一種電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路和調(diào)速器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路和調(diào)速器，所述驅(qū)動電路包括主電源模塊、開關(guān)驅(qū)動模塊、處理控制模塊和用于對主電源模塊輸出的直流電進(jìn)行降壓的低壓電源模塊。所述主電源模塊將交流電轉(zhuǎn)換成直流電給電機(jī)供電；所述處理控制模塊輸出占空比信號給開關(guān)驅(qū)動模塊，通過開關(guān)驅(qū)動模塊驅(qū)動并控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速；所述處理控制模塊在電機(jī)的轉(zhuǎn)速高于預(yù)定轉(zhuǎn)速時，使主電源模塊為電機(jī)供電，在電機(jī)的轉(zhuǎn)速低于預(yù)定轉(zhuǎn)速時，啟動低壓電源模塊為電機(jī)供電。本實用新型在電機(jī)轉(zhuǎn)速降到預(yù)定轉(zhuǎn)速以下時，通過獨立的低壓電源模塊給電機(jī)提供一個獨立的穩(wěn)定的低壓電源，比直接的斬波獲得的低壓要穩(wěn)定很多，從而降低了轉(zhuǎn)動脈動，擴(kuò)大了電機(jī)的調(diào)速范圍。
【專利說明】
一種電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路和調(diào)速器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及電機(jī)調(diào)速領(lǐng)域，特別涉及一種電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路和調(diào)速器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有電子或叫變頻調(diào)速器一般都是采用改變占空比比例的形式來完成調(diào)速的，這種結(jié)構(gòu)非常成熟，結(jié)構(gòu)簡單，廣泛用于電機(jī)的調(diào)速中，由于電機(jī)響應(yīng)和占空比本身調(diào)壓平均值的技術(shù)問題，一般占空比不能做的太低，太低后也無法產(chǎn)生很好的平均電壓，波動很大，電機(jī)不能正常運轉(zhuǎn)，因此大多數(shù)調(diào)速的范圍只能在5-100%變化，有些特殊要求的場合需要電機(jī)具有更寬的轉(zhuǎn)速，而現(xiàn)有的技術(shù)就無法實現(xiàn)。
[0003]因而現(xiàn)有技術(shù)還有待改進(jìn)和提高。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實用新型的目的在于提供一種電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路和調(diào)速器，有效的擴(kuò)大了電機(jī)調(diào)速的范圍。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實用新型采取了以下技術(shù)方案:
[0006]—種電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路包括主電源模塊、開關(guān)驅(qū)動模塊、處理控制模塊和用于對主電源模塊輸出的直流電進(jìn)行降壓的低壓電源模塊；
[0007]所述主電源模塊將交流電轉(zhuǎn)換成直流電給電機(jī)供電；所述處理控制模塊輸出占空比信號給開關(guān)驅(qū)動模塊，通過開關(guān)驅(qū)動模塊驅(qū)動并控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速;所述處理控制模塊在電機(jī)的轉(zhuǎn)速高于預(yù)定轉(zhuǎn)速時，使主電源模塊為電機(jī)供電，在電機(jī)的轉(zhuǎn)速低于預(yù)定轉(zhuǎn)速時，啟動低壓電源模塊為電機(jī)供電。
[0008]所述的電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路中，所述預(yù)定轉(zhuǎn)速小于或等于電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的 15% 0
[0009]所述的電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路中，所述預(yù)定轉(zhuǎn)速為電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的10%。
[0010]所述的電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路中，所述低壓電源模塊輸出的直流電介于12 V至Ij 48 V之間。
