一种麻醉机的无刷直流电机霍尔器件保护电路制造技术

本发明专利技术公开了一种麻醉机的无刷直流电机霍尔器件保护电路，包括：隔离电源、抑制二极管和输出隔离单元；隔离电源用于给霍尔传感器和输出隔离单元供电；抑制二极管用于避免霍尔传感器因高电压而损坏；输出隔离单元包括数据缓冲器和光耦器件，其中数据缓冲器的输入端电连接霍尔传感器的输出端，数据缓冲器的输出端电连接光耦器件的输入端。依赖数据缓冲器的单向数据传输性和光耦器件的高压隔离特性，使得霍尔器件获得良好的保护；应用本发明专利技术的保护电路可以有效地保护霍尔器件，降低无刷直流电机的维修成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电机内部电子元件的保护电路，尤其是一种用于麻醉机的无刷直流电机霍尔器件保护电路。
技术介绍
无刷直流电动机是随着电力电子技术和高性能永磁材料而迅速发展并得到广泛应用的新机种。无刷直流电动机不仅保持了传统直流电动机良好的动、静态调速特性,且结构简单,运行可靠,易于控制,维护方便,寿命长。它的应用从最初的军事工业,向航空航天、信息、家电、医疗等领域迅速发展。在医疗行业使用以无刷直流电机为本体的涡轮供气，不仅可以大幅度缩小气源的体积，节省能源，降低成本，还可以对涡轮进行准确可靠的控制，从而获得稳定的气流与压力。霍尔位置传感器是无刷直流电机中的核心部件，是电磁敏感元器件，它的作用直接影响到无刷直流电机的驱动电路，直接导致电机运行不正常。当前的无刷直流电机在安装和使用过程中，一般都忽视了对霍尔器件的保护，认为霍尔器件已经密封在电机金属壳中，很安全。然而，电机在这些过程中都会不可避免的处于振动，静电，高电压，乃至恶劣的电磁环境中，都会对霍尔器件造成一定的损伤。在今后的使用中，会影响到霍尔器件的寿命，有些严重损坏的，可能当时就不能用，已经失去逻辑作用，而轻微损伤的器件，则在今后的使用中，会慢慢呈现出来。在无刷直流电机的制造过程中，还有的厂家为了省时省力，直接将霍尔器件的地线与电机绕组的电源地线直接连接到一起。当有外部干扰串入到电机的供电电源端的时候，很容易打坏霍尔器件。一旦霍尔器>件发生故障，则发送给控制器的霍尔信号失效，例如断线或者相位产生偏差，三相全桥驱动电路的工作状态就会出现异常，无刷直流电机就不能正常的持续运转。如果控制器的容错程序设计的有漏洞，将直接导致三相全桥电路异常工作，严重的情况下就会烧毁MOSFET管，甚至无刷直流电机，造成严重的后果。因此，对霍尔器件进行电磁保护具有很重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决麻醉机的无刷直流电机内部霍尔器件更好的隔离保护的问题，提供一种麻醉机的无刷直流电机霍尔器件保护电路，避免因霍尔器件损坏导致无刷直流电机无法正常工作。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种麻醉机的无刷直流电机霍尔器件保护电路，隔离电源、抑制单元和输出隔离单元；所述隔离电源用于给霍尔传感器和输出隔离单元供电；所述抑制单元用于避免霍尔传感器因高电压而损坏；所述输出隔离单元包括数据缓冲器和光耦器件，其中数据缓冲器的输入端电连接霍尔传感器的输出端，数据缓冲器的输出端电连接光耦器件的输入端。进一步，所述抑制单元是瞬态电压抑制二极管。进一步，所述隔离电源包括：隔离电源模块、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和第一瞬态电压抑制二极管；所述第一电容和第二电容并联在所述隔离电源模块的输入端；所述第三电容、第四电容以及第一瞬态电压抑制二极管并联在所述隔离电源模块的输出端。进一步，所述隔离电源的输出端串联一保险丝，用于保护整个隔离电路上的功率安全。进一步，所述数据缓冲器的输入端电连接霍尔信号线，霍尔信号线还分别串联有上拉电阻和瞬间电压抑制二极管；所述数据缓冲器的输出端串联光耦器件，所述光耦器件的输出端三极管的发射极接地，集电极输出霍尔信号。进一步，所述数据缓冲器的第二管脚电连接霍尔传感器输出信号线、第三电阻和第二瞬态电压抑制二极管；数据缓冲器的第五管脚电连接霍尔传感器输出信号线、第二电阻和第三瞬态电压抑制二极管；数据缓冲器的第八管脚电连接霍尔传感器输出信号线、第一电阻和第四瞬态电压抑制二极管；数据缓冲器的第十八管脚、第十五管脚和第十二管脚分别串联第四电阻、第五电阻和第六电阻后接三个光耦器件的输入端；所述三个光耦器件的输出端三极管的发射极分别串联第十电阻、第十一电阻和第十二电阻后接地；所述三个光耦器件的输出端三极管的集电极分别串联第七电阻、第八电阻和第九电阻后接5V电源。