低噪音无刷直流风扇驱动电路制造技术

本发明专利技术为一种低噪音无刷直流风扇驱动电路，主要将霍尔弦波信号转换为一个随着霍尔弦波信号改变而变动的脉宽调变信号，再将该脉宽调变信号与外部转速控制信号进行对比，产生一个包含转速控制信号的脉宽调变信号，将此一脉宽调变信号输入至脉宽调变驱动器，可在一特定转速下即对全桥电路控制单线圈电流流向输出脉宽变动的脉宽调变驱动信号，使线圈电流信号的涟波现象减缓，呈一较近弦波的平滑电流波形信号，有效改善无刷直流马达运转时的噪音。

【技术实现步骤摘要】
低噪音无刷直流风扇驱动电路
本专利技术关于一种无刷直流马达风扇驱动电路，尤指一种能有效改善噪音的无刷直流马达的驱动电路。
技术介绍
无刷直流马达常见的有单相全波及双相半波两种驱动型态，目前为了使无刷直流马达具有温控或容易调整马达转速的功能，其驱动IC主要采用脉宽调变驱动器，请配合参阅图4所示，即为目前一种采用脉宽调变控制转速的无刷直流马达驱动电路方块图，其包含有：一脉宽调变驱动器50，其包含有一霍尔信号输入端、一PWM输入端、一低转速设定端、一频率产生输出端及一重置端，其时序信号输入端连接一振荡电路501约输出几十K的振荡频率；一史密斯触发电路53，其输出端连接至该脉宽调变驱动器50的霍尔信号输入端，其输入端则供霍尔传感器(图中未示)连接；一锁住侦测及自动启动电路54，连接于该史密斯触发电路53、该振荡电路501及该脉宽调变驱动器50的重置端；及一全桥电路51，连接于该脉宽调变驱动器50的输出端与单线圈52之间。上述马达驱动电路主要通过史密斯触发电路53将霍尔传感器的弦波输出信号转换为脉波信号，再输入至该脉宽调变驱动器50的霍尔信号输入端。该脉宽调变驱动器50依照PWM信号及低转速设定端输入电压，判断控制转速为高或低，若PWM信号大于低转速设定端电压，则代表控制马达呈高转速运转，则该脉宽调变驱动器会依照霍尔方波信号，控制对全桥电路51输出高脉宽的PWM驱动信号，令输入单线圈52电流增加提高转速，反之，则调低输出至全桥电路-->的PWM驱动信号，以降低转速。请配合参阅图5A、B、C所示，为脉宽调变驱动器50输出至全桥电路51的PWM驱动信号及线圈电流IL的波形图，由图中可所示可知，由于采用PWM驱动信号驱动单线圈53，故会导致线圈电流IL波形为一大斜率的锯齿波形，且链波现象相当严重，使得马达运转时容易产生电子噪音，并且会降低无刷直流马达可靠性。由于使用上述PWM驱动信号作为全桥电路的驱动信号容易控制马达转速，但却也产生了负面效果，因此，一种输出梯形脉宽驱动信号的驱动电路被提出，以改良PWM驱动信号的缺点。请参阅图6A所示，由于PWM驱动信号为一脉波波形，会使得线圈电流IL波形的斜率很大，再如图6B所示，若将PWM驱动信号调整为梯形驱动信号，则可使得线圈电流IL信号的波形斜率减缓，降低链波现象。惟，此一设计仍有其负面效果，即若要改变方波信号呈一梯形信号，则其信号频率无法太高，惟，上述驱动电路的振荡电路的频率约在几十K18-30KHz，无法形成有效的梯形驱动信号，因此，若此一梯形驱动信号要达到与PWM脉波驱动信号一样的转速，则需加大其电流。一般来说，若要达到4000转的转速，上述驱动电路只需约300毫安的电流，而此一驱动电路则要至少350毫安的电流，相比较之下即更为耗电，且运转效率也比较差。由上述两种采脉波调变控制转速的驱动电路设计看来，均有其缺点待改善。
技术实现思路
