CN204921437U - 一种应用于电机调速的驱动保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种应用于电机调速的驱动保护电路，其包括PWM源单元、信号转换单元、风机预驱单元和风机驱动单元，PWM源单元包括处理器，风机驱动单元包括驱动MOS管；处理器输出5V的PWM信号源至信号转换单元，信号转换单元将接收到的5V的PWM信号转换为12V的PWM信号，并输出至风机预驱单元，风机预驱单元将接收到的信号以推完输出方式输出至风机驱动单元，进而通过风机驱动单元中的驱动MOS管驱动风机运行。本实用新型通过改善驱动电路组成结构，完成风机控制的同时降低驱动保护电路的成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机驱动技术领域，特别是一种应用于电机调速的驱动保护电路。
背景技术
通常汽车上的鼓风机为离心式鼓风机，离心式鼓风机的工作原理为，空气的压缩过程是经过几个工作叶轮在离心力的作用下经行的，鼓风机有一个高速转动的转子，转子上的叶片带动空气高速运动，沿着风机口吹出。在对上述鼓风机进行风机控制技术中，要实现大负载电流控制，同时实现风机转速的调节、驱动单元的散热处理、过压保护、输出短路保护，往往要求实现的硬件采用康铜片、限流保护电路，这种情况下实现的成本较高。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题为：通过改善驱动电路组成结构，完成风机控制的同时降低驱动保护电路的成本。
本实用新型采取的技术手段具体为：一种应用于电机调速的驱动保护电路，包括PWM源单元、信号转换单元、风机预驱单元和风机驱动单元，PWM源单元包括处理器，风机驱动单元包括驱动MOS管；
信号转换单元包括三极管Q4和三极管Q2，三极管Q4的基极连接PWM源单元的输出端，发射极接地，三极管Q2的基极连接三极管Q4的集电极，发射极连接12V直流电源，基极即为信号转换单元的输出端；
风机预驱单元包括基极相连且连接信号转换单元输出端的三极管Q1和三极管Q5，三极管Q1的集电极连接24V直流电源，三极管Q5的集电极接地，三极管Q5与三极管Q1的发射极相连并连接风机驱动单元；
处理器输出5V的PWM信号源至信号转换单元，信号转换单元将接收到的5V的PWM信号转换为12V的PWM信号，并输出至风机预驱单元，风机预驱单元将接收到的信号以推完输出方式输出至风机驱动单元，进而通过风机驱动单元中的驱动MOS管驱动风机运行。
本实用新型的信号转换单元、风机预驱单元利用三极管组建而成，MOS管可采用现有的N沟道MOS管产品，处理器采用现有微处理器芯片。在应用时，处理器输出PWM信号，通过信号转换单元和风机的预驱单元，产生驱动功率由MOS管传递至负载中的直流电机，控制电机的转速大小。信号转换单元将5V的PWM信号转换为12V的PWM信号；风机的预驱单元将12V的PWM信号以推挽的输出方式输出PWM信号，使得风机驱动单元可实现鼓风机大电流的驱动，实现鼓风机转速的调节。
进一步的，本实用新型还包括滤波单元，滤波单元包括连接在风机预驱单元与风机驱动单元之间的电阻，并接在电阻两端的放电二极管，连接驱动MOS管漏极的24V直流电源，以及连接在24V直流电源与接地端之间的电解电容。滤波单元可滤除鼓风电机在工作过程中产生的瞬间脉冲以及电机感性负载产生的高频脉冲干扰，将12V的PWM信号传递到风机驱动单元，起到保护作用。
本实用新型还包括MOS管保护单元，MOS管保护单元包括连接在驱动MOS管门极与源极之间的TVS管和连接在驱动MOS管门极与漏极之间的TVS管。MOS管保护单元吸收外界干扰对MOS管自身破坏。
更进一步的，风机预驱单元中还设有过压过流保护电路，过压过流保护电路由相并联的电容C2与电阻R5组成，过压过流保护电路的输入端连接三极管Q1的发射极，输出端连接风机驱动单元。
本实用新型的有益效果为：利用PWM源单元、信号转换单元、风机的预驱单元、滤波单元、MOS管保护单元以及风机驱动单元，对汽车空调鼓风机转速的调节，可通过PWM信号占空比的不同，实现风机转速的调节，同时对预驱单元进行输出过流、输出过压保护，提高了空调控制器风机调速电路的抗扰度以及鼓风机工作的可靠性。
附图说明
图1所示为本实用新型原理框图；
