Brevet FR2838254A3 — publié le 20031010

FR 2838254 A3 20031010 FR 0204395 A 20020409 MOTEUR A COURANT CONTINU SANS BALAI COMPORTANT UN CIRCUIT DE COMMANDE La présente invention concerne un moteur à courant continu sans balai, comportant un circuit de commande et, plus particulièrement, un moteur qui comporte un cTrcuit de commande comportant un convertisseur courant alternatif à courant continu (ou convertisseur alternatif-continu) et un détecteur de chaleur. Le circuit de commande peut faire fonctionner le moteur normalement avec une source d'alimentation alternative à l'aide du convertisseur alternatif-continu et ajuste automatiquement la vitesse de rotation du moteur à l' aide du détecteur de chaleur. Depuis peu, des moteurs à courant continu sans balai de petites tailles sont largement utilisés pour l'entraînement de ventilateurs de refroidissement, particulièrement dans des équipements électroniques. Avec un élément à effet Hall, un circuit de commande classique est capable de détecter des variations de phase dans les bobines à l'intérieur du moteur, de telle sorte que le circuit de commande puisse fournir un signal approprié au circuit intégré de commande afin de commander le moteur de manière continue. Les moteurs à courant continu sans balai utilisent la source d'alimentation continue pour fonctionner, et les moteurs à courant continu conservent une vitesse de rotation fixe uniquement lorsque la puissance continue est appliquce aux moteurs à courant continu. Les moteurs à courant continu ne sont pas directement connectés à une source d'alimentation alternative pour fonctionner. En outre, l'équipement électronique ne maintient pas une température élevée pendant son fonctionnement, de telle sorte que les moteurs à courant continu n'ont pas une rotation permanente pour consommer de la puissance. Pour surmonter les inconvénients, la présente invention a pour but de proposer un moteur à courant continu sans balai, perfectionné, comportant un circuit de commande pour atténuer et prévenir les problèmes mentionnés précédemment. L'objectif principal de la présente invention consiste à proposer un moteur à courant continu comportant un circuit de commande afin de permettre l'utilisation d'une source d'alimentation alternative. Un autre objectif consiste en ce que le moteur comportant le circuit de commande dispose d'une fonction pour aguster automatiquement la vitesse de rotation du moteur en fonction de la variation de la température autour du moteur. Un autre objectif consiste en ce que le moteur comportant le circuit de commande dispose d'une fonction pour sortir la vitesse de rotation du moteur. Un autre objectif consiste en ce que le moteur comportant le cTrcuit de commande dispose d'une fonction pour sortir un signal de rotor bloqué du rotor du moteur lorsque la rotation du rotor est anormalement interrompue. La présente invention a donc d'abord pour objet un moteur à courant continu sans balai comportant un circuit de commande, caractérisé par le fait qu'il comprend un rotor, un stator avec deux bobines et un circuit de commande, le circuit de commande comprenant: - un circuit intégré de commande comportant une borne d'entrée de signal d'effet Hall, une borne d'entrée de commande de température, deux bornes d'entrée de tension et deux bornes de sortie de courant connectées, respectivement, aux deux bobines pour commander le fonctionnement des bobines; - un élément à effet Hall connecté à la borne d'entrée de signal d'effet Hall pour détecter une variation de phase dans les deux bobines et pour sortir ensuite un signal, dans lequel l'élément à effet Hall comporte deux bornes d'entrée de tension; - un détecteur de chaleur connocté à la borne d'entrce de commande de température pour détecter la variation de température autour du moteur; - un convertisseur courant alternatif à courant continu connecté aux deux bornes d'entrce de tension du circuit intégré de commande, aux deux bornes d'entrce de tension de l'élément à effet Hall et aux deux bobines afin de convertir une source d'alimentation alternative en une source d'alimentation continue, dans lequel la puissance continue est appliquce au circuit intégré de commande, à l'élément à effet Hall et aux deux bobines afin qu'ils fonctionnent normalement. Conformément à di fférent s modes de réali s at ion particuliers du moteur selon la présente invention: - le circuit intogré de commande comprend, en outre, une borne de sortie de générateur de fréquence pour sortir la vitesse de rotation du moteur; - le circuit intégré de commande comprend, en outre, une borne de sortie de détecteur de rotor pour sortir un signal pour détecter si la rotation du rotor est bloquée par une force extérieure i et - le détecteur de chaleur est une thermistance. D'autres objectifs et avantages et de nouvelles caractéristiques de la présente invention deviendront plus évidents à partir de la description détaillée qui suit, lorsqu'elle est lue conjointement avec les dessins annexés. Sur les dessins: la Figure 1 est un schéma de principe d'un circuit de commande d'un moteur à courant continu sans balai conforme à la présente invention; et - la Figure 2 est un schéma de circuit d'un circuit de commande d'un moteur à courant continu sans balai conforme à la présente invention. Un moteur à courant continu sans balai comporte un rotor, un stator avec deux bobines et un circuit de commande connecté aux deux bobines. En faisant référence à la Figure 1, le circuit de commande 10 comprend un circuit intégré de commande 11, un élément à effet Hall 12, un détecteur de chaleur 13 et un convertisseur alternatif- continu 14. En faisant référence à la Figure 2, le circuit intégré de commande 11 comprend une borne d'entrce de signal d'effet Hall HIN, deux bornes de sortie de courant 01, 02, une borne d'entrée de commande de température TC, deux bornes d'entrée de tension VCC, GND, une borne de sortie de générateur de fréquence FG et une borne de sortie de détecteur de rotor RD. Les deux bornes de sortie de courant 01, 02 sont connectées aux deux bobines L1, L2. L'élément à effet Hall 12 comporte une borne de sortie connoctée à la borne d'entrée de signal d'effet Hall HIN du circuit