直流风扇电机控制电路及应用其的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种直流风扇电机控制电路及应用其的控制方法。其中，控制电路包括温度检测模块，用于检测与所述直流风扇电机的工作转速相关的温度，并形成温度信号；主控单元，与所述温度检测模块连接，用于接收所述温度检测模块输出的温度信号，并根据所述温度信号输出相应占空比的脉冲宽度调制信号；电压控制模块，与所述直流风扇电机电连接，用于根据所述脉冲宽度调制信号占空比控制所述直流风扇电机的电压。其引入脉冲宽度调制信号，控制脉冲宽度调制信号的占空比根据温度的变化而变化，从而通过脉冲宽度调制信号对直流风扇电机的转速进行高精度调节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机控制
，尤其涉及一种直流风扇电机控制电路及其控制方法。
技术介绍
直流风扇电机控制简单，只需要提供一定大小的直流电压就能启动。常作为末端被广泛应用在工业自动化、制冷等许多行业。如控制器用散热风扇，这类电机的常见的控制模式包括通电启动控制模式，温度开关控制模式以及按档位调速控制模式。其中，通电启动是最简单的控制方式，即启动控制器后，就向风扇电机通入一恒定幅值的直流电压，使电机以一恒定转速运转。对于温度开关控制方式，其是在通电启动的基础上增加一个开关，根据温度控制开关的导通和关断，当温度过低时，开关断开，风扇电机不启动，当温度达到设定值时，开关闭合，向风扇电机提供一恒定幅值的直流电压，风扇启动。进一步的，按档位调速控制模式，其是根据温度将风扇控制系统分为几个不同的档位，每个档位对应向电机提供不同幅值的直流电压，从而控制风扇运转在不同的转速，使风扇在不同温度区间以不同转速运转。按档位对电机运转速度进行控制虽然能够在一定程度上按照运行情况对电机转速进行调整，但是其是一种有级控制，电机转速控制的精确程度完全依赖于温度区间的划分，电机转速控制精确度不够。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种电机转速控制精确度更高的直流风扇电机控制电路及应用其的直流风扇电机的控制方法。为实现本专利技术目的提供的一种直流风扇电机控制电路，所述控制电路包括：温度检测模块，用于检测与所述直流风扇电机的工作转速相关的温度，并形成温度信号；主控单元，与所述温度检测模块连接，用于接收所述温度检测模块输出的温度信号，并根据所述温度信号输出相应占空比的脉冲宽度调制信号；电压控制模块，与所述直流风扇电机电连接，用于根据所述脉冲宽度调制信号占空比控制所述直流风扇电机的电压。在其中一个实施例中，所述电压控制模块中包括场效应管，所述场效应管的栅极连接所述主控单元，将所述主控单元输出的脉冲宽度调制信号作为输入信号，所述场效应管的漏极适用于串联连接所述直流风扇电机，所述场效应管的源极接地。在其中一个实施例中，所述电路还包括：与所述直流风扇电机所在装置中的负载电动机连接的负载电流检测模块，用于检测所述负载电动机的负载电流；与所述负载电动机连接的负载转速检测模块，用于检测所述负载电动机的负载转速；且所述负载电流检测模块及所述负载转速检测模块均与所述主控单元连接，所述主控单元根据所述温度信号，和/或，所述负载电流和所述负载转速输出相应占空比的脉冲宽度调制信号。在其中一个实施例中，所述主控单元根据所述温度信号输出相应占空比的脉冲宽度调制信号时，根据所述温度信号中的温度与预设温度之间的差值的大小计算要输出的脉冲宽度调制信号的第一占空比，并输出第一占空比的脉冲宽度调制信号；所述主控单元根据所述负载电流和所述负载转速输出相应占空比的脉冲宽度调制信号时，根据所述负载电流和所述负载转速之间的乘积的大小计算要输出的脉冲宽度调制信号的第二占空比，并输出第二占空比的脉冲宽度调制信号。在其中一个实施例中，所述主控单元通过光耦隔离模块输出所述脉冲宽度调制信号给所述电压控制模块。基于同一专利技术构思的一种直流风扇电机的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：获取与所述直流风扇电机的工作转速相关的温度；根据所述温度计算用于控制所述直流风扇电机的脉冲宽度调制信号的第一占空比；利用所述第一占空比的脉冲宽度调制信号控制所述直流风扇电机的工作转速。在其中一个实施例中，所述根据所述温度计算用于控制所述直流风扇电机的脉冲宽度调制信号的第一占空比，包括以下步骤：计算所述温度与预设温度值之间的差值；根据所述差值计算所述直流风扇电机的脉冲宽度调制信号的第一占空比。在其中一个实施例中，采用线性方程方式根据所述温度与预设温度值之间的差值计算用于控制所述直流风扇电机的脉冲宽度调制信号的第一占空比，所述温度与预设温度值之间的差值为所述线性方程的一个变量，所述第一占空比为所述线性方程的另一个变量。在其中一个实施例中，还包括以下步骤：获取负载电动机的负载电流；获取负载电动机的负载转速；根据所述负载电流和所述负载转速计算用于控制所述直流风扇电机的脉冲宽度调制信号的第二占空比；利用所述第二占空比的脉冲宽度调制信号控制所述直流风扇电机的工作转速。在其中一个实施例中，所述第一占空比和所述第二占空比均大于占空比最低值，且均小于占空比最高值。在其中一个实施例中，所述根据所述负载电流和所述负载转速计算用于控制所述直流风扇电机的脉冲宽度调制信号的第二占空比，包括以下步骤：计算所述负载电流和所述负载转速之间的乘积；根据所述乘积计算所述脉冲宽度调制信号的第二占空比；且所述第二占空比随所述乘积的增大而增大。