電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置及空調(diào)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于直流無刷電機(jī)的控制領(lǐng)域，尤其涉及一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置及空調(diào)器。根據(jù)本發(fā)明提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，在無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中的高壓直流電源電路上設(shè)置一保護(hù)單元，可以有效提高高壓直流電源電路應(yīng)對(duì)外部電源噪音的能力，防止外部電源噪音過大而造成電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置受損和失效的問題。進(jìn)一步地，該電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置還能在電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元內(nèi)部產(chǎn)生問題和失效時(shí)，切斷故障電流，將電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元內(nèi)部的實(shí)效阻斷，有效保護(hù)外部高壓直流電源。同樣的，具備了該電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的空調(diào)器，既可提高高壓直流電源電路應(yīng)對(duì)外部電源噪音的能力，保護(hù)電機(jī)不受損，又可以在電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元內(nèi)部產(chǎn)生問題和失效時(shí)，有效保護(hù)外部高壓直流電源。
【專利說明】電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝直及Si.調(diào)器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于直流無刷電機(jī)的控制領(lǐng)域，尤其涉及一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置及采用該電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的空調(diào)器。
【背景技術(shù)】 [0002]直流無刷電機(jī)由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。在直流無刷電機(jī)現(xiàn)行的應(yīng)用中，其已知架構(gòu)如圖1所示，具體包括:為直流無刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制單元中功率器件供電的高壓直流電源電路、為直流無刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制單元中控制部分供電的低壓直流電源電路、為直流無刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制單元傳輸速度調(diào)節(jié)指令的速度指令傳輸電路、以及將電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元產(chǎn)生的電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋給外部控制單元的轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋電路。為了驅(qū)動(dòng)控制直流無刷電機(jī)的運(yùn)行，由外部提供兩路共地電源VM和VCC，根據(jù)外部控制單元輸出的速度調(diào)節(jié)指令，驅(qū)動(dòng)該驅(qū)動(dòng)控制裝置中的逆變器部分輸出電壓給電機(jī)繞組，最終完成電機(jī)的旋轉(zhuǎn)和運(yùn)動(dòng)。
[0003]但是，高壓直流電源電路在應(yīng)對(duì)實(shí)際使用環(huán)境中的電源噪音時(shí)，受外部浪涌電壓的沖擊，經(jīng)常容易出現(xiàn)無效的狀態(tài)，使得電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中的功率器件受損而導(dǎo)致電機(jī)無法正常工作。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的首先在于提供一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，以提高直流無刷電機(jī)高壓直流電源電路應(yīng)對(duì)外部電源噪音的能力，提升電機(jī)的抗浪涌能力，解決外部電源噪音過大而造成電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置失效的問題。
[0005]本發(fā)明提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，連接在外部控制單元和電機(jī)繞組之間，包括:
[0006]高壓直流電源電路，用于為電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元中的功率元件供電；
[0007]低壓直流電源電路，用于為電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元中的控制部分供電；
[0008]速度指令傳輸電路，用于傳輸由外部控制單元發(fā)送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元的速度調(diào)節(jié)指令；以及
[0009]轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋電路，用于將電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元產(chǎn)生的電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋給外部控制單兀；
[0010]并且，所述高壓直流電源電路上設(shè)有一個(gè)在外部電源噪聲超過預(yù)設(shè)值時(shí)保護(hù)所述功率器件、防止電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置受損的保護(hù)單元。
