CN106054077A - 一种调速电压切换电路及电源板 - Google Patents

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曹明锋
孙家广
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Abstract

本发明公开了一种调速电压切换电路及电源板，其中，所述调速电压切换电路包括：电源单元，所述电源单元用于提供电源；切换单元，与所述电源单元相连，所述切换单元用于在不同的调速电压输入信号源之间进行切换；控制单元，所述控制单元连接在所述电源单元与所述切换单元之间相连，所述控制单元用于根据输入的选通信号控制所述切换单元与所述电源单元的通断，以使得所述切换单元根据通断进行切换。对于空调直流无刷电机的多种调速方式都可进行测试，提高了测试的效率。并可避免因手动切换中出现的误操作引起的电路故障，提高了检测的可靠性。

Description

一种调速电压切换电路及电源板
技术领域
本发明涉及空调直流电机技术领域，尤其涉及一种调速电压切换电路及电源板。
背景技术
空调中直流无刷电机调速通常采用调整调速电压的方式来实现，即通过调整直流无刷电机的驱动电压来实现控制电机转速的目的。例如：通过分压电路调整调速电压实现开环模拟调速。现有的测试电源工装中往往只具备开环模拟调速功能。
但是，目前可以采用多种调速方式对于空调中不同类型的直流无刷电机进行调速。在项目开发及生产测试过程中，如果电机的调速方式不是开环模拟调速方式，则只能根据电机的调速方式更换测试电源工装。严重影响了开发和生产效率。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种调速电压切换电路及电源板，以解决现有技术中不同的调速方式需要更改测试工装的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种调速电压切换电路，包括：
电源单元，所述电源单元用于提供电源；
切换单元，与所述电源单元相连，所述切换单元用于在空调电机不同的调速电压输入信号源之间进行切换；
控制单元，所述控制单元连接在所述电源单元与所述切换单元之间相连，所述控制单元用于根据输入的选通信号控制所述切换单元与所述电源单元的通断，以使得所述切换单元根据通断进行切换。
进一步的，所述切换单元包括：继电器或光耦开关。
进一步的，所述控制单元，包括：
有源开关器件，所述有源开关部件用于根据输入的选通信号控制所述切换单元的通断。
进一步的，所述有源开关器件为三极管，所述三极管的基极与所述选通信号的输出端相连接，所述三极管的集电极分别与电源单元和切换单元相连接，所述三极管的发射极接地。
进一步的，所述有源开关器件为MOS管，
所述MOS管的栅极与所述选通信号的输出端相连接，所述MOS管的源极分别与电源单元和切换单元相连接，所述MOS管的漏极接地。
进一步的，所述控制单元还包括:滤波子单元，所述滤波子单元用于过滤选通信号中的高频信号；所述滤波子单元分别与所述选通信号的输入端和接地端相连。
进一步的，所述滤波子单元包括：并联连接的电阻和电容，所述并联连接的电阻和电容分别与选通信号的输入端和接地端相连。
进一步的，如果所述切换单元包括继电器，所述切换单元还包括：
电流释放单元，所述电流释放单元用于在由接通转换为关断时，释放继电器中线圈的电流。
进一步的，所述电流释放单元，包括：并联的二极管和电容，所述并联的二极管和电容第一端与所述继电器的线圈的第一端相连接，所述并联的二极管和电容第二端与所述继电器的线圈的第二端相连接，所述二极管的输入端接地。
进一步的，所述电路还包括：分压电阻，所述分压电阻的第一端与电源单元相连接，所述分压电阻的第二端与所述控制单元和切换单元分别相连接。
更进一步的，所述电路还包括：稳压二极管，所述稳压二极管的第一端与电源单元相连接，所述稳压二极管的第二端与所述控制单元和切换单元分别相连接。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电源板，包括：
第一输入接口，用于接收开环模拟调速电压信号；和
第二输入接口，用于接收调速板输出的调速电压信号；和
上述实施例提供的调速电压切换电路。
