一種可節(jié)能的永磁直流無刷電機(jī)風(fēng)機(jī)盤管的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可節(jié)能的永磁直流無刷電機(jī)風(fēng)機(jī)盤管，包括風(fēng)機(jī)及其驅(qū)動電機(jī)、電源系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)，所述電源系統(tǒng)包括依次連接的前端保護(hù)電路、EMI濾波電路、整流電路以及功率校正電路，將輸入的交流電經(jīng)過濾波、整流、功率校正后轉(zhuǎn)換為恒壓直流電驅(qū)動所述電機(jī)；所述電源系統(tǒng)還包括DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器將輸出的恒壓直流電二次轉(zhuǎn)換為低壓直流電供給所述控制系統(tǒng)。本實用新型的風(fēng)機(jī)盤管，系統(tǒng)地將交流電轉(zhuǎn)換為恒壓直流電供給電機(jī)，再將恒壓直流電二次轉(zhuǎn)換供給控制電路，從而讓控制電路正常運作控制電機(jī)，有效地解決現(xiàn)有技術(shù)中的直流電機(jī)風(fēng)機(jī)盤管的電源供給問題，從而提高整個中央空調(diào)管理系統(tǒng)的節(jié)能效果。
【專利說明】
一種可節(jié)能的永磁直流無刷電機(jī)風(fēng)機(jī)盤管
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及中央空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，特指一種用于中央空調(diào)管理系統(tǒng)中的可節(jié)能永磁直流無刷電機(jī)風(fēng)機(jī)盤管。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會發(fā)展，城市中的大型建筑，如商場、辦公樓、醫(yī)院、學(xué)校等大型場所，逐漸成為城市的主要建筑物，這些建筑物中均配備中央空調(diào)管理系統(tǒng)。
[0003]作為中央空調(diào)管理系統(tǒng)末端裝置的風(fēng)機(jī)盤管，一般分為直流無刷電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)機(jī)盤管和交流電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)機(jī)盤管。兩種風(fēng)機(jī)盤管相比，由于直流無刷風(fēng)機(jī)盤管采用的電機(jī)為直流無刷電機(jī)，具有節(jié)能、無級調(diào)速、安靜、壽命長等優(yōu)點，且通過電子換向的方式，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械換向方式，有效地避免機(jī)械換向中產(chǎn)生的電磁干擾及電磁噪音，使室內(nèi)環(huán)境更安靜舒適。因此，直流無刷電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)機(jī)盤管在許多建筑項目的中央空調(diào)管理系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，并越來越得到市場的認(rèn)可及青睞。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中的直流無刷電機(jī)風(fēng)機(jī)盤管，一般主要由風(fēng)機(jī)、驅(qū)動風(fēng)機(jī)的電機(jī)、電源系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)組成，所述控制系統(tǒng)通過控制信號控制電機(jī)的運轉(zhuǎn)，而電源系統(tǒng)將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為適合電機(jī)使用的直流電。但由于電機(jī)與控制系統(tǒng)需要的直流電壓不同，因此，該電源系統(tǒng)除了將交流電整流轉(zhuǎn)換成直流電外，還需要將直流電進(jìn)行加工轉(zhuǎn)換成不同電壓的直流電，分別供給電機(jī)以及控制系統(tǒng)，讓風(fēng)機(jī)盤管正常運轉(zhuǎn)，是目前本領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的一大研究難題。