專利名稱：一種無刷直流蒸發(fā)風(fēng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)電一體化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于汽車空調(diào)的無刷直流蒸發(fā)風(fēng)機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，汽車空調(diào)中的引風(fēng)機(jī)一般都采用直流電動機(jī)為其提供動力驅(qū)動。由于傳統(tǒng)的直流電動機(jī)采用整流子和電刷的機(jī)械方式進(jìn)行切換輸入線圈的電流來換向，對電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制相對比較容易實(shí)現(xiàn)，但是電刷和整流子的機(jī)械磨合，導(dǎo)致電機(jī)的使用壽命降低，制造復(fù)雜，維修困難，而且容易產(chǎn)生噪聲、火花和無線干擾。針對上述傳統(tǒng)的直流電動機(jī)存在的問題，進(jìn)而研發(fā)了一種以電子換向替代電刷機(jī)械換向的直流無刷電機(jī)，具有結(jié)構(gòu)簡單，噪聲 低，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛地應(yīng)用在家用電器上?，F(xiàn)有技術(shù)的直流無刷電機(jī)一般都采用三個(gè)霍爾效應(yīng)定位傳感器，用于檢測轉(zhuǎn)子位置實(shí)現(xiàn)換相控制，直流無刷電機(jī)通過霍爾傳感器把轉(zhuǎn)子位置反饋回控制電路，使其能夠獲知電機(jī)相位換向的準(zhǔn)確時(shí)間，控制器比較復(fù)雜，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而設(shè)計(jì)的一種可無刷直流蒸發(fā)風(fēng)機(jī)，它采用反電勢檢測電路進(jìn)行轉(zhuǎn)子位置的檢測并實(shí)現(xiàn)換相的控制，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，調(diào)速性能好，而且電機(jī)損耗低，使用壽命長，效率高，噪聲低，運(yùn)行可靠。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種無刷直流蒸發(fā)風(fēng)機(jī)，包括無刷直流電機(jī)和蒸發(fā)風(fēng)機(jī)，無刷直流電機(jī)由設(shè)置在機(jī)殼內(nèi)的定子和轉(zhuǎn)子組成，蒸發(fā)風(fēng)機(jī)設(shè)置在轉(zhuǎn)子的兩端，其特點(diǎn)是無刷直流電機(jī)由控制模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)子的位置檢測和換相控制，所述控制模塊由降壓電路、驅(qū)動電路、換相電路和過流保護(hù)電路組成，降壓電路將24V直流輸入電源轉(zhuǎn)換成14V的驅(qū)動電源和5V的控制電源電源輸出，驅(qū)動電源接入驅(qū)動電路，控制電源接入過流保護(hù)電路，驅(qū)動電路驅(qū)動換相電路，換相電路驅(qū)動無刷直流電機(jī)。所述降壓電路由集成穩(wěn)壓芯片G和三極管T、二極管D6、電容C3 C4和電阻R7組
成，集成穩(wěn)壓芯片G的①、④腳并接電容C3,集成穩(wěn)壓芯片G的③、φ腳并接電容C4 ;二極
