CN103269190A - 空调风机用驱动直流无刷电机驱动器 - Google Patents
空调风机用驱动直流无刷电机驱动器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103269190A CN103269190A CN2013101113360A CN201310111336A CN103269190A CN 103269190 A CN103269190 A CN 103269190A CN 2013101113360 A CN2013101113360 A CN 2013101113360A CN 201310111336 A CN201310111336 A CN 201310111336A CN 103269190 A CN103269190 A CN 103269190A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unit
- driver
- motor
- air
- brushless
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
空调风机用驱动直流无刷电机驱动器,包括上位机控制单元、防连锁破坏单元、防雷击单元所组成;在控制芯片单元上并联有静电保护单元、转速测量单元、转速控制单元、温度检测单元、电流检测单元、以及防雷击单元、功率驱动单元、电动机、位置检测单元串联后与其并联;本发明结构紧凑、安全可靠,采用齐纳二极管、快恢复高压二极管、CBB电容等元器件,提高了产品的抗雷击耐受电压、抗静电对驱动器的损坏、产品异常短路时对主控制板的连锁破坏等安全性指标,符合内置电机驱动器的要求,便于大规模批量生产。
Description
技术领域:
本发明涉及到一种空调风机用高可靠性SPWM驱动直流无刷电机驱动器驱动的直流无刷电机,特别是涉及到一种带有抗静电、抗雷击、防连锁破坏的空调风机用驱动直流无刷电机驱动器。
技术背景:
传统的空调器室外冷却用风扇电机采用单相电容起动运转式交流电机作为动力,它体积大、效率低(一般在35%~45%之间)、噪音大。随着全球气候的恶化,建设资源节约型、环境友好型的社会普遍被世界各个国家所认可,环保、高效节能的产品成为各个国家鼓励开发和优先使用的新产品,而SPWM直流无刷驱动器驱动的直流电机是一种高效率(80%以上)、低噪音(空载35dB以下)的节能环保型产品,是原有低效率单相电容起动运转式交流电机的理想替代产品。
发明内容:
本发明的目的就是要提供一种空调风机用驱动直流无刷电机驱动器,空调室外风机用直流无刷电机由驱动器和电机本体两大部份组成,其中SPWM驱动的直流无刷电机驱动器是其核心部件。本发明的目的是这样实现的,空调风机用驱动直流无刷电机驱动器,包括上位机控制单元、防连锁破坏单元、防雷击单元,其特征在于:控制芯片单元上并联有静电保护单元 、转速测量单元、转速控制单元 、温度检测单元、电流检测单元、以及防连锁破坏单元、防雷击单元、功率驱动单元、电动机、位置检测单元串联后与其并联;所述的控制芯片单元 采用180度正弦波自动导前角全硬件驱动控制芯片,双臂SPWM控制方式,振荡频率设定为20KHz,转速控制电压在2.1V~5.4V范围内变化,通过功率驱动单元内置预驱动电路放大6路驱动信号来驱动6个MOSFET功率晶体管,由功率晶体管输出相位相差120度电角度的马鞍形正弦波来驱动三相绕组,从而产生三相旋转磁场来驱动电动机运转。
所述的防雷击单元,在主电源输入端并接了CBB电容C12、电阻R17阻容回路,提高了驱动器抗雷击的能力。所述的位置检测单元,是由三个霍尔转子位置传感器组成。
所述的静电防护单元,设置有电容C3、C22、C13、齐纳二极管D1、D9、TVS管组成的过压静电防护回路;提高了控制芯片单元的抗静电能力。
所述的防连锁破坏单元,在主电源回路串入过流融断电阻R5及在控制信号接入回路加入D5、D6、D7快恢复高压二极管,较好的防止了本身的异常故障向上级回路的扩散。
在驱动器中使用集成运放与热敏电阻进行组合实现电动机的温度保护。
本发明具有体积小、可靠性高、抗干扰能力强、成本低廉、高效率、大转矩等明显优势,是一种具有较高性价比的正弦波无刷直流电机驱动器,适于大规模推广使用,采用该驱动器的直流无刷电机已获得马来西亚松下公司的认可。
附图说明:
图1 是本发明的原理框图
图2是本发明的原理图
1.防连锁破坏单元, 2.防雷击单元, 3.功率驱动单元, 4.位置检测单元, 5.电流检测单元, 6.温度检测单元, 7.转速控制单元,8.控制芯片单元, 9.转速测量单元, 10.静电保护单元,11.上位机控制单元。
具体实施方式:下面结合附图对本发明作进一步说明;
在原理图中,空调风机用驱动直流无刷电机驱动器,包括上位机控制单元、防连锁破坏单元、防雷击单元,其特征在于:控制芯片单元上并联有静电保护单元 、转速测量单元、转速控制单元 、温度检测单元、电流检测单元、以及防连锁破坏单元、防雷击单元、功率驱动单元、电动机、位置检测单元串联后与其并联。采用TOSHIBA公司的SPWM硬件驱动控制芯片单元, 采用180度正弦波自动导前角全硬件驱动控制芯片,双臂SPWM控制方式,为了降低低速时的开关噪音,振荡频率设定为20KHz,转速控制电压在2.1V~5.4V范围内变化,当转速控制电压为5.4V以上8.2V以下时,对应PWM占空比为MAX95%,转速控制电压MIN为1.8V~2.4V,低于1.8V时电动机停止转动,当转速控制电压大于2.4V时,控制芯片单元通过检测三个霍尔转子位置传感器的电平状态,来确定换相时刻和对应的6路输出换相状态,通过功率驱动单元内置预驱动电路放大6路驱动信号来驱动6个MOSFET功率晶体管,由功率晶体管输出相位相差120度电角度的马鞍形正弦波来驱动三相绕组,从而产生三相旋转磁场来驱动电动机运转,当从VSP端子输入的转速控制电压从每分钟1.8V逐渐上升时,PWM占空比也从零逐渐上升,施加在三相绕组上的线电压也逐渐上升,电动机转速也同步上升,反之亦然。