驱动直流马达的方法及电路.pdf

本发明提供一种驱动直流马达，诸如直流风扇马达的定电流驱动方法及电路。对于包含两磁性线圈的一直流马达而言，本发明的定电流驱动方法利用两控制电压信号分别对驱动电路中连接到此两磁性线圈的两半导体开关加以控制，使得此两半导体开关不同时开启，而且当每一半导体开关开启期间，流经每一磁性线圈的电流会趋向一固定值而保持不变。每一磁性线圈的一端连接到一高电压，而每一半导体开关的一端连接到一低电压。用此定电流驱动方法尤其适合生产低转速、低电流的直流马达。

1、  一种驱动直流马达的方法，该直流马达包含一第一磁性线圈及一第二磁性线圈，其中该第一磁性线圈具有一第一端点及一第二端点，该第二磁性线圈具有一第三端点及一第四端点，该第一端点连接到一高直流电压，该第三端点也连接到该高直流电压，其特征在于，该方法至少包括：
将一第一半导体开关连接至该第一线圈，其中该第一半导体开关具有一第一控制端、一第一输出端及一第二输出端，该第一输出端连接到该第一磁性线圈的该第二端点，且该第二输出端连接到一参考低电压；
将一第二半导体开关连接至该第二线圈，其中该第二半导体开关具有一第二控制端、一第三输出端及一第四输出端，该第三输出端连接到该第二磁性线圈的该第四端点，且该第四输出端也连接到该参考低电压；
对该第一半导体开关的该第一控制端施加一第一控制电压信号，其中当该第一控制电压信号开启该第一半导体开关期间，流经该第一输出端的电流值实质上保持不变；以及
对该第二半导体开关的该第二控制端施加一第二控制电压信号，其中该第二控制电压信号开启该第二半导体开关期间，流经该第三输出端的电流值实质上保持不变，并且该第一控制电压信号及该第二控制电压信号于不同时间交错开启该第一半导体开关及该第二半导体开关。

2、  如权利要求1所述的方法，其特征在于：该第一半导体开关为一第一双极结晶体管，该第二半导体开关为一第二双极结晶体管，当该第一控制电压信号开启该第一双极结晶体管期间，该第一双极结晶体管处于主动区(activeregion)，并且当该第二控制电压信号开启该第二双极结晶体管期间，该第二双极结晶体管也处于主动区。

3、  如权利要求2所述的方法，其特征在于：第一控制端、该第一输出端及该第二输出端分别为该第一双极结晶体管的基极端、集电极端及发射极端，并且该第二控制端、该第三输出端及该第四输出端分别为该第二双极结晶体管的基极端、集电极端及发射极端。

4、  一种驱动直流马达的定电流驱动电路，该直流马达包含一第一磁性线圈及一第二磁性线圈，该第一磁性线圈具有一第一端点及一第二端点，该第一端点连接到一高直流电压，该第二磁性线圈具有一第三端点及一第四端点，该第三端点连接到该高直流电压，其特征在于，该定电流驱动电路至少包括：
一第一半导体开关，该第一半导体开关具有一第一控制端、一第一输出端及一第二输出端，该第一输出端连接到该第一磁性线圈的该第二端点；
一第二半导体开关，该第二半导体开关具有一第二控制端、一第三输出端及一第四输出端，该第三输出端连接到该第二磁性线圈的该第三端点；以及
一定电流源，该定电流源具有一第五端点及一第六端点，该第五端点连接到该第一半导体开关的该第二输出端及该第二半导体开关的该第四输出端，该第六端点则连接到一参考低电压，该定电流源提供一定电流，
其中，在操作时，该第一半导体开关的该第一控制端接收一第一控制电压信号，该第二半导体开关的该第二控制端接收一第二控制电压信号，且该第一控制电压信号及该第二控制电压信号不同时开启该第一半导体开关及该第二半导体开关。