intégré de commande 11 et deux bornes d'entrce de tension. L'élément à effet Hall 12 détecte les variations de phase dans les deux bobines L1, L2 du moteur (non représenté) et sort ensuite un signal d'effet Hall vers le cTrcuit intégré de commande 11. Le détecteur de chaleur 13 est connecté à la borne d'entrce de commande de température TC du circuit intégré de commande 11. Le détecteur de chaleur 13 peut détecter une variation de température autour du moteur et sort ensuite un signal électronique ayant de multiples amplitudes de tension vers le circuit intégré de commande 11. Le détecteur de chaleur 13 est une thermistance R. Le convertisseur alternatif-continu 14 comporte deux bornes d'entrce de puissance alternative et deux bornes de sortie de puissance continue. Le convertisseur alternatif-continu 14 est connecté aux deux bornes d'entrée de tension VCC, GND du circuit intégré de commande 11, aux deux bornes d'entrée de tension de l'élément à effet Hall 12 et aux deux bobines L1, L2. Le convertisseur alternatif-continu 14 est connecté à la source s d'alimentation alternative afin de convertir la puissance alternative en une puissance continue. Par conséquent, le convertisseur alternatif-continu 14 fournit la puissance continue au circuit intégré de commande 11, à l'élément à effet Hall 12 et aux deux bobines L1, L2. Les bobines L1, L2 sont connoctées au convertisseur alternatif-continu 14. Le convertisseur alternatif-continu 14 convertit la puissance alternative en puissance continue, de telle sorte que le circuit intégré de commande 11, l'élément à effet Hall 12 et les bobines L1, L2 soient capables de fonctionner normalement. Par conséquent, le moteur avec la présente invention peut être connecté directement à la source d'alimentation alternative. La résistance de la thermistance R varie en fonction de la température, de telle sorte qu'une tension de la thermistance varie également en fonction de la température. Par conséquent, une fois que le circuit intégré de commande 11 a recu la tension modifiée de la thermistance R. le circuit intogré de commande 11 ajuste le courant de sortie pour les deux bobines L1, L2. Par conséquent, la vitesse de rotation du moteur est commandée par la thermistance R. Ainsi, la consommation de puissance du moteur pendant la rotation est inférieure à celle des autres moteurs. Le circuit intégré de commande 11 comporte la borne de sortie de générateur de fréquence FG; ainsi la vitesse de rotation du moteur est détectée facilement à partir de la borne de sortie de générateur de fréquence FG. En outre, le circuit intégré de commande 11 comporte la borne de sortie de détecteur de rotor RD pour sortir un signal de rotor bloqué afin de détecter si le rotor (non représenté) du moteur est bloqué par une force extérieure pendant le fonctionnement du rotor. Ainsi, le concepteur du circuit de commande est capable, en outre, d'utiliser les deux bornes de sortie FG, RD du circuit intégré de commande 11 pour réparer le moteur facilement. Le circuit de commande pour moteur à courant continu sans balai selon la présente invention est non seulement connecté directement à la source d'alimentation alternative, mais a également d'autres fonctions, telles que l'ajustement automatique de la vitesse de rotation, la sortie de la vitesse de rotation et la détection du fait que le rotor du moteur tourne normalement. On doit comprendre, cependant, que même si de nombreux avantages et caractéristiques de la présente invention ont été présentés dans la description qui précède, avec des détails de la structure et du fonctionnement de la présente invention, la description est uniquement illustrative et des modifications peuvent être apportées aux détails, particulièrement en ce qui concerne la forme, la taille et l'agencement des pièces tout en restant dans les principes de la présente invention dans toute la mesure indiquée par la signification générale large des termes dans lesquels les revendications annexées sont exprimées. REVENDICATIONS 1 - Moteur à courant continu sans balai comportant un circuit de commande, caractérisé par le fait qu'il comprend un rotor, un stator avec deux bobines (L1, L2) et un circuit de commande (10), le circuit de commande (10) comprenant: - un circuit intégré de commande (11) comportant une borne d'entrce de signal d'effet Hall (HIN), une borne d'entrée de commande de température (TC), deux bornes d'entrée de tension (VCC, GND) et deux bornes de sortie de courant (01, 02) connectées, respectivement, aux deux bobines (L1, L2) pour commander le fonctionnement des bobines (L1, L2); - un élément à effet Hall (12) connecté à la borne d'entrée de signal d'effet Hall (HIN) pour détecter une variation de phase dans les deux bobines (L1, L2) et pour sortir ensuite un signal, dans lequel l'élément à effet Hall (12) comporte deux bornes d'entrée de tension i un détecteur de chaleur (13) connecté à la borne d'entrée de commande de température (TC) pour détecter la variation de température autour du moteur; - un convertisseur courant alternatif à courant continu (14) connecté aux deux bornes d'entrce de tension (VCC, GND) du circuit intégré de commande (11), aux deux bornes d'entrce de tension de l'élément à effet Hall (12) et aux deux bobines (L1, L2) afin de convertir une source d'alimentation alternative en une source d'alimentation continue, dans lequel la puissance continue est appliquée au circuit intégré de commande (11), à l'élément à effet Hall (12) et aux deux bobines (L1, L2) afin qu'ils fonctionnent normalement. 2 - Moteur à courant continu sans bal-ai selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le circuit intogré de commande (11) comprend, en outre, une borne de sortie de générateur de fréquence (FG) pour sortir la vitesse de rotation du moteur. 3 - Moteur à courant continu sans balai selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le circuit intégré de commande (11) comprend, en outre, une borne de sortie de détecteur de rotor (RD) pour sortir un signal pour détecter si la rotation du rotor est bloquée par une force extérieure. 4 - Moteur à courant continu sans balai, selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le détecteur