专利名称：无位置传感器的无刷风机控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风机控制器，尤其是无位置传感器的无刷风机控制器。
背景技术：
目前汽车空调风机的电机一般采用有刷电机，有刷电机用碳刷、滑环结构机械换 向，风机调速用电阻降压三档调速或风机串并联调速，速度调节需用多个继电器切换来实 现，这种调速方式有以下不足1、碳刷易于磨损导致电机的寿命降低2、继电器机械触点切换，碳刷磨擦产生电火花，对汽车系统产生无线电干扰；3、继电器机械触点切换，寿命短；4、电阻降压，在电阻上会产生热量，会降低系统制冷量，浪费能源；5、三档串并联调速时，各风机风量有可能不相同；6、需用很多继电器实现电机调速，铜材等有色金属耗料多，成本高；7、三档电阻降压调速，用线材多，成本高；8、电阻降压调速，每个风机需一个大功率三档(或四档)调速电阻，增风机成本；9、风机启动电流大，不能实现风机软起动；10、不利于自动调节风量。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种无位置传感器的无刷风机控制器，使 空调可以采用无刷风机，以克服现有技术有刷风机带来的缺陷。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是一种无位置传感器的无刷风机 控制器，所述控制器与风机分离，所述控制器内的控制系统包括单片机微处理器、LC滤波 电路、防反接保护电路、滤波电容电路、功率MOS管组，所述单片机微处理器通过驱动电路 与功率MOS管组连接，外部直流电信号依次通过所述LC滤波电路、防反接保护电路、滤波电 容电路、功率MOS管组传递至风机；所述功率MOS管组输出端通过过零检测电路与单片机微 处理器连接，形成闭环回路。无位置传感器无刷直流电机是通过检测风机转动时产生的反 电动势过零信号确定转子的精确位置，并以此来控制风机的换相，控制器还可以产生脉宽 信号用来控制风机转速。从控制原理说无刷直流电机是闭环控制。有刷的电机靠电刷与转 子接触保持转向，它是开环的。可以在它的控制器里实现实时控制算法，而且无刷的电机损 耗低、可调速度范围宽、更高效。作为改进，所述控制系统还包括超温检测电路，风机温度信号通过超温检测电路 传递至单片机微处理器。作为改进，所述控制系统还包括电压检测电路，风机电压信号通过电压检测电路 传递至单片机微处理器。作为改进，所述控制系统还包括电流检测电路，功率MOS管输出电流信号通过电流检测电路传递至单片机微处理器。作为改进，所述控制器内设有稳压源，所述稳压源分别与所述驱动电路和单片机 微处理器连接。本实用新型与现有技术相比所带来的有益效果是1、无位置传感器无刷电机控制器通过检测电机旋转反电动势信号过零点获知电 机相位换向的准确时间；2、具有传统直流电机的所有优点，同时又取消了碳刷、滑环结构；3、转矩特性优异，中、低速转矩性能好，启动转矩大，启动电流小；4、无级调速，调速范围广，过载能力强；5、体积小、重量轻、出力大；6、可实现电机软启动、软停机；7、效率高，电机本身没有励磁损耗和碳刷损耗；8、可靠性高，稳定性好，适应性强，维修与保养简单；9、耐颠簸震动，噪音低，震动小，运转平滑，寿命长；10、没有无线电干扰，不产生火花；11、可实现多个电机总线控制。
图1为本实用新型系统电气连接图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明。如图1所示，一种无位置传感器的无刷风机控制器，本控制器专用于控制汽车车 载空调直流无刷风机，所述控制器与风机分离，便于维修更换。所述控制器内的控制系统包 括单片机微处理器、LC滤波电路、防反接保护电路、滤波电容电路、功率MOS管组、超温检 测电路、电压检测电路、电流检测电路、稳压源、过零检测电路。所述功率MOS管组有六个 大功率场效应管构成，体积小，效率高。所述单片机微处理器通过驱动电路与功率MOS管连 接，外部直流电信号依次通过所述LC滤波电路、防反接保护电路、滤波电容电路、功率MOS 管组传递至风机；所述功率MOS管组输出端通过过零检测电路与单片机微处理器连接，形 成闭环回路；风机温度信号通过超温检测电路传递至单片机微处理器；风机电压信号通过 电压检测电路传递至单片机微处理器；功率MOS管输出电流信号通过电流检测电路传递至 单片机微处理器；稳压源分别与所述驱动电路和单片机微处理器连接，为其提供稳定电压。控制器将输入DC16V 32V电源经LC滤波电路、防反接保护电路、在容量滤波电 容电路至三相全桥功率场效应管，稳压电源电路给单片微处理器及驱动电路提供5V和15V 稳压电源，单片微处理器根据控制输入信号以一定的换向频率和脉宽调制(PWM)输出信号 至驱动电路，驱动电路驱动三相全桥功率场效应管从而启动风机，电流控制在额定电流以 内，当风机转速到一定值时，反电动势(BEMF)过零检测电路检测转子位置，并将位置信号 输入单片微处理器，单片微处理器根据位置信号进入闭环控制，风机正常运转，同时单片微 处理器检测控制器温度、电源电压、运转电流，当这些参数超出保护值时停止风机运行，单片微处理器根据调速输入信号，采用脉宽调制(PWM)方式调节输出电压实现风机无级调 速。
权利要求1.一种无位置传感器的无刷风机控制器，其特征在于所述控制器与风机分离，所述 控制器内的控制系统包括单片机微处理器、LC滤波电路、防反接保护电路、滤波电容电 路、功率MOS管组，所述单片机微处理器通过驱动电路与功率MOS管组连接，外部直流电信 号依次通过所述LC滤波电路、防反接保护电路、滤波电容电路、功率MOS管组传递至风机； 所述功率MOS管组输出端通过过零检测电路与单片机微处理器连接，形成闭环回路。
2.根据权利要求1所述的一种无位置传感器的无刷风机控制器，其特征在于所述控 制系统还包括超温检测电路，风机温度信号通过超温检测电路传递至单片机微处理器。
3.根据权利要求1所述的一种无位置传感器的无刷风机控制器，其特征在于所述控 制系统还包括电压检测电路，风机电压信号通过电压检测电路传递至单片机微处理器。
4.根据权利要求1所述的一种无位置传感器的无刷风机控制器，其特征在于所述控 制系统还包括电流检测电路，功率MOS管输出电流信号通过电流检测电路传递至单片机微 处理器。
5.根据权利要求1所述的一种无位置传感器的无刷风机控制器，其特征在于所述控 制器内设有稳压源，所述稳压源分别与所述驱动电路和单片机微处理器连接。
专利摘要一种无位置传感器的无刷风机控制器，单片机微处理器通过驱动电路与功率MOS管组连接，外部直流电信号依次通过所述LC滤波电路、防反接保护电路、滤波电容电路、功率MOS管组传递至风机；所述功率MOS管组输出端通过过零检测电路与单片机微处理器连接，形成闭环回路。无位置传感器无刷直流电机是通过检测风机转动时产生的反电动势过零信号确定转子的精确位置，并以此来控制风机的换相，控制器还可以产生脉宽信号用来控制风机转速。从控制原理说无刷直流电机是闭环控制。有刷的电机靠电刷与转子接触保持转向，它是开环的。可以在它的控制器里实现实时控制算法，而且无刷的电机损耗低、可调速度范围宽、更高效。
文档编号F04D27/00GK201916228SQ20102070085
公开日2011年8月3日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者朱国祥, 罗祥 申请人:广州精益实业集团有限公司, 广州精益汽车空调有限公司