直流马达的过电压保护装置技术领域
本发明主要关于一种过电压保护电路，尤其是关于一种直流马达
(DC motor)的过电压保护电路。
背景技术
直流马达是工业用途中最常见的一种马达，为了提升直流马达的
转速来获得期望的工作效率，通常会通过提升单位时间内的电流来达
到目的。然而，由于直流马达是一种电感性负载，因此在提升电流的
同时，很可能会造成直流马达输入电压过大，而将马达线圈损坏(直流
马达输入电压与单位时间内的电流变化成正比)。
发明内容
为解决上述现有直流马达因电流过大而造成的线圈损坏问题，本
发明提出一种过电压保护装置，其与直流马达电连接，用以避免直流
马达的操作电压过大。
本发明的一目的在于，提供一种直流马达的过电压保护装置，其
撷取直流马达输入电压的一部份，来判断此一输入电压的一部份是否
超出一设定值；若是则输出一过电压中断讯号让直流马达停止运转。
为实现上述目的，本发明提供一种直流马达过电压保护装置，其
与一直流马达并联，该过电压保护装置包含一分压电路及一控制单元。
分压电路的一端电连接至该直流马达的输入电压，另一端则接地。控
制单元与该分压电路的一部分并联，撷取该部分的电压电平，且控制
该直流马达的启动。
本发明还提供一种一种直流马达过电压保护装置，该直流马达具
有多个电源开关，该过电压保护装置包含一第一电阻器，其一端电连
接至该直流马达的输入电压端；一第二电阻器，其一端电连接至该第
一电阻器的另一端，其另一端接地；及一具有多个输出端子的微控制
单元驱动器，电连接于该第一电阻器及该第二电阻器之间，该等输出
端子分别驱动该等电源开关；其中，当该第二电阻器的端电压大于一
基准电压时，该等输出端子停止驱动该等电源开关。
本发明也提供一种直流马达过电压保护装置，其包含一第一分压
电路，其一端电连接至该直流马达的输入电压，且其另一端接地；一
第二分压电路，其一端电连接至一参考电压，且其另一端接地；一控
制单元，控制该直流马达的启动；及一运算放大器，其同相输入端电
连接至该第一分压电路，其反相输入端电连接至该第二分压电路，且
其输出端电连接至该控制单元。当该直流马达的输入电压大于该直流
马达的额定电压时，该运算放大器输出一过电压中断讯号至该控制单
元，且该控制单元停止控制该直流马达的启动。
本发明还提供一种直流马达过电压保护装置，该直流马达具有多
个电源开关，该过电压保护装置包含：一第一电阻器，其一端与该直
流马达的输入电压端电连接；一第二电阻器，其一端与该第一电阻器
的另一端电连接，其另一端接地；一第三电阻器，其一端与一参考电
压端电连接；一第四电阻器，其一端与该第三电阻器的另一端电连接，
其另一端接地；一驱动IC，具有多个输出端子，分别驱动该等电源开
关；及一比较器，其同相输入端电连接于该第一电阻器与该第二电阻
器之间，其反相输入端电连接于该第三电阻器与该第四电阻器之间，
其输出端与该驱动IC电连接；其中，当该同相输入端电压大于该反相
输入端电压时，该比较器输出一过电压中断信号予该驱动IC，且该等
输出端子停止驱动该等电源开关。
本发明的优点在于：第一、避免直流马达因过电压而损坏。第二、
确保直流马达的输入电压于额定值才会作动。
附图说明
图1是一示意图，显示依本发明一实施例的直流马达过电压保护
装置的电路配置；
图2是一示意图，显示依本发明一应用例的直流马达过电压保护
装置的电路配置；
图3是一示意图，显示依本发明另一实施例的直流马达过电压保
护装置的电路配置；及
图4是一示意图，显示依本发明另一应用例的直流马达过电压保
护装置的电路配置。
具体实施方式
请参照图1，本发明第一实施例的直流马达过电压保护装置11是
依并联方式与直流马达12电连接，因而具有相同的输入电压Vin。本
实施例中，过电压保护装置11的电路主要包括一由两电阻器111、112
所构成的分压电路及一控制单元113，控制单元113是用来控制直流马
达的驱动状态。在电路配置上，两电阻器111及112是串联在一起，
且电阻器112的一端接地，电阻器111及112的电阻值分别为R1及
R2。另外，控制单元113则与电阻器112并联。就工作原理而言，过
电压保护装置11先通过电阻器111及112来获得两个电压电平(level)，
即两电阻器111及112的端电压V1及V2，然后再利用控制单元113
撷取电阻器112的端电压V2，将其与控制单元113内预先设定的基准