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型目的在于提供一種新型的可節(jié)能永磁直流無刷電機(jī)風(fēng)機(jī)盤管，系統(tǒng)地將交流電轉(zhuǎn)換為恒壓直流電供給電機(jī)，再將恒壓直流電二次轉(zhuǎn)換供給控制電路，從而讓控制電路正常運作控制電機(jī)，有效地解決現(xiàn)有技術(shù)中的直流電機(jī)風(fēng)機(jī)盤管的電源供給問題，從而提高整個中央空調(diào)管理系統(tǒng)的節(jié)能效果。
[0006]為了達(dá)到上述目的給出，本實用新型的技術(shù)方案:
[0007]—種可節(jié)能的永磁直流無刷電機(jī)風(fēng)機(jī)盤管，包括風(fēng)機(jī)及其驅(qū)動電機(jī)、電源系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)，所述電源系統(tǒng)包括依次連接的前端保護(hù)電路、EMI濾波電路、整流電路以及功率校正電路，將輸入的交流電經(jīng)過濾波、整流、功率校正后轉(zhuǎn)換為恒壓直流電驅(qū)動所述電機(jī);所述電源系統(tǒng)還包括DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器將輸出的恒壓直流電二次轉(zhuǎn)換為低壓直流電供給所述控制系統(tǒng)。
[0008]本實用新型的可節(jié)能直流無刷電機(jī)風(fēng)機(jī)盤管，所述電源系統(tǒng)將輸入的交流電，通過濾波、整流、功率校正后轉(zhuǎn)換成恒壓直流電，驅(qū)動所述電機(jī)。還增設(shè)置有DC/DC轉(zhuǎn)換器，將輸出的恒壓直流電，二次轉(zhuǎn)換成驅(qū)動所述控制系統(tǒng)的低壓直流電，從而將輸入的交流電轉(zhuǎn)換成恒壓直流電后，再增加進(jìn)一步的轉(zhuǎn)換功能，一方面為電機(jī)提供充足的高壓直流電，讓其正常運轉(zhuǎn)；另一方面，將轉(zhuǎn)換后的恒壓直流電二次轉(zhuǎn)換成低壓直流電，供給所述控制系統(tǒng)，啟動控制信號控制所述電機(jī)，有效地解決現(xiàn)有技術(shù)的直流電機(jī)風(fēng)機(jī)盤管電源供給問題，從而提高整個中央空調(diào)管理系統(tǒng)的節(jié)能效果。
[0009]進(jìn)一步的，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器為隔離式開關(guān)電源集成電路，其包括開關(guān)管、電源控制器以及電源保護(hù)器。所述開關(guān)管可優(yōu)選為耐壓700V功率的開關(guān)管。所述DC/DC轉(zhuǎn)換器采用簡單的開關(guān)控制輸出電壓，有效地加快瞬態(tài)響應(yīng)時間，具有欠壓保護(hù)功能。
[0010]在上述基礎(chǔ)上，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器還包括用于降低空載功耗的穩(wěn)壓器。所述穩(wěn)壓器可優(yōu)選為6.3V的并聯(lián)穩(wěn)壓器，有效地將空載功耗降低。
[0011]所述前端保護(hù)電路包括過流保護(hù)模塊以及過壓保護(hù)模塊，所述過流保護(hù)模塊設(shè)有熔絲管;所述過壓保護(hù)模塊設(shè)有壓敏電阻，所述壓敏電阻隨著前端電壓而變化，吸收浪涌電壓。通過在過流保護(hù)模塊中設(shè)有熔絲管，利用熔絲管的熔點低、電阻率高、熔斷速度快以及成本低廉等特性，當(dāng)開關(guān)電路源發(fā)生短路時，電流要是超過熔斷電流，熔絲管將會熔斷，從而起到過電流保護(hù)作用。所述過壓保護(hù)模塊的壓敏電阻，對過電壓脈沖響應(yīng)快、耐沖擊電流能力強(qiáng)、漏電小，且溫度系數(shù)低，其阻值隨輸入端的電壓而變化，有效地吸收浪涌電壓和防雷擊保護(hù)，從而起到過電壓保護(hù)作用。
[0012]進(jìn)一步的，所述過流保護(hù)模塊還包括熱敏電阻器，所述熱敏電阻器為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，用于降低電源啟動時的發(fā)熱量。由于電源的啟動運行時，電阻發(fā)熱量較大，所述熱敏電阻器的阻值能夠迅速減小，讓功耗能夠降低，有效地防止通電瞬間出現(xiàn)過流現(xiàn)象。
