CN115313958A - 电机驱动电路及空调器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电机驱动电路及空调器，涉及电机驱动技术领域，本申请使用交流调压斩波控制，仅用一个结构简单的电机，依据控制信号的占空比来调节交流电动机电枢端电压，实现交流电机调速的技术，使得转速控制简单化，电机无须设置多路绕组，控制器和电机成本大大降低，控制器和电机的生产效率大大提高，也使得控制器小型化，线路板小型化，电机绕组结构简单化。电路中使用无触点的固态继电器，使得开通和关断都不会产生电弧，消除了点燃易燃冷媒的安全隐患；减少了器件使用，电路简单可靠，调速可靠精准，同时降低了成本。

Description

电机驱动电路及空调器

技术领域

本发明涉及电机驱动技术领域，具体而言，涉及一种电机驱动电路及空调器。

背景技术

目前常用的空调内机一般使用T型调速方式，一般有四个风档，风机四个风档转速是由电机内部绕组决定，每个档位工作时所加电压都是市电，而参与工作的电枢绕组则不同。控制4档风速，需占用多个主芯片I/O口，以及4个继电器、5芯针座等；占用4个主芯片I/O口，所耗I/O口较多，使用4个继电器控制4个档位，同样成本高和占线路板空间大，以及电机针座是5芯针座也很占线路板空间，不利于线路板小型化。

对电机而言，高档、中档、低档需要绕制多个绕组，嵌入主绕组中，且有对应的档位电源线与之连接，成本非常高，且生产工序多，且易出现不良品，如焊接不良、漆包线整形整断或整型造成匝间短路等，遇到外泄的冷媒还会造成安全隐患。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种电机驱动电路及空调器，其能够简化电机转速的控制流程、简化制造工艺，降低制造成本。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明提供一种电机驱动电路，所述电机驱动电路包括：输入信号端、第一开关管及第一继电器；

所述第一开关管包括第一开关管第一端、第一开关管第二端以及第一开关管控制端；

所述第一继电器包括继电器第一输入端、继电器第二输入端、继电器第一输出端与继电器第二输出端；

所述继电器第一输入端与第一直流电源连接，所述继电器第二输入端与所述第一开关管第一端连接，所述继电器第一输出端用于与电机的火线端口连接，所述继电器第二输出端与电源火线连接；

所述第一开关管第二端接地，所述第一开关管控制端通过所述输入信号端与控制器的控制信号输出端口连接，以接收所述控制器输出的控制信号；

当所述第一开关管控制端接收到所述控制信号的情况下，所述第一开关管第一端与所述第一开关管第二端导通，当所述第一开关管第一端与所述第一开关管第二端导通，所述继电器第一输入端与所述继电器第二输入端之间有电流经过，所述继电器第一输出端与所述继电器第二输出端导通，所述电机通电；

当所述控制信号的占空比升高或降低的情况下，所述电机的转速对应地增大或减小。

本申请提供的方案，通过调节控制信号的占空比调节施加在电机的电源电压大小，进而调节电机的转速，无须设置多个档位对应的多个绕组，无须设置多个继电器，简化了驱动电路与电机的连接方式，降低了制造成本，简化制造工艺。

在可选的实施方式中，所述第一继电器为无触点的固态继电器。固态继电器无触点，在接通和关断过程中不会产生电弧，可以避免与空调器内部的易燃冷媒产生反应，消除安全隐患。

在可选的实施方式中，所述电机驱动电路包括第一电感，所述第一电感包括电感第一端与电感第二端，所述电感第一端与所述继电器第二输出端连接，所述电感第二端与所述电源火线连接。

在可选的实施方式中，所述电机驱动电路包括阻容模块，所述阻容模块包括第一电阻与第一电容，所述第一电阻与所述第一电容串联设置于所述继电器第一输出端与所述电感第二端之间。

在可选的实施方式中，所述电机驱动电路包括过零检测电路，所述过零检测电路包括电源输入端与过零信号输出端，所述过零检测电路的电源输入端与电源火线、电源零线连接，所述过零信号输出端与所述控制器电连接；