[0011]另一方面，本發(fā)明還提供一種空調(diào)器。該空調(diào)器內(nèi)置有直流無刷電機(jī)，而該直流無刷電機(jī)采用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置即如上所述。
[0012]根據(jù)本發(fā)明提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，可以有效提高直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中的高壓直流電源電路應(yīng)對(duì)外部電源噪音的能力，防止外部電源噪音過大而造成電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置受損和失效的問題。進(jìn)一步地，該電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置還能在電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元內(nèi)部產(chǎn)生問題和失效時(shí)，例如短路或者過流時(shí)，切斷故障電流，將電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元內(nèi)部的實(shí)效阻斷，有效保護(hù)外部高壓直流電源。同樣的，具備了該電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的空調(diào)器，既可以提高高壓直流電源電路應(yīng)對(duì)外部電源噪音的能力，保護(hù)電機(jī)不受損，又可以在電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元內(nèi)部產(chǎn)生問題和失效時(shí)，切斷故障電流，有效保護(hù)外部高壓直流電源。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中直流無刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0015]圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中保護(hù)單元的電子元器件示例圖；
[0016]圖4是本發(fā)明第三實(shí)施例提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中保護(hù)單元的電子元器件示例圖；
[0017]圖5是本發(fā)明第四實(shí)施例提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的電子元器件示例圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；為了便于說明，僅示出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分，如圖所示:
[0020]一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置20，連接在外部控制單元10和電機(jī)的三相繞組30之間，包括:
[0021]高壓直流電源電路，連接高壓直流電源VM的輸出端和驅(qū)動(dòng)控制單元的高壓電源輸入端VS，用于為電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元中的功率元件供電；
[0022]低壓直流電源電路，連接在直流電源VCC與驅(qū)動(dòng)控制單元的工作電壓輸入端VCC之間，用于為電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元中的控制部分供電；
[0023]速度指令傳輸電路，用于傳輸由外部控制單元10發(fā)送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元的速度調(diào)節(jié)指令；以及
[0024]轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋電路，用于將電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元產(chǎn)生的電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋給外部控制單兀；
[0025]并且，在所述高壓直流電源電路上設(shè)有一個(gè)保護(hù)單元201。該保護(hù)單元201可在外部電源噪聲超過預(yù)設(shè)值時(shí)保護(hù)所述功率器件，提高提升電機(jī)的抗浪涌能力，防止電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置20受損失效。
[0026]進(jìn)一步地，在具體實(shí)施過程中，所述保護(hù)單元201不局限于實(shí)現(xiàn)上述功能，還可用于在電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元出現(xiàn)問題和失效時(shí)，包括但不限于驅(qū)動(dòng)控制單元短路或過流時(shí)，可以切斷故障電流，將電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元的內(nèi)部失效阻斷，使其失效不致影響外部電源回路，進(jìn)而保護(hù)外部高壓直流電源VM。
[0027]在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，保護(hù)單元201的電子元器件組成可以如圖3所示。圖3即是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中保護(hù)單元的電子元器件示例圖；為了便于說明，也僅示出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分，如圖所示:
[0028]保護(hù)單元201設(shè)置在高壓直流電源電路上，包括一連接在高壓直流電源VM電力導(dǎo)線與地之間的瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSD1。該瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSDl的陰極接電力導(dǎo)線、陽極接地；當(dāng)外部電源噪聲超過預(yù)設(shè)值時(shí)，所述瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSDl能夠吸收多余能量，提升電機(jī)抗浪涌能力，有效改善直流無刷電機(jī)受外部浪涌電壓損傷的情況。
