专利名称：风扇系统及其电源逆向保护装置的利记博彩app
技术领域：
本发明是关于一种风扇系统，特别是关于一种避免电源信号逆向传输的 风扇系统及其电源逆向保护装置。
背景技术：
随着科技的高度发展，对于电子设备的功能要求越高，使用的电子元件 数量与集成度也就越为提高，相对的电子设备用电量需求亦越大，因此当用 电量大时，通常会在电子设备的输入端设置保护电路以保护电子设备，而保 护电路效能的好坏将会直接影响电子设备的可靠度与使用寿命。
在电子设备的输入端，利用电源逆向保护装置导通电子设备内的主要电 源回路并关闭其余电源回路乃为常见的结构设置，但驱动电源逆向保护装置 亦需消耗电量，因此，如何降低电源逆向保护装置的功率消耗便成为当今重 要的课题之一。
请参阅图l所示，如美国专利公告号第6,611, 410号所提及，目前较为 常见的已知电源逆向保护装置10主要包括有一 N型金属氧化物半导体场效应 晶体管102其内建一本体二极管(body diode) BD1、多个线圏(可视为电 感)L1-LN, 二极管D1 DN,及开关S1-SN、电容16及电容108。由于电感 为储能元件，当供应电压VSUPPLY提供浪涌电压(surge voltage)通过本体二 极管BD1时，将产生电流流向线圈(电感)L1 ~LN，当电流增加时线圈LI ~LN 将会阻碍电流的增加，阻碍电流增加时线圏LI LN将电的能量以磁场的形式 暂时储存起来，在电容16的两端便有高电压产生，此高电压会导通并驱动N 型金属氧化物半导体场效应晶体管102而启动整个电源逆向保护装置10;倘 若电源瞬间反接，也就是当供应电压VSUPPLY为低电位或负电位时，本体二 极管BD1可当作电源逆向保护二极管，且N型金属氧化物半导体场效应晶体 管102也随之关闭。然而，利用多个线圈LI LN储能以驱动N型金属氧化物 半导体场效应晶体管102的方法，不但线圈的体积太大、线圈材料成本高、 线路复杂且不易控制，且利用电容16的高电压驱动的方式亦消耗过多功率。
发明内容
有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种低功率消耗、体积小、成本 低且易控制的风扇系统及其电源逆向保护装置。
缘是，为达上述目的，本发明提供一种电源逆向保护装置，电性连接于 风扇及电源，包括电压调节器开关及启动装置。电压调节器开关自该电源接 收输入信号并依据该输入信号决定第 一输出信号并输出。启动装置电性连接 该电压调节器开关并分别接收该输入信号及该第 一输出信号，且经由该第一 输出信号以决定是否输出第二输出信号至该风扇，其中该风扇是通过驱动信 号及该第二输出信号而驱动运转。
为达上述目的，本发明还提供一种电源逆向保护装置，电性连接于风扇、 电压调节器及电源，该电源电性连接该电压调节器，该电压调节器电性连接 驱动器，该驱动器电性连接该风扇且该电源所产生的输入信号经由该电压调 节器及该驱动器，经转化而成为驱动信号，该电源逆向保护装置自该电源接
收该输入信号，并依据该输入信号输出调节信号，该电源逆向保护装置包括 电压调节器开关，自该电压调节器接收该调节信号，并依据该调节信号决定 第一输出信号并输出；以及启动装置，电性连接该电压调节器开关，分别接 收该输入信号及该第 一输出信号，且经由该第一输出信号以决定是否输出第 二输出信号至该风扇；其中该风扇是通过该驱动信号及该第二输出信号而运 转或停止。
