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TW201725849A - 高溫保護系統 - Google Patents

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TW201725849A
TW201725849A TW105100230A TW105100230A TW201725849A TW 201725849 A TW201725849 A TW 201725849A TW 105100230 A TW105100230 A TW 105100230A TW 105100230 A TW105100230 A TW 105100230A TW 201725849 A TW201725849 A TW 201725849A
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TW
Taiwan
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coupled
resistor
voltage
output
modulation signal
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TW105100230A
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TWI562531B (en
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陳琬揚
楊治世
劉家駿
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旺玖科技股份有限公司
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Publication date
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Priority to US15/358,110 priority patent/US10608426B2/en
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Publication of TW201725849A publication Critical patent/TW201725849A/zh

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    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16Constructional details or arrangements
    • G06F1/20Cooling means
    • G06F1/206Cooling means comprising thermal management
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/20Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for electronic equipment
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
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    • H02H7/0852Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load directly responsive to abnormal temperature by using a temperature sensor
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
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Abstract

高溫保護系統包含溫度感控電路、脈波調變訊號輸出電路、驅動電路及線圈模組。溫度感控電路用以偵測溫度,並輸出對應的至少一個控制訊號。脈波調變訊號輸出電路耦接於溫度感控電路,用以根據至少一個控制訊號產生脈波調變訊號。驅動電路耦接於脈波調變訊號輸出電路,用以根據脈波調變訊號產生至少一個驅動電壓。線圈模組耦接於驅動電路,並根據至少一個驅動電壓運轉。

Description

高溫保護系統
本發明描述了一種高溫保護系統,尤指一種用於調整馬達線圈轉速的高溫保護系統。
隨著科技日新月異,各種高性能的電子產品也被廣泛應用。現今的電子產品除了要求高處理速度、低反應時間、以及高規格的處理器之外,更要求具備可攜性及微型化的體積,以讓使用者能隨時隨地以高效率的方式使用產品。例如蘋果手機(i-phone)的iPhone 5s規格使用了A7處理器,而iPhone 6 Plus規格使用了更高階的A8處理器,或是家用型電腦的中央處理器也從Intel® CoreTM i5演化至Intel® CoreTM i7等級。隨著電子產品內處理器的時脈頻率增加,其所消耗的功率及所產生的溫度也隨之上升。因此,許多散熱風扇、水冷系統、散熱膠及散熱片的散熱品質也被使用者日益重視。在這些散熱機制中,水冷系統的散熱效果最佳,但存在體積大、價格而貴、且高噪音的缺點。散熱膠及散熱片的體積最小,但僅使用了熱導較佳的介質將熱量傳出至空氣,故散熱效果有限。因此,目前大多數的電子產品,其散熱方式仍以散熱風扇為主流。
一般電子產品配合散熱風扇在使用時,散熱風扇所對應的積體電路(IC)中具有偵測溫度模組。當偵測溫度模組偵測出積體電路內存在異常高溫時(異常高溫發生的原因可能為風扇轉速過快或是積體電路內的PN-Junction的熱能散逸不良),偵測溫度模組隨即停止散熱風扇運轉,以保護散熱風扇內的電路。然而,在風扇停止運轉期間亦失去了其散熱功能,可能會導致需要被散熱的元件(例如CPU)因過熱而損壞。
本發明一實施例提出一種高溫保護系統,包含溫度感控電路、脈波調變訊號輸出電路、驅動電路及線圈模組。溫度感控電路用以偵測溫度,並輸出對應的至少一個控制訊號。脈波調變訊號輸出電路耦接於溫度感控電路,用以根據至少一個控制訊號產生脈波調變訊號。驅動電路耦接於脈波調變訊號輸出電路,用以根據脈波調變訊號產生至少一個驅動電壓。線圈模組耦接於驅動電路,並根據至少一個驅動電壓運轉。而脈波調變訊號輸出電路透過溫度感控電路,根據溫度的量測結果產生脈波調變訊號以保護線圈模組。
第1圖係為本發明之高溫保護系統100的電路架構圖。高溫保護系統100包含溫度感控電路10、脈波調變訊號輸出電路11、驅動電路12以及線圈模組13。溫度感控電路10用以偵測高溫保護系統100內部電路(例如積體電路)的溫度,並輸出對應的至少一個控制訊號。脈波調變訊號輸出電路11耦接於溫度感控電路10,用以根據至少一個控制訊號產生脈波調變訊號PWM。驅動電路12耦接於脈波調變訊號輸出電路11,用以根據脈波調變訊號PWM產生至少一個驅動電壓。線圈模組13耦接於驅動電路12,並根據至少一個驅動電壓運轉。在高溫保護系統100中,溫度感控電路10包含電阻R1、電阻R2、溫度感測器TS、比較器CMP1以及比較器CMP2。電阻R1包含用以接收高電壓VCC 的第一端,以及第二端。電阻R2包含耦接於電阻R1之第二端的第一端,以及第二端。換言之,電阻R1及電阻R2可用串聯形式耦接。溫度感測器TS包含耦接於電阻R2之第二端的第一端,以及耦接於接地端的第二端。本實施例中的溫度感測器TS可為任何種類的溫度感測器,例如熱敏電阻。比較器CMP1包含耦接於電阻R2之第一端的第一輸入端,用以接收參考電壓Vref1 的第二輸入端,以及用以輸出控制訊號S1至脈波調變訊號輸出電路11的輸出端。比較器CMP2包含耦接於電阻R2之第二端的第一輸入端,用以接收參考電壓Vref2 的第二輸入端,以及用以輸出控制訊號S2至脈波調變訊號輸出電路11的輸出端。在本實施例中,參考電壓Vref1 及參考電壓Vref2 可為使用者自定的兩電壓,亦可為系統預設的兩電壓。溫度感控電路10的運作模式描述於下。溫度感測器TS會依據溫度變化改變節點A及節點B的電壓。