CN1592020A - 直流无刷风扇马达的过电压保护电路 - Google Patents

Abstract

一种直流无刷风扇马达的过电压保护电路，包含一过电压保护元件、一第一电阻器、一第二电阻器、一第一晶体管及一第二晶体管。该过电压保护元件设于电源及马达驱动电路之间，且其连接于电源与地之间，以泄放电源的过电压。第一电阻器提供一电压至第二晶体管，控制其导通及不导通。第一晶体管连接至第二晶体管以形成一开关组，且该开关组连接在该过电压保护元件与风扇马达驱动电路之间，以便阻绝该电源的过电压。该第二电阻器则用以提供一电压至该第一晶体管，以控制其导通及不导通。当该电源产生过电压时，过电压保护元件将使该第二晶体管导通以使该电源的过电压直接接地，且使该第一晶体管形成不导通，使风扇马达驱动电路形成断路。

Description

直流无刷风扇马达的过电压保护电路

技术领域

本发明涉及一种过电压保护电路，特别是一种直流无刷风扇马达的过电压保护电路。

背景技术

如台湾专利申请第91220027号[直流无刷马达的限流电路]新型专利，该限流电路包含一第一晶体管、一第二晶体管、一第一电阻器及一第二电阻器。该第一晶体管及第一电阻器与该第二晶体管及第二电阻器互补连接形成该限流电路，该限流电路具有二接点端分别连接于一电源及一马达驱动电路。

当该电源的电压急剧上升令该第一电阻器端电压升高，以使该第一开关导通，且同时使该第二电阻器的端电压下降，形成该第二开关的关闭，使该马达驱动电路形成断路。藉不断重复交替作动该第一开关及第二开关，直至该电源的电流及电压恢复正常为止。

藉此该限流电路在风扇运转异常或无法运转时，其能有效限流以避免发生大量消耗功率及高温。

然而，当该电源的电压发生过电压时，该限流电路的结构并不适用在该直流无刷风扇马达的保护过电压用途。即该限流电路的结构不具有过电压保护元件，如此该限流电路无法准确反应该电源的过电压。

简言之，在该电源发生过电压时，其需要有效保护过电压元件，以避免过电压输入该直流无刷风扇马达。

有鉴于此，本发明改良上述的缺点，将一直流无刷风扇马达利用一过电压保护元件连接于一马达驱动电路，以防止过电压输入该马达驱动电路。

发明内容

本发明主要目的是提供一种直流无刷风扇马达的过电压保护电路，其将具有简单电路结构的过电压保护电路连接于一马达驱动电路，以避免该马达驱动电路受过电压破坏，使本发明具有延长使用寿命的功效。

本发明次要目的是提供一种直流无刷风扇马达的过电压保护电路，其采用具有简单电路结构的过电压保护元件，使本发明具有简化构造的功效。

本发明的上述目的是由如下技术方案来实现的。

一种直流无刷风扇马达的过电压保护电路，其特征是包含：

一过电压保护元件，其设于一电源及一风扇马达驱动电路之间，且同时连接于该电源与接地之间，该过电压保护元件用以泄放该电源的过电压；

一第一电阻器，其串接至该过电压保护元件，该第一电阻器用以提供一第一电压：

一第一晶体管，其连接于该电源及风扇马达驱动电路之间，该第一晶体管具有一基极；

一第二晶体管，其连接至该第一晶体管的基极，以形成一开关组，该第二晶体管具有一基极连接至该第一电阻器，藉由该第一电阻器的第一电压控制该第二晶体管的导通及不导通；及

一第二电阻器，其连接于该电源及该第一晶体管，该第二电阻器用以提供一第二电压至该第一晶体管的基极，藉由该第二电阻器的第二电压控制该第一晶体管的导通及不导通；

当该电源的电压正常时，该过电压保护元件不作动，同时该第一电阻器的第一电压不能使该第二晶体管导通，且该第二电阻器的第二电压导通该第一晶体管，以允许该电源的电压供应至该马达驱动电路；

