[發(fā)明專利]一種面包機(jī)用溫度自平衡過熱保護(hù)直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310094011.6
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN103219932A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李月紅
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇富天江電子電器有限公司
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P6/16
• 代理公司: 靖江市靖泰專利事務(wù)所 32219
• 代理人: 陸平

技術(shù)領(lǐng)域：?

本發(fā)明涉及到一種面包機(jī)用溫度自平衡電路，特別是涉及到?一種面包機(jī)用溫度自平衡過熱保護(hù)直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

技術(shù)背景：?

面包機(jī)用直流無刷電機(jī)由驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)本體兩大部份組成，其中直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是其核心部件。傳統(tǒng)的面包機(jī)用交流電機(jī)效率較低，一般在30%～40%之間，電磁噪音大，隨著全球氣候的惡化，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的社會普遍被各個(gè)國家所認(rèn)可，高效節(jié)能的產(chǎn)品成為各個(gè)國家鼓勵(lì)開發(fā)和使用的新產(chǎn)品，而直流無刷電機(jī)是一種高效率、低噪音的節(jié)能環(huán)保型產(chǎn)品，是原有低效率的交流電機(jī)的理想替代產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容：?

本發(fā)明的目的就是要設(shè)計(jì)出一種用于面包機(jī)的帶有溫度自平衡過熱保護(hù)功能的直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種面包機(jī)用溫度自平衡過熱保護(hù)直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，包括：控制芯片、轉(zhuǎn)速測量輸出回路、轉(zhuǎn)速控制輸入回路、霍爾轉(zhuǎn)子位置傳感器檢測回路、溫度測量回路、IPM功率模塊回路、過流檢測回路，其特征在于：所述的控制芯片采用120度硬件驅(qū)動(dòng)控制芯片，上臂PWM控制方式，振蕩頻率設(shè)置為20KHz,轉(zhuǎn)速控制電壓在1.7V～6.0v；所述的溫度測量回路并聯(lián)在轉(zhuǎn)速控制輸入回路上，其包含有正溫度系數(shù)熱敏電阻R23以及晶體三極管Q2；過流檢測回路并聯(lián)在IPM功率模塊回路上。?

所述的硬件驅(qū)動(dòng)控制器回路（1）的FGS腳的電平狀態(tài)可輸出4脈沖/轉(zhuǎn)或12脈沖/轉(zhuǎn)。?

所述的霍爾轉(zhuǎn)子位置傳感器檢測回路中采用霍爾ELEMENT作為轉(zhuǎn)子位置檢測傳感器。?

本發(fā)明具有過流、欠壓、溫度自平衡過熱保護(hù)等功能。本發(fā)明采用正溫度系數(shù)熱敏電阻與復(fù)合型數(shù)字晶體管進(jìn)行組合，并利用晶體管在一定的基極電壓下工作于放大區(qū)的特性，從而達(dá)到自平衡熱保護(hù)的效果，提高了產(chǎn)品的安?全性和適用性，該驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)緊湊，電路簡單符合內(nèi)置電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的要求，便于大規(guī)模批量生產(chǎn)。?

附圖說明：?

圖1是本發(fā)明的電路圖；

圖2是圖1中控制芯片電路圖；

圖3是圖1中轉(zhuǎn)速測量輸出回路電路圖；

圖4是圖1中轉(zhuǎn)速控制輸入回路電路圖；

圖5是圖1中霍爾轉(zhuǎn)子位置檢測回路電路圖；

圖6是圖1中溫度測量回路電路圖；

圖7是圖1中IPM功率模塊回路電路圖；

圖8是圖1中過流檢測回路電路圖。

圖中1、控制芯片，2、轉(zhuǎn)速測量輸出回路，3、轉(zhuǎn)速控制輸入回路，4、霍爾轉(zhuǎn)子位置檢測回路，5、溫度測量回路，6、IPM功率模塊回路，7、過流檢測回路。?

具體實(shí)施方式?

