CN103954902A - 直流电机驱动控制电路的故障检测方法和故障检测装置 - Google Patents
直流电机驱动控制电路的故障检测方法和故障检测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103954902A CN103954902A CN201410181087.7A CN201410181087A CN103954902A CN 103954902 A CN103954902 A CN 103954902A CN 201410181087 A CN201410181087 A CN 201410181087A CN 103954902 A CN103954902 A CN 103954902A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistance
- signal
- direct current
- current generator
- control circuit
- 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
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
本发明公开了一种直流电机驱动控制电路的故障检测方法和故障检测装置,其中,直流电机驱动控制电路的故障检测方法包括:采样直流电机驱动控制电路的状态信息;根据状态信息判断直流电机驱动控制电路的故障类型,并根据故障类型和预设条件生成对应的故障报警信号;根据故障报警信号发出对应的报警提示。本发明的直流电机驱动控制电路的故障检测方法和故障检测装置能够方便用户在直流电机驱动控制电路的硬件开发、生产工艺和售后维修等过程中快速定位故障部位和分析故障原因,大大降低了开发和生产中故障问题的分析难度,有效提高了售后服务问题的处理效率,并且成本低廉,安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域,特别涉及一种直流电机驱动控制电路的故障检测方法和一种直流电机驱动控制电路的故障检测装置。
背景技术
电动机是最主要的机电能量转换装置,其中,直流无刷电机在近些年来的发展可谓突飞猛进,尤其在家电行业应用十分广泛。直流无刷电机作为家电产品的核心部件,在无法正常工作时将严重影响家电产品的正常使用,从而大大降低了人们的生活质量。
目前,直流无刷电机大部分的故障通常来源于驱动控制电路的损坏,一旦直流无刷电机驱动控制电路发生故障,相关技术中,即使采用先进的仪器来检查,工程人员也会因对直流无刷电机驱动控制电路的电路板不熟悉,而难以快速准确地判断故障部位和故障类型,进而无法指导直流无刷电机驱动控制电路的硬件开发、生产工艺和售后维修,导致硬件开发和生产中故障问题分析难度大,售后维修和服务问题的处理效率低等问题。因此,需要对相关技术进行改进。
发明内容
本发明的目的旨在至少从一定程度上解决上述的技术问题之一。
为此,本发明的一个目的在于提出一种直流电机驱动控制电路的故障检测装置,该直流电机驱动控制电路的故障检测装置能够方便用户在直流电机驱动控制电路的硬件开发、生产工艺和售后维修等过程中快速定位故障部位和分析故障原因,大大降低了开发和生产中故障问题的分析难度,有效提高了售后服务问题的处理效率。
本发明的另一个目的在于提出一种直流电机驱动控制电路的故障检测方法。
为达到上述目的,本发明一方面实施例提出了一种直流电机驱动控制电路的故障检测装置,该直流电机驱动控制电路的故障检测装置包括:供电模块,所述供电模块用于提供电源;采样模块,所述采样模块用于采样所述直流电机驱动控制电路的状态信息;控制模块,所述控制模块与所述采样模块相连,所述控制模块用于根据所述状态信息判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型,并根据所述故障类型和预设条件生成对应的故障报警信号;以及故障报警模块,所述故障报警模块与所述控制模块相连,所述故障报警模块用于根据所述故障报警信号发出对应的报警提示。
本发明实施例提出的直流电机驱动控制电路的故障检测装置在通过采样模块采样到直流电机驱动控制电路的状态信息后,进而控制模块根据状态信息判断直流电机驱动控制电路的故障类型,并根据故障类型和预设条件生成对应的故障报警信号,最后故障报警模块根据故障报警信号发出对应的报警提示。该直流电机驱动控制电路的故障检测装置能够方便用户在直流电机驱动控制电路的硬件开发、生产工艺和售后维修等过程中快速定位故障部位和分析故障原因,大大降低了开发和生产中故障问题的分析难度,有效提高了售后服务问题的处理效率。
优选地,在本发明的一个实施例中,所述采样模块包括:电压采样子模块,所述电压采样子模块与母线电压提供端相连,所述电压采样子模块用于采样所述直流电机的母线电压,并对所述母线电压进行处理以生成母线电压采样信号;电流采样子模块,所述电流采样子模块与直流电机的母线电流端相连,所述电流采样子模块用于采样所述直流电机的母线电流,并对所述母线电流进行处理以生成母线电流采样信号;过流保护信号采样子模块,所述过流保护信号采样子模块与所述直流电机的母线电流端相连,所述过流保护信号采样子模块用于采样所述直流电机的母线电流,并根据所述母线电流生成过流保护信号;以及温度信号采样子模块,所述温度信号采样子模块与所述控制模块的温度等效信号输出端相连,所述温度信号采样子模块用于采样当前环境温度和所述温度等效信号输出端输出的温度等效信号,并根据所述当前环境温度生成当前环境温度信号。
优选地,在本发明的一个实施例中,所述电压采样子模块包括:串联的第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻,所述第一电阻的一端与所述供电模块的母线电压提供端相连,所述第三电阻与所述第四电阻之间具有第一节点,所述第四电阻的另一端接地;第一二极管,所述第一二极管的阴极与所述供电模块的第一电源相连;第一电容,所述第一电容的一端与所述第一二极管的阳极相连,所述第一电容的一端与所述第一二极管的阳极之间具有第二节点,且所述第二节点的电压为所述母线电压采样信号,所述第一电容的另一端接地;以及第五电阻,所述第五电阻的一端与所述第一节点相连,所述第五电阻的另一端与所述第二节点相连。
优选地,在本发明的一个实施例中,所述电流采样子模块包括:串联的第六电阻和第七电阻,所述第六电阻的一端与所述直流电机的母线电流端相连,所述第六电阻与所述第七电阻之间具有第三节点;串联的第八电阻和第九电阻,所述第八电阻的一端与所述供电模块的第二电源相连,所述第八电阻的另一端与所述第七电阻的另一端相连,所述第九电阻的另一端接地;串联的第十电阻和第十一电阻,所述第十电阻的一端接地,所述第十电阻与所述第十一电阻之间具有第四节点;第二电容,所述第二电容的一端与所述第三节点相连,所述第二电容的另一端与所述第四节点相连;运算放大器,所述运算放大器的同相输入端与所述第七电阻的另一端相连,所述运算放大器的反相输入端与所述第十一电阻的另一端相连,所述运算放大器的电源端与所述供电模块的第二电源相连,所述运算放大器的地端接地;第三电容,所述第三电容的一端与所述运算放大器的电源端相连,所述第三电容的另一端接地;串联的第十二电阻和第十三电阻,所述第十二电阻的一端与所述运算放大器的反相输入端相连,所述第十二电阻的另一端和所述第十三电阻的一端分别与所述运算放大器的输出端相连;以及第四电容,所述第四电容的一端与所述第十三电阻的另一端相连,所述第四电容的一端的电压为所述母线电流采样信号,所述第四电容的另一端接地。
优选地,在本发明的一个实施例中,所述过流保护信号采样子模块包括:第十四电阻,所述第十四电阻的一端与所述直流电机的母线电流端相连;串联的第十五电阻和第十六电阻,所述第十五电阻的一端与所述供电模块的第二电源相连,所述第十六电阻的另一端接地;串联的第五电容和第六电容,所述第五电容的一端与所述第十四电阻的另一端相连,所述第六电容与所述第十六电阻并联,所述第五电容与所述第六电容之间具有第五节点;第七电容,所述第七电容的一端与所述第五电容的一端相连,所述第七电容的另一端接地;比较器,所述比较器的反相输入端与所述第五电容的一端相连,所述比较器的同相输入端与所述第五节点相连,所述比较器的电源端与所述供电模块的第二电源相连;第八电容,所述第八电容的一端与所述比较器的电源端相连,所述第八电容的另一端接地;串联的第十七电阻和第十八电阻,所述第十七电阻的一端与所述供电模块的第一电源相连,所述第十七电阻与所述第十八电阻之间具有第六节点,所述第六节点与所述比较器的输出端相连,所述第十八电阻的另一端输出所述过流保护信号;以及第九电容,所述第九电容的一端与所述第六节点相连,所述第九电容的另一端接地。
优选地,在本发明的一个实施例中,所述温度信号采样子模块包括:NTC(NegativeTemperature Coefficient,负温度系数)热敏电阻,所述NTC热敏电阻的一端与所述供电模块的第二电源相连;第十九电阻,所述第十九电阻的一端与所述NTC热敏电阻的另一端相连,所述第十九电阻的另一端接地;并联的第十电容和第十一电容,所述第十电容的一端和所述第十一电容的一端分别与所述第十九电阻的一端相连,所述第十电容的另一端和所述第十一电容的另一端接地;以及第二十电阻,所述第二十电阻的一端与所述第十一电容的一端相连,所述第二十电阻的另一端输出所述当前环境温度信号。
