风扇及其电机驱动装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种风扇及其电机驱动装置，所述电机驱动装置，包括控制管理单元及电压转换器。所述控制管理单元将ECU提供的目标转速信号划分为若干转速区间，每一转速区间对应一个固定的占空比，所述控制管理单元实时接收ECU发出的目标转速信号，并根据ECU发出的目标转速信号所处转速区间输出对应占空比的脉冲宽度调制信号；所述电压转换器，连接于电源及电机之间，根据控制管理单元输出的固定占空比的脉冲宽度调制信号调节输出至电机的电压以控制电机的转速。所述电机驱动装置分段控制电机转速，成本低。

Fan and its motor drive device

The invention provides a fan and its motor drive device, the motor driving device, including a control management unit and a voltage converter. The control unit will target speed signal is divided into several ECU speed ranges, each speed range corresponding to a fixed duty cycle, the control target speed signal management unit receives ECU issued, and according to the target speed signal from the ECU at the speed range of the corresponding output accounted for pulse width modulation the signal is; the voltage converter is connected between the power supply and motor control, according to the management unit output voltage pulse width modulation for fixed signal regulated output to the motor to control the speed of motor cycle. The motor drive device controls the speed of the motor piecewise, and the cost is low.

【技术实现步骤摘要】
风扇及其电机驱动装置
本专利技术涉及一种冷却设备，尤其涉及一种适用于车辆冷却系统的风扇及及其电机驱动装置。
技术介绍
风扇装置广泛地应用于冷却设备中，用于为发热部件，比如汽车发动机散热。现有的一种发动机冷却系统中所采用的发动机冷却用风扇通过调节电阻控制风扇的转速，控制风扇转速的电机驱动装置中需要使用继电器调节电阻的阻值，还需使用更多的线束(wireharnesses)传递汽车的电子控制系统(ElectronicControlUnit，ECU)与继电器之间的控制信号，这些会增加风扇的成本。现有的另一种通过脉冲宽度调制(PulseWidthModulation，PWM)调节器调节风扇转速的方式，PWM调节器与汽车的ECU连接，根据ECU的指令实时改变占空比，能够调节输出至风扇电机的电压，从而实现风扇转速的持续调节，但是因为持续调节风扇转速需频繁高速切换场效应管(Mosfet)，会导致较高的功率损耗，还需装配大的散热器来驱散功率损耗所产生的热量，而且还需使用价格较高的微处理器来处理风扇工作时的诊断反馈信息，这些也都显著增加了风扇的成本。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种低成本的风扇及其电机驱动装置。本专利技术的实施例提供一种电机驱动装置，包括：控制管理单元，被配置为将ECU提供的目标转速信号划分为若干转速区间，每一转速区间对应一个固定的占空比，所述控制管理单元实时接收ECU发出的目标转速信号，并根据ECU发出的目标转速信号所处转速区间输出对应占空比的脉冲宽度调制信号；及电压转换器，连接于电源及电机之间，被配置为根据控制管理单元输出的固定占空比的脉冲宽度调制信号调节输出至电机的电压以控制电机的转速。