管D6正極接電容C4正極；電阻R7負(fù)極與二極管D6負(fù)極和三極管T的基極共接；三極管T的發(fā)射極接電容C4負(fù)極，三極管T的集電極接電阻R7正極后接24V直流輸入電源；集成穩(wěn)壓
芯片G的1:、腳分別為14V的驅(qū)動電源和5V控制電源，集成穩(wěn)壓芯片G的'玄腳接偏置電壓GND，集成穩(wěn)壓芯片G的震'腳接地。
所述驅(qū)動電路由三個(gè)獨(dú)立的自舉電壓電路構(gòu)成，自舉電壓電路由半橋驅(qū)動芯片U、二極管D1 D3、電阻R1 R6和電容C1 C2組成，半橋驅(qū)動芯片U的腳與電容C1正極、
二極管D1正極和14V驅(qū)動電源輸入端共接，電容C1負(fù)極與半橋驅(qū)動芯片U的fj:腳共接地；
半橋驅(qū)動芯片U的f:腳與二極管D1負(fù)極和電容C2負(fù)極共接；半橋驅(qū)動芯片U的+: 腳串接
電阻R3后與二極管D2負(fù)極和電阻R5負(fù)極共接；半橋驅(qū)動芯片U的;1::腳與電容C2正極、電
阻R5正極和二極管D2正極共接；半橋驅(qū)動芯片U的:g.腳串接電阻R3后與二極管D3負(fù)極和
電阻R6負(fù)極共接，二極管D3正極與電阻R6正極連接；半橋驅(qū)動芯片U的:f :、:t:腳分別串接 電阻R1和電阻R2后與過流保護(hù)電路連接；二極管D2兩端分別為連接換相電路的a和b節(jié)點(diǎn)；二極管D3的負(fù)極為連接換相電路的d節(jié)點(diǎn)。所述換相電路由二極管D4、D5和場效應(yīng)管M1-M6組成，場效應(yīng)管M1源極與場效應(yīng)管M2漏極共接為第一組驅(qū)動線路MU，場效應(yīng)管M3源極與場效應(yīng)管M4漏極共接為第二組驅(qū)動線路MV，場效應(yīng)管M5源極與場效應(yīng)管M6漏極共接為第三組驅(qū)動線路麗，三組驅(qū)動線路MU、MV和碼分別與三個(gè)自舉電壓電路中的b節(jié)點(diǎn)連接；場效應(yīng)管Mp M3、M5的漏極與二極管D4、D5的負(fù)極共接，二極管D4、D5的正極分別接24V直流輸入電源；場效應(yīng)管M2' M4, M6的源極共接過流保護(hù)電路；場效應(yīng)管MpM3、M5的柵極分別與三個(gè)自舉電壓電路中的a節(jié)點(diǎn)連接；場效應(yīng)管仏、14、116的柵極分別與三個(gè)自舉電壓電路中的d節(jié)點(diǎn)連接。所述過流保護(hù)電路由電阻R8 R9、電容C5和控制芯片K組成，電阻R9 —端接地，
其另一端與電阻R8 —端連接；電阻R8另一端與接地電容C5和控制芯片K的 腳并接，電阻R8與電R9的連接端與場效應(yīng)管M2、M4、M6的三個(gè)源極并接。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，運(yùn)行可靠，可根據(jù)負(fù)載進(jìn)行調(diào)速，而且電機(jī)損耗低，使用壽命長，效率高，噪聲低，調(diào)速性能好，尤其適合負(fù)載變換的場合使用。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意2為降壓電路圖
圖3為自舉電壓電路4為換相電路5為過流保護(hù)電路6為本發(fā)明工作示意圖
具體實(shí)施例方式參閱附圖1，本發(fā)明包括無刷直流電機(jī)I和蒸發(fā)風(fēng)機(jī)2，無刷直流電機(jī)I由設(shè)置在機(jī)殼11內(nèi)的定子12和轉(zhuǎn)子13組成，蒸發(fā)風(fēng)機(jī)2設(shè)置在轉(zhuǎn)子13的兩端。無刷直流電機(jī)I由控制模塊3進(jìn)行轉(zhuǎn)子13的位置檢測和換相控制，所述控制模塊3由降壓電路31、驅(qū)動電路32、換相電路33和過流保護(hù)電路34組成。參閱附圖2，所述降壓電路31由集成穩(wěn)壓芯片G和三極管T、二極管D6、電容C3
