CN107732873A - 一种防止bldc电机被带动运转发电的保护电路及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种防止BLDC电机被带动运转发电的保护电路及方法，其中防止BLDC电机被带动运转发电的保护电路，至少包括两级降压模块；其中一级降压保护模块包括开关模块和第一降压模块；二级降压保护模块包括第二降压模块。通过BLDC电机被带动运转产生的不同电压信号将第一降压模块和第二降压模块依次导通或关断，实现了两级降压保护，解决了因BLDC电机被带动运转发电引起的电源板、内置控制板损坏的问题；同时，通过异常保护模块和过流保护模块的保护，确保保护电路正常工作。本发明另外提供的防止BLDC电机被带动运转发电的保护方法，实现了两级降压保护、异常保护和过流保护。
Description
技术领域
本发明涉及BLDC电机保护电路领域，特别涉及一种防止BLDC电机被带动运转发电的保护电路及方法。
背景技术
无刷直流电机(Brushless Direct Current Motor,简称BLDC电机)的诞生，克服了有刷直流电机的先天性缺陷，以电子换向器取代了机械换向器，使得无刷直流电机既具有直流电机良好的调速性能等特点，又具有交流电机结构简单、无换向火花、运行可靠和易于维护等优点，被广泛应用于空气净化器、空调、直流电风扇等。
BLDC电机包含5个接口端：HI-DC端、PGND端、+15V端、VSP端、FG端；
PGND端：作为公共电源地，要求这5根线都要以PGND为公共地；
HI-DC端：外部控制板提供给BLDC电机的主要动力供给电源，一般在310VDC左右，当BLDC电机被带动运转发电产生高压就是指这个回路异常升高的电压；
+15V端：外部控制板提供给BLDC电机作为内部控制IC的供给电源；
VSP端：外部控制板提供给BLDC电机的一个调速电压；
FG端：BLDC电机输出的转速脉冲信号，供给控制电路作转速侦测使用；
BLDC电机运用于室外场合时，比如空调室外机等，在经历台风时会因为被台风带动扇叶运转而发电产生直流高压，BLDC电机自转产生的直流高压会通过HI-DC端输出到电源板、BLDC内置控制板等，当直流高压的积累超出电源板、BLDC内置控制板的可承受的最高电压时，将导致电源板、BLDC内置控制板的损坏。
发明内容
为解决上述背景技术中提到的问题本发明提供一种防止BLDC电机被带动运转发电的保护电路及方法，其中一种防止BLDC电机被带动运转发电的保护电路，至少包括两级降压模块；其中：
一级降压保护模块包括开关模块和第一降压模块；
二级降压保护模块包括第二降压模块；
所述开关模块和第二降压模块均与接口模块耦接；接口模块用于将BLDC电机自转产生的电压输出到开关模块和第二降压模块；所述开关模块与第一降压模块耦接；所述第一降压模块和所述第二降压模块均用于消耗电压；
所述开关模块和第二降压模块的导通阀值不同；通过接口模块输出的不同电压信号控制所述开关模块和第二降压模块依次导通或关断。
进一步地，所述开关模块还与异常保护模块耦接；所述第二降压模块与所述接口模块之间耦接有过流保护模块。
进一步地，所述第一降压模块和开关模块均与侦测模块耦接；所述侦测模块与MCU耦接；所述MCU与异常保护模块耦接；所述异常保护模块与所述开关模块耦接。
进一步地，所述第一降压模块包括降压电阻R36和降压电阻R38；所述降压电阻R36和降压电阻R38串联。
进一步地，所述第二降压模块包括吸收二极管TVS1；所述吸收二极管TVS1阳极接地，吸收二极管TVS1阴极与过流保护模块连接。
进一步地，所述过流保护模块包括保险丝F2；所述保险丝F2一端与接口模块连接；所述保险丝F2另一端与吸收二极管TVS1阴极连接。
进一步地，所述开关模块包括二极管D6、三极管Q3、三极管Q4和场效应管Q6；三极管Q3基极与二极管D6阴极连接；二极管D6阳极与DI-DC端连接；三极管Q3发射极接地；三极管Q3集电极与三极管Q4基极连接；三极管Q4的集电极与场效应管Q6栅极连接；场效应管Q6漏极-源极与第一降压模块和侦测模块连接；场效应管Q6衬底通过异常保护模块接地。
