一种家用净化器的两相无级变频调速控制电路及方法技术

本发明专利技术公开了一种家用净化器的两相无级变频调速控制电路，包括输入滤波整流电路，BUCK降压电路，稳压储能电路，MCU控制电路，MOSFET逆变输出电路，电流电压检测电路，保护电路和信号采样处理电路，所述输入滤波整流电路，BUCK降压电路，稳压储能电路，MCU控制电路，MOSFET逆变输出电路依次连接；所述电流电压检测电路和信号采样处理电路均分别与稳压储能电路，MCU控制电路，MOSFET逆变输出电路连接；所述保护电路分别与输入滤波整流电路连接以及信号采样处理电路连接。本发明专利技术的两相无级变频调速控制电路变频顺畅，无电磁音，挡位切换噪音，价格低廉且调速和挡位调速的整机效率上升，节省了能源。节省了能源。节省了能源。

【技术实现步骤摘要】
一种家用净化器的两相无级变频调速控制电路及方法


[0001]本专利技术涉及家用净化器领域，具体涉及一种家用净化器的两相无级变频调速控制电路及方法。

技术介绍

[0002]现有的家用空气净化器常用的是两相交流电机，使用挡位调速，其中挡位调速使用继电器来切换挡位，换挡有继电器的切换声音且有接触火花产生。
[0003]而使用两相变频器，从经济角度来看，一个交流电机成本100块钱左右，而买一个变频器成本需要300块左右，成本相当高，不合算。另外，家用空气净化器日常使用中大部分时间运行在低速挡，而常用电机低速挡位效率不高，低挡效率一般比高挡效率低10-50％，造成电能的浪费。
[0004]综合上述两相交流电机的不足，有待对现有技术进行改进，提供一种换挡时无噪音，节省成本也提高工作效率的空气净化器。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的提供一种换挡时无噪音，节省成本也提高工作效率的家用净化器的两相无级变频调速控制电路及方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种家用净化器的两相无级变频调速控制电路，包括输入滤波整流电路，BUCK降压电路，稳压储能电路，MCU控制电路，MOSFET逆变输出电路，电流电压检测电路，保护电路和信号采样处理电路，其中：
[0007]所述输入滤波整流电路用于将工频为220V 50HZ的市电进行输入到低通滤波器中，并将交流电转换成单向的直流电压；
[0008]所述BUCK降压电路用于将整流出来的直流电压经过BUCK降压为15V的直流电压；
[0009]所述稳压蓄能电路用于将降压成15V的直流电压稳定压缩成5V的电压；
[0010]所述MCU控制电路用于发出控制信号控制MOSFET逆变输出电路驱动电机旋转的频率；
[0011]所述MOSFET逆变输出电路用于驱动电机的两个绕组线圈以高频的SPWM载波方式来驱动电机旋转；
[0012]所述电流电压检测电路用于检测经稳压蓄能电路稳定后的电流电压输出频率；
[0013]信号采样处理电路包括隔离通讯数据采样电路和AD信号采集处理电路，所述隔离通讯数据采样电路利用光电耦合器对发送和接收的信号进行隔离收发控制，利用UART通讯接口和通讯协议将发送的数据进行检出分析判断再执行控制，所述信号为电压信号，电流信号或者控制信号中的一种或多种；所述AD信号采集处理电路，用于采集MCU控制电路的AD外部电压信号，并通过MCU读取该外部电压信号，并将读取到的电压值转换为0～32767的数据；
[0014]所述采样保护电路用于采集母线上的电压和MOSFET工作时的电流对整个变频调
速控制电路进行欠过压保护过流保护和堵转保护；
[0015]所述输入滤波整流电路，BUCK降压电路，稳压储能电路，MCU控制电路，MOSFET逆变输出电路通过电信号依次连接；所述电流电压检测电路和信号采样处理电路均分别与稳压储能电路，MCU控制电路，MOSFET逆变输出电路通过电信号连接；所述保护电路分别与输入滤波整流电路连接以及信号采样处理电路电信号连接。
[0016]优选地，所述输入滤波整流电路包括共模电感和电容配合组成两组低通滤波器，用于抑制外部的EMI信号传入。
[0017]优选地，所述输入滤波整流电路还包括整流桥，所述整流桥用于将交流电转换成单向的直流脉动电压，然后再给两个串联电容进行充电，所述两个串联电容的中点作为电机主副绕组的公共点。
[0018]优选地，所述两个串联电容上设置有放电回路，所述放电回路用于在电机不工作的情况下，将两个串联电容上的电压进行放电处理。
[0019]优选地，所述MCU控制电路包括有电压转换点路，用于将15V电压转换为5V电压给MCU自身供电。
[0020]优选地，所述MCU控制电路采用的MCU芯片型号为Fortior Tech-FU6811。
[0021]优选地，所述MOSFET逆变输出电路由四个MOSFET组成上下两个桥电路，两个桥电路分别驱动电机的两个绕组线圈以高频的SPWM载波方式驱动电机旋转。
[0022]一种家用净化器的两相无级变频调速控制方法，应用了如上述描述的一种家用净化器的两相无级变频调速控制电路的硬件基础，其特征在于，该方法包括以下步骤：
[0023]S1:对整个两相无级变频调速控制电路进行参数初始化设置；
[0024]S2：给电机充电，并控制电机启动；