为达上述目的，本发明还提供一种风扇系统，其包括电源逆向保护装置、 电压调节li、驱动器及风扇。电源逆向保护装置电性连接该电源，包括电压 调节器开关及启动装置。电压调节器开关自该电源接收输入信号并依据该输 入信号决定第 一输出信号并输出。启动装置电性连接该电源及该电压调节器 开关并分别接收该输入信号及该第 一输出信号，且经由第 一输出信号以决定 是否输出第二输出信号至该风扇。电压调节器电性连接该电源并自该电源接 收该输入信号，并依据该输入信号输出调节信号。驱动器电性连接该电压调 节器，用以接收该调节信号并依据该调节信号输出驱动信号。 一风扇分别电 性连接该驱动器与该电源逆向保护装置，并分别接收该驱动信号与该第二输 出信号，且依据该驱动信号与该第二输出信号而运转。
为达上述目的，本发明还提供一种风扇系统，电性连接电源，其包括电压调节器，电性连接该电源，自该电源接收输入信号，并依据该输入信号
输出调节信号；电源逆向保护装置，电性连接该电源包括电压调节器开关， 自该电压调节器接收该调节信号，并依据该调节信号决定第一输出信号并输 出；以及启动装置，电性连接该电源及该电压调节器开关，分别接收该输入 信号及该第一输出信号，且经由该第一输出信号以决定是否输出第二输出信 号至该风扇；驱动器，电性连接该电压调节器，用以接收该调节信号，并依 据该调节信号输出驱动信号；以及风扇，分别电性连接该驱动器与该电源逆 向保护装置，并分别接收该驱动信号与该第二输出信号，且依据该驱动信号 与该第二输出信号而运转。
承上所述，本发明的风扇系统通过驱动器产生驱动信号及电源逆向保护 装置产生第二输出信号而驱动运转风扇， 一来该电源逆向保护装置具有消耗 功率低、使用材料成本低及容易于控制的优点，二来由于该电源逆向保护装 置仅包含少数的电子元件，所占体积极小，符合当下环保节能的趋势。
图1为已知电源逆向保护装置的电路图。
图2为本发明风扇系统的第一实施例的电路方块图。
图3为图2所示的风扇系统的电路图。
图4为本发明风扇系统的第二实施例的电路方块图。
图5为图4所示的风扇系统的电路图。
元件标号说明
10 电源逆向保护装置
102 N型金属氧化物半导体场效应晶体管
108、16 电容11马达电路
2风扇系统20电源逆向保护装置
22电压调节器开关222第二电阻
224晶体管226第三电阻
23启动装置232P型功率元件
234第一齐纳二极管236第一电阻
24电压调节器28驱动器
29风扇3风扇系统30电源逆向保护装置32电压调节器开关
324晶体管326第三电阻
33启动装置332p型功率元件
34电压调节器342第二电阻
343第二齐纳二极管344二极管
38驱动器39风扇
5电源BD1本体二极管
Dl ~DN 感应电3各DS驱动信号
Ll ~LN 线圈(电感)RS调节信号
Sl ~SN 开关VIN输入信号
V0UT1 第一输出信号vout;!第二输出信号
VSUPPLY 供应电压
具体实施例方式
以下将参照相关图式，说明依据本发明较佳实施例的一种风扇系统及其 电源逆向保护装置。 第一实施例
请参照图2及图3，本发明第一实施例的风扇系统2包括电源逆向保护 装置20、电压调节器24、驱动器28及风扇29。电压调节器24分别电性连 接驱动器28及电源5，驱动器28分别电性连接电压调节器24与风扇29，以 及电源逆向保护装置20分别电性连接电源5及风扇29。
上述的电源逆向保护装置20主要包括电压调节器开关22及启动装置23; 其中电源逆向保护装置20自电源5接收输入信号VIN，且当输入信号VIN为 高电位信号时，电压调节器开关22将被导通并输出第一输出信号V0UT1。启 动装置23与电压调节器开关22电性连接，且启动装置23用以接收第一输出 信号V0UT1。当第一输出信号V0UT1为低电位信号时，启动装置23将被启动， 并输出第二输出信号V0UT2至风扇"。
电压调节器开关22包括晶体管224、第二电阻2"及第三电阻226，其 中晶体管224具有第一端、第二端及第三端。晶体管224的第一端是电性连 接第三电阻226的一端，晶体管224的第二端接地，而晶体管2M的第三端 则电性连接第一电阻222的一端。第一电阻222的另一端是电性连接该电源5,第三电阻226的另一端则电性连接该启动装置23。