进一步地，所述异常保护模块包括继电器REL1、二极管D9和三极管Q5；场效应管Q6衬底与继电器REL1触点一端连接；继电器REL1触点另一端接地；继电器REL1线圈一端与三极管Q5集电极和二极管D9阳极连接；继电器REL1线圈另一端与二极管D9阴极连接；三极管Q5基极与MCU连接；三极管Q5发射极接地。
进一步地，所述侦测模块包括光耦OP5；所述光耦OP5阳极与第一降压模块和开关模块连接；所述光耦OP5集电极与MCU连接；光耦OP5阴极和光耦OP5发射极均接地。
本发明提供的防止BLDC电机被带动运转发电的保护电路，通过BLDC电机被带动运转产生的不同电压信号将第一降压模块和第二降压模块依次导通或关断，通过第一降压模块和第二降压模块对电压进行消耗降压，实现了两级降压保护机制，解决了因BLDC电机被带动运转发电引起的电源板、BLDC内置控制板损坏的问题；同时，通过异常保护模块和过流保护模块分别对两级保护电路进行保护，防止电路因BLDC电机因被带动运转产生的电压过大导致保护电路损坏的问题，确保保护电路正常工作。
本发明另外提供一种防止BLDC电机被带动运转发电的保护方法，采用如上所述的防止BLDC电机被带动运转发电的保护电路，还包括：异常保护模块、过流保护模块、侦测模块和MCU；
所述第一降压模块和开关模块均与侦测模块耦接；所述侦测模块与MCU耦接；所述MCU与异常保护模块耦接；所述异常保护模块与所述开关模块耦接；所述第二降压模块与所述接口模块之间通过过流保护模块耦接；
所述保护方法具体包括以下步骤：
S100、接口模块接收BLDC电机自转产生的电压，并将电压输出至开关模块和第二降压模块；
S200、开关模块和第二降压模块对接收到的电压进行判断；
S210、若接口模块输出电压大于阀值U1，则开关模块导通，触发所述第一降压模块进行电压消耗；
若接口模块输出电压大于阀值U2，则触发所述第二降压模块进行电压消耗，其中，U2＞U1；
S300、侦测模块侦对从第一降压模块和开关模块接收到的电压进行判断；
S310、若侦测模块接收到异常电压，则发出侦测信号反馈给到MCU,MCU接收到侦测信号后，发送电平信号至异常保护模块；异常保护模块根据MCU发送的电平信号控制开关模块关断；
S320、若第二降压模块的导通电流超出正常工作电流时，则触发过流保护模块断开；
S400、当接口模块输出电压小于阀值U1或MCU侦测到持续低电平时，一级降压保护模块和二级降压保护模块均关断。
本发明提供的防止BLDC电机被带动运转发电的保护方法，通过接口模块端输出的不同电压信号触发第一降压模块和第二降压模块依次导通或关断，当接口模块输出电压大于开关模块导通阀值U1时，触发一级降压保护模块；同时，继续侦测接口模块输出的电压是否大于第二降压模块导通阀值U2，当接口模块输出电压大于阀值U2时，触发二级降压保护模块；这样分级保护能够针对不同的电压启动不同的保护模块，当电压大于阀值U1且小于阀值U2时，保护工作由一级降压保护模块完成，避免二级降压保护模块元器件的消耗；当电压大于阀值U2时，保护工作由一级降压保护模块和二级降压保护模块同时完成，共同消耗BLDC电机被带动运转产生的过高的电压，一级降压保护模块和二级降压保护模块的设计能够有效防止因BLDC电机被带动运转发电引起的电源板、BLDC内置控制板损坏的问题。关键地，本发明提供的防止BLDC电机被带动运转发电的保护方法，当第一降压模块和开关模块出现异常时，通过异常保护模块将开关模块，从而将一级降压保护模块回路断开，实现异常保护；当第二降压模块的导通电流超出正常工作电流时，通过过流保护模块将第二降压模块回路断开，实现过流保护；避免保护电路损坏。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的防止BLDC电机被带动运转发电的保护电路示意图；
图2为一级降压保护模块电路图；
图3为二级降压保护模块电路图；
图4为接口模块示意图；
图5为本发明另外提供的防止BLDC电机被带动运转发电的保护方法流程示意图。
附图标记：
10接口模块 20一级降压保护模块 21分压滤波模块