C4和電阻R7組成，集成穩(wěn)壓芯片G的￠.:、:$:腳并接電容C3,集成穩(wěn)壓芯片G的:: 、S；腳并
接電容C4 ;二極管D6正極接電容C4正極；電阻R7負(fù)極與二極管D6負(fù)極和三極管T的基極共接；三極管T的發(fā)射極接電容C4負(fù)極，三極管T的集電極接電阻R7正極后接24V直流輸
入電源；集成穩(wěn)壓芯片G的$、③腳分別為14V的驅(qū)動電源和5V控制電源，集成穩(wěn)壓芯片 G的(g腳接偏置電壓GND，集成穩(wěn)壓芯片G的:3)腳接地。上述降壓電路31中的三極管T、穩(wěn)壓二極管D6、電阻R7和電容C4組成第一級降壓電路；集成穩(wěn)壓芯片G與電容C3組成第二級降壓和穩(wěn)壓電路；輸入的24V正電源由電阻R7和穩(wěn)壓二極管D6在三極管T的基極到輸入電源負(fù)極之間電壓嵌位在16V左右，由于穩(wěn)壓二極管D6的誤差和三極管T的管壓降，實(shí)際輸出電壓大于14V且小于16V(電路中標(biāo)注為14V驅(qū)動電源)，電容C4對電源進(jìn)行高頻濾波。上述降壓電路31中的集成穩(wěn)壓芯片G與電容C3組成第二級降壓和穩(wěn)壓電路，對已經(jīng)穩(wěn)定在14V左右的電原進(jìn)一步降壓到5V并濾除高頻雜波，此5V電源為控制芯片K的工作電源。參閱附圖3，所述驅(qū)動電路32由三個(gè)獨(dú)立的自舉電壓電路35構(gòu)成，自舉電壓電路35由半橋驅(qū)動芯片U、二極管D1 D3、電阻R1 R6和電容C1 C2組成，半橋驅(qū)動芯片U的
(I)腳與電容仏正極、二極管01正極和14V驅(qū)動電源輸入端共接，電容C1負(fù)極與半橋驅(qū)動芯
片U的: :腳共接地；半橋驅(qū)動芯片U的f .腳與二極管D1負(fù)極和電容C2負(fù)極共接；半橋驅(qū)
動芯片U的之.腳串接電阻R3后與二極管D2負(fù)極和電阻R5負(fù)極共接；半橋驅(qū)動芯片U的
腳與電容C2正極、電阻R5正極和二極管D2正極共接；半橋驅(qū)動芯片U的(D腳串接電阻R3后與二極管D3負(fù)極和電阻R6負(fù)極共接，二極管D3正極與電阻R6正極連接；半橋驅(qū)動芯片U的 腳分別串接電阻R1和電阻R2后與過流保護(hù)電路34中的控制芯片K連接；二極管D2兩端分別為連接換相電路33的a和b節(jié)點(diǎn)；二極管D3的負(fù)極為連接換相電路33的d節(jié)
電容C1并接在半橋驅(qū)動芯片U的(1:;腳和腳之間，為穩(wěn)定半橋驅(qū)動芯片U的供
給電源并提供驅(qū)動帶載瞬間的電量；二極管D1、電容C2與半橋驅(qū)動芯片U內(nèi)部的電路組成電壓泵電路，為換相電路33中上橋臂的場效應(yīng)管Mp M3和M5提供懸浮且大于橋臂中點(diǎn)電壓的14V電源；電阻R1和電阻R2是對來自控制芯片K控制芯片的驅(qū)動信號進(jìn)行限流；電阻R3 R6為換相電路33中上、下橋臂的場效應(yīng)管M1 M6的驅(qū)動限流電阻和偏置電阻；二極管D2 D3為柵極保護(hù)二極管。參閱附圖4，所述換相電路33由二極管D4、D5和場效應(yīng)管M1 M6組成，場效應(yīng)管M1源極與場效應(yīng)管M2漏極共接為第一組驅(qū)動線路MU，場效應(yīng)管M3源極與場效應(yīng)管M4漏極共接為第二組驅(qū)動線路MV，場效應(yīng)管M5源極與場效應(yīng)管M6漏極共接為第三組驅(qū)動線路MW，三組驅(qū)動線路MU、MV和■分別與三個(gè)自舉電壓電路35中的b節(jié)點(diǎn)連接；場效應(yīng)管M1J3 ,M5的漏極與二極管D4、D5的負(fù)極共接，二極管D4、D5的正極分別接24V直流輸入電源；場效應(yīng)管M2、M4、M6的源極共接過流保護(hù)電路34 ;場效應(yīng)管MpM3、M5的三個(gè)柵極GUP1 ,GVP1 ,GffP1