[0025]S3:电机启动后，所述MCU控制电路通过所述电流电压检测电路检测到的电压信号判断稳定电压频率的大小，当稳定电压频率的大小达到电机启动的电压频率阈值时，则读取档位电压频率值并设置电机的启动时间加速度；反之，则电机保持原来状态然后等到满足启动的电压频率；
[0026]S4:设置好电机的启动时间加速度后：
[0027]S4-1：若电机转子的当前状态为停止状态或者高速转动中，则输出控制MOSFET增加电流输出，电机加速；
[0028]S4-2：若电机转子的当前状态为低速转动中则输出电流使转子减速并最终停止，然后再输出控制MOSFET增加电流输出，电机加速；
[0029]S4:电机加速到设置的目标电压频率后，监控电压电流值；
[0030]S5:在目标电压频率下控制电机平稳运行；
[0031]S6:电机平稳运行后：
[0032]S6-1:当电机运行出现异常时，关掉MOSFET输出，控制电机停止转动，等待电流电压恢复到正常，满足电机可以重新启动条件，然后启动电机后跳转到步骤S1；
[0033]S6-2：监控外部调速电压，调速电压发生变化，当调速电压变小到关断值时跳转到S6-1；当调速电压增大或减小时返回到步骤S3。
[0034]优选地，所述参数初始化设置依次包括：系统参数初始化，软硬件参数初始化和电机参数初始化。
[0035]优选地，所述S3中电机启动的电压频率阈值为1.4V；所述S4中的目标电压频率140HZ。
[0036]本专利技术有益的技术效果：本专利技术的两相无级变频调速控制电路在工作时只要按照控制指令控制输出的电压和频率就能改变电机的转速而改变风机的挡位，变频时顺畅，无电磁音，挡位切换噪音，并且两相变频器价格低廉，不到电机本体的一半，且调速和挡位调速的整机效率会大幅上升，节省大量的能源。另外，两相变频驱动具备EC电机的无级调速功能，还具有兼容0-10V，PWM调速以及能跟外部的设备进行通讯控制等功能。
附图说明
[0037]图1是本专利技术一种家用净化器的两相无级变频调速控制电路的整体结构框图。
[0038]图2为本专利技术的输入整流滤波电路的电路原理图。
[0039]图3为本专利技术的输入整流滤波电路的整流桥的电路原理图。
[0040]图4为本专利技术的BUCK降压电路的电路原理图。
[0041]图5为本专利技术的稳压蓄能电路的电路原理图。
[0042]图6为本专利技术的保护电路的电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种家用净化器的两相无级变频调速控制电路，其特征在于，包括输入滤波整流电路，BUCK降压电路，稳压储能电路，MCU控制电路，MOSFET逆变输出电路，电流电压检测电路，保护电路和信号采样处理电路，其中：所述输入滤波整流电路用于将工频为220V50HZ的市电进行输入到低通滤波器中，并将交流电转换成单向的直流电压；所述BUCK降压电路用于将整流出来的直流电压经过BUCK降压为15V的直流电压；所述稳压蓄能电路用于将降压成15V的直流电压稳定压缩成5V的电压；所述MCU控制电路用于发出控制信号控制MOSFET逆变输出电路驱动电机旋转的频率；所述MOSFET逆变输出电路用于驱动电机的两个绕组线圈以高频的SPWM载波方式来驱动电机旋转；所述电流电压检测电路用于检测经稳压蓄能电路稳定后的电流电压输出频率；信号采样处理电路包括隔离通讯数据采样电路和AD信号采集处理电路，所述隔离通讯数据采样电路利用光电耦合器对发送和接收的信号进行隔离收发控制，利用UART通讯接口和通讯协议将发送的数据进行检出分析判断再执行控制，所述信号为电压信号，电流信号或者控制信号中的一种或多种；所述AD信号采集处理电路，用于采集MCU控制电路的AD外部电压信号，并通过MCU读取该外部电压信号，并将读取到的电压值转换为0～32767的数据；所述采样保护电路用于采集母线上的电压和MOSFET工作时的电流对整个变频调速控制电路进行欠过压保护过流保护和堵转保护；所述输入滤波整流电路，BUCK降压电路，稳压储能电路，MCU控制电路，MOSFET逆变输出电路通过电信号依次连接；所述电流电压检测电路和信号采样处理电路均分别与稳压储能电路，MCU控制电路，MOSFET逆变输出电路通过电信号连接；所述保护电路分别与输入滤波整流电路连接以及信号采样处理电路电信号连接。2.如权利要求1所述的一种家用净化器的两相无级变频调速控制电路，其特征在于，所述输入滤波整流电路包括共模电感和电容配合组成两组低通滤波器，用于抑制外部的EMI信号传入。3.如权利要求1所述的一种家用净化器的两相无级变频调速控制电路，其特征在于，所述输入滤波整流电路还包括整流桥，所述整流桥用于将交流电转换成单向的直流脉动电压，然后再给两个串联电容进行充电，所述两个串联电容的中点作为电机主副绕组的公共点。4.如权利要求2所述的一种家用净化器的两相无级变频调速控制电路，其特征在于，所述两个串联电容上设置有放电回路，所述放电回路用于在电机不工作...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷望，叶兴文，秦乃军，
申请(专利权)人：泛仕达机电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：