在本實施例中,節點A的電壓為VT1 ,節點B的電壓為VT2 。電壓VT1 以及電壓VT2 可視為高電壓VCC 的分壓,並隨著溫度變化而改變電壓大小。舉例而言,當溫度越高時,電壓VT1 以及電壓VT2 也隨之上升。而電壓VT1 會透過比較器CMP1與參考電壓Vref1 進行比較,若電壓VT1 大於參考電壓Vref1 ,比較器CMP1會輸出第一電壓準位的控制訊號S1。若電壓VT1 小於參考電壓Vref1 ,比較器CMP1輸出第二電壓準位的控制訊號S1。若電壓VT2 大於參考電壓Vref2 ,比較器CMP2輸出第一電壓準位的控制訊號S2。若電壓VT2 小於參考電壓Vref2 ,比較器CMP2輸出第二電壓準位的控制訊號S2。而控制訊號S1及控制訊號S2會被脈波調變訊號輸出電路11接收。
在高溫保護系統100中,脈波調變訊號輸出電路11包含多工器MUX。多工器MUX包含用以接收第一訊號OTP的第一輸入端,用以接收第二訊號DPWM的第二輸入端,耦接於比較器CMP1之輸出端且用以接收控制訊號S1的第一控制端,耦接於比較器CMP2之輸出端且用以接收控制訊號S2的第二控制端,以及用以輸出脈波調變訊號PWM至驅動電路12的輸出端。在本實施例中,第一訊號OTP可為使用者自訂之異常高溫保護脈波調變訊號,而第二訊號DPWM可為系統預設的脈波調變訊號,控制訊號S1可為控制多工器MUX於致能狀態或關閉狀態的控制訊號,而控制訊號S2可為控制多工器MUX選擇不同輸出模式的控制訊號。脈波調變訊號輸出電路11的運作模式描述於下。當多工器MUX接收到第二電壓準位的控制訊號S1時(VT1 < Vref1 ),多工器MUX維持致能狀態,此時,若多工器MUX接收到第二電壓準位的控制訊號S2(VT2 < Vref2 )時,多工器MUX會選擇系統預設的脈波調變訊號(第二訊號DPWM)做為脈波調變訊號PWM輸出,若多工器MUX接收到第一電壓準位的控制訊號S2(VT2 >Vref2 )時,多工器MUX會選擇使用者自訂之異常高溫保護脈波調變訊號(第一訊號OTP)做為脈波調變訊號PWM輸出。若多工器MUX接收到第一電壓準位的控制訊號S1(VT1 > Vref1 )時,多工器MUX將會被除能,因此,脈波調變訊號PWM將視為一個低電壓的非時變訊號。驅動電路12接收到不同的脈波調變訊號PWM後,會產生對應的驅動電壓至線圈模組13。特此說明,驅動電路12所產生的驅動電壓可為任何形式的驅動電壓,例如非差動型(Non-Differential)驅動電壓或是差動型(Differential)驅動電壓,或當線圈模組13為橋式線圈模組時,驅動電路12可產生多個對應於線圈模組13端點的驅動電壓。而高溫保護系統100如何進行高溫保護的原理詳述於下。
當高溫保護系統100內的溫度感控電路10所偵測的溫度為正常的操作溫度時,對應的電壓VT1 以及電壓VT2 會滿足VT1 <Vref1 以及VT2 <Vref2 的關係。因此,比較器CMP1輸出的控制訊號S1具有第二電壓準位,比較器CMP2輸出的控制訊號S2具有第二電壓準位。因此,多工器MUX會維持致能狀態,且多工器MUX會選擇系統預設的脈波調變訊號(第二訊號DPWM)當成脈波調變訊號PWM輸出,故線圈模組13會以較大的工作週期(Duty Cycle)甚至全速運轉。當高溫保護系統100內的溫度感控電路10所偵測的溫度為偏高的異常操作溫度時,對應的電壓VT1 以及電壓VT2 會滿足VT1 <Vref1 以及VT2 >Vref2 的關係。因此,比較器CMP1輸出的控制訊號S1具有第二電壓準位,比較器CMP2輸出的控制訊號S2具有第一電壓準位。因此,多工器MUX仍會維持致能狀態,且多工器MUX會選擇使用者自訂之異常高溫保護脈波調變訊號(第一訊號OTP)當成脈波調變訊號PWM輸出,故線圈模組13會以較小的使用者自訂之工作週期運轉。當高溫保護系統100內的溫度感控電路10所偵測的溫度為極高的操作溫度時,對應的電壓VT1 以及電壓VT2 會滿足VT1 >Vref1 以及VT2 >Vref2 的關係。此時,由於比較器CMP1輸出的控制訊號S1具有第一電壓準位,多工器MUX會被除能。於此情況下,脈波調變訊號PWM可視為一個低電壓的非時變訊號,故線圈模組13會停止運轉。因此,在高溫保護系統100中,當溫度感控電路10所偵測的溫度為偏高的異常操作溫度時,只要在電路元件可忍受的情況下,線圈模組13仍會以使用者自訂的工作週期運轉。換言之,考慮線圈模組13為無刷風扇的線圈模組時,高溫保護系統100仍具備散熱功能。