本发明实施例提供的调速电压切换电路及电源板，通过根据输入的选通信号控制所述切换单元与所述电源单元的通断，以使得切换单元可以在不同的调速电压输入信号源之间进行切换。对于空调直流无刷电机的多种调速方式都可进行测试，提高了测试的效率。并可避免因手动切换中出现的误操作引起的电路故障，提高了检测的可靠性。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明实施例一提供的调速电压切换电路的结构示意图；
图2是本发明实施例一提供的调速电压切换电路中开环模拟调速电压信号电路的结构示意图；
图3是本发明实施例二提供的调速电压切换电路组成结构示意图；
图4是本发明实施例三提供的调速电压切换电路组成结构示意图；
图5是本发明实施例四提供的电源板的接口连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的调速电压切换电路的结构示意图。本实施例提供的调速电压切换电路可以设置在于空调直流无刷电机的电源板上，并可对输入的不同类型的调速电压进行切换。参见图1，所述调速电压切换电路包括：
电源单元，所述电源单元用于提供电源；切换单元，与所述电源单元相连，所述切换单元用于在不同的调速电压输入信号源之间进行切换；控制单元，所述控制单元连接在所述电源单元与所述切换单元之间相连，所述控制单元用于根据输入的选通信号控制所述切换单元与所述电源单元的通断，以使得所述切换单元根据通断进行切换。
其中，电源单元可以为低压电源，用于为切换电路提供低压电。示例性的，所述电源单元可以输出+15V电压。
控制单元可以选用有源开关器件和单片机中的一种，上述器件可以根据输入的信号，控制电源单元与切换单元的导通。
切换单元可以采用切换开关实现，该切换开关可以根据当前通电状态选择接入不同的调速电压输入信号源。
采用上述技术方案不仅可以在两个调速电压输入信号源之间切换，而且通过多个上述电路和对应的输入源实现两个以上调速电压输入信号源之间进行切换，其工作原理与上述内容相同，在此不做赘述。
图2是本发明实施例一提供的调速电压切换电路中开环模拟调速电压信号电路的结构示意图。通常空调直流无刷电机的调速方式为开环模拟调速方式。开环模拟调速方式可以通过图2的开环模拟调速电压信号电路进行调节。参见图2，分压电阻R11与可变电阻R10串联，并与15V电源和接地端构成回路，开环模拟调速电压输出接口VSP1与可变电阻的电阻调节端相连接。通过调整可变电阻的阻值，使可变电阻的电阻调节端的电压发生相应的变化，进而实现调整开环模拟调速电压的目的此外，也可在可变电阻的电阻调节端和接地端之间并联电容C13和极性电容C12，可以在调节可变电阻的电阻值时，减少开环模拟调速电压输出接口VSP1的电压波动。
本实施例提供的调速电压切换电路，通过根据输入的选通信号控制所述切换单元与所述电源单元的通断，以使得切换单元可以在不同的调速电压输入信号源之间进行切换。对于空调直流无刷电机的多种调速方式都可进行测试，提高了测试的效率。并可避免因手动切换中出现的误操作引起的电路故障，提高了检测的可靠性。
图2是本发明实施例一提供的调速电压切换电路中开环模拟调速电压信号电路的结构示意图。通常空调直流无刷电机的调速方式为开环模拟调速方式。开环模拟调速方式可以通过图2的开环模拟调速电压信号电路进行调节。参见图2，分压电阻R11与可变电阻R10串联，并与15V电源和接地端构成回路，开环模拟调速电压输出接口VSP1与可变电阻的电阻调节端相连接。通过调整可变电阻的阻值，使可变电阻的电阻调节端的电压发生相应的变化，进而实现调整开环模拟调速电压的目的此外，也可在可变电阻的电阻调节端和接地端之间并联电容C13和极性电容C12，可以在调节可变电阻的电阻值时，减少开环模拟调速电压输出接口VSP1的电压波动。
实施例二
图3是本发明实施例二提供的调速电压切换电路组成结构示意图，在本实施例中，将控制单元具体优化为三极管，所述三极管的基极与所述选通信号的输出端相连接，所述三极管的集电极分别与电源单元和切换单元相连接，所述三极管的发射极接地。并将切换单元具体优化为继电器。参见图3，所述调速电压切换电路，包括：
电源单元，可以输出+15V电压。所述电源单元分别与三极管的集电极和继电器的输入端相连接。
三极管的基极与所述选通信号的输出端KEY4相连接，三极管的发射极接地。
继电器的输入端与电源单元相连接，继电器的输出端接地。继电器的开关用于通断开环模拟调速电压输出接口VSP1与调速电压输入接口的连接。
