調(diào)整電路至少包含一第一電阻，其第一端系連接至一電源；一電阻組，其第一端系與該第一電阻之第二端電連接而輸出相對應(yīng)之電位；以及一晶體管組，其基極系用以輸入該數(shù)位信號組，而集電極與該電阻組之第二端電連接。
如所述之直流電動機轉(zhuǎn)速數(shù)位控制裝置，其中該電壓電流轉(zhuǎn)換器系為一射極隨耦器。
如上所述之射極隨耦器、晶體管、二極管及驅(qū)動電路等為常用的技術(shù)，可由熟悉該項技術(shù)者據(jù)以實施，故本案不多加贅述。而欲待詳加說明的系為其電路及運作原理等。
鑒于本發(fā)明的直流電動機數(shù)位控制裝置采用具有數(shù)位控制電路、驅(qū)動電路，尤其數(shù)位控制電路由電位調(diào)整電路、電壓電流轉(zhuǎn)換器及開關(guān)電路組成，可使向數(shù)位控制電路輸入不同的數(shù)位信號，轉(zhuǎn)換器則根據(jù)不同數(shù)位信號輸出一相對應(yīng)的電流信號，繼而控制直流電動機的轉(zhuǎn)速。因此，用這種數(shù)位的方式來控制直流電動機或風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，具有更規(guī)范化和精確的作用。另外，本裝置的各電路結(jié)構(gòu)合理簡便，所以成本也較低。
本案得借助下列附圖及詳細說明，以便更深入之了解

圖1數(shù)位控制方塊圖。
圖2數(shù)位控制較佳實施例一。
圖3數(shù)位控制較佳實施例二。
請參見圖1，本發(fā)明的直流電動機轉(zhuǎn)速數(shù)位控制裝置，系用一數(shù)位信號組(CON1,CON2,……CONx)以控制一直流電動機13的轉(zhuǎn)速，其包含一數(shù)位控制電路11及一驅(qū)動電路12。該數(shù)位控制電路系用以輸入該數(shù)位信號組，而根據(jù)該數(shù)位信號組之輸入值以輸出一相對應(yīng)的電流。該驅(qū)動電路12系與該數(shù)位控制電路電連接，而借助該數(shù)位控制電路11輸出相對應(yīng)的電流以控制該直流電動機的轉(zhuǎn)速。
本發(fā)明的主要特點在于以數(shù)位信號組產(chǎn)生相對應(yīng)的電流，藉控制驅(qū)動電路使之可于不同的轉(zhuǎn)速下運作。利用數(shù)位信號組的代表值即可在直流電動機13上反應(yīng)不同的轉(zhuǎn)速，如此即可配合數(shù)位系統(tǒng)使直流電動機的轉(zhuǎn)速為人們所控制。數(shù)位信號組系由N個位元(bit)的數(shù)位信號所組成，其轉(zhuǎn)速變化可以有2N種，例如二個位元的的數(shù)位信號，則可以有4種的轉(zhuǎn)速變化。因此人們可針對不同的轉(zhuǎn)速變化的需求以決定N的大小。為了清楚描述，茲以二個位元為例。
請見圖2，上述數(shù)位控制電路之一系包含一電位調(diào)整電路21、一電壓電流轉(zhuǎn)換器22及一開關(guān)電路23。該電位調(diào)整電路系用以輸入該數(shù)位信號組，而根據(jù)該數(shù)位信號組之輸入值以輸出一相對應(yīng)的電位V及一開關(guān)信號，該開關(guān)信號系指節(jié)點A、B的電位而言，除了A、B同時為低電位時該開關(guān)電路23關(guān)閉之外，其他狀態(tài)開關(guān)電路為開啟，它使驅(qū)動電路12得以通過電流I。該電壓電流轉(zhuǎn)換器22系與該電位調(diào)整電路21電連接，而根據(jù)該相對應(yīng)的電位以輸出該相對應(yīng)的電流I。該開關(guān)電路23系與該驅(qū)動電路12及該電位調(diào)整電路21電連接，而根據(jù)該電位調(diào)整電路輸出的開關(guān)信號之關(guān)閉信號以關(guān)閉該相對應(yīng)的電流。