下面結(jié)合附圖1對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

一種面包機(jī)用溫度自平衡過熱保護(hù)直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，包括：控制芯片1、轉(zhuǎn)速測量輸出回路2、轉(zhuǎn)速控制輸入回路3、霍爾轉(zhuǎn)子位置傳感器檢測回路4、溫度測量回路5、IPM功率模塊回路6、過流檢測回路7，因?yàn)槊姘鼨C(jī)需要低轉(zhuǎn)速大扭矩，所以控制芯片1我們選用了ROHM公司生產(chǎn)的采用上臂PWM控制方式的120度硬件驅(qū)動(dòng)控制芯片，為了降低開關(guān)噪音，其振蕩頻率設(shè)定為20KHz,轉(zhuǎn)速控制電壓在1.7V～6.0V范圍內(nèi)變化，當(dāng)轉(zhuǎn)速控制電壓為6.0V時(shí)，對應(yīng)PWM占空比為MAX95%，轉(zhuǎn)速控制電壓MIN為1.7V～2.5V，低于1.7V時(shí)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速控制電壓大于2.5V時(shí)，控制芯片1通過檢測三個(gè)霍爾轉(zhuǎn)子位置傳感器檢測回路4的電平狀態(tài)，來確定換相時(shí)刻和對應(yīng)的6路輸出換相狀態(tài)，通過IPM功率模塊回路6的內(nèi)置預(yù)驅(qū)動(dòng)電路放大6路驅(qū)動(dòng)信號來驅(qū)動(dòng)6個(gè)MOSFET功率晶體管，由功率晶體管輸出相位相差120度電角度的方波來驅(qū)動(dòng)三相繞組，從而產(chǎn)生三相旋轉(zhuǎn)磁場來驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)從Vsp端子輸入的轉(zhuǎn)速控制電壓從1.7V（min）逐漸上升時(shí)，PWM占空比也從零逐漸上升，施加在三相繞組上的線電壓也逐漸上升，電機(jī)轉(zhuǎn)速也同步上升，反之亦然?？刂菩酒?內(nèi)部在電機(jī)旋?轉(zhuǎn)時(shí)還根據(jù)霍爾信號的變化狀態(tài)生成二種轉(zhuǎn)速信號通過轉(zhuǎn)速測量輸出電路（Q1、R12）輸出給上位控制計(jì)算機(jī)，根據(jù)客戶不同的需要，通過設(shè)置控制芯片（1）FGS腳的電平狀態(tài)可輸出4脈沖/轉(zhuǎn)和12脈沖/轉(zhuǎn)。(R29、R30、R32、C21)為電流檢測輸出電路，當(dāng)Idc端電壓達(dá)到0.5V時(shí)，控制芯片（1）關(guān)斷6路輸出信號，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。(R22、R23、R3、Q2)為溫度測量電路，R23為正溫度系數(shù)熱敏電阻，當(dāng)電機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行或發(fā)生異常狀態(tài)時(shí)，隨著電機(jī)溫度的上升，R23的電阻值也不斷變化，Q2基極的偏置電壓也不斷上升，當(dāng)上升到一定值時(shí)，Q2開始工作于放大區(qū)，而溫度測量電路并聯(lián)在由（R7、C6、R22）構(gòu)成的轉(zhuǎn)速控制電路上，必然會拉低Vsp1的轉(zhuǎn)速控制電壓，從而使PWM的占空比下降，電機(jī)轉(zhuǎn)帶下降，電機(jī)輸出功率下降，電機(jī)溫度逐漸下降，當(dāng)溫度下降后Q2截止，電機(jī)繼續(xù)恢復(fù)正常轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，而不是象傳統(tǒng)的溫度保護(hù)簡單的直接讓電機(jī)停止動(dòng)轉(zhuǎn)，這種溫度保護(hù)方式可以讓直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器用在一些不能停止運(yùn)轉(zhuǎn)的特殊場合，拓展了其應(yīng)用范圍，該溫度自平衡過熱保護(hù)直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用在面包機(jī)直流無刷電機(jī)產(chǎn)品上，得到了日本客戶的認(rèn)可和好評。?