[发明专利]具有节能模块的单相马达驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种单相马达的驱动装置，特别是涉及一种具有节省能源 及增进单相马达运转效率的驱动装置，是通过节能控制模块役使单相马达 停止旋转或再旋转，同时通过控制单相马达转动至磁极换相区域时，继续 提供多个驱动电压脉波，以防止驱动电流在换相区域产生一整段零电流的 状态。

背景技术

首先，请参考图8A及图8B，涉及现有技术中的单相马达驱动装置及 其驱动信号的示意图，其中图8A现有技术的单相马达驱动电路示意图， 而图8B相应为图8A的单相马达驱动电路的驱动波形(或称驱动信号) 示意图。

如图8A所示，第一驱动晶体管是由NPN型的双极性晶体管2及NPN 型的双极性晶体管4所组成，并通过驱动信号A及驱动信号D来驱动第 一驱动晶体管。当驱动信号A及驱动信号D均为高电位时，使得NPN型 的双极性晶体管2及NPN型的双极性晶体管4均导通(ON)，驱动电流 会从电源VCC流经NPN型的双极性晶体管2，然后经过电感线圈6以及 NPN型的双极性晶体管4后，最后至接地电位VSS。此时，电感线圈6 会依安培右手定则，在出纸面的方向形成封闭磁场。而当驱动信号B及驱 动信号C均为高电位时，使得NPN型的双极性晶体管8及NPN型的双极 性晶体管10(即第二驱动晶体管)均导通；同样地，驱动电流会从电源 VCC流经NPN型的双极性晶体管8，然后经过电感线圈6以及NPN型的 双极性晶体管10后，最后至接地电位VSS。很明显地，此时电感线圈6 也会依据安培右手定则，在进纸面的方向形成封闭磁场。通过适宜地改善 电感线圈6的驱动电流方向而使单相马达旋转。

此外，如图8B所示，当驱动信号A及驱动信号D均为高电位时，驱 动信号B及驱动信号C均保持在低电位；因此，当第一驱动晶体管导通 (ON)时，第二驱动晶体管则为不导通(OFF)；当驱动信号B及驱动信 号C均为高电位时，驱动信号A及驱动信号D则均保持在低电位；所以 当第二驱动晶体管导通(ON)时，第一驱动晶体管则为不导通(OFF)。 很明显地，可以经由图8B的驱动信号来控制第一驱动晶体管与第二驱动 晶体管互补地导通(ON)或不导通(OFF)。

然而，在实施的电路操作过程中，驱动信号A、B、C、D会产生偏移 的变化，使得NPN型的双极性晶体管2、4及NPN型的双极性晶体管8、 10在进行互补地导通(ON)或不导通(OFF)时，可能会使得NPN型的 双极性晶体管2、10或是NPN型的双极性晶体管8、4产生短暂的同时导 通。此时，在通过电感线圈6上的驱动电流会有几乎无助于转距的斜线无 效电流产生，使得电感线圈6的驱动电流的方向急剧地产生变化，如图8B 所示。此一驱动电流的方向急剧变化的现象，会使得单相马达产生振动、 杂音及电力消耗大等问题。

为解决图8B的问题，美国第7,009,351专利，即提出一种在换相时关 闭驱动电流的方法，如图9A、图9B及图9C所示，其中图9A为现有技 术的单相马达驱动电路示意图；图9B为相应图9A的防锁保护电路122 的驱动信号示意图；而图9C为相应图9A的单相马达驱动电路的驱动信 号示意图。

如图9A所示，防锁保护电路122是由电容124、定电流源126、NPN 型的双极性晶体管128、比较电路130和基准电压VREF所组成，其主要 目的在主动地检测单相马达是处于旋转或是停止的状态。防锁保护电路 122由电容124及定电流源126构成充电电路以及由电容124及双极性晶 体管128构成放电电路，而在电容124的非接地侧会出现锯齿形的充放电 电压。当比较电路130的+(非反转输入)端子与基准电压VREF连接，而-(反 转输入)端子与电容124的非接地侧连接时，比较电路130通过比较电容 124的非接地侧的充放电电压与基准电压VREF的大小，即可输出″H″的信 号至控制电路132，以表示单相马达是转动状态；而当输出是″L″信号至控 制电路132时，即表示单相马达是停止状态，防锁保护电路122的操作过 程如图9B所示。