5、  如权利要求4所述的定电流驱动电路，其特征在于：该第一半导体开关为一第一双极结晶体管，该第二半导体开关为一第二双极结晶体管，当该第一控制电压信号开启该第一双极结晶体管期间，该第一双极结晶体管处于饱和区(saturation region)，且当该第二控制电压信号开启该第二双极结晶体管期间，该第二双极结晶体管也处于饱和区，该第一双极结晶体管及该第二双极结晶体管的饱和电流皆实质上等于该定电流值。

6、  如权利要求5所述的定电流驱动电路，其特征在于：该第一控制端、该第一输出端及该第二输出端分别为该第一双极结晶体管的基极端、集电极端及发射极端，该第二控制端、该第三输出端及该第四输出端分别为该第二双极结晶体管的基极端、集电极端及发射极端。

7、  如权利要求6所述的定电流驱动电路，其特征在于：该定电流源为一第三双极结晶体管，该第三双极结晶体管具有一第三控制端，该第三控制端接收一第三控制电压信号，且该第三控制电压信号使该第三双极结晶体管处在主动区。

8、  如权利要求7所述的定电流驱动电路，其特征在于：该第三控制端、该第五端点及该第六端点分别为该第三双极结晶体管的基极端、集电极端及发射极端。

9、  一种驱动直流马达的集成电路芯片，该直流马达包含一第一磁性线圈及一第二磁性线圈，该第一磁性线圈具有一第一端点及一第二端点，该第一端点连接到一高直流电压，该第二磁性线圈具有一第三端点及一第四端点，该第三端点连接到该高直流电压，其特征在于，该集成电路芯片至少包括：
一个供连接到该第一磁性线圈的该第二端点的第一芯片输出端；
一个供连接到该第二磁性线圈的该第四端点的第二芯片输出端；
一第一半导体开关，该第一半导体开关具有一第一控制端、一第三输出端及一第四输出端，该第三输出端连接到该第一输出端，该第一控制端接收一第一控制电压信号；
一第二半导体开关，该第二半导体开关具有一第二控制端、一第五输出端及一第六输出端，该第五输出端连接到该第二输出端，该第二控制端接收一第二控制电压信号；
一第一二极管，其具有一第五端点及一第六端点，该第五端点连接到该第一输出端；
一第二二极管，其具有一第七端点及一第八端点，该第七端点连接到该第二输出端，该第八端点连接到该第六端点；
一驱动电路，其提供该第一控制电压信号及该第二控制电压信号，该驱动电路具有一第九端点及一第十端点，该第九端点连接到该第六端点；
一第三芯片输出端，其连接到该驱动电路，以便接收一马达转速频率侦测信号，且该马达转速频率侦测信号反映出该第一控制电压信号或该第二控制电压信号的频率；以及
一第四芯片输出端，其连接到该第十端点、该第四输出端及该第六输出端，且该第四芯片输出端连接到一外部参考低电压。

10、  如权利要求9所述的集成电路芯片，其特征在于：该集成电路芯片采用四脚位单列直插式封装，这些脚位包含该第一芯片输出端、该第二芯片输出端、该第三芯片输出端及该第四芯片输出端；当该集成电路芯片用来驱动该直流马达时，该第一控制电压信号及该第二控制电压信号不同时开启该第一半导体开关及该第二半导体开关，而且在每一时刻该高直流电压经由该第一二极管或该第二二极管实质上传至该第九端点，以作为该驱动电路的一高供应电压；当该集成电路芯片用来驱动该直流马达时，该驱动电路提供一马达转速频率侦测信号至该第三芯片输出端，该马达转速频率侦测信号反映出该第一控制电压信号或该第二控制电压信号的频率。

11、  如权利要求9所述的集成电路芯片，其特征在于：该第一半导体开关为一第一双极结晶体管，该第二半导体开关为一第二双极结晶体管，当该第一控制电压信号开启该第一双极结晶体管期间，该第一双极结晶体管处于主动区，且当该第二控制电压信号开启该第二双极结晶体管期间，该第二双极结晶体管也处于主动区。