电压作比较。当所撷取的端电压V2低于此一基准电压时，则表示输入
电压Vin并未超出直流马达12的额定电压，此时，控制单元113会继
续其对于直流马达12的驱动，使直流马达12继续保持作动。反之，
当所撷取的端电压V2高于此一基准电压时，则表示输入电压Vin已超
出直流马达12的额定电压，此时，控制单元将停止其对于直流马达12
的驱动，使得直流马达12停止运转，进而避免直流马达12操作于过
电压的状态下而损坏。
举例而言，当一直流马达12的额定电压为12V时，可依需求将上
述控制单元113内的基准电压定为5V，且选择电阻值R1及R2分别为
7Ω、5Ω的电阻器111及112。就此而言，只要控制单元113所撷取的
端电压V2大于5V，则表示直流马达12的输入电压Vin已超出12V，
此时，控制单元113将自动停止对于直流马达12的驱动，例如以其内
建程序自动停止对直流马达12的开关的驱动。
请参见图2，依本发明第一实施例的直流马达的过电压保护装置
11与一具有四个电源开关(power switch)221、222、223及224的直流
马达22并联，且采用一微控制单元(micro control unit；MCU)驱动器
113a作为上述的控制单元113。本应用例中，微控制单元驱动器113
的四个输出端子D1、D2、D3及D4分别控制直流马达12的四个电源
开关221、222、223及224的驱动，此四个电源开关可以是晶体管。
请参见图3，本发明第二实施例的直流马达过电压保护装置21依
并联方式与直流马达32电连接，而具有相同的输入电压Vin。本实施
例中，过电压保护装置21的电路包括四电阻器211、212、213、214
及一比较器215，比较器215属于一种运算放大器。在电路配置上，两
电阻器211及212串联在一起而构成一分压电路，电阻值分别为R1及
R2，另两电阻器213及214串联在一起而构成另一分压电路，电阻值
分别为R3及R4。就工作原理而言，比较器215操作于线性区，其撷
取电阻器212的分电压V2为一同相输入端电压Vp，且撷取电阻器214
的分电压V4为一反相输入端电压Vn。由于比较器器215的反相输入端
电压Vn主要是决定于一参考电压Vref及电阻器213、214的电阻值，因
此可适当地选择电阻器213、214以及参考电压Vref，来决定出反相输
入端电压Vn，且将其当作一设定值。本实施例中，比较器215会将同
相输入端电压Vp与反相输入端电压Vn进行比较，若Vp大于Vn，则表
示输入电压Vin已大于直流马达32的额定电压。此时，比较器215将
输出一过电压中断讯号至一控制单元216，用以停止控制单元216对于
直流马达32的驱动。
举例而言，当直流马达32的额定电压为12V时，可将参考电压
Vref设为12V，且选择电阻值R2、R3为5Ω及R1、R4为7Ω的电阻器
211、212、213及214。如此一来，反相输入端电压Vn即为5V。就此
而言，只要比较器215所撷取的同相输入端电压Vp大于5V，则表示
直流马达32的输入电压Vin已超出12V，此时，比较器215将输出一
过电压中断讯号至控制单元216来停止控制单元216对于直流马达32
的驱动，以避免直流马达32操作于过电压的状态下，进而防止直流马
达32的损坏。
请参见图4，依本发明第二实施例的直流马达的过电压保护装置
21与一具有二个电源开关421、422的直流马达42并联，且采用一驱
动IC 216a作为上述的控制单元216。本应用例中，驱动IC 216a的二
个输出端子E1、E2分别控制直流马达42的二个电源开关421及422
的驱动。在过电压的情况下，比较器215将输出一过电压中断讯号至
驱动IC 216a，进而使电源开关421及422关闭，以停止直流马达42
的运转。
特别予以说明的是，上述实施例所述的直流马达过压保护装置不
仅可应用于一般轴流式风扇及离心式风扇中，也可适用于直流式驱动
装置上，以防止驱动装置受到损害。
综上，本发明已通过上述的实施例及变化例来详加描述。然而，
熟知该项技术的人士当了解的是，本发明的所有的实施例在此仅为例
示性而非为限制性，即，在不脱离本发明实质精神及范围之内，上述
所述的直流马达结构的其它变化例及修正例均为本发明所涵盖。因此，
本发明是由所附的权利要求书加以界定。