一種麻醉機的無刷直流電機霍爾器件保護電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電機內(nèi)部電子元件的保護電路，尤其是一種用于麻醉機的無刷直流電機霍爾器件保護電路。
【背景技術(shù)】
[0002]無刷直流電動機是隨著電力電子技術(shù)和高性能永磁材料而迅速發(fā)展并得到廣泛應(yīng)用的新機種。無刷直流電動機不僅保持了傳統(tǒng)直流電動機良好的動、靜態(tài)調(diào)速特性，且結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，易于控制，維護方便，壽命長。它的應(yīng)用從最初的軍事工業(yè)，向航空航天、信息、家電、醫(yī)療等領(lǐng)域迅速發(fā)展。在醫(yī)療行業(yè)使用以無刷直流電機為本體的渦輪供氣，不僅可以大幅度縮小氣源的體積，節(jié)省能源，降低成本，還可以對渦輪進行準確可靠的控制，從而獲得穩(wěn)定的氣流與壓力。
[0003]霍爾位置傳感器是無刷直流電機中的核心部件，是電磁敏感元器件，它的作用直接影響到無刷直流電機的驅(qū)動電路，直接導(dǎo)致電機運行不正常。當前的無刷直流電機在安裝和使用過程中，一般都忽視了對霍爾器件的保護，認為霍爾器件已經(jīng)密封在電機金屬殼中，很安全。然而，電機在這些過程中都會不可避免的處于振動，靜電，高電壓，乃至惡劣的電磁環(huán)境中，都會對霍爾器件造成一定的損傷。在今后的使用中，會影響到霍爾器件的壽命，有些嚴重損壞的，可能當時就不能用，已經(jīng)失去邏輯作用，而輕微損傷的器件，則在今后的使用中，會慢慢呈現(xiàn)出來。在無刷直流電機的制造過程中，還有的廠家為了省時省力，直接將霍爾器件的地線與電機繞組的電源地線直接連接到一起。當有外部干擾串入到電機的供電電源端的時候，很容易打壞霍爾器件。一旦霍爾器件發(fā)生故障，則發(fā)送給控制器的霍爾信號失效，例如斷線或者相位產(chǎn)生偏差，三相全橋驅(qū)動電路的工作狀態(tài)就會出現(xiàn)異常，無刷直流電機就不能正常的持續(xù)運轉(zhuǎn)。如果控制器的容錯程序設(shè)計的有漏洞，將直接導(dǎo)致三相全橋電路異常工作，嚴重的情況下就會燒毀MOSFET管，甚至無刷直流電機，造成嚴重的后果。因此，對霍爾器件進行電磁保護具有很重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于解決麻醉機的無刷直流電機內(nèi)部霍爾器件更好的隔離保護的問題，提供一種麻醉機的無刷直流電機霍爾器件保護電路，避免因霍爾器件損壞導(dǎo)致無刷直流電機無法正常工作。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]一種麻醉機的無刷直流電機霍爾器件保護電路，隔離電源、抑制單元和輸出隔離單元；
[0007]所述隔離電源用于給霍爾傳感器和輸出隔離單元供電；
[0008]所述抑制單元用于避免霍爾傳感器因高電壓而損壞；
[0009]所述輸出隔離單元包括數(shù)據(jù)緩沖器和光耦器件，其中數(shù)據(jù)緩沖器的輸入端電連接霍爾傳感器的輸出端，數(shù)據(jù)緩沖器的輸出端電連接光耦器件的輸入端。
[0010]進一步，所述抑制單元是瞬態(tài)電壓抑制二極管。
[0011]進一步，所述隔離電源包括:隔離電源模塊、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容和第一瞬態(tài)電壓抑制二極管；
[0012]所述第一電容和第二電容并聯(lián)在所述隔離電源模塊的輸入端；所述第三電容、第四電容以及第一瞬態(tài)電壓抑制二極管并聯(lián)在所述隔離電源模塊的輸出端。
