DE10040496A1

DE10040496A1 - Treiberstromkreis zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Ventilators

Info

Publication number: DE10040496A1
Application number: DE10040496A
Authority: DE
Inventors: Yu-Liang Lin
Original assignee: Asia Vital Components Co Ltd
Current assignee: Asia Vital Components Co Ltd
Priority date: 1999-12-06
Filing date: 2000-08-18
Publication date: 2001-06-07
Also published as: TW449199U; DE20013708U1; JP2001178179A; US6310453B1

Abstract

Ein Treiberstromkreis zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Ventilators, aufweisend einen Rechnerbaustein, einen Hall-IC, einen Signaleingang und einen Stromregler. Der Treiberstromkreis läßt sich, ohne einen äußeren Stromkreis zu benötigen, im Inneren eines Ventilators unterbringen. Der Rechnerbaustein ist mit dem Hall-IC verbunden. Zwei Transistoren werden aufgrund einer Steuerung durch den Hall-IC durchgeschaltet oder gesperrt. Dadurch werden Spulen wechselseitig erregt und damit eine Drehbewegung des Ventilators angetrieben. Ein äußeres Signal am Signaleingang steuert über den Stromregler einen Strom durch den Ventilator und somit dessen Geschwindigkeit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Treiberstromkreis zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Ventilators, insbesondere einen Treiberstromkreis zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Ventilators, der sich, ohne einen äußeren Stromkreis zu benötigen, im Inneren eines Ventilators unterbringen läßt und den Strom durch Spulen steuert.

Ein konventioneller Treiberstromkreis für einen Ventilator weist, wie in Fig. 4 gezeigt, auf: einen Hall- Baustein IC1' mit vier Anschlüssen; einen Rechnerbaustein IC2', der über einen Anschluß 3 mit einem Pol einer Spannungsquelle verbunden ist; einen Widerstand R1, der die Spannungsquelle mit Anschluß 1 des Hall-Sensors IC1' verbindet. Die Anschlüsse 2 und 4 des Hall-Sensors IC1' sind mit Anschlüssen 4 bzw. 5 des Rechnerbausteins IC2' verbunden. Ein Kondensator C ist mit Anschluß 6 des Rechnerbausteins IC2' verbunden, und zwei Ventilatorspulen V1' und V2' sind mit Anschlüssen 7 bzw. 8 des Rechnerbausteins IC2' verbunden, um einen Motor des Ventilators zu treiben. Die Ventilatorspulen V1' und V2' haben andere Enden, die mit einer Schutzdiode D verbunden sind. Mit einem solchen Treiberstromkreis läßt sich jedoch die Geschwindigkeit nicht je nach Bedarf und auf Kommando des Abnehmers ändern. Vom Ventilator abgestrahlte Wärme tritt nicht nur unter hoher Belastung, sondern selbst unter geringster Belastung auf. Zudem kommt es zu Lärmentwicklung. Daher besteht unter dem Gesichtspunkt des Lärmschutzes ein Bedarf, konventionelle Treiberstromkreise für Ventilatoren zu verbessern.

Der Treiberstromkreis zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Ventilators der vorliegenden Erfindung weist im wesentlichen auf: einen Hall-IC, einen Rechnerbaustein, einen Signaleingang und einen Stromregler. Damit wird ein Stromkreis gebildet, der sich, ohne einen äußeren Stromkreis zu benötigen, im Inneren eines Ventilators unterbringen läßt und den Strom in Spulen steuert. Der Hall-IC ist mit dem Rechnerbaustein verbunden. Zwei Transistoren werden durch den Rechnerbaustein durchgeschaltet oder gesperrt. Dadurch werden Spulen wechselseitig erregt und damit eine Drehbewegung des Ventilators angetrieben. Der Signaleingang liefert ein von einer Signalquelle aufgenommenes Regelsignal, und der Stromregler steuert den Strom durch die Spulen des Ventilators, so daß die Geschwindigkeit des Ventilators gesteuert wird.

