降低待机损耗的控制系统的制作方法

文档编号:14478078
研发日期:2018/5/19

本实用新型涉及一种控制系统,特别是涉及一种能够有效降低待机能源损耗的控制系统。



背景技术:

在马达控制系统中,常用脉波宽度调变信号(Pulse Width Modulation,PWM) 作为命令信号,单芯片读取信号经由程序判断后,进行转速或电流等控制,当无信号输入或马达不需要动作时,单芯片便处于待机状态。

当处于待机状态时,单芯片仍须随时侦测是否有信号源提供的指令信号输入,以确保控制系统能随时根据信号状态实时进行控制,因此,单芯片的电源系统,在待机状态需要正常工作,以提供单芯片的工作电压,同时造成马达控制系统的电能产生虚耗。

因此,如何改善待机时的电能损耗,以达到有效降低电功率损耗,并且能够保持工作效率,有待相关业者解决。



技术实现要素:

基于此,有必要针对马达控制系统的电能产生虚耗的问题,提供一种在指令信号输入同时启动控制器,便能够有效降低控制器待机时的电能损耗的控制系统。一种降低待机损耗的控制系统,包括:

一控制器;以及

一信号转换电路,所述信号转换电路具有一信号输入端及一信号输出端,所述信号输入端耦合于一信号源且接收一指令信号,所述信号输出端耦合于所述控制器,所述指令信号经由所述信号转换电路产生一启动电压,所述启动电压由所述信号输出端传送至所述控制器,以启动所述控制器。

在其中一个实施例中,所述信号转换电路具有一晶体管,所述指令信号令所述晶体管产生所述启动电压。

在其中一个实施例中,所述晶体管的集电极耦合于所述信号输入端,所述晶体管的基极端耦合于一稽纳二极管,所述晶体管的发射极耦合于所述信号输出端。

在其中一个实施例中,所述信号转换电路具有一第一二极管及一第一电容,所述第一二极管耦合于所述信号输入端及所述晶体管的集电极间,所述第一电容耦合于所述第一二极管与所述稽纳二极管间。

在其中一个实施例中,所述信号转换电路具有一第二二极管及一第二电容,所述第二二极管耦合于所述晶体管的发射极与所述信号输出端间,所述第二电容耦合于所述第二二极管与所述稽纳二极管间。

在其中一个实施例中,所述降低待机损耗的控制系统还具有一判断电路,所述判断电路具有一判断输入端及一判断输出端,所述判断输入端耦合于所述信号输入端,所述判断输出端耦合于所述控制器,所述判断电路传送所述指令信号至所述控制器,所述控制器根据所述指令信号判断是否启动一电源。

在其中一个实施例中,所述控制器具有一侦测单元,所述侦测单元根据所述判断电路传送的所述指令信号,判断是否启动所述电源,所述侦测单元传送一启动信号至一电源启动电路,由所述电源启动电路启动所述电源。

在其中一个实施例中,所述电源输入一电源电压至一驱动系统,所述电源启动电路具有一第一稳压器,所述第一稳压器将所述电源电压转换为一第一电压,所述第一电压提供所述控制器。

在其中一个实施例中,所述电源启动电路具有一第二稳压器,所述第二稳压器耦合于所述第一稳压器与所述驱动系统间,所述第二稳压器将所述第一电压转换为一第二电压,所述第二电压提供所述驱动系统。

在其中一个实施例中,所述降低待机损耗的控制系统还具有一降压电路,所述耦合于所述第一稳压器与所述控制器间,所述降压电路将所述第一电压转换为一芯片电压提供所述控制器。

本实用新型通过信号转换电路将指令信号转换为启动电压,由启动电压触发启动控制器。因此,无指令信号输入时,控制器无须待机,而于指令信号输入同时启动控制器。另外,若是启动控制器后,无后续指令信号输入,控制器便切断电源启动电路,以达到无待机的电能损耗,以及有效的节能功效。