12、  如权利要求11所述的集成电路芯片，其特征在于：该第一控制端、该第三输出端及该第四输出端分别为该第一双极结晶体管的基极端、集电极端及发射极端，该第二控制端、该第五输出端及该第六输出端分别为该第二双极结晶体管的基极端、集电极端及发射极端。

驱动直流马达的方法及电路
技术领域
本发明是关于直流马达的驱动方法，特别是关于利用定电流驱动直流马达的方法及电路。
背景技术
传统上，直流无刷式风扇的使用主要是为了各种电子产品的散热功能。因为当热量在产品内部累积而无法散去时，各种组件将无法正常工作，甚至整个系统可能产生死机或组件产生损坏。所以，使用直流无刷式马达风扇作为热量传递的装置，以使系统内各种组件可以在较佳的温度环境下正常工作。考虑到散热程度等因素，过去的设计也经常以高转速为优先考虑的方式。
然而，随着不同的产品应用及品质的需求，直流无刷风扇的另两种要求也逐渐受到重视。这两种要求一为低噪音，另一为低功率操作。低功率操作意味着低转速及低电流。低电流及低转速风扇可用在许多应用中，例如，用来吹散芳香剂或用在湿润器(humidifier)中用来散播湿气等。
传统驱动直流风扇马达的方法为定电压输出驱动方法。图1所示为包括两晶体管的驱动电路及直流风扇马达中可转动的两电枢线圈(rotatable armaturewindings)。两晶体管102及106为双极结晶体管(BJT)，它们的集电极(collector)对发射极(emitter)电压Vce分别为Vce1及Vce2，也就是图1中两输出点DO及DOB的电压。两电枢线圈100及104的阻抗R分别为R1及R2，供应电压及供应总电流分别为Vcc及Icc，流经两电枢线圈的电流I分别为I1及I2。
以定电压输出驱动时，此两晶体管102及106由两控制电压信号V1及V2所控制且不同时打开。当“关闭”时，晶体管会进入截止区(cutoff region)，此时电流I非常小而接近零，所以输出点的电压大致等于Vcc。当“打开”时，晶体管会逐渐进入而锁定在饱和区(saturation region)，这时它们的集电极对发射极饱和电压分别为Vce1，sat及Vce2，sat，这些信息可由集成电路晶体管的规格得知。因为锁定时，Vce，即输出电压，几乎固定不变，所以称为定电压输出驱动方式。此时：
Vcc＝Vce1，sat+I1R1
   ＝Vce2，sat+I2R2
其中，R1及R2为定值，由两电枢线圈100及104所决定。如果变化Vcc(0～12V)，则这两个饱和电压Vce1，sat及Vce2，sat的变化量很小(0.3～0.6V)，而I1及I2的变化量很大(0mA～最大电流)，而且在锁定时这些电流可高达1.5～2倍，所以定电压输出驱动适合高转速、高电流风扇的应用。
若直流风扇在某一驱动电流(指流经线圈的电流)值下，可产生起动作用力，则此驱动电流值称为起动电流，而为达到起动电流所要求的Vcc的大小称为起动电压。又I1及I2分别跟线圈阻抗R1及R2成反比，如果要开发低电流风扇的话，定电压驱动需要较大的线圈阻抗R来限流，所以当R较大时，为达到起动电流所要求的起动电压会较高。所以在定电压驱动时，起动电压会受R的影响，也就是对生产的差异性(造成R值的不同)较敏感。另外，因为高阻抗限流线圈不易生产，对低转速风扇而言，要进行线圈阻抗匹配是困难的。此外，生产的低转速风扇每批转速高低不一致，也就是转速的稳定度差、控制困难。
综合以上所述的各种缺点，就低转速及低电流风扇应用而言，定电压输出驱动方法不是较好的方法。因此有必要改善直流风扇马达的驱动方法。
发明内容
