CN218780523U - 一种无风速传感器的ec风机恒风量控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种无风速传感器的EC风机恒风量控制系统，包括电源模块、主控模块以及控制接口电路和采集模块；所述电源模块与所述主控模块、控制接口电路以及EC风机的逆变电路连接；所述采集模块与EC风机的逆变电路和所述主控模块连接；所述主控模块与外部终端连接。本实用新型通过获取风机的相电流，无需外接传感器即可检测风机的出风量是否正常，当发现异常时，能够及时传输至外部终端以发出预警，不仅节省了成本，且避免了因传感器误差或不适配而造成的误判风险。

Description

一种无风速传感器的EC风机恒风量控制系统

技术领域

本实用新型涉及EC风机领域，尤其是一种无风速传感器的EC风机恒风量控制系统。

背景技术

在EC风机控制领域，设备在长期运行过程中，由于空气中的灰尘和颗粒物吸附在通风管道或滤网上，造成EC风机的系统阻力增加，从而导致EC风机的输出风量下降。为确保EC风机系统的性能，设备厂商通常采用定时清洗通风管网和更换滤网，但此方法不能确保EC风机输出的风量恒定。为了及时清洗通风官网和更换滤网，通常会采用各类传感器来检测风机的风量，当风量发生变化时发出警报，而通过传感器检测风量，不仅增加了成本，且传感器因本身的误差和适配性，存在不能满足应用需要的问题。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提出了一种无风速传感器的EC风机恒风量控制系统。

本实用新型的主要内容包括：

一种无风速传感器的EC风机恒风量控制系统，包括电源模块、主控模块以及控制接口电路和采集模块；所述电源模块与所述主控模块、控制接口电路以及EC风机的逆变电路连接；所述采集模块与EC风机的逆变电路和所述主控模块连接；所述控制接口电路与所述主控模块和外部终端连接。

优选的，所述EC风机的逆变电路包括IPM芯片，所述IPM芯片的型号为STGIPQ5C60T，所述IPM芯片的Wout引脚、Vout引脚以及Uout引脚与风机的三相线连接；其Vboot W引脚、 Vboot V引脚以及Vboot U引脚通过电荷泵电容与风机的三相线连接；

所述IPM芯片的NW引脚、NV引脚、NU引脚与所述采集模块连接；其HIN W引脚、LIN W引脚、HIN V引脚、LIN V引脚、HIN U引脚、LIN U引脚、FAULT引脚与所述主控模块连接。

优选的，所述主控模块包括MCU芯片，所述MCU芯片的型号为STM32F030；所述MCU芯片的IUS引脚、IVS引脚和IWS引脚与所述采集模块连接；所述MCU芯片的HW引脚、LW引脚、 HV引脚、LV引脚、HU引脚、LU引脚和PA6引脚分别与所述IPM芯片的NW引脚、NV引脚、 NU引脚以及HIN W引脚、LIN W引脚、HIN V引脚、LIN V引脚、HIN U引脚、LIN U引脚、 FAULT引脚连接。

优选的，所述采集模块包括两个相电流采集单元，所述相电流采集单元的输入端分别与所述IPM芯片的IW引脚、IV引脚和IU引脚对应连接；所述相电流采集单元的输出端分别与所述MCU芯片的IVS引脚和IWS引脚连接。

优选的，所述相电流采集单元包括第一采集电阻、采集放大器、第二采集电阻、采集电容和第三采集电阻；所述相电流采集单元的输入端通过第二采集电阻与所述采集放大器的正向输入端连接，所述采集放大器的反向输入端以及输出端之间并联有采集电容和第三采集电阻；其输出端通过第一采集电阻与所述MCU芯片连接。

优选的，所述控制接口电路包括控制输入单元和控制反馈单元，所述控制输入单元的输入端与所述电源模块连接，其输出端与所述MCU芯片连接；所述控制反馈单元的输入端与所述MCU芯片连接，其输出端与所述外部终端连接。

优选的，所述控制输入单元包括第一控制放大器以及第一控制光耦，所述第一控制放大器的反相输入端与电源模块连接，其正相输入端与直流电源连接，其输出端通过所述第一控制光耦与所述MCU芯片的Vsp_IN引脚连接。

优选的，所述控制反馈单元包括输出电阻和输出光耦，所述控制反馈单元的输入端与所述MCU芯片的FG-OUT信号连接，并通过所述输出光耦与所述输出电阻向其输出端传输转速的反馈信号。

