CN105958805B - 空气净化器中的pg电机调速系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及空气净化器技术领域，具体地说，涉及一种空气净化器中的PG电机调速系统。其包括开关电源、开关变压器、+5V输出电路、+12V输出电路、反馈电路、光耦供电电路以及光耦；光耦包括第一光耦和第二光耦，第一光耦和第二光耦均采用光耦驱动电压为驱动电源；光耦输入端设有控制单元，光耦输出端设有可控硅电路；可控硅电路包括与第一光耦输出端连接的第一半桥驱动电路、与第二光耦输出端连接的第二半桥驱动电路和桥式逆变电路；桥式逆变电路的输入端连接有直流电源输入单元，桥式逆变电路的输出端连接有PG电机。本发明能够较佳的实现对PG电机的转速调节。
Description
技术领域
本发明涉及空气净化器技术领域，具体地说，涉及一种空气净化器中的PG电机调速系统。
背景技术
电机是在空气净化器中的重要组成构件，为了使得空气净化器能够以多种模式进行工作，需要对电机的转速进行调节。现有的空气净化器中个电机多采用PG电机，在对其调速时通常采用可控硅斩正弦波的方式来实现，该种调速方式存在以下缺陷：1、调速过程中，随着内部导通角的变化，输入电压正弦波被可控硅破坏了，从而降低了功率因素值(PF)，通常PF低于0.5，而且在调速时，随着导通角越小，功率因素值越来越低(1/4正弦波时只有0.25)；2、输入电压正弦波被破坏了，非正弦的波形加大了谐波系数；3、输入非正弦的电压波形会在线路上产生严重的干扰信号(EMI)；4、输入非正弦的电压波形会产生音频噪音，这往往是不可接受的。
另外，在调速过程中，可控硅电路与控制信号间通常会加设一光耦，从而较佳的实现弱电与强电的隔离。现有技术中所采用的光耦，通常包括：a、用带过零的六脚光耦，无需光耦驱动电源；b、把隔离的+12V电源用作817光耦的驱动电源。对于上述a中，六脚光耦的成本高，所占空间面积大，因而不能够较为灵活的被运用；对于上述b中，由于采用隔离的+12V电源作为驱动电源，使得其会占用变压器中的一路输出，这就使得在生产制造时不得不选用较大规格的变压器或是对变压器进行较大的电路改动，从而增加了生产制造的成本，且增加了电路复杂度。
发明内容
为了能够克服现有技术的某种或某些缺陷，本发明提供了一种用于空气净化器的光耦供电电路。
根据本发明的用于空气净化器的光耦供电电路，其包括：
开关电源，其用于将220V交流电转换为310V的直流电并输出；
开关变压器，其用于对开关电源提供310V的直流电进行电压变换；
+5V输出电路，其用于通过一次级线圈与开关变压器相连并输出+5V直流电；
+12V输出电路，其用于通过另一次级线圈与开关变压器相连并输出+12V直流电；
反馈电路，其用于通过一检测线圈与开关变压器相连，以对开关变压器初级线圈处的输入电压进行检测并反馈给开关电源，从而实现对开关电源输出电压的调节；
光耦供电电路，其与反馈电路连接并输出光耦驱动电压；以及
光耦，其采用光耦驱动电压为驱动电源；
光耦输入端设有控制单元，光耦输出端设有可控硅电路，控制单元用于通过光耦对可控硅电路的通断进行控制。
本发明的用于空气净化器的光耦供电电路中，能够直接在反馈电路处拉一路电源进行处理后作为光耦的驱动电源，从而针对相同骨架的变压器，在改动极小的情况下，即能够较佳的向光耦提供驱动电源，也能够保留2路隔离电源的输出。
作为优选，光耦的型号为EL817。
作为优选，开关变压器采用EEL22式变压器。
为了能够克服现有技术的某种或某些缺陷，本发明还提供了一种用于空气净化器的电机调速电路。
根据本发明的用于空气净化器的电机调速电路，其包括控制单元、第一光耦、第二光耦、第一半桥驱动电路、第二半桥驱动电路、桥式逆变电路、直流电源输入单元和PG电机；
控制单元用于产生PWM控制信号，第一光耦用于接收PWM控制信号以对第一半桥驱动电路进行驱动，第二光耦用于接收PWM控制信号以对第二半桥驱动电路进行驱动；桥式逆变电路包括4个VMOS管，第一半桥驱动电路用于对其中一桥臂处的2个VMOS管进行驱动控制，第二半桥驱动电路用于对其中另一桥臂处的2个VMOS管进行驱动控制；直流电源输入单元用于向桥式逆变电路输入直流电源，PG电机的供电端用于与桥式逆变电路的输出端连接。