晶体管224于本实施例中为N型金属氧化物半导体场效应晶体管，且其 第一端为漏极端(D)，第二端为源极端(S)，第三端为栅极端(G),其中该栅极 端(G)接收该输入信号VIN,且当输入信号VIN为高电位信号时，晶体管224 将被导通并输出第一输出信号V0UT1 (此时的第一输出信号VOUTl为低电位信 号或接地信号)至启动装置23。
启动装置23包括P型功率元件232、第一齐纳二极管234及第一电阻236; 其中该P型功率元件232具有第一端、第二端、第三端及第四端(为本体端)。 P型功率元件232的第一端电性连接电源5以接收输入信号VIN,而P型功率 元件232的第二端电性连接风扇，P型功率元件232的第三端则电性连接电 压调节器开关22的第三电阻226的另一端，以接收该第一输出信号V0UT1。
由于在P型功率元件232的第四端(本体端)为N型材料所构成，P型功 率元件232的第一端为P型材料所构成，故将第四端与第二端电性连接，相 当于在第一端与第二端间形成本体二极管BD2,若电源5此时正相连接至P 型功率元件232的第一端，则电源5可提供输入电流自P型功率元件2"的 该第一端流向该P型功率元件232的第二端。
第一齐纳二极管234的两端分别电性连接于P型功率元件232的第二端 及第三端，主要用来箝住电压(将P型功率元件第二端及第三端的压差维持在 固定值以内)以保护P型功率元件232。第一电阻236的两端分别电性连接于 P型功率元件232的第二端及第三端，且与第一齐纳二极管234形成并联关 系。再者，P型功率元件232于本实施例中为P型金属氧化物半导体场效应 晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor, M0SFET)， 且其第一端为漏极端(D),第二端为源极端(S)，第三端为栅极端(G),第四端 则为本体端(body)，其中该栅极端(G)接收第一输出信号VOUTl，且当该第一 输出信号VOUTl为低电位信号时，P型功率元件232将被导通。或者，于其 它实施例中，P型功率元件232的第一端亦可以为源极端(S),第二端可以为 漏极端(D)。
如上所述，当晶体管224的栅极端(G)接收该输入信号VIN为高电位信号 时，晶体管224将被导通，使得P型功率元件232的第三端经由第三电阻226 电性连接至接地端。而自电压调节器开关22接收低电位的第一输出信号 V0UT1，使得P型功率元件232 :帔导通，此时本体二极管BD2为顺向导通状态，使得P型功率元件232的第一端接收输入信号VIN(为高电位信号)后而由其 第二端输出第二输出信号V0UT2(亦为高电位信号)至风扇29。而上述的电压 调节器24在接收到电源5所产生的输入信号VIN后，依据输入信号VIN而输 出调节信号RS至驱动器28,而驱动器28并依据调节信号RS而输出驱动信 号DS至风扇29。最后，风扇29并通过驱动信号DS及第二输出信号V0UT2 而驱动运转。
再者，倘若发生电源5瞬间反相电性连接，也就是当输入信号VIN为低 电位或负电位信号时，电压调节器开关22的晶体管224将不导通，同时使得 P型功率元件232的栅极端得到高电位信号而不导通。此时，本体二极管BD2 可当作电源逆向保护二极管，因此，P型功率元件232并不会输出第二输出 信号V0UT2，故可以使得风扇29停止运转。
此外，由于P型功率元件232的第三端是接收低电位信号而导通，因此 电源逆向保护装置20所消耗的功率相较于已知电源逆向保护装置为低，且本 发明的电源逆向保护装置20不须利用多个线圈(或电感)去储存高电位，因此 本发明亦可达到缩小电源逆向保护装置20、风扇系统2的体积及节省材料成 本的功效，且因电路架构简单，所以使用者容易控制。
