一种风机控制电路及燃气热水器制造技术

本发明专利技术公开了一种风机控制电路及燃气热水器，包括分压电路、负反馈放大电路、控制电压生成电路、控制电压放大电路、降压滤波电路以及风机电流采样电路，单片机发送的PWM控制信号经过分压电路分压后输出至负反馈放大电路的同向端，负反馈放大电路的反向端与风机电流采样电路连接，负反馈放大电路输出直流电压至控制电压生成电路，控制电压生成电路的另外一输入端输入锯齿波信号，控制电压生成电路输出方波信号至控制电压放大电路进行放大，放大后的控制电压经过降压滤波电路滤波后加载在风机上。本控制电路保证了PWM控制信号与风机的电流呈线性关系，进而提高风机控制精度，同时电机相电流为正弦，且连续变化，无换相电流突变，因此电机运行噪声低。

【技术实现步骤摘要】
一种风机控制电路及燃气热水器
本专利技术涉及一种控制电路
，具体地说，是涉及一种风机控制电路及燃气热水器。
技术介绍
现有的燃气热水器，风机采用无刷直流电机，噪音比较大，受外界风压的影响也比较大。而且无刷直流电机一般采用方波驱动，采用霍尔传感器采样转子位置，以此为基准信号控制绕组强制换相。这种方案控制方法简单，成本低，在目前电动车方案中应用广泛。但由于方波驱动换相时会出现电流突变，导致转矩脉动较大，转动不平稳，噪声指标较差，在家电应用领域推广应用受限。此外，单片机通过输出PWM控制信号控制风机的风量，存在控制精度差的问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有风机控制电路风量控制精度低以及噪声大的技术问题，提出了一种风机控制电路及燃气热水器，可以解决上述问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种风机控制电路，包括分压电路、负反馈放大电路、控制电压生成电路、控制电压放大电路、降压滤波电路以及风机电流采样电路，单片机发送的PWM控制信号经过所述分压电路分压后输出至所述负反馈放大电路的同向端，所述负反馈放大电路的反向端与所述风机电流采样电路连接，所述风机电流采样电路用于对风机的电压采样并发送至所述负反馈放大电路的反向端，所述负反馈放大电路对输入信号滤波输出直流电压至所述控制电压生成电路，所述控制电压生成电路的另外一输入端输入锯齿波信号，所述控制电压生成电路输出与所述锯齿波信号频率相同的方波信号至所述控制电压放大电路进行放大，放大后的控制电压经过所述降压滤波电路滤波后加载在所述风机上。进一步的，所述负反馈放大电路包括一运算放大器，所述运算放大器的同向端与所述分压电路连接，所述运算放大器的反向端其中一路与所述风机电流采样电路连接，另外一路通过电容与所述运算放大器的输出端连接。进一步的，所述控制电压生成电路包括一比较器，所述比较器的正相输入端与所述负反馈放大电路的输出端连接，所述比较器的反相输入端输入锯齿波信号。进一步的，还包括整形电路，单片机输出方波信号至所述整形电路，所述整形电路将输入信号整形生成锯齿波信号发送至所述比较器的反相输入端。进一步的，所述整形电路包括第八电阻和第三电容，所述第八电阻连接在所述单片机与所述比较器的反相输入端之间，所述比较器的反相输入端的另外一路通过所述第三电容连接地。进一步的，所述控制电压放大电路包括第一开关电路和第二开关电路，所述第一开关电路的控制端与所述控制电压生成电路的输出端连接，所述第一开关电路的输出端与所述第二开关电路的控制端连接，所述第二开关电路连接在第二直流电源与所述降压滤波电路之间。进一步的，所述第一开关电路至少包括一个NPN三极管，所述NPN三极管的基极与所述控制电压生成电路的输出端连接，所述NPN三极管的集电极其中一路与所述第二直流电源连接，另外一路与所述第二开关电路的控制端连接，进一步的，所述风机控制电路还包括滞回电路，所述滞回电路用于采集风机的转速信号并反馈至单片机。进一步的，还包括风机电流采样电路，所述滞回电路用于将风机的转速信号处理并反馈至单片机。基于上述的风机控制电路，本专利技术同时提出了一种燃气热水器，包括前面任一项所述的风机控制电路。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是：本专利技术的风机控制电路通过输出PWM控制电压，首先，通过设置负反馈放大电路，风机采样电压通过负反馈引入到负反馈放大电路的反向端，采样值变化会引起PWM控制信号的变化，根据运放同向、反向端虚地电位相等原理，进而保证了PWM控制信号与风机的电流呈线性关系，进而提高风机控制精度，其次，通过设置控制电压生成电路，分别输入锯齿波信号以及负反馈放大电路的放大信号，然后将控制电压放大后，用于控制MOS管的导通关断，将VDD电压经过降压滤波电路降压以及滤波后加载在风机上，另外电机绕组中产生正弦电流，通过控制正弦电流的幅值及相位达到控制电机转矩的目的。与传统的方波控制相比，电机相电流为正弦，且连续变化，无换相电流突变，因此电机运行噪声低。本方案降低了风机噪音，抗外界风压能力也得到了很大的提高。结合附图阅读本专利技术实施方式的详细描述后，本专利技术的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术所提出的风机控制电路的一种实施例电路原理图；图2是本专利技术所提出的风机控制电路的再一种实施例电路原理图；图3是本专利技术所提出的风机控制电路的一种实施例中滞回电路的传输特性曲线图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一本实施例提出了一种风机控制电路，如图1所示，包括分压电路、负反馈放大电路、控制电压生成电路、控制电压放大电路、降压滤波电路以及风机电流采样电路，单片机发送的PWM控制信号经过分压电路分压后输出至负反馈放大电路的同向端，负反馈放大电路的反向端与风机电流采样电路连接，风机电流采样电路用于对风机的电压采样并发送至所述负反馈放大电路的反向端，负反馈放大电路对输入信号滤波输出直流电压至控制电压生成电路，控制电压生成电路的另外一输入端输入锯齿波信号，控制电压生成电路输出与锯齿波信号频率相同的方波信号至控制电压放大电路进行放大，放大后的控制电压控制MOS管的导通关断，将VDD电压经过降压滤波电路降压以及滤波后加载在风机上。由于单片机仅能输出数字控制信号，具体为PWM形式的控制信号，需要利用PWM控制信号进行精确的转换，尽量满足PWM控制信号与风机电流呈线性关系，本实施例中由于风机风量与电流成正相关，进而能够实现PWM控制信号对风机风量精准控制调节，本实施例通过设置负反馈放大电路，风机采样电压通过负反馈引入到负反馈放大电路的反向端，采样值变化会引起PWM控制信号的变化，根据运放同向、反向端虚地电位相等原理，保证了PWM控制信号与风机的电流呈线性关系，使得PWM控制信号控制风机电流的精度得到提高，进而风机的风量控制精度得到提高，其次，通过设置控制电压生成电路，分别输入锯齿波信号以及负反馈放大电路的放大信号，产生方波的控制电压信号进行滤波降压后，使电机绕组中产生正弦电流，通过控制正弦电流的幅值及相位达到控制电机转矩的目的。与传统的方波控制相比，电机相电流为正弦，且连续变化，无换相电流突变，因此电机运行噪声低。本方案降低了风机噪音，抗外界风压能力也得到了很大的提高。作为一个优选的实施例，如图1所示，负反馈放大电路包括一运算放大器IC1A，所述运算放大器IC1A的同向端与分压电路连接，运算放大器IC1A的反向端其中一路与风机电流采样电路连接，另外一路通过第二电容C2与运算放大器IC1A的输出端连接。风机电流采样电路对风机的电压进行采样得到风机采样电压，具体的，分压电路采用两颗电阻R1、R3实现，风机电流采样电路通过一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风机控制电路，其特征在于，包括分压电路、负反馈放大电路、控制电压生成电路、控制电压放大电路、降压滤波电路以及风机电流采样电路，单片机发送的PWM控制信号经过所述分压电路分压后输出至所述负反馈放大电路的同向端，所述负反馈放大电路的反向端与所述风机电流采样电路连接，所述风机电流采样电路用于对风机的电压采样并发送至所述负反馈放大电路的反向端，所述负反馈放大电路对输入信号滤波输出直流电压至所述控制电压生成电路，所述控制电压生成电路的另外一输入端输入锯齿波信号，所述控制电压生成电路输出与所述锯齿波信号频率相同的方波信号至所述控制电压放大电路进行放大，放大后的控制电压经过所述降压滤波电路滤波后加载在所述风机上。