[0011]所述的電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路中，所述主電源模塊包括用于對交流電進(jìn)行濾波的濾波單元，用于對濾波后的交流電進(jìn)行整流的整流單元和用于將整流單元輸出的直流電降壓后給處理控制模塊供電的開關(guān)電源單元;交流電通過濾波單元連接整流單元的第一輸入端和第二輸入端，所述整流單元的第一輸出端連接低壓電源模塊和開關(guān)電源單元，所述整流單元的第二輸出端連接開關(guān)驅(qū)動模塊。
[0012]所述的電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路中，所述濾波單元包括第一電容、第二電容和共模電感;交流電的火線連接第一電容的一端、第二電容的一端、并通過共模電感的一個電感線圈連接整流單元的第一輸入端，零線連接第一電容的另一端、第二電容的另一端、并通過共模電感的另一個電感線圈連接整流單元的第二輸入端。
[0013]所述的電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路中，所述整流單元包括整流橋和第一二極管;所述整流橋的第一輸入端為整流單元的第一輸入端、連接共模電感的一個電感線圈;所述整流橋的第二輸入端為整流單元的第二輸入端、連接共模電感的另一個電感線圈；所述整流橋的輸出端為整流單元的第一輸出端、連接低壓電源模塊、第一二極管的正極和開關(guān)電源單元的輸入端;所述第一二極管的負(fù)極為整流單元的第二輸出端、連接開關(guān)驅(qū)動模塊。
[0014]所述的電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路中，所述開關(guān)電源單元包括第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第七電容、第八電容、變壓器、第一電感、第二電感、開關(guān)電源控制芯片、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第二二極管、第三二極管、穩(wěn)壓二極管和光耦;所述第三電容的一端為開關(guān)電源單元的輸入端、連接整流橋的輸出端、第四電容的一端、第一電阻的一端和變壓器第一原邊繞組的一端；所述變壓器的第一原邊繞組的另一端通過變壓器的第二原邊繞組連接開關(guān)電源控制芯片的C端和第二二極管的正極;所述第二二極管的負(fù)極、第一電阻的另一端、第四電容的另一端和第三電容的另一端接地;所述開關(guān)電源控制芯片的VCC端連接第五電容的一端和光耦的第四引腳，所述光耦的第三引腳連接第六電容的一端和開關(guān)電源控制芯片的FB端，所述第五電容的另一端和第六電容的另一端連接開關(guān)電源控制芯片的GND端;所述變壓器副邊繞組的一端通過第三二極管連接第七電容的一端、第二電阻的一端、第三電阻的一端和第一電感的一端，所述變壓器副邊繞組的另一端連接第七電容的另一端、第三電阻的另一端、穩(wěn)壓二極管的正極和第二電感的一端;所述第二電阻的另一端連接光耦的第一引腳，所述穩(wěn)壓二極管的負(fù)極連接光耦的第二引腳;所述第一電感的另一端為開關(guān)電源單元的輸出端、連接處理控制模塊的電源端和第八電容的一端，所述第二電感的另一端和第八電容的另一端接地。
[0015]所述的電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路中，所述處理控制模塊包括MCU芯片，所述MCU芯片的型號為MC30355C。
[0016]—種電機(jī)的調(diào)速器，包括如上所述的電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路。
[0017]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型提供的電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路和調(diào)速器中，所述驅(qū)動電路包括主電源模塊、開關(guān)驅(qū)動模塊、處理控制模塊和用于對主電源模塊輸出的直流電進(jìn)行降壓的低壓電源模塊。所述主電源模塊將交流電轉(zhuǎn)換成直流電給電機(jī)供電；所述處理控制模塊輸出占空比信號給開關(guān)驅(qū)動模塊，通過開關(guān)驅(qū)動模塊驅(qū)動并控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速;所述處理控制模塊在電機(jī)的轉(zhuǎn)速高于預(yù)定轉(zhuǎn)速時，使主電源模塊為電機(jī)供電，在電機(jī)的轉(zhuǎn)速低于預(yù)定轉(zhuǎn)速時，啟動低壓電源模塊為電機(jī)供電。本實用新型在電機(jī)轉(zhuǎn)速降到預(yù)定轉(zhuǎn)速以下時，通過獨立的低壓電源模塊給電機(jī)提供一個獨立的穩(wěn)定的低壓電源，比直接的斬波獲得的低壓要穩(wěn)定很多。電機(jī)采用獨立穩(wěn)定的低壓供電，在低速運轉(zhuǎn)時就可以運轉(zhuǎn)很穩(wěn)定，與傳統(tǒng)的直接斬波調(diào)速相比，電機(jī)繞組工作電壓更穩(wěn)定，降低了轉(zhuǎn)動脈動，從而擴(kuò)大了電機(jī)的調(diào)速范圍。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型提供的電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)框圖。