22开关模块 23第一降压模块 24侦测模块
26异常保护模块 30二级降压保护模块 31过流保护模块
32第二降压模块
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”以及类似的词语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“连接”或者“相连”等类似词语并非限定与物理或者机械的连接，而是可以包括电性的连接、光连接等，不管是直接的还是间接的。
本发明实施例提供一种防止BLDC电机被带动运转发电的保护电路及方法，其中一种防止BLDC电机被带动运转发电的保护电路，至少包括两级降压模块；其中：
一级降压保护模块20包括开关模块22和第一降压模块23；
二级降压保护模块30包括第二降压模块32；
所述开关模块22和第二降压模块32均与接口模块10耦接；接口模块10用于将BLDC电机自转产生的电压输出到开关模块22和第二降压模块32；所述开关模块22与第一降压模块23耦接；所述第一降压模块23和所述第二降压模块32均用于消耗电压；
所述开关模块22和第二降压模块32的导通阀值不同；通过接口模块10输出的不同电压信号控制所述开关模块22和第二降压模块32依次导通或关断。
具体实施时，如图1所示，一种防止BLDC电机被带动运转发电的保护电路，至少包括但不限于一级降压保护模块20和二级降压保护模块30；接口模块10的电压输出端为BLDC电机接口的HI-DC端(如图4所示)；其中：
一级降压保护模块20包括开关模块22和第一降压模块23；
二级降压保护模块30包括第二降压模块32；
开关模块22和第二降压模块32均与接口模块10耦接；接口模块10用于将BLDC电机自转产生的电压输出到开关模块22和第二降压模块32；开关模块22与第一降压模块23耦接；第一降压模块23和第二降压模块32均用于消耗电压；
开关模块22和第二降压模块32的导通阀值不同；通过接口模块10输出的不同电压信号控制开关模块22和第二降压模块32依次导通或关断。
当接口模块10电压输出端的电压大于阀值U1,开关模块22接收到的输入电压信号大于设定值，开关模块22导通，则第一降压模块23导通，通过第一降压模块23将电能转化为其他能(如热能、机械能、化学能等)，实现电压消耗；较佳地，一级降压保护模块20将电能转换为热能；
当BLDC电机自转产生的电压超出一级降压保护模块20的降压能力时，将表现出接口模块10电压输出端的电压继续逐步上升的状态，当上升到一定程度时，接口模块10电压输出端的电压大于阀值U2，将再触发二级降压保护模块30继续消耗降压；二级降压保护模块30通过第二降压模块32将电能转化为其他能(如热能、机械能、化学能等)来消耗电压，此时，一级降压保护模块20和二级降压保护模块30同时工作；较佳地，二级降压保护模块30将电能转换为热能；
较佳地，如图1所示，开关模块22与接口模块10输出端之间连接有分压滤波模块21；分压滤波模块21将接口模块10输出端的电压分压滤波后耦合到开关模块22；如图2所示，分压滤波模块21包括电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31和电容C18；电阻R27一端与接口模块10输出端连接；电阻R27另一端与电阻R28一端连接；电阻R28另一端与电阻R29一端连接；电阻R29另一端与电阻R30一端和电阻R31一端连接；电阻R31另一端与电容C18一端和开关模块22连接；电阻R30另一端和电容C18另一端均接地；电阻R27、电阻R28、电阻R29和电阻R30构成分压电路，电阻R30对地(PGND)的电压经R31和电容C18低通滤波，防止干扰误动作；接口模块10输出端的电压经分压滤波模块21形成开关模块22的输入电压。
本发明实施例提供的防止BLDC电机被带动运转发电的保护电路，通过BLDC电机被带动运转产生的不同电压信号将第一降压模块和第二降压模块依次导通或关断，通过第一降压模块和第二降压模块对电压进行消耗降压，实现了两级降压保护机制，解决了因BLDC电机被带动运转发电引起的电源板、BLDC内置控制板损坏的问题。
