一种集成灶用无刷电机控制电路及集成灶

文档序号:26184507发布日期:2021-08-06 18:35阅读:450来源:国知局
一种集成灶用无刷电机控制电路及集成灶

本发明属于集成灶技术领域,尤其涉及一种集成灶用无刷电机控制电路及集成灶。



背景技术:

集成灶是一种集吸油烟机、燃气灶、消毒柜、储藏柜等多种功能于一体的厨房电器,行业里亦称作环保灶或集成环保灶。具有节省空间、抽油烟效果好,节能低耗环保等优点。一般的集成灶吸油率达到95%,油烟吸净率越高,质量越好。但是现有的普通集成灶中,会因为存在通信干扰导致输出波形不稳定的问题。且在抽油烟机的出风口存在阻碍时,通常只能人工处理,智能化低。



技术实现要素:

本发明提供一种集成灶用无刷电机控制电路,旨在解决现有的普通集成灶中,会因为存在通信干扰导致输出波形不稳定的问题,且在油压机的出风口存在阻碍时,通常只能人工处理,智能化低。

本发明提供一种集成灶用无刷电机控制电路,包括:

电源电路、无刷电机驱动电路、控制接口电路以及照明控制电路,所述电源电路与所述无刷电机驱动电路、所述控制接口电路连接以及所述照明控制电路连接,且所述控制接口电路与所述照明控制电路连接,其中,

所述电源电路包括继电器控制单元以及开关电源单元,当所述电源电路上电后,通过所述开关电源单元将电源信号进行转换,用于所述照明控制电路以及所述控制接口电路供电,且当所述控制接口电路接收到控制指令时,通过发出高电平信号以控制所述继电器控制单元导通,用于集成灶中的清洗机供电;

所述电源电路向所述无刷电机驱动电路输入电压,通过所述无刷电机驱动电路对接收到的电压进行变频转换得到变频电压,根据所述变频电压控制电机的频率。

更进一步地,所述电源电路转换的电压包括交流高压、直流高压以及直流低压,所述交流高压用于所述清洗机供电,所述直流高压用于所述无刷电机驱动电路供电,所述直流低压用于所述照明控制电路以及所述控制接口电路供电。

更进一步地,所述电源电路还包括保护单元以及emc单元,所述保护单元一端与所述继电器控制单元连接,所述保护单元的另一端与所述emc单元连接,所述emc单元的另一端与所述开关电源单元连接。

更进一步地,所述开关电源单元包括电源管理芯片u2以及高频变压器t1,其中,

所述高频变压器t1的初级线圈与所述emc单元以及所述电源管理芯片连接;

所述高频变压器t1的副绕组与所述电源管理芯片u2以及所述无刷电机驱动电路连接,通过所述高频变压器t1的副绕组同时为所述电源管理芯片u2以及所述无刷电机驱动电路供电;

所述高频变压器t1的次级线圈与所述照明控制电路以及所述控制端口电路连接,通过所述高频变压器t1的次级线圈同时为所述照明控制电路以及所述控制端口电路供电。

更进一步地,所述无刷电机驱动电路包括电压取样单元、igbt芯片u15、数据处理芯片u8、第一运放单元以及第二运放单元,其中,

所述电压取样单元、所述数据处理芯片u8、所述第一运放单元以及所述第二运放单元与所述igbt芯片u15不同的连接端进行连接;

所述第二运放单元与所述电压取样单元以及所述数据处理芯片u8连接,且所述igbt芯片u15接收所述电源电路输出的所述直流高压;

所述电压取样单元的一端将取样到的电压输入到所述igbt芯片u15的短路电流感应端,当所述短路电流感应端检测到接收到的电压达到第一预设值,即关闭电机;

所述电压取样单元另一端将取样到的电压输入到所述第二运放单元与第二预设值进行比较,当检测到电压达到第二预设值,则将得到的第一电压比较结果输入到所述数据处理芯片u8,所述数据处理芯片u8根据所述第一电压比较结果关闭变频信号输出。

更进一步地,所述电压取样单元包括电阻r21、电阻r28以及电阻r30,所述电阻r21、电阻r28以及电阻r30并联连接后,一端与所述igbt芯片u15以及所述第二运放单元连接,另一端接地。

更进一步地,所述无刷电机驱动电路还包括u相线识别电路、v相线识别电路以及w相线识别电路;