鉴于以上所述以定电压方式驱动直流风扇马达的种种缺点，这些缺点尤其发生在低电流及低转速风扇应用中，本发明的目的在于提出一种定电流驱动方法及电路，以改善这些缺点、增进低电流及低转速风扇的品质。
为达到上述目的，对包含两磁性线圈的一直流风扇马达而言，本发明的定电流驱动方法利用两控制电压信号分别对驱动电路中连接到此两磁性线圈的两半导体开关加以控制，使得当任一半导体开关开启期间，流经与此半导体开关相连接的磁性线圈的电流会趋向一固定值而保持不变。每一磁性线圈的一端连接到一高电压，而每一半导体开关的一端连接到一低电压。因为流经磁性线圈的电流基本固定不变，本方法称为“定电流”驱动方法。在低电流风扇应用中，由于本方法并非使用定电压驱动，所以能有效降低磁性线圈的阻抗R。在本方法的一实施例中，此两半导体开关在实作时可使用双极结晶体管(BJT)。
根据本方法，本发明还提出一种定电流驱动电路。在使用此两半导体开关之外，此驱动电路还使用一第三半导体开关。此第三半导体开关的一端连接到原本连接到一低电压的此两半导体开关的端点，而第三半导体开关的另一端才连接到一低电压。在操作时，第三半导体开关会被开启而提供一定电流，并且此两半导体开关会被控制而不同时开启，以致于在每一时刻此定电流流经此两半导体开关其中之一。在一实施例中，第三半导体开关能够是双极结晶体管。
本发明的优点在于，使用定电流驱动方法下，如果变化Vcc(0～12V)，则Vce的变化量较大(0.3～9V)，因线圈电抗较小所以在锁定时电流约为原先值的1.2～2倍；而电流I的变化量很小(0mA～额定电流)，而且在锁定时此电流会维持固定不变，所以定电流输出驱动适合低转速、低电流风扇的应用。同时，I不随线圈阻抗R而改变，所以可用容易生产的阻抗R较小的线圈，故容易达到低转速风扇线圈的阻抗匹配。每批制造出的低转速风扇的转速稳定度也很高，增进低电流及低转速风扇的品质。
图1是现有的直流风扇马达中可转动的两电枢磁性线圈及包括两晶体管的驱动电路；
图2是本发明中地直流风扇马达中两磁性线圈及包括两晶体管的一驱动电路实施例及其等效电路；
图3是本发明中的直流风扇马达中两磁性线圈及包括三晶体管的一驱动电路实施例及其等效电路；
图4是本发明在采用定电流驱动下，连接到磁性线圈的晶体管在开启期间，其集电极对发射极电压随线圈的高供应电压变化的近似改变结果以及流经线圈电流和线圈阻抗的乘积随线圈的高供应电压变化的近似改变结果；
图5是本发明在采用定电压驱动下，连接到磁性线圈的晶体管在开启期间，其集电极对发射极电压随线圈的高供应电压变化的近似改变结果以及流经线圈电流和线圈阻抗的乘积随线圈的高供应电压变化的近似改变结果；
图6是本发明以定电流驱动或定电压驱动的三个情形下，流经磁性线圈电流随线圈的高供应电压变化的三个近似于线性改变结果；
图7是本发明中的驱动直流马达中两磁性线圈的一种含有四个脚位的集成电路芯片；
图8是本发明中的驱动直流马达中两磁性线圈的另一种同样含有四个脚位的集成电路芯片；
图9是图1的驱动电路在定电压驱动下两输出端(DO及DOB)的电压(V_DO及V_DOB)随时间的部份波形图；
图10是图2的驱动电路在定电流驱动下两输出端(DO及DOB)的电压(V_DO及V_DOB)随时间的部份波形图；以及
图11是图2的驱动电路在定电流驱动下两输出端(DO及DOB)其中之一的电压(V_DO或V_DOB)随时间的部份波形与转速频率侦测信号(FG)随时间的部份波形的重叠对应图。
本发明提出一种定电流驱动方法及电路，以解决上述采用定电压方式驱动的缺点、从而增进低电流及低转速风扇的品质。
第一实施例