[0019]圖2為本實用新型提供的電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0020]本實用新型提供一種電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路和調(diào)速器，為使本實用新型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本實用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0021]請參閱圖1和圖2，本實用新型提供的電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路，包括主電源模塊30、開關(guān)驅(qū)動模塊40、處理控制模塊10和用于對主電源模塊30輸出的直流電進(jìn)行降壓的低壓電源模塊60。所述主電源模塊30將交流電轉(zhuǎn)換成直流電給電機(jī)50供電；所述處理控制模塊10輸出占空比信號給開關(guān)驅(qū)動模塊40，通過開關(guān)驅(qū)動模塊40驅(qū)動并控制電機(jī)50的轉(zhuǎn)速;所述處理控制模塊10在電機(jī)50的轉(zhuǎn)速高于預(yù)定轉(zhuǎn)速時，使主電源模塊30為電機(jī)50供電，在電機(jī)50的轉(zhuǎn)速低于預(yù)定轉(zhuǎn)速時，啟動低壓電源模塊60為電機(jī)50供電。
[0022]換而言之，所述主電源模塊30，用于將電源20輸出的交流電轉(zhuǎn)化為直流電，并給低壓電源模塊60、電機(jī)50和處理控制模塊1供電。所述電源20包括電源接口 210，通過電源接口 210接收220V交流電或者380V交流電。
[0023]所述開關(guān)驅(qū)動模塊40，用于根據(jù)處理控制模塊10輸出的占空比信號來驅(qū)動電機(jī)50運轉(zhuǎn)。
[0024]所述處理控制模塊1，用于輸出占空比信號來控制電機(jī)50的轉(zhuǎn)速，在電機(jī)50的轉(zhuǎn)速高于預(yù)定轉(zhuǎn)速時，使主電源模塊30為電機(jī)50供電；在電機(jī)50的轉(zhuǎn)速低于預(yù)定轉(zhuǎn)速時，啟動低壓電源模塊60為電機(jī)50供電。本實施例中，所述電機(jī)50為高電壓永磁電機(jī)。
[0025]所述低壓電源模塊60，用于對主電源模塊30輸出的直流電進(jìn)行降壓。
[0026]所述電源20連接主電源模塊30的輸入端，所述主電源模塊30的第一輸出端a通過低壓電源模塊60連接開關(guān)驅(qū)動模塊40，所述主電源模塊30的第二輸出端b通過開關(guān)驅(qū)動模塊40連接電機(jī)50，所述主電源模塊30的第三輸出端c連接處理控制模塊1的電源端，所述處理控制模塊1的第一輸出端連接低壓電源模塊60，所述處理控制模塊10的第二輸出端連接開關(guān)驅(qū)動模塊40。
[0027]本實用新型在電機(jī)轉(zhuǎn)速降到預(yù)定轉(zhuǎn)速以下時，通過獨立的低壓電源模塊給電機(jī)提供一個獨立的穩(wěn)定的低壓電源，比直接的斬波獲得的低壓要穩(wěn)定很多。電機(jī)采用獨立穩(wěn)定的低壓供電，在低速運轉(zhuǎn)時就可以運轉(zhuǎn)很穩(wěn)定，與傳統(tǒng)的直接斬波調(diào)速相比，電機(jī)繞組工作電壓更穩(wěn)定，降低了轉(zhuǎn)動脈動，從而擴(kuò)大了電機(jī)的調(diào)速范圍。
[0028]進(jìn)一步的，所述預(yù)定轉(zhuǎn)速小于或等于電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的15%。優(yōu)選的，本實施例中，所述預(yù)定轉(zhuǎn)速為電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的10%。當(dāng)然，所述預(yù)定轉(zhuǎn)速還可以是電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的9%,11%等。
[0029 ]所述處理控制模塊1調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的占空比信號的精度為I /1000。
