CN107994822A - 一种pwm调速模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PWM调速模块，包括：调速电路，其用于根据PWM信号调节电机速度；施密特比较器，其用于对畸变的PWM信号进行整形并使得调速电路的MOSFET场效应管截止或导通；电子开关，其用于判断输入的信号是否为PWM信号，是则开启，否则关闭并切断施密特比较器的电源。本发明设置电子开关，其根据输入的信号是否为PWM信号控制是否切断施密特比较器的电源，进而控制MOSFET场效应管的工作是否停止，其避免了非PWM信号导致MOSFET场效应管损坏，同时设置施密特比较器对畸变的PWM信号进行整形，其避免了PWM信号畸变导致MOSFET场效应管损坏。

Description

一种PWM调速模块
技术领域
本发明涉及电机调速技术，尤其是涉及一种PWM调速模块。
背景技术
如图1所示，其为传统商用车的PWM调速模块的电路原理图，如果由于EMC干扰或者其它原因导致从HVAC(Heating,Ventilation and Air Conditioning)输出的PWM控制信号产生畸变，不能让MOSFET场效应管Q3工作在开关状态，使得MOSFET场效应管Q3工作在放大状态，其易导致MOSFET场效应管Q3会因发热量过大而损坏。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种PWM调速模块，解决现有技术中PWM控制信号产生畸变时易导致MOSFET场效应管发热损坏的技术问题。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种PWM调速模块，包括：
调速电路，其用于根据PWM信号调节电机速度；
施密特比较器，其用于对畸变的PWM信号进行整形并使得调速电路的MOSFET场效应管截止或导通；
电子开关，其用于判断输入的信号是否为PWM信号，是则开启，否则关闭并切断施密特比较器的电源。
与现有技术相比，本发明设置电子开关，其根据输入的信号是否为PWM信号控制是否切断施密特比较器的电源，进而控制MOSFET场效应管的工作是否停止，其避免了非PWM信号导致MOSFET场效应管损坏，同时设置施密特比较器对畸变的PWM信号进行整形，其避免了PWM信号畸变导致MOSFET场效应管损坏。
附图说明
图1是现有技术的PWM调速模块的电路原理图；
图2是本发明的PWM调速模块的电路原理图；
图3是本发明的施密特比较器的电路原理图；
图4是本发明的电子开关的电路原理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图2所示，本发明提供了一种PWM调速模块10，包括调速电路11、施密特比较器12、电子开关13，调速电路11用于根据PWM信号调节电机速度；施密特比较器12用于对畸变的PWM信号进行整形并使得调速电路11的MOSFET场效应管截止或导通；电子开关13用于判断输入的信号是否为PWM信号，是则开启，否则关闭并切断施密特比较器12的电源，即当输入信号不是PWM信号时，该电子开关13关闭，并切断施密特比较器12的电源，施密特比较器12无法工作，则MOSFET场效应管也停止工作。
如图2所示，本实施例调速电路11包括MOSFET场效应管Q2、二极管D3、电容C7、电容C9、电容C10、电阻R10、电阻R12、电阻R14，MOSFET场效应管Q2的栅极分别与电阻R10、电阻R12和电容C10连接，其中电阻R12和电容C10的另一端均接地，MOSFET场效应管Q2的源极接地，其漏极分别电机M1及二极管D3连接，二极管D3的负极与电源V_BAT连接，且电机M1的另一端也与电源V_BAT连接；电容C7一端与电源V_BAT连接、另一端接地，电容C9和电阻R14串联，且电阻R14与电源V_BAT连接，电容C9接地。
如图3所示，本实施例所述施密特比较器12包括电压比较器U2A、电阻R9、电阻R11、电阻R13、电阻R7、电阻R8和电容C8，所述电压比较器U2A的第1引脚与所述调速电路11的输入端连接，具体可与电阻R10连接，其第2引脚通过电阻R9与电源VCC连接，其第3引脚通过电阻R11与PWM信号输入端连接，其第4引脚接地，其第8引脚与电源VCC连接；所述电阻R13两端分别与所述电压比较器U2A的第1引脚和第3引脚连接，所述电阻R7两端分别与所述电压比较器U2A的第1引脚和第8引脚连接；所述电阻R8和电容C8均一端与所述电压比较器U2A的第2引脚连接、另一端接地。
如图4所示，本实施例所述电子开关13包括三极管U1A、三极管U1B、三极管Q1、电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R6、二极管D2A、二极管Z1、二极管D1及电容C6；所述二极管D2A的正极与PWM信号输入端连接、负极通过电阻R6与所述三极管U1B的基极连接并通过电容C6接地；所述三极管U1B的发射极接地，其集电极与所述三极管U1A的基极连接；所述三极管U1A的的发射极通过二极管D1与电源V_BAT连接，其集电极通过电阻R1和电阻R3分别与所述三极管Q1的集电极和基极连接；所述三极管Q1的基极通过二极管Z1接地，其发射极与电源VCC连接。
