專利名稱：外轉(zhuǎn)子電子控制式風機調(diào)整器驅(qū)動電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種既能夠從根本上解決外轉(zhuǎn)子風機電源系統(tǒng)被燒，又能夠避免了風機本身反電動勢產(chǎn)生的反向電壓對智能功率控制模塊損壞的一種外轉(zhuǎn)子電子控制式風機調(diào)整器驅(qū)動電路，屬外轉(zhuǎn)子風機調(diào)速電路制造領域。
背景技術：
CN102364114A、名稱“一種遙控調(diào)速外轉(zhuǎn)子軸流風機”，包括風葉、網(wǎng)罩、接線盒、電機，其特征在于:所述接線盒內(nèi)包括信號接收模塊、變壓整流電路、解碼電路、電機控制電路、控制信號發(fā)射電路、控制信號接收電路、電機控制電路，所述變壓整流電路將交流電轉(zhuǎn)換為供各電路使用的較小電壓直流電；所述控制信號發(fā)射電路將編碼信號發(fā)送至控制信號接收電路，所述控制信號接收電路將編碼信號傳輸?shù)浇獯a電路解碼，傳輸至電機控制電路，所述電機控制電路接收解碼后信號控制電機轉(zhuǎn)速，所述信號接收模塊匹配有遙控的調(diào)速控制信號發(fā)射模塊。其不足之處:既無法實現(xiàn)隔離調(diào)速，又不具有良好的過壓保護，造成風機電源系統(tǒng)易燒壞 。CN2921380Y、名稱“外轉(zhuǎn)子永磁無刷直流電機調(diào)速離心通風機”，包括永磁無刷直流電動機和PWM逆變器，PWM逆變器的輸入端連接電源，PWM逆變器的輸出端連接永磁無刷直流電動機，其特征在于設置控制電路和傳感器，傳感器輸出端連接控制電路的輸入端，控制電路的輸出端連接PWM逆變器的控制端。其不足之處:既無法實現(xiàn)隔離調(diào)速，又不具有良好的過壓保護，造成風機電源系統(tǒng)易燒壞。CN 102312847A、名稱“一種無位置傳感器驅(qū)動的一體化離心式風機”，欠壓和過壓檢測電路是采用大電阻隔離的方法，通過一個簡單的運放電路把母線電壓轉(zhuǎn)化為控制芯片輸入的模擬信號，實現(xiàn)欠壓和過壓檢測，此運放的輸入為母線電壓，輸入電阻取很大，反饋電阻很小，從而使實際運放管腳的輸入電壓并不是很大，流過的電流也很小，實現(xiàn)了隔離的效果同時也實現(xiàn)了電壓的檢測，反電動勢檢測電路是一低通濾波器，采用“端電壓法”實現(xiàn)無傳感器控制，通過對電機三相UVW的對地電壓的處理，得到轉(zhuǎn)子位置信號，電機三相電壓首先通過低通濾波器濾除高頻干擾信號和降壓，再通過電容去除直流部分，然后把處理過的信號和由三相構造出來的虛擬中性點電壓進行比較，從而得到反電動勢過零點的信號，經(jīng)過檢測電流、轉(zhuǎn)速、占空比、母線電壓和電機參數(shù)確定出電流續(xù)流影響的偏移角度進行補償，使換相時刻接近最佳換相時刻，確保換向的正確進行。其不足之處:不適用于本申請交流電源輸入的直流無刷外轉(zhuǎn)子風機。
發(fā)明內(nèi)容設計目的:避免背景技術中的不足之處，設計一種既能夠從根本上解決外轉(zhuǎn)子風機電源系統(tǒng)被燒，又能夠避免了風機本身反電動勢產(chǎn)生的反向電壓對智能功率控制模塊損壞的一種外轉(zhuǎn)子電子控制式風機調(diào)整器驅(qū)動電路。