所述u相线识别电路、所述v相线识别电路以及所述w相线识别电路一端与所述igbt芯片u15连接,另一端与所述第一运放单元连接;

所述igbt芯片u15对u相线识别电路、所述v相线识别电路以及所述w相线识别电路进行信号输入后,输出到所述第一运放单元进行电压比较,并将得到的第二第一电压比较结果输出到所述数据处理芯片u8进行处理。

更进一步地,所述控制接口电路包括控制接口芯片u7、声音控制单元;

所述声音控制单元连接所述控制接口芯片u7,所述声音控制单元根据所述控制接口芯片u7输出的声音控制信号控制所述声音控制单元中的发声器发声;

所述控制接口芯片u7还连接到所述继电器控制单元,根据所述控制接口芯片u7输出的继电器控制信号控制所述继电器控制单元的导通,用于集成灶中的清洗机供电。

更进一步地,所述控制接口电路还包括转速检测单元、无霍尔启动单元以及转速控制单元,所述转速检测单元、所述无霍尔启动单元以及所述转速控制单元分别连接所述控制接口芯片u7的不同端口。

本发明还提供一种集成灶,包括任一实施例中所述的集成灶用无刷电机控制电路。

本发明所达到的有益效果:本发明通过提供集成灶用无刷电机控制电路,包括电源电路、无刷电机驱动电路、控制接口电路以及照明控制电路,所述电源电路与所述无刷电机驱动电路、所述控制接口电路连接以及所述照明控制电路连接,且所述控制接口电路与所述照明控制电路连接,其中,所述电源电路包括继电器控制单元以及开关电源单元,当所述电源电路上电后,通过所述开关电源单元将电源信号进行转换,用于所述照明控制电路以及所述控制接口电路供电,且当所述控制接口电路接收到控制指令时,通过发出高电平信号以控制所述继电器控制单元导通,用于集成灶中的清洗机供电;所述电源电路向所述无刷电机驱动电路输入电压,通过所述无刷电机驱动电路对接收到的电压进行变频转换得到变频电压,根据所述变频电压控制电机的频率。通过在无刷电机驱动电路中增加了频率转换功能,当检测到抽油烟机出风口存在阻碍时,可以自动增加功率通堵,并在恢复时,自动降低功率,实用且智能化高。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种集成灶用无刷电机控制电路的模块示意图;

图2是本发明实施例提供的电源电路中第一部分具体电路示意图;

图3是本发明实施例提供的电源电路中第二部分具体电路示意图;

图4是本发明实施例提供的电源电路中第三部分具体电路示意图;

图5是本发明实施例提供的无刷电机驱动电路的第一部分具体电路示意图;

图6是本发明实施例提供的无刷电机驱动电路的第二部分具体电路示意图;

图7是本发明实施例提供的无刷电机驱动电路的第三部分具体电路示意图;

图8是本发明实施例提供的控制接口电路的具体电路示意图;

其中,1、电源电路,11、继电器控制单元,12、开关电源单元,2、无刷电机驱动电路,3、控制接口电路,4、照明控制电路,5、清洗机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例一

如图1所示,图1是本发明实施例的一种集成灶用无刷电机控制电路的结构示意图。一种集成灶用无刷电机控制电路,包括:

电源电路1、无刷电机驱动电路2、控制接口电路3以及照明控制电路4,电源电路1与无刷电机驱动电路2、控制接口电路3连接以及照明控制电路4连接,且控制接口电路3与照明控制电路4连接,其中,

电源电路1包括继电器控制单元11以及开关电源单元12,当电源电路1上电后,通过开关电源单元12将电源信号进行转换,用于照明控制电路4以及控制接口电路3供电,且当控制接口电路3接收到控制指令时,通过发出高电平信号以控制继电器控制单元11导通,用于集成灶中的清洗机5供电;

电源电路1向无刷电机驱动电路2输入电压,通过无刷电机驱动电路2对接收到的电压进行变频转换得到变频电压,根据变频电压控制电机的频率。

其中,电源电路1输出的电压包括交流高压、直流高压以及直流低压。当控制接口电路3接收到控制指令时,通过发出高电平信号以控制继电器控制单元11导通,通过交流高压给清洗机5提供电压。直流高压用于无刷电机驱动电路2提供电压。当电源电路1与市电连接后,通过开关电源单元12将市电进行转换为直流低压,通过直流低压输出该直流低压给照明控制电路4以及控制接口电路3进行供电。