当该电源产生过电压时，该过电压保护元件形成短路，以泄放该电源的过电压，同时该第一电阻器的第一电压使该第二晶体管导通，以允许该电源经由该第二晶体管形成接地，且该第二电阻器的第二电压不再使该第一晶体管导通，以防止该电源的电压继续供应至该马达驱动电路。

所述的直流无刷风扇马达的过电压保护电路，其特征是：该过电流保护元件是一齐纳二极管

所述的直流无刷风扇马达的过电压保护电路，其特征是：该第二晶体管是pnp晶体管。

所述的直流无刷风扇马达的过电压保护电路，其特征是：该第二晶体管是npn晶体管。

所述的直流无刷风扇马达的过电压保护电路，其特征是：该过电压保护元件及第一电阻器之间形成一第一共同点，该第一共同点连接至该第二晶体管的基极，藉此提供该第一电压至该第二晶体管的基极。

所述的直流无刷风扇马达的过电压保护电路，其特征是：该第一晶体管的基极及第二晶体管之间形成一第二共同点，该第二共同点连接至该第二电阻器，藉此提供该第二电压至该第一晶体管的基极。

根据本发明的直流无刷风扇马达的过电压保护电路，该电路包含一过电压保护元件、一第一电阻器、一第二电阻器、一第一晶体管及一第二晶体管。该过电压保护元件是设于该电源及一马达驱动电路之间，且其连接于该电源与接地之间，以便泄放该电源的过电压。该第一电阻器和提供一电压至该第二晶体管，以控制其导通及不导通。该第一晶体管连接至该第二晶体管以形成一开关组，且该第一晶体管及第二晶体管形成的开关组连接在该过电压保护元件与风扇马达驱动电路之间，以便阻绝该电源的过电压。该第二电阻器则用以提供一电压至该第一晶体管，以控制其导通及不导通。当该电源产生过电压时，该过电压保护元件将促使该第二晶体管导通以使该电源的过电压直接接地，且使该第一晶体管形成不导通，并使该风扇马达驱动电路形成断路。

本发明的优点在于：

本发明采用具有简单电路结构的过电压保护元件达到避免马达驱动电路受过电压破坏，具有延长使用寿命的功效。

为了让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明确被了解，下文将特举本发明较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1：本发明第一较佳实施例直流无刷风扇马达的过电压保护电路的电路图。

图2：本发明第二较佳实施例直流无刷风扇马达的过电压保护电路的电路图。

具体实施方式

图1揭示本发明第一较佳实施例直流无刷风扇马达的过电压保护电路的电路图。

请参照图1所示，本发明第一较佳实施例的直流无刷风扇马达的过电压保护电路10是设于电源(Vcc)1及风扇马达驱动电路2之间。该过电压保护电路10包含一过电压保护元件11、一第一电阻器12、一第二电阻器13、一第一晶体管14及一第二晶体管15。

请再参照图1所示，该过电压保护元件11及第一电阻器12在一共同点a上形成串接，并连接在该电源1及接地之间，以便泄放该电源1的过电压。该过电压保护元件11是属一齐纳二极管(Zener diode)。因此该电源1可经由该过电压保护元件11及第一电阻器12形成接地。该第一电阻器12则用以提供一电压Va。当该过电压保护元件11击穿形成短路时，该第一电阻器12会有电流流通，因而其在该共同点a上产生一电压Va。