优选地，所述开关模块22还与异常保护模块26耦接；所述第二降压模块32与所述接口模块10之间耦接有过流保护模块31。
具体实施时，开关模块22还与异常保护模块26耦接；第二降压模块32与接口模块10之间耦接有过流保护模块31。
当BLDC电机自转产生的电压超出一级降压保护模块20的降压能力时，第一降压模块23元器件会发生损坏或高温脱落，同时，也易发生开关模块22短路异常现象；开关模块22短路异常将会造成接口模块10电压输入端在正常的直流电压范围内也处于放电状态；本发明通过在开关模块22上耦接异常保护模块26，在第一降压模块23或开关模块22出现异常时将开关模块22断开，从而将整个一级降压保护模块20回路断开，实现了异常保护，同时避免对接口模块10电压输出端造成的损坏，有效防止接口模块10电压输出端在正常直流电压范围内持续的异常放电造成的能量损失和电路异常；
当BLDC电机自转产生的电压超出二级降压保护模块30的降压能力时，二级降压保护模块30的导通电流将超出正常工作电流，容易造成第二降压模块32的损坏；本发明通过在第二降压模块32上耦接过流保护模块31，当二级降压保护模块30的导通电流将超出正常工作电流时，触发过流保护模块31断开，从而将二级降压保护模块30回路断开，实现过流保护
本发明实施例提供的防止BLDC电机被带动运转发电的保护电路，通过异常保护模块和过流保护模块分别对两级保护电路进行保护，防止电路因BLDC电机因被带动运转产生的电压过大导致保护电路损坏的问题，确保保护电路正常工作。
优选地，所述第一降压模块23和开关模块22均与侦测模块24耦接；所述侦测模块24与MCU耦接；所述MCU与异常保护模块26耦接；所述异常保护模块26与所述开关模块22耦接。
具体实施时，当猛烈的台风导致BLDC电机被带动运转产生的电压远远超出第一降压模块23路的消耗能力时容易导致开关模块22短路，或者第一降压模块23上的元器件损坏断开或高温脱焊，开关模块22或第一降压模块23的异常，使侦测模块24截止，MCU(注：内置上拉电阻)读取到持续的高电平；
而开关模块22短路异常，将会造成接口模块10电压输出端在正常的直流电压范围内也处于放电状态，必须通过异常保护模块26对其进行保护
第一降压模块23和开关模块22均与侦测模块24耦接；侦测模块24与MCU耦接；MCU与异常保护模块26耦接；异常保护模块26与开关模块22耦接；当第一降压模块23或开关模块22异常时，侦测模块24用于将第一降压模块23和开关模块22异常的信号反馈给MCU；MCU根据从侦测模块24接收到的信号输出电平信号给异常保护模块26，将异常保护模块26导通，导通的异常保护模块26将开关模块22断开，从而将一级降压保护模块20断开，实现异常保护；
MCU为具有对输入、输出信号进行处理反应的微控电路，设有信号输入端和信号输出端；MCU的信号输入端接收侦测模块24的侦测信号；MCU的信号输出端输出电平信号给异常保护模块26；当侦测信号为持续高电平，MCU接受并处理，MCU输出端输出高电平信号给异常保护模块26。
优选地，所述第一降压模块23包括降压电阻R36和降压电阻R38；所述降压电阻R36和降压电阻R38串联。
具体实施时，第一降压模块23包括降压电阻R36和降压电阻R38；较佳地，还包括二极管D8；降压电阻R38一端与二级管D8阳极、开关模块22和侦测模块24连接；降压电阻R38另一端与降压电阻R36一端连接；降压电阻R36另一端与二极管D8阴极连接；当开关模块22导通时，通过高压吸收消耗大功率降压电阻R36和降压电阻R38把吸收的电压转换为热能来实现降压功能；具体地，场效应管Q6的型号为FQP6N90C，场效应管Q6设有散热片，用于场效应管Q6的降温；降压电阻R36、降压电阻R38和场效应管Q6的可持续电流大小和散热能力与第一降压模块23对电压的吸收降压能力正相关。
优选地，所述第二降压模块32包括吸收二极管TVS1；所述吸收二极管TVS1阳极接地，吸收二极管TVS1阴极与过流保护模块31连接。