分別與三個(gè)自舉電壓電路35中的a節(jié)點(diǎn)連接；場效應(yīng)管M2、M4、M6的三個(gè)柵極GUN1、GVN1、GffN1分別與三個(gè)自舉電壓電路35中的d節(jié)點(diǎn)連接。參閱附圖5，所述過流保護(hù)電路34由電阻R8 R9、電容C5和控制芯片K組成，電阻R9 —端接地，其另一端與電阻R8 —端連接；電阻R8另一端與接地電容C5和控制芯片K的
腳并接；電阻R8與電R9的連接端與場效應(yīng)管M2、M4、M6的三個(gè)源極并接，各個(gè)通道的電
流匯總后經(jīng)過電阻R9連接到電源負(fù)極，經(jīng)過電阻R8和電容C5濾除電流信號尖刺，將工作電
流轉(zhuǎn)換成的電壓信號輸入到控制芯片K的 腳與芯片內(nèi)部的比較電壓進(jìn)行比較，當(dāng)電壓
超過設(shè)定值時(shí)保護(hù)電路動作，關(guān)閉輸出。參閱附圖6，本發(fā)明是這樣工作的24V直流輸入電源經(jīng)降壓電路31的電壓轉(zhuǎn)換，一路以14V的驅(qū)動電源輸出，另一路以5V控制電源輸出，14V的驅(qū)動電源接入自舉電壓電路35，5V控制電源接入過流保護(hù)電路34。24V直流電源輸入，將電源選擇不同的輸入引線而輸出不同的轉(zhuǎn)速，驅(qū)動電路32驅(qū)動換相電路33，換相電路33驅(qū)動無刷直流電機(jī)I。以上只是對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，并非用以限制本發(fā)明專利，凡為本發(fā)明等效實(shí)施，均應(yīng)包含于本發(fā)明專利的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無刷直流蒸發(fā)風(fēng)機(jī)，包括無刷直流電機(jī)和蒸發(fā)風(fēng)機(jī)，無刷直流電機(jī)由設(shè)置在機(jī)殼內(nèi)的定子和轉(zhuǎn)子組成，蒸發(fā)風(fēng)機(jī)設(shè)置在轉(zhuǎn)子的兩端，其特征在于無刷直流電機(jī)由控制模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)子的位置檢測和換相控制，所述控制模塊由降壓電路、驅(qū)動電路、換相電路和過流保護(hù)電路組成，降壓電路將24V直流輸入電源轉(zhuǎn)換成14V的驅(qū)動電源和5V的控制電源電源輸出，驅(qū)動電源接入驅(qū)動電路，控制電源接入過流保護(hù)電路，驅(qū)動電路驅(qū)動換相電路，換相電路驅(qū)動無刷直流電機(jī)；所述降壓電路由集成穩(wěn)壓芯片G和三極管T、二極管D6、電容C3 C4和電阻R7組成，集成穩(wěn)壓芯片G的X、I腳并接電容C3,集成穩(wěn)壓芯片G的苕、X腳并接電容C4 ;二極管D6正極接電容C4正極；電阻R7負(fù)極與二極管D6負(fù)極和三極管T的基極共接；三極管T的發(fā)射極接電容C4負(fù)極，三極管T的集電極接電阻R7正極后接24V直流輸入電源；集成穩(wěn)壓芯片G的T >1腳分別為14V的驅(qū)動電源和5V控制電源，集成穩(wěn)壓芯片G的.2腳接偏置電壓GND，集成穩(wěn)壓芯片G的S腳接地； 