[發明專利]一種無刷直流電機母線電壓隔離監測系統

在審

• 申請號: 201410542283.2
• 申請日: 2014-10-14
• 公開（公告）號: CN105572584A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 劉琳
• 申請（專利權）人: 北京誼安醫療系統股份有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01R19/25
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 路凱;胡彬

技術領域

本發明涉及一種監測電路，尤其是一種無刷直流電機母線電壓隔離監測系 統。

背景技術

無刷直流電機已廣泛應用于許多領域。在醫療行業使用無刷直流電機驅動 渦輪為麻醉機或呼吸機等供氣，不僅可以大幅度縮小氣源的體積，節省能源， 降低成本，還可以對渦輪進行準確可靠的控制，從而獲得穩定的氣流與壓力。

渦輪的工作電壓一般為24V，供電電壓較低的時候會工作在18V。隨著電源 電壓的降低，電源能夠提供給渦輪的功率減小，使得渦輪的轉速下降，輸出氣 流的流速也下降，這就需要通氣控制程序進行判斷調速。渦輪也是一個典型的 感性負載，在較高的MOSFET驅動換相頻率下，渦輪中的電感線圈就會產生較高 的反電動勢，在渦輪突然進行調速的時候尤其明顯。如果渦輪是在無負載的情 況下以最大速度旋轉，產生的反電動勢可以達到供電電壓值。如果渦輪制動， 峰值電流可以是電機額定電流的2倍。這兩種異常的電磁現象都有可能進入到 其他的電流回路，造成無法預計的影響。

現有的麻醉機或呼吸機在設計時，忽視了對渦輪供電電源的實時監測，缺 失了對渦輪工作狀態的完整描述。

發明內容

本發明的目的在于提供一種無刷直流電機母線電壓隔離監測系統，解決對 渦輪供電電壓的實時監測問題，完善了對渦輪工作狀態的完整描述。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：一種無刷直流電機母線電壓隔 離監測系統，包括第一信號運放調理電路、第二信號運放調理電路、AD器件和 控制單元；第一信號運放調理電路的輸入端連接無刷直流電機的母線，輸出端 連接第二信號運放調理電路的輸入端；第二信號運放調理電路的輸出端連接AD 器件的輸入端；AD器件的輸出端連接控制單元的輸入端,主控單元可以選擇PLC、 單片機和CPU等。

進一步，還包括隔離運放電路，所述第一信號運放調理電路的輸出端連接 隔離運放電路的輸入端；隔離運放電路的輸出端連接第二信號運放調理電路的 輸入端。

進一步，所述第一信號運放調理電路包括采樣電阻、第一瞬態電壓抑制二 極管、第一電容和第一運放，所述采樣電阻一端接無刷直流電機的母線，另一 端接地；所述第一瞬態電壓抑制二極管和第一電容均與采樣電阻并聯；所述采 樣電阻與第一瞬態電壓抑制二極管的負極連接的一端接第一運放的正輸入端； 第一運放的輸出端與負輸入端之間串聯有第四電阻，該第四電阻與第二電容并 聯。

進一步，所述采樣電阻的一端接第一電阻的一端，第一電阻的另一端接母 線。

進一步，第一運放的輸出端接第三電阻的一端，第三電阻的另一端接隔離 運放電路的輸入端。

進一步，所述隔離運放電路包括第二瞬態抑制二極管、第十電阻、第三電 容、第十一電容和隔離運放；隔離運放的輸入端與第一運放的輸出端連接；隔 離運放的輸入端與第二瞬態電壓抑制二極管的負極連接，第二瞬態電壓抑制二 極管的正極接地；隔離運放的輸入端與第十電阻的一端連接，第十電阻的另一 端連接第十一電容的一端，第十一電容的另一端接地；隔離運放的輸入端與第 三電容的一端連接，第三電容的另一端接地；隔離運放的輸出端連接第二信號 運放調理電路的輸入端。

進一步，所述第二信號運放調理電路包括第三運放、第五電阻、第六電阻、 第七電阻、第八電阻、第九電阻、第八電容、第九電容和第十電容；第五電阻 的一端連接隔離運放的輸出端，第五電阻的另一端連接第六電阻的一端，第六 電阻的另一端接第三運放的負輸入端，第三運放的正輸入端接地；第三電阻的 輸出端接AD器件的輸入端；第三運放的輸出端接第九電容的一端，第九電容的 另一端接第三運放的負輸入端；第三運放的輸出端接第八電阻的一端，第八電 阻的另一端分別接第五電阻和第六電阻相連接的兩端，第八電阻的另一端還與 第八電容的一端連接，第八電容的另一端接地。

進一步，還包括隔離電源電路，用于為第一信號運放調理電路和隔離運放 電路供電。

進一步，所述隔離電源電路的正電壓輸出端連接第一信號運放調理電路的 正電壓輸入端，且隔離電源電路的正電壓輸出值是12伏；所述隔離電源電路的 負電壓輸出端連接第一信號運放調理電路的負電壓輸入端，且隔離電源電路的 負電壓輸出值是-12伏。