第二实施例
请参阅图4及图5，本发明的第二实施例的风扇系统3包括电源逆向保 护装置30、电压调节器34、驱动器38及风扇39。电压调节器34分别电性 连接电源5，驱动器38与电源逆向保护装置30。驱动器38分别电性连接电 压调节器34与风扇39，电源逆向保护装置30分别电性连接该电源5、电压 调节器34及风扇39。
而本实施例与第一实施例的差异处主要在于将电源逆向保护装置30的 电压调节器开关32的电性连接由电源5改为电压调节器34。
电压调节器34包括第二电阻342、第二齐纳二极管343及二极管344。 第二电阻342的一端连接晶体管324的第三端，第二电阻3"的另一端则电 性连接电源5。第二齐纳二极管343的一端电性连接第二电阻342的一端及 晶体管324的第三端的共同节点，第二齐纳二极管的另一端则电性连接 二极管344的一端，而二极管344的另一端则接地。
电源逆向保护装置30包括电压调节器开关32及启动装置33。电压调节 器开关32包括晶体管324、第三电阻3M。晶体管可为P型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，其具有第一端(源极)、第二端(漏极)及第三 端(栅极)。晶体管324的第一端系电性连接第三电阻326的一端，晶体管324 的第二端电性连接二极管后接地，晶体管324的第三端则电性连接第二电阻 342的一端及第二齐纳二极管343的一端的共同节点。第三电阻326的另一 端则电性连接启动装置33,而本实施例的启动装置33的电路设计与第一实 施例相同，故不再赘述，至于其元件标号请参考图5所标示。
电压调节器34自电源5接收输入信号VIN,并且依据输入信号VIN而输 出调节信号RS至电源逆向保护装置30的电压调节器开关32。晶体管324接 收调节信号RS并依据调节信号RS而输出第一输出信号V0UT1 (为低电位信号) 以导通P型功率元件332。此时的调节信号RS因被第二齐纳二极管343限制， 为仅可导通第一二极管344的低电位信号。而启动装置33并据此产生第二输 出信号V0UT2至风扇39，上述由启动装置33产生第二输出信号V0UT2的方
式同第一实施例，在此不再赘述。
最后，电压调节器34在接收到输入信号VIN后，依据输入信号VIN而输 出调节信号RS至驱动器38,而驱动器38并依据调节信号RS而输出驱动信 号DS至风扇29。风扇29通过驱动信号DS及第二输出信号V0UT2而驱动运 转。
此外，由于P型功率元件332的第三端是接收低电位信号而导通，因此 电源逆向保护装置30所消耗的功率相较于已知电源逆向保护装置为低，且本 发明的电源逆向保护装置30不须利用多个线圈(或电感)去储存高电位，因此 本发明亦可达到缩小电源逆向保护装置30、风扇系统3的体积及节省材料成 本的功效，且因电路架构简单，所以使用者容易控制。
综上所述，本发明的风扇系统通过驱动器产生驱动信号及电源逆向保护 装置产生第二输出信号而驱动运转风扇， 一来电源逆向保护装置具有消耗功 率极低、使用材料成本低及容易控制的优点，二来由于风扇系统及其电源逆 向保护装置仅包含少数的电子元件，所占体积极小，符合当下环保节能的趋 势。
以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范 畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于所附的权利要求范围中。
权利要求