再者,在指令信号启动控制器后,控制器同时判断指令信号是否能启动电源。当控制器判断需要启动电源,便传送启动信号至电源启动电路令电源启动,而驱动系统及控制器的工作电压便能由电源启动电路提供。因此,当控制器被指令信号启动后,控制器能够触发电源启动电路,以提供稳定的电力,使本实用新型的控制系统能够保持稳定的工作。

附图说明

图1为本实用新型的信号转换电路与信号源及控制器的连结方块示意图;

图2为本实用新型的控制系统连接方块示意图;

图3为本实用新型的信号转换电路与信号源及控制器耦合的示意图;

图4为本实用新型的控制系统的电路示意图。

附图标记说明

信号源1、第一二极管25、电源2、驱动系统3、控制系统100、控制器10、侦测单元11、信号转换电路20、信号输入端21、信号输出端22、晶体管23、稽纳二极管24、第一二极管25、第二二极管26、第一电容27、第二电容28、判断电路30、判断输入端31、判断输出端32、电源启动电路40、第一稳压器 41、第二稳压器42、降压电路50。

具体实施方式

为便于说明本实用新型于上述新型内容中所表示的中心思想,以具体实施例表达。实施例中各种不同对象是按适于说明的比例、尺寸、变形量或位移量而描绘,而非按实际组件的比例以绘制。以下根据图1-4,来说明本实用新型的实施方式。该说明并非为限制本发明的实施方式,而为本发明的实施例的一种。该说明并非为限制本发明的实施方式,而为本发明的实施例的一种。

本文所用单数形式一、一个及包括复数形式,除非上下文清楚地指示其他情况。再者应了解,当用于此说明书时,所用术语“及/或”包括指定存在所述特征、组件及/或组件,但是不排除存在或附加一或多个其他特征、组件及/或组件。

再者,应了解当组件是表示为在另一组件上、"电连接于"或"耦合于"另一组件时,所述组件可以直接在另一组件上、电连接于或耦合于至另一组件,或者可以出现中间组件。相反地,当组件是表示为"直接在"另一组件"上"、"直接电连接于"或"直接耦合于"另一组件时,不会出现中间组件。在所有图式中,相同数字表示相同组件。本文所用的术语"及/或"包括相关联列举项目的一或多个项目的任何及所有组合。

另外,应了解,术语第一、第二等可在本文中用以说明各个组件、组件、区域及/或区段,但是此等术语不应限制此等组件、组件、区域及/或区段。此等术语系仅用以将一组件、组件、区域或区段与另一区域或区段区分。因此,下面说明的一第一二极管、电容或稳压器可称为一第二二极管、电容或稳压器,而不脱离本实用新型的教导内容。

如图1-4所示,本实用新型提供一种降低待机损耗的控制系统,耦合于一信号源1并接收一指令信号。其中,在本实用新型的实施例中,所述信号源1为脉波宽度调变,指令信号为数字方波信号(PWM信号),指令信号的范围为0伏特至24伏特的高准位及低准位电压。降低待机损耗的控制系统100包括:

一控制器10,所述控制器10具有一侦测单元11。所述侦测单元11用以接收信号,并将接收的信号进行数字/模拟转换。在本实用新型实施例中,控制器 10为单芯片。所述侦测单元11用以接收信号源1输入的指令信号,并将指令信号转成模拟信号,意指将数字方波信号转换成电压。

一信号转换电路20,所述信号转换电路20具有一信号输入端21及一信号输出端22。所述信号输入端21耦合于信号源1,并且接收指令信号,信号输出端22耦合于控制器10。所述信号转换电路20具有一晶体管23及一稽纳二极管 24。所述晶体管23的集电极耦合于信号输入端21,稽纳二极管24耦合于晶体管23的基极端。所述晶体管23的发射极耦合于信号输出端22,指令信号触发晶体管23产生一启动电压,且指令信号令稽纳二极管24逆向崩溃,以稳住启动电压。从而使稳定的启动电压由信号输出端22传送至控制器10,作为控制器 10的电源电压,以启动控制器10,如图3所示。

