一种直流风机的电流控制方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及电机技术领域，具体地，涉及一种直流风机的电流控制方法及装置。
【背景技术】
[0002]直流无刷电机(BLDCM)作为一种典型的机电一体化产品，米用电子换相代替机械换相，既具备交流电机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点，此外永磁材料的高磁能积、小尺寸和轻量化电机电磁转矩波动小、转速平稳、动态响应快、过载能力强、低损耗、高功率因数、高效率、节约能源、可靠性高等。由于直流无刷电机的优良特性，各个领域得到越来越多的应用(如医疗器械、计算机硬件、各种机械的动力、各种仪表等)。
[0003]家用器中如冰箱、空调的压缩机、风机均用直流无刷电机逐步取代了以往的电机。由于整机设计需求，风机电机的输出功率变化范围从十几瓦到几百瓦不等。设计人员不仅要考虑控制器输出能达到相应的负载需求，还要设计保护电路或保护功能以防止负载过大保护不及时而损坏控制器。以往一般的保护电路，靠主控MCU的ADC (Ana log-to-DigitalConverter，模/数转换器或者模拟/数字转换器，是指将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号的器件)采样实现，这就很大程度上受制于采样电路的分辨率以及控制程序的精确度。
[0004]直流风机多采用直流无刷电机。在直流无刷电机的PWM(Pulse WidthModulat1n，脉冲宽度调制)芯片调速过程中，需要反复开通、关断PffM波。反复开通关断PWM芯片会引起电机产生噪声，且传感器信号传输线较多，容易引入干扰，易造成误操作；反复开通关断PWM波使得电机的可靠性降低，甚至影响整机的EMC (Electro MagneticCompatibility，电磁兼容性，是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力)效果。电机的功率在没有控制时会随着负载的加重而升高。当电机的输出功率超过功率模块的极限功率时会因为超过极限电流而烧毁。
[0005]现有技术中，存在保护难度大、控制精度低和安全性差等缺陷。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于，针对上述缺陷，提出一种直流风机的电流控制方法及装置，以实现通过对电机电流的控制进而达到控制电机输入功率的目的。
[0007]本发明一方面提供一种直流风机的电流控制方法，包括:分别获取所述直流风机中电机控制器的采样电流和对应的采样电压;基于所述采样电流进行转换，得到与所述直流风机中电机的最大输入功率对应的电压参考值;将所述采样电压与所述电压参考值进行比较，且在所述电压参考值小于所述采样电压时控制所述电机的输入功率。
[0008]优选地，分别获取所述直流风机中电机控制器的采样电流和对应的采样电压，包括:通过配置于所述电机控制器与相应的控制芯片的第一端口之间的采样电阻，采样所述电机控制器的母线电流输入到所述控制芯片的第一端口的输入电流;通过内置于所述控制芯片的处理器对所述输入电流进行处理，得到用于计算电机输入功率的采样电流。
[0009]优选地，分别获取所述直流风机中电机控制器的采样电流和对应的采样电压，还包括:通过配置于所述电机控制器与所述控制芯片的第二端口的分压电阻，采样所述电机控制器的母线电压分压至所述控制芯片的第二端口的采样电压;其中，所述采样电阻和/或分压电阻，被配置为能够根据所述电机的机型匹配相应阻值。
[0010]优选地，基于所述采样电流进行转换，得到与所述直流风机中电机的最大输入功率对应的电压参考值，包括:基于所述采样电流，通过所述控制芯片内置的计算模块，估算所述直流风机中电机输入功率的上限参考值;将所述上限参考值转换为相应的电压参考值，并以信号反馈的形式输出。
[0011]优选地，将所述采样电压与所述电压参考值进行比较，且在所述电压参考值小于所述采样电压时控制所述电机的输入功率，包括:通过所述控制芯片的第二端口，将所述采样电压与所述电压参考值进行比较，得到相应的比较结果；当所述比较结果为所述电压参考值小于所述采样电压时，所述电机的输入功率被配置为跟随VSP变化直至所述电机控制器的占空比达到预设的最大值。
[0012]优选地，所述处理器包括:相连的比较器和运算放大器;其中，所述比较器用于基于所述电机输入功率的计算要求对所述输入电流进行运算，所述运算放大器用于对所述比较器的运算结果进行放大以得到所述采样电流;和/或，所述控制芯片为PWM芯片。
[0013]与上述方法相匹配，本发明另一方面提供一种直流风机的电流控制装置，包括:参数采样单元，用于分别获取所述直流风机中电机控制器的采样电流和对应的采样电压;参考值获取单元，用于基于所述采样电流进行转换，得到与所述直流风机中电机的最大输入功率对应的电压参考值;功率控制单元，用于将所述采样电压与所述电压参考值进行比较，且在所述电压参考值小于所述采样电压时控制所述电机的输入功率。
[0014]优选地，参数采样单元，包括:输入电流采样模块，用于通过配置于所述电机控制器与相应的控制芯片的第一端口之间的采样电阻，采样所述电机控制器的母线电流输入到所述控制芯片的第一端口的输入电流;采样电流获取模块，用于通过内置于所述控制芯片的处理器对所述输入电流进行处理，得到用于计算电机输入功率的采样电流。
[0015]优选地，参数采样单元，还包括:采样电压获取模块，用于通过配置于所述电机控制器与所述控制芯片的第二端口的分压电阻，采样所述电机控制器的母线电压分压至所述控制芯片的第二端口的采样电压;其中，所述采样电阻和/或分压电阻，被配置为能够根据所述电机的机型匹配相应阻值。
[0016]优选地，参考值获取单元，包括:功率估算模块，用于基于所述采样电流，通过所述控制芯片内置的计算模块，估算所述直流风机中电机输入功率的上限参考值;参考值转换模块，用于将所述上限参考值转换为相应的电压参考值，并以信号反馈的形式输出。
[0017]优选地，功率控制单元，包括:电压比较模块，用于通过所述控制芯片的第二端口，将所述采样电压与所述电压参考值进行比较，得到相应的比较结果;功率控制模块，用于当所述比较结果为所述电压参考值小于所述采样电压时，所述电机的输入功率被配置为跟随VSP变化直至所述电机控制器的占空比达到预设的最大值。
[0018]优选地，所述处理器包括:相连的比较器和运算放大器;其中，所述比较器用于基于所述电机输入功率的计算要求对所述输入电流进行运算，所述运算放大器用于对所述比较器的运算结果进行放大以得到所述采样电流;和/或，所述控制芯片为PWM芯片。
[0019]本发明的方案，通过获得用于计算电机输入功率的母线电流;根据母线电流的大小在芯片内部估算出控制器的极限输入功率;通过外部分压电阻的采样电压与芯片内部的设定电压对比而实现对电机电流的控制进而达到控制电机输入功率的目的；电机电流的控制精度高，电机运行的安全性和可靠性也得到了保障。
[0020]进一步，本发明的方案，针对不同的负载，更改采样电阻的分压阻值的大小就，实现不同机型的匹配;有利于提高电机电流控制的通用性，并进一步增强电机运行的可靠性和安全性。
[0021 ]由此，本发明的方案解决通过采样电阻的分压实现对电机电流的控制，从而控制电机的输入功率，提高电机的控制精度，减小电机的控制难度的问题，从而，克服现有技术中保护难度大、控制精度低和安全性差的缺陷，实现保护难度小、控制精度高和安全性好的有益效果。
[0022]本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
[0023]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0024]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的控制。在附图中:
[0025]图1为本发明的直流风机的电流控制方法的