本专利技术的有益效果包括：本专利技术提供的一种直流风扇电机控制电路，其通过温度检测模块检测与直流风扇电机控制相关的温度，而控制电路的主控单元根据检测到的温度输出具有相应占空比的PWM信号，最后由电压控制模块中根据PWM信号的占空比对直流风扇电机的工作转速进行控制。由于脉冲宽度调制信号的占空比可以根据温度参考因素进行精确调节，因此，可通过脉冲宽度调制信号对直流风扇电机的转速进行高精度调节。相对传统技术中对检测到温度进行区间划分，并控制直流风扇电机在不同档位下运行的控制方式，其实现对直流风扇电机控制的无级控制。附图说明图1为一实施例的直流风扇电机的控制电路结构示意图；图2为另一实施例的直流风扇电机的控制电路结构示意图；图3为一实施例的直流风扇电机的控制方法流程图；图4为根据控制器内部温度对直流风扇电机进行控制的执行过程示意图；图5为根据负载电流及负载转速对直流风扇电机进行控制的执行过程示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本专利技术的直流风扇电机控制电路、直流风扇电机的控制方法及控制装置的具体实施方式进行说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参见图1，其中一个实施例的直流风扇电机控制电路，包括温度检测模块001、主控单元002及电压控制模块003。所述温度检测模块001，用于检测与直流风扇电机的工作转速相关的温度，并形成温度信号。所述与直流风扇电机的工作转速相关的温度包括设置有直流风扇的装置内部的温度及环境温度等。具体所检测的温度根据直流风扇工作环境及用途不同而有所差别。如对于控制器，设置在控制其中的直流风扇主要起散热作用，此时，温度检测模块需要检测控制器内部的温度。具体的，控制器中的负载电动机运行功率越大，控制器内部的温度会越高，相应的，起散热作用的直流风扇需要运行在较高的转速下，即温度越高，根据温度检测模块的检测结果，直流风扇电机的工作功率会越大。相类似的，当直流风扇应用于工业电动机散热时，温度检测模块需要检测工业电动机周围的温度，根据检测到的温度对直流风扇电机的运转速度进行控制。一般工业电动机周围的温度越高，直流风扇电机的转速越高。而当直流风扇应用于冰箱、空调等设备中作为制冷风扇时，控制电路中的温度检测模块可以检测冰箱内部的温度，以及室外环境温度作为控制直流风扇电机转速的参考温度，也即直流风扇作为制冷风扇时，所述与直流风扇电机的工作转速相关的温度可以为外界环境温度。且所述温度检测模块中可以包括一个或者两个以上温度传感器及相关的连接电路。在产品设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流风扇电机控制电路，其特征在于，所述控制电路包括：温度检测模块，用于检测与所述直流风扇电机的工作转速相关的温度，并形成温度信号；主控单元，与所述温度检测模块连接，用于接收所述温度检测模块输出的温度信号，并根据所述温度信号输出相应占空比的脉冲宽度调制信号；电压控制模块，与所述直流风扇电机电连接，用于根据所述脉冲宽度调制信号占空比控制所述直流风扇电机的电压。

【技术特征摘要】
1.一种直流风扇电机控制电路，其特征在于，所述控制电路包括：温度检测模块，用于检测与所述直流风扇电机的工作转速相关的温度，并形成温度信号；主控单元，与所述温度检测模块连接，用于接收所述温度检测模块输出的温度信号，并根据所述温度信号输出相应占空比的脉冲宽度调制信号；电压控制模块，与所述直流风扇电机电连接，用于根据所述脉冲宽度调制信号占空比控制所述直流风扇电机的电压。2.根据权利要求1所述的直流风扇电机控制电路，其特征在于，所述电压控制模块中包括场效应管，所述场效应管的栅极连接所述主控单元，将所述主控单元输出的脉冲宽度调制信号作为输入信号，所述场效应管的漏极适用于串联连接所述直流风扇电机，所述场效应管的源极接地。3.根据权利要求1所述的直流风扇电机控制电路，其特征在于，所述电路还包括：与所述直流风扇电机所在装置中的负载电动机连接的负载电流检测模块，用于检测所述负载电动机的负载电流；与所述负载电动机连接的负载转速检测模块，用于检测所述负载电动机的负载转速；且所述负载电流检测模块及所述负载转速检测模块均与所述主控单元连接，所述主控单元根据所述温度信号，和/或，所述负载电流和所述负载转速输出相应占空比的脉冲宽度调制信号。4.根据权利要求3所述的直流风扇电机控制电路，其特征在于，所述主控单元根据所述温度信号输出相应占空比的脉冲宽度调制信号时，根据所述温度信号中的温度与预设温度之间的差值的大小计算要输出的脉冲宽度调制信号的第一占空比，并输出第一占空比的脉冲宽度调制信号；所述主控单元根据所述负载电流和所述负载转速输出相应占空比的脉冲宽度调制信号时，根据所述负载电流和所述负载转速之间的乘积的大小计算要输出的脉冲宽度调制信号的第二占空比，并输出第二占空比的脉冲宽度调制信号。5.根据权利要求1所述的直流风扇电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：区均灌，程海珍，刘亚祥，经琦，张东盛，
申请(专利权)人：珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44