控制芯片单元内部在电动机旋转时还根据霍尔信号的变化状态生成转速信号(12脉冲/转)通过转速测量单元输出电路输出给上位控制计算机。电流检测单元,当电压达到0.5V时,控制芯片单元关断6路输出信号,电动机停止转动。所述的温度测量单元,设置有 BA10393运放、热敏电阻,当电机超负荷运行或发生异常状态时,随着电机温度的上升,电阻值也不断变化, BA10393运放反相输入端偏置电压也不断下降,当下降到一定值时,BA10393运放反相输出高电平给控制芯片单元,从而关断6路SPWM信号,电动机停止运行,等电动机温度下降到设定值后电动机自行恢复运转;所述的防连锁破坏单元,当主电源回路发生短路等严重故障时,R5过流融断电阻会产生保护,D5~D7为快恢复高压二极管,正常情况下不影响控制信号和控制电压的传输,异常情况下高压也不会反串入上位机中造成上位机损坏,防止了故障的进一步扩散;所述的静电防护单元,设置有电容C3、C22、C13、齐纳二极管D1、D9、TVS管组成过压静电防护回路,提高了控制芯片单元的抗静电能力;由电阻R17与CBB电容C12组成稳压和抗雷击回路;该高可靠性SPWM直流无刷电机驱动器应用到马来西亚松下公司的空调室外机产品上,已得到了客户的认可和好评。
Claims (6)
1.空调风机用驱动直流无刷电机驱动器,包括上位机控制单元、防连锁破坏单元、防雷击单元所组成,其特征在于:控制芯片单元上并联有静电保护单元 、转速测量单元、转速控制单元 、温度检测单元、电流检测单元、以及防雷击单元、功率驱动单元、电动机、位置检测单元串联后与其并联;所述的控制芯片单元 采用180度正弦波自动导前角全硬件驱动控制芯片,双臂SPWM控制方式,振荡频率设定为20KHz,转速控制电压在2.1V~5.4V范围内变化,通过功率驱动单元内置预驱动电路放大6路驱动信号来驱动6个MOSFET功率晶体管,由功率晶体管输出相位相差120度电角度的马鞍形正弦波来驱动三相绕组,从而产生三相旋转磁场来驱动电动机运转。
2.根据权利要求1所述的空调风机用驱动直流无刷电机驱动器,其特征在于:所述的防雷击单元,在主电源输入端并接了CBB电容C12、电阻R17阻容回路,提高了驱动器抗雷击的能力。
3.根据权利要求1所述的空调风机用驱动直流无刷电机驱动器,其特征在于:所述的位置检测单元是由三个霍尔转子位置传感器组成。
4.根据权利要求1所述的空调风机用驱动直流无刷电机驱动器,其特征在于:所述的静电防护单元,设置有电容C3、C22、C13、齐纳二极管D1、D9、TVS管组成的过压静电防护回路;提高了控制芯片单元的抗静电能力。
5.根据权利要求1所述的空调风机用驱动直流无刷电机驱动器,其特征在于:所述的防连锁破坏单元,在主电源回路串入过流融断电阻R5及在控制信号接入回路加入D5、D6、D7快恢复高压二极管,较好的防止了本身的异常故障向上级回路的扩散。
6.根据权利要求1所述的空调风机用驱动直流无刷电机驱动器,其特征在于:在驱动器中使用集成运放与热敏电阻进行组合实现电动机的温度保护。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2013101113360A CN103269190A (zh) | 2013-04-02 | 2013-04-02 | 空调风机用驱动直流无刷电机驱动器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2013101113360A CN103269190A (zh) | 2013-04-02 | 2013-04-02 | 空调风机用驱动直流无刷电机驱动器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103269190A true CN103269190A (zh) | 2013-08-28 |
Family
ID=49012802
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2013101113360A Pending CN103269190A (zh) | 2013-04-02 | 2013-04-02 | 空调风机用驱动直流无刷电机驱动器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103269190A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103746620A (zh) * | 2013-11-06 | 2014-04-23 | 广东威灵电机制造有限公司 | 电机驱动装置及空调器 |
CN104734585A (zh) * | 2015-04-08 | 2015-06-24 | 江苏富天江电子电器有限公司 | 一种能设定不同导前角的高效直流无刷电机驱动器 |
CN105471215A (zh) * | 2016-01-15 | 2016-04-06 | 上海康源电气有限公司 | 冰箱用六槽三相外转子无刷风扇电机 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1169863A (ja) * | 1997-08-20 | 1999-03-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 直流ブラシレスモータ駆動装置 |
CN201910623U (zh) * | 2010-12-14 | 2011-07-27 | 乐山晟嘉电气有限公司 | 阻容吸收器 |
