CN110043501A - 一种吊扇变频电机驱动控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吊扇变频电机驱动控制器，包括集成电路板，所述集成电路板上焊接有交流输入端，所述交流输入端电性连接有互感滤波模块，所述互感滤波模块电性连接有第一整流模块，所述第一整流模块电性连接有极性电容，所述极性电容电性连接有功率模块，所述功率模块电性连接有输出端，所述交流输入端上电性连接有第二整流模块，所述第二整流模块电性连接有控制芯片，所述控制芯片电性连接有调制电路。本发明设计合理，通过多个电容和电感消除谐波、杂波，稳定电路频率，增加电路的效率，通过转子位置检测电路、电流检测电路反馈控制电机转速，增加驱动器的控制能力，通过设置WIFI模块和蓝牙模块，增加驱动器的控制方式。

Description

一种吊扇变频电机驱动控制器

技术领域

本发明涉及吊扇变频驱动器领域，尤其涉及一种吊扇变频电机驱动控制器。

背景技术

电机驱动控制器是通过主动工作来控制电机按照设定的方向、速度、角度、响应时间进行工作的集成电路，电机驱动控制器可以由人工操作，也可以是遥控或是自动操作，可以只包括启动及停止电机的功能，也可以包括其他较复杂的功能，一般家用电扇使用调速功能较多，而为了节省电能，现在的电扇开始使用变频电机了，变频电机就需要变频电机的驱动控制器，驱动器通过改变输出到电机上的电流频率来改变电机的转速，达到最高能效，同时变频调速能够使电机软起动，减少启动时对电机的损伤。

目前对于吊扇电机器驱动普遍采用直接驱动，输出到电机上的电流频率恒定，只能通过改变通电电压来调节转速，此方式即不能做到节省电能，而且对吊扇电机的控制能力不大，且电路的转换效率低下，且大部分具有变频功能的吊扇在出厂时就已经设计好内部程序，无法变动，使用者无法根据自身使用情况来平滑调节风扇转速。

因此，我们设计出了一种吊扇变频电机驱动控制器来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种吊扇变频电机驱动控制器。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种吊扇变频电机驱动控制器，包括集成电路板，所述集成电路板上焊接有交流输入端，所述交流输入端包括两个接线端子，所述交流输入端电性连接有互感滤波模块，所述互感滤波模块电性连接有第一整流模块，所述第一整流模块电性连接有极性电容，所述极性电容电性连接有功率模块，所述功率模块电性连接有输出端，所述输出端包括两个输出端子；

所述交流输入端上电性连接有第二整流模块，所述第二整流模块电性连接有控制芯片，所述控制芯片电性连接有调制电路，所述控制芯片电性连接有WIFI模块和蓝牙模块，所述第二整流模块与WIFI模块之间电性连接，用于给WIFI模块供电，所述第二整流模块与蓝牙模块电性连接，用于给蓝牙模块供电。

在上述的吊扇变频电机驱动控制器中，所述控制芯片上电性连接有电流检测电路，所述控制芯片上电性连接有转子位置检测电路。

在上述的吊扇变频电机驱动控制器中，所述互感滤波模块包括电压互感器、多个第一电容和第二电容，所述互感滤波模块与第一整流模块之间电性连接有电感，所述第一整流模块包括四个整流二极管，即D11、D22、D33、D44，所述四个整流二极管分为两组并联连接，即D11、D22与D33、D44并联连接，且每组两个整流二极管之间串联，即D11与D22串联连接，D33与D44串联连接，所述互感滤波模块的一端接在其中一组整流二极管的两个整流二极管的中间，所述互感滤波模块的另一端接在另一组整流二极管的两个整流二极管的中间，即两根导线的其中一根接在D11与D22的连接点，另一根接在D33与D44的连接点。