而且，本实施例所述电子开关13还包括设于所述二极管D2A与PWM信号输入端之间的电容C4；所述电子开关13还包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C5、二极管D2B、电阻R2、电阻R5，所述电容C1和电容C3串联，且电容C1与电源V_BAT连接、电容C3接地；所述电容C2一端与所述三极管Q1的发射极连接、另一端接地；所述电容C5一端与PWM信号输入端连接、另一端接地；所述二极管D2B的负极与二极管D2A的正极连接，其正极接地；所述电阻R5一端与所述三极管U1B的基极连接、另一端接地，电阻R2两端分别与三极管U1A的发射极和基极连接。
需要说明的是，本实施例PWM信号输入端以PWM_IN代替，且其由HVACController(Heating,Ventilation and Air Conditioning控制器)发出，电源VCC为虚拟电源，即电阻R9和电压比较器U2A的第8引脚可直接与所述三极管Q1的发射极连接以实现为施密特比较器12提供电源。
其中，本实施例的三极管U1A和三极管U1B的型号均为BC846-UPN，三极管Q1的型号为BCX56-16，二极管D1的型号为M7，二极管D2A和二极管D2B的型号均为BAV99，二极管Z1的信号为BZX84C15，电压比较器U2A的型号为LM2903。
本实施例PWM调速模块10具体工作流程如下：当没有PWM信号输入时，三极管U1B截止，则三极管U1A对应截止，故电源VCC的电压为0V，由于电压比较器U2A没有电源供电，故其第1引脚为0V，MOSFET场效应管Q2截止，电机M1不工作；当有PWM信号输入时，PWM信号给电容C6充电，三极管U1B导通，三极管U1A导通，电源VCC为电压比较器U2A提供电源，该电源VCC的电压具体为14.4V；由于本实施例的电压比较器U2A的高电平阈值电压Vth＝10V、低电平阈值电压Vtl＝0.5V，故当PWM信号输入的高电平高于10V时，电压比较器U2A才会输出高电平，而PWM信号输入的低电平低于0.5V时，电压比较器U2A才会输出低电平，而通过其外围电路配合构成的同向施密特比较器12可对输入的PWM信号整形，即电压比较器U2A只能输出低于0.5V的低电平以令MOSFET场效应管Q2截止，或者输出高于10V的高电平以令MOSFET场效应管Q2导通，其有效避免了PWM信号畸变而导致MOSFET场效应管Q2工作在放大状态，即其避免了MOSFET场效应管Q2因放大工作而导致发热量过大损坏；当PWM信号畸变为直流电压信号时，在电容C4的隔直作用下，三极管U1B截止，则三极管U1A对应截止，故电源VCC的电压为0V，由于电压比较器U2A没有电源供电，故其第1引脚为0V，MOSFET场效应管Q2截止，电机M1不工作，其避免了PWM信号畸变为直流电压信号时MOSFET场效应管Q2处于放大工作状态，其进而避免了MOSFET场效应管Q2发热量过大而损坏。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种PWM调速模块，其特征在于，包括：
调速电路，其用于根据PWM信号调节电机速度；
施密特比较器，其用于对畸变的PWM信号进行整形并使得调速电路的MOSFET场效应管截止或导通；
电子开关，其用于判断输入的信号是否为PWM信号，是则开启，否则关闭并切断施密特比较器的电源。
2.根据权利要求1所述的PWM调速模块，其特征在于，所述施密特比较器包括电压比较器U2A、电阻R9、电阻R11，所述电压比较器U2A的第1引脚与所述调速电路的输入端连接，其第2引脚通过电阻R9与电源VCC连接，其第3引脚通过电阻R11与PWM信号输入端连接，其第4引脚接地，其第8引脚与电源VCC连接。
3.根据权利要求2所述的PWM调速模块，其特征在于，所述施密特比较器还包括电阻R13和电阻R7，所述电阻R13两端分别与所述电压比较器U2A的第1引脚和第3引脚连接，所述电阻R7两端分别与所述电压比较器U2A的第1引脚和第8引脚连接。
4.根据权利要求3所述的PWM调速模块，其特征在于，所述施密特比较器还包括电阻R8和电容C8，所述电阻R8和电容C8均一端与所述电压比较器U2A的第2引脚连接、另一端接地。
5.根据权利要求4所述的PWM调速模块，其特征在于，所述电子开关包括三极管U1A、三极管U1B、三极管Q1、电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R6、二极管D2A、二极管Z1、二极管D1及电容C6；所述二极管D2A的正极与PWM信号输入端连接、负极通过电阻R6与所述三极管U1B的基极连接并通过电容C6接地；所述三极管U1B的发射极接地，其集电极与所述三极管U1A的基极连接；所述三极管U1A的的发射极通过二极管D1与电源V_BAT连接，其集电极通过电阻R1和电阻R3分别与所述三极管Q1的集电极和基极连接；所述三极管Q1的基极通过二极管Z1接地，其发射极与电源VCC连接。
6.根据权利要求5所述的PWM调速模块，其特征在于，所述电子开关还包括设于所述二极管D2A与PWM信号输入端之间的电容C4。
7.根据权利要求6所述的PWM调速模块，其特征在于，所述电子开关还包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C5、二极管D2B、电阻R5，所述电容C1和电容C3串联，且电容C1与电源V_BAT连接、电容C3接地；所述电容C2一端与所述三极管Q1的发射极连接、另一端接地；所述电容C5一端与PWM信号输入端连接、另一端接地；所述二极管D2B的负极与二极管D2A的正极连接，其正极接地；所述电阻R5一端与所述三极管U1B的基极连接、另一端接地。
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