为此，本专利技术的主要目的是提供一种低噪音无刷直流风扇驱动电路，同样采用脉宽调变的驱动信号，但却可使线圈电路信号较为平滑，减缓涟波现象，降低马达运转时的电子噪音，提高无刷直流马达的可靠度。-->欲达上述目的所使用的主要技术手段如下：一种低噪音无刷直流风扇驱动电路，其包含有：一霍尔脉宽调变信号产生电路，供霍尔传感器连接，将霍尔弦波信号转换为一脉宽调变信号，令该脉宽调变信号的脉宽随该霍尔弦波信号的振幅调变；一转速判断信号产生电路，连接至该霍尔脉宽调变信号产生电路的输出端，以与PWM输入信号进行比对，以输出包含有控制转速的脉宽调变信号；一脉宽调变驱动器，其包含有一霍尔信号输入端、一SPWM(Sinusoidal Pulse width modulation正弦脉宽调变)信号输入端、一重置端及一频率产生输出端；该脉宽调变驱动器可再包含有一除频输入端，其中该SPWM信号输入端连接至该转速判断信号产生电路的输出端，通过该转速判断信号产生电路输出的脉宽调变信号调整输出脉宽驱动信号；及一全桥电路，连接至该脉宽调变驱动器的输出端，并与一单单线圈连接；上述驱动电路仍保有脉宽调变控制风扇转速的设计，惟为改善因为脉宽调变驱动信号造成线圈电流具有明显的涟波现象，本专利技术主要将霍尔弦波信号转换为一个随着霍尔弦波信号改变而变动脉宽调变信号，再将该脉宽调变信号与外部转速控制信号进行对比，以产生一个包含转速控制信号的脉宽调变信号，如此，该脉宽调变驱动器在一特定转速下即对全桥电路输出脉宽变动的脉宽调变驱动信号，使线圈电流信号的涟波现象减缓，呈一近弦波的较平滑电流波形信号，有效改善无刷直流马达运转时的电子噪音。附图说明图1为本专利技术一较佳实施例的电路方块图。图2为本专利技术第三比较电路的一较佳实施例电路方块图。图3A、图3B、图3C为本专利技术各点信号波形图。-->图4为现有技术的无刷直流马达的一驱动电路。图5A、图5B、图5C为图4驱动电路在不同脉宽调变驱动信号下的线圈电流波形图。图6A、图6B为现有技术的无刷直流马达的信号波形图。图中符号说明：10霍尔脉宽调变信号产生电路11放大电路12第一比较电路121振荡电路20转速判断信号产生电路21第二比较电路22第三比较电路221积分电路222选择放大电路223比较器30脉宽调变驱动器31全桥电路32单线圈33史密斯触发电路34锁住侦测及自动启动电路50脉宽调变驱动器501振荡电路51全桥电路52单线圈53史密斯触发电路54锁住侦测及自动启动电路具体实施方式首先请参阅图1所示，为本专利技术无刷直流马达驱动电路的一较佳-->实施例的电路方块图，其主要包含有：一霍尔脉宽调变信号产生电路10，供霍尔传感器图中未示连接，将霍尔弦波信号Hall+/Hall-转换为一脉宽调变信号，令该脉宽调变信号的脉宽随该霍尔弦波信号的振幅调变；一转速判断信号产生电路20，连接至该霍尔脉宽调变信号产生电路10的输出端，以与外部控制转速用的PWM信号PWM I/P进行比对，以输出包含有控制转速的脉宽调变信号SPWM；一脉宽调变驱动器30，其包含有一霍尔信号输入端、一SPWM信号输入端、一重置端及一频率产生输出端，又该脉宽调变驱动器30可再包含有一除频输入端，其中该SPWM信号输入端连接至该转速判断信号产生电路20的输出端，通过该转速判断信号产生电路20输出的脉宽调变信号SPWM调整输出脉宽驱动信号；又，该脉宽调变驱动器30包含有一除频电路(图中未示)，其信号输入端透过一史密斯触发电路33连接至该霍尔脉宽调变信号产生电路10的放大电路10输出端，其除频倍数选择端为一除频选择端，供设定不同电压准位设定除频电路的除频倍数，而重置端则供一锁住侦测及自动启动电路34，其中该锁住侦测及自动启动电路34输入端分别连接史密斯触发电路33及振荡电路121的输出端，以判断目前马达运转是否锁住，若是，则重置该脉宽调变驱动器30；及一全桥电路31，连接至该脉宽调变驱动器30的输出端，并与一单单线圈32连接。