上述无刷电机驱动电路2与电源电路1连接,可以对电源电路1输出的直流高压进行变频转换产生变频电压,且可以实现高低电压的隔离,同时还可以产生变频信号。

上述控制接口电路3与电源电路1连接,控制接口电路3可以进行信号传递,且在控制接口电路3中可以连接有多个连接端子。上述照明控制电路4与控制接口电路3连接,根据控制接口电路3输出到照明控制电路4的信号控制照明灯的开启/熄灭。

在本发明实施例中,本发明通过提供集成灶用无刷电机控制电路,包括电源电路1、无刷电机驱动电路2、控制接口电路3以及照明控制电路4,电源电路1与无刷电机驱动电路2、控制接口电路3连接以及照明控制电路4连接,且控制接口电路3与照明控制电路4连接,其中,电源电路1包括继电器控制单元11以及开关电源单元12,当电源电路1上电后,通过开关电源单元12将电源信号进行转换,用于照明控制电路4以及控制接口电路3供电,且当控制接口电路3接收到控制指令时,通过发出高电平信号以控制继电器控制单元11导通,用于集成灶中的清洗机5供电;电源电路1向无刷电机驱动电路2输入电压,通过无刷电机驱动电路2对接收到的电压进行变频转换得到变频电压,根据变频电压控制电机的频率。通过在无刷电机驱动电路2中增加了频率转换功能,当检测到抽油烟机出风口存在阻碍时,可以自动增加功率通堵,并在恢复时,自动降低功率,实用且智能化高。

实施例二

如图2所示,图2是本发明实施例提供的电源电路1中第一部分具体电路示意图。为本发明实施例提供的部分电源电路1的具体电路示意图。在实施例一的基础上,电源电路1还包括保护单元以及emc单元,保护单元一端与继电器控制单元11连接,保护单元的另一端与emc单元连接,emc单元的另一端与开关电源单元12连接。

其中,保护单元包括熔断器fu1、压敏电阻rv1和热敏电阻ntc1,该保护单元可以通过熔断器fu1实现过流保护,通过压敏电阻rv1实现过压保护以及通过热敏电阻ntc1实现过热保护。

具体的,熔断器fu1、压敏电阻rv1和热敏电阻ntc1与市电输入端口con2形成并联。220v交流市电从市电输入端口con2输入,经整流、滤波后得到310v直流高压,通过两路输出,一路供给无刷电机驱动电路2,另一路通过与继电器控制单元11连接,供给开关电源单元12转换成低压直流,用于照明控制电路4以及控制接口电路3提供电压。

更具体的,emc(electromagneticcompatibility,电池兼容性)单元包括电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电容c10、电感l1。其中,电容c2并联在市电输入端口的两个连接端,然后市电经过电感l1输入到整流桥u1后,经过整流桥u1的第一输出端输出到开关电源单元12,整流桥u1的第二输出端接地。经过整流桥u1后将市电220v转换为直流高压310v输入到开关电源单元12。上述电容c1与电容c4串联后并联在整流桥u1的两个输入端之间,电容c3也并联在整流桥u1的两个输入端之间。在整流桥u1的两个输出端之间还并联有滤波电容c6以及高频谐波吸收电容c11。电容c10连接在开关电源单元12的310v直流高压的输入端与开关电源单元12的输出端之间。

可选的,参考图3所示,图3是本发明实施例提供的电源电路1中第二部分具体电路示意图。开关电源单元12包括电源管理芯片u2以及高频变压器t1,其中,高频变压器t1的初级线圈与emc单元以及电源管理芯片连接;

高频变压器t1的副绕组与电源管理芯片u2以及无刷电机驱动电路2连接,通过高频变压器t1的副绕组同时为电源管理芯片u2以及无刷电机驱动电路2供电;

高频变压器t1的次级线圈与照明控制电路4以及控制端口电路连接,通过高频变压器t1的次级线圈同时为照明控制电路4以及控制端口电路供电。

具体的,上述开关电源单元12包括电源管理芯片u2以及高频变压器t1。其中,电源管理芯片u2型号为pn8149,是一款集合了mos管在一起的免启动电阻的六级能效的电源管理芯片,具有过流、过压和过热的功能,本身振荡频率为65khz,上述t1为高频变压器,开关电源单元12还包括电阻r1以及电阻r2,电阻r1以及电阻r2是过流检测电阻。

