专利名称：用交流电信号控制电机恒转速运转的直流无刷电机控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用交流电信号控制电机恒转速运转的直流无刷电机控制器。
技术背景目前，能源紧缺，节能成为家电产品一大趋势；目前许多家电产品使用交流电机， 如空调压缩机、风扇、冰箱、健身器械等，采用交流电机驱动耗能较大，不节能，直流无刷电机的出现很好地解决了节能和噪音问题，但若直接用直流无刷电机代替原来的交流电机， 则产品原有的控制系统不适配，若重新开发新的产品控制系统来配合直流无刷电机，则研发成本大大增加，开发周期长，给客户带来不便。专利号为200620063833. 3、名称为《可以与用户端高压控制系统相连接的直流无刷电机控制器》的实用新型专利公开了一种交流控制系统控制直流无刷电机的方法，但多路的交流电信号经过接口电路处理分别与中央处理器CPU的多个端口连接，该种结构存在如下不足1)交流高压用户控制系统与微处理器CPU没有隔离电路，存在安全隐患；2) 中央处理器CPU需要不断检测多个I/O端口的信号，影响运行的速度，程序较为复杂；3) — 些直流无刷电机控制器，只有一个速度输入端口 VSP，本专利的多路输入并连接中央处理器的多个端口就不适合，因此应用范围较窄。
发明内容本实用新型的目的是提供用交流电信号控制电机恒转速运转的直流无刷电机控制器，它的速度输入电路采用多路输入一路输出的方式，只占用微处理器的一个端口，并设置隔离电路，应用范围广，安全可靠，微处理器里面的程序简单，运行速度快。本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的。用交流电信号控制电机恒转速运转的直流无刷电机控制器，包括微处理器和速度输入电路，速度输入电路包括多路的单元处理电路和同相跟随电路组成，每路单元处理电路包括降压整流电路、光电隔离器和调压输出处理电路，交流电信号输入到降压整流电路的输入端，降压整流电路与调压输出处理电路之间通过光电隔离器藕合，各路的调压输出处理电路输出多种不同大小的直流电压，各路的调压输出处理电路的输出端并联后连接到同相跟随电路的输入端，同相跟随电路的输出端与微处理器的速度输入端口(VSP)电连接。上述所述的微处理器的根据速度输入端口(VSP)的电压大小选择一个转速V0，并控制电机以转速W恒速转动。上述所述速度输入电路至少包括3路的单元处理电路。上述所述的微处理器是单片机或者数字信号处理器DSP或者是电机专用集成控制芯片。上述电机专用集成控制芯片是电机智能功率芯片TPD412I。上述各路的调压输出处理电路的输出端连接二极管后并联连接到同相跟随电路的输入端。上述的交流电信号是220V的交流输入信号或者是IlOV的交流输入信号。本实用新型与现有技术相比具有如下优点本实用新型的速度输入电路包括多路的单元处理电路和同相跟随电路组成，每路单元处理电路包括降压整流电路、光电隔离器和调压输出处理电路，交流电信号输入到降压整流电路的输入端，降压整流电路与调压输出处理电路之间通过光电隔离器藕合，各路的调压输出处理电路输出多种不同大小的直流电压，各路的调压输出处理电路的输出端并联后连接到同相跟随电路的输入端，同相跟随电路的输出端与微处理器的速度输入端口 VSP电连接，微处理器的根据速度输入端口 VSP 的电压大小选择一个转速VO，并控制电机以转速VO恒速转动，速度输入电路采用多路输入一路输出的方式，只占用微处理器的一个端口，并设置隔离电路，应用范围广，安全可靠，微处理器里面的程序简单，运行速度快。
图1是一种带霍尔传感器的直流无刷电机控制器的方框示意图；图2是本实用新型的电路方框图；图3是图2对应的电路图。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述如图1所示，它是一种带霍尔传感器的直流无刷电机控制器，包括霍尔传感器、微处理器MCU和集成功率驱动芯片IPM，微处理器MCU的速度输入端口 VSP接收来自外部的速度输入信号。如图2、图3所示，用交流电信号控制电机恒转速运转的直流无刷电机控制器，包括微处理器和速度输入电路，速度输入电路包括多路的单元处理电路和同相跟随电路组成，每路单元处理电路包括降压整流电路、光电隔离器和调压输出处理电路，交流电信号输入到降压整流电路的输入端，降压整流电路与调压输出处理电路之间通过光电隔离器藕合，各路的调压输出处理电路输出多种不同大小的直流电压，各路的调压输出处理电路的输出端并联后连接到同相跟随电路的输入端，同相跟随电路的输出端与微处理器的速度输入端口 VSP电连接，微处理器的根据速度输入端口 VSP的电压大小选择一个转速VO，并控制电机以转速VO恒速转动，速度输入电路至少包括3路的单元处理电路，微处理器是单片机或者数字信号处理器DSP或者是电机专用集成控制芯片，电机专用集成控制芯片是电机智能功率芯片TPD4122K，各路的调压输出处理电路的输出端分别连接二极管D2、D4、D6、D8、 DlO后并联连接到同相跟随电路的输入端，交流电信号是220V的交流输入信号或者是IlOV 的交流输入信号。