簡言之,高電壓保護系統100具有下列幾種操作模式:(A) 當偵測溫度為正常的操作溫度時,線圈模組13會以較大的固定工作週期甚至全速運轉。(B) 當偵測溫度為偏高的異常操作溫度時,線圈模組13以使用者自定的較小工作週期運轉。(C) 當偵測溫度為極高的操作溫度時,線圈模組13會停止運轉,以避免高電壓保護系統100燒毀。
第2圖係為本發明之高溫保護系統200之電路架構圖。高溫保護系統200包含溫度感控電路10、脈波調變訊號輸出電路11、驅動電路12以及線圈模組13。溫度感控電路10用以偵測高溫保護系統200內部電路(例如積體電路)的溫度,並輸出對應的至少一個控制訊號。脈波調變訊號輸出電路11耦接於溫度感控電路10,用以根據至少一個控制訊號產生脈波調變訊號PWM。驅動電路12耦接於脈波調變訊號輸出電路11,用以根據脈波調變訊號PWM產生至少一個驅動電壓。線圈模組13耦接於驅動電路12,並根據至少一個驅動電壓運轉。於高溫保護系統200中,溫度感控電路10包含電阻R1、電阻R2、溫度感測器TS、比較器CMP1、比較器CMP2、放大器AMP、電阻R3、電阻R4及開關SW1。然而,電阻R1、電阻R2、溫度感測器TS、比較器CMP1及比較器CMP2的電路結構和功能相同於高溫保護系統100內之溫度感控電路10,故於此將不再贅述。放大器AMP包含第一輸入端,耦接於溫度感測器TS之第一端(節點B)的第二輸入端,及用以輸出增益電壓VG 的輸出端。電阻R3包含耦接於放大器AMP之第一輸入端的第一端,及耦接於放大器AMP之輸出端的第二端。電阻R4包含耦接於接地端的第一端,及耦接於第三電阻R3之第一端的第二端。開關SW1包含耦接於比較器CMP2之輸出端並用以接收控制訊號S2的控制端,耦接於放大器AMP之輸出端的第一端,及當開關SW1為導通狀態時,用以輸出增益電壓VG 至脈波調變訊號輸出電路11的第二端。溫度感控電路10的運作模式描述於下。若節點A的電壓VT1 大於參考電壓Vref1 ,比較器CMP1輸出第一電壓準位的控制訊號S1。若電壓VT1 小於參考電壓Vref1 ,比較器CMP1輸出第二電壓準位的控制訊號S1。而控制訊號S1會被脈波調變訊號輸出電路11接收。若節點B的電壓VT2 大於參考電壓Vref2 ,比較器CMP2輸出第一電壓準位的控制訊號S2,以使開關SW1為導通狀態。若電壓VT2 小於參考電壓Vref2 ,比較器CMP2輸出第二電壓準位的控制訊號S2,以使開關SW1為截止狀態。而放大器AMP輸出的增益電壓VG 與節點B的電壓VT2 有關,例如VG =αVT2 ,其中增益係數α與電阻R3及電阻R4的電阻值有關。在本實施例中,電阻R3及電阻R4的電阻值可為使用者自訂的電阻值。換言之,放大器AMP輸出的增益電壓VG 與節點B的電壓VT2 之增益比例關係可為使用者自定義。當開關SW1為導通狀態時,增益電壓VG 會通過開關SW1輸入至脈波調變訊號輸出電路11。反之,當開關SW1為截止狀態時,開關SW1的第二端為浮接狀態,增益電壓VG 將不會被輸入至脈波調變訊號輸出電路11。
在高溫保護系統200中,脈波調變訊號輸出電路11包含電阻R5、電阻R6、加法器ADD、電阻R7、電阻R8、比較器CMP3以及開關SW2。電阻R5包含耦接於開關SW1之第二端的第一端,及第二端。電阻R6包含用以接收直流電壓VPWM 的第一端,及耦接於電阻R5之第二端的第二端。加法器ADD包含耦接於電阻R6之第二端的第一輸入端,第二輸入端,以及用以產生疊加電壓V0 的輸出端。電阻R7包含耦接於加法器ADD之第二輸入端的第一端,以及耦接於接地端的第二端。電阻R8包含耦接於電阻R7之第一端的第一端,以及耦接於加法器ADD之輸出端的第二端。比較器CMP3包含耦接於加法器ADD之輸出端並用以接收疊加電壓V0 的第一輸入端,用以接收鋸齒波訊號VSAW 的第二輸入端,以及用以輸出比較訊號CS的輸出端。