高频变压器t1的初级线圈与emc单元中的整流桥u1的输出端连接,接收经过整流后得到的310v直流高压。高频变压器t1的副绕组输出两路电压,其中一路输出电压输出到电源管理芯片u2,另一路输出电压输出到无刷电机驱动电路2。当高频变压器t1的初级线圈接通310v时,电源管理芯片u2得电工作,高频变压器t1的副绕组产生15v的电压,通过二极管d2、电阻r4和电容c7连接到电源管理芯片u2的引脚3,为电源管理芯片u2供电,其中,在引脚3一端接电容c5后接地。同时,另外一路通过二极管d5、磁棒电感l2、电容c3以及电容c4进行整流、滤波得到15v直流低压供给无刷电机驱动电路2中的igbt芯片u15进行工作。在二极管d5的负极与电容c7的负极之间并联有电容c14与电容c13,磁棒电感l2连接在电容c14正极与电容c13正极之间。且继续对15v直流低压通过稳压芯片u6以及稳压芯片u13进行转换,依次得到5v与3.3v直流低压,分别用于无刷电机驱动电路2其他部分以及控制接口电路3的部分电路使用。

其中,继续参考图3所示,在稳压芯片u6的电压输入端与接地端之间串联电容c18,在稳压芯片u6的电压输出端与接地端之间并联电容c28与电容c31。在稳压芯片u13的电压输出端与接地端之间串联电容c52。

更具体的,电源管理芯片u2通过引脚8串联二极管d3后连接到整流桥u1的第一输出端,且在整流桥u1与二极管d3的负极之间并联有电阻r5与电容c9。同时通过引脚7串联高频变压器t1的初级线圈。电源管理芯片u2的引脚1与引脚2之间并联电阻r1与电阻r2后接地。

更具体的,高频变压器t1的次级线圈与照明控制电路4以及控制端口电路连接,通过高频变压器t1的次级线圈同时为照明控制电路4以及控制端口电路供电。其中,次级线圈的第一输出端与第二输出端之间并联电容c16、电容c15以及电容c17。次级线圈的第一输出端串联一个二极关d4、磁棒电感l3后输出将此直流低压稳定在12v,供给照明控制电路4用电。次级线圈的第二输出端接地。且得到12v直流低压后,继续经稳压芯片u5转化成5v直流低压,可以供给控制接口电路3使用。在稳压芯片u5的电压输出端与接地端并联有电容c24与电容c22。

更具体的,参考图4所示,图4是本发明实施例提供的电源电路1中第三部分具体电路示意图。上述电源电路1中的继电器控制单元11包括三极管q1、二极管d1、继电器开关k1、电阻r3、电阻r13。电阻r13一端接12v直流低压,另一端分别接继电器开关k1第一输入端以及二极管d1负极。三极管q1发射极与二极管d1正极连接,基极串联电阻r3后连接一个端口p1.0。集电极连接到继电器第二输入端。当p1.0输入高电平信号时,三极管q1导通,继电器开关k1吸合,与继电器开关k1一端连接的端口con4通电。这样,端口con4与端口con1可以一起为集成灶中的清洗机5供电。该清洗机5可以用于洗碗、洗菜等。

在整流桥u1的第一输出端还依次串联有电阻r11、电阻r12与电阻r14,电阻r11、电阻r12与电阻r14组成市电过压和欠压的检测电路,连接到程序烧录端口vt,且与电阻r14并联有电容c21。

更具体的,继续参考图3所示,在稳压芯片u5的电压输入端与电源管理芯片u2之间包括光耦u3、电阻r6、电阻r9、电阻r10、电阻r8、电阻r7、电容c12、电容c8以及电压基准芯片u4。电阻r6连接在稳压芯片u5的电压输入端于光耦的正极输入端,电阻r7并联在光耦的正极输入端于负极输入端之间,电阻r9串联电阻r10以及电压基准芯片u4后一端与稳压芯片u5的电压输入端连接,另一端与光耦的负极输入端。电容c12串联电阻r8后一端连接在电阻r9与电阻r10之间,另一端连接在光耦的负极输入端。电容c8并联在光耦的第一输出端与第二输出端之间后一端接地,另一端连接到电源管理芯片u2的引脚4。