具体实施时，如图3所示，第二降压模块32包括吸收二极管TVS1；吸收二极管TVS1阳极接地，吸收二极管TVS1阴极与过流保护模块31连接；本发明采用最低418VDC的导通电压的瞬时吸收二极管TVS1作为第二降压模块32；当接口模块10输出的电压大于阀值U2时，吸收二极管TVS1导通，通过吸收二极管TVS1对电压进行吸收转换为热能来实现降压功能，达到二次吸收降压的目的；具体地，吸收二极管TVS1的型号为P15KE440A(最低418VDC动作电压)。
优选地，所述过流保护模块31包括保险丝F2；所述保险丝F2一端与接口模块10连接；所述保险丝F2另一端与吸收二极管TVS1阴极连接。
具体实施时，过流保护模块31包括保险丝F2；保险丝F2一端与接口模块10的DI-DC端连接；保险丝F2另一端与吸收二极管TVS1阴极连接；当持续和猛烈的风带动BLDC电机产生的电压超过了二级降压保护模块30的消耗能力时，将造成吸收二极管TVS1持续高温大电流工作，为避免过流造成短路异常，通过串联保险丝F2来实现过流断开保护；具体地，保险丝F2的型号为5A/250VAC。
优选地，所述开关模块22包括二极管D6、三极管Q3、三极管Q4和场效应管Q6；三极管Q3基极与二极管D6阴极连接；二极管D6阳极与DI-DC端连接；三极管Q3发射极接地；三极管Q3集电极与三极管Q4基极连接；三极管Q4的集电极与场效应管Q6栅极连接；场效应管Q6漏极-源极与第一降压模块23和侦测模块24连接；场效应管Q6衬底通过异常保护模块26接地。
具体实施时，开关模块22包括二极管D6、NPN型三极管Q3、PNP型三极管Q4和场效应管Q6；较佳地，还包括二极管D7、电阻R25、电阻R35、电阻R37、电阻R39；二极管D6阳极与电阻R31和电容C18连接；三极管Q3基极与二极管D6阴极连接；三极管Q3发射极接地；三极管Q3集电极与电阻R25一端和电阻R35一端连接；所述电阻R25另一端与电阻R39一端连接；所述电阻R39另一端与三极管Q4发射极连接；三极管Q4基极与电阻R35另一端连接；三极管Q4集电极连接于二极管D7阳极；二极管D7阴极与电阻R37一端均与场效应管Q6栅极连接；场效应管Q6的漏极-源极连接有第一降压模块23和侦测模块24；场效应管Q6衬底与异常保护模块26连接；较佳地，场效应管Q6的漏极与场效应管Q6的源极之间设有二极管，场效应管Q6的漏极连接该二极管阴极，场效应管Q6的源极连接该二极管阳极；较佳地，三极管Q3为S8050型NPN三极管，三极管Q4为S8550型PNP三极管；
本发明实施例中有且仅当接口模块电压输出端的直流电压比电源上限电压输入时的对应直流电压还要高时Q3才导通；
当接口模块10的输出电压大于阀值U1时，将二极管D6导通(正向导通，反向截止)，驱动三极管Q3导通；当三极管Q3导通，三极管Q4也导通，电压(为+15V)经三极管Q4的CE结驱动场效应管Q6导通；第一降压模块23经场效应管Q6的漏极-源极连接异常保护电路最终导通到地(PGND)，实现第一降压模块23的降压功能；二极管D7由于其正向导通，反向阻断作用，防止场效应管Q6短路时大电压冲击到三极管Q4，造成三极管Q4反向耐压不足而损坏的问题。
优选地，所述异常保护模块26包括继电器REL1、二极管D9和三极管Q5；场效应管Q6衬底与继电器REL1触点一端连接；继电器REL1触点另一端接地；继电器REL1线圈一端与三极管Q5集电极和二极管D9阳极连接；继电器REL1线圈另一端与二极管D9阴极连接；三极管Q5基极与MCU连接；三极管Q5发射极接地。
具体实施时，异常保护模块26包括继电器REL1和NPN型三极管Q5；较佳地，还包括二极管D9、电阻R1和电阻R2；场效应管Q6的衬底与继电器REL1触点一端连接，继电器REL1触点另一端接地；继电器REL1线圈一端连接二极管D9阴极；继电器REL1线圈另一端与电阻R1一端连接；二极管D9阳极和电阻R1另一端均与三极管Q5集电极连接；三极管Q5发射极接地；三极管Q5基极与MCU信号输出端连接；较佳地，三极管Q5为S8050型NPN三极管；继电器REL1为833H-1B-C常闭型；继电器REL1的触点正常状态为常闭，将场效应管Q6的衬底端导通连接到地端；当第一降压模块23和开关模块22出现异常时，MCU输出高电平信号Relay-Driver给三极管Q5，使三极管Q5导通，继电器REL1吸合，常闭触点断开，从而切断因场效应管Q6短路造成异常放电的回路，可有效防止持续的异常放电造成的能量损耗和电路异常。