在上述的吊扇变频电机驱动控制器中，所述两组整流二极管的阳极相接，且阴极也相接，所述极性电容的正极与两组整流二极管的阳极电性连接，所述极性电容的负极与两组整流二极管的阴极电性连接，即极性电容的正极与D11和D33的阳极电性连接，极性电容的负极与D22和D44的阴极电性连接。

在上述的吊扇变频电机驱动控制器中，所述功率模块包括四个三极管，所述四个三极管分别是VT1、VT2、VT3、VT4，每个所述三极管均包括发射极e、基极b和集电极c，所述四个三极管分为两组并联连接，即VT1、VT3与VT2、VT4并联，每组所述的两个三极管串联连接，即VT1与VT3串联，VT2与VT4串联，且串联顺序为发射极e连接集电极c，所述两组三极管串联后的集电极c相连接，所述两组三极管串联后的发射极e相连接，所述输出端的两个接线端分别电性连接在每组的发射极e与集电极c的串联点；

所述功率模块包括四个功率二极管，四个所述功率二极管分别为D1、D2、D3、D4，四个所述功率二极管中的D1、D2、D3、D4分别与四个三极管中的VT1、VT2、VT3、VT4一一对应并联，且功率二极管的阳极与三极管的集电极c相连，即D1的阳极连接VT1的集电极c，D2的阳极连接VT2的集电极c，D3的阳极连接VT3的集电极c，D4的阳极连接VT4的集电极c。

在上述的吊扇变频电机驱动控制器中，所述电流检测电路的一端电性连接在极性电容与功率模块之间的电路上，所述调制电路电性连接在四个三极管的基极b上，所述调制电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻分别与VT1、VT4的基极b电性连接，所述第二电阻分别与VT2、VT3的基极b电性连接。

本发明具有以下有益效果：

1、互感滤波模块中的电压互感器和第一电容、第二电容使输入的交流电的波形，振幅等得到改善，滤除杂波，增加电路中电流的平滑性，提高电路的效率。

2、电流检测电路用于检测整流后的电路中的电流，通过对电路中的电流效果的检测输出反馈值反馈到控制芯片，控制芯片通过控制调制电路调整电路输出，提前自动调整电路输出，增加驱动器的驱动控制能力。

3、WIFI模块和蓝牙模块的设计可以使使用者通过WIFI或者蓝牙连接到驱动控制器，进行手动调整输出参数，增加吊扇的可控性，同时也增加用户的使用便捷性。

4、转子位置检测电路中的霍尔传感器检测电机的转子位置角度，通过检测反馈的位置信息传输给控制芯片，控制芯片控制调制电路发出信号波给功率模块进行脉宽调制，控制转子的位置和转子旋转速率，增加驱动器的驱动控制能力。

综上所述，本发明设计合理，通过多个电容和电感消除谐波、杂波，稳定电路频率，增加电路的效率，通过转子位置检测电路、电流检测电路反馈控制电机转速，增加驱动器的控制能力，通过设置WIFI模块和蓝牙模块，增加驱动器的控制方式。

附图说明

图1为本发明提出的一种吊扇变频电机驱动控制器的结构示意图；

图2为本发明提出的一种吊扇变频电机驱动控制器的功率模块部分放大图；

图3为本发明提出的一种吊扇变频电机驱动控制器的调制电路连接图。

图中：1集成电路板、2输出端、3功率二极管、4功率模块、5三极管、6极性电容、7整流二极管、8第一整流模块、9电感、10电压互感器、11互感滤波模块、12交流输入端、13第一电容、14接线端子、15第二电容、16第二整流模块、17 WIFI模块、18控制芯片、19调制电路、20蓝牙模块、21电流检测电路、22转子位置检测电路、23第一电阻、24第二电阻。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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。