更具体的,上述电源电路1包括的压敏电阻rv1型号为14d471k,热敏电阻ntc1型号为ntc5d-15,整流桥u8型号为kbu810,磁棒电感l2与l3,电感量均为10uh。电容c1=22nf的y1电容、c2=0.1uf的x2电容、c3=0.1uf的x2电容、c4=22nf的y1电容、c5=0.1uf、c6=220uf/450v的电解电容、c7=10uf/50v电解电容、c8=0.1uf、c9=22nf塑胶电容、c10=22nf的y1电容、c110.27uf/400v的cbb电容、c12=0.1uf。c13、c14、c15、c16、均为470uf电解电容、c17=c18=0.1uf、c24=c28=c52=0.1uf、c22=c31=100uf电解电容,二极管d1与d2为1n4148、d3为fr107、d4与d5为sr2100,电阻r1与r2均为1.5ω、r3=1kω、r4=10ω、r5=100kω、r6=1kω、r7=2kω、r8=100ω、r9=9.09kω、r10=2.37kω、r11=r12=300kω、r13=100ω、r14=2kω。继电器开关k1型号为jt32f-012-hs,变压器t1型号为efd20-12v2a,电源管理芯片u2型号为pn8149,电压基准芯片u4,型号为tl431,光耦u3型号为pc817,保险丝fu1为3.15a,线性稳压芯片u5型号为78m05、线性稳压芯片u6型号为78l05、线性稳压芯片u13型号为lm1117-3.3v。其中,x电容是指跨于l-n之间的电容器,y电容是指跨于l-g/n-g之间的电容器,x1、x2,,,xn以及y1、y2,,,yn表示耐高压程度不同。

这样,通过电源电路1可以将市电220v经过整流、滤波后得到310v的直流高压,供给无刷电机驱动电路2和直流低压的转换。且直流低压是310v通过开关电源单元12转换成12v和15v,将12v供给照明控制电路4用,之后继续转换为5v供给控制接口电路3使用。15v供给无刷电机驱动电路2中的igbt芯片u15用,并继续转换成5v和3.3v供给无刷电机驱动电路2中其他部分电路使用以及控制接口电路3的部分电路使用。

更进一步地,无刷电机驱动电路2包括电压取样单元、igbt芯片u15、数据处理芯片u8、第一运放单元以及第二运放单元,其中,电压取样单元、数据处理芯片u8、第一运放单元以及第二运放单元与igbt芯片u15不同的连接端进行连接;

第二运放单元与电压取样单元以及数据处理芯片u8连接,且igbt芯片u15接收电源电路1输出的直流高压;

电压取样单元的一端将取样到的电压输入到igbt芯片u15的短路电流感应端,当短路电流感应端检测到接收到的电压达到第一预设值,即关闭电机;

电压取样单元另一端将取样到的电压输入到第二运放单元与第二预设值进行比较,当检测到电压达到第二预设值,则将得到的第一电压比较结果输入到数据处理芯片u8,数据处理芯片u8根据第一电压比较结果关闭变频信号输出。

具体的,参考图5所示,图5是本发明实施例提供的无刷电机驱动电路2的第一部分具体电路示意图。上述电压取样单元包括电阻r21、电阻r28以及电阻r30,且电阻r21、电阻r28以及电阻r30作为电压取样电阻。本发明采用单电阻限流方式,即将电阻r21、电阻r28以及电阻r30并联连接后,一端分为三路,第一路连接到igbt芯片u15的引脚21、引脚22以及引脚23(u、v、w的输入负端),利用输入负端串上小电阻来限流或识别相线的运行状态。同时通过第二路串联电阻r22后连接到igbt芯片u15的引脚8(第8脚是短路电流感应端pin)。第三路串联电阻r43后送入第二运放芯片u11与电阻r53、电阻r46组成的第二运放单元比较,第一电压比较结果经电阻r59送入数据处理芯片u8的引脚11pin处理。且电阻r21、电阻r28以及电阻r30并联连接后另一端接地。

更具体的,本电路采用的数值限流(第一预设值)为3a,当电机电流超过3a时,u15的8pin引脚检测到超过第一预设值就立即关掉输出。同时,电压取样单元另一端将取样到的电压输入到第二运放单元与第二预设值进行比较,当检测到电压达到第二预设值,则将得到的第一电压比较结果输入到数据处理芯片u8的11pin引脚,11pin引脚接收到电压超过第二预设值的第一电压比较结果后,数据处理芯片u8根据第一电压比较结果关闭变频信号。其中,第二预设值与第一预设值的大小相同。

