TW201511461A - 風扇系統、單相直流馬達控制電路及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種單相直流馬達控制電路，其包括邏輯電路、切換電路及驅動電路。邏輯電路輸出第一、第二、第三及第四邏輯信號。切換電路依據脈寬調變信號及第一邏輯信號產生第一方向驅動信號，並且依據脈寬調變信號及第二邏輯信號產生第二方向驅動信號。驅動電路依據第一方向驅動信號與第四邏輯信號輸出第一輸出信號，並且依據第二方向驅動信號與第三邏輯信號輸出第二輸出信號。第一及第二輸出信號皆為正半波的弦波信號，且兩者之間的相位差為180度。

Description

風扇系統、單相直流馬達控制電路及其控制方法

本發明乃是關於一種風扇系統，特別是指一種能夠平滑化單相直流馬達之電流的單相直流馬達控制電路及其控制方法之風扇系統。

單相直流馬達已廣泛地應用於許多電子產品，如個人電腦、電動刮鬍刀、影印機、投影機及果汁機等低電壓電子產品。隨著時代的進步，人們對於高效能的個人電腦的需求亦不斷提升。對於具高效能的個人電腦而言，因單位時間內其中央處理單元運作加快，容易造成主機溫度升高。故，新一代的個人電腦更需搭配有單相直流馬達風扇以幫助散熱。因此，單相直流馬達風扇於微型散熱風扇系統中，具有舉足輕重的地位。基於上述理由，提供一能使單相直流馬達穩定運作的控制方法與電路顯得相當重要。

請同時參見圖1及圖2，圖1為習知的單相直流馬達的控制電路之結構示意圖，圖2為圖1之控制電路的輸出信號波形示意圖。單相直流馬達的控制電路110利用霍爾元件HAL來感測單相直流馬達130內轉子的磁極位置，並據以產生第一弦波信號BOP及第二弦波信號BRP。第一弦波信號BOP及第二弦波信號BRP輸入至比較器RP1及比較器RP2後，經由比較運算後以分別輸出霍爾信號HC1和HC2。接著，邏輯電路112接收由外部的PWM產生器120所產生的 脈波調變信號PW以及所述霍爾信號HC1和HC2，以分別輸出開關信號H1、H2、L1及L2來控制驅動電路114內之各個開關單元(未圖示)的導通或截止狀態。之後，驅動電路114交替輸出第一輸出信號VOUT1以及第二輸出信號VOUT2至單相直流馬達130，以驅動單相直流馬達130轉動。

然而，在單相直流馬達130轉動時，單相直流馬達130內必定會產生一與外加電壓極性相反的反應電動勢。因此，流經單相直流馬達130的電流將會受到所述反應電動勢的影響，而使流經單相直流馬達130之電流對應地產生變化(如圖二所示頭尾電流值較高的馬鞍型電流波形)。因此於輸出第一輸出信號VOUT1以及第二輸出信號VOUT2的換相時間內(即霍爾信號HC1和HC2皆為低電壓準位時)，將造成流經單相直流馬達130之電流產生瞬間劇烈變化(因為馬鞍型電流尾巴電流值較高)。如此劇烈變化的電流，將影響單相直流馬達130的運轉，進而使單相直流馬達130於轉動時產生機械式的噪音。

本發明實施例提供一種單相直流馬達控制電路，所述單相直流馬達控制電路包括邏輯電路、切換電路及驅動電路。邏輯電路連接一換相信號，所述邏輯電路用以偵測換相信號的電壓準位狀態以及輸出第一邏輯信號、第二邏輯信號、第三邏輯信號及第四邏輯信號，其中第一邏輯信號與第二邏輯信號彼此反相。切換電路連接第一比較器及邏輯電路，所述切換電路接收脈寬調變信號、第一邏輯信號及第二邏輯信號，其中切換電路依據脈寬調變信號及第一邏輯信號產生第一方向驅動信號，並且依據脈寬調變信號及第二邏輯信號產生第二方向驅動信號。驅動電路連接邏輯電路與切換電路，所述驅動電路接收第一方向驅動信號與第四邏輯信號並據此傳送第一輸出信號至單相直流馬達，並且所述驅動 電路接收第二方向驅動信號與第三邏輯信號並據此傳送第二輸出信號至單相直流馬達。其中，第一輸出信號及第二輸出信號皆為正半波的弦波信號，並且第一輸出信號與第二輸出信號之間的相位差為180度。

在本發明其中一個實施例中，單相直流馬達控制電路更包括正全波產生器、三角波產生器及第一比較器。正全波產生器輸出正全波信號，其中正全波信號的波形為弦波。三角波產生器輸出三角波信號，其中三角波信號之振幅大於或等於正全波信號之振幅。第一比較器連接正全波產生器與三角波產生器，所述第一比較器用以接收正全波信號及三角波信號，並且將正全波信號以及三角波信號進行比較運算後輸出脈寬調變信號。

在本發明其中一個實施例中，當第一邏輯信號為高電壓準位時，則第一方向驅動信號與脈寬調變信號彼此反相，當第一邏輯信號為低電壓準位時，則第一方向驅動信號為高電壓準位。

在本發明其中一個實施例中，當第二邏輯信號為高電壓準位時，則第二方向驅動信號與脈寬調變信號彼此反相，並且當第二邏輯信號為低電壓準位時，則第二方向驅動信號為高電壓準位。

在本發明其中一個實施例中，第一邏輯信號與第四邏輯信號之波形相同，並且第二邏輯信號與第三邏輯信號之波形相同。

在本發明其中一個實施例中，當換相信號處於低電壓準位狀態時，則第一及第四邏輯信號為高電壓準位，以使第一方向驅動信號與脈寬調變信號彼此反相，驅動電路輸出第一輸出信號，當換相信號處於高電壓準位狀態時，則第二及第三邏輯信號為高電壓準位，以使第二方向驅動信號與脈寬調變信號彼此反相，驅動電路輸出第二輸出信號。

在本發明其中一個實施例中，所述切換電路包括第一反及閘及第二反及閘。第一反及閘的輸入端分別連接第一比較器及邏輯電路以分別接收脈寬調變信號及第一邏輯信號，並且所述第一反 及閘的輸出端輸出第一方向驅動信號至驅動電路。第二反及閘的輸入端分別連接第一比較器及邏輯電路以分別接收脈寬調變信號及第二邏輯信號，並且第二反及閘的輸出端輸出第二方向驅動信號至驅動電路。