优选地,在本发明的一个实施例中,所述控制模块与所述电压采样子模块、所述电流采样子模块、所述过流保护信号采样子模块和所述温度信号采样子模块分别相连,所述控制模块用于根据所述母线电压采样信号、所述母线电流采样信号、所述过流保护信号、所述当前环境温度信号和所述温度等效信号判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型。
优选地,在本发明的一个实施例中,当所述母线电压采样信号大于或等于第一预设电压阈值时,所述控制模块判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型为直流电压过高;当所述母线电压采样信号小于或等于第二预设电压阈值时,所述控制模块判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型为直流电压过低;当所述母线电流采样信号为零时,所述控制模块判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型为未连接电机;当所述过流保护信号大于或等于第一预设过流阈值时,所述控制模块判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型为达到软件过流保护点;当所述过流保护信号大于或等于第二预设过流阈值时,所述控制模块判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型为达到硬件过流保护点;以及当所述温度等效信号大于或等于预设过温阈值时,所述控制模块判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型为温度过高。
优选地,在本发明的一个实施例中,所述故障报警模块为发光二极管。
优选地,在本发明的一个实施例中,在根据所述故障类型和预设条件生成对应的故障报警信号之后,所述控制模块还用于控制所述直流电机停止工作。
为达到上述目的,本发明另一方面实施例还提出了一种直流电机驱动控制电路的故障检测方法,该直流电机驱动控制电路的故障检测方法包括以下步骤:采样所述直流电机驱动控制电路的状态信息;根据所述状态信息判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型,并根据所述故障类型和预设条件生成对应的故障报警信号;以及根据所述故障报警信号发出对应的报警提示。
本发明实施例提出的直流电机驱动控制电路的故障检测方法在采样到直流电机驱动控制电路的状态信息后,进而根据状态信息判断直流电机驱动控制电路的故障类型,并根据故障类型和预设条件生成对应的故障报警信号,最后根据故障报警信号发出对应的报警提示。该直流电机驱动控制电路的故障检测方法能够方便用户在直流电机驱动控制电路的硬件开发、生产工艺和售后维修等过程中快速定位故障部位和分析故障原因,大大降低了开发和生产中故障问题的分析难度,有效提高了售后服务问题的处理效率。
优选地,在本发明的一个实施例中,所述采样所述直流电机驱动控制电路的状态信息具体包括以下步骤:采样所述直流电机的母线电压,并对所述母线电压进行处理以生成母线电压采样信号;采样所述直流电机的母线电流,并对所述母线电流进行处理以生成母线电流采样信号;采样所述直流电机的母线电流,并根据所述母线电流生成过流保护信号;以及采样当前环境温度和判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型的控制模块的温度等效信号输出端输出的温度等效信号,并根据所述当前环境温度生成当前环境温度信号。
优选地,在本发明的一个实施例中,所述根据所述状态信息判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型具体为:根据所述母线电压采样信号、所述母线电流采样信号、所述过流保护信号、所述当前环境温度信号和所述温度等效信号判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型。
优选地,在本发明的一个实施例中,当所述母线电压采样信号大于或等于第一预设电压阈值时,判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型为直流电压过高;当所述母线电压采样信号小于或等于第二预设电压阈值时,判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型为直流电压过低;当所述母线电流采样信号为零时,判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型为未连接电机;当所述过流保护信号大于或等于第一预设过流阈值时,判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型为达到软件过流保护点;当所述过流保护信号大于或等于第二预设过流阈值时,判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型为达到硬件过流保护点;以及当所述温度等效信号大于或等于预设过温阈值时,判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型为温度过高。
优选地,在本发明的一个实施例中,在所述根据所述故障类型和预设条件生成对应的故障报警信号之后,还包括以下步骤:控制所述直流电机停止工作。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为根据本发明实施例的直流电机驱动控制电路的故障检测装置的方框示意图;
图2为根据本发明一个实施例的直流电机驱动控制电路的故障检测装置的电压采样子模块的电路结构示意图;
图3为根据本发明一个实施例的直流电机驱动控制电路的故障检测装置的电流采样子模块的电路结构示意图;
图4为根据本发明一个实施例的直流电机驱动控制电路的故障检测装置的过流保护信号采样子模块的电路结构示意图;
图5为根据本发明一个实施例的直流电机驱动控制电路的故障检测装置的温度信号采样子模块的电路结构示意图;
图6为根据本发明一个实施例的直流电机驱动控制电路的故障检测装置的故障报警模块的电路结构示意图;
图7为根据本发明一个实施例的直流电机驱动控制电路的故障检测装置的处理和控制子模块的电路结构示意图;
图8为根据本发明一个实施例的直流电机驱动控制电路的故障检测装置的预设条件的示意图;
图9为根据本发明一个实施例的直流电机驱动控制电路的故障检测装置的反电动势检测模块的电路结构示意图;
图10为根据本发明一个实施例的直流电机驱动控制电路的故障检测装置的驱动控制子模块的电路结构示意图;
图11为根据本发明一个实施例的直流电机驱动控制电路的故障检测装置的第一电源子模块的电路结构示意图;
图12为根据本发明一个实施例的直流电机驱动控制电路的故障检测装置的第二电源子模块的电路结构示意图;
图13为根据本发明一个实施例的直流电机驱动控制电路的故障检测装置的第三电源子模块的电路结构示意图;
图14为根据本发明一个实施例的直流电机驱动控制电路的故障检测装置的FG转速信号输出模块的电路结构示意图;
图15为根据本发明一个实施例的直流电机驱动控制电路的故障检测装置的VSP电压调速模块的电路结构示意图;以及
图16为根据本发明实施例的直流电机驱动控制电路的故障检测方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外,以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例,也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例,这样第一和第二特征可能不是直接接触。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的直流电机驱动控制电路的故障检测装置和直流电机驱动控制电路的故障检测方法。
如图1所示,本发明实施例的直流电机驱动控制电路的故障检测装置包括:供电模块10、采样模块20、控制模块30以及故障报警模块40。其中,供电模块10用于提供电源。采样模块20用于采样直流电机驱动控制电路的状态信息。控制模块30与采样模块20相连,控制模块30用于根据状态信息判断直流电机驱动控制电路的故障类型,并根据故障类型和预设条件生成对应的故障报警信号。故障报警模块40与控制模块30相连,故障报警模块40用于根据故障报警信号发出对应的报警提示。
进一步地,在本发明的一个实施例中,采样模块20可以包括:电压采样子模块201、电流采样子模块202、过流保护信号采样子模块203以及温度信号采样子模块204。其中,电压采样子模块201与母线电压提供端相连,电压采样子模块201用于采样直流电机的母线电压VM-in,并对母线电压VM-in进行处理以生成母线电压采样信号Bus-Voltage。电流采样子模块202与直流电机的母线电流端相连,电流采样子模块202用于采样直流电机的母线电流Current-sense,并对母线电流Current-sense进行处理以生成母线电流采样信号Current。过流保护信号采样子模块203与直流电机的母线电流端相连以获得母线电流Current-sense,过流保护信号采样子模块203用于采样直流电机的母线电流Current-sense,并根据母线电流Current-sense生成过流保护信号Over-Current。温度信号采样子模块204与控制模块30的温度等效信号输出端相连,温度信号采样子模块204用于采样当前环境温度和温度等效信号输出端输出的温度等效信号EnvVts,并根据当前环境温度生成当前环境温度信号EnvTmport。