参照图1-3，一种吊扇变频电机驱动控制器，包括集成电路板1，集成电路板1上焊接有交流输入端12，且交流输入端12包括两个接线端子14，交流输入端12电性连接有互感滤波模块11，互感滤波模块11电性连接有第一整流模块8，第一整流模块8电性连接有极性电容6，极性电容6电性连接有功率模块4，功率模块4电性连接有输出端2，且输出端2包括两个输出端子，交流输入端12上电性连接有第二整流模块16，第二整流模块16电性连接有控制芯片18，控制芯片18电性连接有调制电路19，控制芯片18电性连接有WIFI模块17和蓝牙模块20，且第二整流模块与WIFI模块之间电性连接，用于给WIFI模块供电，且第二整流模块与蓝牙模块电性连接，用于给蓝牙模块供电。

互感滤波模块11包括电压互感器10、多个第一电容13和第二电容15，互感滤波模块11与第一整流模块8之间电性连接有电感9，第一整流模块8包括四个整流二极管7，即D11、D22、D33、D44，四个整流二极管7分为两组并联连接，即D11、D22与D33、D44并联连接，且每组两个整流二极管7之间串联，即D11与D22串联连接，D33与D44串联连接，互感滤波模块11的一端接在其中一组整流二极管7的两个整流二极管7的中间，互感滤波模块11的另一端接在另一组整流二极管7的两个整流二极管7的中间，即两根导线的其中一根接在D11与D22的连接点，另一根接在D33与D44的连接点；

两组整流二极管7的阳极相接，且阴极也相接，极性电容6的正极与两组整流二极管7的阳极电性连接，极性电容6的负极与两组整流二极管7的阴极电性连接，即极性电容6的正极与D11和D33的阳极电性连接，极性电容6的负极与D22和D44的阴极电性连接。

功率模块4包括四个三极管5，四个三极管5分别是VT1、VT2、VT3、VT4，每个三极管5均包括发射极e、基极b和集电极c，四个三极管5分为两组并联连接，即VT1、VT3与VT2、VT4并联，每组的两个三极管5串联连接，即VT1与VT3串联，且串联顺序为发射极e连接集电极c，两组三极管5串联后的集电极c相连接，两组三极管5串联后的发射极e相连接，输出端2的两个接线端分别电性连接在每组的发射极e与集电极c的串联点；

功率模块4包括四个功率二极管3，四个功率二极管3分别为D1、D2、D3、D4，四个功率二极管3中的D1、D2、D3、D4分别与四个三极管5中的VT1、VT2、VT3、VT4一一对应并联，且功率二极管3的阳极与三极管5的集电极c相连，即D1的阳极连接VT1的集电极c，D2的阳极连接VT2的集电极c，D3的阳极连接VT3的集电极c，D4的阳极连接VT4的集电极c。

控制芯片18上电性连接有电流检测电路21，控制芯片18上电性连接有转子位置检测电路22，电流检测电路21的一端电性连接在极性电容6与功率模块4之间的电路上，调制电路19电性连接在四个三极管5的基极上，调制电路19包括第一电阻23和第二电阻24，第一电阻23分别与VT1、VT4的基极b电性连接，第二电阻24分别与VT2、VT3的基极b电性连接。

本发明在使用时，将吊扇变频电机驱动控制器的集成电路板1上的交流输入端12的两个接线端子14接上家用交流电，然后将输出端2接吊扇电机，交流电经过第一电容13被滤掉杂波，经过电压互感器10消除振荡，输出到另一侧，滤波除振后的交流电经过第二电容15进行二次滤波，然后交流电流过电感9，通过电感9改善输出电流波形，将电路的效率改善，然后电流经过第一整流模块8，交流电在第一整流模块8中的整流二极管7的作用下输出脉冲直流电，脉冲直流电直流电在极性电容6的作用下，电流变得平滑，平滑电流输入到功率模块4内，在功率模块4内，电流经过四个三极管5和四个功率二极管3逆变成交流电，通过控制三极管5基极b来控制三极管5的开关状态，从而改变输出交流电的频率。