數(shù)位控制電路是本案核心所在。利用電位調(diào)整電路將輸入的數(shù)位信號組轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的電壓V，進而使電壓電流轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生相對應(yīng)的電流I以控制驅(qū)動電路。
該電位調(diào)整電路系包含一第一電阻R1、二電阻組R2,R3及一晶體管組TR3、TR4。該第一電阻R1的第一端系連接至電源Vcc。該電阻組R2、R3的第一端系與該第一電阻的第二端C電連接而輸出相對應(yīng)的電位V。該晶體管組TR3,TR4的基極系用以輸入該數(shù)位信號組，而集電極與該電阻的第二端B,A電連接而輸出開關(guān)信號。
該開關(guān)電路系包含一二極管組D1,D2、一電阻R8及一晶體管TR6。二極管組D1,D2其P端系用以輸入該開關(guān)信號，接至節(jié)B,A。電阻R8其第一端系與該二極管組的N端電連接。該晶體管TR6其基極系與電阻R8的第二端電接，而集電極用以接收該相對應(yīng)的電流I。而電壓電流轉(zhuǎn)換器22系為一射極隨耦器TR1。
圖中，數(shù)位信號CON1至電晶體TR3之間及數(shù)位信號CON2至晶體管TR4之間系各接一反相器INV1及一反相器INV2，如此可增強CON1及CON2的信號，其次當(dāng)CON1及CON2同時為“0”時，恰可反應(yīng)在電動機轉(zhuǎn)速上，使電動機停止運轉(zhuǎn)。
當(dāng)CON1=“0”,CON2=“0”時，TR3與TR4導(dǎo)通(Turnon)，此時晶體管TR6截止(Turn off)，相對應(yīng)的電流I=0，亦即無電流流經(jīng)驅(qū)動電路，直流電動機停止轉(zhuǎn)動。
當(dāng)CON1=“0”,CON2=“1”時，TR3導(dǎo)通，TR4截止，接點C的電位(相對應(yīng)的電位)=Vcc*R2/(R1+R2)，電阻R3與晶體管TR4的相接點A電位(開關(guān)信號之一)約等于接點C的電位，使二極管D2導(dǎo)通，連帶晶體管TR6導(dǎo)通，而接點C的電位同時使射極隨耦器的晶體管TR1導(dǎo)通，因此有一相對應(yīng)的電流I輸入驅(qū)動電路使直流電動機轉(zhuǎn)動。
當(dāng)CON1=“1”,CON2=“0”時，同理，接點C的電位=Vcc*R3/(R1+R3)，接點B電位(開關(guān)信號之二)的約等于接點C的電位，TR6導(dǎo)通，有一相對應(yīng)的電流I輸入至驅(qū)動電路使直流電動機轉(zhuǎn)動。
當(dāng)CON1=“1”,CON2=“1”時，TR3與TR4皆截止，接點C的電位=Vcc，電動機轉(zhuǎn)動于一相對應(yīng)之電流I的轉(zhuǎn)速，當(dāng)然此時直流電動機的轉(zhuǎn)速最快。
根據(jù)上述構(gòu)想，可利用R1、R2及R3電阻值的大小，即可改變不同相對應(yīng)的電位V，使產(chǎn)生相對應(yīng)的電流I來控制直流電動機運轉(zhuǎn)于不同的轉(zhuǎn)速。
請參見圖3，若將開關(guān)電路省去，亦即TR6的集電極直接接地，則當(dāng)CON1=“0”,CON2=“0”時，則其所產(chǎn)生相對應(yīng)的電位V=Vcc*(R2∥R3)/[R1+(R2∥R3)]，其中R2∥R3系指R2與R3并聯(lián)，這又可以產(chǎn)生另一相對應(yīng)的電流I，以控制直流電動機的轉(zhuǎn)速，惟無控制電動機停止的相對應(yīng)數(shù)值。
由上述之圖解及說明，我們可得三點結(jié)論；一、利用晶體管所組成的數(shù)位控制電路，可實現(xiàn)以數(shù)位信號控制直流電動機轉(zhuǎn)速的目的。二、其次，利用不同的電阻值，我們可使電動機控制于不同的轉(zhuǎn)速。三、省去開關(guān)電路，亦可使直流電動機受控于不同的轉(zhuǎn)速。
權(quán)利要求