開關SW2包含耦接於比較器CMP1之輸出端並用以接收控制訊號S1的控制端,耦接於比較器CMP3之輸出端的第一端,以及用以當開關SW2為導通狀態時,輸出脈波調變訊號PWM至驅動電路12的第二端。脈波調變訊號輸出電路11的運作模式描述於下。當開關SW2接收到第二電壓準位的控制訊號S1時(VT1 < Vref1 ),開關SW2維持導通狀態,此時,若於溫度感控電路10內之開關SW1為截止狀態(條件為VT2 <Vref2 ),疊加電壓V0 僅與直流電壓VPWM 有關,可為直流電壓VPWM 根據一個增益產生。而疊加電壓V0 通過比較器CMP3與鋸齒波訊號VSAW 比較後,會產生一個固定脈波寬度的比較訊號CS,而比較訊號CS會透過開關SW2變為脈波調變訊號PWM,而輸入至驅動電路12。當開關SW2接收到第二電壓準位的控制訊號S1時(VT1 < Vref1 ),開關SW2維持導通狀態,此時,若溫度感控電路10內之開關SW1為導通狀態(條件為VT2 >Vref2 ),疊加電壓V0 則為增益電壓VG 與直流電壓VPWM 依據一個線性關係產生。舉例而言,當考慮加法器ADD為非反向式加法器時,疊加電壓V0 可表示為,其中常數可為(R7+R8)/R7的阻抗比率,常數可為R6/(R5+R6)的阻抗比率,且常數可為R5/(R5+R6)阻抗比率。換言之,當節點B的電壓VT2 變大時,增益電壓VG 也會隨之變大,疊加電壓V0 也會隨之變大,且其遞增數值符合線性關係。由於疊加電壓V0 隨後會與鋸齒波訊號VSAW 透過比較器CMP3而輸出。鋸齒波訊號VSAW 係為固定的訊號。因此,當疊加電壓V0 增加時,大於鋸齒波訊號VSAW 電壓的時間區間也隨之降低。因此,比較器CMP3之輸出具有脈波調變訊號特徵的比較訊號CS中,其脈波寬度也隨之降低。隨後,比較訊號CS將通過開關SW2而變為脈波調變訊號PWM,而輸入至驅動電路12。另一種情況,當開關SW2接收到第一電壓準位的控制訊號S1時(VT1 >Vref1 ),開關SW2會被截止。於此情況下,脈波調變訊號PWM可視為一個低電壓的非時變訊號。當驅動電路12接收到不同的脈波調變訊號PWM後,會產生對應的驅動電壓至線圈模組13。特此說明,驅動電路12所產生的驅動電壓可為任何形式的驅動電壓,例如非差動型(Non-Differential)驅動電壓或是差動型(Differential)驅動電壓,或當線圈模組13為橋式線圈模組時,驅動電路12可產生多個對應於線圈模組13端點的驅動電壓。而高溫保護系統200如何進行高溫保護的原理詳述於下。
當高溫保護系統200內的溫度感控電路10所偵測的溫度為正常的操作溫度時,對應的電壓VT1 以及電壓VT2 會滿足VT1 <Vref1 以及VT2 <Vref2 的關係。因此,比較器CMP1輸出的控制訊號S1具有第二電壓準位,比較器CMP2輸出的控制訊號S2具有第二電壓準位。因此,開關SW1會進入截止狀態,開關SW2會進入導通狀態。加法器ADD輸出的疊加電壓V0 僅會與直流電壓VPWM 有關,脈波調變訊號PWM係為固定脈波寬度的比較訊號CS,故線圈模組13會以較大的工作週期(Duty Cycle)甚至全速運轉。當高溫保護系統200內的溫度感控電路10所偵測的溫度為偏高的異常操作溫度時,對應的電壓VT1 以及電壓VT2 會滿足VT1 <Vref1 以及VT2 >Vref2 的關係。因此,比較器CMP1輸出的控制訊號S1具有第二電壓準位,比較器CMP2輸出的控制訊號S2具有第一電壓準位。因此,開關SW1會進入導通狀態,開關SW2會進入導通狀態。加法器ADD輸出的疊加電壓V0 會與增益電壓VG 及直流電壓VPWM 呈現線性關係。而疊加電壓V0 增加時,比較器CMP3之輸出具有脈波調變訊號特徵的比較訊號CS中,其脈波寬度也隨之降低。因此,在此情況下,當溫度感控電路10所偵測的溫度之量測數值越高時,輸入至驅動電路12的脈波調變訊號PWM的脈波寬度會線性地變小。換言之,當溫度越高時,線圈模組13會依據溫度之量測數值的比例而降低工作週期。當高溫保護系統200內的溫度感控電路10所偵測的溫度為極高的操作溫度時,對應的電壓VT1 以及電壓VT2 會滿足VT1 >Vref1 以及VT2 >Vref2 的關係。此時,由於比較器CMP1輸出的控制訊號S1具有第一電壓準位,開關SW2會進入截止狀態。於此情況下,脈波調變訊號PWM可視為一個低電壓的非時變訊號,故線圈模組13會停止運轉。 因此,在高溫保護系統200中,當溫度感控電路10所偵測的溫度為偏高的異常操作溫度時,只要在電路元件可忍受的情況下,線圈模組13仍會運轉,例如依據溫度之量測數值的比例降低工作週期。換言之,考慮線圈模組13為無刷風扇的線圈模組時,當溫度感控電路10所偵測的溫度為偏高的異常操作溫度時,高溫保護系統200仍具備散熱功能。