【技术特征摘要】
1.一种风机控制电路，其特征在于，包括分压电路、负反馈放大电路、控制电压生成电路、控制电压放大电路、降压滤波电路以及风机电流采样电路，单片机发送的PWM控制信号经过所述分压电路分压后输出至所述负反馈放大电路的同向端，所述负反馈放大电路的反向端与所述风机电流采样电路连接，所述风机电流采样电路用于对风机的电压采样并发送至所述负反馈放大电路的反向端，所述负反馈放大电路对输入信号滤波输出直流电压至所述控制电压生成电路，所述控制电压生成电路的另外一输入端输入锯齿波信号，所述控制电压生成电路输出与所述锯齿波信号频率相同的方波信号至所述控制电压放大电路进行放大，放大后的控制电压经过所述降压滤波电路滤波后加载在所述风机上。2.根据权利要求1所述的风机控制电路，其特征在于，所述负反馈放大电路包括一运算放大器，所述运算放大器的同向端与所述分压电路连接，所述运算放大器的反向端其中一路与所述风机电流采样电路连接，另外一路通过电容与所述运算放大器的输出端连接。3.根据权利要求1所述的风机控制电路，其特征在于，所述控制电压生成电路包括一比较器，所述比较器的正相输入端与所述负反馈放大电路的输出端连接，所述比较器的反相输入端输入锯齿波信号。4.根据权利要求3所述的风机控制电路，其特征在于，还包括整形电路，单片机输出方波信号至所述整形电路，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：许巧丽，李键，郭亮，郑涛，王玉刚，薛瑞华，
申请(专利权)人：青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37