1、一种电源逆向保护装置，电性连接于风扇及电源，该电源并电性连接电压调节器，该电压调节器电性连接驱动器，该驱动器电性连接至该风扇且该电源所产生的输入信号经由该电压调节器及该驱动器，经转化而成为驱动信号，该电源逆向保护装置包括电压调节器开关，自该电源接收该输入信号，并依据该输入信号决定第一输出信号并输出；以及启动装置，电性连接该电压调节器开关，分别接收该输入信号及该第一输出信号，且经由该第一输出信号以决定是否输出第二输出信号至该风扇；其中该风扇是依据该驱动信号及该第二输出信号而运转或停止。
2、 一种电源逆向保护装置，电性连接于风扇、电压调节器及电源，该电 源电性连接该电压调节器，该电压调节器电性连接驱动器，该驱动器电性连 接该风扇且该电源所产生的输入信号经由该电压调节器及该驱动器，经转化 而成为驱动信号，该电源逆向保护装置自该电源接收该输入信号，并依据该 输入信号输出调节信号，该电源逆向保护装置包括电压调节器开关，自该电压调节器接收该调节信号，并依据该调节信号 决定第一输出信号并输出；以及启动装置，电性连接该电压调节器开关，分别接收该输入信号及该第一 输出信号，且经由该第一输出信号以决定是否输出第二输出信号至该风扇；其中该风扇是通过该驱动信号及该第二输出信号而运转或停止。
3、 根据权利要求1或2所述的电源逆向保护装置，其中该第二输出信号 是依据该输入信号产生。
4、 根据权利要求1或2所述的电源逆向保护装置，其中该启动装置包括 P型功率元件，具有第一端、第二端、第三端及第四端，其中该第一端电性连接该电源，以接收该输入信号，而该第二端电性连接该风扇，第三端 电性连接该电压调节器开关，以接收该第一输出信号，并依据该第一输出信 号，以决定该P型功率元件的开启或关闭，该第二端与该第四端电性连接， 以在该第一端与该第二端间形成本体二极管；以及第一齐纳二极管，其两端分别电性连接于该P型功率元件的该第二端及 该第三端。
5、 根据权利要求4所述的电源逆向保护装置，其中该启动装置还包括第一电阻，该第一电阻的两端分别连接于该p型功率元件的该第二端及该第三端。
6、 根据权利要求4所述的电源逆向保护装置，其中该P型功率元件为P 型金属氧化物半导体场效应晶体管。
7、 根据权利要求6所述的电源逆向保护装置，其中该P型金属氧化物半 导体场效应晶体管的该第一端为源极、该第二端为漏极、第三端为栅极及该 第四端为本体或者该P型金属氧化物半导体场效应晶体管的该第一端为漏 极，该第二端为源极、第三端为栅极及该第四端为本体。
8、 根据权利要求1所述的电源逆向保护装置，其中该启动装置包括P型功率元件，具有第一端、第二端、第三端及第四端，其中该第一端 电性连接该电源，以接收该输入信号，而该第二端电性连接该风扇，第三端 电性连接该电压调节器开关，以接收该第一输出信号，并依据该第一输出信 号，以决定该P型功率元件的开启或关闭，该第二端与该第四端电性连接， 以在该第一端与该第二端间形成本体二极管；以及第一齐纳二极管，其两端分别电性连接于该P型功率元件的该第二端及 该第三端，且其中该电源逆向保护装置的该电压调节器开关包括晶体管，具有第一端、第二端及第三端，该晶体管的该第二端接地； 其中该第三端接收输入信号，并依据该输入信号输出该第一输出信号至该晶 体管的该第一端，而导通或关闭该P型功率元件。
9、 根据权利要求8所述的电源逆向保护装置，其中该电压调节器开关还 包括第二电阻，其一端电性连接该晶体管的该第三端，另一端电性连接该电 源；以及第三电阻，其一端电性连接该晶体管的该第一端，另一端电性连接该P 型功率元件的该第三端。
10、 根据权利要求8所述的电源逆向保护装置，其中该晶体管为N型金 属氧化物半导体场效应晶体管且该晶体管的该第一端为漏极、该第二端为源 极及该第三端为4册极。