[0013]所述EMI濾波電路設(shè)有用于抑制共模干擾信號的共模電感;所述整流電路為整流橋，將輸入電源轉(zhuǎn)換為全波整流電壓。對于濾波電路而言，一般存在的電磁干擾包括差模干擾和共模干擾，兩種干擾是同時存在，但由于共模比差模更容易引起電磁干擾，因此，所述EMI濾波電路通過設(shè)置共模電感，從而抑制共模干擾信號。
[0014]所述功率校正電路包括電源芯片控制器以及誤差放大器，將整流后的直流電壓修正為恒壓直流電。所述控制器具有過電保護(hù)功能，并與所述誤差放大器配合，將整流后的直流電壓修正為恒壓直流電，供給所述電機(jī)。
[0015]所述控制系統(tǒng)用于控制所述電機(jī)的運轉(zhuǎn)，其包括驅(qū)動電路和控制電路。控制系統(tǒng)的控制方案采用開環(huán)式控制，并以方波驅(qū)動的方式，使直流無刷電機(jī)按照設(shè)定速度平穩(wěn)且安靜地運行。
[0016]所述驅(qū)動電路包括智能功率模塊和高速HVIC模塊，將低電壓的驅(qū)動信號轉(zhuǎn)換成所述電機(jī)可接收的高電壓驅(qū)動信號。所述智能功率模塊有利于交流感應(yīng)、無刷直流電機(jī)和永磁同步電機(jī)的逆變輸出，提供多重模組保護(hù)特性，集成欠壓閉鎖和熱量監(jiān)測，有效地減少電磁干擾和能量損耗。所述高速HVIC模塊只需要一個單電源電壓，就能將邏輯電平柵極輸入轉(zhuǎn)化為適合所述電機(jī)的高電壓，有效地將驅(qū)動信號轉(zhuǎn)換成高電壓信號，驅(qū)動所述電機(jī)。
[0017]所述控制電路設(shè)有控制器以及霍爾傳感器，所述霍爾傳感器用于檢測電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信息，并通過轉(zhuǎn)子位置信號，讓所述控制器對電機(jī)進(jìn)行換向操作。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型一種可節(jié)能的永磁直流無刷電機(jī)風(fēng)機(jī)盤管的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實用新型一種可節(jié)能的永磁直流無刷電機(jī)風(fēng)機(jī)盤管的電源系統(tǒng)示意圖；
[0020]圖3為本實用新型一種可節(jié)能的永磁直流無刷電機(jī)風(fēng)機(jī)盤管的控制系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]結(jié)合【附圖說明】本實用新型的可節(jié)能永磁直流無刷電機(jī)風(fēng)機(jī)盤管。
[0022]如圖1所示，該可節(jié)能的永磁直流無刷電機(jī)風(fēng)機(jī)盤管，包括風(fēng)機(jī)、與風(fēng)機(jī)連接的電機(jī)、電源系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)，所述電源系統(tǒng)主要功能在于將輸入220V交流電轉(zhuǎn)換為恒壓直流電400V，供給所述電機(jī)，另外還需要將恒壓直流電再轉(zhuǎn)換為15V的直流電供給所述控制系統(tǒng)，讓控制系統(tǒng)正常運作，驅(qū)動所述電機(jī)。
[0023]其中，所述電源系統(tǒng)包括依次連接的前端保護(hù)電路、EMI濾波電路、整流電路以及功率校正電路，還包括將輸出的恒壓直流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電的DC/DC轉(zhuǎn)換器，
[0024]具體地，如圖2所示，所述電源系統(tǒng)的DC/DC轉(zhuǎn)換器為隔離式開關(guān)電源集成電路，可優(yōu)選為1W高效小功率的TNY266P型號控制芯片，其包括開關(guān)管、電源控制器以及電源保護(hù)器，所述開關(guān)管可優(yōu)選采用耐壓700V功率的開關(guān)管。所述DC/DC轉(zhuǎn)換器采用簡單的開關(guān)控制輸出電壓，有效地加快瞬態(tài)響應(yīng)時間，具有欠壓保護(hù)功能。
[0025]優(yōu)選地，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器還包括用于降低空載功耗的穩(wěn)壓器，所述穩(wěn)壓器優(yōu)選采用6.3V的并聯(lián)穩(wěn)壓器，當(dāng)電流經(jīng)外部注入時，該穩(wěn)壓器將電壓箝位在6.3V，有利于偏置繞組供電，將空載功耗降至約50mW。