在本發明其中一個實施例中，所述驅動電路包括第一上橋電晶體、第二上橋電晶體、第一下橋電晶體及第二下橋電晶體。第一上橋電晶體，其源極連接一系統電壓，其閘極連接至第一反及閘的輸出端以接收第一方向驅動信號並據此決定導通或截止狀態。第二上橋電晶體，其源極連接系統電壓，其閘極連接至第二反及閘的輸出端以接收第二方向驅動信號並據此決定導通或截止狀態。第一下橋電晶體，其汲極連接第一上橋電晶體的汲極，其閘極連接至邏輯電路以接收第三邏輯信號並據此決定導通或截止狀態，其源極連接接地電壓。第二下橋電晶體，其汲極連接第二上橋電晶體的汲極，其閘極連接至邏輯電路以接收第四邏輯信號並據此決定導通或截止狀態，其源極連接接地電壓。

在本發明其中一個實施例中，當換相信號為低電壓準位時，第一上橋電晶體與第二下橋電晶體之間產生第一電流通道並且於第一上橋電晶體之汲極輸出第一輸出信號，當換相信號為高電壓準位時，第二上橋電晶體與第一下橋電晶體之間產生第二電流通道並且於第二上橋電晶體之汲極輸出第二輸出信號。

在本發明其中一個實施例中，單相直流馬達控制電路更包括第二比較器。第二比較器連接至霍爾元件與邏輯電路之間，所述第二比較器接收第一弦波信號與第二弦波信號，並且將第一弦波信號及第二弦波信號進行比較運算後輸出換相信號，其中第一與第二弦波信號彼此反相，並且第一與第二弦波信號由霍爾元件所輸出。

在本發明其中一個實施例中，正全波產生器接收振幅調變信號並據此調變正全波信號的振幅，其中當正全波信號的振幅下降 時，第一輸出信號以及第二輸出信號的振幅亦對應地下降。

本發明實施例另提供一種單相直流馬達的控制方法，用於單相直流馬達控制電路，所述單相直流馬達的控制方法包括以下步驟：切換電路接收脈寬調變信號、第一邏輯信號及第二邏輯信號；切換電路依據脈寬調變信號及第一邏輯信號產生第一方向驅動信號，並且切換電路依據脈寬調變信號及第二邏輯信號產生第二方向驅動信號；驅動電路接收第一方向驅動信號、第二方向驅動信號、第三邏輯信號及第四邏輯信號；驅動電路依據第一方向驅動信號與第四邏輯信號以傳送第一輸出信號至單相直流馬達，並且驅動電路依據第二方向驅動信號與第三邏輯信號以傳送第二輸出信號至單相直流馬達。其中第一輸出信號及第二輸出信號皆為正半波的弦波信號，並且第一輸出信號及第二輸出信號之間的相位差為180度。

本發明實施例再提供一種風扇系統，風扇系統包括單相直流馬達控制電路、單相直流馬達及風扇。單相直流馬達控制電路輸出第一輸出信號及第二輸出信號。單相直流馬達連接單相直流馬達控制電路，並且所述單相直流馬達接收第一輸出信號及第二輸出信號。風扇連接單相直流馬達。其中，風扇系統利用前述之單相直流馬達的控制方法來驅動該單相直流馬達，以帶動該風扇運作。

綜上所述，本發明實施例所提出之風扇系統、單相直流馬達控制電路及其控制方法，透過第一比較器對正全波信號及三角波信號進行比較運算後，輸出脈寬調變信號，並於換相信號處為低電壓準位時，切換電路輸出與脈寬調變信號反相的第一方向驅動信號，以及於換相信號處為高電壓準位時，切換電路輸出與脈寬調變信號反相的第二方向驅動信號，驅動電路依據第一方向驅動信號與第四邏輯信號以輸出波形為弦波之第一輸出信號，並且驅動電路依據第二方向驅動信號與第三邏輯信號以輸出波形為弦波 之第二輸出信號，其中第一與第二輸出信號間之相位差為180度，並且第一與第二輸出信號傳輸至單相直流馬達，以使單相直流馬達的輸出電流為連續的弦波信號，藉此以改善習知單相直流馬達的馬鞍型電流會產生瞬間劇烈變化的情況，以降低單相直流馬達於轉動時產生的噪音。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

