CN220711287U - 一种内嵌有驱动芯片的爪极式直流同步电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种内嵌有驱动芯片的爪极式直流同步电机，包括已有的电机外壳，电机外壳内设有线圈骨架，线圈骨架内设有定子绕组和磁性转子，电机外壳内位于线圈骨架上侧设有随转子转动的内置减速齿轮组，电机外壳内设有将输入的直流电流逆变为交流电流的驱动电路板，驱动电路板的功率输出端与定子绕组的绕组端子连接，驱动电路板电源输入端连接有引出电机外壳的直流供电引线，电机本体不再需要外挂胶壳，有利于客户家用电器整体集成的分块设计及电器敷机的EMC性能提升，内嵌电路板芯片有充分的散热渠道，即驱动电路板的功率输出端与定子绕组的纯铜绕组端子片引出侧折弯端焊接在一起。
Description
[技术领域]
本实用新型涉及电机领域，尤其是一种内嵌有驱动芯片的爪极式直流同步电机。
[背景技术]
随着经济的发展，社会的进步，能源节约已经成为必然和社会共识。各种电器越来越朝向节省能源、使用方便、节约空间、安全高效、一机多能等特点的方向发展。爪极式永磁同步电机做为家用电器集成设计部件之一也一样。
通常的爪极式同步电机的内部结构是由：导磁金属壳体、线圈、减速箱、封盖板、两个缠线端子及引出线构成，供电引出结构一般系直接锡焊或转换为铜片插头方式。由于该类电机原系交流工频供电，为了适应新型小家电内部电机的供电走向直流的趋势，市面上出现了两种对应方式：1.在此电机电源输入端外置串接一个DC→AC的逆变模块，此方法一般为数量众多的分立元件组成一块电路板再带塑胶壳封装方式，2.在电器主控制板上集成DC→AC逆变电路，再安装连接器、引出线离开主控板到同步电机本体内，这两种方法解决了原电机需要交流供电的问题。
但是此方式1由于此电路板幅面过大，需二次串接2根引线到电机端，造成成本高、生产工艺复杂，且品质不稳定生成电流波形差、噪音大，外悬挂接的电路板盒子容易被扯断线；方式2虽然不再悬空串接带电路板的胶壳子，但由于产生交流电流的方法系高频调制方式，在过长的供电直流供电引线进入电机壳体前容易导致电器产品的整机EMC性能降低。
[实用新型内容]
本实用新型克服了现有技术的不足，提供了一种内嵌有驱动芯片的爪极式直流同步电机。
为实现上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：
一种内嵌有驱动芯片的爪极式直流同步电机，其特征在于：包括已有的电机外壳，电机外壳内设有线圈骨架，线圈骨架内设有定子绕组和磁性转子，电机外壳内位于线圈骨架上侧设有随转子转动的内置减速齿轮组，电机外壳内设有将输入的直流电流逆变为交流电流的驱动电路板，驱动电路板的功率输出端与定子绕组的绕组端子连接，驱动电路板电源输入端连接有引出电机外壳的直流供电引线。
如上所述的一种内嵌有驱动芯片的爪极式直流同步电机，其特征在于：线圈骨架侧面设有安装凹口，驱动电路板设置于安装凹口内。
如上所述的一种内嵌有驱动芯片的爪极式直流同步电机，其特征在于：安装凹口上设有电路板安装座，定子绕组的绕组端子从电路板安装座引出并弯折后与驱动电路板的功率输出端连接。
如上所述的一种内嵌有驱动芯片的爪极式直流同步电机，其特征在于：驱动电路板与电机外壳内侧面之间设有盖合于驱动电路板上的弧形防护板。
如上所述的一种内嵌有驱动芯片的爪极式直流同步电机，其特征在于：弧形防护板上设有导向直流供电引线的导向槽；弧形防护板上设有防护板连接柱，电路板安装座上设有供防护板连接柱插接的安装座连接孔。
如上所述的一种内嵌有驱动芯片的爪极式直流同步电机，其特征在于：直流供电引线从电机外壳底面引出。
如上所述的一种内嵌有驱动芯片的爪极式直流同步电机，其特征在于：电机外壳内位于线圈骨架上侧设有减速箱底板，内置减速齿轮组设置在减速箱底板上。
