风扇的控制方法及控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种风扇的控制方法及控制系统，该方法包括侦测一扇叶的一转速及一转子位置；依据转速及一预设转速产生一控制信号；依据控制信号、转速、转子位置及一波形得到一反应电动势波形；调整反应电动势波形的相位；以及输出一开关控制信号。本发明专利技术的风扇的控制方法及控制系统，保有现有的风扇驱动电路及结构，仅更改风扇的控制方法及流程，即可使风扇的电流有效值及平均值降低，以提升风扇的效率，且减缓振动量，更可降低电气压力，减少元件及生产成本，并可延展电子元件的寿命及使用年限。

【技术实现步骤摘要】
风扇的控制方法及控制系统
本专利技术关于一种控制方法及控制系统，且特别是关于一种风扇的控制方法及控制系统。
技术介绍
利用风扇作为散热装置乃为常见的结构设置，于客户系统端使用时，通常会因应客户端的不同需求而增加或减少风扇的数量，并通过控制装置或控制晶片以驱动及控制风扇系统中风扇的转速，使得风扇可配合客户系统的实际运作状况而调整风扇的转速。请参照图1所示，其为现有技术的风扇架构的示意图。其中，风扇I以直流无刷式风扇为例。风扇I具有一控制系统11，分别输出四切换信号Tl?T4至四开关元件12，以达到开关换相的目的，其中，四开关元件12与一马达13的线圈相连接。其中，控制系统11具有一控制单元111及一比较器112。控制单元111输出一开关控制信号至比较器112，比较器112将控制信号与一三角波相比较，进而输出切换信号Tl?T4。请同时参照图2A及图2B所示，其中图2A为现有的开关控制信号的二种态样波形图；图2B为现有的切换信号的波形图。目前现有风扇的驱动方式以硬切换的切换方式最为常见，其中图2A的开关控制信号Vl为硬切换方式。然而，此切换方式容易产生较大的振动。为了有效降低振动的现象，于现有技术中以软切换作为切换方式，其中图2A的开关控制信号V2即为软切换的方式。请参照图2B所示，其为依据软切换的开关控制信号V2而产生的切换信号Tl?T4。其中，区域a为软切换的部份。请参照图3所示，其为现有技术的风扇的振动频谱图。频谱图的横轴为代表转速的频率，纵轴表振动量。其系将风扇的振动经由傅立叶转换(Fourier Transform)的图形，通过图形以得知振动的大小。于现有风扇中，风扇的振动量的最大值大于1.5G，即使以软切换作为切换的方式，还是没有办法有效改善振动量。另外，于现有解决风扇振动的技术中，大宗皆以机构设计的方式改善振动量，如通过添加抗振垫等隔震材质，或更改机构共振点来抑制振动效果等，然而，通过机构设计无法针对马达所产生的倍频达到消除的效果，且不仅使得生产成本增加，也使得抑制振动效果不佳。因此，如何提供一种风扇的控制方法及控制系统，可于现有的驱动电路及结构下，减少风扇的振动，提升效率，降低电气压力，实为当前重要的课题之一。
技术实现思路
有鉴于上述问题，本专利技术的目的为提供一种风扇的控制方法及控制系统，可减少风扇的振动，提升效率，降低电气压力，进而延长元件的使用年限及寿命。为达上述的目的，本专利技术提供一种风扇的控制方法包括:侦测一扇叶的一转速及一转子位置；依据转速及一预设转速产生一控制信号；依据控制信号、转速、转子位置及一波形得到一反应电动势波形；调整反应电动势波形的相位；以及输出一开关控制信号。于本专利技术一较佳实施例中，其中依据转速及一预设转速产生一控制信号，比较转速及预设转速进而产生控制信号。于本专利技术一较佳实施例中，控制信号为增加的控制信号。于本专利技术一较佳实施例中，控制信号为减少的控制信号。于本专利技术一较佳实施例中，波形自一马达所撷取。于本专利技术一较佳实施例中，其中调整反应电动势波形的相位，将反应电动势波形与一标准反应电动势波形相比较，以将反应电动势波形的相位调整与标准反应电动势波形的相位实质相等。于本专利技术一较佳实施例中，控制方法还包括:依据该开关控制信号与一三角波产生一切换信号。为达上述的目的，本专利技术还提供一种风扇的控制系统包括一侦测模块、一控制模块以及一反应电动势模块。侦测模块侦测一扇叶的一转速及一转子位置。控制模块连接侦测模块，控制模块依据转速及一预设转速产生一控制信号。反应电动势模块连接控制模块及侦测模块，反应电动势模块接收转速、转子位置及控制信号并产生一反应电动势波形，并调整反应电动势波形的相位，进而输出一开关控制信号。于本专利技术一较佳实施例中，控制系统还包括一波形产生模块，其连接反应电动势模块，波形产生模块输出一波形至反应电动势模块。于本专利技术一较佳实施例中，反应电动势模块依据转速、转子位置、波形及控制信号产生反应电动势波形。于本专利技术一较佳实施例中，控制系统还包括一比较器，其连接反应电动势模块，t匕较器接收开关控制信号并与一三角波相比较以输出一切换信号。