[0026]對所述前端保護(hù)電路作優(yōu)化，所述前端保護(hù)電路包括過流保護(hù)模塊以及過壓保護(hù)模塊。
[0027]所述過流保護(hù)模塊設(shè)有熔絲管，利用熔絲管的熔點低、電阻率高、熔斷速度快以及成本低廉等特性，當(dāng)開關(guān)電路源發(fā)生短路時，電流要是超過熔斷電流，熔絲管將會熔斷，從而起到過電流保護(hù)作用。
[0028]優(yōu)選地，所述過流保護(hù)模塊還包括熱敏電阻器，所述熱敏電阻器為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，用于降低電源啟動時的發(fā)熱量。由于電源的啟動運行時，電阻發(fā)熱量較大，所述熱敏電阻器的阻值能夠迅速減小，讓功耗能夠降低，有效地防止通電瞬間出現(xiàn)過流現(xiàn)象。
[0029]所述過壓保護(hù)模塊設(shè)有壓敏電阻，所述壓敏電阻對過電壓脈沖響應(yīng)快、耐沖擊電流能力強(qiáng)、漏電小，且溫度系數(shù)低，其阻值隨輸入端的電壓而變化，有效地吸收浪涌電壓和防雷擊保護(hù)，從而起到過電壓保護(hù)作用。
[0030]所述EMI濾波電路設(shè)有用于抑制共模干擾信號的共模電感。一般存在的電磁干擾包括差模干擾和共模干擾，兩種干擾是同時存在，但由于共模比差模更容易引起電磁干擾，因此，所述EMI濾波電路通過設(shè)置共模電感，從而抑制共模干擾信號。
[0031]所述整流電路為整流橋，優(yōu)選采用GBJ2508型的整流橋，經(jīng)整流橋輸出后的電壓為31Ov直流電，有效地將輸入電源轉(zhuǎn)換為全波整流電壓。
[0032]所述功率校正電路包括電源芯片控制器以及誤差放大器，所述電源芯片控制器優(yōu)選為高集成度電源芯片F(xiàn)AN7527B，該芯片工作時電流小，最大不超過8mA，VCC啟動門限為12V，關(guān)閉電壓最大值是9V，啟動電流典型值為60μΑ最大不超過ΙΟΟμΑ。所述電源芯片控制器具有過電保護(hù)功能，并與所述誤差放大器配合，將整流后的直流電壓修正為400V的恒壓直流電，從而輸出供給所述電機(jī)。
[0033]如圖3所示，所述控制系統(tǒng)用于控制所述電機(jī)的運轉(zhuǎn)，其包括驅(qū)動電路和控制電路，通過所述電源系統(tǒng)供給的15V直流電啟動運行。所述控制系統(tǒng)的控制方案采用開環(huán)式控制，并以方波驅(qū)動的方式，使直流無刷電機(jī)按照設(shè)定速度平穩(wěn)且安靜地運行。
[0034]所述驅(qū)動電路包括智能功率模塊和高速HVIC模塊，將低電壓的驅(qū)動信號轉(zhuǎn)換成所述電機(jī)可接收的高電壓驅(qū)動信號。
[0035]所述智能功率模塊優(yōu)選FSB50760SF芯片，該芯片集成度高，將六個MOSFET集成在一個芯片上，有利于交流感應(yīng)、無刷直流電機(jī)和永磁同步電機(jī)的逆變輸出，提供多重模組保護(hù)特性，集成欠壓閉鎖和熱量監(jiān)測，有效地減少電磁干擾和能量損耗。
[0036]所述高速HVIC模塊只需要一個單電源電壓，就能將邏輯電平柵極輸入轉(zhuǎn)化為適合所述電機(jī)的高電壓，有效地將驅(qū)動信號轉(zhuǎn)換成高電壓信號，驅(qū)動所述電機(jī)。
[0037]所述控制電路設(shè)有控制器以及霍爾傳感器，所述霍爾傳感器用于檢測電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信息，并通過轉(zhuǎn)子位置信號，讓所述控制器對電機(jī)進(jìn)行換向操作。所述控制器優(yōu)選為MKE02Z16VLC2的工業(yè)級32位微控制器，其工作頻率為20MHz、功耗低、穩(wěn)定性好、可靠性更高，且經(jīng)濟(jì)高效，有利于與所述霍爾傳感器配合，控制所述電機(jī)換向運轉(zhuǎn)。
[0038]根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本實用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本實用新型并不局限于上面揭示和描述的【具體實施方式】，對本實用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本實用新型構(gòu)成任何限制。
【主權(quán)項】