优选地，所述侦测模块24包括光耦OP5；所述光耦OP5阳极与第一降压模块23和开关模块22连接；所述光耦OP5集电极与MCU连接；光耦OP5阴极和光耦OP5发射极均接地。
具体实施时，侦测模块24包括光耦OP5，较佳地，还包括电阻R32、电阻R33、电阻R34和稳压管DZ4；电阻R32一端与开关模块22和第一降压模块23连接；电阻R32另一端与电阻R33一端连接；电阻R33另一端与稳压管DZ4阴极之间连接有电阻R34；稳压管DZ4阳极与光耦OP5阳极连接；光耦OP5阴极与光耦OP5发射极均接地；光耦OP5集电极将侦测信号TET-Short输出到MCU；
当接口模块10输出端在正常的直流电压范围内时(包括交流输入上限电压时)场效应管Q6截止，此时降压电阻R36、降压电阻R38、电阻R32、电阻R33、电阻R34、稳压管DZ4组成限流降压电路，驱动光耦OP5导通，FET-Short信号电压输入控制板的MCU为持续的低电平；较佳地，光耦OP5的型号为EL817B；
当BLDC电机自转产生的电压超出一级降压保护模块20的降压能力时，容易造成第一降压模块23元器件损坏或高温脱落，或场效应管Q6短路到地(PGND)，使场效应管Q6损坏；第一降压模块23元器件损坏或高温脱落以及场效应管Q6损坏使光耦OP5截止，MCU接收到持续高电平，且会造成接口模块10输出端在正常的电压范围内也处于放电状态；针对场效应管Q6短路异常状态，通过FET-Short电压输入MCU识别这种异常状态，MCU输出Relay-Driver高电平，三极管Q5导通，继电器REL1吸合，常触点在此刻转变为常开；断开一级降压保护模块20的保护功能；可有效防止持续的异常放电造成电路异常以及在正常电压范围内接口模块10输出端放电造成的能量损耗和浪费；通过侦测模块24对开关模块22和第一降压模块23的异常状况进行有效的侦测和反馈，能够防止异常保护模块26在开关模块22和第一降压模块23正常工作将开关模块22关断，确保保护电路的正常工作。
如图5所示，本发明实施例另外提供一种防止BLDC电机被带动运转发电的保护方法，采用如上所述的防止BLDC电机被带动运转发电的保护电路，还包括：异常保护模块26、过流保护模块31、侦测模块24和MCU；
所述第一降压模块23和开关模块22均与侦测模块24耦接；所述侦测模块24与MCU耦接；所述MCU与异常保护模块26耦接；所述异常保护模块26与所述开关模块22耦接；所述第二降压模块32与所述接口模块10之间通过过流保护模块31耦接；
所述保护方法具体包括以下步骤：
S100、接口模块10接收BLDC电机自转产生的电压，并将电压输出至开关模块22和第二降压模块32；
S200、开关模块22和第二降压模块32对接收到的电压进行判断；
S210、若接口模块10输出电压大于阀值U1，则开关模块22导通，触发所述第一降压模块23进行电压消耗；
若接口模块10输出电压大于阀值U2，则触发所述第二降压模块32进行电压消耗，其中，U2＞U1；
S300、侦测模块侦24对从第一降压模块23和开关模块22接收到的电压进行判断；
S310、若侦测模块24接收到异常电压，则发出侦测信号反馈到MCU,MCU接收到侦测信号后，发送电平信号至异常保护模块26；异常保护模块26根据MCU发送的电平信号控制开关模块22关断；
S320、若第二降压模块32的导通电流超出正常工作电流时，则触发过流保护模块31断开；
S400、当接口模块10输出电压小于阀值U1或MCU侦测到持续低电平时，一级降压保护模块20和二级降压保护模块30均关断。
具体实施时，所述保护方法具体包括以下步骤：
S100、接口模块10接收BLDC电机自转产生的电压，并将电压输出至开关模块22和第二降压模块32；