[0029]作為一優(yōu)選實(shí)施例，保護(hù)單元201還能在電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元內(nèi)部出現(xiàn)問題和失效時(shí)，例如短路或過流時(shí)，切斷故障電流，將電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元的內(nèi)部失效阻斷，使其失效不致影響外部電源回路，進(jìn)而保護(hù)外部高壓直流電源。具體地，圖4示出了本發(fā)明第三實(shí)施例提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中保護(hù)單元的電子元器件示例圖。如圖所示:
[0030]保護(hù)單元201還包括一串接在高壓直流電源電力導(dǎo)線上的熔斷電阻R1，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元發(fā)生類似短路或過流的情況時(shí)，產(chǎn)生分?jǐn)喙δ埽袛嚯姍C(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元的故障電流，保護(hù)外部高壓直流電源VM。
[0031]實(shí)際上，在具體實(shí)現(xiàn)過程中，保護(hù)單元201的元器件組合可以有若干種形式，包括但不限于氣體放電管、壓敏電阻和/或扼流線圈等。本實(shí)施例以瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSDl或者瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSDl與熔斷電阻Rl的組合為例，僅僅是為了便于說明。
[0032]這樣，根據(jù)在無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中的高壓直流電源電路上設(shè)置一保護(hù)單元，可以有效提高直流高壓電源電路應(yīng)對(duì)外部電源噪音的能力，防止外部電源噪音過大而造成電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置受損和失效的問題。進(jìn)一步地，還能在電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元內(nèi)部產(chǎn)生問題和失效時(shí)，例如短路或者過流時(shí)，切斷故障電流，將電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元內(nèi)部的實(shí)效阻斷，有效保護(hù)外部高壓直流電源。
[0033]圖5是本發(fā)明第四實(shí)施例提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的電子元器件示例圖。具體而言，是電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中的高壓直流電源電路、低壓直流電源電路、速度指令傳輸電路和轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋電路的示例電子元器件圖。同樣地，為了便于說明，僅示出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分，如圖所示:
[0034]低壓直流電源電路設(shè)有穩(wěn)壓二極管ZD3、電容Cl和電容C2 ;所述穩(wěn)壓二極管ZD3、電容Cl和電容C2分別并接在低壓直流電源VCC與電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元相接的電力導(dǎo)線與地之間。
[0035]實(shí)際上,低壓直流電源電路加入穩(wěn)壓二極管ZD3、電容Cl和電容C2, —是為了穩(wěn)壓，二是為了濾波，都是為了電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元中的控制部分穩(wěn)定供電。
[0036]而速度指令傳輸電路上設(shè)置有RC濾波單元，具體為電阻R2和電容C3 ；電阻R2接在外部控制單元10的速度調(diào)節(jié)指令輸出端與電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元之間，電容C3接在電阻R2的一端與地之間。
[0037]另一方面，轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋電路上設(shè)置有限流電阻R3和NPN型三極管Ql ；限流電阻R3接在電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元的轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出端FG與NPN型三極管Ql的基極之間，NPN型三極管Ql的發(fā)射極接地，NPN型三極管Ql的集電極接外部控制單元的轉(zhuǎn)速信號(hào)接收端FG。
[0038]進(jìn)一步地，作為一更優(yōu)的實(shí)施方式，轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋電路上還設(shè)置有電阻R4和電容C4 ；電容C4連接在NPN型三極管Ql的基極與地之間，電阻R4連接在NPN型三極管Ql的集電極與外部控制單元的轉(zhuǎn)速信號(hào)接收端FG之間。
[0039]并且，在高壓直流電源電路的電力導(dǎo)線對(duì)地之間，還可以并接兩個(gè)濾波電容。如圖所示，電容C5和電容C6并接在防浪涌保護(hù)單元201與驅(qū)動(dòng)控制單元的高壓電源輸入端VS之間，對(duì)外部高壓直流電源VM的噪聲進(jìn)行過濾，進(jìn)一步提高直流高壓電流電路應(yīng)對(duì)外部電源噪音的能力。
[0040]需要特別說明的是，在具體實(shí)施過程中，速度指令可能是VSP信號(hào)，也可能是PWM脈沖信號(hào)，當(dāng)然也可以是用于傳輸速度調(diào)節(jié)指令的其他信號(hào)。而在圖2—圖5所示的各個(gè)實(shí)施例中，為了便于說明，就以VSP信號(hào)為速度調(diào)節(jié)指令的載體。此僅為示例，并不用于限定
信號(hào)類型。
[0041 ] 本發(fā)明提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置可以適用于任意應(yīng)用直流無刷電機(jī)的電子電力設(shè)備，當(dāng)然也可以應(yīng)用于空調(diào)器。因此，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種空調(diào)器，該空調(diào)器內(nèi)置有直流無刷電機(jī)，而該直流無刷電機(jī)采用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置即如上所述。
