用于电动机的可调制式延迟时间控制系统的制作方法
专利名称：用于电动机的可调制式延迟时间控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动机控制系统，详细地说，涉及一种用于电动机的可调制式延 迟时间控制系统。
背景技术：
在常规的电动机控制系统中，针对某些固定转速的电动机，可以将感测元件设置 在固定位置，以使电动机以优选效率工作。然而，对于具有多段式转速的电动机，则所述固 定位置的感测元件无法使电动机在每一转速下均能以优选的效率工作。另外，为了使换向 顺利，会将部分晶体管的控制信号延迟固定时间，所述延迟时间是固定的，因此也无法使多 段式转速的电动机在不同的转速下均能以优选的效率工作。再者，由于电动机有时会操作的各种操作状态(不同温度或不同电压等)，因此固 定所述延迟时间也不能使电动机在不同的操作状态下均能以优选的效率工作。因此，有必要提供一种创新且具有进步性的用于电动机的可调制式延迟时间控制 系统来解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种用于电动机的可调制式延迟时间控制系统，其包括控制单元、驱 动单元及电动机。所述控制单元用以依据至少一个设定信号，输出至少一个控制信号，所述 控制信号具有可调制延迟时间。所述驱动单元连接到所述控制单元，用以接收所述控制信 号，产生驱动信号。所述电动机连接到所述驱动单元，依据所述驱动信号及所述可调制延迟 时间，控制所述电动机的导通时间。利用本发明的可调制式延迟时间控制系统，使所述控制信号的延迟时间可调制， 可使电动机以优选的效率(例如降低电流值)工作，并且，可依据设定信号调整所述可调 制延迟时间，以使电动机在不同的操作状态下均能以优选的效率工作，以便提升电动机的 整体效率。
图1显示本发明用于电动机的可调制式延迟时间控制系统的方块示意图；图2显示本发明用于电动机的可调制式延迟时间控制系统的电路示意图；及图3显示本发明实施例控制信号的时序图。
具体实施例方式参考图1，其显示本发明用于电动机的可调制式延迟时间控制系统的方块示意图。 本发明用于电动机的可调制式延迟时间控制系统10包括控制单元11、驱动单元12及电 动机13。控制单元11用以依据至少一个设定信号，输出至少一个控制信号，所述控制信号 具有可调制延迟时间。驱动单元12连接到控制单元11，用以接收所述控制信号，产生驱动信号。电动机13连接到驱动单元12，依据所述驱动信号及所述可调制延迟时间，控制电动 机13的导通时间。控制单元11包括控制电路211、可调制延迟输出信号产生器212及换向信号产生 器213，可调制延迟输出信号产生器212用以产生至少一个可调制延迟输出信号(参考图2 的P1及P2)，换向信号产生器213用以产生至少一个换向信号(参考图2的m及N2)。控 制电路211、可调制延迟输出信号产生器212及换向信号产生器213可以是个别的电路，或 者可组成为控制装置21，所述控制装置21可以是微控制器(Microcontrollor)。控制单元11另外包括延迟开关电路22及换向开关电路23，其中延迟开关电路22 连接到可调制延迟输出信号产生器212，用以接收所述可调制延迟输出信号，并产生至少一 个可调制延迟控制信号；换向开关电路23连接到换向信号产生器213，用以接收所述换向 信号，并产生至少一个换向控制信号。本发明用于电动机的可调制式延迟时间控制系统10另外包括霍尔元件14，所述 霍尔元件14连接到控制单元11。在本实施例中，所述设定信号为脉宽调制信号，控制单元 11依据所述脉宽调制信号调整所述可调制延迟时间。在其它应用中，所述设定信号为温度 信号或电压信号，控制单元11可依据所述温度信号或电压信号调整所述可调制延迟时间。参考图2，其显示本发明用于电动机的可调制式延迟时间控制系统的电路示意图。 本发明用于电动机的可调制式延迟时间控制系统10的驱动单元12包括第一晶体管121、第 二晶体管122、第三晶体管123及第四晶体管124，第一晶体管121与第二晶体管122串联 连接，具有第一连接点A ；第三晶体管123与第四晶体管124串联连接，具有第二连接点B， 且串联的第三晶体管123及第四晶体管124与串联的第一晶体管121及第二晶体管122并 联连接；电动机13 (在图2中以电动机线圈表示)设置于第一连接点A与第二连接点B之 间。在本实施例中，所述电动机为风扇电动机，所述电动机线圈为风扇电动机线圈。