110‧‧‧控制電路

112‧‧‧邏輯電路

114‧‧‧驅動電路

120‧‧‧PWM產生器

130‧‧‧單相直流馬達

310、610‧‧‧單相直流馬達控制電路

312‧‧‧正全波產生器

314‧‧‧三角波產生器

316‧‧‧切換電路

318‧‧‧邏輯電路

320‧‧‧驅動電路

330‧‧‧單相直流馬達

1000‧‧‧風扇系統

1010‧‧‧單相直流馬達控制電路

1020‧‧‧單相直流馬達

1030‧‧‧風扇

BEMF‧‧‧反應電動勢

BOP、BOP’‧‧‧第一弦波信號

BRP、BRP’‧‧‧第二弦波信號

DP‧‧‧第一比較器

D1S‧‧‧第一方向驅動信號

D2S‧‧‧第二方向驅動信號

EPM‧‧‧振幅調變信號

GND‧‧‧接地電壓

HAL、HAL’‧‧‧霍爾元件

H1、H2、L1、L2‧‧‧開關信號

HC1、HC2‧‧‧霍爾信號

HC’‧‧‧換相信號

HS、HS1、HS2、HS3‧‧‧正全波信號

IL‧‧‧單相直流馬達電流

L‧‧‧等效電感

N1‧‧‧第一下橋電晶體

N2‧‧‧第二下橋電晶體

N1S‧‧‧第三邏輯信號

N2S‧‧‧第四邏輯信號

P1S‧‧‧第一邏輯信號

P2S‧‧‧第二邏輯信號

PW、PU‧‧‧脈波調變信號

P1‧‧‧第一上橋電晶體

P2‧‧‧第二上橋電晶體

R‧‧‧等效電阻

RP’‧‧‧第二比較器

RP1、RP2‧‧‧比較器

TS‧‧‧三角波信號

S910~S940‧‧‧步驟

t11、t12、t21、t22‧‧‧時間區間

T1、T2‧‧‧週期

U1‧‧‧第一反及閘

U2‧‧‧第二反及閘

VDD‧‧‧系統電壓

VOUT1、VOUT1’‧‧‧第一輸出信號

VOUT2、VOUT2’‧‧‧第二輸出信號

圖1為習知的單相直流馬達的控制電路之區塊示意圖。

圖2為圖1之控制電路的輸出信號波形示意圖。

圖3為根據本發明實施例之單相直流馬達控制電路之區塊示意圖。

圖4為圖3之單相直流馬達控制電路的輸出信號波形示意圖。

圖5為根據本發明實施例之正全波信號與三角波信號進行比較運算之波形示意圖。

圖6為根據本發明實施例之單相直流馬達控制電路之細部電路示意圖。

圖7為圖6之單相直流馬達控制電路的輸出信號波形示意圖。

圖8為根據本發明實施例之正全波產生器接收不同振幅調變信號以產生不同振福的正全波信號之波形示意圖。

圖9為根據本發明實施例之單相直流馬達的控制方法之流程圖。

圖10為根據本發明實施例之風扇系統之區塊示意圖。

在下文將參看隨附圖式更充分地描述各種例示性實施例，在 隨附圖式中展示一些例示性實施例。然而，本發明概念可能以許多不同形式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。確切而言，提供此等例示性實施例使得本發明將為詳盡且完整，且將向熟習此項技術者充分傳達本發明概念的範疇。在諸圖式中，可為了清楚而誇示層及區之大小及相對大小。類似數字始終指示類似元件。

應理解，雖然本文中可能使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件，但此等元件不應受此等術語限制。此等術語乃用以區分一元件與另一元件。因此，下文論述之第一元件可稱為第二元件而不偏離本發明概念之教示。如本文中所使用，術語「及/或」包括相關聯之列出項目中之任一者及一或多者之所有組合。

〔單相直流馬達控制電路的實施例〕

請參照圖3，圖3為根據本發明實施例之單相直流馬達控制電路之區塊示意圖。本揭露內容透過驅動電路輸出波形為弦波之第一及第二輸出信號，並且兩者間之相位差為180度，以使單相直流馬達的電流為連續弦波信號，以避免單相直流馬達的電流產生瞬間劇烈變化的現象。如圖3所示，單相直流馬達控制電路310包括正全波產生器312、三角波產生器314、第一比較器DP、切換電路316、邏輯電路318及驅動電路320。第一比較器DP電性連接正全波產生器312與三角波產生器314。切換電路316電性連接第一比較器DP與邏輯電路318。驅動電路320電性連接切換電路316與邏輯電路318，並且驅動電路320更電性連接至單相直流馬達330。

關於正全波產生器312，正全波產生器312用以產生正全波信號HS。在另一實施例中，正全波產生器312接收一外部傳入之振幅調變信號EPM，並據此調變正全波信號HS的振幅。

關於三角波產生器314，三角波產生器314用以產生三角波信號TS。值得注意的是，在本實施例中，三角波信號TS之振幅大於或等於正全波信號HS之振幅。

關於第一比較器DP，用以接收正全波信號HS及三角波信號TS並且將兩者(亦即正全波信號HS及三角波信號TS)進行比較運算。進一步來說，在本實施例中，第一比較器DP的正輸入端接收正全波信號HS，其負輸入端接收三角波信號TS，並且將其兩者進行比較運算以產生脈寬調變信號PU，其中正全波信號HS的頻率小於三角波信號TS的頻率。

關於邏輯電路318，邏輯電路318接收換相信號HC’並且偵測換相信號HC’的電壓準位之狀態，以據此輸出具高電壓準位或低電壓準位的第一邏輯信號P1S、第二邏輯信號P2S、第三邏輯信號N1S及第四邏輯信號N2S。進一步來說，在本實施例中，第一邏輯信號P1S與第四邏輯信號N2S之波形相同(亦即電壓準位相同)，並且第二邏輯信號P2S與第三邏輯信號N1S之波形相同(亦即電壓準位相同)。

關於切換電路316，切換電路316接收脈寬調變信號PU、第一邏輯信號P1S與第二邏輯信號P2S，並且據此輸出具不同工作週期之第一方向驅動信號D1S及第二方向驅動信號D2S至驅動電路320。在本實施例中，當第一邏輯信號P1S為高電壓準位時，則第一方向驅動信號D1S與脈寬調變信號PU彼此反相，當第一邏輯信號P1S為低電壓準位時，則第一方向驅動信號D1S為高電壓準位。另一方面，當第二邏輯信號P2S為高電壓準位時，則第二方向驅動信號D2S與脈寬調變信號PU彼此反相，並且當第二邏輯信號P2S為低電壓準位時，則第二方向驅動信號D2S為高電壓準位。

關於驅動電路320，驅動電路320接收第一方向驅動信號D1S、第二方向驅動信號D2S、第三邏輯信號N1S及第四邏輯信號N2S，並且據此對應地輸出第一輸出信號VOUT1’及第二輸出信號VOUT2’至單相直流馬達330，以驅動單相直流馬達330運轉。

接下來要教示的，是進一步說明單相直流馬達控制電路310的工作原理。

請同時參照圖3與圖4，圖4為對應圖3之單相直流馬達控制電路的驅動波形圖。如圖4所示，換相信號HC’為一週期性的方波信號，並且描繪出其兩個週期T1、T2之波形以便說明本揭露內容，本實施例中並不以兩個週期之換相信號HC’作為限制。在本實施例中，週期T1區分為時間區間t11及t12，並且週期T2區分為時間區間t21及t22。在時間區間t11或t21內，當邏輯電路318偵測到換相信號HC’處於高電壓準位時，則邏輯電路318會對應地輸出具高電壓準位之第二邏輯信號P2S以及第三邏輯信號N1S，並且邏輯電路318會同時輸出低電壓準位之第一邏輯信號P1S與第四邏輯信號N2S。接著，切換電路316接收由邏輯電路318所傳送的邏輯信號P1S、P2S以及接收由第二比較器DP所傳送的脈波調變信號PU，藉此以輸出與脈波調變信號PU反相的第二方向驅動信號D2S至驅動電路320，其中第一方向驅動信號D1S為高電壓準位之信號。之後，在驅動電路320接收到第一方向驅動信號D1S與第二方向驅動信號D2S之同時，驅動電路320還會接收由邏輯電路318所傳送的第三邏輯信號N1S(高電壓準位)與第四邏輯信號N2S(低電壓準位)，並據此將第二輸出信號VOUT2’調變為正半波的弦波信號並且將第二輸出信號VOUT2’傳送至單相直流馬達330(在時間區間t11或t21內VOUT1’保持為低電壓準位)。簡單來說，本揭露內容主要是透過與脈波調變信號PU反相的第二方向驅動信號D2S來將第二輸出信號VOUT2’調變為正半波的弦波信號。