如上所述的一种内嵌有驱动芯片的爪极式直流同步电机，其特征在于：驱动电路板上设有用于将输入的直流电流逆变为交流电流的驱动芯片U1，驱动芯片U1引脚1分别与电容C2一端、电容C1一端、TVS管D2一端、肖特基二极管D1负极端连接，肖特基二极管D1正极端与驱动电路板的正极电源输入端连接，驱动芯片U1引脚2分别与电容C2另一端、电容C1另一端、TVS管D2另一端连接，且驱动芯片U1引脚2与驱动电路板的负极电源输入端连接，驱动芯片U1引脚3为使能端，驱动芯片U1引脚4-5分别与驱动电路板的两功率输出端连接。
如上所述的一种内嵌有驱动芯片的爪极式直流同步电机，其特征在于：驱动芯片U1的型号为HiDA50，带短路过热保护功能。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型电机本体不再需要外挂胶壳，有利于客户家用电器整体集成的分块设计及电器整机的EMC性能提升，内嵌电路板芯片有充分的散热渠道，即驱动电路板的功率输出端与定子绕组的纯铜绕组端子片引出侧折弯端焊接在一起。
[附图说明]
图1为本实用新型电机分解图之一；
图2为本实用新型电机分解图之二；
图3为本实用新型电机分解图之三；
图4为本实用新型内部结构分解图之一；
图5为本实用新型内部结构分解图之二；
图6为本实用新型电机底部示意图；
图7为本实用新型驱动电路板电路结构图。
[具体实施方式]
下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示诸如上、下、左、右、前、后…仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本实用新型中涉及“优选”、“次优选”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“优选”、“次优选”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
如图1-6所示，一种内嵌有驱动芯片的爪极式直流同步电机，包括有的电机外壳1，电机外壳1内设有线圈骨架2，线圈骨架2上设有定子绕组3和转子4，电机外壳1内位于线圈骨架2上侧设有随转子4转动的内置减速齿轮组5，具体为在电机外壳1内位于线圈骨架2上侧设有减速箱底板9，内置减速齿轮组5设置在减速箱底板9上，电机外壳1内设有将输入的直流电流逆变为交流电流的驱动电路板6，驱动电路板6的功率输出端61与定子绕组3的绕组端子31连接，驱动电路板6电源输入端连接有引出电机外壳1的直流供电引线7，其中直流供电引线7为两根且分别为正极直流供电引线和负极直流供电引线。实现了把原爪极式同步电机的端子直流供电引线结构区进行空间上的改善优化，通过小尺寸封装的专用芯片，如SOT23-5，再配3-4个周边小贴片件组立成一个微型驱动电路板，嵌装到此改善后的空间里，并于此微型驱动电路板端做焊接孔直接引出DC供电直流供电引线出电机外壳体。
如图2-5所示，线圈骨架2侧面设有安装凹口21，驱动电路板6设置于安装凹口21内；安装凹口21上设有电路板安装座22，定子绕组3的纯铜绕组端子31从电路板安装座22引出并弯折后与驱动电路板6的功率输出端61焊接连接，实现了内嵌驱动电路板芯片充分散热的功能。
如图2-6所示，驱动电路板6与电机外壳1内侧面之间设有盖合于驱动电路板6上的弧形防护板8；弧形防护板8上设有导向直流供电引线7的导向槽81；弧形防护板8上设有防护板连接柱82，电路板安装座22上设有供防护板连接柱82插接的安装座连接孔23，使弧形防护板8稳固盖合在驱动电路板6上；直流供电引线7从电机外壳1底面引出。改善优化原爪极式同步电机的端子直流供电引线结构区的空间，使微型驱动电路板嵌装到优化空间里，并使微型驱动电路板的DC供电直流供电引线引出电机外壳体外，优化电机的内部结构。
