一种总线通信无刷风机制造技术

本实用新型专利技术涉及风机技术领域，公开了一种总线通信无刷风机，包括无刷电机，功率驱动电路，包括电流采样电路，温度传感器电路，和/或霍尔位置传感器电路的检测反馈单元，包括处理器、ADC模数转换器、PWM控制器和通信总线控制器及协议栈的主控制器，通信总线接口；功率驱动电路与PWM控制器电连接，温度传感器电路和电流采样电路分别电连接各自对应的ADC模数转换器，霍尔位置传感器电路与处理器电连接。本实用新型专利技术，不仅便于工业现场设备无刷风机的调速监控等运行信息化管理，提高生产效率和安全系数，而且通过集成总线通信方式可简化工业现场大规模无刷风机运行的集中监控的工程实施，降低无刷风机系统部署成本及运行管理成本。降低无刷风机系统部署成本及运行管理成本。降低无刷风机系统部署成本及运行管理成本。

【技术实现步骤摘要】
一种总线通信无刷风机


[0001]本技术涉及风机
，尤其涉及一种总线通信无刷风机。

技术介绍

[0002]传统散热风扇风机技术主要集中在电机驱动技术本身，包括无刷电机驱动技术，提效降噪等等方面的性能提升，而对于大规模工业化应用中的通信数字化监控技术一般在风机电机驱动电路的外围实现，在大量联机运行的无刷风机转速控制及运行状态实时集中监控工程应用中增加了系统复杂性。因此有必要对传统风机进行改进，以满足大量联机运行的无刷风机的集中监控及控制的应用需求。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种总线通信无刷风机，能够满足针对大量联机运行的无刷风机的集中监控及控制的应用需求。
[0004]为达此目的，本技术采用以下技术方案：
[0005]一种总线通信无刷风机，包括无刷电机，还包括：
[0006]功率驱动电路，与所述无刷电机电连接；
[0007]检测反馈单元，包括：用于采集所述无刷电机的电流参数的电流采样电路，用于采集所述无刷电机的温度参数的温度传感器电路，和/或用于采集所述无刷电机的电子换相基准信号的霍尔位置传感器电路；
[0008]主控制器，包括：处理器，以及分别与所述处理器电连接的ADC模数转换器、PWM控制器和通信总线控制器及协议栈；
[0009]通信总线接口，与上位机和所述通信总线控制器及协议栈分别电连接；
[0010]所述功率驱动电路与所述PWM控制器电连接，所述温度传感器电路和所述电流采样电路分别电连接各自对应的所述ADC模数转换器，所述霍尔位置传感器电路与所述处理器的IO口电连接。
[0011]可选的，所述通信总线控制器及协议栈，包括：UART控制器，CAN控制器，485控制器，或者MODBUS控制器。
[0012]可选的，所述功率驱动电路为分立H桥功率开关电路或集成的功率驱动模块。
[0013]可选的，所述霍尔位置传感器电路包括三个霍尔位置传感器，所述三个霍尔位置传感器安装于所述无刷电机的定子上且相互间隔120度布置。
[0014]可选的，所述通信总线接口，包括：分别对应电源信号、线信号A_CANL、总线信号B_CANH和电源参考地信号的四个物理连接端子。
[0015]可选的，所述功率驱动电路包括功率开关管模块U2、功率开关管模块U3、功率MOSFET开关Q1、功率MOSFET开关Q2、功率MOSFET开关Q3、功率MOSFET开关Q4；
[0016]所述功率MOSFET开关Q1、功率MOSFET开关Q2、功率MOSFET开关Q3、功率MOSFET开关Q4组成单相H桥；
[0017]所述PWM控制器输出4路PWM信号，经过所述功率开关管模块U2和所述功率开关管模块U3的电压隔离转换和预放大处理后驱动所述单相H桥，实现所述无刷电机的绕组电流的电子换相。
[0018]可选的，所述通信总线接口，还包括收发器U6和总线通信接口模式选择电路；
[0019]所述收发器U6与所述主控制器连接，用于传输控制器接收信号RXB、控制器发送信号TXA以及总线的收发模式选择信号TRS；
[0020]所述收发器U6还经过所述总线通信接口模式选择电路，通过通信总线与所述分别对应线信号A_CANL和总线信号B_CANH的两个物理连接端子连接。
[0021]与现有技术相比，本技术实施例具有以下有益效果：
