专利名称：一种风扇及其直流无刷电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电机领域，尤其涉及一种风扇及其直流无刷电机。
背景技术：
传统风扇一般采用交流马达进行驱动,具有功率大、耗电、噪声大等缺点；相较于传统交流马达，直流无刷电机因其节能省电、易于保养、控制性佳以及性能优异等特性，逐渐在家用电器中得到广泛应用。现有的直流无刷电机，利用霍尔传感器检测转子位置，并利用脉宽调制输出电流 来调节转速。然而，这种直流无刷电机存在以下缺点首先，由于向直流无刷电机输入的固定电压较高，因此，其上桥臂的驱动需要增加自举电路，元器件较多，发热量大且不安全。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述能耗大、发热量大、不安全的缺陷，提供一种节能省电、发热量小且安全可靠的直流无刷电机。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种直流无刷电机，包括驱动电路，且所述驱动电路包括三组换相模块及用于向每组换相模块输出两路PWM控制信号的控制模块，所述三组换相模块的输出端分别与直流无刷电机的三相绕组相连，其中，每组换相模块包括P沟道的上半桥MOS管、N沟道的下半桥MOS管、第一三极管、第二三极管、上拉电阻、第一限流电阻、第二限流电阻、第一分压电阻、第二分压电阻、第一滤波电容、第二滤波电容，其中，第一限流电阻的第一端连接控制模块的第一 PWM输出端,第一限流电阻的第二端连接第一三极管的基极，第一滤波电容连接在第一三极管的基极和地之间，第一三极管的发射极接地，第一三极管的集电极通过上拉电阻接高电平，上半桥MOS管的栅极接第一三极管的集电极，上半桥MOS管的漏极接高电平；第二限流电阻的第一端连接控制模块的第二 PWM输出端，第二限流电阻的第二端连接第二三极管的基极，第二滤波电容连接在第二三极管的基极和地之间，第二三极管的发射极接地，第二三极管的集电极通过第一分压电阻接高电平，第二分压电压连接在第二三极管的集电极和地之间，下半桥MOS管的栅极接第二三极管的集电极，下半桥MOS管的漏极接上半桥MOS管的源极，下半桥MOS管的源极接地，上半桥MOS管的源极为该换相模块的输出端。在本实用新型所述的直流无刷电机中，所述直流无刷电机还包括三组反电动势检测模块，且每组反电动势检测模块包括第一检测电阻和第二检测电阻，其中，第一检测电阻和第二检测电阻串联在相应的换相模块的输出端和地之间，第一检测电阻和第二检测电阻的连接点接所述控制模块。本实用新型还构造一种风扇，包括直流无刷电机，所述直流无刷电机包括驱动电路，且所述驱动电路包括三组换相模块及用于向每组换相模块输出两路PWM控制信号的控制模块，所述三组换相模块的输出端分别与直流无刷电机的三相绕组相连，其中，每组换相模块均包括P沟道的上半桥MOS管、N沟道的下半桥MOS管、第一三极管、第二三极管、上拉电阻、第一限流电阻、第二限流电阻、第一分压电阻、第二分压电阻、第一滤波电容、第二滤波电容，其中，第一限流电阻的第一端连接控制模块的第一 PWM输出端，第一限流电阻的第二端连接第一三极管的基极，第一滤波电容连接在第一三极管的基极和地之间，第一三极管的发射极接地，第一三极管的集电极通过上拉电阻接高电平，上半桥MOS管的栅极接第一三极管的集电极，上半桥MOS管的漏极接高电平；第二限流电阻的第一端连接控制模块的第二 PWM输出端，第二限流电阻的第二端连接第二三极管的基极，第二滤波电容连接在第二三极管的基极和地之间，第二三极管的发射极接地，第二三极管的集电极通过第一分压电阻接高电平，第二分压电压连接在第二三极管的集电极和地之间，下半桥MOS管的栅极接第二三极管的集电极，下半桥MOS管的漏极接上半桥MOS管的源极，下半桥MOS管的源极接地，上半桥MOS管的源极为该换相模块的输出端。