1.一種可節(jié)能的永磁直流無刷電機(jī)風(fēng)機(jī)盤管，包括風(fēng)機(jī)及其驅(qū)動電機(jī)、電源系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電源系統(tǒng)包括依次連接的前端保護(hù)電路、EMI濾波電路、整流電路以及功率校正電路，將輸入的交流電經(jīng)過濾波、整流、功率校正后轉(zhuǎn)換為恒壓直流電驅(qū)動所述電機(jī);所述電源系統(tǒng)還包括DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器將輸出的恒壓直流電二次轉(zhuǎn)換為低壓直流電供給所述控制系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁直流無刷電機(jī)風(fēng)機(jī)盤管，其特征在于，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器為隔離式開關(guān)電源集成電路，其包括開關(guān)管、電源控制器以及電源保護(hù)器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的永磁直流無刷電機(jī)風(fēng)機(jī)盤管，其特征在于，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器還包括用于降低空載功耗的穩(wěn)壓器，所述穩(wěn)壓器為并聯(lián)穩(wěn)壓器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁直流無刷電機(jī)風(fēng)機(jī)盤管，其特征在于，所述前端保護(hù)電路包括過流保護(hù)模塊以及過壓保護(hù)模塊，所述過流保護(hù)模塊設(shè)有熔絲管;所述過壓保護(hù)模塊設(shè)有壓敏電阻，所述壓敏電阻隨著前端電壓而變化，吸收浪涌電壓。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的永磁直流無刷電機(jī)風(fēng)機(jī)盤管，其特征在于，所述過流保護(hù)模塊還包括熱敏電阻器，所述熱敏電阻器為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，用于降低電源啟動時的發(fā)熱量。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁直流無刷電機(jī)風(fēng)機(jī)盤管，其特征在于，所述EMI濾波電路設(shè)有用于抑制共模干擾信號的共模電感;所述整流電路為整流橋，將輸入電源轉(zhuǎn)換為全波整流電壓。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁直流無刷電機(jī)風(fēng)機(jī)盤管，其特征在于，所述功率校正電路包括電源芯片控制器以及誤差放大器，將整流后的直流電壓修正為恒壓直流電。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁直流無刷電機(jī)風(fēng)機(jī)盤管，其特征在于，所述控制系統(tǒng)用于控制所述電機(jī)的運轉(zhuǎn)，其包括驅(qū)動電路和控制電路。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的永磁直流無刷電機(jī)風(fēng)機(jī)盤管，其特征在于，所述驅(qū)動電路包括智能功率模塊和高速HVIC模塊，將低電壓的驅(qū)動信號轉(zhuǎn)換成所述電機(jī)可接收的高電壓驅(qū)動信號。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的永磁直流無刷電機(jī)風(fēng)機(jī)盤管，其特征在于，所述控制電路設(shè)有控制器以及霍爾傳感器，所述霍爾傳感器用于檢測電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信息，并通過轉(zhuǎn)子位置信號，讓所述控制器對電機(jī)進(jìn)行換向操作。
【文檔編號】H02M3/00GK205545030SQ201620317432
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月14日
【發(fā)明人】梁偉明
【申請人】廣州能迪能源科技股份有限公司