本专利技术的有益效果是：本专利技术公开了一种无刷直流电机霍尔器件保护电路，采用隔离电源为霍尔传感器、数据缓冲器和光耦器件供电，霍尔传感器产生霍尔信号首先输入到数据缓冲器，以降低霍尔传感器的对外输出功率，再通过光耦器件驱动外部设备。利用光耦器件和隔离电源的良好隔离特性，使得霍尔器件获得了电气上的隔离。第一瞬态电压抑制二极管D1可以抑制隔离电源刚上电时候有可能产生的电压脉冲信号，保护霍尔器件。同时霍尔器件信号线上的3个瞬态电压抑制二极管可以钳位电压到5V,有效的保护了霍尔器件。应用本专利技术的保护电路可以有效地保护霍尔器件，降低无刷直流电机的维修成本。附图说明图1是本专利技术中无刷直流电机霍尔器件保护电路的硬件结构示意图；图2是本专利技术中无刷直流电机霍尔器件保护电路的隔离电源的电路原理图；图3是本专利技术中无刷直流电机霍尔器件保护电路中瞬态电压抑制二极管的电路原理图；图4是本专利技术中无刷直流电机霍尔器件保护电路中输出隔离单元的电路原理图。图中：1、无刷直流电机2、隔离电源3、数据缓冲器4、光耦器件具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。如图1所示，一种麻醉机的无刷直流电机霍尔器件保护电路，包括：隔离电源2、抑制二极管和输出隔离单元；该输出隔离单元包括数据缓冲器3和光耦器件4，其中数据缓冲器3的输入端电连接位于无刷直流电机1中的霍尔传感器的输出端，数据缓冲器3的输出端电连接光耦器件4的输入端。霍尔传感器采集到无刷直流电机1转子的位置并将产生的霍尔信号首先输入到数据缓冲器3，以降低霍尔传感器的对外输出功率，再通过光耦器件进行高压隔离后输出至无刷直流电机1控制器。如图2所示，隔离电源包括：隔离电源模块、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和第一瞬态电压抑制二极管；隔离电源的输入端并联有第一电容C1和第二电容C2；第一电容C1是电解电容；隔离电源的输出端并联有第三电容C3、第四电容C4以及第一瞬态电压抑制二极管D1，第三电容C3是电解电容。其中第一电容C1，其正极与5V电源的正极串联，其负极与地串联。电容第三电容C3，其正极电连接数据缓冲器3、霍尔传感器和光耦器件4的电源输入端。隔离电源2的输出端串联一保险丝，用于保护整个隔离电路上的功率安全，保险丝电流选择100mA就可以使用。如图3和4所示，电机的三个霍尔传感器的输出端信号线分别串联第二瞬态电压抑制二极管D2、第三瞬态电压抑制二极管D3和第四瞬态电压抑制二极管D4；且该三个霍尔传感器的输出端信号线还分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种麻醉机的无刷直流电机霍尔器件保护电路，其特征在于，包括：隔离电源、抑制单元和输出隔离单元；所述隔离电源用于给霍尔传感器和输出隔离单元供电；所述抑制单元用于避免霍尔传感器因高电压而损坏；所述输出隔离单元包括数据缓冲器和光耦器件，其中数据缓冲器的输入端电连接霍尔传感器的输出端，数据缓冲器的输出端电连接光耦器件的输入端。

【技术特征摘要】
1.一种麻醉机的无刷直流电机霍尔器件保护电路，其特征在于，包括：
隔离电源、抑制单元和输出隔离单元；
所述隔离电源用于给霍尔传感器和输出隔离单元供电；
所述抑制单元用于避免霍尔传感器因高电压而损坏；
所述输出隔离单元包括数据缓冲器和光耦器件，其中数据缓冲器的输入端
电连接霍尔传感器的输出端，数据缓冲器的输出端电连接光耦器件的输入端。
2.根据权利要求1所述的麻醉机的无刷直流电机霍尔器件保护电路，其
特征在于，所述抑制单元是瞬态电压抑制二极管。
3.根据权利要求2所述的麻醉机的无刷直流电机霍尔器件保护电路，其
特征在于，所述隔离电源包括：隔离电源模块、第一电容、第二电容、第三电
容、第四电容和第一瞬态电压抑制二极管；
所述第一电容和第二电容并联在所述隔离电源模块的输入端；所述第三电
容、第四电容以及第一瞬态电压抑制二极管并联在所述隔离电源模块的输出
端。
4.根据权利要求3所述的麻醉机的无刷直流电机霍尔器件保护电路，其
特征在于，所述隔离电源的输出端串联一保险丝。
5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘琳，
申请(专利权)人：北京谊安医疗系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11