优选的，所述电源模块包括滤波电路和交直流转换电路，所述滤波电路的输入端与外部的相线和零线连接，其输出端与所述交直流转换电路连接，所述交直流电路与EC电机的逆变电路、所述主控模块和控制接口电路连接。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出了一种无风速传感器的EC风机恒风量控制系统，通过获取风机相电流，计算得到风机的转速信号，以检测风机的出风量是否正常，当发现异常时，能够及时传输至外部终端以发出预警；本实用新型无需外接传感器，节省了成本，且避免了因传感器误差或不适配而造成的误判风险。

附图说明

图1为本实用新型的功能框图；

图2为主控模块的电路图；

图3为EC风机的逆变电路图；

图4为相电流采样单元的电路图；

图5为控制接口电路的结构示意图；

图6为预警输出模块的电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型所保护的技术方案做具体说明。

请参阅图1至图5。本实用新型提出了一种无风速传感器的EC风机恒风量控制系统，包括电源模块、主控模块以及控制接口电路和采集模块；其中，所述电源模块包括滤波电路和交直流转换电路，所述滤波电路的输入端与相线和零线连接，其输出端与所述交直流转换电路连接，所述交直流转换电路一方面与EC风机的逆变电路连接，另一方面还为主控模块提供电源；所述控制接口电路的一端与所述交直流转换电路连接，用于获取校准电压Vsp，其另一端与所述主控模块连接，将校准电压传输给所述主控模块，同时，所述控制接口电路还能够接收所述主控模块反馈的风机转速信号，传输给外部终端。而所述采集模块一端与EC风机的逆变电路连接，用于采集风机的逆变电流的相电流，并将相电流传输至所述主控模块；所述主控模块通过一定的运算后向预警输出模块输出对应的转速信号，通过与预先设置的风量数据进行比较，当风量出现异常时，随即向外部终端发出预警信号，提醒及时清理风道或者更换滤网。

具体地，所述滤波电路和交直流转换电路采用现有的电路设计即可，在此不再赘述。而所述主控模块包括MCU芯片，如图2和图3所示，所述MCU芯片的型号为STM32F030；相应地，所述风机的逆变电路包括IPM芯片，所述IPM芯片的型号为STGIPQ5C60T，所述IPM芯片的Wout引脚和Vboot W引脚、Vout引脚和Vboot V引脚、Uout引脚和Vboot U引脚分别与所述风机的三相线连接；且其Vboot W引脚、Vboot V引脚以及Vboot U引脚通过电荷泵电容与风机的三相线连接；所述MCU芯片的HW引脚、LW引脚、HV引脚、LV引脚、HU引脚、 LU引脚和PA6引脚分别与所述IPM芯片的NW引脚、NV引脚、NU引脚以及HIN W引脚、LIN W 引脚、HIN V引脚、LINV引脚、HIN U引脚、LIN U引脚、FAULT引脚连接。

而所述MCU芯片的IVS引脚和IWS引脚分别通过所述采集模块与所述IPM芯片连接，以获取风机的逆变电路的相电流。

具体地，所述采集模块包括两个相电流采集单元，所述相电流采集单元的输入端分别与所述IPM芯片的IW引脚、IV引脚和IU引脚对应连接；所述相电流采集单元的输出端分别与所述MCU芯片的IVS引脚和IWS引脚连接。两个相电流采集单元的电路大致相似，这里仅给出W相的电路图，对于本领域的技术人员来说，可以根据需要自行组配；如图4所示，W相所述相电流采集单元包括第一采集电阻R65、采集放大器U10A、第二采集电阻R67、采集电容C60和第三采集电阻R60；所述相电流采集单元的输入端IW通过第二采集电阻R67与所述采集放大器U10A的正极连接，所述采集放大器U10A的负极以及输出端之间并联有采集电容C60和第三采集电阻R60；其输出端IWS通过第一采集电阻R65与所述MCU芯片连接。

进一步地，所述MCU芯片的Vsp_IN引脚与所述控制接口电路连接，所述控制接口电路包括控制输入单元和控制反馈单元，所述第一输入单元的输入端与所述电源模块连接，其输出端与所述MCU芯片连接。所述控制接口电路包括第一控制放大器U8B以及第一控制光耦U7，所述第一控制放大器U8B的反相输入端与电源模块连接，其正相输入端与直流电源连接，其输出端通过所述第一控制光耦U7与所述MCU芯片的Vsp_IN引脚连接。