请参照图2，其示出了本发明的第一实施例。直流风扇马达具有二磁性线圈200、204，供接收电流驱动以便进行转动。在此实施例中，每一磁性线圈200、204的一端连接到一高电压Vcc，另一端则分别连接至两个半导体开关，在此例中为两个双极结晶体管(BJT)202、206。这两个双极结晶体管202与206各有一端连接到地，其接地参考低电压在此标示为Vss。并且，在此实施例中，通过对此两个晶体管202、206的控制端施加符合条件的控制电压信号bias1、bias2，以便产生定电流驱动磁性线圈200、204。
以下说明如何设定控制电压信号bias1、bias2。首先，半导体开关，例如双极结晶体管，具有随着控制电压的大小，而调整其输出电流的特性。一般来说，半导体开关会随着控制电压与另外两个输出端的电压之间的关系，而提供不同的电流输出状态。以双极结晶体管为例，透过设定控制电压的大小，可出现三种电流输出状态，也就是关闭状态(cutoff)、主动区域状态(active regionstatus)与饱和状态(saturation region status)。在主动区域状态中，双极结晶体管将输出实质上为常数的定电流。在此实施例中，我们将控制电压信号bias1、bias2依据半导体开关的规格而设定在使半导体开关处于主动区域的状态。并且，我们使控制电压信号bias1、bias2在不同时间交错起作用，例如形成类似方波的时脉信号，这样交错通过定电流驱动磁性线圈200、204，以便转动马达的风扇或其它构造。
换句话说，这两个晶体管202与206不同时开启。当晶体管202开启期间，此晶体管202会处在主动区(active region)，且流经磁性线圈200的电流I1会趋向一固定值而保持不变。同样地，另一晶体管206在开启期间也会处在主动区，且流经磁性线圈204的电流I2也会趋向一固定值而不变。晶体管处在主动区可由调整此两控制电压信号的电压大小而达到。当锁定时，
Vcc＝Vce1+I1R1
   ＝Vce2+I2R2
其中，I1及I2为定值，可由定电流的设计规格所决定，R1及R2分别为两磁性线圈200及204的阻抗且为定值，Vce1及Vce2分别为晶体管202及206的集电极对发射极电压，也就是分别在两输出点DO及DOB的电压。Vce1及Vce2会随Vcc而变化。
参看图2中右边的等效电路，晶体管202及206分别如同受控制的定电流源208及210。在晶体管开启期间定电流源才会提供定电流。当晶体管202或206关闭期间，电流I1或I2几乎为零，所以在输出点DO或DOB的电压接近Vcc，且相当于等效定电流源的电流为零。
第二实施例
图3示出了另一驱动电路实施例。在图中两半导体开关，例如晶体管302与306各有一端连接到另一半导体开关，例如一晶体管308的一端点，而晶体管308的另一端点才连接到地，其电压为Vss。
两控制电压信号V1及V2分别控制晶体管302与306的开或关，且不同时开启晶体管302与306。控制电压信号bias3则控制晶体管308，其中当开启晶体管308时，晶体管308会处在主动区(可由调整此控制电压信号bias3的电压大小而达到)且流经其集电极的电流I会趋向一固定值而保持不变。在晶体管308开启期间，当晶体管302与306中任一晶体管开启时，晶体管308所提供的定电流会流经此开启的晶体管，且使其处在饱和区。晶体管302与306中任一晶体管开启且处在饱和区期间，其集电极对发射极电压处于饱和值(Vce1，sat或Vce2，sat)且变化很小，而晶体管308的集电极对发射极电压Vce3会随Vcc而变化，所以在输出端(DO或DOB)的电压也会随Vcc而变化。参看图3中右边的等效电路，晶体管308就如同受控制的一定电流源310。当然，可以使用其它的定电流源来取代此处的晶体管308，也可达成相同的功效。