此外，该第一晶体管14连接至该第二晶体管15以形成一开关组，该第一晶体管14具有一基极连接至该第二晶体管15。该第二晶体管15则属于pnp晶体管，其具有一射极连接该第一晶体管14的基极，其另具有一基极连接至该共同点a，如此该过电压保护元件11及第一电阻器12能控制该第二晶体管15的基极的电压Va，以完成控制其导通及不导通。再藉该第二晶体管15的导通及不导通控制该第一晶体管14的基极的电压Vb，以完成控制其导通及不导通。该第一晶体管14及第二晶体管15的开关组连接在该过电压保护元件11及第一电阻器12的串接组合与马达驱动电路2之间，以便阻绝该电源1的过电压。该第二电阻器13则连接于该电源1与由该第一晶体管14的基极及第二晶体管15的射极组成的共同点b之间：该第二电阻器13用以提供一电压Vb至该第一晶体管14的基极，藉该第二电阻器13的电压Vb控制该第一晶体管14的基极，以完成控制其导通及不导通。藉此，允许该电源1的电压输入至该马达驱动电路2；或切断该电源1的电压输入至该马达驱动电路2，此时该电源1可经该第二电阻器13及第二晶体管15形成的通路接地。

请再参照图1所示，当该电源1的电压Vcc维持正常时，该电源1在该第一电阻器12形成的电压Va不足以使该过电压保护元件11形成接地。此时该第一电阻器12的电压Va维持高电位。如此，该第一电阻器12无法提供低电压导通该第二晶体管15的基极，因而该第二晶体管15不导通。此时，该电源1在该第二电阻器13形成的电压Vb维持高电位，因而该电压Vb导通该第一晶体管14的基极，以允许该电源1的电压Vcc供应至该风扇马达驱动电路2。

当该电源1产生过电压时，该电源1的电压急速上升。一旦该电源1提供急剧上升的电压大于该过电压保护元件11的击穿电压时，该过电压保护元件11形成接地。同时，该第一电阻器12上导通有电流，因而该第一电阻器12能提供电压Va形成低电位至该第二晶体管15的基极，使该第二晶体管15的基极导通。当该第二晶体管15导通时，该电源1的电流通过该第二电阻器13，使该第二电阻器13的电压Vb形成低电位，因该低电位电压Vb而使该第一晶体管14形成截止，以防止该急剧上升的电源1电压Vcc继续供应至该风扇马达驱动电路2。

当该电源1排除过电压时，该电源1的电压逐渐下降。一旦该电源1的电压Vcc低于该过电压保护元件11的击穿电压时，该过电压保护元件11形成断路。同时，该第一电阻器12的电压Va形成高电位并提供至该第二晶体管15的基极，使该第二晶体管15形成不导通。当该第二晶体管15不导通时，该第二电阻器13的电压Vb形成高电位，因而该电压Vb使该第一晶体管14导通，因此可再允许该电源1的电压Vcc供应至该风扇马达驱动电路2。

图2揭示本发明第二较佳实施例直流无刷风扇马达的过电压保护电路的电路图。

请参照图2所示，本发明第二较佳实施例的过电压保护电路元件相对应设置于第一较佳实施例限流电路元件，因而在元件相同部分采用相同图标进行标示，以便易于了解本发明诸较佳实施例之间差异。第二较佳实施例的部分技术内容若已揭示于图1或其说明，则于此并入参考，不予再详细赘述。

请再参照图2所示，第二较佳实施例的直流无刷风扇马达的过电压保护电路10连接于该电源(Vcc)1及风扇马达驱动电路2。该过电压保护电路10包含一过电压保护元件11、一第一电阻器12、一第二电阻器13、一第一晶体管14及一第二晶体管15’。

相对于第一较佳实施例，第二较佳实施例的第二晶体管15’是属npn晶体管。该过电压保护元件11及第一电阻器12串接于电源与地之间，其串联接点接第二晶体管15’的基极，以控制该第二晶体管15’的基极的电压Va，以达成控制其导通及不导通。

请再参照图2所示。当该电源1的电压Vcc维持正常时，该电源1的电压Vcc不足以使该过电压保护元件11击穿形成短路。此时，该第一电阻器12无法提供一高电压使该第二晶体管15’导通，因而该第二晶体管15’不导通。此时，该电源1在该第二电阻器13形成的电压Vb维持一高电位，因而该电压Vb可使该第一晶体管14导通，以允许该电源1的电压Vcc供应至该风扇马达驱动电路2。