簡言之,高溫保護系統200具有下列幾種操作模式:(A) 當偵測溫度為正常的操作溫度時,線圈模組13會以較大的固定工作週期甚至全速運轉。(B) 當偵測溫度為偏高的異常操作溫度時,線圈模組13會以與溫度之量測數值成比例之工作週期降速運轉。(C) 當偵測溫度為極高的操作溫度時,線圈模組13會停止運轉,以避免高電壓保護系統200燒毀。
綜上所述,本發明描述一種高溫保護系統,而高溫保護系統可用各種不同的實施例實現以達到高溫保護的功能。而高溫保護的方法可統整為下:(A) 當偵測溫度為正常的操作溫度時,線圈模組會以較大的固定工作週期甚至全速運轉。(B) 當偵測溫度為偏高的異常操作溫度時,線圈模組會以使用者自定的較小工作週期運轉。(C) 當偵測溫度為偏高的異常操作溫度時,線圈模組會以與溫度之量測數值成比例之工作週期降速運轉。(D) 當偵測溫度為極高的操作溫度時,線圈模組會停止運轉。因此,本發明的高溫保護系統,在偵測溫度偏高但可被電子元件忍受的條件之下,線圈模組仍維持運轉狀態,故高溫保護系統仍具備散熱功能。然而,在傳統的高溫保護系統中,當偵測到異常高溫時,線圈模組會直接停止運轉。因此,相較於傳統的高溫保護系統,本發明的高溫保護系統在偵測到異常高溫時,具有較佳的散熱功能以及高溫保護的可靠度。        以上所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100及200‧‧‧高溫保護系統
VCC、VT1、VT2、Vref1、Vref2、V0、VG及VPWM‧‧‧電壓
R1至R8‧‧‧電阻
A及B‧‧‧節點
S1及S2‧‧‧控制訊號
OTP、DPWM、PWM‧‧‧脈波調變訊號
TS‧‧‧溫度感測器
CMP1、CMP2及CMP3‧‧‧比較器
MUX‧‧‧多工器
10‧‧‧溫度感控電路
11‧‧‧脈波調變訊號輸出電路
12‧‧‧驅動電路
13‧‧‧線圈模組
CS‧‧‧比較訊號
ADD‧‧‧加法器
AMP‧‧‧放大器
SW1及SW2‧‧‧開關
第1圖係為本發明之高溫保護系統之第一實施例的電路架構圖。 第2圖係為本發明之高溫保護系統之第二實施例的電路架構圖。
100‧‧‧高溫保護系統
VCC、VT1、VT2、Vref1及Vref2‧‧‧電壓
R1及R2‧‧‧電阻
A及B‧‧‧節點
S1及S2‧‧‧控制訊號
OTP、DPWM、PWM‧‧‧脈波調變訊號
TS‧‧‧溫度感測器
CMP1及CMP2‧‧‧比較器
MUX‧‧‧多工器
10‧‧‧溫度感控電路
11‧‧‧脈波調變訊號輸出電路
12‧‧‧驅動電路
13‧‧‧線圈模組

Claims (10)

  1. 一種高溫保護系統,包含: 一溫度感控電路,用以偵測一溫度,並輸出該溫度對應的至少一控制訊號; 一脈波調變訊號輸出電路,耦接於該溫度感控電路,用以根據該至少一控制訊號產生一脈波調變訊號; 一驅動電路,耦接於該脈波調變訊號輸出電路,用以根據該脈波調變訊號產生至少一驅動電壓;及 一線圈模組,耦接於該驅動電路,並根據該至少一驅動電壓運轉; 其中該脈波調變訊號輸出電路透過該溫度感控電路,根據該溫度的量測結果產生該脈波調變訊號以保護該線圈模組。
  2. 如請求項1所述之系統,其中該溫度感控電路包含: 一第一電阻,包含: 一第一端,用以接收一高電壓;及 一第二端; 一第二電阻,包含: 一第一端,耦接於該第一電阻之該第二端;及 一第二端; 一溫度感測器,包含: 一第一端,耦接於該第二電阻之該第二端;及 一第二端,耦接於一接地端; 一第一比較器,包含: 一第一輸入端,耦接於該第二電阻之該第一端; 一第二輸入端,用以接收一第一參考電壓;及 一輸出端,用以輸出一第一控制訊號至該脈波調變訊號輸出電路;及 一第二比較器,包含: 一第一輸入端,耦接於該第二電阻之該第二端; 一第二輸入端,用以接收一第二參考電壓;及 一輸出端,用以輸出一第二控制訊號至該脈波調變訊號輸出電路。