第三实施例
另一方面，直流风扇马达的运转必须通过计算机主机进行转速频率的侦测，再利用所测得的转速频率进行复杂的修正程序，才能获得准确的规格转速频率。为了进行转速频率的侦测，一个转速频率侦测信号FG(FrequencyGeneration)会被提供到计算机主机以进行处理。在定电压或定电流驱动IC中，FG信号的产生一般是将图2中晶体管202或206的输出端(DO或DOB)直接接到一外部晶体管的基极(经由一阻抗)，此外部晶体管的集电极经由一阻抗接一高电压、发射极接一参考低电压，而集电极输出电压即为FG信号。这是利用输出端(DO或DOB)连续高低转换的电压，通过被施加到此外部晶体管的基极而控制此外部晶体管的开与关，以便产生一连续高低转换的FG信号，也就是此外部晶体管的集电极输出电压。所以此FG信号可反映出转速频率。输出端(DO或DOB)在低电压期间，此低电压必须能使此外部晶体管关闭，以使FG信号处在高电压。
如图7所示，一般定电压或定电流驱动IC 700有四个脚位(pin)，分别是两输出端DO及DOB(外接到两磁性线圈702及704)、接供应电压Vcc的端点以及接参考低电压Vss的端点。然而在使用定电流驱动时，驱动IC中两晶体管(经由输出端DO及DOB外接到两磁性线圈702及704)在开启期间的Vce，也就是在输出端(DO或DOB)的电压，会变化且高于饱和值Vce，sat。如果将输出端(DO或DOB)直接接到一外部晶体管的基极，可能在晶体管开启期间的Vce过高而仍然打开此外部晶体管，造成FG信号处在低电压(在晶体管开启期间，此外部晶体管应关闭，也就是FG信号应在高电压才是正确)。所以在使用定电流驱动下，不适合为了产生FG信号而将输出端(DO或DOB)直接接到一外部晶体管的基极。
以上所述FG信号产生方式的缺点可由本发明的一种定电流驱动集成电路芯片(IC)来解决。此集成电路芯片的一实施方式如图8所示。驱动IC 800适合驱动一直流马达，此直流马达包含磁性线圈802及804，此驱动IC 800采用四脚位(pin)单列直插式封装(single-in-line package，SIP)，内部含有两半导体开关，例如两晶体管812及814、两二极管806及808以及一驱动电路810。此四脚位是欲接到两磁性线圈802及804的两输出端DO和DOB、欲接到一参考低电压的输出端Vss以及一转速频率侦测信号的输出端FG。此两晶体管812及814的各一端点分别连接至此两输出端DO和DOB，此两二极管806及808的各一端点也分别连接至此两输出端DO和DOB，而此两二极管806及808的另两端点连接至此驱动电路810的一输入端816，此两晶体管812及814的另两端点分别连接至输出端Vss，此驱动电路810的一输出端也连接至输出端Vss，此驱动电路810的另两输出端经由端点818及820连接到此两晶体管812及814。当此驱动IC 800用来驱动直流马达时，此两磁性线圈802及804的各一端点连接到一高直流电压Vdd，输出端Vss连接到外部一低参考电压，而且此驱动电路810经由端点818及820提供两控制电压信号以控制此两晶体管812及814，此两控制电压信号不同时开启此两晶体管812及814。在每一时刻此高直流电压Vdd会经由二极管806或808传至此驱动电路810的输入端816，以作为此驱动电路810以及此驱动IC 800内部其它电路的一高供应电压Vcc。当此驱动IC 800用来驱动直流马达时，此驱动电路810也提供一马达转速频率侦测信号到输出端FG。此转速频率侦测信号会反映出任一此两控制电压信号的频率。