在本实用新型所述的风扇中，所述直流无刷电机还包括三组反电动势检测模块，且每组反电动势检测模块包括第一检测电阻和第二检测电阻，其中，第一检测电阻和第二检测电阻串联在相应的换相模块的输出端和地之间，第一检测电阻和第二检测电阻的连接点接所述控制模块。实施本实用新型的技术方案，相较于传统的交流电机，节能省电，提高了效率；相较于高压直流无刷电机，无需增加自举电路，降低了成本、提高了安全性且减小了发热量。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图I是本实用新型直流无刷电机的驱动电路实施例一的逻辑结构图；图2是图I中三组换相模块实施例一的电路图。
具体实施方式
结合图I和图2，在本实用新型的直流无刷电机的一个实施例中，该直流无刷电机包括驱动电路，该驱动电路包括控制模块11和三组换相模块12，控制模块11向每组换相模块输出两路PWM控制信号，该三组换相模块12的输出端分别与直流无刷电机的三相绕组相连。三组换相模块12的电路结构参考图2，例如以U相为例进行说明，该U相换相模块包括P沟道的上半桥MOS管Q13、N沟道的下半桥MOS管Q14、第一三极管QlI、第二三极管Q12、上拉电阻R12、第一限流电阻R11、第二限流电阻R13、第一分压电阻R14、第二分压电阻R15、第一滤波电容C11、第二滤波电容C12。而且,第一限流电阻Rll的第一端连接控制模块11的第一 PWM输出端(Pwm_UH)，第一限流电阻Rll的第二端连接第一三极管Qll的基极，第一滤波电容Cl I连接在第一三极管Qll的基极和地之间，第一三极管Qll的发射极接地，第一三极管Qll的集电极通过上拉电阻R12接高电平，上半桥MOS管Q13的栅极接第一三极管Qll的集电极，上半桥MOS管Q13的漏极接高电平；第二限流电阻R13的第一端连接控制模块11的第二 PWM输出端(Pwm_UL)，第二限流电阻R13的第二端连接第二三极管Q12的基极，第二滤波电容C12连接在第二三极管Q12的基极和地之间，第二三极管Q12的发射极接地，第二三极管Q12的集电极通过第一分压电阻R14接高电平，第二分压电压R15连接在第二三极管Q12的集电极和地之间，下半桥MOS管Q14的栅极接第二三极管Q12的集电极，下半桥MOS管Q14的漏极接上半桥MOS管Q13的源极，下半桥MOS管Q14的源极接地，上半桥MOS管Q13的源极为该换相模块的输出端，也即，上半桥MOS管Q13的源极接直流无刷电机的U相绕组。应当理解，其它两相的换相模块与U相的换相模块的电路结构相同，在此不再赘述。在一个优选实施例中，该直流无刷电机还可包括三组反电动势检测模块，且每组反电动势检测模块包括第一检测电阻和第二检测电阻，其中，第一检测电阻和第二检测电阻串联在相应的换相模块的输出端和地之间，第一检测电阻和第二检测电阻的连接点接所述控制模块。三组反电动势检测模块检测直流无刷电机的三相绕组的驱动电压，控制模块根据所检测的三相绕组的驱动电压及直流无刷电机的理论模型计算反电动势过零点，并根据所计算的反电动势过零点输出每一相对应的两路PWM控制信号。另外，本发明还构造一种风扇，该风扇包括上述实施例介绍的直流无刷电机。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。