所述过零检测电路用于检测电源信号的过零点，并在所述电源信号出现过零点的情况下，输出过零信号至所述控制器，所述控制器依据所述过零信号控制所述控制信号输出端口输出控制信号。

在可选的实施方式中，所述过零检测电路包括第一二极管、光耦、第二开关管、第五电阻；所述过零检测电路的电源输入端包括零线输入端与火线输入端；

所述零线输入端与所述光耦的发射端正极连接，所述火线输入端与所述光耦的发射端负极连接；

所述第一二极管的阳极与所述火线输入端连接，所述第一二极管的阴极与所述零线输入端连接；

所述光耦的接收端集电极与第二直流电源连接，所述光耦的接收端发射极与第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端接地；

所述第二开关管包括第二开关管第一端、第二开关管第二端及第二开关管控制端；

所述第二开关管第一端与所述第二直流电源电连接，所述第二开关管第二端接地，所述第二开关管控制端与所述第五电阻的第一端连接；

所述第二开关管第一端还与所述过零信号输出端连接，用以输出过零信号，所述过零信号为低电平信号。

在可选的实施方式中，所述过零检测电路还包括：第三电容、第四电容、第六电阻、第七电阻与第八电阻；

所述第三电容的第一端与所述光耦的接收端发射极连接，所述第三电容的第二端接地；

所述第四电容的第一端与所述过零信号输出端连接，所述第四电容的第二端接地；

所述第二开关管控制端通过所述第六电阻与所述第五电阻的第一端连接；所述第二开关管第一端通过所述第七电阻与所述第二直流电源电连接；所述第二开关管第一端通过所述第八电阻与所述过零信号输出端连接。

在可选的实施方式中，所述电机驱动电路包括第一连接器，所述第一连接器包括第一端子与第二端子，所述第一端子与电源零线连接，所述第一端子用于与电机的零线端连接；

所述第二端子与所述继电器第一输出端连接，所述第二端子用于与电机的火线端连接。

第二方面，本发明提供一种空调器，所述空调器包括控制器、电机以及如前述实施方式任意一项所述的电机驱动电路。

在可选的实施方式中，所述电机包括电枢绕组与第二连接器，所述第二连接器包括第三端子与第四端子，所述电枢绕组包括主绕组和副绕组，所述主绕组的第一端与所述第二连接器的第三端子即零线端连接；

所述主绕组的第二端与所述副绕组的第一端连接，所述主绕组的第二端与所述第二连接器的第四端子即火线端连接；

所述电机驱动电路包括与所述第二连接器配合的第一连接器，所述第一连接器包括第一端子与第二端子，所述第一端子与电源零线连接，所述第二端子与所述继电器第一输出端连接；

在所述第一连接器与所述第二连接器配合连接的情况下，所述第一端子与所述第三端子连接，所述第二端子与所述第四端子连接。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为传统的电机绕组示意图；

图2为传统的电极驱动电路示意图；

图3为本申请实施例提供的电极驱动电路的示意图；

图4为本申请实施例提供的过零检测电路的示意图；

图5为本申请实施例提供的电机绕组示意图；

图6为本申请实施例提供的第二连接器的示意图。

图标：100-电机驱动电路；Q1-第一开关管；Q1c-第一开关管第一端；Q1e-第一开关管第二端；Q1b-第一开关管控制端；IC1-第一继电器；in1-继电器第一输入端；in2-继电器第二输入端；out1-继电器第一输出端；out2-继电器第二输出端；L1-第一电感；L1a-电感第一端；L1b-电感第二端；RC1-阻容模块；R1-第一电阻；C1-第一电容；CN1-第一连接器；cn1a-第一端子；cn1b-第二端子；110-过零检测电路；IN_N-零线输入端；IN_L-火线输入端；ZERO-过零信号输出端；IC2-光耦；A-发射端正极；K-发射端负极；C-接收端集电极；E-接收端发射极；D1-第一二极管；Q2-第二开关管；Q2c-第二开关管第一端；Q2e-第二开关管第二端；Q2b-第二开关管控制端；C2-第二电容；C3-第三电容；C4-第四电容；R4-第四电阻；R5-第五电阻；R6-第六电阻；R7-第七电阻；R8-第八电阻；AC_L-电源火线；AC_N-电源零线；130-电机；CN2-第二连接器；cn2a-第三端子；cn2b-第四端子。