图2所示为本实用新型的电路原理结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例进一步描述。
结合图1和图2，本实用新型应用于电机调速的驱动保护电路，包括PWM源单元1、信号转换单元2、风机预驱单元3和风机驱动单元5，PWM源单元包括处理器，风机驱动单元5包括驱动MOS管；
信号转换单元2包括三极管Q4和三极管Q2，三极管Q4的基极连接PWM源单元的输出端，发射极接地，三极管Q2的基极连接三极管Q4的集电极，发射极连接12V直流电源，基极即为信号转换单元的输出端；
风机预驱单元3包括基极相连且连接信号转换单元输出端的三极管Q1和三极管Q5，三极管Q1的集电极连接24V直流电源，三极管Q5的集电极接地，三极管Q5与三极管Q1的发射极相连并连接风机驱动单元；
参考图1，MOTOR为鼓风机，处理器输出5V的PWM信号源至信号转换单元，信号转换单元将接收到的5V的PWM信号转换为12V的PWM信号，并输出至风机预驱单元，风机预驱单元将接收到的信号以推完输出方式输出至风机驱动单元，进而通过风机驱动单元中的驱动MOS管驱动风机运行。
本实用新型中，信号转换单元、风机预驱单元利用三极管组建而成，MOS管可采用现有的N沟道MOS管产品，处理器采用现有微处理器芯片。在应用时，处理器输出PWM信号，通过信号转换单元和风机的预驱单元，产生驱动功率由MOS管传递至负载中的直流电机，控制电机的转速大小。信号转换单元将5V的PWM信号转换为12V的PWM信号；风机的预驱单元将12V的PWM信号以推挽的输出方式输出PWM信号，使得风机驱动单元可实现鼓风机大电流的驱动，实现鼓风机转速的调节。
实施例
图1和图2所示的实施例中，还包括滤波单元和MOS管保护单元：
滤波单元包括连接在风机预驱单元3与风机驱动单元5之间的电阻R4，并接在电阻R4两端的放电二极管D3，连接驱动MOS管Q3漏极的24V直流电源，以及连接在24V直流电源与接地端之间的电解电容E1。滤波单元可滤除鼓风电机在工作过程中产生的瞬间脉冲以及电机感性负载产生的高频脉冲干扰，将12V的PWM信号传递到风机驱动单元，起到保护作用；
MOS管保护单元包括连接在驱动MOS管Q3门极G与源极S之间的TVS管D4和连接在驱动MOS管Q3门极G与漏极D之间的TVS管D1。MOS管保护单元吸收外界干扰对MOS管Q3自身破坏。
风机预驱单元3中还设有过压过流保护电路，过压过流保护电路由相并联的电容C2与电阻R5组成，过压过流保护电路的输入端连接三极管Q1的发射极，输出端连接风机驱动MOS管Q3的门极。
本实施例中风机功率驱动MOS管Q3选用型号为IRFP150N的芯片；风机预驱单元中的Q1和Q5采用的三极管型号分别为MMBT5551和MMBT5401，D1、D4TVS管型号分别为SMAJ12CA、SMAJ70CA，D2是ES3DB续流二极管，Q1、Q4是MMBT5551三极管，Q2、Q5是MMBT5401三极管，R4是1210/1%/51R电阻，输入电源是18-32V直流电压源。
在应用时，当风机预驱单元输出端过压时，风机预驱单元通过RC并联吸收过压，并保护风机预驱单元避免高压损坏故障；当风机预驱单元输出端对地短路时，风机预驱单元通过RC并联电路限制风机预驱单元的输出电流，实现因输出短路损坏预驱模块的保护功能；MOS干扰防护即，当调速电路出现ESD干扰时，D1、D4TVS管能够吸收脉冲信号，保护MOS管模块。
本实用新型利用PWM源单元、信号转换单元、风机的预驱单元、滤波单元、MOS管保护单元以及风机驱动单元，对汽车空调鼓风机转速的调节，可通过PWM信号占空比的不同，实现风机转速的调节，同时对预驱单元进行输出过流、输出过压保护，提高了空调控制器风机调速电路的抗扰度以及鼓风机工作的可靠性。
Claims (4)
1.一种应用于电机调速的驱动保护电路，其特征是，包括PWM源单元、信号转换单元、风机预驱单元和风机驱动单元，PWM源单元包括处理器，风机驱动单元包括驱动MOS管；
信号转换单元包括三极管Q4和三极管Q2，三极管Q4的基极连接PWM源单元的输出端，发射极接地，三极管Q2的基极连接三极管Q4的集电极，发射极连接12V直流电源，基极即为信号转换单元的输出端；
风机预驱单元包括基极相连且连接信号转换单元输出端的三极管Q1和三极管Q5，三极管Q1的集电极连接24V直流电源，三极管Q5的集电极接地，三极管Q5与三极管Q1的发射极相连并连接风机驱动单元；