本发明的用于空气净化器的电机调速电路中，控制单元处的控制信号能够采用PWM信号，采用PWM控制信号通过第一半桥驱动电路和第二半桥驱动电路同步对桥式逆变电路的控制，使得桥式逆变电路能够将直流电源输入单元处输出的直流电模拟成正弦波信号，从而使得不论是在对PG电机进行高速或低速调速时，PG电机处接收的始终是正弦信号，从而能够较佳的解决现有技术中采用斩正弦波进行调速所带来的多种问题。
作为优选，控制单元包括单片机。
作为优选，第一半桥驱动电路包括IR2103芯片。
作为优选，第二半桥驱动电路包括IR2103芯片。
作为优选，VMOS管的型号为IRF740。
为了能够克服现有技术的某种或某些缺陷，本发明还提供了一种空气净化器中的PG电机调速系统。
根据本发明的空气净化器中的PG电机调速系统，其包括：
开关电源，其用于将220V交流电转换为310V的直流电并输出；
开关变压器，其用于对开关电源提供310V的直流电进行电压变换；
+5V输出电路，其用于通过一次级线圈与开关变压器相连并输出+5V直流电；
+12V输出电路，其用于通过另一次级线圈与开关变压器相连并输出+12V直流电；
反馈电路，其用于通过一检测线圈与开关变压器相连，以对开关变压器初级线圈处的输入电压进行检测并反馈给开关电源，从而实现对开关电源输出电压的调节；
光耦供电电路，其与反馈电路连接并输出光耦驱动电压；以及
光耦，光耦包括第一光耦和第二光耦，第一光耦和第二光耦均采用光耦驱动电压为驱动电源；
光耦输入端设有控制单元，光耦输出端设有可控硅电路；可控硅电路包括与第一光耦输出端连接的第一半桥驱动电路、与第二光耦输出端连接的第二半桥驱动电路和桥式逆变电路；桥式逆变电路的输入端连接有直流电源输入单元，桥式逆变电路的输出端连接有PG电机；
控制单元用于产生PWM控制信号，第一光耦用于接收PWM控制信号以对第一半桥驱动电路进行驱动，第二光耦用于接收PWM控制信号以对第二半桥驱动电路进行驱动；桥式逆变电路包括4个VMOS管，第一半桥驱动电路用于对其中一桥臂处的2个VMOS管进行驱动控制，第二半桥驱动电路用于对其中另一桥臂处的2个VMOS管进行驱动控制；直流电源输入单元用于向桥式逆变电路输入直流电源，PG电机的供电端用于与桥式逆变电路的输出端连接。
本发明的空气净化器中的PG电机调速系统中，能够直接在反馈电路处拉一路电源进行处理后作为光耦的驱动电源，从而针对相同骨架的变压器，在改动极小的情况下，即能够较佳的向光耦提供驱动电源，也能够保留2路隔离电源的输出。
本发明的空气净化器中的PG电机调速系统中，控制单元处的控制信号能够采用PWM信号，采用PWM控制信号通过第一半桥驱动电路和第二半桥驱动电路同步对桥式逆变电路的控制，使得桥式逆变电路能够将直流电源输入单元处输出的直流电模拟成正弦波信号，从而使得不论是在对PG电机进行高速或低速调速时，PG电机处接收的始终是正弦信号，从而能够较佳的解决现有技术中采用斩正弦波进行调速所带来的多种问题。
作为优选，开关变压器采用EEL22式变压器。
作为优选，控制单元包括单片机。
作为优选，第一半桥驱动电路包括IR2103芯片。
作为优选，第二半桥驱动电路包括IR2103芯片。
作为优选，VMOS管的型号为IRF740。
附图说明
图1为实施例1中的一种用于空气净化器的光耦供电电路的电路框图；
图2为实施例2中的一种用于空气净化器的电机调速电路的电路框图；
图3为实施例2中的一种用于空气净化器的电机调速电路的部分电路图。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本发明进行解释而并非限定。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种用于空气净化器的光耦供电电路，其包括：
开关电源，其用于将220V交流电转换为310V的直流电并输出；
开关变压器，其用于对开关电源提供310V的直流电进行电压变换；
+5V输出电路，其用于通过一次级线圈与开关变压器相连并输出+5V直流电；
+12V输出电路，其用于通过另一次级线圈与开关变压器相连并输出+12V直流电；
反馈电路，其用于通过一检测线圈与开关变压器相连，以对开关变压器初级线圈处的输入电压进行检测并反馈给开关电源，从而实现对开关电源输出电压的调节；
光耦供电电路，其与反馈电路连接并输出光耦驱动电压；以及
光耦，其采用光耦驱动电压为驱动电源；
光耦输入端设有控制单元，光耦输出端设有可控硅电路，控制单元用于通过光耦对可控硅电路的通断进行控制。
本实施例中，光耦的型号为EL817，开关变压器采用EEL22式变压器。