再者,信号转换电路20更具有一第一二极管25、一第二二极管26、一第一电容27及一第二电容28。所述第一二极管25耦合于信号输入端21及晶体管 23的集电极间。所述第二二极管26耦合于晶体管23的发射极与信号输出端22 间。所述第一电容27耦合于第一二极管25与稽纳二极管24间。所述第二电容 28耦合于第二二极管26与稽纳二极管24间。因此,所述第一二极管25与所述第二二极管26能够确保顺向导通,所述第一电容27与所述第二电容28能够提供滤波作用,使指令信号及启动电压更稳定。

另外,当指令信号输入为高准位时,会对所述第一电容27充电且触发晶体管23。当指令信号输入为低准位时,所述第一电容27会放电并触发晶体管23。因此,无论指令信号输入为高准位或低准位,皆能持续触发晶体管23,并产生启动电压,令控制器10启动,如图1及图3所示。

一判断电路30,所述判断电路30耦合于信号输入端21及控制器10间。所述判断电路30具有一判断输入端31及一判断输出端32。所述判断输入端31耦合于信号输入端21且接收指令信号。所述判断输出端32耦合于控制器10。所述判断电路30传送指令信号至控制器10,所述控制器10根据指令信号判断是否启动一电源2。在本实用新型实施例中,电源2为24伏特的电源供应器。

再者,侦测单元11能够根据判断电路30传送的指令信号,判断目前信号源 1输入的指令信号是否要脱离待机状态。当所述侦测单元11判断指令信号为需要脱离待机状态时,所述侦测单元11便传送一启动信号至一电源启动电路40,令电源启动电路40启动,由电源启动电路40启动电源2。

电源启动电路40,所述电源启动电路40用以接收启动信号并启动电源2。令所述电源2输入一电源电压至一驱动系统3,使所述电源2提供所述驱动系统 3稳定的电源电压;在本实用新型的实施例中,所述驱动系统3为马达。

再者,所述电源启动电路40具有一第一稳压器41及一第二稳压器42。所述第一稳压器41将电源电压转换为一第一电压,第一电压提供控制器10。所述第二稳压器42耦合于所述第一稳压器41与所述驱动系统3间。所述第二稳压器42将第一电压转换为一第二电压,第二电压提供给所述驱动系统3。其中,第一电压大于第二电压。在本实用新型的实施例中,所述第一稳压器41为7815 稳压器,用以将24伏特的电源电压降压至15伏特的第一电压。所述第二稳压器42为7805稳压器,用以将15伏特的第一电压降压至5伏特的第二电压。

一降压电路50,所述降压电路50耦合于所述第一稳压器41与所述控制器 10间。所述降压电路50将第一电压转换为一芯片电压提供控制器10。当第一稳压器41输出的15伏特第一电压通过降压电路50降压转换成5伏特的芯片电压,并输入至所述控制器10中。因此,当指令信号触发所述控制器10,所述侦测单元11判断指令信号为需要脱离待机状态时,所述控制器10传送启动信号至电源启动电路40,进而令所述电源2提供电源电压,而所述控制器10的工作电压便由所述降压电路50提供。

本实用新型的控制系统100,通过信号转换电路20接收并转换指令信号为启动电压,由启动电压触发启动控制器10。因此,在指令信号输入同时启动控制器10,能够使本实用新型的控制系统100无需待机时,亦无电能损耗,进而达到节能功效。

再者,在控制器10启动后,所述控制器10根据信号源1输入的指令信号,判断所述控制系统100是否需要脱离待机状态。当所述控制器10判断指令信号为脱离待机状态,并传送启动信号至所述电源启动电路40令电源2提供电源电压。所述驱动系统3的工作电压由电源2提供。所述控制器10的工作电压由降压电路50提供。因此,将所述控制器10与所述驱动系统3及所述电源2的工作电压区分为两回路。从而可使在尚未启动所述电源启动电路40及所述电源2 时,所述信号源1输入指令信号并经由所述信号转换电路20所产生的启动电压,仅会提供给所述控制器10,以确保电压稳定。

以上所举实施例仅用以说明本实用新型而已,非用以限制本实用新型的范围。举凡不违本实用新型的精神所从事的种种修改或变化,俱属本实用新型的意欲保护的范畴。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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