CN201946973U (zh) * | 2011-01-17 | 2011-08-24 | 惠州Tcl移动通信有限公司 | 一种带触摸屏的移动终端静电防护装置 |
CN102810854A (zh) * | 2011-05-31 | 2012-12-05 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 一种保护电路 |
-
2013
- 2013-04-02 CN CN2013101113360A patent/CN103269190A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1169863A (ja) * | 1997-08-20 | 1999-03-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 直流ブラシレスモータ駆動装置 |
CN201910623U (zh) * | 2010-12-14 | 2011-07-27 | 乐山晟嘉电气有限公司 | 阻容吸收器 |
CN201946973U (zh) * | 2011-01-17 | 2011-08-24 | 惠州Tcl移动通信有限公司 | 一种带触摸屏的移动终端静电防护装置 |
CN102810854A (zh) * | 2011-05-31 | 2012-12-05 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 一种保护电路 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
许炜: "基于TB6551FG正弦波驱动的无刷直流电机控制系统研究", 《机电信息》, no. 7, 31 March 2013 (2013-03-31) * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103746620A (zh) * | 2013-11-06 | 2014-04-23 | 广东威灵电机制造有限公司 | 电机驱动装置及空调器 |
CN104734585A (zh) * | 2015-04-08 | 2015-06-24 | 江苏富天江电子电器有限公司 | 一种能设定不同导前角的高效直流无刷电机驱动器 |
CN105471215A (zh) * | 2016-01-15 | 2016-04-06 | 上海康源电气有限公司 | 冰箱用六槽三相外转子无刷风扇电机 |
CN105471215B (zh) * | 2016-01-15 | 2017-12-26 | 浙江三花智能控制股份有限公司 | 冰箱用六槽三相外转子无刷风扇电机 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Huazhang | Design and implementation of brushless DC motor drive and control system | |
CN104767429A (zh) | 无刷直流电机功率逆变器上电自检装置及自检方法 | |
WO2013176708A1 (en) | Method and controller for an electric motor with fault detection | |
CN103746626A (zh) | 电机控制的堵转检测方法、装置和电机驱动装置 | |
US20150130393A1 (en) | Solid-state relay for running direction control of three-phase alternating current motor and method thereof | |
CN102996420A (zh) | 压缩机的控制装置 | |
CN202276306U (zh) | 一种双通道冗余无刷直流电机驱动器 | |
CN204597830U (zh) | 电机控制装置 | |
CN103269190A (zh) | 空调风机用驱动直流无刷电机驱动器 | |
CN104242246A (zh) | 一种基于电流跟踪的直流有刷电机堵转保护装置及方法 | |
CN105422351A (zh) | 汽油机电子管理系统及方法 | |
CN203980558U (zh) | 空气净化器 | |
KR20090127388A (ko) | 모터 제어 회로, 팬 모터, 전자 기기, 노트형 퍼스널 컴퓨터 | |
CN205232080U (zh) | 一种电机驱动装置 | |
CN105515454A (zh) | 一种四相永磁无刷直流电动机伺服控制系统 | |
CN100513799C (zh) | 风扇系统及其低转速检知装置 | |
CN103023394B (zh) | 直流无刷电机驱动电路 | |
CN206389106U (zh) | 一种具有过流保护的直流无刷压缩机变频器 | |
CN103219932B (zh) | 一种面包机用温度自平衡过热保护直流无刷电机驱动器 | |
CN105656381A (zh) | 一种通用交流电动机驱动检测系统 | |
CN202334417U (zh) | 一种直流无刷电机及其反电动势过零点检测电路 | |
CN202994934U (zh) | 一种风扇状态检测装置 | |
CN204465397U (zh) | 一种宽应用范围的高效直流无刷电机驱动器 | |
CN105186934A (zh) | 单相无刷直流电机反转及反转启动控制电路 | |
CN204945993U (zh) | 一种适用于安全输出的看门狗电路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20130828 |