另一方面，在時間區間t12或t22內，當邏輯電路318偵測到換相信號HC’處於低電壓準位時，則邏輯電路318會對應地輸出具高電壓準位之第一邏輯信號P1S以及第四邏輯信號N2S，並且邏輯電路318會同時輸出低電壓準位之第二邏輯信號P2S與第三邏輯信號N1S。接著，切換電路316接收到由邏輯電路318所傳送的邏輯信號P1S、P2S以及接收由第二比較器DP所傳送的脈波調變信號PU，藉此以輸出與脈波調變信號PU反相的第一方向驅動信號D1S至驅動 電路320，其中第二方向驅動信號D2S為高電壓準位之信號。之後，在驅動電路320接收到第一方向驅動信號D1S與第二方向驅動信號之同時，驅動電路320還會接收由邏輯電路318所傳送的第三邏輯信號N1S(低電壓準位)與第四邏輯信號N2S(高電壓準位)，並據此將第一輸出信號VOUT1’調變成正半波的弦波信號並且傳送第一輸出信號VOUT1’至單相直流馬達330(在時間區間t12或t22內VOUT2’保持為低電壓準位)。簡單來說，本揭露內容主要是透過與脈波調變信號PU反相的第一方向驅動信號D2S來將第一輸出信號VOUT1’調變為正半波的弦波信號。

須注意的是，在本實施例中，第一輸出信號VOUT1’與第二輸出信號VOUT2’之相位差為180度，第一輸出信號VOUT1’及第二輸出信號VOUT2’是交替切換輸出至單相直流馬達330，以驅動單相直流馬達330運轉。此外，第一邏輯信號P1S與第四邏輯信號N2S之波形相同，並且第二邏輯信號P2S與第三邏輯信號N1S之波形相同。

更詳細地說，請同時參照圖3與圖5，圖5為根據本發明實施例之正全波信號與三角波信號進行比較運算之波形示意圖。如圖5所示，當正全波信號HS的振幅大於或等於三角波信號TS時，第一比較器DP會輸出高電壓準位的脈寬調變信號PU；反之，當正全波信號HS的振幅小於三角波信號TS時，第一比較器DP會輸出低電壓準位的脈寬調變信號PU。因此，脈寬調變信號PU的工作週期(duty ratio)會由零逐漸遞增至一預定值後，再從該預定值逐漸遞減至零。舉例來說，在一實施例中，脈寬調變信號PU會由0%之工作週期逐漸遞增至100%之工作週期後，再由100%之工作週期逐漸遞減為0%之工作週期。簡單地說，脈寬調變信號PU的工作週期為由正全波信號HS及三角波信號TS之交點所決定。是以，本領域具有通常知識者，可視其需求以適應性地變更三角波信號TS或正全波信號HS的頻率以切出具不同工作週期的脈寬調變信號PU，本實施例 並不限制三角波信號TS或正全波信號HS的頻率。

進一步地說，當換相信號HC’處於高電壓準位的時間區間內，第二方向驅動信號D2S與脈寬調變信號PU(從0%至100%至0%)彼此反相，也就是說，第二方向驅動信號D2S的工作週期亦具有由100%逐漸遞減至一工作週期反相值(例如0%)，再由該工作週期反相值(如0%)逐漸遞增至100%的特性。另一方面，當換相信號HC’處於低電壓準位的時間區間內，第一方向驅動信號D1S與脈寬調變信號PU(從0%至100%至0%)彼此反相，也就是說，第一方向驅動信號D1S的工作週期亦具有由100%逐漸遞減至一工作週期反相值(如0%)，再由該工作週期反相值(如0%)逐漸遞增至100%的特性。 如此，當第一方向驅動信號D1S及第二方向驅動信號D2S分別於不同時間內(如時間區間t11、t12、t21及t22)被切換電路316傳送至驅動電路320後，進而使得驅動電路320於時間區間t12、t22將第一輸出信號VOUT1’調變為正半波的弦波信號，並且在時間區間t11、t21將第二輸出信號VOUT2’調變為正半波的弦波信號。在本揭露內容中，第一輸出信號VOUT1’與第二輸出信號VOUT2’間的相位差為180度，因此單相直流馬達控制電路310能夠交替切換地輸出第一輸出信號VOUT1’與第二輸出信號VOUT2’至單相直流馬達330，以驅動單相直流馬達330運轉，並且能夠避免單相直流馬達的電流產生瞬間劇烈變化的現象。

為了更詳細地說明本發明所述之單相直流馬達控制電路310的運作流程，以下將舉多個實施例中至少之一來作更進一步的說明。

在接下來的多個實施例中，將描述不同於上述圖3實施例之部分，且其餘省略部分與上述圖3實施例之部分相同。此外，為說明便利起見，相似之參考數字或標號指示相似之元件。

〔單相直流馬達控制電路的另一實施例〕

請參照圖6，圖6為根據本發明實施例之單相直流馬達控制電 路之細部電路示意圖。在本實施例中，與上述圖3實施例不同的是，單相直流馬達控制電路610之切換電路316包括第一反及閘U1及第二反及閘U2，並且驅動電路318包括第一上橋電晶體P1、第二上橋電晶體P2、第一下橋電晶體N1及第二下橋電晶體N2。此外，單相直流馬達控制電路610還包括第二比較器RP’。

第一反及閘U1之輸入端分別連接第一比較器DP之輸出端及邏輯電路318，並且第一反及閘U1之輸出端電性連接至驅動電路320之第一上橋電晶體P1之閘極。第二反及閘U2之輸入端分別連接第一比較器DP之輸出端及邏輯電路318，並且第二反及閘U2之輸出端電性連接至驅動電路320之第二上橋電晶體P2之閘極。第一上橋電晶體P1之源極與閘極分別電性連接至系統電壓VDD與第一反及閘U1的輸出端。第二上橋電晶體P2之源極與閘極分別電性連接至系統電壓VDD與第二反及閘U2的輸出端。第一下橋電晶體N1之汲極與閘極分別電性連接至第一上橋電晶體P1的汲極與邏輯電路318，並且第一下橋電晶體N1之源極電性連接至接地電壓GND。第二下橋電晶體N2之汲極與閘極分別電性連接至第二上橋電晶體P2的汲極與邏輯電路318，並且第二下橋電晶體N2之源極電性連接至接地電壓GND。第二比較器RP’之正輸入端與負輸入端電性連接至一外部的霍爾元件HAL’，並且第二比較器RP’之輸出端電性連接至邏輯電路318。