当该电源1产生过电压时，该电源1的电压急速上升。一旦该电源1提供急剧上升电压的电压大于该过电压保护元件11的击穿电压时，该过电压保护元件11形成短路。同时，该第一电阻器12上会导通电流，因而该第一电阻器12能提供电压Va形成一高电位至该第二晶体管15’的基极，使该第二晶体管15’形成导通。当该第二晶体管15’导通时，该电源1的电流通过该第二电阻器13，且该第二电阻器13的电压Vb形成低电位，因而该电压Vb不再使该第一晶体管14导通，且可防止该急剧上升的电源1过电压Vcc继续供应至该马达驱动电路2。

当该电源1排除过电压时，该电源1的电压逐渐下降。一旦该电源1的电压Vcc低于该过电压保护元件11的击穿电压时，该过电压保护元件11形成断路。同时，该第一电阻器12的电压Va形成低电位并提供至该第二晶体管15’的基极，使该第二晶体管15’不导通。当该第二晶体管15’不导通时，该电源1的电流无法通过该第二电阻器13，且该第二电阻器13的电压Vb形成高电位，因而该电压Vb使该第一晶体管14导通，因此可再允许该电源1的电压Vcc供应至该风扇马达驱动电路2。

虽然本发明已以前述较佳实施例揭示，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内；当可作各种的更动与修改，因此本发明的保护范围当视权利要求范围所界定为准。

Claims (6)

1、一种直流无刷风扇马达的过电压保护电路，其特征是包含：

一过电压保护元件，其设于一电源及一风扇马达驱动电路之间，且同时连接于该电源与接地之间，该过电压保护元件用以泄放该电源的过电压；

一第一电阻器，其串接至该过电压保护元件，该第一电阻器用以提供一第一电压：

一第一晶体管，其连接于该电源及风扇马达驱动电路之间，该第一晶体管具有一基极；

一第二晶体管，其连接至该第一晶体管的基极，以形成一开关组，该第二晶体管具有一基极连接至该第一电阻器，藉由该第一电阻器的第一电压控制该第二晶体管的导通及不导通；及

一第二电阻器，其连接于该电源及该第一晶体管，该第二电阻器用以提供一第二电压至该第一晶体管的基极，藉由该第二电阻器的第二电压控制该第一晶体管的导通及不导通；

当该电源的电压正常时，该过电压保护元件不作动，同时该第一电阻器的第一电压不能使该第二晶体管导通，且该第二电阻器的第二电压导通该第一晶体管，以允许该电源的电压供应至该马达驱动电路；

当该电源产生过电压时，该过电压保护元件形成短路，以泄放该电源的过电压，同时该第一电阻器的第一电压使该第二晶体管导通，以允许该电源经由该第二晶体管形成接地，且该第二电阻器的第二电压不再使该第一晶体管导通，以防止该电源的电压继续供应至该马达驱动电路。

2、根据权利要求1所述的直流无刷风扇马达的过电压保护电路，其特征是：该过电流保护元件是一齐纳二极管。

3、根据权利要求1所述的直流无刷风扇马达的过电压保护电路，其特征是：该第二晶体管是pnp晶体管。

4、根据权利要求1所述的直流无刷风扇马达的过电压保护电路，其特征是：该第二晶体管是npn晶体管。

5、根据权利要求1所述的直流无刷风扇马达的过电压保护电路，其特征是：该过电压保护元件及第一电阻器之间形成一第一共同点，该第一共同点连接至该第二晶体管的基极，藉此提供该第一电压至该第二晶体管的基极。

6、根据权利要求1所述的直流无刷风扇马达的过电压保护电路，其特征是：该第一晶体管的基极及第二晶体管之间形成一第二共同点，该第二共同点连接至该第二电阻器，藉此提供该第二电压至该第一晶体管的基极。

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