承上所述，本专利技术的风扇的控制方法及控制系统，首先以侦测模块的霍尔感测器侦测扇叶的转速及转子位置，并将转速与预设转速相比较，以产生增加、减少或维持不变的控制信号。接着，反应电动势模块依据控制信号、转速、转子位置及波形得到一反应电动势波形，并调整反应电动势波形的相位，以输出一开关控制信号。另外，通过比较器将开关控制信号与一三角波相比较，以输出用以切换开关的切换信号。本专利技术的风扇的控制方法及控制系统，保有现有的风扇驱动电路及结构，仅更改风扇的控制方法及流程，即可使风扇的电流有效值及平均值降低，以提升风扇的效率，且减缓振动量，更可降低电气压力，减少元件及生产成本，并可延展电子元件的寿命及使用年限。【附图说明】图1为依据现有技术的风扇架构的示意图；图2A为依据现有的开关控制信号的二种态样波形图；图2B为依据现有的切换信号的波形图；图3为依据现有的风扇的振动频谱图；图4为依据本专利技术较佳实施例的风扇的控制方法的步骤流程图；图5为依据本专利技术较佳实施例的风扇的控制系统的示意图；图6为依据本专利技术的反应电动势波形及标准反应电动势波形的波形图；图7为依据本专利技术的开关控制信号及三角波的波形图；以及图8为依据本专利技术的风扇的振动频谱图。其中，附图标记说明如下:I:风扇11,2: 控制系统111:控制单元112、25:比较器12:开关元件13:马达21:侦测模块22:控制模块23:波形产生模块24:反应电动势模块a:区域A:扇叶B:反应电动势波形BI:标准反应电动势波形C:控制信号D:预设转速1、Tl?T4:切换信号P:转子位置R:三角波S:转速SOl ?S05:步骤V、V1、V2:开关控制信号W:波形Θ:相位【具体实施方式】以下将参照相关图式，说明依本专利技术较佳实施例的一种风扇的控制方法及控制系 统，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。请参照图4及图5所示，其中图4为本专利技术较佳实施例的风扇的控制方法的步骤 流程图；图5为本专利技术较佳实施例的风扇的控制系统的示意图。首先需述明的是，本实施例 的风扇以单相无刷直流风扇为例，然非限用以本专利技术。风扇的控制方法包括步骤SOl至步 骤 S05。步骤S01，侦测一扇叶A的一转速S及一转子位置P。更详细来说，通过侦测模块 21侦测扇叶A的转子位置P，且经计算可得知扇叶A的转速S。其中，侦测模块21具有一霍 尔感测器(Hall sensor)，通过霍尔感测器量测磁场变化，进而可得知扇叶A的转子位置及 转速。步骤S02，依据转速S及一预设转速D产生一控制信号C。以控制模块22比较转速S及预设转速D，判别转速S与预设转速D的差值，再依据此差值产生控制信号C，其中，控制信号C可为增加的控制信号，相对地控制信号C也可为减少的控制信号，当转速S实质等于预设转速D时，控制信号C可为维持不变的控制信号。本实施例的控制模块22例如为一比例-积分控制器(PI controller),依据转速S及预设转速D产生控制信号C。接续，步骤S03，依据控制信号C、转速S、转子位置P及一波形W得到一反应电动势(Back-EMF)曲线。其中，一波形产生模块23自本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风扇的控制方法，包括：侦测一扇叶的一转速及一转子位置；依据该转速及一预设转速产生一控制信号；依据该控制信号、该转速、该转子位置及一波形得到一反应电动势波形；调整该反应电动势波形的相位；以及输出一开关控制信号。

【技术特征摘要】
1.一种风扇的控制方法,包括: 侦测一扇叶的一转速及一转子位置； 依据该转速及一预设转速产生一控制信号； 依据该控制信号、该转速、该转子位置及一波形得到一反应电动势波形； 调整该反应电动势波形的相位；以及 输出一开关控制信号。2.如权利要求1所述的控制方法，其中依据该转速及一预设转速产生一控制信号，比较该转速及该预设转速进而产生该控制信号。3.如权利要求1所述的控制方法，其中该控制信号为增加的控制信号。4.如权利要求1所述的控制方法，其中该控制信号为减少的控制信号。5.如权利要求1所述的控制方法，其中该波形自一马达所撷取。6.如权利要求1所述的控制方法，其中调整该反应电动势波形的相位，是将该反应电动势波形与一标准反应电动势波形相比较，以将该反应电动势波形的相位调整与该标准反应电动势波形的相位相等。7.如权利要求1所述的控制方法，还包括:依据该...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴任浩，黄暐舜，陈泰羽，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：