[0030]本實用新型提供的電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路，可以讓電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速范圍達(dá)到0.1-100%范圍內(nèi)平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，該技術(shù)主要是通過讓主控芯片(處理控制模塊)產(chǎn)生1/1000精度的占空比調(diào)整占空比，同時在10%以內(nèi)轉(zhuǎn)速時，通過獨立的低壓電源模塊，給電機(jī)提供一個獨立的穩(wěn)定的低壓電源，這樣比直接的斬波獲得的低壓要穩(wěn)定很多。電機(jī)采用這樣的獨立穩(wěn)定的低壓供電，在低速運轉(zhuǎn)時就可以運轉(zhuǎn)很穩(wěn)定，和直接斬波調(diào)速相比，電機(jī)繞組工作電壓穩(wěn)定很多，電機(jī)轉(zhuǎn)動脈動會小很多，不會像直接斬波調(diào)速那樣低速脈動非常大，在超低速時還無法運轉(zhuǎn)。
[0031]請參閱圖2，電源20為電機(jī)50的供電電源(S卩，220伏交流電源);所述主電源模塊為主電源板，為電機(jī)50的控制電源部分，電路由整流、濾波，以及一個給處理控制模塊1供電的降壓開關(guān)電源組成;處理控制模塊10包括MCU芯片U3，用于電機(jī)運轉(zhuǎn)的運算和其他控制；低壓電源模塊60為輔助供電的降壓隔離低壓電源，一般輸出電壓在12-48伏之間，S卩，所述低壓電源模塊60輸出的直流電介于12V到48V之間；開關(guān)驅(qū)動模塊40控制驅(qū)動電機(jī)，其按照三相橋式方式與電機(jī)連接。電機(jī)50為永磁電機(jī)。
[0032]結(jié)合圖1和圖2對所述的電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路進(jìn)行工作說明。電源20為總供電電源，上電后，主電源模塊30把交流電轉(zhuǎn)換成直流電，連接在開關(guān)驅(qū)動模塊40上，給開關(guān)驅(qū)動模塊40供電，開關(guān)驅(qū)動模塊40是一個具有驅(qū)動能力的大功率三相開關(guān)橋電路。主電源模塊30的電路同時通過一個降壓開關(guān)電源，產(chǎn)生15伏直流電，給處理控制模塊10的MCU芯片電路供電，三相開關(guān)驅(qū)動模塊40根據(jù)MCU芯片的程序(S卩M⑶芯片輸出的占空比信號)按照電機(jī)的運轉(zhuǎn)規(guī)律進(jìn)行開通或關(guān)斷，如果是BLDC電機(jī)(無刷直流電機(jī))，則按照BLDC的規(guī)律換向即可，電機(jī)的繞組根據(jù)通電的順序運轉(zhuǎn)。當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速低到額定轉(zhuǎn)速10%及以下時，即MCU芯片輸出占空比低于10%以下時，電機(jī)繞組得到的平均電壓開始不穩(wěn)定，電機(jī)的轉(zhuǎn)速也開始不穩(wěn)定，會出現(xiàn)轉(zhuǎn)動大幅度脈動，當(dāng)?shù)陀?%時可能直接不能運轉(zhuǎn)，這時，MCU芯片開始關(guān)斷高壓供電，啟動輔助的低壓電源模塊60給電機(jī)供電，輔助的低壓電源模塊60是專業(yè)降壓的低壓電源模塊，它的輸出是非常穩(wěn)定的低壓直流電源，比高壓斬波降壓的效果好很多，因此，電機(jī)在低壓直接供電時轉(zhuǎn)速會很平穩(wěn)，這時MCU芯片輸出占空比低至0.5%時，轉(zhuǎn)速依然可以可以很穩(wěn)定，同時轉(zhuǎn)速非常低。當(dāng)轉(zhuǎn)速需要升高時，只要轉(zhuǎn)速超過10%以上時，MCU芯片會實時根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)速檢測自動切換到高電壓供電，這樣整個調(diào)速的過程就可以實現(xiàn)0.1%-100%的調(diào)整，且很平穩(wěn)。
[0033]進(jìn)一步的，所述主電源模塊30包括用于對交流電進(jìn)行濾波的濾波單元310，用于對濾波后的交流電進(jìn)行整流的整流單元320和用于將整流單元320輸出的直流電降壓后給處理控制模塊10供電的開關(guān)電源單元330;交流電通過濾波單元310連接整流單元320的第一輸入端和第二輸入端，所述整流單元320的第一輸出端為主電源模塊30的第一輸出端a、連接低壓電源模塊60和開關(guān)電源單元330的輸入端;所述整流單元320的第二輸出端為主電源模塊30的第二輸出端b、連接開關(guān)驅(qū)動模塊40;所述開關(guān)電源單元330的輸出端為主電源模塊的第三輸出端c、連接處理控制模塊10。采用開關(guān)電源為處理控制模塊10供電，保障了驅(qū)動電路平穩(wěn)、正常的運行。