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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

目前空调常用的柜内交流风机，一般使用T型调速方式，设置有四个风档(超强风档、高风档、中风档、低风档)，T型调速的电机内部绕组连接示意图如图1所示，电机内部风机四个风档转速是由电机内部绕组决定，每个档位工作时所加电压都是市电，而参与工作的电枢绕组则不同，如图1所示，超强档仅有主绕组、副绕组参与，高风档则是主绕组、副绕组、绕组1参与，中风档则是主绕组、副绕组、绕组1、绕组2参与，低风档则是主绕组、副绕组、绕组1、绕组2、绕组3参与。

电机生产时，绕制绕组1、绕组2、绕组3分别嵌到主绕组槽中，生产工艺较复杂；且需外接档位电源线(如超强档接灰色线、高档接黑色线、中档接黄色线、低档接蓝色线)，生产工序较多及繁琐，绕组需与电源线连接，连接处需要焊接好、绕组需包绝缘胶纸，用线绑扎绕组，绕组再整型(电源线若很多，则不利于绑扎和绕组整型)，电源线再接端子，生产过程繁琐操作不方便。

图2示出了现有的风机驱动电路的示意图。如图2所示，超强风档的开启逻辑是：通过主芯片MCU超强风挡的I/O口，发送风机转速开启的控制信号(即输出高电平+5V)给ULN2003，经过ULN2003放大信号，逻辑反转，使得超强风档的继电器(RY04)绕组导通，流过电流，让继电器吸合，使得火线与电机内部超强档档位线连通(即针座1脚连接电机端子的1脚灰色线，如图1所示)，这样火线连接灰色超强档位线，而红色线本身一直连着零线如图2所示，因此零火线两端电压加在电机电枢绕组两端(参与工作的电枢绕组是主、副绕组)，同时风机电容也是与副绕组串联后再与主绕组并联，一起参与工作，根据单相电容运转异步电机的运行原理，电机开始转动。

若由超强风档切换到高风档，则只要超强风挡的I/O口输出低电平，即可关闭超强档，再让高风档的I/O口输出高电平(+5V)，电机即可按高风档运转。

由上述内容可知，风机超强档、高档、中档、低档，这4个档位的开启或关闭，是由主芯片4个风档I/O口输出高、低电平来控制的；因此调速方法的通过不同档位I/O驱动不同继电器，将市电加在不同的电枢绕组上，从而实现不同的风档转速，各档转速不同，最关键还是因为电机内部参与工作的电枢绕组不同。以这样的控制方式控制4档风速，需占用4个主芯片I/O口、4路ULN2003口、以及4个继电器、5芯针座等，成本较高、所占I/O较多，电机针座采用5芯针座也会占用较大的线路板空间，不利于线路板小型化。

对于电机而言，高档、中档、低档需要绕制绕组1、绕组2、绕组3，嵌入主绕组中，且有对应的档位电源线与之连接，成本非常高，且生产工序多，且易出现不良品，如焊接不良、漆包线整形整断或整型造成匝间短路等风险，使用较多非防爆的继电器控制转速的机型用于部分具有可燃性冷媒(例如R290)机型的话有一定的安全隐患。

基于上述问题，本申请提供了一种新的电机驱动电路，采用交流调压斩波控制，仅用一个结构简单的电机，通过控制一系列脉冲电压的导通比来调节交流电动机电枢端电压，实现交流电机调速的技术。请参阅图3，图3示出了本申请实施例提供的电机驱动电路的示意图。