继续参考图5所示,在第二运放芯片u11的引脚8、引脚3以及引脚2可以接电源电路1输出的5v直流低压。且引脚8串联以电容c50后接地;5v直流低压经过电阻r44、电容c46以及电阻r53后输入引脚2,引脚3还连接在电阻r44与电容c46之间。引脚2串联电阻r46、r59后连接到数据处理芯片u8的11pin引脚。且在数据处理芯片u8的11pin引脚连接以电容c49后接地。

其中,参考附图6,图6是本发明实施例提供的无刷电机驱动电路2的第二部分具体电路示意图。上述数据处理芯片u8是32位的单片机。d6是红色发光二极管,利用此灯闪烁快慢来表示转速的快慢,且d6的正极串联电阻r41后接收电源电路1输入的3.3v直流低压。结合附图5,其中,端口r、k、s、vt用来烧录程序的端口;端口f为转速输出端;端口pwm是控制转速的电压输入端。端口r与地之间串联一电容c45。数据处理芯片u8的引脚47、引脚35以及引脚44连接后,通过串联电容c40、电容c39、电容c38、电容c36、电容c35依次连接到igbt芯片u15的引脚3、引脚4、引脚5、引脚6、引脚7。且在数据处理芯片u8的引脚47与igbt芯片u15的引脚6之间串联电容c37与电阻r26,在电容c37与数据处理芯片u8的引脚44串联电阻r36。电源电路1输出的3.3v直流低压经过电阻r26后输入到igbt芯片u15的引脚6。数据处理芯片u8的引脚31、引脚30、引脚29、引脚28、引脚27、引脚26依次串联电阻r20、r16、r15、r29、r31、r35后分别连接到igbt芯片u15的引脚9、引脚13、引脚17、引脚5、引脚4、引脚3。数据处理芯片u8的引脚20、引脚19、引脚18分别依次连接第一运放芯片u10的引脚14、引脚2、引脚1,且接入电源电路1输入的3.3v直流低压时,在第一运放芯片u10的引脚14、引脚2、引脚1分别依次串联电阻r56、电阻r55以及电阻r62。数据处理芯片u8的引脚12通过串联电阻r47后连接端口pwm,且在数据处理芯片u8的引脚12与电阻r47之间,并联有电阻r54与电容c47后接地。

其中,igbt芯片u15的引脚10、引脚14、引脚18并联后接入电源电路1输入的直流低压15v。在igbt芯片u15的引脚11与引脚12之间串联有电容c30与电容c29;在igbt芯片u15的引脚15与引脚16之间串联有电容c26与电容c25;在igbt芯片u15的引脚19与引脚20之间串联有电容c20与电容c19。在在igbt芯片u15的引脚1与引脚2之间串联有电容c41后接入电源电路1输入的直流低压15v。

更具体的,无刷电机驱动电路2还包括u相线识别电路、v相线识别电路以及w相线识别电路。其中,u相线识别电路、v相线识别电路以及w相线识别电路一端与igbt芯片u15连接,另一端与第一运放单元连接;igbt芯片u15对u相线识别电路、v相线识别电路以及w相线识别电路进行信号输入后,输出到第一运放单元进行电压比较,并将得到的第二电压比较结果输出到数据处理芯片u8进行处理。

具体的,参考图7所示,图7是本发明实施例提供的无刷电机驱动电路2的第三部分具体电路示意图。电阻r25、电阻r34、电阻r57、电阻r58、电容c34组成u相线识别电路;电阻r24、电阻r33、电阻r69、电阻r70、电容c56组成v相线识别电路;电阻r23、电阻r32、电阻r42、电阻r45、电容c42组成w相线识别电路,通过第一运放芯片u10比较识别后通过第一运放芯片u10的引脚14、引脚1以及引脚2送入数据处理芯片u8处理。

其中,igbt芯片u15的引脚3、引脚4、引脚5为u、v、w的下桥臂信号输入端;igbt芯片u15的引脚9、引脚13、引脚17为u、v、w的上桥臂信号输入端。上、下桥臂信号由数据处理芯片u8供给,上、下桥臂信号变化的快慢就是变频器的频率。本发明中变频器的频率预设为16khz,电机转速的快慢由此变频器频率的占空比来确定。