同相跟随电路包括电阻R21、电容ell、运放IClA ；第一路单元处理电路的降压整流电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3，整流二极管Dl和滤波电容Cl ；第一路单元处理电路的光电隔离器是芯片ICl ；第一路单元处理电路的调压输出处理电路包括电阻R4和电容C2，第一路调压输出处理电路输出+5V的直流电压；第二路单元处理电路的调压输出处理电路包括电阻R8、电阻24和电容C4，+5V的直流电压经过电阻R8、电阻M的串联分压输出+4V的直流电压；第三路单元处理电路的调压输出处理电路包括电阻R12、电阻25和电容C6，+5V的直流电压经过电阻R12、电阻25的串联分压输出+3V的直流电压；第四路单元处理电路的调压输出处理电路包括电阻R16、电阻沈和电容C8，+5V的直流电压经过电阻R16、电阻沈的串联分压输出+2V的直流电压；第五路单元处理电路的调压输出处理电路包括电阻R20、电阻27和电容C10，+5V的直流电压经过电阻R20、电阻27的串联分压输出+IV的直流电压。交流电信号输入时档位线采用交流220V电压，通过降压整流电路打开光电隔离器，使调压输出处理电路输出一定的电压，五路调压输出处理电路的输出端相当于5个电压开关，输出直流电压分别分为1V、2V、3V、4V和5V，采用单向导通的二极管去控制同相跟随电路进行电流放大，实现微处理器的速度输入端口 VSP获得1V、2V、3V、4V和5V的不同信号。另外当两路单元处理电路同时工作打开时，如两路调压输出处理电路分别输出IV和 4V,则只能按高输出的原理，微处理器的速度输入端口 VSP获得4V电压信号；微处理器MCU 的程序设置为IV士0. 3V，2V±0. 3V，3V±0. 3V，4V±0. 3V，5V±0. 3V，对应如下不同转速，转
速值可以通过软件设置，设置值可以在马达性能转速范围内的任何值，如表1所示。
权利要求1.用交流电信号控制电机恒转速运转的直流无刷电机控制器，包括微处理器和速度输入电路，其特征在于速度输入电路包括多路的单元处理电路和同相跟随电路组成，每路单元处理电路包括降压整流电路、光电隔离器和调压输出处理电路，交流电信号输入到降压整流电路的输入端，降压整流电路与调压输出处理电路之间通过光电隔离器藕合，各路的调压输出处理电路输出多种不同大小的直流电压，各路的调压输出处理电路的输出端并联后连接到同相跟随电路的输入端，同相跟随电路的输出端与微处理器的速度输入端口 (VSP)电连接。
2.根据权利要求1所述的用交流电信号控制电机恒转速运转的直流无刷电机控制器， 其特征在于微处理器的根据速度输入端口(VSP)的电压大小选择一个转速(VO)，并控制电机以转速(VO)恒速转动。
3.根据权利要求1或2所述的用交流电信号控制电机恒转速运转的直流无刷电机控制器，其特征在于速度输入电路至少包括3路的单元处理电路。
4.根据权利要求1或2所述的用交流电信号控制电机恒转速运转的直流无刷电机控制器，其特征在于微处理器是单片机或者数字信号处理器DSP或者是电机专用集成控制芯片。
5.根据权利要求4所述的用交流电信号控制电机恒转速运转的直流无刷电机控制器， 其特征在于电机专用集成控制芯片是电机智能功率芯片TPD412^(。
6.根据权利要求1或2所述的用交流电信号控制电机恒转速运转的直流无刷电机控制器，其特征在于各路的调压输出处理电路的输出端连接二极管后并联连接到同相跟随电路的输入端。
7.根据权利要求1或2所述的用交流电信号控制电机恒转速运转的直流无刷电机控制器，其特征在于交流电信号是220V的交流输入信号或者是IlOV的交流输入信号。
专利摘要本实用新型涉及用交流电信号控制电机恒转速运转的直流无刷电机控制器，包括微处理器和速度输入电路，速度输入电路包括多路的单元处理电路和同相跟随电路组成，每路单元处理电路包括降压整流电路、光电隔离器和调压输出处理电路，交流电信号输入到降压整流电路的输入端，降压整流电路与调压输出处理电路之间通过光电隔离器藕合，各路的调压输出处理电路输出多种不同大小的直流电压，各路的调压输出处理电路的输出端并联后连接到同相跟随电路的输入端，同相跟随电路的输出端与微处理器的速度输入端口电连接。本实用新型速度输入电路采用多路输入一路输出的方式，只占用微处理器的一个端口，并设置隔离电路，应用范围广，安全可靠，运行速度快。
文档编号H02P6/08GK202172378SQ201120281490
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月4日 优先权日2011年8月4日
发明者陈云生 申请人:中山大洋电机制造有限公司