如图3所示，本申请实施例提供一种电机驱动电路100，电机驱动电路100包括：输入信号端、第一开关管Q1及第一继电器IC1。

其中，第一开关管Q1包括第一开关管第一端Q1c、第一开关管第二端Q1e以及第一开关管控制端Q1b；第一继电器IC1包括继电器第一输入端in1、继电器第二输入端in2、继电器第一输出端out1与继电器第二输出端out2；继电器第一输入端in1与第一直流电源连接(例如，5V直流电源)，继电器第二输入端in2与第一开关管第一端Q1c连接，继电器第一输出端out1用于与电机130的火线端口连接，继电器第二输出端out2与电源火线AC_L连接，当继电器第一输出端out1与继电器第二输出端out2导通的情况下，电机130上电。第一开关管第二端Q1e接地，第一开关管Q1控制端通过输入信号端与控制器的控制信号输出端口连接，以接收控制器输出的控制信号。

第一开关管Q1依据第一开关管Q1控制端接收到的控制信号切换导通状态，当第一开关管Q1控制端接收到预设的控制信号(例如，高电平信号)的情况下，第一开关管第一端Q1c与第一开关管第二端Q1e导通，由于第一开关管第二端Q1e接地，因此二者均为低电平状态，在这样的情况下，第一继电器IC1的继电器第二输入端in2也为低电平状态，从继电器第一输入端in1与继电器第二输入端in2之间有电流经过，继电器第一输入端in1与继电器第二输入端in2之间有电流经过，从而时继电器第一输出端out1与继电器第二输出端out2导通，将电源火线AC_L与电机130的火线端口接通，电机130通电。

在一些可能的实现方式中，当控制信号的占空比升高或降低的情况下，电机130的电源电压会对应升高或者降低，从而电机130的转速对应地增大或减小，可以通过调节控制信号的占空比来调节电机130的转速、调节空调器的出风速度。也就是说通过控制器的控制信号输出端口输出的脉冲信号来控制第一继电器IC1的导通与断开，从而控制电源火线AC_L与电机130的火线端口的连通与断开，从而控制是否有零火线电压加在电机130的电枢绕组上面，从而控制电机130的运转与停止。

本申请提供的方案，可以通过调节控制信号的占空比调节施加在电机130的电源电压大小，进而调节电机130的转速，相比传统的风速调节方式，本申请实施例提供的方案无须设置多个档位对应的多个绕组，无须设置多个继电器，降低了所消耗的控制器的端口资源，简化了驱动电路与电机130的连接方式，降低了制造成本，简化制造工艺。

随着新材料的发展，部分空调器使用了具备可燃性的冷媒(例如R290)，传统的电机驱动电路采用了多个继电器，继电器触点切换开闭状态会产生电弧，若遇到可燃冷媒泄漏，可能会引发火灾。为了消除这一安全隐患，在可选的实施方式中，上述第一继电器IC1为无触点的固态继电器，固态继电器无触点，在接通和关断过程中不会产生电弧，可以避免与空调器内部的易燃冷媒产生反应，消除了安全隐患。

当电机130上电的瞬间，瞬时的高压可能会导致电机130损坏，为了出现这样的情况，在一些可能的实现方式中，电机驱动电路100包括第一电感L1，第一电感L1包括电感第一端L1a与电感第二端L1b，电感第一端L1a与继电器第二输出端out2连接，电感第二端L1b与电源火线AC_L连接，利用电感阻交流的特性，减缓电压上升的速度，避免上电的瞬间由于电压或者电流过高损坏电机130。

在一些可能的实现方式中，电机驱动电路100还包括阻容模块RC1，阻容模块RC1包括第一电阻R1与第一电容C1，第一电阻R1与第一电容C1串联设置于继电器第一输出端out1与电感第二端L1b之间。利用阻容模块RC1可以防止固态继电器在开通和关断的瞬间，电机130内部绕组(感性负载)产生的感应电动势，即瞬间过电压冲击固态继电器强电侧的双向可控硅，利用阻容模块RC1吸收过电压，从而保护固态继电器。

为了保护电机驱动电路100中的各个元器件如第一开关管Q1、第一继电器IC1等，在第一开关管Q1控制端设置有电阻用作分压电阻，在第一开关管第一端Q1c与继电器第二输入端in2之间设置有电阻用作分压电阻。

