电机绕组电路的制作方法

文档序号:15529067发布日期:2018-09-25 21:05阅读:195来源:国知局

本实用新型涉及电子驱动技术,特别是涉及一种电机绕组电路。



背景技术:

无刷散热风扇一般利用电子电路对其定子绕组进行驱动,使定子绕组的电流交替变换,从而避免了利用电刷对散热风扇的转子通电,减少了散热风扇内的磨损和所产生的噪声。传统的无刷散热风扇的驱动电路一般需要在指定直流电压下工作,另外,为适应多种输入电压,部分驱动电路通过电压调节模块连接至输入电源,由于驱动电路在获得适合电压的电源后电压调节模块仍在工作,带来了额外的电能损耗,不利于无刷散热风扇的驱动电路的效率的提高。



技术实现要素:

基于此,本实用新型提供一种可根据现有电压是否合适工作电压而切换运行状态,具有较高效率的电机绕组电路。

为了实现本实用新型的目的,本实用新型采用以下技术方案:

一种电机绕组电路,其特征在于,设有第一直流接入端,并包括:

检测模块,设有检测端和驱动端,且所述检测端与所述第一直流接入端连接,所述检测模块用于接收并检测直流电的电压大小,并经驱动端输出检测结果信号;

电压调节模块,设有电压输入端、电压输出端以及电压调节端,所述电压输入端与第一直流接入端连接,所述电压调节端与驱动端连接;所述电压调节模块用于根据从电压调节端输入的检测结果信号,对输入的直流电压进行调节后从电压输出端输出;

定子驱动模组,设有第二直流接入端,所述第二直流接入端连接所述电压输出端;所述定子驱动模组用于在电机内产生交变磁场。

本实用新型的电机绕组电路通过检查模块对第一直流接入端的电压进行检测,并对电压调节模块的状态进行控制,从而在提高电机绕组电路的工作电压范围的基础上,保证了电机绕组电路的运行效率。

在其中一个实施例中,所述电压调节模块包括至少两个电压变换单元的分支,每个电压变换单元根据检测结果信号对输入的电压进行变换,得到设定的电压输出。

在其中一个实施例中,所述至少两个电压变换单元的分支至少包括开关单元;所述开关单元的输入端连接所述电压输入端,所述开关单元的控制端连接所述电压调节端,所述开关单元的输出端连接所述电压输出端。

在其中一个实施例中,所述开关单元包括开关管Q1,所述开关管Q1的输入端连接所述电压输入端,所述开关管Q1的控制端连接所述电压调节端,所述开关管Q1的输出端连接所述电压输出端。

在其中一个实施例中,所述至少两个电压变换单元至少包括降压单元;所述降压单元的输入端连接所述电压输入端,所述降压单元的控制端连接所述电压调节端,所述降压单元的输出端连接所述电压输出端。

在其中一个实施例中,设有参考地;所述降压单元包括开关管Q2、电阻R4、及稳压管U3;所述开关管Q2的输入端连接所述电压输入端;所述开关管Q2的控制端连接所述电压调节端;所述开关管Q2的输出端通过所述电阻R4连接所述稳压管U3的阴极,所述稳压管U3的阳极连接参考地;所述稳压管U3的阴极还连接所述电压输出端。

在其中一个实施例中,设有参考地;所述检测模块包括检测分压单元、比较器U1、电阻R1、及稳压管U2;所述检测模块的检测端通过所述检测分压单元连接至参考地,所述检测分压单元的中间节点连接所述比较器U1的同相输入端;所述检测模块的检测端还通过所述电阻R1连接至所述稳压管U2的负极,所述稳压管U2的阳极连接参考地,所述稳压管U2的负极还连接至所述比较器U1的反相输入端;所述比较器U1的输出端连接所述检测模块的驱动端。

在其中一个实施例中,所述检测分压单元包括电阻R2、及电阻R3,所述电阻R2及所述电阻R3串联在检测端与参考地之间。

在其中一个实施例中,所述定子驱动模组还设有调速端、反馈端、及电位公共端;所述定子驱动模组的调速端、反馈端、及电位公共端与外部电路连接,调速端用于获得电流变换频率,反馈端用于向外部反馈工作状况、电位公共端用于与外部供电电源形成闭合回路。