  3. 如請求項2所述之系統,其中該脈波調變訊號輸出電路包含: 一多工器,包含: 一第一輸入端,用以接收一第一訊號; 一第二輸入端,用以接收一第二訊號; 一第一控制端,耦接於該第一比較器之該輸出端,用以接收該第一控制訊號; 一第二控制端,耦接於該第二比較器之該輸出端,用以接收該第二控制訊號; 一輸出端,用以輸出該脈波調變訊號至該驅動電路; 其中該第一訊號係為一使用者自訂之脈波調變訊號,該第二訊號係為一系統預設之脈波調變訊號,當該溫度滿足一第一條件時,該脈波調變信號係為該第二訊號,當該溫度滿足一第二條件時,該脈波調變信號係為該第一訊號,及當該溫度滿足一第三條件時,該脈波調變信號係為一低電壓的非時變訊號。
  4. 如請求項1所述之系統,其中該溫度感控電路包含: 一第一電阻,包含: 一第一端,用以接收一高電壓;及 一第二端; 一第二電阻,包含: 一第一端,耦接於該第一電阻之該第二端;及 一第二端; 一溫度感測器,包含: 一第一端,耦接於該第二電阻之該第二端;及 一第二端,耦接於一接地端; 一第一比較器,包含: 一第一輸入端,耦接於該第二電阻之該第一端; 一第二輸入端,用以接收一第一參考電壓;及 一輸出端,用以輸出一第一控制訊號至該脈波調變訊號輸出電路;及 一第二比較器,包含: 一第一輸入端,耦接於該第二電阻之該第二端; 一第二輸入端,用以接收一第二參考電壓;及 一輸出端,用以輸出一第二控制訊號; 一放大器,包含: 一第一輸入端; 一第二輸入端,耦接於該溫度感測器之該第一端;及 一輸出端,用以輸出一增益電壓; 一第三電阻,包含: 一第一端,耦接於該放大器之該第一輸入端;及 一第二端,耦接於該放大器之該輸出端; 一第四電阻,包含: 一第一端,耦接於一接地端;及 一第二端,耦接於該第三電阻之該第一端;及 一第一開關,包含: 一控制端,耦接於該第二比較器之該輸出端,用以接收該第二控制訊號; 一第一端,耦接於該放大器之該輸出端;及 一第二端,用以當該第一開關係為一導通狀態時,輸出該增益電壓至該脈波調變訊號輸出電路。
  5. 如請求項2或4所述之系統,其中該第一參考電壓及該第二參考電壓係為使用者自訂的兩電壓。
  6. 如請求項4所述之系統,其中該第三電阻及該第四電阻的電阻值係為使用者自訂的兩電阻值。
  7. 如請求項4所述之系統,其中該脈波調變訊號輸出電路包含: 一第五電阻,包含: 一第一端,耦接於該第一開關之該第二端;及 一第二端; 一第六電阻,包含: 一第一端,用以接收一直流電壓;及 一第二端,耦接於該第五電阻之該第二端; 一加法器,包含: 一第一輸入端,耦接於該第六電阻之該第二端; 一第二輸入端;及 一輸出端,用以產生一疊加電壓; 一第七電阻,包含: 一第一端,耦接於該加法器之該第二輸入端;及 一第二端,耦接於一接地端; 一第八電阻,包含: 一第一端,耦接於該第七電阻之該第一端;及 一第二端,耦接於該加法器之該輸出端; 一第三比較器,包含: 一第一輸入端,耦接於該加法器之該輸出端,用以接收該疊加電壓; 一第二輸入端,用以接收一鋸齒波訊號;及 一輸出端,用以輸出一比較訊號;及 一第二開關,包含: 一控制端,耦接於該第一比較器之該輸出端,用以接收該第一控制訊號; 一第一端,耦接於該第三比較器之該輸出端,用以接收該比較訊號;及 一第二端,用以當該第二開關係為一導通狀態時,輸出該脈波調變訊號至該驅動電路。
  8. 如請求項7所述之系統,其中當該溫度滿足一第一條件時,該第一開關係為截止狀態,該第二開關係為導通狀態,該疊加電壓係為該直流電壓根據一增益產生,該比較訊號不隨該溫度變化,且該脈波調變訊號的脈波寬度不隨該溫度變化。
  9. 如請求項7所述之系統,其中當該溫度滿足一第二條件時,該第一開關係為導通狀態,該第二開關係為導通狀態,該疊加電壓係為該增益電壓與該直流電壓依據一線性關係產生,該比較訊號隨該溫度變化,且該脈波調變訊號的脈波寬度與該溫度的一量測數值係為一線性關係。
  10. 如請求項7所述之系統,其中當該溫度滿足一第三條件時,該第二開關係為截止狀態,且該脈波調變訊號係為一低電壓的非時變訊號。
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