为了实现控制器精准地输出控制信号，本申请实施例提供的电机驱动电路100还包括过零检测电路110，过零检测电路110用于检测电源信号的过零点，便于控制器实现精准控制输出控制信号，即每次控制器通过控制信号输出端口，发送风机转速控制信号给第一开关管Q1，均是以收到的过零信号的过零点作为时间的基准点，这样就能确保发送控制信号的精准，从而达到精准控制。

请参阅图4，过零检测电路110包括电源输入端与过零信号输出端ZERO，过零检测电路110的电源输入端与电源火线AC_L、电源零线AC_N连接，过零信号输出端ZERO与控制器电连接；过零检测电路110用于检测电源信号的过零点，并在电源信号出现过零点的情况下，通过过零信号输出端ZERO输出过零信号至控制器，控制器依据该过零信号，调节控制信号输出端口输出控制信号。

在可选的实施方式中，过零检测电路110包括第一二极管D1、光耦IC2、第二开关管Q2、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7与第八电阻R8。

过零检测电路110的电源输入端包括零线输入端IN_N与火线输入端IN_L，零线输入端IN_N与光耦IC2的发射端正极A连接，火线输入端IN_L与光耦IC2的发射端负极K连接。第一二极管D1的阳极与火线输入端IN_L连接，第一二极管D1的阴极与零线输入端IN_N连接，第四电阻R4与第一二极管D1并联。

光耦IC2的接收端集电极C与第二直流电源(例如，5V直流电源)连接，光耦IC2的接收端发射极E与第五电阻R5的第一端连接，第五电阻R5的第二端接地；第二开关管Q2包括第二开关管第一端Q2c、第二开关管第二端Q2e及第二开关管控制端Q2b；第二开关管第一端Q2c与第二直流电源电连接，第二开关管第二端Q2e接地，第二开关管控制端Q2b与第五电阻R5的第一端连接；

第二开关管第一端Q2c还与过零信号输出端ZERO连接，用以输出过零信号，过零信号为低电平信号。

为了滤除干扰信号，设置有滤波电容，如第三电容C3、第四电容C4以及第二电容C2。其中第二电容C2的第一端与光耦IC2的发射端正极A连接，第二电容C2的第二端与光耦IC2的发射端负极K连接。

第三电容C3的第一端与光耦IC2的接收端发射极E连接，第三电容C3的第二端接地；第四电容C4的第一端与过零信号输出端ZERO连接，第四电容C4的第二端接地。

同时，还设置有多个分压限流电阻，如第六电阻R6、第七电阻R7与第八电阻R8。

第二开关管控制端Q2b通过第六电阻R6与第五电阻R5的第一端连接；第二开关管第一端Q2c通过第七电阻R7与第二直流电源电连接；第二开关管第一端Q2c通过第八电阻R8与过零信号输出端ZERO连接。

通过设置上述滤波电容以及分压限流电阻，一方面减少信号干扰，保证过零信号的稳定，确保控制器接收到的过零信号不受外界信号干扰，同时利用电阻对各个信号进行了限流、分压，可确保控制器的IO端口不被损坏。

传统的电机驱动电路由于电机设置了多个绕组，对应每一个绕组需要设置继电器、需要一路控制信号，此外驱动电路与电机需要使用五芯插座连接，本申请实施例简化了电机驱动电路，同样也可以简化电机驱动电路100与电机130之间的连接器。

在可选的实施方式中，电机驱动电路100包括第一连接器CN1，第一连接器CN1包括第一端子cn1a与第二端子cn1b，第一端子cn1a与电源零线AC_N连接，第一端子cn1a用于与电机130的零线端连接；第二端子cn1b与继电器第一输出端out1连接，第二端子cn1b用于与电机130的火线端口连接(通过电机130的第二连接器CN2)，当继电器第一输出端out1与继电器第二输出端out2导通的情况下，第二端子cn1b与电源火线AC_L接通，电机130的火线端口得电。

