[發明專利]直流風機的集成控制裝置

有效

• 申請號: 201410261619.8
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104047881A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 葉遠璋;林銳勤
• 申請（專利權）人: 佛山市順德萬和電氣配件有限公司
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種直流風機的集成控制裝置，特別是適用于燃氣熱水器領域的直流風機。

背景技術

目前,在現有大流量強排燃氣熱水器技術中,主要還是采用主電壓調幅調速控制直流風機全部的轉速使用范圍，主電壓調幅調速由閉環BUCK開關控制電路、緩沖放大電路組成，其中閉環BUCK開關控制電路又包括有開關管、儲能功率電感、續流肖特基二極管，開關管的發射極與緩沖放大電路電阻連接，開關管基極與緩沖放大電路電阻連接，開關管的集電極與儲能功率電感的一端及續流肖特基二極管的負極連接，續流肖特基二極管的正極接地，儲能功率電感的另一端與直流風機連接。單片機通過緩沖放大電路及主電壓調幅調速電路給一定PWM值，驅動直流風機以穩定轉速運動，達到調壓調速目的。元器件數量多，致使整個直流風機控制電路結構復雜，線路板尺寸大。

由于開關為大電流PNP功率管或P型場效應管，控制成本高，且批次性的性能很難保證一致性；儲能功率電感容易受磁性材料的影響，可靠性差。

集成控制板的主電壓調幅調速的直流風機，風機本身必須配置控制板，成本較高，并且通過恒壓閉環控制達到提速增風效果不明顯。在恒壓閉環控制的運算中采用大量的軟件算法及計算運算時間，極大的減少了主控制器單片機MCU的執行能力，無法實現功率實時監控。

為克服上述缺陷，對無控制板直流風機的控制裝置進行了研制。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種直流風機的集成控制裝置，通過分離直流風機原有自帶控制板方式，又高集成小型模塊化整合在主控制器單片機MCU上的方式，使直流無刷風機結構簡單化,?主制器單片機MCU高集成模塊化、小型化、高效化，減少主控制器單片機電路MCU大量的軟件模型算法及運算時間,極大的提高了單片機電路MCU的執行能力和靈化性,滿足對直流無刷風機全方位功率、電流、轉速的監控及可視化。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是：包括電源電路、單片機電路、直流風機，單片機電路、直流風機與電源電路電連接，還包括與電源電路電連接的矢量控制引擎芯片電路、集成功率芯片電路，矢量控制引擎芯片電路同時與單片機電路、集成功率芯片電路電連接，集成功率芯片電路同時與直流風機電連接，集成功率芯片電路用于采集、反饋直流風機的信號并驅動直流風機轉動，矢量控制引擎芯片電路用于接收單片機電路的命令并根據集成功率芯片電路采集、反饋的信號調節直流風機的轉速，直流風機為無控制板風機。

還包括與電源電路電連接的電流取樣電路、線性放大及濾波電路，電流取樣電路的輸入端與集成功率芯片電路的電流輸出端電連接，線性放大及濾波電路的輸入端與電流取樣電路的輸出端電連接、輸出端與矢量控制引擎芯片電路的輸入端電連接。

所述的電源電路為開關電源，輸出電壓為直流安全電壓。

所述的單片機電路具有I2C或SPI通信或串口通信功能，單片機為PIC16系列或MEGA16系列或MB95F870系列或RL78系列。

所述的矢量控制引擎芯片電路具有坐標軸變換控制、相位變換控制、比例積分PI控制、馬達PWM控制、ADC?轉換功能，矢量控制引擎芯片為TMPM370系列。

所述的集成功率芯片電路具有全橋驅動、有過壓、過流、過溫保護功能，驅動電流小于等于3A，集成功率芯片為TPD4135K。

所述的線性放大及濾波電路中的運算放大器為LM358系列。

所述的電流取樣電路中的取樣功率電阻的阻值小于等于3Ω。

所述的直流風機為三相星形連接直流無刷風機，功率小于等于75W。

本發明同背景技術相比所產生的有益效果：由于本發明采用包括電源電路、單片機電路、直流風機，單片機電路、直流風機與電源電路電連接，還包括與電源電路電連接的矢量控制引擎芯片電路、集成功率芯片電路，矢量控制引擎芯片電路同時與單片機電路、集成功率芯片電路電連接，集成功率芯片電路同時與直流風機電連接，集成功率芯片電路用于采集、反饋并驅動直流風機的信號，矢量控制引擎芯片電路用于接收單片機電路的命令并根據集成功率芯片電路采集、反饋的信號調節直流風機的轉速，直流風機為無控制板風機的方案，通過分離直流風機原有自帶控制板方式，又高集成小型模塊化整合在主控制器單片機MCU上的方式，使直流無刷風機結構簡單化,?主制器單片機MCU高集成模塊化、小型化、高效化，減少主控制器單片機電路MCU大量的軟件模型算法及運算時間,極大的提高了單片機電路MCU的執行能力和靈化性，滿足對直流無刷風機全方位功率、電流、轉速的監控及可視化。

附圖說明

圖1為本發明的連接框圖；