設計方案:1、本申請所涉及的外轉(zhuǎn)子電子控制風機是交流電源輸入的直流無刷風機，該直流無刷風機的電源系統(tǒng)與風機使用者的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的電源系統(tǒng)是兩個獨立的系統(tǒng)，若需要控制風機轉(zhuǎn)速必須將兩個電源系統(tǒng)實現(xiàn)隔離、否則會燒損兩個電源系統(tǒng)。為此本申請在外轉(zhuǎn)子風機現(xiàn)有轉(zhuǎn)速調(diào)速電路的基礎上，利用AC/DC變換芯片生成具有隔離特性的電源為運算放大器芯片和比較器芯片提供工作電源，利用運算放大器芯片產(chǎn)生三角波信號后進入比較器芯片進行信號處理后產(chǎn)生PWM信號，該PWM信號再通過光偶后與風機控制芯片的轉(zhuǎn)速控制端口連接，實現(xiàn)調(diào)速功能，而風機轉(zhuǎn)速信號FG則通過光耦實時反饋到風機使用者電源系統(tǒng)，從而實現(xiàn)本實用新型的設計目的。2、本申請的外轉(zhuǎn)子電子控制風機是交流電源輸入的直流無刷風機。該風機內(nèi)部使用永磁體，當風機在旋轉(zhuǎn)過程中存在反電動勢，風機正常工作時，智能功率控制模塊端的VS電壓為整流后直流電壓。當風機轉(zhuǎn)速從高速向低速調(diào)節(jié)過程中，因為風輪本身的慣性，導致風機的實際轉(zhuǎn)速高于風機的控制芯片的理論轉(zhuǎn)速，風機本身的反電動勢產(chǎn)生反向電壓疊加到智能功率控制模塊端的VS處本身的整流后直流電壓上，反向電壓的大小與風機的最高轉(zhuǎn)速和風輪的慣性存在線性關系，即轉(zhuǎn)速越高、慣性越大，反向電壓越高。當疊加后智能功率控制模塊端的VS處電壓高于功率模塊最大工作電壓后，則功率模塊易發(fā)生損壞。為此本申請在外轉(zhuǎn)子風機現(xiàn)有轉(zhuǎn)速調(diào)速電路的基礎上，利用電壓檢測回路實時檢測智能功率控制模塊端的VS電壓，當智能功率控制模塊端的VS電壓升高時，比較器芯片III信號輸入端A點電壓也隨之升高，當VS電壓升高至設定值，比較器芯片III信號輸入端A點電壓達到電壓達到比較器芯片III導通電壓后，使直流無刷風機邏輯驅(qū)動芯片RES端子電壓變?yōu)榈碗娖剑绷鳠o刷風機邏輯驅(qū)動芯片立即關斷功率模塊所需要的驅(qū)動信號，風機利用本身的繞組消耗Ul使之降低直至與直流后直流電壓相同，實現(xiàn)過電壓保護回路。技術方案:一種外轉(zhuǎn)子電子控制式風機調(diào)整器驅(qū)動電路，其特征是由隔離特性調(diào)速電路、過壓保護電路構成；所述隔離特性調(diào)速電路中隔離電源的電源輸出端輸出+IOV電源，隔離電源的接地端GND2接運算放大器芯片I接地端、比較器芯片II的接地端、光耦II的信號輸出端、電容Cl負極、二極管Dl負極，電容Cl正極接運算放大器芯片I的信號輸入端，二極管Dl正極接轉(zhuǎn)速輸出端，光耦II的信號輸入端接FG信號端，隔離電源的信號端接智能功率模塊信號輸入端，運算放大器芯片I的信號輸出端接比較器芯片II的信號輸入端，比較器芯片II的信號輸出端接光耦I的信號輸入端，光耦I的信號輸出端接直流無刷風機邏輯驅(qū)動芯片信號輸入端；所述過壓保護電路由電阻R1、電阻R2、電阻R3、比較器芯片III和直流無刷風機邏輯驅(qū)動芯片構成，電阻R1、電阻R2 —端并接接比較器芯片III信號輸入端，電阻Rl的另一端接Vs，電阻R2另一端接地，比較器芯片III信號輸出端接直流無刷風機邏輯驅(qū)動芯的Res端及電阻R3 —端，電阻R3另一端接直流無刷風機邏輯驅(qū)動芯的Vreg端，直流無刷風機邏輯驅(qū)動芯片中的轉(zhuǎn)速控制端口接隔離特性調(diào)速電路中光耦I的信號輸出端，直流無刷風機邏輯驅(qū)動芯片信號輸出端接智能功率模塊及直流無刷風機的信號輸入端。本實用新型與背景技術相比，一是不僅實現(xiàn)了外轉(zhuǎn)子電子控制風機的隔離特性調(diào)速，而且避免了背景技術存在的電源系統(tǒng)易燒的不足；過電壓保護電路的設計，從根本上避免了風機本身反電動勢產(chǎn)生的 反向電壓對智能功率控制模塊的損壞。