基于上述实施例提供的电机驱动电路100，本申请实施例还提供了一种空调器，空调器包括控制器、电机130以前述实施方式提供的电机驱动电路100。

可以理解地，本申请实施例提供的方案简化了电机驱动电路100的设计，相应地，电机130的内部绕组也可以进行相应的简化。请参阅图5，图5示出了本申请实施例提供的电机130内部绕组的示意图。

如图5所示，本申请实施例提供的电机130，仅需设置主绕组与副绕组，通过改变加载在电机130的电压大小进行电机130转速的调节。电机130包括第二连接器CN2，如图6所示，第二连接器CN2包括第三端子cn2a与第四端子cn2b，主绕组的第一端与第二连接器CN2的第三端子cn2a即零线端连接；主绕组的第二端与副绕组的第一端连接，主绕组的第二端与第二连接器CN2的器的第四端子cn2b即火线端连接。

上述第二连接器CN2为与第一连接器CN1配合的连接器，在第一连接器CN1与第二连接器CN2配合连接的情况下，第一端子cn1a与第三端子cn2a连接，即将主绕组的第一端与电源零线AC_N保持连接，第二端子cn1b与第四端子cn2b连接，即将主绕组的第二端与继电器第一输出端out1连接，当控制器输出控制信号的情况下，第一继电器IC1导通，主绕组的第二端与电源火线AC_L接通开始工作运转。

利用本申请实施例提供的第一连接器CN1与第二连接器CN2，相比传统的五芯插座，体积更小，结构更简单。

在一些可能的实现方式中，要设置转速值不同的风速档位，例如超强档、高档、中档、低档，只要使得加在电机130电枢绕组两端的电压值不同就可以实现，这4个档位是相同的电枢绕组，而要使得各档位的电枢绕组两端的电压不同，则通过调节控制信号的占空比实现，例如，控制器发送4种占空比不同的脉冲波形控制信号就可以实现了。

在每个固定的斩波通断周期T内(如频率为50HZ则周期为20ms，若频率为60HZ则是周期为1000/60ms＝16.66ms)，改变斩波的导通时间t，即改变控制信号信号的占空比，就可以改变转速。根据已有电机130的特性，即每个设计出来的电机130可以通过调节给它供电的电压值(即电枢绕组两端的电压)来测出它对应的转速，进而可描绘出电枢绕组两端的电压与转速的对应值表，再经过控制器计算，可以得出4个风档按目标转速运行时，各自所需要发送控制信号的占空比是多少，例如：

超强档对应的电机130转速为550r/min，在这种情况下电枢绕组两端电压为220V，则可设置对应占空比100％。

高档对应的电机130转速为490r/min，在这种情况下电枢绕组两端电压200V，则可设置对应占空比90％。

中档对应的电机130转速为440r/min，在这种情况下电枢绕组两端电压180V，则可设置对应占空比80％。

低档对应的电机130转速为390r/min，在这种情况下电枢绕组两端电压160V，则可设置对应占空比70％。

若控制器接收到用户发出的超强风档指令，经过控制器处理，当控制器采集到过零信号，以每次的过零点为时间基准点，通过控制信号输出端口发送占空比为100％的脉冲波形控制信号，则电机130按超强档550r/min运转。

若控制器接收到用户发出的高风档指令，经过控制器处理，当控制器采集到过零信号，以每次的过零点为时间基准点，通过控制信号输出端口发送占空比为90％的脉冲波形控制信号，则电机130按高风档490r/min运转。

若控制器接收到用户发出的中风档指令，经过控制器处理，当控制器采集到过零信号，以每次的过零点为时间基准点，通过控制信号输出端口发送占空比为80％的脉冲波形控制信号，则电机130按中风档440r/min运转。

若控制器接收到用户发出的低风档指令，经过控制器处理，当控制器采集到过零信号，以每次的过零点为时间基准点，通过控制信号输出端口发送占空比为70％的脉冲波形控制信号，则电机130按低风档390r/min运转。

