永磁直流电机控制器整流滤波电路的制作方法

本实用新型涉及电机驱动控制器整流逆变技术领域，特别是涉及一种永磁直流电机控制器整流滤波电路。

背景技术：

为了使电机转速、扭矩可控，功率可调，通常会使用专用的电机控制器来控制、驱动电机运行。世界各国民用用电所使用的电压大体有两种，分别为AC 100～130V，与AC 220V～240V二个类型。AC 100V～130V被归类低压,如美国、日本、等以及船上的电压，因此它的设备都是按照这样的低电压设计的，注重的是安全；AC 220V～240V则称为高压，其中包括了中国的AC 220V及英国的AC 230V和很多欧洲国家，注重的是效率。某一个电压体系的产品在另一个不同供电体系的国家或地区无法使用，甚至错上电压会损坏设备。

目前常用方案一：AC 100V～130V低压供电和AC 220V～240V供电的产品做成两种不同产品，一种只支持AC 100V～130V等级供电，使用耐压值为200VDC电解电容作为整流滤波电容；另一种只支持AC 220V～240V等级供电，使用耐压值为400VDC的电解电容为整流滤波电容。这种方案的不足之处是需要区分两个产品，物料选型需要分开，针对不同的产品提供不同的器件选型和电路设计，使得管理成本大大提升。

目前常用方案二：AC 100V～130V低压等级和AC 220V～240V高压等级产品统一使用耐压值为400VDC的电解电容为整流滤波电容。这种方案的不足之处是成本高，若低压等级产品使用高压低压供电，倍压后电压可达约620VDC，无法有效保护除电解电容外的其他器件的正常使用，产品存在安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种永磁直流电机控制器整流滤波电路。

本实用新型解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种永磁直流电机控制器整流滤波电路，包括MCU、显示电路、整流桥BR1、继电器K1、电解电容C1和C2、开关S1、电阻R1和R2、热敏电阻NTC1和NTC2、三极管Q1以及电源输入端口J1，电源输入端口J1的两路分别串接热敏电阻NTC1和NTC2，热敏电阻NTC1的另一端连接至整流桥BR1的一输入端，热敏电阻NTC2的另一端连接至整流桥BR1的另一输入端，整流桥BR1的“+”输出端接Bus+，“-”输出端接地；电解电容C1和C2串联后的电路与电阻R1和R2串联后的电路并联，且并联电路的两端分别连接整流桥BR1的“+”输出端和“-”输出端上；热敏电阻NTC2与整流桥BR1的连接端还串接一开关S1连接至电解电容C1和C2的公共端；电阻R1和R2的公共端连接至MCU的一输入引脚V_bus；显示电路与MCU连接；三极管Q1的基极与MCU的输出引脚Relay连接，集电极连接电源，发射极连接继电器K1线圈一端，继电器K1线圈另一端接地；继电器K1的两个常开触点分别并联在热敏电阻NTC1和NTC2的两端。