权利要求1.一种直流无刷电机，其特征在于，包括驱动电路，且所述驱动电路包括三组换相模块及用于向每组换相模块输出两路PWM控制信号的控制模块，所述三组换相模块的输出端分别与直流无刷电机的三相绕组相连，其中，每组换相模块包括P沟道的上半桥MOS管、N沟道的下半桥MOS管、第一三极管、第二三极管、上拉电阻、第一限流电阻、第二限流电阻、第一分压电阻、第二分压电阻、第一滤波电容、第二滤波电容，其中，第一限流电阻的第一端连接控制模块的第一 PWM输出端，第一限流电阻的第二端连接第一三极管的基极，第一滤波电容连接在第一三极管的基极和地之间，第一三极管的发射极接地，第一三极管的集电极通过上拉电阻接高电平，上半桥MOS管的栅极接第一三极管的集电极，上半桥MOS管的漏极接高电平；第二限流电阻的第一端连接控制模块的第二 PWM输出端，第二限流电阻的第二端连接第二三极管的基极，第二滤波电容连接在第二三极管的基极和地之间，第二三极管的发射极接地，第二三极管的集电极通过第一分压电阻接高电平，第二分压电压连接在第二三极管的集电极和地之间，下半桥MOS管的栅极接第二三极管的集电极，下半桥MOS管的漏极接上半桥MOS管的源极，下半桥MOS管的源极接地，上半桥MOS管的源极为该换相模块的输出端。
2.根据权利要求I所述的直流无刷电机，其特征在于，所述直流无刷电机还包括三组反电动势检测模块，且每组反电动势检测模块包括第一检测电阻和第二检测电阻，其中，第一检测电阻和第二检测电阻串联在相应的换相模块的输出端和地之间，第一检测电阻和第二检测电阻的连接点接所述控制模块。
3.一种风扇，包括直流无刷电机，其特征在于，所述直流无刷电机包括驱动电路，且所述驱动电路包括三组换相模块及用于向每组换相模块输出两路PWM控制信号的控制模块，所述三组换相模块的输出端分别与直流无刷电机的三相绕组相连，其中，每组换相模块均包括P沟道的上半桥MOS管、N沟道的下半桥MOS管、第一三极管、第二三极管、上拉电阻、第一限流电阻、第二限流电阻、第一分压电阻、第二分压电阻、第一滤波电容、第二滤波电容，其中，第一限流电阻的第一端连接控制模块的第一 PWM输出端，第一限流电阻的第二端连接第一三极管的基极，第一滤波电容连接在第一三极管的基极和地之间，第一三极管的发射极接地，第一三极管的集电极通过上拉电阻接高电平，上半桥MOS管的栅极接第一三极管的集电极，上半桥MOS管的漏极接高电平；第二限流电阻的第一端连接控制模块的第二PWM输出端，第二限流电阻的第二端连接第二三极管的基极，第二滤波电容连接在第二三极管的基极和地之间，第二三极管的发射极接地，第二三极管的集电极通过第一分压电阻接高电平，第二分压电压连接在第二三极管的集电极和地之间，下半桥MOS管的栅极接第二三极管的集电极，下半桥MOS管的漏极接上半桥MOS管的源极，下半桥MOS管的源极接地,上半桥MOS管的源极为该换相模块的输出端。
4.根据权利要求3所述的风扇，其特征在于，所述直流无刷电机还包括三组反电动势检测模块，且每组反电动势检测模块包括第一检测电阻和第二检测电阻，其中，第一检测电阻和第二检测电阻串联在相应的换相模块的输出端和地之间，第一检测电阻和第二检测电阻的连接点接所述控制模块。
专利摘要本实用新型公开了一种风扇及其直流无刷电机，该直流无刷电机包括驱动电路，且驱动电路包括三组换相模块及控制模块，每组换相模块包括P沟道的上半桥MOS管、N沟道的下半桥MOS管、第一、二三极管、上拉电阻、第一、二限流电阻、第一、二分压电阻、第一、二滤波电容；第一限流电阻的第一端连接控制模块，其第二端连接第一三极管的基极，第一滤波电容连接在第一三极管的基极和地之间，第一三极管的发射极接地，第一三极管的集电极通过上拉电阻接高电平，上半桥MOS管的栅极接第一三极管的集电极，上半桥MOS管的漏极接高电平，上半桥MOS管的源极为该换相模块的输出端。实施本实用新型的技术方案，节能省电，提高了效率，降低了成本、提高了安全性且减小了发热量。
文档编号H02P6/18GK202444457SQ20122007180
公开日2012年9月19日 申请日期2012年2月29日 优先权日2012年2月29日
发明者涂柏生 申请人:深圳市博巨兴实业发展有限公司