进一步地,如图2所示,在本发明的一个实施例中,电压采样子模块201可以包括:第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一二极管D1以及第一电容C1。其中,第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4串联,第一电阻R1的一端与供电模块10的母线电压提供端相连,供电模块10的母线电压提供端提供母线电压VM-in例如310V直流工作电压,第三电阻R3与第四电阻R4之间具有第一节点J1,第四电阻R4的另一端接地,第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4起分压作用。第一二极管D1的阴极与供电模块10的第一电源相连,该第一电源可以输出+3.3V直流电压,第一二极管D1用于进行钳位保护。第一电容C1的一端与第一二极管D1的阳极相连,第一电容C1的一端与第一二极管D1的阳极之间具有第二节点J2,且第二节点J2的电压为母线电压采样信号Bus-Voltage,第一电容C1的另一端接地,第一电容C1用于滤波。第五电阻R5的一端与第一节点J1相连,第五电阻R5的另一端与第二节点J2相连。
进一步地,如图3所示,在本发明的一个实施例中,电流采样子模块202可以包括:第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4以及运算放大器OP。其中,第六电阻R6和第七电阻R7串联,第六电阻R6的一端与直流电机的母线电流端相连以获得母线电流Current-sense,第六电阻R6与第七电阻R7之间具有第三节点J3。第八电阻R8和第九电阻R9串联,第八电阻R8的一端与供电模块10的第二电源相连,该第二电源可以输出+3.3V隔离电压+3.3VAD,第八电阻R8的另一端与第七电阻R7的另一端相连,第九电阻R9的另一端接地。第十电阻R10和第十一电阻R11串联,第十电阻R10的一端接地,第十电阻R10与第十一电阻R11之间具有第四节点J4。第二电容C2的一端与第三节点J3相连,第二电容C2的另一端与第四节点J4相连。运算放大器OP的同相输入端与第七电阻R7的另一端相连,运算放大器OP的反相输入端与第十一电阻R11的另一端相连,运算放大器OP的电源端与供电模块10的第二电源相连,运算放大器OP的地端接地。第三电容C3的一端与运算放大器OP的电源端相连,第三电容C3的另一端接地。第十二电阻R12和第十三电阻R13串联,第十二电阻R12的一端与运算放大器OP的反相输入端相连,第十二电阻R12的另一端和第十三电阻R13的一端分别与运算放大器OP的输出端相连。第四电容C4的一端与第十三电阻R13的另一端相连,第四电容C4的一端的电压为母线电流采样信号Current,第四电容C4的另一端接地。
进一步地,如图4所示,在本发明的一个实施例中,过流保护信号采样子模块203可以包括:第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9以及比较器CMP。其中,第十四电阻R14的一端与直流电机的母线电流端相连以获得母线电流Current-sense。第十五电阻R15和第十六电阻R16串联,第十五电阻R15的一端与供电模块10的第二电源相连,第十六电阻R16的另一端接地。第五电容C5和第六电容C6串联,第五电容C5的一端与第十四电阻R14的另一端相连,第六电容C6与第十六电阻R16并联,第五电容C5与第六电容C6之间具有第五节点J5。第七电容C7的一端与第五电容C5的一端相连,第七电容C7的另一端接地。比较器CMP的反相输入端与第五电容C5的一端相连,比较器CMP的同相输入端与第五节点J5相连,比较器CMP的电源端与供电模块10的第二电源相连。第八电容C8的一端与比较器CMP的电源端相连,第八电容C8的另一端接地。第十七电阻R17和第十八电阻R18串联,第十七电阻R17的一端与供电模块10的第一电源相连,第十七电阻R17与第十八电阻R18之间具有第六节点J6,第六节点J6与比较器CMP的输出端相连,第十八电阻R18的另一端输出过流保护信号Over-Current。第九电容C9的一端与第六节点J6相连,第九电容C9的另一端接地。
进一步地,如图5所示,在本发明的一个实施例中,温度信号采样子模块204可以包括:NTC热敏电阻Rntc、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第十电容C10以及第十一电容C11。其中,NTC热敏电阻Rntc的一端与供电模块10的第二电源相连,NTC热敏电阻Rntc随环境温度变化而阻值变化。第十九电阻R19的一端与NTC热敏电阻Rntc的另一端相连,第十九电阻R19的另一端接地。第十电容C10和第十一电容C11并联,第十电容C10的一端和第十一电容C11的一端分别与第十九电阻R19的一端相连,第十电容C10的另一端和第十一电容C11的另一端接地。第二十电阻R20的一端与第十一电容C11的一端相连,第二十电阻R20的另一端输出当前环境温度信号EnvTmport。
具体地,在本发明的一个实施例中,控制模块30可以与电压采样子模块201、电流采样子模块202、过流保护信号采样子模块203和温度信号采样子模块204分别相连,控制模块30用于根据母线电压采样信号Bus-Voltage、母线电流采样信号Current、过流保护信号Over-Current、当前环境温度信号EnvTmport和温度等效信号EnvVts判断直流电机驱动控制电路的故障类型。
进一步地,在本发明的一个实施例中,故障报警模块40可以为发光二极管LED1。具体地,如图6所示,在本发明的一个实施例中,故障报警模块40可以包括发光二极管LED1和第二十一电阻R21。其中,第二十一电阻R21的一端与供电模块10的第一电源相连。发光二极管LED1的阳极与第二十一电阻R21的另一端相连,发光二极管LED1的阴极与控制模块30的故障报警信号输出端相连以接收故障报警信号AlarmLed。需要说明的是,控制模块30的故障报警信号输出端可以输出故障报警信号AlarmLed,该故障报警信号AlarmLed可以为脉冲信号。
具体地,在本发明的一个实施例中,控制模块30包括:处理和控制子模块31和驱动控制子模块32。其中,处理和控制子模块31用于根据母线电压采样信号Bus-Voltage、母线电流采样信号Current、过流保护信号Over-Current、当前环境温度信号EnvTmport和温度等效信号EnvVts判断直流电机驱动控制电路的故障类型,并根据故障类型和预设条件生成对应的故障报警信号AlarmLed。驱动控制子模块32可以输出驱动信号以控制直流电机进行工作。
具体地,如图7所示,在本发明的一个实施例中,处理和控制子模块31包括:第一控制芯片例如DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理器)芯片IC1、滤波电路310和复位电路311。其中,第一控制芯片IC1的第七脚的输入信号为母线电压采样信号Bus-Voltage,第一控制芯片IC1的第九脚的输入信号为母线电流采样信号Current,第一控制芯片IC1的第四十七脚的输入信号为过流保护信号Over-Current,第一控制芯片IC1的第十三脚的输入信号为当前环境温度信号EnvTmport,第一控制芯片IC1的第十四脚的输入信号为温度等效信号EnvVts,第一控制芯片IC1的第三十六脚为故障报警信号输出端。
进一步地,在本发明的一个实施例中,预设条件如图8所示。具体地,在本发明的一个实施例中,当母线电压采样信号Bus-Voltage大于或等于第一预设电压阈值时,控制模块30中的第一控制芯片IC1判断直流电机驱动控制电路的故障类型为直流电压过高,并生成对应的故障报警信号AlarmLed,该故障报警信号AlarmLed可以使得发光二极管LED1闪烁2次。当母线电压采样信号Bus-Voltage小于或等于第二预设电压阈值时,控制模块30中的第一控制芯片IC1判断直流电机驱动控制电路的故障类型为直流电压过低,并生成对应的故障报警信号AlarmLed,该故障报警信号AlarmLed可以使得发光二极管LED1闪烁3次。当母线电流采样信号Current为零时,控制模块30中的第一控制芯片IC1判断直流电机驱动控制电路的故障类型为未连接电机,并生成对应的故障报警信号AlarmLed,该故障报警信号AlarmLed可以使得发光二极管LED1闪烁7次。当过流保护信号Over-Current大于或等于第一预设过流阈值时,控制模块30中的第一控制芯片IC1判断直流电机驱动控制电路的故障类型为达到软件过流保护点,并生成对应的故障报警信号AlarmLed,该故障报警信号AlarmLed可以使得发光二极管LED1闪烁4次。当过流保护信号Over-Current大于或等于第二预设过流阈值时,控制模块30中的第一控制芯片IC1判断直流电机驱动控制电路的故障类型为达到硬件过流保护点,并生成对应的故障报警信号AlarmLed,该故障报警信号AlarmLed可以使得发光二极管LED1闪烁5次。当温度等效信号EnvVts大于或等于预设过温阈值时,控制模块30中的第一控制芯片IC1判断直流电机驱动控制电路的故障类型为温度过高,并生成对应的故障报警信号AlarmLed,该故障报警信号AlarmLed可以使得发光二极管LED1闪烁1次。需要说明的是,在本发明的一个实施例中,第一预设过流阈值可以小于第二预设过流阈值。