S200、开关模块22和第二降压模块32对接收到的电压进行判断；
S210、若接口模块10输出电压大于阀值U1，则开关模块22导通，触发所述第一降压模块23进行电压消耗；BLDC电机工作在最高交流电源输入242VAC时，接口模块10输出端电压在242÷1.414＝342VDC以内；而BLDC电机的最高电压值需小于500VDC；一级降压保护模块20的触发设定阀值U1为350VDC-360VDC，较佳地为355VDC；防止在交流电源上限输入的情况下启动，否则将造成第一降压模块23回路损坏；为了确保直流高压更不容易接近BLDC电机等的最高电压，吸收保护动作在允许的范围内要尽可能早的启动；
若接口模块10输出电压大于阀值U2，则触发所述第二降压模块32进行电压消耗，其中，U2＞U1；二级降压保护模块30的触发设定阀值U2为410VDC-420VDC，较佳地为418VDC；
S300、侦测模块侦24对从第一降压模块23和开关模块22接收到的电压进行判断；
S310、若侦测模块24侦测第一降压模块23和开关模块22异常；则侦测模块24将侦测信号(持续高电平信号)反馈给MCU,MCU接收到持续高电平信号，发出高电平信号给异常保护模块26；高电平信号将异常保护模块26导通，异常保护模块26导通后将开关模块22关断；实现异常保护；同时，通过侦测模块24对开关模块22和第一降压模块23的异常状况进行有效的侦测和反馈，能够使异常保护模块26在开关模块22和第一降压模块23异常时将开关模块22关断，从而断开一级降压保护模块20的回路，确保保护电路的正常工作。
S320、若第二降压模块32的导通电流超出正常工作电流时，则触发过流保护模块31断开；当持续和猛烈的台风也超出二级降压保护模块30所能消耗的能力时将造成二级降压保护模块30持续高温大电流工作，为了避免过电流造成短路异常，通过第二降压模块32串联过流保护模块31来实施过流保护断开机制；当第二降压模块32的导通电流超出正常工作电流时，触发过流保护模块31断开，从而将二级降压保护模块30回路断开。
S400、当接口模块10输出电压小于阀值U1或MCU侦测到持续低电平时，一级降压保护模块20和二级降压保护模块30均关断。
本发明实施例提供的防止BLDC电机被带动运转发电的保护方法，通过接口模块端的不同电压信号触发第一降压模块和第二降压模块依次导通或关断，当接口模块输出电压大于阀值U1时，触发一级降压保护模块；同时，继续侦测接口模块输出电压是否大于阀值U2，当接口模块输出电压大于阀值U2时，触发二级降压保护模块；这样分级保护能够针对不同的电压启动不同的保护模块，当电压大于阀值U1且小于阀值U2时，保护工作由一级降压保护模块完成，避免二级降压保护模块元器件的消耗；当电压大于阀值U2时，保护工作由一级降压保护模块和二级降压保护模块同时完成，共同消耗BLDC电机被带动运转产生的过高的电压，一级降压保护模块和二级降压保护模块的设计能够有效防止因BLDC电机被带动运转发电引起的电源板、BLDC内置控制板损坏的问题。关键地，本发明提供的防止BLDC电机被带动运转发电的保护方法，当第一降压模块和开关模块出现异常时，通过异常保护模块将开关模块，从而将一级降压保护模块回路断开，实现异常保护；当第二降压模块的导通电流超出正常工作电流时，通过过流保护模块将第二降压模块回路断开，实现过流保护；避免保护电路损坏。
尽管本文中较多的使用了诸如MCU、一级降压保护模块、二级降压保护模块、开关模块、第一降压模块、侦测模块、异常保护模块、第二降压模块、过流保护模块、接口模块、电阻、二极管、三极管、光耦、继电器、电容、保险丝和场效应管等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种防止BLDC电机被带动运转发电的保护电路，其特征在于：至少包括两级降压模块；其中：
一级降压保护模块包括开关模块和第一降压模块；
二级降压保护模块包括第二降压模块；
所述开关模块和第二降压模块均与接口模块耦接；接口模块用于将BLDC电机自转产生的电压输出到开关模块和第二降压模块；所述开关模块与第一降压模块耦接；所述第一降压模块和所述第二降压模块均用于消耗电压；