[0009]圖1是外轉(zhuǎn)子電子控制式風機調(diào)整器驅(qū)動電路的示意圖。
具體實施方式
實施例1:參照附圖1。一種外轉(zhuǎn)子電子控制式風機調(diào)整器驅(qū)動電路由隔離特性調(diào)速電路、過壓保護電路構成；所述隔離特性調(diào)速電路中隔離電源的電源輸出端輸出+IOV電源，隔離電源的接地端GND2接運算放大器芯片I接地端、比較器芯片II的接地端、光耦II的信號輸出端、電容Cl負極、二極管Dl負極，電容Cl正極接運算放大器芯片I的信號輸入端，二極管Dl正極接轉(zhuǎn)速輸出端，光耦II的信號輸入端接FG信號端，隔離電源的信號端接智能功率模塊信號輸入端，運算放大器芯片I的信號輸出端接比較器芯片II的信號輸入端，比較器芯片II的信號輸出端接光耦I的信號輸入端，光耦I的信號輸出端接直流無刷風機邏輯驅(qū)動芯片信號輸入端；所述過壓保護電路由電阻R1、電阻R2、電阻R3、比較器芯片III和直流無刷風機邏輯驅(qū)動芯片構成，電阻R1、電阻R2 —端并接接比較器芯片III信號輸入端，電阻Rl的另一端接Vs，電阻R2另一端接地，比較器芯片III信號輸出端接直流無刷風機邏輯驅(qū)動芯的Res端及電阻R3 —端，電阻R3另一端接直流無刷風機邏輯驅(qū)動芯的Vreg端，直流無刷風機邏輯驅(qū)動芯片中的轉(zhuǎn)速控制端口接隔離特性調(diào)速電路中光耦I的信號輸出端，直流無刷風機邏輯驅(qū)動芯片信號輸出端接智能功率模塊及直流無刷風機的信號輸入端。電容Cl兩端并接電阻R5，電阻R5—端與電阻R4—端及運算放大器芯片I的信號輸入端連接，電阻R4另一端為轉(zhuǎn)速控制信號輸入端。二極管Dl正極通過電阻R6接轉(zhuǎn)速輸出端。直流無刷風機邏輯驅(qū)動芯片設有FG接口且與光耦II的信號輸入端FG連接。其外轉(zhuǎn)子電子控制式風機調(diào)整器驅(qū)動電路的驅(qū)動方法:利用AC/DC變換芯片O生成具有隔離特性的電源給運算放大器芯片I和比較器芯片II提供工作電源，運算放大器芯片I產(chǎn)生的三角波信號后進入比較器芯片II進行信號處理后產(chǎn)生PWM信號，該PWM信號再通過光耦I后與風機控制芯片的轉(zhuǎn)速控制端口連接，實現(xiàn)調(diào)速功能，風機轉(zhuǎn)速信號FG通過光耦II實時反饋到風機使用者電源系統(tǒng)；利用電壓檢測回路實時檢測智能功率控制模塊端的VS電壓，當智能功率控制模塊端的VS電壓升高時，比較器芯片III信號輸入端A點電壓也隨之升高，當智能功率控制模塊端的VS電壓升高至設定值，比較器芯片III信號輸入端A點電壓達到基準電壓后，比較器芯片III導 通電壓后，使直流無刷風機邏輯驅(qū)動芯片RES端子電壓變?yōu)榈碗娖?，直流無刷風機邏輯驅(qū)動芯片立即關斷功率模塊所需要的驅(qū)動信號，風機利用本身的繞組消耗Ul，使之降低直至與直流后直流電壓相同，實現(xiàn)過電壓保護回路。