關於第一反及閘U1，分別接收脈寬調變信號PU及第一邏輯信號P1S，並且輸出第一方向驅動信號D1S至第一上橋電晶體P1之閘極以控制第一上橋電晶體P1之導通或截止狀態。在另一實施例中，第一反及閘U1亦可由其他邏輯閘所組成，例如，第一反及閘U1可由及閘與反相器所組成。

關於第二反及閘U2，分別接收脈寬調變信號PU及第二邏輯信號P2S，並且輸出第二方向驅動信號D2S至第二上橋電晶體P2之閘極以控制第二上橋電晶體P2之導通或截止狀態。在另一實施例 中，第二反及閘U2亦可由其他邏輯閘所組成，例如，第二反及閘U2可由及閘與反相器所組成。

關於第一上橋電晶體P1，第一上橋電晶體P1用以作為一開關電晶體(switch transistor)使用，並且接收並根據第一方向驅動信號D1S以決定自身的導通或截止狀態，其中，在本實施例中，第一上橋電晶體P1為P型金屬氧化半導體電晶體。

關於第二上橋電晶體P2，第二上橋電晶體P2用以作為一開關電晶體使用，並且接收並根據第二方向驅動信號D2S以決定自身的導通或截止狀態，其中，在本實施例中，第二上橋電晶體P2為P型金屬氧化半導體電晶體。

關於第一下橋電晶體N1，第一下橋電晶體N1用以作為一開關電晶體使用，並且用以接收並根據第三邏輯信號N1S以決定自身的導通或截止狀態，其中，在本實施例中，第一下橋電晶體N1為N型金屬氧化半導體電晶體。

關於第二下橋電晶體N2，第二下橋電晶體N2用以作為一開關電晶體使用，並且用以接收並根據第四邏輯信號N2S以決定自身的導通或截止狀態，其源極連接接地電壓GND，其中，在本實施例中，第二下橋電晶體N2為N型金屬氧化半導體電晶體。

關於第二比較器RP’，第二比較器RP’用以接收第一弦波信號BOP’與第二弦波信號BRP’，並且據此輸出換相信號HC’至邏輯電路318，其中第二比較器RP’的正輸入端接收第一弦波信號BOP’，第二比較器RP’的負輸入端接收第二弦波信號BRP’。此外，第一弦波信號BOP’為正相弦波信號，第二弦波信號BRP’為相反於第一弦波信號BOP’的反相弦波信號。值得一提的是，在本實施例中，單相直流馬達控制電路610可為一積體電路IC，其中第一弦波信號BOP’及第二弦波信號BRP’為一外部的霍爾元件HAL’所產生，抑或霍爾元件HAL’也可直接整合至單相直流馬達控制電路610內部，以於內部直接產生第一弦波信號BOP’及第二弦波信號BRP’，本實施 例並不限制霍爾元件HAL’可能之態樣。霍爾元件HAL’是用以偵測單向直流馬達330內轉子之磁極位置，以對應地產生第一弦波信號BOP’及第二弦波信號BRP’。此外，在本實施例中，單向直流馬達330以等效電感L、等效電阻R及反應電動勢BEMF來表示之。

接下來要教示的，是進一步說明單相直流馬達控制電路610的工作原理，以更清楚瞭解本揭露內容。

請同時參照圖6與圖7，圖7為圖6之單相直流馬達控制電路的輸出信號波形示意圖。如圖7所示，當第一弦波信號BOP’的振幅大於第二弦波信號BRP’時，第二比較器RP’會輸出高電壓準位的換相信號HC’；反之，當第一弦波信號BOP’的振幅小於第二弦波信號BRP’時，第二比較器RP’會輸出低電壓準位的換相信號HC’。簡單來說，換相信號HC’的工作週期為第一弦波信號BOP’及第二弦波信號BRP’之交點所決定，其中所述交點即為驅動電路320由輸出第一輸出信號VOUT1’轉換為輸出第二輸出信號VOUT2’之時間點，抑或是驅動電路320由輸出第二輸出信號VOUT2’轉換為輸出第一輸出信號VOUT1’之時間點。

當換相信號HC’為低電壓準位時(亦即時間區間t12及t22內)，邏輯電路318會輸出高電壓準位之邏輯信號P1S、N2S與低電壓準位之邏輯信號P2S、N1S。進一步來說，第一反及閘U1會接收到邏輯電路318所傳送之第一邏輯信號P1S(高電壓準位)與第一比較器DP所傳送之脈寬調變信號PU，並據此輸出與脈寬調變信號PU反相的第一方向驅動信號D1S至第一上橋電晶體P1之閘極以調變第一輸出信號VOUT1’。第二反及閘U2會接收到邏輯電路318所傳送之第二邏輯信號P2S(低電壓準位)與第一比較器DP所傳送之脈寬調變信號PU，並據此輸出高電壓準位之第二方向驅動信號D2S至第二上橋電晶體P2之閘極以截止第二上橋電晶體P2。

此時，第二下橋電晶體N2會接收並根據第四邏輯信號N2S(高電壓準位)而進入導通狀態，並且第一下橋電晶體N1會接收並根據 第三邏輯信號N1S(低電壓準位)而進入截止狀態。也就是說，當第一方向驅動信號D1S為低電壓準位，則第一上橋電晶體P1會被導通，使得第一上橋電晶體P1與第二下橋電晶體N2之間產生第一電流通道(first current channel)，並產生一單相直流馬達電流IL流經等效電感L與等效電阻R。由於，第一方向驅動信號D1S具有不同工作週期，因此第一上橋電晶體P1之導通時間與單相直流馬達電流IL之數值會根據工作週期之不同而不同，進而將第一上橋電晶體P1之汲極所產生之第一輸出信號VOUT1’調變為正半波的弦波信號。

另一方面，當換相信號HC’為高電壓準位時(亦即時間區間t11及t21內)，邏輯電路318會輸出低電壓準位之邏輯信號P1S、N2S與高電壓準位之邏輯信號P2S、N1S。進一步來說，第一反及閘U1會接收到邏輯電路318所傳送之第一邏輯信號P1S(低電壓準位)與第一比較器DP所傳送之脈寬調變信號PU，並據此輸出高電壓準位之第一方向驅動信號D1S至第一上橋電晶體P1之閘極以截止第一上橋電晶體P1。第二反及閘U2會接收到邏輯電路318所傳送之第二邏輯信號P2S(高電壓準位)與第一比較器DP所傳送之脈寬調變信號PU，並據此輸出與脈寬調變信號PU反相的第二方向驅動信號D2S至第二上橋電晶體P2之閘極以調變第二輸出信號VOUT2’。