下面结合速电压切换电路的工作过程对本实施例提供的调速电压切换电路作进一步的描述。
如果没有其它的调速电压输入，则在选通信号的输出端KEY4不输出信号。在选通信号的输出端KEY4不输出信号时，三极管的基极无信号，三极管处于截止状态。继电器K2通过与电源单元的连接，处于通电状态，通过继电器K2开关吸合，使开环模拟调速电压输出接口VSP1与调速电压输入接口连接。进而向电机控制板输出开环模拟调速电压信号。
如果有其它的调速电压输入，则选通信号的输出端KEY4输出信号。在选通信号的输出端KEY4输出信号时，三极管的基极有输入电压信号，三极管处于导通状态。电源单元通过三极管直接接地，使继电器处于短路状态。继电器K2为失电状态，通过继电器K2开关打开，使开环模拟调速电压输出接口VSP1与调速电压输入接口断开，进而向电机控制板输出其它调速电压信号，例如：闭环PWM调速信号及闭环模拟调速信号等。
在本实施例的一个优选实施方式中，所述控制单元还包括:滤波子单元，所述滤波子单元用于过滤选通信号中的高频信号；所述滤波子单元分别与所述选通信号的输入端和接地端相连。并联的RC在电路中有衰减高频信号的作用,即对选通信号中的高频信号产生滤波的作用。
在本实施例的另一个优选实施方式中，切换单元还包括：电流释放单元，所述电流释放单元用于在由接通转换为关断时，释放继电器中线圈的电流。该电流释放单元分别与继电器的两端连接。电流释放单元，包括：并联的二极管D12和电容C32，所述并联的二极管D12和电容C32第一端与所述继电器K2的线圈的第一端相连接，所述并联的二极管D12和电容C32第二端与所述继电器K2的线圈的第二端相连接，所述二极管D12的输入端接地。
在选通信号的输出端KEY4输出信号时，继电器K2由接通转换为关断时，，但继电器K2中的线圈在原有的磁场中会生成电流，会影响三极管的基极。为避免对三极管基极的影响。通过并联的二极管D12和电容C32可以释放掉继电器的线圈电磁的电流。此外，所述电路还包括：分压电阻R50，所述分压电阻R50的第一端与电源单元相连接，所述分压电阻R50的第二端与所述控制单元和切换单元分别相连接。通过分压电阻R50，可以有效调节三极管基极和继电器端的电压值，实现保护三极管和继电器的目的。
在本实施例的一个优选实施方式中，所述电路还包括：稳压二极管D13，所述稳压二极管D13的第一端与电源单元相连接，所述稳压二极管D13的第二端与所述控制单元和切换单元分别相连接。稳压二极管具有稳压的作用，可以实现对电路中的器件进行过压保护。
实施例三
图4是本发明实施例三提供的调速电压切换电路组成结构示意图，本实施例以上述实施例为基础，在本实施例中，将控制单元具体优化为MOS管，所述MOS管的栅极与所述选通信号的输出端相连接，所述MOS管的源极分别与电源单元和切换单元相连接，所述MOS管的漏极接地。。并将切换单元具体优化为光耦开关。参见图4，所述调速电压切换电路，包括：
电源单元，可以输出+15V电压。所述电源单元分别与MOS管的源极和光耦开关的输入端相连接。
MOS管的栅极与所述选通信号的输出端KEY4相连接，MOS管的漏极接地。
继电器的输入端与电源单元相连接，继电器的输出端接地。继电器的开关用于通断开环模拟调速电压输出接口VSP1与调速电压输入接口的连接。
下面结合速电压切换电路的工作过程对本实施例提供的调速电压切换电路作进一步的描述。
如果没有其它的调速电压输入，则在选通信号的输出端KEY4不输出信号。在选通信号的输出端KEY4不输出信号时，MOS管的栅极无信号，MOS管处于截止状态。光耦开关通过与电源单元的连接，处于通电状态，开环模拟调速电压输出接口VSP1与调速电压输入接口连接。进而向电机控制板输出开环模拟调速电压信号。
如果有其它的调速电压输入，则选通信号的输出端KEY4输出信号。在选通信号的输出端KEY4输出信号时，MOS管的栅极有输入电压信号，MOS管处于导通状态。电源单元通过MOS管直接接地，使光耦开关处于短路状态。，使开环模拟调速电压输出接口VSP1与调速电压输入接口断开，进而向电机控制板输出其它调速电压信号。
如图4所示，所述控制单元还包括:滤波子单元，用于过滤选通信号中的高频信号。所述电路还同样包括分压电阻R50和双向稳压二极管D13，其作用和原理上述实施例相同，在此不做赘述。
实施例四