在本实施例中，控制单元10输出两个可调制延迟控制信号及两个换向控制信号， 第一可调制延迟控制信号控制第一晶体管121，第二可调制延迟控制信号控制第三晶体管 123，第一换向控制信号控制第二晶体管122，第二换向控制信号控制第四晶体管124。配合参考图1及图2，延迟开关电路22包括第一延迟开关晶体管221及第二延迟 开关晶体管222，其分别用于将所述第一可调制延迟控制信号及所述第二可调制延迟控制 信号提供到第一晶体管121及第三晶体管123 ；换向开关电路23包括第一换向开关晶体管 231及第二换向开关晶体管232，其分别用于将所述第一换向控制信号及所述第二换向控 制信号提供到第二晶体管122及第四晶体管124。参考图3，其显示本发明实施例控制信号的时序图。配合参考图2及图3，在本实 施例中，第一可调制延迟输出信号P1具有可调制延迟时间，较所述第二换向信号N2延迟所 述可调制延迟时间Td。因此，所述第一可调制延迟控制信号也具有可调制延迟时间，且也较 所述第二换向控制信号延迟所述可调制延迟时间Td，使得第一晶体管121的导通时间较第 四晶体管124的导通时间延迟所述可调制延迟时间Td。在图3中示意性表示所述第一可调 制延迟输出信号P1及所述第二换向信号N2的导通时间及所述可调制延迟时间，实际的高 低电位关系，需依实际的电路而定。同样地，所述第二可调制延迟控制信号也可具有可调制延迟时间，使得第三晶体 管123的导通时间较第二晶体管122的导通时间延迟所述可调制延迟时间。另外，定义可调制延迟比例，其为所述可调制延迟时间(Td)与原导通时间(Tc)的比值，其中所述原导通 时间Tc为未经延迟前的导通时间。参考表1，其显示不同的可调制延迟比例的比较表。在可调制延迟比例为5%时， 其转速与可调制延迟比例为2%时的转速大致相同，但消耗电流则降低为0. 47A，降低约 4. 1%;在可调制延迟比例为15%时，其转速也与可调制延迟比例为2%时的转速大致相同， 但消耗电流则降低为0. 39A，降低约20%。即，当控制信号的可调制延迟时间加长时，不会 影响转速，但可节省电流消耗，以提高效率。因此，所述可调制延迟比例可在2%到20%之 间，优选地，所述可调制延迟比例在15%到20%之间。表 1 因此，利用本发明的可调制式延迟时间控制系统，使所述控制信号的延迟时间可 调制，可使电动机以优选的效率(例如降低电流值)工作，并且，可依据设定信号调整所述 可调制延迟时间，以使电动机在不同的操作状态下均能以优选的效率工作，以便提升电动 机的整体效率。上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效，并非限制本发明。因此所属领域的 技术人员对上述实施例进行修改及变化仍不脱离本发明的精神。本发明的权利范围应如前 述的权利要求书所列。
权利要求
一种用于电动机的可调制式延迟时间控制系统，其包括控制单元，其用以依据至少一个设定信号，输出至少一个控制信号，所述控制信号具有可调制延迟时间；驱动单元，其连接到所述控制单元，用以接收所述控制信号，产生驱动信号；及电动机，其连接到所述驱动单元，依据所述驱动信号及所述可调制延迟时间，控制所述电动机的导通时间。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述控制单元包括控制电路、可调制延迟输出信号 产生器及换向信号产生器，所述可调制延迟输出信号产生器用以产生至少一个可调制延迟 输出信号，所述换向信号产生器用以产生至少一个换向信号。
3.如权利要求2所述的系统，其中所述控制单元另外包括延迟开关电路及换向开关电 路，其中所述延迟开关电路连接到所述可调制延迟输出信号产生器，用以接收所述可调制 延迟输出信号，并产生至少一个可调制延迟控制信号；所述换向开关电路连接到所述换向 信号产生器，用以接收所述换向信号，并产生至少一个换向控制信号。
4.如权利要求3所述的系统，其中所述驱动单元包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶 体管及第四晶体管，所述第一晶体管与所述第二晶体管串联连接，具有第一连接点；所述第 三晶体管与所述第四晶体管串联连接，具有第二连接点，且串联的所述第三晶体管及所述 第四晶体管与串联的所述第一晶体管及所述第二晶体管并联连接；所述电动机设置于所述 第一连接点与所述第二连接点之间。