控制芯片18通过发出控制信号控制调制电路19发送信号波给三极管5的基极b来控制三极管5的导通、关断，WIFI模块17、蓝牙模块20通过使用者的连接，可以在移动设备上控制驱动器驱动参数，电流检测电路21和转子位置检测电路22分别通过对电路电流的检测和电机转子的位置检测来反馈给控制芯片18信号，控制芯片18通过反馈信息控制调制电路19来调整电路的输出，达到控制电机的转速、频率的目的。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种吊扇变频电机驱动控制器，包括集成电路板（1），其特征在于，所述集成电路板（1）上焊接有交流输入端（12），所述交流输入端（12）电性连接有互感滤波模块（11），所述互感滤波模块（11）电性连接有第一整流模块（8），所述第一整流模块（8）电性连接有极性电容（6），所述极性电容（6）电性连接有功率模块（4），所述功率模块（4）电性连接有输出端（2）；

所述交流输入端（12）上电性连接有第二整流模块（16），所述第二整流模块（16）电性连接有控制芯片（18），所述控制芯片（18）电性连接有调制电路（19），所述控制芯片（18）电性连接有WIFI模块（17）和蓝牙模块（20）。

2.根据权利要求1所述的一种吊扇变频电机驱动控制器，其特征在于，所述控制芯片（18）上电性连接有电流检测电路（21），所述控制芯片（18）上电性连接有转子位置检测电路（22）。

3.根据权利要求1所述的一种吊扇变频电机驱动控制器，其特征在于，所述互感滤波模块（11）包括电压互感器（10）、多个第一电容（13）和第二电容（15），所述互感滤波模块（11）与第一整流模块（8）之间电性连接有电感（9），所述第一整流模块（8）包括四个整流二极管（7），所述四个整流二极管（7）分为两组并联连接，且每组两个整流二极管（7）之间串联，所述互感滤波模块（11）的一端接在其中一组整流二极管（7）的两个整流二极管（7）的中间，所述互感滤波模块（11）的另一端接在另一组整流二极管（7）的两个整流二极管（7）的中间。

4.根据权利要求3所述的一种吊扇变频电机驱动控制器，其特征在于，所述两组整流二极管（7）的阳极相接，且阴极也相接，所述极性电容（6）的正极与两组整流二极管（7）的阳极电性连接，所述极性电容（6）的负极与两组整流二极管（7）的阴极电性连接。

5.根据权利要求2所述的一种吊扇变频电机驱动控制器，其特征在于，所述功率模块（4）包括四个三极管（5），所述四个三极管（5）分别是VT1、VT2、VT3、VT4，每个所述三极管（5）均包括发射极e、基极b和集电极c，所述四个三极管（5）分为两组并联连接，即VT1、VT3与VT2、VT4并联，每组所述的两个三极管（5）串联连接，即VT1与VT3串联，且串联顺序为发射极e连接集电极c，所述两组三极管（5）串联后的集电极c相连接，所述两组三极管（5）串联后的发射极e相连接，所述输出端（2）的两个接线端分别电性连接在每组的发射极e与集电极c的串联点；

所述功率模块（4）包括四个功率二极管（3），四个所述功率二极管3分别为D1、D2、D3、D4，四个所述功率二极管（3）中的D1、D2、D3、D4分别与四个三极管（5）中的VT1、VT2、VT3、VT4一一对应并联，且功率二极管（3）的阳极与三极管（5）的集电极c相连。

6.根据权利要求5所述的一种吊扇变频电机驱动控制器，其特征在于，所述电流检测电路（21）的一端电性连接在极性电容（6）与功率模块（4）之间的电路上，所述调制电路（19）电性连接在四个三极管（5）的基极上，所述调制电路（19）包括第一电阻（23）和第二电阻（24），所述第一电阻（23）分别与VT1、VT4的基极b电性连接，所述第二电阻（24）分别与VT2、VT3的基极b电性连接。