需要理解到的是:上述實施例雖然對本實用新型的設計思路作了比較詳細的文字描述，但是這些文字描述，只是對本實用新型設計思路的簡單文字描述，而不是對本實用新型設計思路的限制，任何不超出本實用新型設計思路的組合、增加或修改，均落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權利要求1.一種外轉(zhuǎn)子電子控制式風機調(diào)整器驅(qū)動電路，其特征是由隔離特性調(diào)速電路、過壓保護電路構成；所述隔離特性調(diào)速電路中隔離電源的電源輸出端輸出+IOV電源，隔離電源的接地端GND2接運算放大器芯片I接地端、比較器芯片II的接地端、光耦II的信號輸出端、電容Cl負極、二極管Dl負極，電容Cl正極接運算放大器芯片I的信號輸入端，二極管Dl正極接轉(zhuǎn)速輸出端，光耦II的信號輸入端接FG信號端，隔離電源的信號端接智能功率模塊信號輸入端，運算放大器芯片I的信號輸出端接比較器芯片II的信號輸入端，比較器芯片II的信號輸出端接光耦I的信號輸入端，光耦I的信號輸出端接直流無刷風機邏輯驅(qū)動芯片信號輸入端；所述過壓保護電路由電阻R1、電阻R2、電阻R3、比較器芯片III和直流無刷風機邏輯驅(qū)動芯片構成，電阻R1、電阻R2 —端并聯(lián)連接接比較器芯片III信號輸入端，電阻Rl的另一端接Vs，電阻R2另一端接地，比較器芯片III信號輸出端接直流無刷風機邏輯驅(qū)動芯的Res端及電阻R3 —端，電阻R3另一端接直流無刷風機邏輯驅(qū)動芯的Vreg端，直流無刷風機邏輯驅(qū)動芯片中的轉(zhuǎn)速控制端口接隔離特性調(diào)速電路中光耦I的信號輸出端，直流無刷風機邏輯驅(qū)動芯片信號輸出端接智能功率模塊及直流無刷風機的信號輸入端。
2.根據(jù)權利要求1所述的外轉(zhuǎn)子電子控制式風機調(diào)整器驅(qū)動電路，其特征是:電容Cl兩端并接電阻R5，電阻R5—端與電阻R4—端及運算放大器芯片I的信號輸入端連接，電阻R4另一端為轉(zhuǎn)速控制信號輸入端。
3.根據(jù)權利要求1所述的外轉(zhuǎn)子電子控制式風機調(diào)整器驅(qū)動電路，其特征是:二極管Dl正極通過電阻R6接轉(zhuǎn)速輸出端。
4.根據(jù)權利要求1所述的外轉(zhuǎn)子電子控制式風機調(diào)整器驅(qū)動電路，其特征是:直流無刷風機邏輯驅(qū)動芯 片設有FG接口且與光耦II的信號輸入端FG連接。
專利摘要本實用新型涉及一種外轉(zhuǎn)子電子控制式風機調(diào)整器驅(qū)動電路及驅(qū)動方法，利用AC/DC變換芯片生成具有隔離特性的電源給運算放大器芯片Ⅰ、比較器芯片Ⅱ提供工作電源，利用運算放大器芯片Ⅰ產(chǎn)生三角波信號后進入比較器芯片Ⅱ進行信號處理后產(chǎn)生PWM信號。該PWM信號再通過光偶Ⅰ后與風機控制芯片的轉(zhuǎn)速控制端口連接，實現(xiàn)調(diào)速功能；風機轉(zhuǎn)速信號FG通過光耦Ⅱ?qū)崟r反饋到風機使用者電源系統(tǒng)；利用電壓檢測回路實時檢測VS電壓，當VS電壓升高時，A電壓也隨之升高，當VS電壓升高至設定值，A電壓達到比較器芯片Ⅲ基準電壓后，使控制芯片RES端子電壓變?yōu)榈碗娖剑刂菩酒⒓搓P斷功率模塊所需要的驅(qū)動信號，實現(xiàn)過電壓保護回路。
文檔編號F04D27/00GK203146377SQ20122064749
公開日2013年8月21日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權日2012年11月30日
發(fā)明者孫勇, 屈剛 申請人:杭州頓力電器有限公司