[发明专利]薄型定子及利用其的无传感器单相马达及冷却风扇

说明书

本发明涉及薄型定子及利用其的无传感器单相马达及冷却风扇，即，在利用多层印刷电路板的薄型定子中，在最上层基板形成线圈图案，同时，通过在空白部使得用于测定转子旋转位置的感测线圈形成为一体，从而可简单地实现无传感器驱动。本发明的定子包括：多层基板；线圈图案，形成于上述多层基板的各个基板上，通过通孔相连接；以及感测线圈图案，形成于上述多层基板的最上层基板，用于测定转子旋转位置，上述感测线圈图案位于当转子处于初始状态时从通过防死点轭设定位置的转子的磁极边界面偏移的位置。

技术领域

本发明涉及马达的定子，具体地，涉及在利用多层印刷电路板(PCB)的薄型定子中，在最上层基板形成线圈图案，同时，通过在空白部使得用于测定转子旋转位置的感测线圈图案形成为一体，从而可简单地实现无传感器(sensorless)驱动的薄型定子，利用其的无传感器单相马达及冷却风扇。

背景技术

小型风扇马达考虑到减少尺寸并考虑成本负担而使用具有单一线圈的单相马达。在此情况下，单一线圈以四边形或三角形的无芯、无线轴形态卷绕，如在韩国授权实用新型公报第20～0296035号(专利文献1)所示，通过设置于印刷电路板上来使用。

无刷直流马达的动态反应迅速，并具有低转子惯性，属于便于控制速度的同步电动机。

作为上述单相马达，在使用无刷直流马达的情况下，需要通过测定转子的N极及S极磁极，来产生对于定子线圈的驱动电流的切换信号的转子位置测定用孔(Hall)器件，孔器件为高价器件，因此，优选地，使用仅使用1个孔器件的驱动电路。

在此情况下，在使用1个孔器件的情况下，当孔器件位于转子磁极的边界面时，无法测定孔器件的磁极，从而无法实现对于定子线圈的电流供给，因此，存在无法实现启动的死点(Dead Point)。

在这种单一孔器件方式中，作为避开死点的磁启动方案，具有在定子利用固定用磁铁并以使孔器件脱离转子的磁极边界面(即，中性点)的方式使用辅助磁铁的方法、如专利文献1所示，使用特殊形状的防死点轭的方法。

在为了产生对于上述定子线圈的驱动电流的切换信号而使用孔器件的情况下，在使用高价的孔器件的同时，为了磁启动，需要追加安全部件，从而导致成本的增加，因此，需要不使用孔器件且使成本增加因素最小化并产生转子位置信号的方案。

并且，提出了在不使用孔器件的情况下测定转子位置测定信号的多种无传感器马达驱动方式。在此情况下，在作为使用三相线圈的三相无刷直流马达中，利用中性点来测定反电动势(Back EMF)，在没有中性点的情况下，通过构成虚拟中性点来间接测定反电动势，将其与U、V、W驱动信号进行比较来获得与孔传感器输出类似的输出。

但是，在利用由单一线圈形成的定子的单相马达中，无法使用上述方式。

在单相马达中，可采用双重卷绕方式，即，首先卷绕主线圈，并再次卷绕转子位置测定用感测线圈，以此从各个的线圈延伸来与驱动电路相连接。在此情况下，当转子旋转时，测定从感测线圈产生的反电动势，并以所测定的信号为基础来驱动马达驱动电路的开关器件来确定旋转方向。

但是，这种双重结线方式的定子的结构复杂，卷绕也复杂，从而使用困难。并且，双重结线方式的定子因采用线圈型，因而很难实现薄型结构。

另一方面，通常，用于计算机等的电子产品或冰箱等的家电的风扇马达考虑到其设置空间，采用可相对于直径方向及轴方向紧凑化的外转子型风扇马达。

以往的外转子型风扇马达为径向型(radial type)马达，大体包括马达部和通过上述马达部的旋转轴的旋转来在上述马达部的外部进行旋转的风扇部。

在外转子型风扇马达中，随着定子呈芯型，无法减少马达的高度，并且，设置于定子的中心部来支撑旋转轴的轴承的直径受限，因此，无法在内部含有充分的油。