在其中一个实施例中,设有参考地;所述定子驱动模组包括限速单元、主控芯片U4、定子绕组L1、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C2、及二极管D2;所述主控芯片U4设有偏置引脚、下限引脚、第一绕组连接引脚、第二绕组连接引脚、电源引脚、接地引脚、脉宽调制引脚、及方波引脚;所述主控芯片U4的偏置引脚通过所述限速单元连接至所述参考地;所述主控芯片U4的下限引脚连接所述限速单元的节点;所述主控芯片U4的第一绕组连接引脚、第二绕组连接引脚分别连接所述定子绕组L1的两端;所述主控芯片U4的电源引脚连接所述二极管D2的阴极,所述二极管D2的阳极连接所述电压输出端;所述主控芯片U4的电源引脚还通过电容C2连接参考地;所述主控芯片U4的接地引脚连接参考地;所述主控芯片U4的脉宽调制引脚通过所述电阻R5连接所述定子驱动模组的调速端;所述主控芯片U4的方波引脚通过所述电阻R6连接所述电源引脚,所述主控芯片U4的方波引脚还通过所述电阻R7连接所述反馈端。

附图说明

图1为本实用新型的一较佳实施例的电机绕组电路的结构图;

图2为图1所示的电机绕组电路的电路图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型,下面将对本实用新型进行更全面的描述。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。

请参阅图1及图2,为本实用新型一较佳实施方式的电机绕组电路100,用于在散热风扇中产生交变的磁场,从而驱动散热风扇中的转子扇叶转动。该电机绕组电路100包括检测模块10、连接检测模块10的电压调节模块20、及连接电压调节模块20的定子驱动模组30;电机绕组电路100设有第一直流接入端,第一直流接入端与外部直流电源连接,检测模块10设有检测端和驱动端,且检测端与第一直流接入端连接,检测模块10用于接收并检测直流电的电压大小,并经驱动端输出检测结果信号;电压调节模块设有电压输入端、电压输出端以及电压调节端,电压输入端与第一直流接入端连接,电压调节端与驱动端连接;电压调节模块20用于根据从电压调节端输入的检测结果信号,对输入的直流电压进行调节后从电压输出端输出;定子驱动模组30设有第二直流接入端,第二直流接入端连接所述电压输出端;定子驱动模组30用于在电机内产生交变磁场。

电机绕组电路100内部设有参考地。

请参阅图2,检测模块10包括检测分压单元11、比较器U1、电阻R1、及稳压管U2;检测模块10的检测端通过检测分压单元11连接至参考地,检测分压单元11的中间节点连接比较器U1的同相输入端;检测模块10的检测端还通过电阻R1连接至稳压管U2的负极,稳压管U2的阳极连接参考地,稳压管U2的负极还连接至比较器U1的反相输入端;比较器U1的输出端连接检测模块10的驱动端;具体地,检测分压单元11包括电阻R2、电阻R3,电阻R2及电阻R3串联在检测端与参考地之间。

检测模块10通过稳压管U2向比较器U1的反向输入端输入稳定参考电压,稳压管U2的阴极的稳定参考电压与定子驱动模组30的合适工作电压对应,检测分压单元11对检测端的电压进行小幅降压调整,并向比较器U1的同相输入端输出;当检测端的输入电压为定位驱动模组30的合适工作电压时,比较器U1的同相输入端的输入电压小于反相输入端的电压,比较器U1输出低电平;当检测端的输入电压大于定位驱动模组30的合适工作电压时,比较器U1的同相输入端的输入电压大于反相输入端的电压,比较器U1输出高电平。

进一步地,为稳定第一比较器U1的同相输入端的输入电压,检测模块10还包括电容C1,电容C1与电阻R3并联。

电压调节模块20包括至少两个电压变换单元21的分支,每个电压变换单元根据检测结果信号对输入的电压进行变换,得到设定的电压输出;至少两个电压变换单元的分支至少包括开关单元21;开关单元21的输入端连接电压输入端,开关单元21的控制端连接电压调节端,开关单元21的输出端连接电压输出端;至少两个电压变换单元至少包括降压单元22;降压单元22的输入端连接电压输入端,降压单元22的控制端连接电压调节端,降压单元22的输出端连接电压输出端。