本实施例提供了一种电源板。可对不同的调速电压方式进行测试。该电源板包括：第一输入接口，用于接收开环模拟调速电压信号；和第二输入接口，用于接收调速板输出的调速电压信号；和上述实施例提供的调速电压切换电路。图5是本发明实施例四提供的电源板的接口连接示意图。参见图5，J1和J2分别为电源板的两个接口。在本实施例中，J1接口用于连接开环模拟调速电压信号，J2接口用于连接其它调速电压信号，例如：闭环PWM调速信号及闭环模拟调速信号等。示例性的，J2接口可用于连接产生闭环PWM调速信号或闭环模拟调速信号的小型调速板。在J2接口未插入小型调速板时，电源板接入J1接口的调速电压信号。在J2接口插入小型调速板时，小型调速板上的单片机自动输出一个高电平信号至KEY4接口，使得电源板上的调速电压切换电路根据KEY4接口的高电平信号实现切断J1接口的调速电压信号，连通J2接口的调速电压信号。实现了调速信号的自动切换，又可避免调速信号紊乱。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (12)

1.一种调速电压切换电路，其特征在于，包括：
电源单元，所述电源单元用于提供电源；
切换单元，与所述电源单元相连，所述切换单元用于在空调电机不同的调速电压输入信号源之间进行切换；
控制单元，所述控制单元连接在所述电源单元与所述切换单元之间相连，所述控制单元用于根据输入的选通信号控制所述切换单元与所述电源单元的通断，以使得所述切换单元根据通断进行切换。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述切换单元包括：继电器或光耦开关。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述控制单元，包括：
有源开关器件，所述有源开关部件用于根据输入的选通信号控制所述切换单元的通断。
4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述有源开关器件为三极管，所述三极管的基极与所述选通信号的输出端相连接，所述三极管的集电极分别与电源单元和切换单元相连接，所述三极管的发射极接地。
5.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述有源开关器件为MOS管，所述MOS管的栅极与所述选通信号的输出端相连接，所述MOS管的源极分别与电源单元和切换单元相连接，所述MOS管的漏极接地。
6.根据权利要求4或5所述的电路，其特征在于，所述控制单元还包括:滤波子单元，所述滤波子单元用于过滤选通信号中的高频信号；所述滤波子单元分别与所述选通信号的输入端和接地端相连。
7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述滤波子单元包括：并联连接的电阻和电容，所述并联连接的电阻和电容分别与选通信号的输入端和接地端相连。
8.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，如果所述切换单元包括继电器，所述切换单元还包括：
电流释放单元，所述电流释放单元用于在所述继电器由接通转换为关断时，释放继电器中线圈的电流。
9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述电流释放单元，包括：并联的二极管和电容，所述并联的二极管和电容的第一端与所述继电器的线圈的第一端相连接，所述并联的二极管和电容第二端与所述继电器的线圈的第二端相连接，所述二极管的输入端接地。
10.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：分压电阻，所述分压电阻的第一端与电源单元相连接，所述分压电阻的第二端与所述控制单元和切换单元分别相连接。
11.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：稳压二极管，所述稳压二极管的第一端与电源单元相连接，所述稳压二极管的第二端与所述控制单元和切换单元分别相连接。
12.一种电源板，其特征在于，包括：
第一输入接口，用于接收开环模拟调速电压信号；和
第二输入接口，用于接收调速板输出的调速电压信号；和
权利要求1-11任一所述的调速电压切换电路。
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