此外,如图8所示,在本发明的一个实施例中,控制模块30中的第一控制芯片IC1还可以根据母线电流采样信号Current进行三相重构,并当进行三相重构后直流电机的电流相数小于三相时,控制模块30中的第一控制芯片IC1判断直流电机驱动控制电路的故障类型为电机缺相,并生成对应的故障报警信号AlarmLed,该故障报警信号AlarmLed可以使得发光二极管LED1闪烁6次。进一步地,如图8所示,在本发明的一个实施例中,控制模块30中的第一控制芯片IC1还可以根据母线电流采样信号Current获得直流电机的反馈转速,并根据反馈转速和目标转速获得偏差转速,进而根据偏差转速判断直流电机驱动控制电路的故障类型是否为电机堵转,并当判断直流电机驱动控制电路的故障类型为电机堵转时生成对应的故障报警信号AlarmLed,该故障报警信号AlarmLed可以使得发光二极管LED1闪烁8次。
因此,根据发光二极管LED1闪烁的次数,用户即可迅速确定直流电机驱动控制电路的故障类型,进而可以迅速定位直流电机驱动控制电路的故障部位,从而方便用户在空调室外机的硬件开发、生产工艺和售后维修等过程中快速分析故障原因和解决故障问题,大大降低了开发和生产中故障问题的分析难度,有效提高了售后服务问题的处理效率,并且成本低廉,安全可靠。
进一步地,在本发明的另一个实施例中,控制模块30中的第一控制芯片IC1还可以设置故障类型优先级和故障类型标志位,其中,故障类型、故障类型优先级以及故障类型标志位之间的对应关系如图8所示。
进一步地,在本发明的一个实施例中,在根据故障类型和预设条件生成对应的故障报警信号AlarmLed之后,控制模块30还用于控制直流电机停止工作。具体地,在本发明的一个实施例中,在根据故障类型和预设条件生成对应的故障报警信号AlarmLed之后,控制模块30中的处理和控制子模块31可以通过控制驱动控制子模块32停止输出驱动信号来控制直流电机停止工作。例如,在本发明的一个实施例中,当直流电机的母线电流Current-sense突然增大时,过流保护信号采样子模块203中的比较器CMP的反相输入端电压会升高,当比较器CMP的反相输入端电压达到或大于比较器CMP的同相输入端的电压时,比较器CMP的输出翻转为低电平,过流保护信号Over-Current为低电平。此时,处理和控制子模块31中的第一控制芯片IC1将控制驱动控制子模块32停止输出驱动信号,从而触发直流电机的过流保护动作,直流电机停止工作。
进一步地,在本发明的一个实施例中,控制模块30中的处理和控制子模块31还可以用于对母线电流采样信号Current、母线电压采样信号Bus-Voltage和相反电动势检测信号进行三相重构以产生PWM信号。驱动控制子模块32与处理和控制子模块31相连,驱动控制子模块32用于根据PWM信号生成PWM驱动信号以控制直流电机进行换相运转,进而实现控制直流电机的逆风启动。需要说明的是,相反电动势检测信号可以辅助处理和控制子模块31在直流电机初励时刻对直流电机的转速和转向进行判断,从而更准确的进行定位,进而可以使得直流电机获得更高的逆风启动成功率,极大满足了用户的应用需求,并且成本低廉,安全可靠。
进一步地,在本发明的一个实施例中,直流电机驱动控制电路的故障检测装置还可以包括反电动势检测模块50,相反电动势检测信号可以由反电动势检测模块50生成。具体地,如图9所示,在本发明的一个实施例中,反电动势检测模块50的输入端与相电动势的输出端例如直流电机U相电动势的输出端相连,反电动势检测模块50的输出端与控制模块30相连,反电动势检测模块50用于检测直流电机的相电动势,并对相电动势进行处理例如分压、限流和滤波等处理以生成相反电动势检测信号例如BEMF_U。另外,在本发明的一个实施例中,直流电机驱动控制电路的故障检测装置可以包括三个反电动势检测模块50,且三个反电动势检测模块50分别与直流电机的U相电动势的输出端、V相电动势的输出端和W相电动势的输出端相连,从而获得U相反电动势检测信号BEMF_U、V相反电动势检测信号BEMF_V和W相反电动势检测信号BEMF_W。
进一步地,在本发明的一个实施例中,当直流电机驱动控制电路的故障检测装置包括三个反电动势检测模块50,且三个反电动势检测模块50分别与直流电机的U相电动势的输出端、V相电动势的输出端和W相电动势的输出端相连,并将获得的V相反电动势检测信号BEMF_V、U相反电动势检测信号BEMF_U和W相反电动势检测信号BEMF_W分别输入到第一控制芯片IC1的第十六脚至第十八脚,此时,第一控制芯片IC1在对母线电流采样信号Current、母线电压采样信号Bus-Voltage、V相反电动势检测信号BEMF_V、U相反电动势检测信号BEMF_U和W相反电动势检测信号BEMF_W进行三相重构后,第一控制芯片IC1的第三十七脚至第四十二脚分别输出PWM信号PWM_UH、PWM信号PWM_UL、PWM信号PWM_VH、PWM信号PWM_VL、PWM信号PWM_WH和PWM信号PWM_WL。
另外,如图10所示,在本发明的一个实施例中,当第一控制芯片IC1的第三十七脚至第四十二脚分别输出PWM信号PWM_UH、PWM信号PWM_UL、PWM信号PWM_VH、PWM信号PWM_VL、PWM信号PWM_WH和PWM信号PWM_WL时,驱动控制子模块32中的第二控制芯片例如IPM(Intelligent Power Module,智能功率模块)IC2的第四脚可以与第一控制芯片IC1的第三十七脚相连,第二控制芯片IC2的第五脚可以与第一控制芯片IC1的第三十八脚相连,第二控制芯片IC2的第九脚可以与第一控制芯片IC1的第三十九脚相连,第二控制芯片IC2的第十脚可以与第一控制芯片IC1的第四十脚相连,第二控制芯片IC2的第十四脚可以与第一控制芯片IC1的第四十一脚相连,第二控制芯片IC2的第十五脚可以与第一控制芯片IC1的第四十二脚相连。此时,驱动控制子模块32根据PWM信号PWM_UH、PWM_UL、PWM_VH、PWM_VL、PWM_WH和PWM_WL生成三路PWM驱动信号并分别输出至直流电机的三相绕组以控制直流电机进行换相运转。
需要说明的是,驱动控制子模块32中的第二控制芯片IC2可以包括电荷泵充电电路、逆变器开关管和高压驱动HVIC(High Voltage Integrated Circuit,高压集成电路)等。另外,在本发明的一个实施例中,驱动控制子模块32中的第三十八电阻R38至第四十一电阻R41可以用于检测母线电流Current-sense,例如可以用于检测单电阻采样的无位置传感器控制系统中直流无刷电动机的母线电流。
进一步地,在本发明的一个实施例中,当第二控制芯片IC2为IPM时,温度等效信号输出端可以为IPM的第十一引脚。在上电时,温度信号采样子模块204通过随温度变化而阻值变化的NTC热敏电阻Rntc检测当前环境温度,进而生成当前环境温度信号EnvTmport并输出至第一控制芯片IC1的第十三脚,温度信号采样子模块204同时检测当前环境温度下IPM的第十一引脚输出的温度等效电压信号EnvVts,在处理和控制子模块31根据当前环境温度信号EnvTmport和温度等效电压信号EnvVts计算出预设过温阈值后,第一控制芯片IC1在直流电机运转时通过判断IPM的第十一引脚输出的温度等效电压信号EnvVts是否达到预设过温阈值来控制直流电机停止工作。需要说明的是,可以将NTC热敏电阻Rntc放置在IPM旁边感应当前IPM表面温度。但是,在直流电机的不同工况下,Rntc感应得到的当前环境温度生成的当前环境温度信号EnvTmport与IPM的实际温度值由于温度传导会产生较大误差,如果仅利用当前环境温度信号EnvTmport触发直流电机的过温保护动作将出现IPM温度未达预设过温阈值时过温保护动作和达到预设过温阈值时过温保护未动作等现象发生。另外,批量生产时,由于不同IPM制造工艺存在差异,导致不同IPM的第十一引脚输出的温度等效电压信号EnvVts随IPM温度变化的温度输出曲线存在差异,但温度输出曲线的变化规律是有相对关系的。因此,可以通过测试不同IPM第十一引脚输出的温度等效电压信号EnvVts随IPM温度变化的温度输出曲线拟合成有规律的函数,进而利用NTC热敏电阻Rntc上电时检测常温下IPM第十一引脚输出的温度等效电压信号EnvVts来计算不同IPM的预设过温阈值,以校正不同IPM之间温度输出曲线的差异。
进一步地,在本发明的一个实施例中,供电模块10可以包括第一电源子模块11、第二电源子模块12和第三电源子模块13,供电模块10的第一电源可以由第一电源子模块11提供,供电模块10的第二电源可以由第二电源子模块12提供,供电模块10的母线电压可以由第三电源子模块13的母线电压提供端提供母线电压VM-in。具体地,在本发明的一个实施例中,当第一电源子模块11的输出电压为+3.3V直流电压时,第一电源子模块11的电路结构可以如图11所示。其中,第一电源子模块11中的第三控制芯片IC3可以为三端稳压器,第三控制芯片IC3用于将+15V直流电压转换为稳定的+3.3V直流电压。另外,在本发明的一个实施例中,当第二电源子模块12的输出电压为+3.3V隔离电压+3.3VAD时,第二电源子模块12的电路结构可以如图12所示,第二电源子模块12的输入电压可以由第一电源子模块11的输出电压提供。其中,磁珠RF1可以用于对数字电路和模拟电路的供电进行隔离保护,从而有效降低线路间的串扰。