具体地,开关单元21包括开关管Q1,开关管Q1的输入端连接电压输入端,开关管Q1的控制端连接电压调节端,开关管Q1的输出端连接定子驱动模组30;具体地,开关管Q1为PNP管。

降压单元22包括开关管Q2、电阻R4、及稳压管U3;开关管Q2的输入端连接电压输入端;开关管Q2的控制端连接电压调节端;开关管Q2的输出端通过电阻R4连接稳压管U3的阴极,稳压管U3的阳极连接参考地;稳压管U3的阴极还连接电压输出端。

当比较器U1输出高电平时,电压调节模块20进行电压调整,并向定子驱动模组30输出合适的电压,开关单元21关断,具体地,开关管Q2导通,稳压管U3反向击穿,稳压管U3的阴极电压稳定在定子驱动模组30的合适工作电压水平,开关管Q1截止;当比较器U1输出低电平时,开关单元21导通,外部电源通过开关单元21直接向定子驱动模组30供电,降压单元22无电流输出,具体地,开关管Q1导通,开关管Q2及稳压管U3截止,第一直流接入端通过开关管Q1连接至定子驱动模组30。

具体地,为避免在电压调节模块20停止工作时,电压通过稳压管U3的阴极输入至降压单元22,对定子驱动模块的输入电压水平造成影响,电压调节模块20还包括二极管D1,稳压管U3的阴极连接二极管D1的阳极,二极管D2的阴极连接电压输出端。

定子驱动模组30还设有调速端、反馈端、及电位公共端;定子驱动模组30的调速端、反馈端、及电位公共端与外部电路连接,调速端用于获得电流变换频率,反馈端用于向外部反馈工作状况、电位公共端用于与外部供电电源形成闭合回路。

定子驱动模组30包括限速单元31、主控芯片U4、定子绕组L1、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C2、及二极管D2;主控芯片U4设有偏置引脚、下限引脚、第一绕组连接引脚、第二绕组连接引脚、电源引脚、接地引脚、脉宽调制引脚、及方波引脚;主控芯片U4的偏置引脚通过限速单元31连接至参考地;主控芯片U4的下限引脚连接限速单元31的节点;主控芯片U4的第一绕组连接引脚、第二绕组连接引脚分别连接定子绕组L1的两端;主控芯片U4的电源引脚连接二极管D2的阴极,二极管D2的阳极分别与开关单元21的输出端及电压调节模块20的电压输出端连接;主控芯片U4的电源引脚还通过电容C2连接参考地;主控芯片U4的接地引脚连接参考地;主控芯片U4的脉宽调制引脚通过电阻R5连接定子驱动模组30的调速端;主控芯片U4的方波引脚通过电阻R6连接电源引脚,主控芯片U4的方波引脚还通过电阻R7连接反馈端。

具体地,限速分压单元31包括串联连接在偏置引脚与参考地之间的电阻R8、电阻R9、及电阻R10;电阻R9与电阻R10之间的连接点与主控芯片U4的下限引脚连接。

主控芯片U4工作时,通过电源引脚获得电源输入,并通过第一绕组连接引脚、第二绕组连接引脚向定子绕组L1输出交变电流,定子绕组产生交变的磁场,使散热风扇的转子扇叶转动。主控芯片U4偏置引脚输出固定电压,通过限速分压单元31向主控芯片U4的下限引脚输入电压,主控芯片根据下限引脚的输入电压确定第一绕组连接引脚、第二绕组连接引脚输出的最低变换频率。主控芯片U4的脉宽调制引脚用于接收控制转速的脉宽调制信号;主控芯片U4的方波引脚用于向外部输出第一绕组连接引脚及第二绕组连接引脚的实际变换频率。

本实施例中,通过检查模块对第一直流接入端的电压进行检测,并对电压调节模块的状态进行控制,从而在提高电机绕组电路的工作电压范围的基础上,保证了电机绕组电路的运行效率。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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