[0034]所述濾波單元310包括第一電容Cl、第二電容C2和共模電感L0;交流電的火線L連接第一電容Cl的一端、第二電容C2的一端、并通過共模電感LO的一個電感線圈連接整流單元320的第一輸入端，零線N連接第一電容Cl的另一端、第二電容C2的另一端、并通過共模電感LO的另一個電感線圈連接整流單元320的第二輸入端。采用共模電感LO既可以抑制外部的EMI信號傳入，又可以衰減線路自身工作時產(chǎn)生的EMI信號，能有效地降低EMI干擾強(qiáng)度。
[0035]所述整流單元320包括整流橋和第一二極管Dl;所述整流橋的第一輸入端為整流單元320的第一輸入端、連接共模電感LO的一個電感線圈;所述整流橋的第二輸入端為整流單元320的第二輸入端、連接共模電感LO的另一個電感線圈;所述整流橋的輸出端為整流單元320的第一輸出端、連接低壓電源模塊60、第一二極管Dl的正極和開關(guān)電源單元330的輸入端;所述第一二極管Dl的負(fù)極為整流單元320的第二輸出端、連接開關(guān)驅(qū)動模塊40。
[0036]所述開關(guān)電源單元330包括第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8、變壓器Tl、第一電感L2、第二電感L3、開關(guān)電源控制芯片Ul、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第二二極管D2、第三二極管D3、穩(wěn)壓二極管D和光耦U2。所述變壓器Tl由第一原邊繞組、第二原邊繞組LI和副邊繞組構(gòu)成。所述第三電容C3的一端為開關(guān)電源單元330的輸入端、連接整流橋的輸出端、第四電容C4的一端、第一電阻Rl的一端和變壓器Tl第一原邊繞組的一端;所述變壓器Tl第一原邊繞組的另一端通過第二原邊繞組LI連接開關(guān)電源控制芯片Ul的C端和第二二極管D2的正極;所述第二二極管D2的負(fù)極、第一電阻Rl的另一端、第四電容C4的另一端和第三電容C3的另一端接地;所述開關(guān)電源控制芯片Ul的VCC端連接第五電容C5的一端和光耦U2的第四引腳，所述光耦U2的第三引腳連接第六電容C6的一端和開關(guān)電源控制芯片Ul的FB端，所述第五電容C5的另一端和第六電容C6的另一端連接開關(guān)電源控制芯片Ul的GND端;所述變壓器Tl副邊繞組的一端通過第三二極管D3連接第七電容C7的一端、第二電阻R2的一端、第三電阻R3的一端和第一電感L2的一端，所述變壓器Tl副邊繞組的另一端連接第七電容C7的另一端、第三電阻R3的另一端、穩(wěn)壓二極管D的正極和第二電感L3的一端;所述第二電阻R2的另一端連接光耦U2的第一引腳，所述穩(wěn)壓二極管D的負(fù)極連接光耦U2的第二引腳;所述第一電感L2的另一端為開關(guān)電源單元330的輸出端、連接處理控制模塊10的電源端和第八電容CS的一端，所述第二電感L3的另一端和第八電容C8的另一端接地。
[0037]所述開關(guān)電源控制芯片Ul的型號為DK112。所述光耦U2的型號為PC817。所述開關(guān)電源單元330的輸出端輸出的直流電電壓為15V。
[0038]所述處理控制模塊10包括MCU芯片U3和第九電容C9，所述M⑶芯片U3的第十七引腳(即，芯片的VCC端)為處理控制模塊10的電源端、連接主電源模塊30的第三輸出端C、M⑶芯片U3的第十二引腳(S卩，芯片的Vi端)和MCU芯片U3的第十八引腳(S卩，芯片的VC端)、并通過第九電容C9接地;所述M⑶芯片U3的第十六引腳(S卩，芯片的IS-端)和MCU芯片U3的第十五引腳(即，芯片的FAULT端)接地;所述MCU芯片U3的第四引腳為處理控制模塊1的第一輸出端、連接低壓電源模塊60;所述M⑶芯片U3的第二十一引腳(S卩，芯片的AB端)、第二十引腳(SP，芯片的BB端)和第十九引腳(S卩，芯片的CB端)為處理控制模塊10的第二輸出端、連接開關(guān)驅(qū)動模塊40。所述MCU芯片U3的型號為MC30355C。當(dāng)然，所述MCU芯片U3也可采用功能相同或相似的其他芯片，本實用新型不作限定。
[0039]所述低壓電源模塊60包括繼電器J、三極管Q1、DC-DC電源模塊U4、第四二極管D4、第五二極管D5、第四電阻R4和第五電阻R5;所述第四電阻R4的一端為所述低壓電源模塊60的控制端、連接處理控制模塊10的第一輸出端(MCU芯片U3的第四引腳)，所述第四電阻R4的另一端連接三極管Ql的基極、并通過第五電阻R5接地，所述三極管Ql的發(fā)射極接地，所述三極管Ql的集電極連接第四二極管D4的正極和繼電器J的線圈的一端，所述繼電器J的線圈的另一端連接主電源模塊30的第三輸出端c和第四二極管D4的負(fù)極;所述繼電器J的觸點開關(guān)的一端連接DC-DC電源模塊U4的信號檢測端，所述繼電器J的觸點開關(guān)的另一端接地;所述DC-DC電源模塊U4的IN端為低壓電源模塊60的輸入端、連接主電源模塊30的第一輸出端a，所述DC-DC電源模塊U4的輸出端OUT連接第五二極管D5的正極，所述第五二極管D5的負(fù)極為低壓電源模塊60的輸出端、連接開關(guān)驅(qū)動模塊40。