[0013]進一步，所述隔離電源的輸出端串聯(lián)一保險絲，用于保護整個隔離電路上的功率安全。
[0014]進一步，所述數(shù)據(jù)緩沖器的輸入端電連接霍爾信號線，霍爾信號線還分別串聯(lián)有上拉電阻和瞬間電壓抑制二極管；所述數(shù)據(jù)緩沖器的輸出端串聯(lián)光耦器件，所述光耦器件的輸出端三極管的發(fā)射極接地，集電極輸出霍爾信號。
[0015]進一步，所述數(shù)據(jù)緩沖器的第二管腳電連接霍爾傳感器輸出信號線、第三電阻和第二瞬態(tài)電壓抑制二極管；數(shù)據(jù)緩沖器的第五管腳電連接霍爾傳感器輸出信號線、第二電阻和第三瞬態(tài)電壓抑制二極管；數(shù)據(jù)緩沖器的第八管腳電連接霍爾傳感器輸出信號線、第一電阻和第四瞬態(tài)電壓抑制二極管；數(shù)據(jù)緩沖器的第十八管腳、第十五管腳和第十二管腳分別串聯(lián)第四電阻、第五電阻和第六電阻后接三個光耦器件的輸入端；所述三個光耦器件的輸出端三極管的發(fā)射極分別串聯(lián)第十電阻、第十一電阻和第十二電阻后接地；所述三個光耦器件的輸出端三極管的集電極分別串聯(lián)第七電阻、第八電阻和第九電阻后接5V電源。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明公開了一種無刷直流電機霍爾器件保護電路，采用隔離電源為霍爾傳感器、數(shù)據(jù)緩沖器和光耦器件供電，霍爾傳感器產(chǎn)生霍爾信號首先輸入到數(shù)據(jù)緩沖器，以降低霍爾傳感器的對外輸出功率，再通過光耦器件驅(qū)動外部設(shè)備。利用光耦器件和隔離電源的良好隔離特性，使得霍爾器件獲得了電氣上的隔離。第一瞬態(tài)電壓抑制二極管Dl可以抑制隔離電源剛上電時候有可能產(chǎn)生的電壓脈沖信號，保護霍爾器件。同時霍爾器件信號線上的3個瞬態(tài)電壓抑制二極管可以鉗位電壓到5V，有效的保護了霍爾器件。應(yīng)用本發(fā)明的保護電路可以有效地保護霍爾器件，降低無刷直流電機的維修成本。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明中無刷直流電機霍爾器件保護電路的硬件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明中無刷直流電機霍爾器件保護電路的隔離電源的電路原理圖；
[0019]圖3是本發(fā)明中無刷直流電機霍爾器件保護電路中瞬態(tài)電壓抑制二極管的電路原理圖；
[0020]圖4是本發(fā)明中無刷直流電機霍爾器件保護電路中輸出隔離單元的電路原理圖。
[0021]圖中:
[0022]1、無刷直流電機2、隔離電源3、數(shù)據(jù)緩沖器4、光耦器件
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0024]如圖1所示，一種麻醉機的無刷直流電機霍爾器件保護電路，包括:隔離電源2、抑制二極管和輸出隔離單元；該輸出隔離單元包括數(shù)據(jù)緩沖器3和光耦器件4，其中數(shù)據(jù)緩沖器3的輸入端電連接位于無刷直流電機I中的霍爾傳感器的輸出端，數(shù)據(jù)緩沖器3的輸出端電連接光耦器件4的輸入端。霍爾傳感器采集到無刷直流電機I轉(zhuǎn)子的位置并將產(chǎn)生的霍爾信號首先輸入到數(shù)據(jù)緩沖器3，以降低霍爾傳感器的對外輸出功率，再通過光耦器件進行高壓隔離后輸出至無刷直流電機I控制器。
[0025]如圖2所示，隔離電源包括:隔離電源模塊、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容和第一瞬態(tài)電壓抑制二極管；隔離電源的輸入端并聯(lián)有第一電容Cl和第二電容C2 ;第一電容Cl是電解電容；隔離電源的輸出端并聯(lián)有第三電容