这种产生转速频率侦测信号的方式可避免上述的缺点，因为转速频率侦测信号已不从输出端DO或DOB直接接到一外部晶体管的基极，而且此种驱动IC在脚位的分配上并没有驱动IC内部电路所需连接到一高供应电压的脚位。
使用定电流驱动马达的分析
参照图4，其示出了在采用定电流驱动下，晶体管202开启期间，其集电极对发射极电压Vce1与I1R1随Vcc变化的近似结果。曲折线(1)代表Vce1随Vcc变化的结果，而曲折线(2)代表I1R1随Vcc变化的结果。在Vcc小于A时，由曲折线(2)可知I1尚未达到锁定时的定电流值。在Vcc大于A之后，I1达到并维持在定电流值。若此定电流值被设计为一所需的低电流值，则风扇即成为低电流风扇。当Vcc超过B之后，由曲折线(1)可知Vce1会随Vcc的增大而呈现近似线性递增。
作为跟图4的比较，图5示出了若采用定电压驱动下，在晶体管202开启期间，其集电极对发射极电压Vce1与I1R1随Vcc变化的近似结果。曲折线(1)代表I1R1随Vcc变化的结果，而曲折线(2)代表Vce1随Vcc变化的结果。由于晶体管202处在饱和区，曲折线(2)一直维持在很小的饱和值Vce1，sat，近似为一定电压。随着Vcc的增大，曲折线(1)显示出I1会不断地以近似于线性方式递增，其可升至一相当高的电流值，所以定电压驱动较适合高转速、高电流风扇的应用。
在此叙述关于起动电压的分析。依前所述，若直流风扇在某一驱动电流值下，可产生起动作用力，则此驱动电流值称为起动电流，而为达到起动电流所要求的Vcc的大小称为起动电压。请参照图6，其示出了流经磁性线圈的电流I(I1或I2)若要达到一起动电流值的话，在三种情况下Vcc需要达到的起动电压的大小的比较结果。直线(1)代表在定电流驱动下，磁性线圈的阻抗R较小的情况，其起动电压由数字1表示。直线(2)代表在定电流驱动下，磁性线圈的阻抗R较大的情况，其起动电压由数字2表示。直线(3)代表在定电压驱动下，磁性线圈的阻抗R更大(需要大的阻抗以限流)的情况，其起动电压由数字3表示。由图中可知，所需要的起动电压3大于起动电压2，且起动电压2大于起动电压1。这是因为磁性线圈的阻抗R跟此三直线的斜率(ΔI/ΔVcc)成反比，所以当R较小时，Vcc小幅的增加即可使电流I有大的增加。在低电流风扇应用中，如果使用定电流驱动方法，因为不须限流，则可以使用较小的磁性线圈阻抗R，所以为达到一起动电流所需达到的起动电压也较低。
关于低转速、低电流风扇的起动电压，在此举例说明。已知一种名称为A222的定电流驱动IC，其在起动电流时的Vce(Vce1或Vce2)为2.0V，其起动电压的算法为：
起动电压＝(起动电流*线圈阻抗)+2.0V
(若小于3.5V，则以3.5V计)
而另一称为A276的定电压驱动IC，其Vce，sat(Vce1，sat或Vce2，sat)忽略不计，其起动电压的算法为：
起动电压＝起动电流*线圈阻抗
为了制作12V、2000rpm(每分钟转的数目)、锁定后的I等于40mA、以及起动电流为30mA的低转速、低电流风扇，若使用A222，只需使用30Ω的线圈阻抗，在约3.5V时便可起动(30Ω*30mA小于3.5V)；若使用80Ω的线圈阻抗，起动电压约为：
(80Ω*30mA)+2.0V＝4.4V
反观同一风扇，若使用A276时，为满足低转速、低电流，线圈阻抗需加大到300Ω，而起动电压也增加到30mA*300Ω＝9V。