需要说明的是，上述占空比并非固定值，不同的电机130，电机130供电电压与转速的对应值表不同，占空比也不同；每一个风挡对应的占空比设置值也不是固定不变的，比如超强档也可设置成占空比95％，而不是100％，同时风速档位也可以依据实际情况进行设置，上述是以4个档位举例，也可以是其他档位数，如2档、3档、5档等等，在可能的实现方式中，还可以不设置风机档位，可以依据用户的指令，线性调节电机的转速。

综上所述，本申请提供了一种电机驱动电路及空调器，使用交流调压斩波控制，仅用一个结构简单的电机，依据控制信号的占空比来调节交流电动机电枢端电压，实现交流电机调速的技术，使得转速控制简单化，电机无须设置多路绕组，控制器和电机成本大大降低，控制器和电机的生产效率大大提高，也使得控制器小型化，线路板小型化，电机绕组结构简单化。电路中使用无触点的固态继电器，使得开通和关断都不会产生电弧，消除了点燃易燃冷媒的安全隐患；减少了器件使用，电路简单可靠，调速可靠精准，同时降低了成本。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电机驱动电路(100)，其特征在于，所述电机驱动电路(100)包括：输入信号端、第一开关管(Q1)及第一继电器(IC1)；

所述第一开关管(Q1)包括第一开关管第一端(Q1c)、第一开关管第二端(Q1e)以及第一开关管控制端(Q1b)；

所述第一继电器(IC1)包括继电器第一输入端(in1)、继电器第二输入端(in2)、继电器第一输出端(out1)与继电器第二输出端(out2)；

所述继电器第一输入端(in1)与第一直流电源连接，所述继电器第二输入端(in2)与所述第一开关管第一端(Q1c)连接，所述继电器第一输出端(out1)用于与电机(130)的火线端口连接，所述继电器第二输出端(out2)与电源火线(AC_L)连接；

所述第一开关管第二端(Q1e)接地，所述第一开关管控制端(Q1b)通过所述输入信号端与控制器的控制信号输出端口连接，以接收所述控制器输出的控制信号；

当所述第一开关管控制端(Q1b)接收到所述控制信号的情况下，所述第一开关管第一端(Q1c)与所述第一开关管第二端(Q1e)导通，当所述第一开关管第一端(Q1c)与所述第一开关管第二端(Q1e)导通，所述继电器第一输入端(in1)与所述继电器第二输入端(in2)之间有电流经过，所述继电器第一输出端(out1)与所述继电器第二输出端(out2)导通，所述电机(130)通电；

当所述控制信号的占空比升高或降低的情况下，所述电机(130)的电源电压升高或降低，所述电机(130)的转速对应地增大或减小。

2.根据权利要求1所述的电机驱动电路(100)，其特征在于，所述第一继电器(IC1)为无触点的固态继电器。

3.根据权利要求1所述的电机驱动电路(100)，其特征在于，所述电机驱动电路(100)包括第一电感(L1)，所述第一电感(L1)包括电感第一端(L1a)与电感第二端(L1b)，所述电感第一端(L1a)与所述继电器第二输出端(out2)连接，所述电感第二端(L1b)与所述电源火线(AC_L)连接。

4.根据权利要求3所述的电机驱动电路(100)，其特征在于，所述电机驱动电路(100)包括阻容模块(RC1)，所述阻容模块(RC1)包括第一电阻(R1)与第一电容(C1)，所述第一电阻(R1)与所述第一电容(C1)串联设置于所述继电器第一输出端(out1)与所述电感第二端(L1b)之间。

5.根据权利要求1所述的电机驱动电路(100)，其特征在于，所述电机驱动电路(100)包括过零检测电路(110)，所述过零检测电路(110)包括电源输入端与过零信号输出端(ZERO)，所述过零检测电路(110)的电源输入端与电源火线(AC_L)、电源零线(AC_N)连接，所述过零信号输出端(ZERO)与所述控制器电连接；

所述过零检测电路(110)用于检测电源信号的过零点，并在所述电源信号出现过零点的情况下，输出过零信号至所述控制器，所述控制器依据所述过零信号控制所述控制信号输出端口输出控制信号。