[0022]本技术实施例提供的总线通信无刷风机，由于其集成了主控制器、通信总线接口、驱动电路等单元，不仅便于工业现场设备无刷风机的调速和监控等运行信息化管理，提高生产效率和安全系数，而且通过集成总线通信方式可简化工业现场大规模无刷风机运行的集中监控的工程实施，降低无刷风机系统部署成本及运行管理成本。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0024]图1为本技术实施例提供的总线通信无刷风机的原理结构图。
[0025]图2为本技术实施例提供的主控制器外围参考电路及检测电路图。
[0026]图3为本技术实施例提供的通信总线接口的电路图。
[0027]图4为本技术实施例提供的功率驱动电路的电路图。
[0028]图5为本技术实施例提供的霍尔位置传感器的示意图。
[0029]图6为本技术实施例提供的三个霍尔位置传感器的安装位置分布示意图。
[0030]图7为图6所示霍尔位置传感器的输出信号对比图。
具体实施方式
[0031]为使得本技术的技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本技术中的实施例，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它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0032]本技术针对大规模工业设备散热无刷风机应用领域的需求，运用先进的高度集成的可编程序控制器芯片，结合传统工业现场总线通信技术，集成无刷风机内置驱动电路和通信一体化接口，提出一种带工业通信总线的无刷风机驱动的一体化集成通信接口标准，可以实现工业散热无刷风机的集中调速和运行状态监控告警，便于工程实施应用和信息化管理。
[0033]本技术提出的无刷风扇风机包括：各种供电形式、各种尺寸形状、各种气流型
形态的风扇风机，还包括不限于具有散热、通风换气排气抽气等功能的各种形态的风扇风机。
[0034]请参阅图1，本技术实施例提供了一种总线通信无刷风机，主要包括无刷电机、功率驱动电路、检测反馈单元、主控制器和通信总线接口。
[0035]其中，功率驱动电路，与无刷电机电连接，用于实现对无刷电机的功率驱动；检测反馈单元，用于采集无刷电机的相关电参数；通信总线接口，用于与上位机通讯连接，实现本风机与上位机的通讯传输；主控制器，与功率驱动电路、检测反馈单元和通信总线接口分别电连接，用于实现主控功能。
[0036]下面将对各个功能单元分别进行详细描述：
[0037](1)主控制器
[0038]该主控制器，包括处理器和处理器所需要的关键资源。其中，处理器为核心部分，采用包括但不限于各种8位单片机、32位ARM及其他任意的可编程处理器芯片。
[0039]处理器所需要的关键资源，包括但不限于：PWM控制器，ADC模数转换器，通信总线控制器及协议栈；其中，通信总线控制器及协议栈包括但不限于UART控制器，CAN控制器，485控制器。此外，处理器的资源还可包括必要的用于传输告警信号及状态指示信号的输入输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种总线通信无刷风机，包括无刷电机，其特征在于，还包括：功率驱动电路，与所述无刷电机电连接；检测反馈单元，包括：用于采集所述无刷电机的电流参数的电流采样电路，用于采集所述无刷电机的温度参数的温度传感器电路，和/或用于采集所述无刷电机的电子换相基准信号的霍尔位置传感器电路；主控制器，包括：处理器，以及分别与所述处理器电连接的ADC模数转换器、PWM控制器和通信总线控制器及协议栈；通信总线接口，与上位机和所述通信总线控制器及协议栈分别电连接；所述功率驱动电路与所述PWM控制器电连接，所述温度传感器电路和所述电流采样电路分别电连接各自对应的所述ADC模数转换器，所述霍尔位置传感器电路与所述处理器的IO口电连接。2.根据权利要求1所述的总线通信无刷风机，其特征在于，所述通信总线控制器及协议栈，包括：UART控制器，CAN控制器，485控制器，或者MODBUS控制器。3.根据权利要求1所述的总线通信无刷风机，其特征在于，所述功率驱动电路为分立H桥功率开关电路或集成的功率驱动模块。4.根据权利要求1所述的总线通信无刷风机，其特征在于，所述霍尔位置传感器电路包括三个霍尔位置传感器，所述三个霍尔位置传感器安装于所述无刷电机的定子上且相互间隔120度布置。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：童彦群，
申请(专利权)人：鑫润微电子科技深圳有限责任公司，
类型：新型
国别省市：