上述霍尔脉宽调变信号产生电路10主要包含有：一放大电路11，连接霍尔传感器的输出端Hall+/Hall-，以将霍尔弦波信号予以放大后输出；及一第一比较电路12，其一输入端与放大电路11连接，另一输入端则连接至一振荡电路121的输出端，使第一比较电路12将放大的霍尔弦波信号与该固定频率的振本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低噪音无刷直流风扇驱动电路，其特征是，包含有：　　　　一霍尔脉宽调变信号产生电路，供霍尔传感器连接，将霍尔弦波信号转换为一脉宽调变信号，令该脉宽调变信号的脉宽随该霍尔弦波信号的振幅调变；　　　　一转速判断信号产生电路，连接至该霍尔脉宽调变信号产生电路的输出端，以与ＰＷＭ输入信号进行比对，以输出包含有控制转速的脉宽调变信号；　　　　一脉宽调变驱动器，其包含有一霍尔信号输入端及一ＳＰＷＭ信号输入端，该脉宽调变驱动器可再包含有一除频输入端，其中该ＳＰＷＭ信号输入端连接至该转速判断信号产生电路的输出端，通过该转速判断信号产生电路输出的脉宽调变信号调整输出脉宽驱动信号；及　　　　一全桥电路，连接至该脉宽调变驱动器的输出端，并与一单线圈连接。

【技术特征摘要】
1.一种低噪音无刷直流风扇驱动电路，其特征是，包含有：一霍尔脉宽调变信号产生电路，供霍尔传感器连接，将霍尔弦波信号转换为一脉宽调变信号，令该脉宽调变信号的脉宽随该霍尔弦波信号的振幅调变；一转速判断信号产生电路，连接至该霍尔脉宽调变信号产生电路的输出端，以与PWM输入信号进行比对，以输出包含有控制转速的脉宽调变信号；一脉宽调变驱动器，其包含有一霍尔信号输入端及一SPWM信号输入端，该脉宽调变驱动器可再包含有一除频输入端，其中该SPWM信号输入端连接至该转速判断信号产生电路的输出端，通过该转速判断信号产生电路输出的脉宽调变信号调整输出脉宽驱动信号；及一全桥电路，连接至该脉宽调变驱动器的输出端，并与一单线圈连接。2.如权利要求1所述的低噪音无刷直流风扇驱动电路，其特征是，该霍尔脉宽调变信号产生电路主要包含有：一放大电路，连接霍尔传感器的输出端，以将霍尔弦波信号予以放大后输出；及一第一比较电路，其一输入端与放大电路连接，另一输入端则连接至一振荡电路的输出端，使第一比较电路将放大的霍尔弦波信号与一参考电压比较，输出一个随着霍尔弦波信号振幅改变的脉宽调变信号。由于第一比较电路用以将霍尔弦波信号转换为一脉波信号，故可使用由运算放大器组成的比较器。3.如权利要求1或2所述的低噪音无刷直流风扇驱动电路，其特征是，该转速判断电路主要包含有：一第二比较电路，其中一输入端连接至第一比较电路的输出端，而其输出端则连接至该脉宽调变驱动器的PWM信号输入端；及一第三比较电路，其输入端分别连接振荡电路的输出端、一控制转速用PWM信号及一低转速设定信号连接，以决定控制转速用PWM信号高于或低于低转速设定信号，又，该第三比较电路的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢新茂，
申请(专利权)人：协禧电机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]