请参阅图6，所述MCU芯片的FG-OUT引脚与控制反馈单元连接，所述控制反馈单元包括输出电阻R54和输出光耦U9，所述控制反馈单元的输入端与所述MCU芯片的FG_OUT信号连接，将所述MCU输出的与其获取到的校准电压相对应的转速信号，通过所述输出光耦U9与所述输出电阻R54向其输出端反馈至外部终端，从而及时发出预警信号。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种无风速传感器的EC风机恒风量控制系统，其特征在于，包括电源模块、主控模块以及控制接口电路和采集模块；所述电源模块与所述主控模块、控制接口电路以及EC风机的逆变电路连接；所述采集模块与EC风机的逆变电路和所述主控模块连接；所述控制接口电路与所述主控模块以及外部终端连接。

2.根据权利要求1所述的一种无风速传感器的EC风机恒风量控制系统，其特征在于，所述EC风机的逆变电路包括IPM芯片，所述IPM芯片的型号为STGIPQ5C60T，所述IPM芯片的Wout引脚、Vout引脚以及Uout引脚与风机的三相线连接；其Vboot W引脚、Vboot V引脚以及Vboot U引脚通过电荷泵电容与风机的三相线连接；

所述IPM芯片的NW引脚、NV引脚、NU引脚与所述采集模块连接；其HIN W引脚、LIN W引脚、HIN V引脚、LIN V引脚、HIN U引脚、LIN U引脚、FAULT引脚与所述主控模块连接。

3.根据权利要求2所述的一种无风速传感器的EC风机恒风量控制系统，其特征在于，所述主控模块包括MCU芯片，所述MCU芯片的型号为STM32F030；所述MCU芯片的IUS引脚、IVS引脚和IWS引脚与所述采集模块连接；所述MCU芯片的HW引脚、LW引脚、HV引脚、LV引脚、HU引脚、LU引脚和PA6引脚分别与所述IPM芯片的NW引脚、NV引脚、NU引脚以及HIN W引脚、LIN W引脚、HIN V引脚、LIN V引脚、HIN U引脚、LIN U引脚、FAULT引脚连接。

4.根据权利要求3所述的一种无风速传感器的EC风机恒风量控制系统，其特征在于，所述采集模块包括两个相电流采集单元，所述相电流采集单元的输入端分别与所述IPM芯片的IW引脚、IV引脚和IU引脚对应连接；所述相电流采集单元的输出端分别与所述MCU芯片的IVS引脚和IWS引脚连接。

5.根据权利要求4所述的一种无风速传感器的EC风机恒风量控制系统，其特征在于，所述相电流采集单元包括第一采集电阻、采集放大器、第二采集电阻、采集电容和第三采集电阻；所述相电流采集单元的输入端通过第二采集电阻与所述采集放大器的正向输入端连接，所述采集放大器的反向输入端以及输出端之间并联有采集电容和第三采集电阻；其输出端通过第一采集电阻与所述MCU芯片连接。

6.根据权利要求3所述的一种无风速传感器的EC风机恒风量控制系统，其特征在于，所述控制接口电路包括控制输入单元和控制反馈单元，所述控制输入单元的输入端与所述电源模块连接，其输出端与所述MCU芯片连接；所述控制反馈单元的输入端与所述MCU芯片连接，其输出端与外部终端连接。

7.根据权利要求6所述的一种无风速传感器的EC风机恒风量控制系统，其特征在于，所述控制输入单元包括第一控制放大器以及第一控制光耦，所述第一控制放大器的反相输入端与电源模块连接，其正相输入端与直流电源连接，其输出端通过所述第一控制光耦与所述MCU芯片的Vsp_IN引脚连接。

8.根据权利要求6所述的一种无风速传感器的EC风机恒风量控制系统，其特征在于，所述控制反馈单元包括输出电阻和输出光耦，所述控制反馈单元的输入端与所述MCU芯片的FG_OUT信号连接，并通过所述输出光耦与所述输出电阻向其输出端传输转速的反馈信号。

9.根据权利要求1所述的一种无风速传感器的EC风机恒风量控制系统，其特征在于，所述电源模块包括滤波电路和交直流转换电路，所述滤波电路的输入端与外部的相线和零线连接，其输出端与所述交直流转换电路连接，所述交直流电路与EC电机的逆变电路、所述主控模块和控制接口电路连接。

Images