[发明专利]马达单元

说明书

本发明公开了一种马达单元和一种马达控制器，其中，该马达单元具有一马达控制器、一马达以及一霍尔传感器，其中该马达控制器用以驱动该马达。该马达控制器具有一开关电路、一控制单元、一相位信号产生单元以及一运算放大器。该控制单元产生多个控制信号以控制该开关电路。该马达具有一转子、一硅钢片以及一线圈。为了提高启动正转的成功率，该硅钢片可具有一非对称结构，使得一扇叶于静止的状态时会偏向正转的方向。该马达控制器可于一霍尔电压为0时启动该马达并切换相位。

技术领域

本发明关于一种马达单元，特别是关于一种单相马达单元。

背景技术

传统上马达的驱动方式可分为两种。一种是通过霍尔传感器以切换相位进而驱动马达运转。另一种则是无需霍尔传感器而驱动马达运转。当单相马达系统配置霍尔传感器时，霍尔传感器必须能够感应超过一启动电压值，这样风扇启动时才会往正转方向转动，否则会有逆转的风险。因此，霍尔传感器容易于弱磁状态下导致系统误判风扇的转动方向。相同地，当单相马达系统使用无传感器驱动方法时，如果反电动势信号太小也会容易导致系统误判风扇的转动方向。

发明内容

有鉴于前述问题，本发明的目的在于提供一种可提高启动正转的成功率的马达单元。

依据本发明提供该马达单元。该马达单元具有一马达控制器、一马达以及一霍尔传感器，其中该马达控制器用以驱动该马达。一风扇具有该马达、一扇叶以及该霍尔传感器。该马达具有一转子、一硅钢片以及一线圈。该转子分成4个磁极以切换相位，其中磁极N和磁极S各两个。该线圈绕设于该硅钢片上，通过电磁感应改变磁场以驱动该转子。为了提高启动正转的成功率，该硅钢片可具有一非对称结构，使得该扇叶于静止的状态时会偏向正转的方向。此外，根据该风扇的正转方向，该霍尔传感器可设置于一对应于一机构零点位置的超前位置，使得该马达提早换相以提高启动正转的成功率。

马达控制器具有一开关电路、一控制单元、一相位信号产生单元以及一运算放大器。该开关电路具有一第一晶体管、一第二晶体管、一第三晶体管以及一第四晶体管，用以供应一马达电流至该马达。该控制单元产生一第一控制信号、一第二控制信号、一第三控制信号以及一第四控制信号，用以分别控制该第一晶体管、该第二晶体管、该第三晶体管以及该第四晶体管的导通情形。该相位信号产生单元产生一相位信号至该控制单元，用以通知该控制单元切换相位。该霍尔传感器侦测该转子的位置并产生一第一霍尔信号与一第二霍尔信号。该运算放大器接收该第一霍尔信号与该第二霍尔信号，用以产生一霍尔输出信号至该相位信号产生单元。该马达控制器利用该硅钢片的一非对称特性以切换相位。

通过该非对称的硅钢片与该霍尔传感器的摆放位置，该马达控制器可于一霍尔电压为0时启动该马达并切换相位，其中该霍尔电压由该霍尔传感器所产生。也就是说，当该马达处于一启动状态且该第一霍尔信号与该第二霍尔信号的差值为0时，该相位信号会从一第一位准改变成一第二位准，用以通知该控制单元切换相位。为了避免该第一霍尔信号与该第二霍尔信号于0伏特附近发生抖动，该相位信号产生单元可设置一抗噪声电路以避免一误动作。该马达控制器可具有一第一抗噪声机制与一第二抗噪声机制以避免该误动作。当该马达控制器切换相位后，该马达控制器可启动该第一抗噪声机制使得下一次换相时间需大于一预设时间。此外，当该马达控制器切换相位后，该马达控制器亦可启动该第二抗噪声机制使得该第一霍尔信号与该第二霍尔信号的差值需大于一正值或小于一负值时才能再次换相。举例来说，该正值可设定为10mV而该负值可设定为-10mV。因此，该马达单元于一弱磁状态下不会误判该风扇的转动方向，且同时可避免该马达的死锁问题并提高启动正转的成功率。

该马达控制器成功地启动该马达后，该马达会从该启动状态切换至一正常操作状态。当该马达处于该正常操作状态时，该马达控制器亦可于霍尔电压为0时切换相位。也就是说，当该马达处于该正常操作状态且该第一霍尔信号与该第二霍尔信号的差值为0时，该相位信号会从一第一位准改变成一第二位准，用以通知该控制单元切换相位。因此，该相位信号产生单元可于该启动状态与该正常操作状态时产生该相位信号以切换相位。此外，该马达控制器可应用于一单相马达系统。

附图说明