1．一種直流電動機轉(zhuǎn)速數(shù)位控制裝置，其特征在于，它包含一數(shù)位控制電路，系用以輸入該數(shù)位信號組，而根據(jù)該數(shù)位信號組的輸入值以輸出一相對應(yīng)的電流；以及一驅(qū)動電路，系與該數(shù)位控制電路電連接，而借由該數(shù)位控制電路輸出相對應(yīng)的電流以控制該直流電動機的轉(zhuǎn)速。
2．如權(quán)利要求1所述的直流電動機轉(zhuǎn)速數(shù)位控制裝置，其特征在于，其中該數(shù)位控制電路系包含一電位調(diào)整電路，用以輸入該數(shù)位信號組，而根據(jù)該數(shù)位信號組的輸入值以輸出一相對應(yīng)的電位及一開關(guān)信號；一電壓電流轉(zhuǎn)換器，系與該電位調(diào)整電路電連接，而根據(jù)該相對應(yīng)之電位以輸出相對應(yīng)的電流；以及半一開關(guān)電路，系與該驅(qū)動電路及該電位調(diào)整電路電連接，而根據(jù)該電位調(diào)整電路輸出之開關(guān)信號的關(guān)閉信號以關(guān)閉該相對應(yīng)的電流。
3．如權(quán)利要求2所述的直流電動機轉(zhuǎn)速數(shù)位控制裝置，其特征在于，其中該電位調(diào)整電路系包含一第一電阻，其第一端系連接至一電源；一電阻組，其第一端系與該第一電阻之第二端電連接而輸出相對應(yīng)之電位；以及一晶體管組，其基級系用以輸入該數(shù)位信號組，而集電極與該電阻組之第二端電連接而輸出開關(guān)信號。
4．如權(quán)利要求2所述的直流電動機轉(zhuǎn)速數(shù)位控制裝置，其特征在于，其中該開關(guān)電路系包含一二極管組，其P端系用以輸入該開關(guān)信號；一電阻，其第一端系與該二極管組的N端電連接；一晶體管，其基極系與該電阻之第二端電接，而集電極用以接收該相對應(yīng)的電流。
5．如權(quán)利要求2所述的直流電動機轉(zhuǎn)速數(shù)位控制裝置，其特征在于，其中該電壓電流轉(zhuǎn)換器系為一射極隨耦器。
6．如權(quán)利要求1所述的直流電動機轉(zhuǎn)速數(shù)位控制裝置，其特征在于，其中該數(shù)位控制電路系包含一電位調(diào)整電路，系用以輸入該數(shù)位信號組，而根據(jù)該數(shù)位信號組之輸入值輸出一相對應(yīng)的電位；以及一電壓電流轉(zhuǎn)換器，系與該電位調(diào)整電路電連接，而根據(jù)該相對應(yīng)的電位以輸出該相對應(yīng)的電流。
7．如權(quán)利要求6所述的直流電動機轉(zhuǎn)速數(shù)位控制裝置，其特征在于，其中該電位調(diào)整電路至少包含一第一電阻，其第一端系連接至一電源；一電阻組，其第一端系與該第一電阻之第二端電連接而輸出相對應(yīng)的電位；以及一電晶體管組，其基極系用以輸入該數(shù)位信號組，而集電極與該電阻組的第二端電連接。
8．如權(quán)利要求6所述的直流電動機轉(zhuǎn)速數(shù)位控制裝置，其特征在于，其中該電壓電流轉(zhuǎn)換器系為一射極隨耦器。
全文摘要
本發(fā)明為一種直流電動機轉(zhuǎn)速數(shù)位控制裝置,系用一數(shù)位信號組以控制一直流電動機的轉(zhuǎn)速,其包含:一數(shù)位控制電路,系用以輸入該數(shù)位信號組,而根據(jù)該數(shù)位信號組的輸入值以輸出一相對應(yīng)的電流;以及一驅(qū)動電路,系與該數(shù)位控制電路電連接,而借助該數(shù)位控制電路輸出該相對應(yīng)的電流以控制該直流電動機的轉(zhuǎn)速。
文檔編號H02P7/18GK1214569SQ97121130
公開日1999年4月21日 申請日期1997年10月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月15日
發(fā)明者游守德 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司