所述开关模块和第二降压模块的导通阀值不同；通过接口模块输出的不同电压信号控制所述开关模块和第二降压模块依次导通或关断。
2.根据权利要求1所述的防止BLDC电机被带动运转发电的保护电路，其特征在于：所述开关模块还与异常保护模块耦接；所述第二降压模块与所述接口模块之间耦接有过流保护模块。
3.根据权利要求2所述的防止BLDC电机被带动运转发电的保护电路，其特征在于：所述第一降压模块和开关模块均与侦测模块耦接；所述侦测模块与MCU耦接；所述MCU与异常保护模块耦接；所述异常保护模块与所述开关模块耦接。
4.根据权利要求1所述的防止BLDC电机被带动运转发电的保护电路，其特征在于：所述第一降压模块包括降压电阻R36和降压电阻R38；所述降压电阻R36和降压电阻R38串联。
5.根据权利要求2所述的防止BLDC电机被带动运转发电的保护电路，其特征在于：所述第二降压模块包括吸收二极管TVS1；所述吸收二极管TVS1阳极接地，吸收二极管TVS1阴极与过流保护模块连接。
6.根据权利要求5所述的防止BLDC电机被带动运转发电的保护电路，其特征在于：所述过流保护模块包括保险丝F2；所述保险丝F2一端与接口模块连接；所述保险丝F2另一端与吸收二极管TVS1阴极连接。
7.根据权利要求3所述的防止BLDC电机被带动运转发电的保护电路，其特征在于：所述开关模块包括二极管D6、三极管Q3、三极管Q4和场效应管Q6；三极管Q3基极与二极管D6阴极连接；二极管D6阳极与D I-DC端连接；三极管Q3发射极接地；三极管Q3集电极与三极管Q4基极连接；三极管Q4的集电极与场效应管Q6栅极连接；场效应管Q6漏极-源极与第一降压模块和侦测模块连接；场效应管Q6衬底通过异常保护模块接地。
8.根据权利要求7所述的防止BLDC电机被带动运转发电的保护电路，其特征在于：所述异常保护模块包括继电器REL1、二极管D9和三极管Q5；场效应管Q6衬底与继电器REL1触点一端连接；继电器REL1触点另一端接地；继电器REL1线圈一端与三极管Q5集电极和二极管D9阳极连接；继电器REL1线圈另一端与二极管D9阴极连接；三极管Q5基极与MCU连接；三极管Q5发射极接地。
9.根据权利要求3所述的防止BLDC电机被带动运转发电的保护电路，其特征在于：所述侦测模块包括光耦OP5；所述光耦OP5阳极与第一降压模块和开关模块连接；所述光耦OP5集电极与MCU连接；光耦OP5阴极和光耦OP5发射极均接地。
10.一种防止BLDC电机被带动运转发电的保护方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的防止BLDC电机被带动运转发电的保护电路，还包括：异常保护模块、过流保护模块、侦测模块和MCU；
所述第一降压模块和开关模块均与侦测模块耦接；所述侦测模块与MCU耦接；所述MCU与异常保护模块耦接；所述异常保护模块与所述开关模块耦接；所述第二降压模块与所述接口模块之间通过过流保护模块耦接；
所述保护方法具体包括以下步骤：
S100、接口模块接收BLDC电机自转产生的电压，并将电压输出至开关模块和第二降压模块；
S200、开关模块和第二降压模块对接收到的电压进行判断；
S210、若接口模块输出电压大于阀值U1，则开关模块导通，触发所述第一降压模块进行电压消耗；
若接口模块输出电压大于阀值U2，则触发所述第二降压模块进行电压消耗，其中，U2＞U1；
S300、侦测模块侦对从第一降压模块和开关模块接收到的电压进行判断；
S310、若侦测模块接收到异常电压，则发出侦测信号反馈到MCU,MCU接收到侦测信号后，发送电平信号至异常保护模块；异常保护模块根据MCU发送的电平信号控制开关模块关断；
S320、若第二降压模块的导通电流超出正常工作电流时，则触发过流保护模块断开；
S400、当接口模块输出电压小于阀值U1或MCU侦测到持续低电平时，一级降压保护模块和二级降压保护模块均关断。
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