6.根据权利要求5所述的电机驱动电路(100)，其特征在于，所述过零检测电路(110)包括第一二极管(D1)、光耦(IC2)、第二开关管(Q2)、第五电阻(R5)；所述过零检测电路(110)的电源输入端包括零线输入端(IN_N)与火线输入端(IN_L)；

所述零线输入端(IN_N)与所述光耦(IC2)的发射端正极(A)连接，所述火线输入端(IN_L)与所述光耦(IC2)的发射端负极(K)连接；

所述第一二极管(D1)的阳极与所述火线输入端(IN_L)连接，所述第一二极管(D1)的阴极与所述零线输入端(IN_N)连接；

所述光耦(IC2)的接收端集电极(C)与第二直流电源连接，所述光耦(IC2)的接收端发射极(E)与第五电阻(R5)的第一端连接，所述第五电阻(R5)的第二端接地；

所述第二开关管(Q2)包括第二开关管第一端(Q2c)、第二开关管第二端(Q2e)及第二开关管控制端(Q2b)；

所述第二开关管第一端(Q2c)与所述第二直流电源电连接，所述第二开关管第二端(Q2e)接地，所述第二开关管控制端(Q2b)与所述第五电阻(R5)的第一端连接；

所述第二开关管第一端(Q2c)还与所述过零信号输出端(ZERO)连接，用以输出过零信号，所述过零信号为低电平信号。

7.根据权利要求6所述的电机驱动电路(100)，其特征在于，所述过零检测电路(110)还包括：第三电容(C3)、第四电容(C4)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)与第八电阻(R8)；

所述第三电容(C3)的第一端与所述光耦(IC2)的接收端发射极(E)连接，所述第三电容(C3)的第二端接地；

所述第四电容(C4)的第一端与所述过零信号输出端(ZERO)连接，所述第四电容(C4)的第二端接地；

所述第二开关管控制端(Q2b)通过所述第六电阻(R6)与所述第五电阻(R5)的第一端连接；所述第二开关管第一端(Q2c)通过所述第七电阻(R7)与所述第二直流电源电连接；所述第二开关管第一端(Q2c)通过所述第八电阻(R8)与所述过零信号输出端(ZERO)连接。

8.根据权利要求1所述的电机驱动电路(100)，其特征在于，所述电机驱动电路(100)包括第一连接器(CN1)，所述第一连接器(CN1)包括第一端子(cn1a)与第二端子(cn1b)，所述第一端子(cn1a)与电源零线(AC_N)连接，所述第一端子(cn1a)用于与电机(130)的零线端口连接；

所述第二端子(cn1b)与所述继电器第一输出端(out1)连接，所述第二端子(cn1b)用于与电机(130)的火线端口连接。

9.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括控制器、电机(130)以及如权利要求1～7任意一项所述的电机驱动电路(100)。

10.根据权利要求9所述的空调器，其特征在于，所述电机(130)包括电枢绕组与第二连接器(CN2)，所述第二连接器(CN2)包括第三端子(cn2a)与第四端子(cn2b)，所述电枢绕组包括主绕组和副绕组，所述主绕组的第一端与所述第二连接器(CN2)的第三端子(cn2a)即零线端口连接；

所述主绕组的第二端与所述副绕组的第一端连接，所述主绕组的第二端与所述第二连接器(CN2)的第四端子(cn2b)即火线端口连接；

所述电机驱动电路(100)包括与所述第二连接器(CN2)配合的第一连接器(CN1)，所述第一连接器(CN1)包括第一端子(cn1a)与第二端子(cn1b)，所述第一端子(cn1a)与电源零线(AC_N)连接，所述第二端子(cn1b)与所述继电器第一输出端(out1)连接；

在所述第一连接器(CN1)与所述第二连接器(CN2)配合连接的情况下，所述第一端子(cn1a)与所述第三端子(cn2a)连接，所述第二端子(cn1b)与所述第四端子(cn2b)连接。

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