此時，第一下橋電晶體N1會接收並根據第三邏輯信號N1S(高電壓準位)而進入導通狀態，並且第二下橋電晶體N2會接收並根據第四邏輯信號N2S(低電壓準位)而進入截止狀態。也就是說，當第二方向驅動信號D2S為低電壓準位，則第二上橋電晶體P2會被導通，使得第二上橋電晶體P2與第一下橋電晶體N1之間產生第二電流通道(second current channel)，並產生一單相直流馬達電流IL流經等效電感L與等效電阻R。由於，第二方向驅動信號D2S具有不同工作週期，因此第二上橋電晶體P2之導通時間與單相直流馬達電流IL之數值會根據工作週期之不同而不同，進而將第二上橋電 晶體P2之汲極所產生之第二輸出信號VOUT2’調變為正半波的弦波信號。

值得注意的是，由前述實施例可知，脈寬調變信號PU的工作週期具有由零逐漸遞增至一預定值，再從該預定值逐漸遞減至零的特性，所以第一方向驅動信號D1S與第二方向驅動信號D2S亦具有所述特性。因此，藉由將第一方向驅動信號D1S傳送至第一上橋電晶體P1(亦即當換相信號HC’為低電壓準位時)，單相直流馬達控制電路610可對應地將第一輸出信號VOUT1’調變為正全波的弦波信號。同理，藉由將第二方向驅動信號D2S傳送至第二上橋電晶體P2(亦即當換相信號HC’為高電壓準位時)，單相直流馬達控制電路610可對應地將第二輸出信號VOUT2’調變為正全波的弦波信號。再者，由前述實施例亦可知，單相直流馬達控制電路610透過邏輯電路318偵測換相信號HC’之電壓準位，能夠使驅動電路320於不同之時間內，對應地交換輸出第一輸出信號VOUT1’與第二輸出信號VOUT2’。

值得注意的是，由第一輸出信號VOUT1’與第二輸出信號VOUT2’所組成之等效弦波信號減去同為弦波波形之反應電動勢BEMF後，能夠使得單相直流馬達電流IL為連續且平滑之弦波信號。藉此，本實施例之單相直流馬達控制電路610能夠平滑化習知單相直流馬達電流，以改善於換相時所產生之瞬間劇烈變化之現象，進而降低單相直流馬達330轉動時所產生之噪音。

〔單相直流馬達控制電路的再一實施例〕

請同時參照圖6與圖8，圖8為根據本發明實施例之正全波產生器接收不同振幅調變信號以產生不同振福的正全波信號之波形示意圖。在本實施例中，正全波產生器312更可接收由外部輸入之振幅調變信號EPM，以調變正全波信號HS之振幅。在本實施例中，正全波產生器312依據振幅調變信號EPM以分別產生振幅不同之正全波信號HS1、正全波信號HS2及正全波信號HS3。在提供相同 之三角波信號TS的條件下，具不同振幅之正全波信號HS1、HS2及HS3經由第一比較器DP進行比較運算後，可得到具不同之脈寬調變信號PU，亦即其最大工作週期為彼此相異。舉例來說，正全波信號HS1、正全波信號HS2及正全波信號HS3之振幅比為1：2：4，則其所對應的脈寬調變信號PU之最大工作週期比為25%：50%：100%，其中正全波信號HS3之最大振幅與三角波信號TS之最大振幅相同。

因此，第一輸出信號VOUT1’與第二輸出信號VOUT2’的振幅亦可對應地改變。簡單地說，當正全波信號HS的振幅下降時，第一輸出信號VOUT1’以及第二輸出信號VOUT2’的振幅亦對應地下降，藉此對應改變單相直流馬達330的轉速。

〔單相直流馬達之控制方法的一實施例〕

請參照圖9，圖9為根據本發明實施例之單相直流馬達的控制方法之流程圖。本實施例所述的方法可以在圖3或圖6所示單相直流馬達控制電路310或610上執行，因此請一併照圖3~圖8以利理解，而單相直流馬達之控制方法包括以下步驟：

步驟S910：切換電路320接收脈寬調變信號PU、第一邏輯信號P1S及第二邏輯信號P2S。

步驟S920：切換電路302依據脈寬調變信號PU及第一邏輯信號P1S以產生第一方向驅動信號D1S，並且切換電路302依據脈寬調變信號PU及第二邏輯信號P2S產生第二方向驅動信號D2S。

步驟S930：驅動電路320接收第一方向驅動信號D1S、第二方D2S向驅動信號、第三邏輯信號N1S及第四邏輯信號N2S。

步驟S940：驅動電路320依據第一方向驅動信號D1S與第四邏輯信號N2S以傳送第一輸出信號VOUT1’至單相直流馬達330，並且驅動電路320依據第二方向驅動信號D2S與第三邏輯信號N1S以傳送第二輸出信號VOUT2’至單相直流馬達330。

關於單相直流馬達的控制方法之各步驟的相關細節在上述圖 1~圖8實施例已詳細說明，在此恕不贅述。在此須說明的是，圖9實施例之各步驟僅為方便說明之須要，本發明實施例並不以各步驟彼此間的順序作為實施本發明各個實施例的限制條件。

〔具有單相直流馬達控制電路之風扇系統的一實施例〕

請參照圖10，圖10為根據本發明實施例之風扇系統之區塊示意圖。風扇系統1000包括單相直流馬達控制電路1010、單相直流馬達1020及風扇1030。單相直流馬達控制電路1010可以是前述實施例所提及之單相直流馬達控制電路310或單相直流馬達控制電路610。單相直流馬達控制電路1010用以輸出第一輸出信號VOUT1’及第二輸出信號VOUT2’。單相直流馬達1020連接單相直流馬達控制電路1010，並且單相直流馬達1020接收第一輸出信號VOUT1’及第二輸出信號VOUT2’。風扇1030連接單相直流馬達1020。在本實施例中，風扇系統1000利用前述之單相直流馬達控制電路來驅動單相直流馬達1020，以帶動風扇1030運作。