其中,igbt芯片u15的引脚27为直流高压+310v的输入端;igbt芯片u15的引脚11、引脚12,引脚15、引脚16,引脚19、引脚20p分别为u、v、w的高端偏压和接地。igbt芯片u15的引脚2为公共地端;igbt芯片u15的引脚6为igbt芯片u15的故障输出端。当模块有故障时,由引脚6输出到数据处理芯片u8的引脚39来处理,以关掉变频信号输出。igbt芯片u15的引脚7为故障输出持续时间的设定,本发明预设输出持续时间为1.8毫秒。

其中,igbt芯片u15的引脚24、引脚25、引脚26分别作为三相u、v、w的输出端,分别连接到无刷电机的端子con5的1、2、3端。且igbt芯片u15的u相输出端串联电阻r25、电阻r34后连接到第一运放芯片u10的引脚6;igbt芯片u15的v相输出端串联电阻r24、电阻r33后连接到第一运放芯片u10的引脚4;igbt芯片u15的w相输出端串联电阻r23、电阻r32、电阻r45后连接到第一运放芯片u10的引脚9。且电阻r34、电阻r33、电阻r32与第一运放芯片u10的引脚4、引脚6、引脚9之间并联有电阻r42、电阻r69、电阻r58、电容c42、电容c56以及电容c48后接地。第一运放芯片u10的引脚5与引脚7并联串联电阻r57连接到第一运放芯片u10的引脚6,第一运放芯片u10的引脚5、引脚7与引脚9串联电阻r70后连接到引脚5与引脚7的引脚4。

更具体的,上述无刷电机驱动电路2包含的igbt芯片u15的型号为fsbf5ch60bs;数据处理芯片u8的型号为stm32f030c8t6;第一运放芯片u10的型号为lm339;第二运放芯片u11的型号为lm358。电阻r15=r16=r20=r26=r29=r31=r35=100ω、r21=r28=r30=0.3ω、r22=r27=r59=2kω、r23=r24=r25=r32=r33=r34=r44=r54=100kω、r36=r46=10kω、r45=r57=r70=15kω、r47=47kω、r41=r55=r56=r62=5.1kω、r42=r43=r53=r58=r69=1kω;电容c19=c25=c41=10uf、c20=c26=c30=c34c45=c46=c47=c48=c49=c50=c56=c36=0.1uf、c35=33nf、c37=c38=c39=c40=1nf。

更进一步地,控制接口电路3包括控制接口芯片u7、声音控制单元;

声音控制单元连接控制接口芯片u7,声音控制单元根据控制接口芯片u7输出的声音控制信号控制声音控制单元中的发声器发声;

控制接口芯片u7还连接到继电器控制单元11,根据控制接口芯片u7输出的继电器控制信号控制继电器控制单元11的导通,用于集成灶中的清洗机5供电。

具体的,参考图8所示,图8是本发明实施例提供的控制接口电路3的具体电路示意图。端口con8为照明供电端子,与照明控制电路4连接。三极管q3、三极管q4、电阻r48、电阻r49、电阻r38与控制接口芯片u7的引脚15组成照明控制电路4。三极管q4的集电极连接端口con8的引脚1;三极管q4的发射极接12v直流低压,且12v直流低压串联电阻r48后连接到三极管q4的基极,通过电阻r49输入到三级管q3的集电极。三极管q34的基极串联电阻r38后连接到控制接口芯片u7的引脚14。控制接口芯片u7的引脚15外接端口p1.0,端口p1.0接继电器控制单元11,用来控制清洗机5的电源开关。当控制接口芯片u7的引脚15输出高电平时,三极管q3与三极管q4导通,con8端子得电,照明灯亮。

其中,继续参考图8所示,上述的声音控制单元包括蜂鸣器ha1(发声器)、三极管q2、电阻r17、电阻r19、电阻r18与控制接口芯片u7的引脚1与引脚10。蜂鸣器hai与电阻r17并联后一端接12v直流低压,另一端连接三极管q2的集电极。三极管q2的发射极连接到控制接口芯片u7的引脚10,基极串联电阻r19与电阻r18后连接到控制接口芯片u7的引脚1。当控制接口芯片u7的引脚10输出低电压时,控制接口芯片u7的引脚1输出不同频率的信号控制三极管q2的通断,使蜂鸣器ha1发出声音。