所述三極管Ql為NPN三極管，當(dāng)然也可以采用MOS管代替，本實用新型不作限定。本實施例中，所述繼電器J為常開式，所述DC-DC電源模塊U4的信號檢測端檢測到電壓為O時，說明MCU芯片U3控制繼電器J的觸點開關(guān)閉合，DC-DC電源模塊U4開始工作，輸出低壓的直流電給電機(jī)。優(yōu)選的，本實施例中，所述DC-DC電源模塊U4的型號為TUNS100F24，換而言之，所述DC-DC電源模塊U4采用型號為TUNS100F24的DC電源芯片，其輸出的直流電電壓為24V。當(dāng)然，在其他實施例中，也可以采用與TUNS100F24芯片功能相同或類似的其他芯片，本實用新型不作限定。
[0040]所述開關(guān)驅(qū)動模塊40包括第十電容C10、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第^^一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻Rl 5、第十六電阻R16、第一 MOS管Ml、第二 MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5和第六MOS管M6;所述主電源模塊的第二輸出端b連接第六電阻R6的一端、第一MOS管Ml的源極、第七電阻R7的一端、第二 MOS管M2的源極、第八電阻R8的一端和第三MOS管M3的源極;所述第六電阻R6的另一端連接第一 MOS管Ml的柵極、并通過第九電阻R9連接所述MCU芯片U3的第二引腳(S卩，芯片U3的AT端);所述第一MOS管Ml的漏極連接第四MOS管M4的漏極和電機(jī)的第一輸入端A;所述第七電阻R7的另一端連接第二 MOS管M2的柵極、并通過第十電阻RlO連接所述M⑶芯片U3的第二十四引腳(S卩，芯片U3的CT端)；所述第八電阻R8的另一端連接第三MOS管M3的柵極、第二MOS管的漏極、電機(jī)的第二輸入端B、第五MOS管M5的漏極、并通過第i^一電阻RlI連接所述M⑶芯片U3的第一引腳(S卩，芯片U3的BT端);所述第四MOS管M4的柵極通過第十二電阻R12連接所述M⑶芯片U3的第二 ^^一引腳;所述第三MOS管M3的漏極連接電機(jī)的第三輸入端C和第六MOS管M6的漏極，所述第六MOS管M6的柵極通過第十三電阻R13連接所述MCU芯片U3的第二十引腳;所述第五MOS管M5的柵極通過第十四電阻R14連接所述M⑶芯片U3的第十九引腳;所述第五MOS管M5的源極連接第四MOS管M4的源極、第十五電阻R15的一端、第十六電阻R16的一端和第六MOS管M6的源極;所述第十五電阻R15的另一端連接所述MCU芯片U3的第九引腳(S卩，芯片U3的Ii端)、并通過第十電容ClO接地;所述第十六電阻R16的另一端接地。所述第一 MOS管Ml、第二 MOS管M2和第三MOS管M3為NMOS管，所述第四MOS管M4、第五MOS管M5和第六MOS管M6為PMOS管。所述M⑶芯片U3通過MOS管控制電機(jī)的第一輸入端A、第二輸入端B和第三輸入端C的通電情況，從而能控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0041]基于上述實施例提供的電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路，本實用新型還提供一種電機(jī)的調(diào)速器，所述調(diào)速器包括如上所述的電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路設(shè)置在PCB板上，而PCB板則固定在調(diào)速器內(nèi)。
[0042]需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個元件被認(rèn)為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中的元件。
[0043]可以理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本實用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路，其特征在于，所述驅(qū)動電路包括主電源模塊、開關(guān)驅(qū)動模塊、處理控制模塊和用于對主電源模塊輸出的直流電進(jìn)行降壓的低壓電源模塊； 