进一步地,在本发明的一个实施例中,第三电源子模块13的电路结构可以如图13所示,第三电源子模块13可以作为本发明实施例的直流电机驱动控制电路的故障检测装置的输入/输出端口。其中,母线电压提供端提供的母线电压VM-in和+15V直流电压可以为外部输入电压,该母线电压VM-in可以作为驱动控制子模块32的高压工作电压,该+15V直流电压可以作为第一电源子模块11的输入电压和驱动控制子模块32的低压工作电压,第三二极管D3可以为稳压二极管,第四二极管D4可以为TVS(Transient Voltage Suppressor,瞬变电压抑制)二极管,第四十四电阻R44可以为保险电阻。进一步地,如图10所示,在本发明的一个实施例中,母线电压提供端与第二控制芯片IC2的第十七脚相连,此时,母线电压VM-in经第二控制芯片IC2的内部开关管、直流电机绕组和地构成工作回路。
进一步地,在本发明的一个实施例中,直流电机驱动控制电路的故障检测装置还可以包括FG转速信号输出模块60和VSP电压调速模块70。其中,FG转速信号输出模块60的输入端与第一控制芯片IC1相连,FG转速信号输出模块60的输出端与第三电源子模块13相连。VSP电压调速模块70的输入端与第三电源子模块13相连,VSP电压调速模块70的输出端与第一控制芯片IC1相连。
具体地,如图14所示,在本发明的一个实施例中,第一控制芯片IC1可以根据母线电流采样信号Current生成FG转速信号FG-out1,并由第三十一脚输出该FG转速信号FG-out1至FG转速信号输出模块60的输入端,FG转速信号输出模块60对FG转速信号FG-out1进行放大处理后生成FG转速放大信号FG-out,该FG转速放大信号FG-out可以经第三电源子模块13的FG端输出至用户控制板以便于用户获得直流电机的转速,进而用户可以通过VSP电压调速模块70来调节直流电机的转速。
另外,如图15所示,在本发明的一个实施例中,第三电源子模块13的VSP端从外部接收电压信号VSP-in,该电压信号VSP-in即为目标转速信号,根据电压信号VSP-in可以获得目标转速,该电压信号VSP-in经VSP电压调速模块70进行滤波和分压等处理后生成小于+3.3V且噪音水平低的转速调节信号SP-control,VSP电压调速模块70输出该转速调节信号SP-control至第一控制芯片IC1的第八脚,进而第一控制芯片IC1根据转速调节信号SP-control调节直流电机的转速。进一步地,在本发明的一个实施例中,电压信号VSP-in可以为大于等于0V且小于等于6V的电压。进一步地,在本发明的另一个实施例中,电压信号VSP-in的大小可以由用户进行设置。
具体地,在本发明的一个实施例中,在第三电源子模块13获得外部输入电压后,第一电源子模块11提供第一电源,第二电源子模块12提供第二电源,此时,第一控制芯片IC1通电并初始化,第二控制芯片IC2获得高压工作电压和低压工作电压。在调节电压信号VSP-in至设定值后,电压采样子模块201生成母线电压采样信号Bus-Voltage、电流采样子模块202生成母线电流采样信号Current、过流保护信号采样子模块203生成过流保护信号Over-Current、温度信号采样子模块204生成当前环境温度信号EnvTmport和采样到温度等效信号EnvVts以及反电动势检测模块50生成相反电动势检测信号,进而第一控制芯片IC1根据母线电压采样信号Bus-Voltage、母线电流采样信号Current、过流保护信号Over-Current和温度等效信号EnvVts判断直流电机驱动控制电路的故障类型,并根据故障类型和预设条件生成对应的故障报警信号AlarmLed,进而第一控制芯片IC1通过输出低电平来控制第二控制芯片IC2停止输出驱动信号以控制直流电机停止工作,以及第一控制芯片IC1根据母线电流采样信号Current、母线电压采样信号Bus-Voltage和相反电动势检测信号进行三相重构等处理生成PWM信号,并将PWM信号输出至第二控制芯片IC2,进而第二控制芯片IC2根据PWM信号生成三路PWM驱动信号并分别输出至直流电机的三相绕组以控制直流电机进行换相运转。
本发明实施例提出的直流电机驱动控制电路的故障检测装置在通过采样模块采样到直流电机驱动控制电路的状态信息后,进而控制模块根据状态信息判断直流电机驱动控制电路的故障类型,并根据故障类型和预设条件生成对应的故障报警信号和/或控制直流电机停止工作,最后故障报警模块根据故障报警信号发出对应的报警提示,以及在通过电压采样子模块生成母线电压采样信号、电流采样子模块生成母线电流采样信号和反电动势检测模块生成相反电动势检测信号后,进而控制模块根据母线电压采样信号、母线电流采样信号和相反电动势检测信号控制直流电机的逆风启动。该直流电机驱动控制电路的故障检测装置不仅能够精确判断直流电机初励后的转向,定位方便,逆风启动成功率高,还能够方便用户在空调室外机的硬件开发、生产工艺和售后维修等过程中快速分析故障原因和解决故障问题,大大降低了开发和生产中故障问题的分析难度,有效提高了售后服务问题的处理效率,极大满足了用户的应用需求,并且成本低廉,安全可靠。
此外,本发明另一方面实施例还提出了一种直流电机驱动控制电路的故障检测方法,如图16所示,该直流电机驱动控制电路的故障检测方法包括以下步骤:
S1,采样直流电机驱动控制电路的状态信息。
S2,根据状态信息判断直流电机驱动控制电路的故障类型,并根据故障类型和预设条件生成对应的故障报警信号。
S3,根据故障报警信号发出对应的报警提示。
进一步地,在本发明的一个实施例中,采样直流电机驱动控制电路的状态信息即步骤S1具体可以包括以下步骤:
S11,采样直流电机的母线电压,并对母线电压进行处理以生成母线电压采样信号。
S12,采样直流电机的母线电流,并对母线电流进行处理以生成母线电流采样信号。
S13,采样直流电机的母线电流,并根据母线电流生成过流保护信号。
S14,采样当前环境温度和判断直流电机驱动控制电路的故障类型的控制模块的温度等效信号输出端输出的温度等效信号,并根据当前环境温度生成当前环境温度信号。
即言,此时直流电机驱动控制电路的状态信息可以包括母线电压采样信号、母线电流采样信号、过流保护信号、当前环境温度信号和温度等效信号。需要说明的是,在本发明的一个实施例中,步骤S11、步骤S12、步骤S13和步骤S14可以同时进行,并在生成母线电压采样信号、母线电流采样信号、过流保护信号和当前环境温度信号以及采样到温度等效信号后进入步骤S2。
进一步地,在本发明的一个实施例中,在步骤S2中,根据状态信息判断直流电机驱动控制电路的故障类型具体为:根据母线电压采样信号、母线电流采样信号、过流保护信号、当前环境温度信号和温度等效信号判断直流电机驱动控制电路的故障类型。
具体地,在本发明的一个实施例中,当母线电压采样信号大于或等于第一预设电压阈值时,判断直流电机驱动控制电路的故障类型为直流电压过高,并生成对应的故障报警信号,该故障报警信号可以使得发光二极管闪烁2次。当母线电压采样信号小于或等于第二预设电压阈值时,判断直流电机驱动控制电路的故障类型为直流电压过低,并生成对应的故障报警信号,该故障报警信号可以使得发光二极管闪烁3次。当母线电流采样信号为零时,判断直流电机驱动控制电路的故障类型为未连接电机,并生成对应的故障报警信号,该故障报警信号可以使得发光二极管闪烁7次。当过流保护信号大于或等于第一预设过流阈值时,判断直流电机驱动控制电路的故障类型为达到软件过流保护点,并生成对应的故障报警信号,该故障报警信号可以使得发光二极管闪烁4次。当过流保护信号大于或等于第二预设过流阈值时,判断直流电机驱动控制电路的故障类型为达到硬件过流保护点,并生成对应的故障报警信号,该故障报警信号可以使得发光二极管闪烁5次。当温度等效信号大于或等于预设过温阈值时,判断直流电机驱动控制电路的故障类型为温度过高,并生成对应的故障报警信号,该故障报警信号可以使得发光二极管闪烁1次。需要说明的是,在本发明的一个实施例中,第一预设过流阈值可以小于第二预设过流阈值。
此外,在本发明的一个实施例中,还可以根据母线电流采样信号进行三相重构,当进行三相重构后直流电机的电流相数小于三相时,判断直流电机驱动控制电路的故障类型为电机缺相,并生成对应的故障报警信号,该故障报警信号可以使得发光二极管闪烁6次。进一步地,在本发明的一个实施例中,还可以根据母线电流采样信号获得直流电机的反馈转速,并根据反馈转速和目标转速获得偏差转速,进而根据偏差转速判断直流电机驱动控制电路的故障类型是否为电机堵转,并当判断直流电机驱动控制电路的故障类型为电机堵转时生成对应的故障报警信号,该故障报警信号可以使得发光二极管闪烁8次。
因此,根据发光二极管闪烁的次数,用户即可迅速确定直流电机驱动控制电路的故障类型,进而可以迅速定位直流电机驱动控制电路的故障部位,从而方便用户在空调室外机的硬件开发、生产工艺和售后维修等过程中快速分析故障原因和解决故障问题,大大降低了开发和生产中故障问题的分析难度,有效提高了售后服务问题的处理效率,并且成本低廉,安全可靠。
进一步地,在本发明的一个实施例中,在步骤S2中,在根据故障类型和预设条件生成对应的故障报警信号之后,还包括以下步骤:
S4,控制直流电机停止工作。
具体地,在本发明的一个实施例中,步骤S3和步骤S4可以同时进行。
此外,在本发明的另一个实施例中,步骤S1具体还可以包括以下步骤:
S15,检测直流电机的相电动势,并对相电动势进行处理以生成相反电动势检测信号。
进一步地,在本发明的一个实施例中,直流电机驱动控制电路的故障检测方法还可以包括以下步骤:
S5,根据母线电流采样信号、母线电压采样信号和相反电动势检测信号控制直流电机的逆风启动。
具体地,在本发明的一个实施例中,步骤S5可以与步骤S2同时进行。需要说明的是,相反电动势检测信号可以在直流电机初励时刻辅助直流电机进行转速和转向判断,从而更准确的进行定位,因此本发明实施例的直流电机驱动控制电路的故障检测方法可以使得直流电机获得更高的逆风启动成功率,极大满足了用户的应用需求。
本发明实施例提出的直流电机驱动控制电路的故障检测方法在采样到直流电机驱动控制电路的状态信息后,进而根据状态信息判断直流电机驱动控制电路的故障类型,并根据故障类型和预设条件生成对应的故障报警信号和/或控制直流电机停止工作,最后根据故障报警信号发出对应的报警提示,以及在生成母线电压采样信号、母线电流采样信号和相反电动势检测信号后,进而根据母线电压采样信号、母线电流采样信号和相反电动势检测信号控制直流电机的逆风启动。该直流电机驱动控制电路的故障检测方法不仅能够精确判断直流电机初励后的转向,定位方便,逆风启动成功率高,还能够方便用户在空调室外机的硬件开发、生产工艺和售后维修等过程中快速分析故障原因和解决故障问题,大大降低了开发和生产中故障问题的分析难度,有效提高了售后服务问题的处理效率,极大满足了用户的应用需求,并且成本低廉,安全可靠。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
Claims (15)
1.一种直流电机驱动控制电路的故障检测装置,其特征在于,包括:
供电模块,所述供电模块用于提供电源;
采样模块,所述采样模块用于采样所述直流电机驱动控制电路的状态信息;
控制模块,所述控制模块与所述采样模块相连,所述控制模块用于根据所述状态信息判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型,并根据所述故障类型和预设条件生成对应的故障报警信号;以及
故障报警模块,所述故障报警模块与所述控制模块相连,所述故障报警模块用于根据所述故障报警信号发出对应的报警提示。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述采样模块包括:
电压采样子模块,所述电压采样子模块与母线电压提供端相连,所述电压采样子模块用于采样所述直流电机的母线电压,并对所述母线电压进行处理以生成母线电压采样信号;
电流采样子模块,所述电流采样子模块与直流电机的母线电流端相连,所述电流采样子模块用于采样所述直流电机的母线电流,并对所述母线电流进行处理以生成母线电流采样信号;
过流保护信号采样子模块,所述过流保护信号采样子模块与所述直流电机的母线电流端相连,所述过流保护信号采样子模块用于采样所述直流电机的母线电流,并根据所述母线电流生成过流保护信号;以及
温度信号采样子模块,所述温度信号采样子模块与所述控制模块的温度等效信号输出端相连,所述温度信号采样子模块用于采样当前环境温度和所述温度等效信号输出端输出的温度等效信号,并根据所述当前环境温度生成当前环境温度信号。
3.如权利要求2所述的装置,其特征在于,所述电压采样子模块包括:
串联的第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻,所述第一电阻的一端与所述供电模块的母线电压提供端相连,所述第三电阻与所述第四电阻之间具有第一节点,所述第四电阻的另一端接地;
第一二极管,所述第一二极管的阴极与所述供电模块的第一电源相连;
第一电容,所述第一电容的一端与所述第一二极管的阳极相连,所述第一电容的一端与所述第一二极管的阳极之间具有第二节点,且所述第二节点的电压为所述母线电压采样信号,所述第一电容的另一端接地;以及
第五电阻,所述第五电阻的一端与所述第一节点相连,所述第五电阻的另一端与所述第二节点相连。
4.如权利要求2所述的装置,其特征在于,所述电流采样子模块包括:
串联的第六电阻和第七电阻,所述第六电阻的一端与所述直流电机的母线电流端相连,所述第六电阻与所述第七电阻之间具有第三节点;
串联的第八电阻和第九电阻,所述第八电阻的一端与所述供电模块的第二电源相连,所述第八电阻的另一端与所述第七电阻的另一端相连,所述第九电阻的另一端接地;
串联的第十电阻和第十一电阻,所述第十电阻的一端接地,所述第十电阻与所述第十一电阻之间具有第四节点;
第二电容,所述第二电容的一端与所述第三节点相连,所述第二电容的另一端与所述第四节点相连;
运算放大器,所述运算放大器的同相输入端与所述第七电阻的另一端相连,所述运算放大器的反相输入端与所述第十一电阻的另一端相连,所述运算放大器的电源端与所述供电模块的第二电源相连,所述运算放大器的地端接地;
第三电容,所述第三电容的一端与所述运算放大器的电源端相连,所述第三电容的另一端接地;
串联的第十二电阻和第十三电阻,所述第十二电阻的一端与所述运算放大器的反相输入端相连,所述第十二电阻的另一端和所述第十三电阻的一端分别与所述运算放大器的输出端相连;以及
第四电容,所述第四电容的一端与所述第十三电阻的另一端相连,所述第四电容的一端的电压为所述母线电流采样信号,所述第四电容的另一端接地。
5.如权利要求2所述的装置,其特征在于,所述过流保护信号采样子模块包括:
第十四电阻,所述第十四电阻的一端与所述直流电机的母线电流端相连;
串联的第十五电阻和第十六电阻,所述第十五电阻的一端与所述供电模块的第二电源相连,所述第十六电阻的另一端接地;
串联的第五电容和第六电容,所述第五电容的一端与所述第十四电阻的另一端相连,所述第六电容与所述第十六电阻并联,所述第五电容与所述第六电容之间具有第五节点;
第七电容,所述第七电容的一端与所述第五电容的一端相连,所述第七电容的另一端接地;
比较器,所述比较器的反相输入端与所述第五电容的一端相连,所述比较器的同相输入端与所述第五节点相连,所述比较器的电源端与所述供电模块的第二电源相连;
第八电容,所述第八电容的一端与所述比较器的电源端相连,所述第八电容的另一端接地;
串联的第十七电阻和第十八电阻,所述第十七电阻的一端与所述供电模块的第一电源相连,所述第十七电阻与所述第十八电阻之间具有第六节点,所述第六节点与所述比较器的输出端相连,所述第十八电阻的另一端输出所述过流保护信号;以及
第九电容,所述第九电容的一端与所述第六节点相连,所述第九电容的另一端接地。
6.如权利要求2所述的装置,其特征在于,所述温度信号采样子模块包括:
负温度系数NTC热敏电阻,所述NTC热敏电阻的一端与所述供电模块的第二电源相连;
第十九电阻,所述第十九电阻的一端与所述NTC热敏电阻的另一端相连,所述第十九电阻的另一端接地;
并联的第十电容和第十一电容,所述第十电容的一端和所述第十一电容的一端分别与所述第十九电阻的一端相连,所述第十电容的另一端和所述第十一电容的另一端接地;
第二十电阻,所述第二十电阻的一端与所述第十一电容的一端相连,所述第二十电阻的另一端输出所述当前环境温度信号。
7.如权利要求2所述的装置,其特征在于,所述控制模块与所述电压采样子模块、所述电流采样子模块、所述过流保护信号采样子模块和所述温度信号采样子模块分别相连,所述控制模块用于根据所述母线电压采样信号、所述母线电流采样信号、所述过流保护信号、所述当前环境温度信号和所述温度等效信号判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,
当所述母线电压采样信号大于或等于第一预设电压阈值时,所述控制模块判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型为直流电压过高;
当所述母线电压采样信号小于或等于第二预设电压阈值时,所述控制模块判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型为直流电压过低;
当所述母线电流采样信号为零时,所述控制模块判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型为未连接电机;
当所述过流保护信号大于或等于第一预设过流阈值时,所述控制模块判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型为达到软件过流保护点;
当所述过流保护信号大于或等于第二预设过流阈值时,所述控制模块判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型为达到硬件过流保护点;以及
当所述温度等效信号大于或等于预设过温阈值时,所述控制模块判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型为温度过高。
9.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述故障报警模块为发光二极管。
10.如权利要求1所述的装置,其特征在于,在根据所述故障类型和预设条件生成对应的故障报警信号之后,所述控制模块还用于控制所述直流电机停止工作。