在此叙述关于功率消耗(power dissipation，PD)的分析。由于在定电流驱动时，Vce会随Vcc升高而升高，因此必须考虑IC封装的散热(功率消耗PD)限制。通过适度调整线圈阻抗R以及降低Vce，以降低IC对热能的负荷。举例而言，要将一A222驱动IC的PD在70℃时维持在480mW，此IC的Vcc等于12V、锁定时流经一磁性线圈的电流I(每一时刻只有一磁性线圈有电流I，因为两晶体管不同时开启)等于40mA、IC内部供应端总电流Icc等于10mA，则计算过程如下：
PD＝Vce*I+Vcc*Icc＝Vce*40mA+12V*10mA＝480mW
所以Vce＝9V
线圈的电压VR＝Vcc-Vce＝12-9＝3V
又VR＝I*R＝40mA*R＝3V  所以R＝75Ω
因此建议线圈阻抗用75Ω，锁定时Vce＝9V。如果锁定时流经磁性线圈的电流I等于80mA，则计算过程如下：
PD＝Vce*I+Vcc*Icc＝Vce*80mA+12V*10mA＝480mW
所以Vce＝4.5V
线圈的电压V_R＝Vcc-Vce＝12-4.5＝7.5V
又V_R＝I*R＝80mA*R＝7.5V  所以R＝93.75Ω
因此建议线圈阻抗用93.75Ω，锁定时Vce＝4.5V。以上必须确保锁定时Vce的大小在此IC的规格范围内。
图9示出了图1的驱动电路在定电压驱动下输出端DO及DOB的电压V_DO及V_DOB随时间的部份波形。由图中可知，V_DO及V_DOB是交替升高至Vcc(两磁性线圈100及104所连接到的高供应电压)，因为分别连接到两磁性线圈的两晶体管102及106是不同时开启的。当V_DO在高电压Vcc时(晶体管102关闭)，由于晶体管106为开启且处在饱和区，所以晶体管106的Vce，也就是V_DOB，等于饱和值Vce，sat。Vcc跟Vce，sat的差距为流经磁性线圈的电流I(I1或I2)与磁性线圈的阻抗R(R1或R2)的乘积。
图10示出了图2的驱动电路在定电流驱动下输出端DO及DOB的电压V_DO及V_DOB随时间的部份波形。由图中可知，V_DO及V_DOB是交替升高至Vcc(两磁性线圈200及204所连接到的高供应电压)，因为分别连接到两磁性线圈的两晶体管202及206是不同时开启的。当V_DO在高电压Vcc时(晶体管202关闭)，由于晶体管206为开启且处在主动区，所以V_DOB等于晶体管206的Vce。Vcc跟Vce的差距为流经磁性线圈的电流I(I1或I2)与磁性线圈的阻抗R(R1或R2)的乘积。
图11为图2的驱动电路在定电流驱动下两输出端DO及DOB其中之一的电压V_DO或V_DOB随时间的部份波形与FG信号随时间的部份波形的重叠对应图。由图可知，FG信号为一时脉信号，当V_DO或V_DOB为高电压时，FG信号为高电压，而当V_DO或V_DOB为低电压时，FG信号为低电压。所以由FG信号的频率可以知道V_DO或V_DOB的转换频率，所以可以侦测马达的转速频率。
此外，使用定电流驱动方法下，如果变化Vcc(0～12V)，则Vce的变化量较大(0.3～9V)，因线圈电抗较小所以在锁定时电流约为原先值的1.2～2倍；而电流I的变化量很小(0mA～额定电流)，而且在锁定时此电流会维持固定不变，所以定电流输出驱动适合低转速、低电流风扇的应用。又I不随线圈阻抗R而改变，所以可用容易生产的R较小的线圈，故容易达到低转速风扇线圈的阻抗匹配。每批制造出的低转速风扇的转速稳定度也很高。
以上所述是本发明的一些实施例，其目的是用来详尽解说如何应用本发明。其它不同的实施方式或修改是被允许的，只要该实施方式或修改是符合后面所述的权利要求范围的构思及落在其范围中。