5.如权利要求4所述的系统，其中所述控制单元输出两个可调制延迟控制信号及两个 换向控制信号，其中第一可调制延迟控制信号控制所述第一晶体管，第二可调制延迟控制 信号控制所述第三晶体管，第一换向控制信号控制所述第二晶体管，第二换向控制信号控 制所述第四晶体管。
6.如权利要求5所述的系统，其中所述第一可调制延迟控制信号具有可调制延迟时 间，使得所述第一晶体管的导通时间较所述第四晶体管的导通时间延迟所述可调制延迟时 间。
7.如权利要求5所述的系统，其中所述第二可调制延迟控制信号具有可调制延迟时 间，使得所述第三晶体管的导通时间较所述第二晶体管的导通时间延迟所述可调制延迟时 间。
8.如权利要求5所述的系统，其中所述延迟开关电路包括第一延迟开关晶体管及第二 延迟开关晶体管，其分别用于提供所述第一可调制延迟控制信号及所述第二可调制延迟控 制信号；所述换向开关电路包括第一换向开关晶体管及第二换向开关晶体管，其分别用于 提供所述第一换向控制信号及所述第二换向控制信号。
9.如权利要求1所述的系统，其中所述设定信号为脉宽调制信号，依据所述脉宽调制 信号调整所述可调制延迟时间。
10.如权利要求1所述的系统，其中所述设定信号为温度信号或电压信号，依据所述温 度信号或电压信号调整所述可调制延迟时间。
11.如权利要求1所述的系统，其另外包括霍尔元件，所述霍尔元件连接到所述控制单元。
12.如权利要求1所述的系统，其中所述电动机为风扇电动机。
全文摘要
本发明涉及一种用于电动机的可调制式延迟时间控制系统，其包括控制单元、驱动单元及电动机。所述控制单元用以依据至少一个设定信号，输出至少一个控制信号，所述控制信号具有可调制延迟时间。所述驱动单元连接到所述控制单元，用以接收所述控制信号，产生驱动信号。所述电动机连接到所述驱动单元，依据所述驱动信号及所述可调制延迟时间，控制所述电动机的导通时间。利用本发明的可调制式延迟时间控制系统，使所述控制信号的延迟时间可调制，可使电动机以优选的效率(例如降低电流值)工作，并且，可依据设定信号调整所述可调制延迟时间，以使电动机在不同的操作状态下均能以优选的效率工作，以便提升电动机的整体效率。
文档编号H02P6/08GK101841287SQ20091012717
公开日2010年9月22日 申请日期2009年3月16日 优先权日2009年3月16日
发明者彭建亨, 林信男, 洪银树 申请人:建准电机工业股份有限公司
技术领域：
本发明涉及一种电动机控制系统，详细地说，涉及一种用于电动机的可调制式延 迟时间控制系统。
背景技术：
在常规的电动机控制系统中，针对某些固定转速的电动机，可以将感测元件设置 在固定位置，以使电动机以优选效率工作。然而，对于具有多段式转速的电动机，则所述固 定位置的感测元件无法使电动机在每一转速下均能以优选的效率工作。另外，为了使换向 顺利，会将部分晶体管的控制信号延迟固定时间，所述延迟时间是固定的，因此也无法使多 段式转速的电动机在不同的转速下均能以优选的效率工作。再者，由于电动机有时会操作的各种操作状态(不同温度或不同电压等)，因此固 定所述延迟时间也不能使电动机在不同的操作状态下均能以优选的效率工作。因此，有必要提供一种创新且具有进步性的用于电动机的可调制式延迟时间控制 系统来解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种用于电动机的可调制式延迟时间控制系统，其包括控制单元、驱 动单元及电动机。所述控制单元用以依据至少一个设定信号，输出至少一个控制信号，所述 控制信号具有可调制延迟时间。所述驱动单元连接到所述控制单元，用以接收所述控制信 号，产生驱动信号。所述电动机连接到所述驱动单元，依据所述驱动信号及所述可调制延迟 时间，控制所述电动机的导通时间。利用本发明的可调制式延迟时间控制系统，使所述控制信号的延迟时间可调制， 可使电动机以优选的效率(例如降低电流值)工作，并且，可依据设定信号调整所述可调 制延迟时间，以使电动机在不同的操作状态下均能以优选的效率工作，以便提升电动机的 整体效率。
图1显示本发明用于电动机的可调制式延迟时间控制系统的方块示意图；图2显示本发明用于电动机的可调制式延迟时间控制系统的电路示意图；及图3显示本发明实施例控制信号的时序图。