附图8中,con6为控制接口芯片u7的烧录连接端子。con7为连接电脑控制板的端子,用来接收电脑板发出的指令,如开机、关机、照明、清洗、风速调节等等。con6端子的引脚1接5v直流低压,con6端子的引脚5接地;con6端子的引脚2、引脚3与引脚4分别依次与控制接口芯片u7的引脚8、引脚18、引脚4连接,且在控制接口芯片u7的引脚4一端还串联电阻r37与电容c43后接地,以及串联电容c44后接地。

附图8中,con7端子的引脚1连接到控制接口芯片u7的引脚9以及电阻r37与电容c43之间,同时接入电源电路1提供的5v直流低压;con7端子的引脚2连接控制接口芯片u7的引脚3;con7端子的引脚3连接控制接口芯片u7的引脚2;con7端子的引脚4接地,且串联电容c33后连接到电阻r19与电阻r18之间。

更进一步地,控制接口电路3还包括转速检测单元、无霍尔启动单元以及转速控制单元,转速检测单元、无霍尔启动单元以及转速控制单元分别连接控制接口芯片u7的不同端口。

继续参考图8所示,其中,转速检测单元包括电阻r52、光耦u9、电阻r39、电阻r40。光耦u9的发光二极管的输入端串联电阻r52后接入.3v电压,光耦u9的发光二极管的输出端作为转速输出端。光耦u9的三极管一端的第一输出端连接5v直流低压以及con7端子的引脚1,光耦u9的三极管一端的第二输出端串联电阻r39后接控制接口芯片u7的引脚13,以及串联电阻r39与电阻r40后接地。

上述的无霍尔启动单元包括电阻r60、电阻r51、光耦u12,光耦u12的三极管一端的集电极输出端连接端口r以及串联电阻r60后接电压3.3v,连接端口r用于接数据处理芯片u8的复位端,用来改善无霍尔启动的问题。光耦u12的三极管一端的发射极接地。光耦u12的发光二极管一端的正极输出端串联电阻r51后接5v直流低压以及con7端子的引脚1。光耦u12的发光二极管一端的负极输出端接后连接控制接口芯片u7的引脚12。

上述的转速控制单元包括电阻r63、光耦u14、电阻r50,光耦u14的三极管发射极连接端口pwm,端口pwm作为控制转速的电压输入点,且光耦u14的三极管发射极还串联电阻电阻r63后接地。光耦u14的三极管集电极接+5v直流低压。光耦u14的发光二极管的正极输出端串联电阻r50后接5v直流低压以及con7端子的引脚1;光耦u14的发光二极管的负极输出端接控制接口芯片u7的引脚11。控制接口芯片u7的引脚11输出不同占空比的pwm,在电阻r63上可以得到不同的电压,用以控制电机的转速。

其中,控制接口电路3的控制接口芯片u7的型号为n76e003at20;蜂鸣器ha1的型号为hyr-2207;三极管q2与q3型号为s8050、三极管q4的型号为s8550;电阻r17=r38=r39=r40=2kω、r18=100ω、r19=r37=r48=10kω、r49=r50=r51=r52=r60=1kω、r63=1.5kω;电容c33=1nf、c43=c44=0.1uf;三个光耦u9、u12、u14型号为el817。

在本发明实施例中,通过电压取样单元可以取样到电压大小,通过一路输入到igbt芯片u15、通过另一路输入到第二运放单元与数据处理芯片u8,根据第一预设值与第二预设值对采样到的电压进行比较,当检测到采样到的电压大小超过第一预设值与第二预设值时,igbt芯片u15的引脚8将关闭电流的输出;以及数据处理芯片u8的引脚11关断变频信号的输出。这样,通过在无刷电机驱动电路2中增加了频率转换功能,当检测到抽油烟机出风口存在阻碍时,可以自动增加功率通堵,并在恢复时,自动降低功率,实用且智能化高。

实施例三

本发明实施例提供一种集成灶,包括上述任一实施例的集成灶用无刷电机控制电路。

其中,本实施例提供的一种集成灶运用了上述的任一实施例中的集成灶用无刷电机控制电路,因此集成灶用无刷电机控制电路能够达到的技术效果在本市实施了提供的集成灶中也能实现,且本实施例同样可以实现上述任一实施例中的具体实施方式,在此不再赘述。

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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中在申请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,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。

本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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