作为一种优选方案，所述控制管理单元将ECU提供的目标转速信号划分为停转、低速、中速、全速四个转速区间。作为一种优选方案，目标转速信号的占空比小于X1时为停转区间，目标转速信号的占空比大于或等于X1且小于X2时为低速区间，目标转速信号的占空比大于或等于X2且小于X3时为中速区间，目标转速信号的占空比大于或等于X3且小于100％时为全速区间，其中，0<X1<X2<X3<100％。作为一种优选方案，X1小于10％。作为一种优选方案，X1小于或等于5％。作为一种优选方案，X2小于或等于50％。作为一种优选方案，X2小于或等于40％。作为一种优选方案，X3小于或等于90％。作为一种优选方案，X3小于或等于80％。作为一种优选方案，所述停转区间对应的脉冲宽度调制信号的占空比为0，所述低速区间对应的脉冲宽度调制信号的占空比为Y1，所述中速区间对应的脉冲宽度调制信号的占空比为Y2，所述全速区间对应的脉冲宽度调制信号的占空比为100％，其中，0<Y1<Y2<100％。作为一种优选方案，Y1大于或等于20％小于或等于50％。作为一种优选方案，Y2大于或等于50％小于或等于80％。作为一种优选方案，所述控制管理单元将ECU提供的目标转速信号划分为停转、低速、全速三个转速区间，所述低速区间对应的脉冲宽度调制信号的占空比为20％至80％。作为一种优选方案，所述控制管理单元包括:命令管理器，根据ECU发出的目标转速信号确定目标转速信号所在的转速区间，并根据所述转速区间对应的占空比输出为模拟信号形式的目标电压；速度管理器，与所述命令管理器及所述电机相连，用于将所述目标电压和实际输出给电机的电压进行比较，并根据比较结果输出控制信号；及PWM产生器，根据所述控制信号输出控制电机转速的脉冲宽度调制信号。作为一种优选方案，所述电压转换器包括串联连接于电源正极及地之间的二极管及MOS管，所述二极管的负极连接电源正极，所述二极管的正极连接MOS管的漏极，所述MOS管的源极接地，所述MOS管的栅极接收控制管理单元输出的脉冲宽度调制信号，所述二极管的正极及负极用于连接电机。作为一种优选方案，所述电机驱动装置还包括门驱动器，所述门驱动器连接于控制管理单元及电压转换器之间，用于将所述控制管理单元输出的脉冲宽度调制信号进行功率放大并输出至MOS管的栅极。作为一种优选方案，所述电机驱动装置包括采集流过电机的电流的采样电阻，所述控制管理单元还包括堵转管理器，所述堵转管理器通过采集采样电阻两端的电压获知电机的运行状况，并使电机在发生堵转时能够被驱动。作为一种优选方案，所述电机驱动装置还包括连接在电源与所述电压转换器之间的滤波单元，所述滤波单元用于过滤链接至所述电压转换器的电压中的杂讯。作为一种优选方案，所述电机驱动装置包括一印刷电路板，所述控制管理单元及电压转换器设置于所述印刷电路板上。作为一种优选方案，所述电机驱动装置包括壳体，所述印刷电路板容置于所述壳体内，所述壳体上还设有连接器，所述连接器上设有第一至第三输入端子，所述第一输入端子一端用于连接电源负极，所述第二输入端子一端用于连接电源正极，所述第三输入端子一端用于连接ECU，所述第一至第三输入端子的另一端插接至所述印刷电路板。作为一种优选方案，所述连接器上还设有用于将电路板上的电压转换器连接至电机的第一及第二输出端子，所述第一及第二输出端子通过导线连接电机。本专利技术的实施例提供一种风扇，包括风扇罩、安装到风扇罩的电机、由电机驱动的叶轮及如上任一项所述的电机驱动装置。作为一种优选方案，所述电机驱动装置设置于所述风扇罩上。本专利技术实施例的风扇根据所述ECU实际输出的目标转速信号的占空比分段控制输出至风扇电机的脉冲宽度调制信号的占空比，因此只需在电压转换器中设置一个MOS管即可实现风扇的速度调节，ECU只需通过一条线束即可实现与所述电机驱动装置的连接，本专利技术实施方式的电机驱动装置结构简单、效率高、成本低。