风扇用多重脉宽调制的控制方法.pdf

具体实施方式

如图1、图2所示，为本发明信号产生器的第一实施例控制电
路图和本发明信号产生器的输出信号波形图。本发明提供一种风
扇用多重脉宽调制(PWM)的控制方法，其为以一信号产生器2分
别给予不同的缓冲时段控制信号，可使风扇电动机1的效能与外
界给予的功率相互匹配，进而使风扇电动机1减少耗能、提高风
扇电动机1控制的整体效能。

上述信号产生器2通过电性连接的方式连接在风扇电动机1
以及提供该风扇电动机1电压的电源3之间，且该信号产生器2
产生一控制信号用以控制该电源3的激活和关闭；该信号产生器2
为一脉宽调变电路，且该信号产生器2在风扇电动机1处于不同
工作效能时分别给予不同的脉宽调变信号，以使该风扇电动机1
具有多重的脉宽调变，而该风扇电动机1的工作效能分为低速、
中速及高速，而该信号产生器2分别在低速、中速及高速的不同
工作效能时分别给予不同的脉宽调变信号，其波形图如图2所示，
且该脉宽调整电路的缓冲时段控制信号的占空因数处在3％～30％
的范围内。上述风扇用多重脉宽调制(PWM)的控制方法，可使风
扇电动机1的效能与外界给予的功率相互匹配，进而使风扇电动
机1减少耗能、提高风扇电动机1控制的整体效能。

请参阅图3、图4为本发明第二实施例的控制电路图和本发明
第二实施例的电压、电枢电流及速度波形图。如图所示：在较大
负载的情况下，晶体管将承受大量的功率散逸问题，部分的能量
将转为热而损失，因为电动机4是电感性负载，流经电枢的电流
不会因晶体管的控制电压V_i突然降为零也立即下降为零，电流必
须满足连续的物理特性，而根据特定的时间常数缓慢下降。同样
的当V_i突然上升时，I_a也根据特定的时间常数逐渐上升，再加上
电动机的惯性作用，电动机4的转动并不会立即停止或瞬间转动。
其控制电压及相对应的电压、电枢电流及速度波形图，如图4所
示；直接调整输入控制电压的脉宽即可控制电动机4的电流，进
而控制电动机4的运转。图4中同时也显示输入控制脉冲的占空
因数(duty cycle)与速度之间的关系，当输入电压脉冲较长时，电
动机4的转速将上升，反之则降低。

请参阅图5、图6，为本发明第三实施例的控制电路图和本发
明基本直流变换器及相对应的直流电动机端电压图。如图所示：
为了改善使用继电器控制转向的缺点，本发明亦可运用在第三实
施例中，如图6所示，为基本直流变换器及相对应的直流电动机5
的端电压图，其基本的逻辑结构是：开关实施切换时，令S1与
S3为一组，S2与S4为另外一组，两个开关一起连动，并且两组
开关切换必须互斥，以免发生短路的情况。而由此可整理出以下
两个规则；

(1)S1、S3为接通且S2、S4为断开时，电动机5的端电压
V_m＝+V_bb，此时电动机5为顺时针旋转。

(2)S1、S3为断开且S2、S4为接通时，电动机的端电压
V_m＝-V_bb，此时电动机5为逆时针旋转。