实施例2
如图2、图3所示，本实施例提供了一种用于空气净化器的电机调速电路，其包括控制单元、第一光耦、第二光耦、第一半桥驱动电路、第二半桥驱动电路、桥式逆变电路、直流电源输入单元和PG电机；
控制单元用于产生PWM控制信号，第一光耦用于接收PWM控制信号以对第一半桥驱动电路进行驱动，第二光耦用于接收PWM控制信号以对第二半桥驱动电路进行驱动；桥式逆变电路包括4个VMOS管，第一半桥驱动电路用于对其中一桥臂处的2个VMOS管进行驱动控制，第二半桥驱动电路用于对其中另一桥臂处的2个VMOS管进行驱动控制；直流电源输入单元用于向桥式逆变电路输入直流电源，PG电机的供电端用于与桥式逆变电路的输出端连接。
本实施例中，控制单元包括单片机，第一半桥驱动电路包括IR2103芯片，第二半桥驱动电路包括IR2103芯片，VMOS管的型号为IRF740。
实施例3
本实施例提供了一种空气净化器中的PG电机调速系统，其包括：
开关电源，其用于将220V交流电转换为310V的直流电并输出；
开关变压器，其用于对开关电源提供310V的直流电进行电压变换；
+5V输出电路，其用于通过一次级线圈与开关变压器相连并输出+5V直流电；
+12V输出电路，其用于通过另一次级线圈与开关变压器相连并输出+12V直流电；
反馈电路，其用于通过一检测线圈与开关变压器相连，以对开关变压器初级线圈处的输入电压进行检测并反馈给开关电源，从而实现对开关电源输出电压的调节；
光耦供电电路，其与反馈电路连接并输出光耦驱动电压；以及
光耦，光耦包括第一光耦和第二光耦，第一光耦和第二光耦均采用光耦驱动电压为驱动电源；
光耦输入端设有控制单元，光耦输出端设有可控硅电路；可控硅电路包括与第一光耦输出端连接的第一半桥驱动电路、与第二光耦输出端连接的第二半桥驱动电路和桥式逆变电路；桥式逆变电路的输入端连接有直流电源输入单元，桥式逆变电路的输出端连接有PG电机；
控制单元用于产生PWM控制信号，第一光耦用于接收PWM控制信号以对第一半桥驱动电路进行驱动，第二光耦用于接收PWM控制信号以对第二半桥驱动电路进行驱动；桥式逆变电路包括4个VMOS管，第一半桥驱动电路用于对其中一桥臂处的2个VMOS管进行驱动控制，第二半桥驱动电路用于对其中另一桥臂处的2个VMOS管进行驱动控制；直流电源输入单元用于向桥式逆变电路输入直流电源，PG电机的供电端用于与桥式逆变电路的输出端连接。
本实施例中，开关变压器采用EEL22式变压器，控制单元包括单片机，第一半桥驱动电路包括IR2103芯片，第二半桥驱动电路包括IR2103芯片，VMOS管的型号为IRF740。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (1)
1.空气净化器中的PG电机调速系统，其特征在于：包括
开关电源，其用于将220V交流电转换为310V的直流电并输出；
开关变压器，其用于对开关电源提供310V的直流电进行电压变换；
+5V输出电路，其用于通过一次级线圈与开关变压器相连并输出+5V直流电；
+12V输出电路，其用于通过另一次级线圈与开关变压器相连并输出+12V直流电；
反馈电路，其用于通过一检测线圈与开关变压器相连，以对开关变压器初级线圈处的输入电压进行检测并反馈给开关电源，从而实现对开关电源输出电压的调节；
光耦供电电路，其与反馈电路连接并输出光耦驱动电压；以及
光耦，光耦包括第一光耦和第二光耦，第一光耦和第二光耦均采用光耦驱动电压为驱动电源；
光耦输入端设有控制单元，光耦输出端设有可控硅电路；可控硅电路包括与第一光耦输出端连接的第一半桥驱动电路、与第二光耦输出端连接的第二半桥驱动电路和桥式逆变电路；桥式逆变电路的输入端连接有直流电源输入单元，桥式逆变电路的输出端连接有PG电机；
控制单元用于产生PWM控制信号，第一光耦用于接收PWM控制信号以对第一半桥驱动电路进行驱动，第二光耦用于接收PWM控制信号以对第二半桥驱动电路进行驱动；桥式逆变电路包括4个VMOS管，第一半桥驱动电路用于对其中一桥臂处的2个VMOS管进行驱动控制，第二半桥驱动电路用于对其中另一桥臂处的2个VMOS管进行驱动控制；直流电源输入单元用于向桥式逆变电路输入直流电源，PG电机的供电端用于与桥式逆变电路的输出端连接；
所述第二半桥驱动电路包括IR2103芯片；VMOS管的型号为IRF740。
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