〔實施例的可能功效〕

綜上所述，本發明實施例所提出之風扇系統、單相直流馬達控制電路及其控制方法，能夠平滑化習知單相直流馬達的輸出電流，藉此改善習知單相直流馬達之馬鞍型電流會產生瞬間劇烈變化的情況，進而得以降低單相直流馬達於轉動時產生的噪音。

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

310‧‧‧單相直流馬達控制電路

312‧‧‧正全波產生器

314‧‧‧三角波產生器

316‧‧‧切換電路

318‧‧‧邏輯電路

320‧‧‧驅動電路

330‧‧‧單相直流馬達

DP‧‧‧第一比較器

HS‧‧‧正全波信號

TS‧‧‧三角波信號

HC’‧‧‧換相信號

PU‧‧‧脈寬調變信號

P1S‧‧‧第一邏輯信號

P2S‧‧‧第二邏輯信號

N1S‧‧‧第三邏輯信號

N2S‧‧‧第四邏輯信號

D1S‧‧‧第一方向驅動信號

D2S‧‧‧第二方向驅動信號

VOUT1’‧‧‧第一輸出信號

VOUT2’‧‧‧第二輸出信號

EPM‧‧‧振幅調變信號

Claims (23)

1. 一種單相直流馬達控制電路，該單相直流馬達控制電路包括：一邏輯電路，連接一換相信號，該邏輯電路用以偵測該換相信號的電壓準位狀態以及輸出一第一邏輯信號、一第二邏輯信號、一第三邏輯信號及一第四邏輯信號，其中該第一邏輯信號與該第二邏輯信號彼此反相；一切換電路，連接該邏輯電路，該切換電路接收一脈寬調變信號、該第一邏輯信號及該第二邏輯信號，其中該切換電路依據該脈寬調變信號及該第一邏輯信號產生一第一方向驅動信號，並且依據該脈寬調變信號及該第二邏輯信號產生一第二方向驅動信號；以及一驅動電路，連接該邏輯電路與該切換電路，該驅動電路接收該第一方向驅動信號與該第四邏輯信號並據此傳送一第一輸出信號至一單相直流馬達，並且該驅動電路接收該第二方向驅動信號與該第三邏輯信號並據此傳送一第二輸出信號至該單相直流馬達；其中該第一輸出信號及該第二輸出信號皆為正半波的弦波信號，並且該第一輸出信號與該第二輸出信號之間的相位差為180度。
2. 如請求項1所述之單相直流馬達控制電路，更包括：一正全波產生器，輸出一正全波信號，其中該正全波信號的波形為弦波；一三角波產生器，輸出一三角波信號，其中該三角波信號之振幅大於或等於該正全波信號之振幅；以及一第一比較器，連接該正全波產生器與該三角波產生器，該第一比較器用以接收該正全波信號以及該三角波信號，並且將該正全波信號以及該三角波信號進行比較運算後輸出該脈寬調變信號。
3. 如請求項1所述之單相直流馬達控制電路，其中當該第一邏輯信號為高電壓準位時，則該第一方向驅動信號與該脈寬調變信號彼此反相，當該第一邏輯信號為低電壓準位時，則該第一方向驅動信號為高電壓準位。
4. 如請求項1所述之單相直流馬達控制電路，其中當該第二邏輯信號為高電壓準位時，則該第二方向驅動信號與該脈寬調變信號彼此反相，並且當該第二邏輯信號為低電壓準位時，則該第二方向驅動信號為高電壓準位。
5. 如請求項1所述之單相直流馬達控制電路，其中該第一邏輯信號與該第四邏輯信號之波形相同，並且該第二邏輯信號與該第三邏輯信號之波形相同。
6. 如請求項1所述之單相直流馬達控制電路，其中當該換相信號處於低電壓準位狀態時，則該第一及該第四邏輯信號為高電壓準位，以使該第一方向驅動信號與該脈寬調變信號彼此反相，該驅動電路輸出該第一輸出信號，當該換相信號處於高電壓準位狀態時，則該第二及該第三邏輯信號為高電壓準位，以使該第二方向驅動信號與該脈寬調變信號彼此反相，該驅動電路輸出該第二輸出信號。
7. 如請求項1所述之單相直流馬達控制電路，其中該切換電路包括：一第一反及閘，該第一反及閘的輸入端分別連接該第一比較器及該邏輯電路以分別接收該脈寬調變信號及該第一邏輯信號，並且該第一反及閘的輸出端輸出該第一方向驅動信號至該驅動電路；以及一第二反及閘，該第二反及閘的輸入端分別連接該第一比較器及該邏輯電路以分別接收該脈寬調變信號及該第二邏輯信號，並且該第二反及閘的輸出端輸出該第二方向驅動信號至該驅動電路。
8. 如請求項6所述之單相直流馬達控制電路，其中該驅動電路包括：一第一上橋電晶體，其源極連接一系統電壓，其閘極連接至該第一反及閘的輸出端以接收該第一方向驅動信號並據此決定導通或截止狀態；一第二上橋電晶體，其源極連接該系統電壓，其閘極連接至該第二反及閘的輸出端以接收該第二方向驅動信號並據此決定導通或截止狀態；一第一下橋電晶體，其汲極連接該第一上橋電晶體的汲極，其閘極連接至該邏輯電路以接收該第三邏輯信號並據此決定導通或截止狀態，其源極連接一接地電壓；以及一第二下橋電晶體，其汲極連接該第二上橋電晶體的汲極，其閘極連接至該邏輯電路以接收該第四邏輯信號並據此決定導通或截止狀態，其源極連接該接地電壓。
9. 如請求項7所述之單相直流馬達控制電路，其中當該換相信號為低電壓準位時，該第一上橋電晶體與該第二下橋電晶體之間產生一第一電流通道並且於該第一上橋電晶體之汲極輸出該第一輸出信號，當該換相信號為高電壓準位時，該第二上橋電晶體與該第一下橋電晶體之間產生一第二電流通道並且於該第二上橋電晶體之汲極輸出該第二輸出信號。
10. 如請求項1所述之單相直流馬達控制電路，更包括：一第二比較器，連接至一霍爾元件與該邏輯電路之間，該第二比較器接收一第一弦波信號與一第二弦波信號，並且將該第一弦波信號及該第二弦波信號進行比較運算後輸出該換相信號，其中該第一與該第二弦波信號彼此反相，並且該第一與該第二弦波信號由該霍爾元件所輸出。