具体的，所述MCU采用Microchip芯片，型号为DSPIC33EP64MC206。

具体的，所述电源输入端口J1的输入电压范围为AC 100V～130V或AC 220V～240V。

具体的，所述电解电容C1和C2的耐压值为DC200V。

具体的，所述显示电路采用LED显示模块。

具体的，所述开关S1为倍压电路选择开关。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种永磁直流电机控制器整流滤波电路，通过MCU检测母线电压，实现在上错电时自行检测母线电压当电压过高时不吸合NTC旁路继电器从而实现对后置电路如电解电容、整流桥等的保护，防止电解电容、整流桥因过压损坏，可以避免电解电容爆炸，并能及时提醒使用者解除错误上电；另外，相比其他接近方案，本实用新型可实现一种拓扑结构同时可支持两种供电电压供电(AC 100V～130V等级以及AC 220V～240VAC等级)，易于生产管理。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型最佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示，本实用新型的一种永磁直流电机控制器整流滤波电路，包括MCU、显示电路、整流桥BR1、继电器K1、电解电容C1和C2、开关S1、电阻R1和R2、热敏电阻NTC1和NTC2、三极管Q1以及电源输入端口J1，电源输入端口J1的两路分别串接热敏电阻NTC1和NTC2，热敏电阻NTC1的另一端连接至整流桥BR1的一输入端，热敏电阻NTC2的另一端连接至整流桥BR1的另一输入端，整流桥BR1的“+”输出端接Bus+，“-”输出端接地；电解电容C1和C2串联后的电路与电阻R1和R2串联后的电路并联，且并联电路的两端分别连接整流桥BR1的“+”输出端和“-”输出端上；热敏电阻NTC2与整流桥BR1的连接端还串接一开关S1连接至电解电容C1和C2的公共端；电阻R1和R2的公共端连接至MCU的一输入引脚V_bus；显示电路与MCU连接；三极管Q1的基极与MCU的输出引脚Relay连接，集电极连接电源，该电源为15V电源，发射极连接继电器K1线圈一端，继电器K1线圈另一端接地；继电器K1的两个常开触点分别并联在热敏电阻NTC1和NTC2的两端。

具体的，所述MCU采用Microchip芯片，型号：DSPIC33EP64MC206。

具体的，所述电源输入端口J1的输入电压范围为AC 100V～130V或AC 220V～240V。

具体的，所述电解电容C1和C2的耐压值为DC200V。

具体的，所述显示电路采用LED显示模块，优选的，LED显示模块采用TCF-2451BMR-N4。MCU经过通信将信号传递给显示模块的控制单元，显示模块的控制单元控制LED显示模块实现警告显示。

具体的，所述开关S1为倍压电路选择开关。优选的，倍压电路选择开关S1采用RF-1002K。

工作原理：

使用倍压电路和拨码开关S1选择电压等级的电气产品，其整流滤波电路部分原理图如图1所示，供电电压可根据需要选择为AC 100V～130V档和AC 220V～240V档。

当要选择AC 100V～130V电压档供电时，需要将S1闭合，电解电容C1、C2与整流桥BR1构成倍压整流电路。

当要选择AC 220V～240V电压档供电时，需要将开关S1断开，电解电容C1、C2串联，电解电容与整流桥BR1构成单向全桥整流电路。

三极管Q1起到功率放大作用，将MCU控制继电器的指令经过功率放大后控制继电器动作。

电阻R1和R2起到降压、分压作用，Bus+上的高电压信号经过R1和R2串联分压后，得到一个正常介于0～3.3V之间的适当电压，此电压信号被送到MCU的ADC口用于母线电压实时检测使用。

实际操作时，使用拨码开关实现S1的通断操作。

上电后，因默认状态下继电器触点断开，整流电路拓扑中串有热敏电阻NTC，起到限流和分压的作用；

随着电解电容充电的进行，直流母线电压逐渐增大，开关电源先开始正常工作，此后，MCU得电复位开始工作；MCU复位完成后先计时一定时间，确保充电充分完成，在此时间内实时检测母线电压值，若电压在200VDC(含200V)到380VDC(含380V)范围内，MCU将判断电压正常，计时结束后控制吸合继电器，电路将进入正常工作状态。

若上电后，MCU复位工作后检测到的电压值超出200VDC，先不吸合继电器，而是延时3S，并继续检测母线电压实时数值，若母线电压持续升高到380V(不含380V)以上时，将判别为异常电压输入，MCU将控制继电器保持在断开状态，并通过LED显示模块显示过电压警示字符“OVER VOLTAGE！”，提醒使用者及时断电。

本实用新型从保护电机及其控制器角度出发，将传统电机控制器整流电路升级改造，一是增设了一种电压选择的拨码开关组成倍压电路，二是增加电压保护电路和相关控制逻辑，使产品即可用于AC 100V～130V电压输入等级，也可以应用于AC 220V～240V电压等级。使产品做到兼容两种国际常用电压等级，且在电压异常输入时(拨码开关S1在低压档时输入高电压)不会给电机和电机控制器造成致命损伤。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本实用新型的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。