所述驅(qū)動電路由三個(gè)獨(dú)立的自舉電壓電路構(gòu)成，自舉電壓電路由半橋驅(qū)動芯片U、二極管D1 D3、電阻R1 R6和電容C1 C2組成，半橋驅(qū)動芯片U的I腳與電容C1正極、二極管D1正極和14V驅(qū)動電源輸入端共接，電容C1負(fù)極與半橋驅(qū)動芯片U的腳共接地；半橋驅(qū)動芯片U的$腳與二極管D1負(fù)極和電容C2負(fù)極共接；半橋驅(qū)動芯片U的3腳串接電阻R3 后與二極管D2負(fù)極和電阻R5負(fù)極共接；半橋驅(qū)動芯片U的:S腳與電容C2正極、電阻R5正極和二極管D2正極共接；半橋驅(qū)動芯片U的5腳串接電阻R3后與二極管D3負(fù)極和電阻R6負(fù)極共接，二極管D3正極與電阻R6正極連接；半橋驅(qū)動芯片U的2、S腳分別串接電阻R1和電阻R2后與過流保護(hù)電路連接；二極管D2兩端分別為連接換相電路的a和b節(jié)點(diǎn)；二極管 D3的負(fù)極為連接換相電路的d節(jié)點(diǎn)；所述換相電路由二極管D4、D5和場效應(yīng)管M1 M6組成,場效應(yīng)管M1源極與場效應(yīng)管M2 漏極共接為第一組驅(qū)動線路MU，場效應(yīng)管M3源極與場效應(yīng)管M4漏極共接為第二組驅(qū)動線路MV，場效應(yīng)管M5源極與場效應(yīng)管M6漏極共接為第三組驅(qū)動線路MW，三組驅(qū)動線路MU、MV 和麗分別與三個(gè)自舉電壓電路中的b節(jié)點(diǎn)連接；場效應(yīng)管％為、M5的漏極與二極管D4、D5 的負(fù)極共接，二極管D4、D5的正極分別接24V直流輸入電源；場效應(yīng)管M2、M4、M6的源極共接過流保護(hù)電路；場效應(yīng)管Mp M3> M5的柵極分別與三個(gè)自舉電壓電路中的a節(jié)點(diǎn)連接；場效應(yīng)管M2、M4、M6的柵極分別與三個(gè)自舉電壓電路中的d節(jié)點(diǎn)連接；所述過流保護(hù)電路由電阻R8 R9、電容C5和控制芯片K組成，電阻R9 —端接地，其另一端與電阻R8 —端連接；電阻R8另一端與接地電容C5和控制芯片K的 腳并接，電阻R8與電R9的連接端與場效應(yīng)管M2、M4、M6的三個(gè)源極并接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無刷直流蒸發(fā)風(fēng)機(jī)，包括無刷直流電機(jī)和蒸發(fā)風(fēng)機(jī)，其特點(diǎn)是無刷直流電機(jī)由控制模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)子的位置檢測和換相控制，所述控制模塊由降壓電路、驅(qū)動電路、換相電路和過流保護(hù)電路組成，降壓電路將24V直流輸入電源轉(zhuǎn)換成14V的驅(qū)動電源和5V的控制電源電源輸出，驅(qū)動電源接入驅(qū)動電路，控制電源接入過流保護(hù)電路，驅(qū)動電路驅(qū)動換相電路，換相電路驅(qū)動無刷直流電機(jī)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，運(yùn)行可靠，可根據(jù)負(fù)載進(jìn)行調(diào)速，而且電機(jī)損耗低，使用壽命長，效率高，噪聲低，調(diào)速性能好，尤其適合負(fù)載變換的場合使用。
文檔編號H02H3/08GK103023401SQ20121055341
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者顧寶懷, 顧正東, 朱楚麗, 于云明, 田心強(qiáng) 申請人:上海浩正電氣有限公司