11. 如請求項1所述之單相直流馬達控制電路，其中該正全波產生器接收一振幅調變信號並據此調變該正全波信號的振幅，其中 當該正全波信號的振幅下降時，該第一輸出信號以及該第二輸出信號的振幅亦對應地下降。
12. 一種單相直流馬達的控制方法，用於一單相直流馬達控制電路，該單相直流馬達控制電路包括一邏輯電路、一切換電路及一驅動電路，其中該邏輯電路連接一換相信號，並且該邏輯電路用以偵測該換相信號的電壓準位狀態以及輸出一第一邏輯信號、一第二邏輯信號、一第三邏輯信號及一第四邏輯信號，該切換電路連接該第一比較器及該邏輯電路，該驅動電路連接該邏輯電路與該切換電路，該單相直流馬達的控制方法包括：該切換電路接收一脈寬調變信號、該第一邏輯信號及該第二邏輯信號；該切換電路依據該脈寬調變信號及該第一邏輯信號產生一第一方向驅動信號，並且該切換電路依據該脈寬調變信號及該第二邏輯信號產生一第二方向驅動信號；該驅動電路接收該第一方向驅動信號、該第二方向驅動信號、該第三邏輯信號及該第四邏輯信號；以及該驅動電路依據該第一方向驅動信號與該第四邏輯信號以傳送一第一輸出信號至一單相直流馬達，並且該驅動電路依據該第二方向驅動信號與該第三邏輯信號以傳送一第二輸出信號至該單相直流馬達；其中該第一輸出信號及該第二輸出信號皆為正半波的弦波信號，並且該第一輸出信號及該第二輸出信號之間的相位差為180度。
13. 如請求項12所述之單相直流馬達的控制方法，其中該單相直流馬達控制電路更包括：一正全波產生器，輸出一正全波信號，其中該正全波信號的波形為弦波；一三角波產生器，輸出一三角波信號，其中該三角波信號之振 幅大於或等於該正全波信號之振幅；以及一第一比較器，連接該正全波產生器與該三角波產生器，該第一比較器用以接收該正全波信號以及該三角波信號，並且將該正全波信號以及該三角波信號進行比較運算後輸出該脈寬調變信號。
14. 如請求項12所述之單相直流馬達的控制方法，其中當該第一邏輯信號為高電壓準位時，則該第一方向驅動信號與該脈寬調變信號彼此反相，當該第一邏輯信號為低電壓準位時，則該第一方向驅動信號為高電壓準位。
15. 如請求項12所述之單相直流馬達的控制方法，其中當該第二邏輯信號為高電壓準位時，則該第二方向驅動信號與該脈寬調變信號彼此反相，並且當該第二邏輯信號為低電壓準位時，則該第二方向驅動信號為高電壓準位。
16. 如請求項12所述之單相直流馬達的控制方法，該第一邏輯信號與該第四邏輯信號之波形相同，並且該第二邏輯信號與該第三邏輯信號之波形相同。
17. 如請求項12所述之單相直流馬達的控制方法，其中當該換相信號處於低電壓準位狀態時，則該第一及該第四邏輯信號為高電壓準位，以使該第一方向驅動信號與該脈寬調變信號彼此反相，該驅動電路輸出該第一輸出信號，當該換相信號處於高電壓準位狀態時，則該第二及該第三邏輯信號為高電壓準位，以使該第二方向驅動信號與該脈寬調變信號彼此反相，該驅動電路輸出該第二輸出信號。
18. 如請求項12所述之單相直流馬達的控制方法，其中該切換電路包括：一第一反及閘，該第一反及閘的輸入端分別連接該第一比較器及該邏輯電路以分別接收該脈寬調變信號及該第一邏輯信號，並且該第一反及閘的輸出端輸出該第一方向驅動信號 至該驅動電路；以及一第二反及閘，該第二反及閘的輸入端分別連接該第一比較器及該邏輯電路以分別接收該脈寬調變信號及該第二邏輯信號，並且該第二反及閘的輸出端輸出該第二方向驅動信號至該驅動電路。
19. 如請求項18所述之單相直流馬達的控制方法，其中該驅動電路包括：一第一上橋電晶體，其源極連接一系統電壓，其閘極連接至第一反及閘的輸出端以接收該第一方向驅動信號並據此決定導通或截止狀態；一第二上橋電晶體，其源極連接該系統電壓，其閘極連接至第二反及閘的輸出端以接收該第二方向驅動信號並據此決定導通或截止狀態；一第一下橋電晶體，其汲極連接該第一上橋電晶體的汲極，其閘極連接至該邏輯電路以接收該第三邏輯信號並據此決定導通或截止狀態，其源極連接一接地電壓；以及一第二下橋電晶體，其汲極連接該第二上橋電晶體的汲極，其閘極連接至該邏輯電路以接收該第四邏輯信號並據此決定導通或截止狀態，其源極連接該接地電壓。
20. 如請求項19所述之單相直流馬達的控制方法，其中當該換相信號為低電壓準位時，該第一上橋電晶體與該第二下橋電晶體之間產生一第一電流通道並且於該第一上橋電晶體之汲極輸出該第一輸出信號，當該換相信號為高電壓準位時，該第二上橋電晶體與該第一下橋電晶體之間產生一第二電流通道並且於該第二上橋電晶體之汲極輸出該第二輸出信號。
21. 如請求項12所述之單相直流馬達的控制方法，該單相直流馬達控制電路更包括：一第二比較器，連接至一霍爾元件與該邏輯電路之間，該第二 比較器接收一第一弦波信號與一第二弦波信號，並且將該第一弦波信號及該第二弦波信號進行比較運算後輸出該換相信號，其中該第一與該第二弦波信號彼此反相，並且該第一與該第二弦波信號由該霍爾元件所輸出。
22. 如請求項12所述之單相直流馬達的控制方法，其中該正全波產生器接收一振幅調變信號並據此調變該正全波信號的振幅，其中當該正全波信號的振幅下降時，該第一輸出信號以及該第二輸出信號的振幅亦對應地下降。
23. 一種風扇系統，包括：一單相直流馬達控制電路，輸出一第一輸出信號及一第二輸出信號；一單相直流馬達，連接該單相直流馬達控制電路，並且接收該第一輸出信號及該第二輸出信號；以及一風扇，連接該單相直流馬達；其中，該風扇系統利用如申請專利範圍第12項所述之單相直流馬達的控制方法來驅動該單相直流馬達，以帶動該風扇運作。