具体实施例方式参考图1，其显示本发明用于电动机的可调制式延迟时间控制系统的方块示意图。 本发明用于电动机的可调制式延迟时间控制系统10包括控制单元11、驱动单元12及电 动机13。控制单元11用以依据至少一个设定信号，输出至少一个控制信号，所述控制信号 具有可调制延迟时间。驱动单元12连接到控制单元11，用以接收所述控制信号，产生驱动信号。电动机13连接到驱动单元12，依据所述驱动信号及所述可调制延迟时间，控制电动 机13的导通时间。控制单元11包括控制电路211、可调制延迟输出信号产生器212及换向信号产生 器213，可调制延迟输出信号产生器212用以产生至少一个可调制延迟输出信号(参考图2 的P1及P2)，换向信号产生器213用以产生至少一个换向信号(参考图2的m及N2)。控 制电路211、可调制延迟输出信号产生器212及换向信号产生器213可以是个别的电路，或 者可组成为控制装置21，所述控制装置21可以是微控制器(Microcontrollor)。控制单元11另外包括延迟开关电路22及换向开关电路23，其中延迟开关电路22 连接到可调制延迟输出信号产生器212，用以接收所述可调制延迟输出信号，并产生至少一 个可调制延迟控制信号；换向开关电路23连接到换向信号产生器213，用以接收所述换向 信号，并产生至少一个换向控制信号。本发明用于电动机的可调制式延迟时间控制系统10另外包括霍尔元件14，所述 霍尔元件14连接到控制单元11。在本实施例中，所述设定信号为脉宽调制信号，控制单元 11依据所述脉宽调制信号调整所述可调制延迟时间。在其它应用中，所述设定信号为温度 信号或电压信号，控制单元11可依据所述温度信号或电压信号调整所述可调制延迟时间。参考图2，其显示本发明用于电动机的可调制式延迟时间控制系统的电路示意图。 本发明用于电动机的可调制式延迟时间控制系统10的驱动单元12包括第一晶体管121、第 二晶体管122、第三晶体管123及第四晶体管124，第一晶体管121与第二晶体管122串联 连接，具有第一连接点A ；第三晶体管123与第四晶体管124串联连接，具有第二连接点B， 且串联的第三晶体管123及第四晶体管124与串联的第一晶体管121及第二晶体管122并 联连接；电动机13 (在图2中以电动机线圈表示)设置于第一连接点A与第二连接点B之 间。在本实施例中，所述电动机为风扇电动机，所述电动机线圈为风扇电动机线圈。在本实施例中，控制单元10输出两个可调制延迟控制信号及两个换向控制信号， 第一可调制延迟控制信号控制第一晶体管121，第二可调制延迟控制信号控制第三晶体管 123，第一换向控制信号控制第二晶体管122，第二换向控制信号控制第四晶体管124。配合参考图1及图2，延迟开关电路22包括第一延迟开关晶体管221及第二延迟 开关晶体管222，其分别用于将所述第一可调制延迟控制信号及所述第二可调制延迟控制 信号提供到第一晶体管121及第三晶体管123 ；换向开关电路23包括第一换向开关晶体管 231及第二换向开关晶体管232，其分别用于将所述第一换向控制信号及所述第二换向控 制信号提供到第二晶体管122及第四晶体管124。参考图3，其显示本发明实施例控制信号的时序图。配合参考图2及图3，在本实 施例中，第一可调制延迟输出信号P1具有可调制延迟时间，较所述第二换向信号N2延迟所 述可调制延迟时间Td。因此，所述第一可调制延迟控制信号也具有可调制延迟时间，且也较 所述第二换向控制信号延迟所述可调制延迟时间Td，使得第一晶体管121的导通时间较第 四晶体管124的导通时间延迟所述可调制延迟时间Td。在图3中示意性表示所述第一可调 制延迟输出信号P1及所述第二换向信号N2的导通时间及所述可调制延迟时间，实际的高 低电位关系，需依实际的电路而定。同样地，所述第二可调制延迟控制信号也可具有可调制延迟时间，使得第三晶体 管123的导通时间较第二晶体管122的导通时间延迟所述可调制延迟时间。另外，定义可调制延迟比例，其为所述可调制延迟时间(Td)与原导通时间(Tc)的比值，其中所述原导通 时间Tc为未经延迟前的导通时间。参考表1，其显示不同的可调制延迟比例的比较表。在可调制延迟比例为5%时， 其转速与可调制延迟比例为2%时的转速大致相同，但消耗电流则降低为0. 47A，降低约 4. 1%;在可调制延迟比例为15%时，其转速也与可调制延迟比例为2%时的转速大致相同， 但消耗电流则降低为0. 39A，降低约20%。即，当控制信号的可调制延迟时间加长时，不会 影响转速，但可节省电流消耗，以提高效率。因此，所述可调制延迟比例可在2%到20%之 间，优选地，所述可调制延迟比例在15%到20%之间。表 1 因此，利用本发明的可调制式延迟时间控制系统，使所述控制信号的延迟时间可 调制，可使电动机以优选的效率(例如降低电流值)工作，并且，可依据设定信号调整所述 可调制延迟时间，以使电动机在不同的操作状态下均能以优选的效率工作，以便提升电动 机的整体效率。上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效，并非限制本发明。因此所属领域的 技术人员对上述实施例进行修改及变化仍不脱离本发明的精神。本发明的权利范围应如前 述的权利要求书所列。
