[實用新型]單相無刷電機轉速控制電路

有效

• 申請號: 200820129235.0
• 申請日: 2008-12-31
• 公開（公告）號: CN201365220Y
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 黃緒江;張志紅;王家斌
• 申請（專利權）人: BCD半導體制造有限公司
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P6/16;H02P25/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陸 嘉

技術領域

本實用新型涉及電機控制技術，更具體地說，涉及一種單相無刷電機轉速控制電路。

背景技術

可調速單相無刷電機，因節能及燥聲低等優點，在冷卻風扇等領域得到廣泛研究及應用。如在日本公布的專利Hei3-74199中，敘述了在風扇系統中采用溫度敏感器件(如溫敏電阻等)，將溫度信號轉換成電壓信號，與三角波比較輸出寬度不同的方波，溫度高輸出的方波占空比大，電機轉速高、溫度低、方波占空比小、風扇轉速低、從而實現節能及降低燥聲的目的。

在美國公布的專利US6943517B2中，Sanyo公布了題為“單脈沖電機驅動電路及單脈沖電機驅動方法”(“Single?phase?motor?driving?circuitand?single?phase?motor?driving?method”)的專利。該專利也是利用溫敏器件(如溫敏電阻)將溫度信號轉換成電壓信號與三角波比較輸出寬度不同的方波來實現調速目的，與Hei3-74199不同的是，該專利增加了最小占空比設置電路及全速啟動電路。最小占空比設置電路可以保證無論溫度多低，電機都能保持設置的最低轉速，從而保證冷卻系統的安全。全速啟動電路的功能是電機在啟動及再啟動時，輸出100％方波驅動輸出管，使輸出驅動管長時間保持大電流驅動電機，該專利聲稱這可以使電機的啟動更為容易。

SANYO公司生產的LB11961、microchip公司生產的TC642等產品都采用了這種用溫度敏感器件控制電機轉速的方法。

現有單相無刷電機調速驅動電路專利及產品具有以下的缺點：

(1)控制電機轉速的控制信號是來自溫度敏感器件的模擬信號，這些專利及電路不能簡潔方便適應脈沖信號控制電機轉速的需求。這種脈沖信號可以是帶溫度信息的脈沖信號，也可以是不含溫度信息的脈沖信號。

(2)現有單相無刷電機調速電路如SANYO的LB11961等，在全電源電壓范圍內設置了固定的最小占空比，不能滿足在高電源電壓下，最小轉速低，利于節能，同時在低電源電壓下又易于正常啟動的要求。

(3)日本的New?Japan?Radio?CO.，LTD，ROHM等公司開發了用脈沖信號控制單相無刷電機轉速的電路，如NJU7375、BD6961F等，但這些電路不具備最小占空比設置功能，不能滿足一些要求控制脈沖占空比為零時電機轉速不為零的要求。

實用新型內容

基于現有技術中的上述空缺，本實用新型提出一種用脈沖信號控制單相無刷電機轉速，并且具有最小占空比設置功能，且最小占空比分段可調的單相無刷電機轉速控制電路。

根據本實用新型的實施例，提出一種單相無刷電機轉速的控制電路，包括：

轉換電路，將輸入脈沖轉換為模擬電壓信號，該模擬電壓信號與輸入脈沖的占空比成近似線性關系；

三角波發生電路，產生三角波信號；

脈沖輸出電路，該脈沖輸出電路帶最小占空比設置，該脈沖輸出電路的控制輸入端連接到轉換電路的輸出，該脈沖輸出電路還連接到三角波發生電路的輸出，脈沖輸出電路比較模擬電壓信號與三角波信號，產生不小于最小占空比且與輸入脈沖的占空比正線性相關的控制脈沖；

霍爾信號處理電路，產生換向控制信號；

邏輯控制電路，連接到脈沖輸出電路以及霍爾信號處理電路，將換向控制信號和控制脈沖輸出到橋式驅動電路；以及

橋式驅動電路，根據邏輯控制電路輸出的轉向控制信號和控制脈沖控制電機的轉速。

根據一個實施例，該轉換電路包括：

電容C20的一端接在電阻R25、電阻R26連接點，電容C20的另一端與地相連；電阻R21、電阻R23、電阻R25的一端與VCC相連，電阻R21、電阻R23、電阻R25的另一端分別與電阻R22、電阻R24、電阻R26的一端相連，電阻R22、電阻R24、電阻R26的另一端與地相連，三極管Q20的基極與集電極短接，并且連接到電阻R23、R24的連接點，三極管Q20的發射極與電阻R25、電阻R26以及電容C20的連接點相連，電阻R21、電阻R22的連接點與三極管Q21的基極相連，三極管Q21的集電極與電阻R23、電阻R24相連，三極管Q0的集電極及基極相連，三極管Q1的發射極接地，輸入脈沖與電阻R21、電阻R22以及三極管Q21的基極相連，電容C20是外接電容，其中，

轉換電路在輸入脈沖是高電平時通過電阻R25、電阻R26對電容C20放電，轉換電路在輸入脈沖是低電平時通過電阻R23、電阻R24和三極管Q20對電容C20充電。