附图说明附图中：图1是本专利技术第一实施例提供的风扇的部分结构的示意图，所述风扇包括一电机驱动装置；图2是图1所示电机驱动装置的分解图；图3是所述电机驱动装置的功能方框图；图4是图3所示电机驱动装置的具体电路原理图；图5是根据ECU发出的目标转速信号的占空比对应分段输出固定占空比的脉冲宽度调制信号的关系图；图6是使用传统的PWM方式控制风扇电机转速及使用本专利技术实施方式控制风扇电机转速时MOS管的功率损耗比较图；图7是本专利技术第二实施例提供的风扇的电机的示意图；图8是图7所示电机的分解图；图9是图8所示电机另一方向的分解图；图10是电机驱动装置的印刷电路板安装于刷架上并与连接器连接的组装图；图11是本专利技术第三实施例提供的风扇的电机的示意图；图12是图11所示电机的分解图；图13是图11所示电机的另一方向的分解图；图14是移除端盖后，电机驱动装置的印刷电路板与连接器及刷架的组装示意图。主要元件符号说明如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。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。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制。附图中显示的尺寸仅仅是为便于清晰描述，而并不限定比例关系。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机驱动装置，包括：控制管理单元，被配置为将ECU提供的目标转速信号划分为若干转速区间，每一转速区间对应一个固定的占空比，所述控制管理单元实时接收ECU发出的目标转速信号，并根据ECU发出的目标转速信号所处转速区间输出对应占空比的脉冲宽度调制信号；及电压转换器，连接于电源及电机之间，被配置为根据控制管理单元输出的固定占空比的脉冲宽度调制信号调节输出至电机的电压以控制电机的转速。

【技术特征摘要】
1.一种电机驱动装置，包括：控制管理单元，被配置为将ECU提供的目标转速信号划分为若干转速区间，每一转速区间对应一个固定的占空比，所述控制管理单元实时接收ECU发出的目标转速信号，并根据ECU发出的目标转速信号所处转速区间输出对应占空比的脉冲宽度调制信号；及电压转换器，连接于电源及电机之间，被配置为根据控制管理单元输出的固定占空比的脉冲宽度调制信号调节输出至电机的电压以控制电机的转速。2.如权利要求1所述的电机驱动装置，其特征在于，所述控制管理单元将ECU提供的目标转速信号划分为停转、低速、中速、全速四个转速区间。3.如权利要求2所述的电机驱动装置，其特征在于，目标转速信号的占空比小于X1时为停转区间，目标转速信号的占空比大于或等于X1且小于X2时为低速区间，目标转速信号的占空比大于或等于X2且小于X3时为中速区间，目标转速信号的占空比大于或等于X3且小于100％时为全速区间，其中，0<X1<X2<X3<100％。4.如权利要求3所述的电机驱动装置，其特征在于，X1小于10％。5.如权利要求4所述的电机驱动装置，其特征在于，X1小于或等于5％。6.如权利要求3所述的电机驱动装置，其特征在于，X2小于或等于50％。7.如权利要求6所述的电机驱动装置，其特征在于，X2小于或等于40％。8.如权利要求3所述的电机驱动装置，其特征在于，X3小于或等于90％。9.如权利要求8所述的电机驱动装置，其特征在于，X3小于或等于80％。10.如权利要求2所述的电机驱动装置，其特征在于，所述停转区间对应的脉冲宽度调制信号的占空比为0，所述低速区间对应的脉冲宽度调制信号的占空比为Y1，所述中速区间对应的脉冲宽度调制信号的占空比为Y2，所述全速区间对应的脉冲宽度调制信号的占空比为100％，其中，0<Y1<Y2<100％。11.如权利要求10所述的电机驱动装置，其特征在于，Y1大于或等于20％小于或等于50％。12.如权利要求11所述的电机驱动装置，其特征在于，Y2大于或等于50％小于或等于80％。13.如权利要求1所述的电机驱动装置，其特征在于，所述控制管理单元将ECU提供的目标转速信号划分为停转、低速、全速三个转速区间，所述低速区间对应的脉冲宽度调制信号的占空比为20％至80％。14.如权利要求1所述的电机驱动装置，其特征在于，所述控制管理单元包括:命令管理器，根据ECU发出的目标转速信号确定目标转...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦锐锋，谢国权，高吉祥，董健，甘海，
申请(专利权)人：德昌电机深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44