11、 根据权利要求2所述的电源逆向保护装置，其中该启动装置包括P型功率元件，具有第一端、第二端、第三端及第四端，其中该第一端电性连接该电源，以接收该输入信号，而该第二端电性连接该风扇，第三端 电性连接该电压调节器开关，以接收该第一输出信号，并依据该第一输出信 号，以决定该P型功率元件的开启或关闭，该第二端与该第四端电性连接，以在该第一端与该第二端间形成本体二极管；以及第一齐纳二极管，其两端分别电性连接于该P型功率元件的该第二端及该第三端且其中该电源逆向保护装置的该电压调节器开关包括晶体管，具有第一端、第二端及第三端，该晶体管的该第二端接地；其中该第三端接收该调节信号，并依据该调节信号输出该第一输出信号至该晶体管的该第一端，而导通或关闭该P型功率元件。
12 、根据权利要求11所迷的电源逆向保护装置，其中该电压调节器包括 第二电阻，其一端电性连接该晶体管的该第三端，另一端电性连接该电源，接收并依据该输入信号输出该调节信号至该电压调节器开关。
13、 根据权利要求12所述的电源逆向保护装置，其中该电压调节器还包 括第二齐纳二极管及二极管，且该第二电阻的该其一端及该晶体管的该第三 端的共同接点，该第二齐纳二极管的另一端电性连接该二极管的一端，该二极管的另一端则接地。
14、 根据权利要求11所述的电源逆向保护装置，其中该电压调节器开关 还包括第三电阻，其一端电性连接该晶体管的该第一端，另一端电性连接该P 型功率元件的该第三端。
15、 根据权利要求11所述的电源逆向保护装置，其中该晶体管为P型金 属氧化物半导体场效应晶体管且该晶体管的该第一端为源极、该第二端为漏 极及该第三端为栅极。
16、 一种风扇系统，电性连接电源，其包括 电源逆向保护装置，电性连接该电源，包括电压调节器开关，自该电源接收输入信号，并依据该输入信号决定第一输出信号并输出；以及启动装置，电性连接该电源及该电压调节器开关，分别接收该输入信 号及该第一输出信号，且经由该第一输出信号以决定是否输出第二输出信号 至该风扇；电压调节器，电性连接该电源，自该电源接收该输入信号，并依据该输入信号输出调节信号；驱动器，电性连接该电压调节器，用以接收该调节信号，并依据该调节信号输出驱动信号；以及风扇，分别电性连接该驱动器与该电源逆向保护装置，并分别接收该驱 动信号与该第二输出信号，且依据该驱动信号与该第二输出信号而运转。
17、 一种风扇系统，电性连接电源，其包括电压调节器，电性连接该电源，自该电源接收输入信号，并依据该输入 信号输出调节信号；电源逆向保护装置，电性连接该电源包括电压调节器开关，自该电压调节器接收该调节信号，并依据该调节信 号决定第一输出信号并输出；以及启动装置，电性连接该电源及该电压调节器开关，分别接收该输入信 号及该第一输出信号，且经由该第一输出信号以决定是否输出第二输出信号 至该风扇；驱动器，电性连接该电压调节器，用以接收该调节信号，并依据该调节 信号输出驱动信号；以及风扇，分别电性连接该驱动器与该电源逆向保护装置，并分别接收该驱 动信号与该第二输出信号，且依据该驱动信号与该第二输出信号而运转。
全文摘要
本发明提供了一种风扇系统及其电源逆向保护装置。该风扇系统电性连接电源，包括电源逆向保护装置、电压调节器、驱动器及风扇。电源逆向保护装置电性连接该电源，包括电压调节器开关，自电源接收输入信号并决定第一输出信号并输出，以及启动装置，电性连接电源及电压调节器开关并分别接收该输入信号及第一输出信号，且经由第一输出信号以决定是否输出第二输出信号至该风扇。电压调节器电性连接该电源并自电源接收该输入信号，并输出调节信号。驱动器电性连接电压调节器，用以接收该调节信号并输出驱动信号。风扇分别电性连接驱动器与电源逆向保护装置，并分别接收驱动信号与第二输出信号，且依据该驱动信号与第二输出信号而运转。
文档编号H02H11/00GK101656418SQ20081021108
公开日2010年2月24日 申请日期2008年8月20日 优先权日2008年8月20日
发明者戴伟隆, 陈建桦 申请人:台达电子工业股份有限公司