权利要求
一种用于电动机的可调制式延迟时间控制系统，其包括控制单元，其用以依据至少一个设定信号，输出至少一个控制信号，所述控制信号具有可调制延迟时间；驱动单元，其连接到所述控制单元，用以接收所述控制信号，产生驱动信号；及电动机，其连接到所述驱动单元，依据所述驱动信号及所述可调制延迟时间，控制所述电动机的导通时间。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述控制单元包括控制电路、可调制延迟输出信号 产生器及换向信号产生器，所述可调制延迟输出信号产生器用以产生至少一个可调制延迟 输出信号，所述换向信号产生器用以产生至少一个换向信号。
3.如权利要求2所述的系统，其中所述控制单元另外包括延迟开关电路及换向开关电 路，其中所述延迟开关电路连接到所述可调制延迟输出信号产生器，用以接收所述可调制 延迟输出信号，并产生至少一个可调制延迟控制信号；所述换向开关电路连接到所述换向 信号产生器，用以接收所述换向信号，并产生至少一个换向控制信号。
4.如权利要求3所述的系统，其中所述驱动单元包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶 体管及第四晶体管，所述第一晶体管与所述第二晶体管串联连接，具有第一连接点；所述第 三晶体管与所述第四晶体管串联连接，具有第二连接点，且串联的所述第三晶体管及所述 第四晶体管与串联的所述第一晶体管及所述第二晶体管并联连接；所述电动机设置于所述 第一连接点与所述第二连接点之间。
5.如权利要求4所述的系统，其中所述控制单元输出两个可调制延迟控制信号及两个 换向控制信号，其中第一可调制延迟控制信号控制所述第一晶体管，第二可调制延迟控制 信号控制所述第三晶体管，第一换向控制信号控制所述第二晶体管，第二换向控制信号控 制所述第四晶体管。
6.如权利要求5所述的系统，其中所述第一可调制延迟控制信号具有可调制延迟时 间，使得所述第一晶体管的导通时间较所述第四晶体管的导通时间延迟所述可调制延迟时 间。
7.如权利要求5所述的系统，其中所述第二可调制延迟控制信号具有可调制延迟时 间，使得所述第三晶体管的导通时间较所述第二晶体管的导通时间延迟所述可调制延迟时 间。
8.如权利要求5所述的系统，其中所述延迟开关电路包括第一延迟开关晶体管及第二 延迟开关晶体管，其分别用于提供所述第一可调制延迟控制信号及所述第二可调制延迟控 制信号；所述换向开关电路包括第一换向开关晶体管及第二换向开关晶体管，其分别用于 提供所述第一换向控制信号及所述第二换向控制信号。
9.如权利要求1所述的系统，其中所述设定信号为脉宽调制信号，依据所述脉宽调制 信号调整所述可调制延迟时间。
10.如权利要求1所述的系统，其中所述设定信号为温度信号或电压信号，依据所述温 度信号或电压信号调整所述可调制延迟时间。
11.如权利要求1所述的系统，其另外包括霍尔元件，所述霍尔元件连接到所述控制单元。
12.如权利要求1所述的系统，其中所述电动机为风扇电动机。
全文摘要
本发明涉及一种用于电动机的可调制式延迟时间控制系统，其包括控制单元、驱动单元及电动机。所述控制单元用以依据至少一个设定信号，输出至少一个控制信号，所述控制信号具有可调制延迟时间。所述驱动单元连接到所述控制单元，用以接收所述控制信号，产生驱动信号。所述电动机连接到所述驱动单元，依据所述驱动信号及所述可调制延迟时间，控制所述电动机的导通时间。利用本发明的可调制式延迟时间控制系统，使所述控制信号的延迟时间可调制，可使电动机以优选的效率(例如降低电流值)工作，并且，可依据设定信号调整所述可调制延迟时间，以使电动机在不同的操作状态下均能以优选的效率工作，以便提升电动机的整体效率。
文档编号H02P6/08GK101841287SQ20091012717
公开日2010年9月22日 申请日期2009年3月16日 优先权日2009年3月16日
发明者彭建亨, 林信男, 洪银树 申请人:建准电机工业股份有限公司
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