Das wesentliche Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Treiberstromkreis zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Ventilators zu schaffen, der durch Aufnehmen eines Signals von einer Signalquelle und einen Stromregler den Strom durch einen Ventilator steuert, ohne einen äußeren Stromkreis zu benötigen, und der sich im Inneren eines Ventilators unterbringen läßt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen.

Fig. 1 ist ein Schaltplan des Treiberstromkreises zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Ventilators der vorliegenden Erfindung im ersten Ausführungs beispiel.

Fig. 2 ist ein Schaltplan des Treiberstromkreises zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Ventilators der vorliegenden Erfindung in einer Variation des ersten Ausführungsbeispiels.

Fig. 3 ist ein Schaltplan des Treiberstromkreises zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Ventilators der vorliegenden Erfindung im zweiten Ausführungs beispiel.

Fig. 4 ist ein Schaltplan eines konventionellen Treiberstromkreises eines Ventilators.

Wie in Fig. 1 gezeigt, weist der Treiberstromkreis zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Ventilators der vorliegenden Erfindung in einem ersten Ausführungsbeispiel auf: einen Rechnerbaustein IC2; einen Hall-Baustein IC1; einen Signaleingang PWM; und einen Stromregler 10. Eine Schutzdiode D ist mit einer Spannungsquelle verbunden, die ihrerseits zur Stabilisierung über einen Widerstand R2 mit einer Zenerdiode ZD verbunden ist.

Anschluß 1 des Hall-Sensors IC1 und Anschluß 7 des Rechnerbausteins IC2 sind mit der Spannungsquelle verbunden. Anschluß 1 des Rechnerbausteins IC2 ist über einen Widerstand R9 mit der Basis eines Transistors Q1 verbunden. Der Kollektor des Transistors Q1 ist mit einer Spule V1 verbunden. Anschluß 3 des Rechnerbausteins IC2 ist über einen Widerstand R8 mit der Basis eines Transistors Q2 verbunden, und der Kollektor des Transistors Q2 ist mit einer Spule V2 verbunden. Damit steuert der Rechnerbaustein die Transistoren Q1 und Q2 an, wodurch die Spulen V1 und V2 erregt werden und eine Drehbewegung des Ventilators hervorgerufen wird.

Der Hall-Baustein IC1 hat einen Spannungsanschluß, der mit Anschluß 7 des Rechnerbausteins, ferner über Widerstände R1, R3, R4 mit den Anschlüssen 8, 1 bzw. 3 des Rechnerbausteins verbunden ist. Weiterhin hat der Hall-Baustein IC1 einen Ausgangsanschluß, der direkt mit dem Anschluß 8 des Rechnerbausteins verbunden ist.

Der Signaleingang PWM liefert ein Signal von einer äußeren Signalquelle und ist mit dem Stromregler 10 verbunden, ferner über einen Widerstand R7 mit der Basis eines Transistors Q3. Der Kollektor des Transistors Q1 ist mit dem Rechnerbaustein IC2 verbunden. Der Stromregler 10 weist einen NPN-Transistor Q4 und einen Widerstand R5 an dessen Basis auf, der mit dem Signaleingang PWM verbunden ist. Der Kollektor des Transistors Q4 ist mit den Emittern der Transistoren Q1 und Q2 und weiterhin über deren Basen mit den Anschlüssen 1 und 3 des Rechnerbausteins verbunden. In einer Variation des ersten Ausführungsbeispiels, wie in Fig. 2 gezeigt, ist ein PNP-Transistor Q5 zwischen den Signaleingang PWM und den Stromregler 10 geschaltet. Die Basis des Transistors Q5 ist mit dem Signaleingang PWM, und der Kollektor des Transistors Q5 über einen Widerstand R10 mit der Spannungsquelle, ferner über den Widerstand R5 mit der Basis des Transistors Q4 verbunden. Dies vermindert die Belastung der äußeren Signalquelle.