如图7所示，驱动电路板6上设有用于将输入的直流电流逆变为交流电流的驱动芯片U1，驱动芯片U1引脚1分别与电容C2一端、电容C1一端、TVS管D2一端、肖特基二极管D1负极端连接，肖特基二极管D1正极端与驱动电路板6的正极电源输入端连接，驱动芯片U1引脚2分别与电容C2另一端、电容C1另一端、TVS管D2另一端连接，且驱动芯片U1引脚2与驱动电路板6的负极电源输入端连接，驱动芯片U1引脚3为使能引脚，驱动芯片U1引脚4-5分别与驱动电路板6的两功率输出端61连接。其中驱动芯片U1使能引脚EN可选择用或不用，默认有效；驱动芯片U1的型号为HiDA50；TVS管D2的型号为SMF28CA；肖特基二极管D1的型号为1N5819HW1。
图7中肖特基二极管D1用于防止电源输入反接功能；TVS管D 2是一个瞬变电压抑制二极管，起到消除过电压脉冲作用，保护芯片免受静电、雷击浪涌、插拔脉冲的冲击；电容C1、电容C2是滤波电容，起到稳定平滑输入电源电压大小的作用。
本案中还可对电极内部的微型驱动电路板安装位置进行改动，也可对引出线空间位置进行修改，例如改为圆柱侧面等；同时还可对驱动电路板的芯片封装样式或内部微型驱动电路板的样式进行修改。
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种内嵌有驱动芯片的爪极式直流同步电机，其特征在于：包括有的电机外壳(1)，电机外壳(1)内设有线圈骨架(2)，线圈骨架(2)内设有定子绕组(3)和转子(4)，电机外壳(1)内位于线圈骨架(2)上侧设有随转子(4)转动的内置减速齿轮组(5)，电机外壳(1)内设有将输入的直流电流逆变为交流电流的驱动电路板(6)，驱动电路板(6)的功率输出端(61)与定子绕组(3)的绕组端子(31)连接，驱动电路板(6)电源输入端连接有引出电机外壳(1)的直流供电引线(7)。
2.根据权利要求1所述的一种内嵌有驱动芯片的爪极式直流同步电机，其特征在于：线圈骨架(2)侧面设有安装凹口(21)，驱动电路板(6)设置于安装凹口(21)内。
3.根据权利要求2所述的一种内嵌有驱动芯片的爪极式直流同步电机，其特征在于：安装凹口(21)上设有电路板安装座(22)，定子绕组(3)的绕组端子(31)从电路板安装座(22)引出并弯折后与驱动电路板(6)的功率输出端(61)连接。
4.根据权利要求3所述的一种内嵌有驱动芯片的爪极式直流同步电机，其特征在于：驱动电路板(6)与电机外壳(1)内侧面之间设有盖合于驱动电路板(6)上的弧形防护板(8)。
5.根据权利要求4所述的一种内嵌有驱动芯片的爪极式直流同步电机，其特征在于：弧形防护板(8)上设有导向直流供电引线(7)的导向槽(81)；弧形防护板(8)上设有防护板连接柱(82)，电路板安装座(22)上设有供防护板连接柱(82)插接的安装座连接孔(23)。
6.根据权利要求1所述的一种内嵌有驱动芯片的爪极式直流同步电机，其特征在于：直流供电引线(7)从电机外壳(1)底面引出。
7.根据权利要求1所述的一种内嵌有驱动芯片的爪极式直流同步电机，其特征在于：电机外壳(1)内位于线圈骨架(2)上侧设有减速箱底板(9)，内置减速齿轮组(5)设置在减速箱底板(9)上。
8.根据权利要求1所述的一种内嵌有驱动芯片的爪极式直流同步电机，其特征在于：驱动电路板(6)上设有用于将输入的直流电流逆变为交流电流的驱动芯片U1，驱动芯片U1引脚1分别与电容C2一端、电容C1一端、TVS管D2一端、肖特基二极管D1负极端连接，肖特基二极管D1正极端与驱动电路板(6)的正极电源输入端连接，驱动芯片U1引脚2分别与电容C2另一端、电容C1另一端、TVS管D2另一端连接，且驱动芯片U1引脚2与驱动电路板(6)的负极电源输入端连接，驱动芯片U1引脚3为使能引脚，驱动芯片U1引脚4-5分别与驱动电路板(6)的两功率输出端(61)连接。
9.根据权利要求8所述的一种内嵌有驱动芯片的爪极式直流同步电机，其特征在于：驱动芯片U1的型号为HiDA50。
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