处理器输出5V的PWM信号源至信号转换单元，信号转换单元将接收到的5V的PWM信号转换为12V的PWM信号，并输出至风机预驱单元，风机预驱单元将接收到的信号以推完输出方式输出至风机驱动单元，进而通过风机驱动单元中的驱动MOS管驱动风机运行。
2.根据权利要求1所述的应用于电机调速的驱动保护电路，其特征是，还包括滤波单元，滤波单元包括连接在风机预驱单元与风机驱动单元之间的电阻，并接在电阻两端的放电二极管，连接驱动MOS管漏极的24V直流电源，以及连接在24V直流电源与接地端之间的电解电容。
3.根据权利要求1所述的应用于电机调速的驱动保护电路，其特征是，还包括MOS管保护单元，MOS管保护单元包括连接在驱动MOS管门极与源极之间的TVS管和连接在驱动MOS管门极与漏极之间的额TVS管。
4.根据权利要求1所述的应用于电机调速的驱动保护电路，其特征是，风机预驱单元中还设有过压过流保护电路，过压过流保护电路由相并联的电容C2与电阻R5组成，过压过流保护电路的输入端连接三极管Q1的发射极，输出端连接风机驱动单元。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201520626207.XU CN204921437U (zh) | 2015-08-19 | 2015-08-19 | 一种应用于电机调速的驱动保护电路 |
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| CN201520626207.XU CN204921437U (zh) | 2015-08-19 | 2015-08-19 | 一种应用于电机调速的驱动保护电路 |
Publications (1)
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| CN204921437U true CN204921437U (zh) | 2015-12-30 |
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ID=54970571
Family Applications (1)
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| CN201520626207.XU Active CN204921437U (zh) | 2015-08-19 | 2015-08-19 | 一种应用于电机调速的驱动保护电路 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN204921437U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105552840A (zh) * | 2016-01-21 | 2016-05-04 | 南京奥联汽车电子电器股份有限公司 | 一种电源端防反接保护的大电流电机驱动电路 |
| CN108131320A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-08 | 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 | 一种吸气式感烟探测器风机安全驱动模块 |
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2015
- 2015-08-19 CN CN201520626207.XU patent/CN204921437U/zh active Active
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| CN108131320A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-08 | 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 | 一种吸气式感烟探测器风机安全驱动模块 |
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