Der Stromregler 10 besteht aus dem Transistor Q4 und dem Widerstand R5. Der Kollektor des Transistors Q4 ist mit den Emittern der Transistoren Q1 und Q2, und die Basis des Transistors Q4 ist mit dem Signaleingang PWM verbunden. Variieren der Spannung am Signaleingang PWM variiert den Strom durch den Stromregler 10, somit auch den Strom durch die Spulen V1, V2. Dadurch regelt sich die Geschwindigkeit der Drehbewegung des Ventilators.

Wie in Fig. 3 gezeigt, weist die vorliegende Erfindung in einem zweiten Ausführungsbeispiel einen Hall-Baustein IC3 auf, der zwei Transistoren Q1 und Q2 durchschaltet oder sperrt. Dadurch werden die Spulen V1 und V2 wechselseitig erregt und die Drehbewegung des Ventilators angetrieben. Die Emitter der Transistoren Q1 und Q2 sind mit dem Kollektor eines Transistors Q3 verbunden. Durch Variieren der Spannung am Signaleingang PWM wird über den Widerstand R3 der Strom durch den Transistor Q3 gesteuert, was zu einer Steuerung der Geschwindigkeit der Drehbewegung des Ventilators führt.

Der Treiberstromkreis zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Ventilators der vorliegenden Erfindung benötigt somit keinen äußeren Stromkreis, läßt sich im Inneren eines Ventilators unterbringen und steuert den Strom durch Spulen.

Die vorangegangene Erläuterung der vorliegenden Erfindung ist, obwohl sie die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung an Hand einer detaillierten Struktur- und Funktionsbeschreibung erklärt, nur illustrativ zu verstehen. Änderungen im Detail, insbesondere bezüglich Größe, Form und Anordnung von Teilen sind durchführbar in dem Rahmen, der durch die folgenden Schutzansprüche abgesteckt ist.

Claims

1. Ein Treiberstromkreis zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Ventilators, aufweisend:
einen Rechnerbaustein, der den Ventilator treibt;
einen Hall-IC;
einen Signaleingang, der ein äußeres Signal von einer äußeren Signalquelle liefert; und
einen Stromregler, der einen aufgrund des äußeren Signals variierenden Strom liefert;
wobei das äußere Signal über den Stromregler einen Strom durch den Ventilator und somit dessen Geschwindigkeit steuert.

2. Ein Treiberstromkreis zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Ventilators nach Anspruch 1, der weiterhin aufweist einen ersten und zweiten Transistor mit Emittern, Basen und Kollektoren, sowie eine erste und eine zweite Spule, wobei der Rechnerbaustein einen Anschluß 1 hat, der über einen ersten Widerstand mit der Basis des ersten Transistors verbunden ist und einen Anschluß 3 hat, der über einen zweiten Widerstand mit der Basis des zweiten Transistors verbunden ist, wobei ferner der Kollektor des ersten Transistors mit der ersten Spule und der Kollektor des zweiten Transistors mit der zweiten Spule verbunden sind, weiterhin die Emitter des ersten und zweiten Transistors mit dem Stromregler verbunden sind, um die Geschwindigkeit des Ventilators zu steuern.

3. Ein Treiberstromkreis zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Ventilators nach Anspruch 1, wobei der Signaleingang über den Stromregler mit den Emittern des ersten und zweiten Transistors sowie mit Anschluß 1 und Anschluß 3 des Rechnerbaustein verbunden ist, ferner über einen dritten Widerstand mit einem dritten Transistor verbunden ist, der einen Kollektor hat, der seinerseits mit dem Rechnerbaustein verbunden ist.

4. Ein Treiberstromkreis zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Ventilators nach Ansprüchen 1 und 3, wobei der Stromregler einen vierten Widerstand und einen vierten Transistor aufweist, um den Strom durch den Ventilator und somit die Geschwindigkeit des ventilators zu steuern.

5. Ein Treiberstromkreis zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Ventilators nach Anspruch 1, wobei der Hall-IC einen Ausgangsanschluß aufweist, über den ein verstärktes Hall-Signal an den Rechnerbaustein gesendet wird.