[0042]根據(jù)本發(fā)明提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，在無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中的高壓直流電源電路上設(shè)置一保護(hù)單元，可以有效提高直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中的高壓直流電源電路應(yīng)對(duì)外部電源噪音的能力，防止外部電源噪音過大而造成電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置受損和失效的問題。進(jìn)一步地，該電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置還能在電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元內(nèi)部產(chǎn)生問題和失效時(shí)，例如短路或者過流時(shí)，切斷故障電流，將電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元內(nèi)部的實(shí)效阻斷，有效保護(hù)外部高壓直流電源。同樣的，具備了該電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的空調(diào)器，既可以提高高壓直流電源電路應(yīng)對(duì)外部電源噪音的能力，保護(hù)電機(jī)不受損，又可以在電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元內(nèi)部產(chǎn)生問題和失效時(shí)，切斷故障電流，有效保護(hù)外部高壓直流電源。
[0043]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了較詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改、或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，連接在外部控制單元和電機(jī)繞組之間，其特征在于，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置包括: 高壓直流電源電路，用于為電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元中的功率器件供電； 低壓直流電源電路，用于為電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元中的控制部分供電； 速度指令傳輸電路，用于傳輸由外部控制單元發(fā)送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元的速度調(diào)節(jié)指令；以及 轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋電路，用于將電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元產(chǎn)生的電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋給外部控制單元; 并且，所述高壓直流電源電路上設(shè)有一個(gè)在外部電源噪聲超過預(yù)設(shè)值時(shí)保護(hù)所述功率器件、防止電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置受損的保護(hù)單元。
2.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述保護(hù)單元包括一連接在高壓直流電源電力導(dǎo)線與地之間、在外部高壓直流電源噪聲超過預(yù)設(shè)值時(shí)吸收多余能量的瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSDl。
3.如權(quán)利要求2所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述保護(hù)單元還包括一串接在高壓直流電源電力導(dǎo)線上、在電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元短路或過流時(shí)產(chǎn)生分?jǐn)喙δ艿娜蹟嚯娮鑂1。
4.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述低壓直流電源電路包括穩(wěn)壓二極管ZD3、電容Cl和電容C2 ； 所述穩(wěn)壓二極管ZD3、電容Cl和電容C2分別并接在低壓直流電源與電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元相接的電力導(dǎo)線與地之間。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述速度指令傳輸電路上設(shè)置有RC濾波單元，包括電阻R2和電容C3 ； 所述電阻R2接在外部控制單元的速度調(diào)節(jié)指令輸出端與電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元之間，所述電容C3接在電阻R2的一端與地之間。
6.如權(quán)利要求5所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋電路上設(shè)置有限流電阻R3和NPN型三極管Ql ； 所述限流電阻R3接在電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元的轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出端與所述NPN型三極管Ql的基極之間，所述NPN型三極管Ql的發(fā)射極接地，所述NPN型三極管Ql的集電極接外部控制單元的轉(zhuǎn)速信號(hào)接收端。
7.如權(quán)利要求6所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋電路還設(shè)置有電阻R4和電容C4 ； 所述電容C4連接在所述NPN型三極管Ql的基極與地之間，所述電阻R4連接在所述NPN型三極管Ql的集電極與外部控制單元的轉(zhuǎn)速信號(hào)接收端之間。
8.—種空調(diào)器，內(nèi)置有直流無刷電機(jī)，其特征在于，所述直流無刷電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置如上述權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述。
【文檔編號(hào)】H02H7/085GK103746620SQ201310545726
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月6日
【發(fā)明者】方強(qiáng), 王洪曉, 史國俊, 萬智宇, 鐘立 申請(qǐng)人:廣東威靈電機(jī)制造有限公司