11.一种直流电机驱动控制电路的故障检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
采样所述直流电机驱动控制电路的状态信息;
根据所述状态信息判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型,并根据所述故障类型和预设条件生成对应的故障报警信号;以及
根据所述故障报警信号发出对应的报警提示。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于,所述采样所述直流电机驱动控制电路的状态信息具体包括以下步骤:
采样所述直流电机的母线电压,并对所述母线电压进行处理以生成母线电压采样信号;
采样所述直流电机的母线电流,并对所述母线电流进行处理以生成母线电流采样信号;
采样所述直流电机的母线电流,并根据所述母线电流生成过流保护信号;以及
采样当前环境温度和判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型的控制模块的温度等效信号输出端输出的温度等效信号,并根据所述当前环境温度生成当前环境温度信号。
13.如权利要求12所述的方法,其特征在于,所述根据所述状态信息判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型具体为:
根据所述母线电压采样信号、所述母线电流采样信号、所述过流保护信号、所述当前环境温度信号和所述温度等效信号判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,
当所述母线电压采样信号大于或等于第一预设电压阈值时,判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型为直流电压过高;
当所述母线电压采样信号小于或等于第二预设电压阈值时,判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型为直流电压过低;
当所述母线电流采样信号为零时,判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型为未连接电机;
当所述过流保护信号大于或等于第一预设过流阈值时,判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型为达到软件过流保护点;
当所述过流保护信号大于或等于第二预设过流阈值时,判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型为达到硬件过流保护点;以及
当所述温度等效信号大于或等于预设过温阈值时,判断所述直流电机驱动控制电路的故障类型为温度过高。
15.如权利要求11所述的方法,其特征在于,在所述根据所述故障类型和预设条件生成对应的故障报警信号之后,还包括以下步骤:
控制所述直流电机停止工作。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410181087.7A CN103954902A (zh) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | 直流电机驱动控制电路的故障检测方法和故障检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410181087.7A CN103954902A (zh) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | 直流电机驱动控制电路的故障检测方法和故障检测装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103954902A true CN103954902A (zh) | 2014-07-30 |
Family
ID=51332200
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410181087.7A Pending CN103954902A (zh) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | 直流电机驱动控制电路的故障检测方法和故障检测装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103954902A (zh) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104639012A (zh) * | 2015-02-06 | 2015-05-20 | 卧龙电气集团股份有限公司 | 基于速度指令电压的过热保护回路及过热保护方法 |
CN105024595A (zh) * | 2015-07-22 | 2015-11-04 | 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 | 一种无刷直流电机故障监控方法及装置 |
CN105302699A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-02-03 | 浪潮电子信息产业股份有限公司 | 一种Rack节点故障告警方法 |
CN105610356A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-05-25 | 珠海格力电器股份有限公司 | 电机转速的控制方法和装置 |
CN105738794A (zh) * | 2016-02-23 | 2016-07-06 | 东南大学 | 一种开关磁阻电机控制器电路板的检测系统 |
CN105799541A (zh) * | 2014-12-29 | 2016-07-27 | 上海大郡动力控制技术有限公司 | 电动汽车驱动电机过流故障的自愈方法 |
CN107121637A (zh) * | 2017-06-14 | 2017-09-01 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 驱动电机检测方法及装置 |
CN108119986A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-06-05 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空调器控制方法、电子设备和计算机可读存储介质 |
CN108459566A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-08-28 | 上海申昆混凝土集团有限公司 | 一种生产故障自动报警方法及其系统 |
CN109159669A (zh) * | 2018-07-24 | 2019-01-08 | 中国第汽车股份有限公司 | 一种电驱动系统的保护系统和方法 |
CN109683048A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-04-26 | 潍柴动力股份有限公司 | 故障监测方法、故障监测电路及控制器 |
CN110031758A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-07-19 | 绍兴艾柯电气有限公司 | 一种三相无刷直流电机的缺相检测方法及系统 |
CN114114011A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-01 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | 一种故障检测电路与电子设备 |
CN114200288A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-03-18 | 上海辰竹仪表有限公司 | 安全输入电路、电路故障检测系统以及电路故障检测方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101242154A (zh) * | 2008-03-14 | 2008-08-13 | 重庆大学 | 一种无位置传感器的内嵌式永磁无刷直流电机控制系统 |
CN202663336U (zh) * | 2012-01-09 | 2013-01-09 | 湖北天运汽车电器系统有限公司 | 永磁直流无刷电机控制器总成 |
CN103078296A (zh) * | 2013-01-25 | 2013-05-01 | 广东志高暖通设备股份有限公司 | 一种直流母线电流检测控制电路 |
CN103248293A (zh) * | 2013-04-28 | 2013-08-14 | 天津大学 | 基于tms320f2812的直流无刷电机调速控制器 |
CN103580565A (zh) * | 2012-08-02 | 2014-02-12 | 重庆金美通信有限责任公司 | 一种具有辐射抑制和电机保护功能的直流电机驱动电路 |
-
2014