所述主電源模塊將交流電轉(zhuǎn)換成直流電給電機(jī)供電；所述處理控制模塊輸出占空比信號給開關(guān)驅(qū)動模塊，通過開關(guān)驅(qū)動模塊驅(qū)動并控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速;所述處理控制模塊在電機(jī)的轉(zhuǎn)速高于預(yù)定轉(zhuǎn)速時，使主電源模塊為電機(jī)供電，在電機(jī)的轉(zhuǎn)速低于預(yù)定轉(zhuǎn)速時，啟動低壓電源模塊為電機(jī)供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路，其特征在于，所述預(yù)定轉(zhuǎn)速小于或等于電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的15%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路，其特征在于，所述預(yù)定轉(zhuǎn)速為電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的10%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路，其特征在于，所述低壓電源模塊輸出的直流電介于12 V到48 V之間。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路，其特征在于，所述主電源模塊包括用于對交流電進(jìn)行濾波的濾波單元，用于對濾波后的交流電進(jìn)行整流的整流單元和用于將整流單元輸出的直流電降壓后給處理控制模塊供電的開關(guān)電源單元;交流電通過濾波單元連接整流單元的第一輸入端和第二輸入端，所述整流單元的第一輸出端連接低壓電源模塊和開關(guān)電源單元，所述整流單元的第二輸出端連接開關(guān)驅(qū)動模塊。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路，其特征在于，所述濾波單元包括第一電容、第二電容和共模電感;交流電的火線連接第一電容的一端、第二電容的一端、并通過共模電感的一個電感線圈連接整流單元的第一輸入端，零線連接第一電容的另一端、第二電容的另一端、并通過共模電感的另一個電感線圈連接整流單元的第二輸入端。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路，其特征在于，所述整流單元包括整流橋和第一二極管;所述整流橋的第一輸入端為整流單元的第一輸入端、連接共模電感的一個電感線圈；所述整流橋的第二輸入端為整流單元的第二輸入端、連接共模電感的另一個電感線圈;所述整流橋的輸出端為整流單元的第一輸出端、連接低壓電源模塊、第一二極管的正極和開關(guān)電源單元的輸入端;所述第一二極管的負(fù)極為整流單元的第二輸出端、連接開關(guān)驅(qū)動模塊。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路，其特征在于，所述開關(guān)電源單元包括第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第七電容、第八電容、變壓器、第一電感、第二電感、開關(guān)電源控制芯片、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第二二極管、第三二極管、穩(wěn)壓二極管和光耦;所述第三電容的一端為開關(guān)電源單元的輸入端、連接整流橋的輸出端、第四電容的一端、第一電阻的一端和變壓器第一原邊繞組的一端；所述變壓器的第一原邊繞組的另一端通過變壓器的第二原邊繞組連接開關(guān)電源控制芯片的C端和第二二極管的正極;所述第二二極管的負(fù)極、第一電阻的另一端、第四電容的另一端和第三電容的另一端接地;所述開關(guān)電源控制芯片的VCC端連接第五電容的一端和光耦的第四引腳，所述光耦的第三引腳連接第六電容的一端和開關(guān)電源控制芯片的FB端，所述第五電容的另一端和第六電容的另一端連接開關(guān)電源控制芯片的GND端;所述變壓器副邊繞組的一端通過第三二極管連接第七電容的一端、第二電阻的一端、第三電阻的一端和第一電感的一端，所述變壓器副邊繞組的另一端連接第七電容的另一端、第三電阻的另一端、穩(wěn)壓二極管的正極和第二電感的一端;所述第二電阻的另一端連接光耦的第一引腳，所述穩(wěn)壓二極管的負(fù)極連接光耦的第二引腳;所述第一電感的另一端為開關(guān)電源單元的輸出端、連接處理控制模塊的電源端和第八電容的一端，所述第二電感的另一端和第八電容的另一端接地。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路，其特征在于，所述處理控制模塊包括MCU芯片，所述MCU芯片的型號為MC30355C。10.—種電機(jī)的調(diào)速器，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-9任意一項所述的電機(jī)的超寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動電路。
【文檔編號】H02P7/28GK205647315SQ201620309691
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月14日
【發(fā)明人】白晶輝
【申請人】深圳市竹祥科技有限公司