- 2014-04-30 CN CN201410181087.7A patent/CN103954902A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101242154A (zh) * | 2008-03-14 | 2008-08-13 | 重庆大学 | 一种无位置传感器的内嵌式永磁无刷直流电机控制系统 |
CN202663336U (zh) * | 2012-01-09 | 2013-01-09 | 湖北天运汽车电器系统有限公司 | 永磁直流无刷电机控制器总成 |
CN103580565A (zh) * | 2012-08-02 | 2014-02-12 | 重庆金美通信有限责任公司 | 一种具有辐射抑制和电机保护功能的直流电机驱动电路 |
CN103078296A (zh) * | 2013-01-25 | 2013-05-01 | 广东志高暖通设备股份有限公司 | 一种直流母线电流检测控制电路 |
CN103248293A (zh) * | 2013-04-28 | 2013-08-14 | 天津大学 | 基于tms320f2812的直流无刷电机调速控制器 |
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105799541A (zh) * | 2014-12-29 | 2016-07-27 | 上海大郡动力控制技术有限公司 | 电动汽车驱动电机过流故障的自愈方法 |
CN104639012A (zh) * | 2015-02-06 | 2015-05-20 | 卧龙电气集团股份有限公司 | 基于速度指令电压的过热保护回路及过热保护方法 |
CN104639012B (zh) * | 2015-02-06 | 2018-08-03 | 卧龙电气集团股份有限公司 | 基于速度指令电压的过热保护回路及过热保护方法 |
CN105024595A (zh) * | 2015-07-22 | 2015-11-04 | 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 | 一种无刷直流电机故障监控方法及装置 |
CN105302699A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-02-03 | 浪潮电子信息产业股份有限公司 | 一种Rack节点故障告警方法 |
CN105738794B (zh) * | 2016-02-23 | 2018-08-21 | 东南大学 | 一种开关磁阻电机控制器电路板的检测系统 |
CN105738794A (zh) * | 2016-02-23 | 2016-07-06 | 东南大学 | 一种开关磁阻电机控制器电路板的检测系统 |
CN105610356B (zh) * | 2016-03-07 | 2018-06-01 | 珠海格力电器股份有限公司 | 电机转速的控制方法和装置 |
CN105610356A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-05-25 | 珠海格力电器股份有限公司 | 电机转速的控制方法和装置 |
CN107121637A (zh) * | 2017-06-14 | 2017-09-01 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 驱动电机检测方法及装置 |
CN108119986A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-06-05 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空调器控制方法、电子设备和计算机可读存储介质 |
CN108119986B (zh) * | 2017-12-15 | 2020-04-21 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空调器控制方法、电子设备和计算机可读存储介质 |
CN108459566B (zh) * | 2018-02-07 | 2019-08-13 | 上海申昆混凝土集团有限公司 | 一种生产故障自动报警方法及其系统 |
CN108459566A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-08-28 | 上海申昆混凝土集团有限公司 | 一种生产故障自动报警方法及其系统 |
CN109159669A (zh) * | 2018-07-24 | 2019-01-08 | 中国第汽车股份有限公司 | 一种电驱动系统的保护系统和方法 |
CN109683048A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-04-26 | 潍柴动力股份有限公司 | 故障监测方法、故障监测电路及控制器 |
CN109683048B (zh) * | 2019-01-31 | 2021-11-19 | 潍柴动力股份有限公司 | 故障监测方法、故障监测电路及控制器 |
CN110031758A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-07-19 | 绍兴艾柯电气有限公司 | 一种三相无刷直流电机的缺相检测方法及系统 |
CN114114011A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-01 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | 一种故障检测电路与电子设备 |
CN114200288A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-03-18 | 上海辰竹仪表有限公司 | 安全输入电路、电路故障检测系统以及电路故障检测方法 |
CN114200288B (zh) * | 2021-12-20 | 2024-03-19 | 上海辰竹仪表有限公司 | 安全输入电路、电路故障检测系统以及电路故障检测方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103954902A (zh) | 直流电机驱动控制电路的故障检测方法和故障检测装置 | |
CN203942468U (zh) | 空调室外机中直流电机的逆风启动控制装置 | |
US10972024B1 (en) | Motor driving device and method | |
CN203965581U (zh) | 直流电机驱动控制电路的故障检测装置 | |
US20090079195A1 (en) | Wind power generator | |
CN103956940A (zh) | 空调室外机中直流电机的逆风启动控制方法和控制装置 | |
US9748889B2 (en) | Shutdown method for motor and motor drive circuit thereof | |
CN112389220B (zh) | 一种电动车辆充电控制方法及装置 | |
US10978973B2 (en) | Motor driving circuit and method thereof | |
US10978974B2 (en) | Motor starting device and method | |
US11088641B2 (en) | Motor driving device having lock protection mode | |
CN102158159A (zh) | 电动机驱动和控制电路及其控制方法 | |
CN101938237B (zh) | 用于无刷直流马达的速度控制电路与定速控制电路 | |
WO2019056936A1 (zh) | 风机控制方法、系统及空调 | |
CN104111420A (zh) | 直流电机系统的缺相检测方法和直流电机系统 | |
CN104579114B (zh) | 一种马达驱动保护电路及具有该电路的电器产品 | |
US20240014763A1 (en) | Systems and methods for component monitoring in an electric motor | |
KR101503980B1 (ko) | 모터 구동 장치 및 모터 구동 방법 | |
CN105450100B (zh) | 无刷电机驱动电路及其控制方法 | |
CN104168679A (zh) | 电磁炉及其放电方法 | |
CN204610329U (zh) | 一种工业风扇 | |
CN101005257A (zh) | 风扇系统及其实时停止装置 | |
CN104113239A (zh) | 直流电机系统的检测方法和直流电机系统 | |
CN204425226U (zh) | 一种马达驱动保护电路及具有该电路的电器产品 | |
WO2018075942A1 (en) | Motor drive system and method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140730 |