适用于市电的无刷电机微型控制器制造技术

本实用新型专利技术适用于市电的无刷电机微型控制器，分作电源板和驱动板两块组合，电源板和驱动板是等大小的圆形双面板结构，两者平行同轴叠放，电源板和驱动板之间用三组排针排母连接电路，用三颗六角公母螺柱固定电源板、驱动板和无刷电动机，与无刷电机构成一个整体，采用220V交流电源供电和三相全桥驱动方式，由六个TO

Brushless motor micro controller for mains power

【技术实现步骤摘要】
适用于市电的无刷电机微型控制器


[0001]本技术适用于市电的无刷电机微型控制器所涉及的内容属于电子
，是小型直流无刷电机的电力驱动装置。

技术介绍

[0002]直流无刷电机采用变频逆变技术，由控制器根据电机工作状态产生合适的旋转磁场，带动永磁转子旋转。早期的直流无刷电机基本带有位置传感器，现代的直流无刷电机一般采用无传感器方式，通过检测定子线圈的感应电压来调整驱动脉冲相位角度。直流无刷电机容易实现高速旋转，有着广泛的应用，大功率直流无刷电机一般采用三相结构。
[0003]直流无刷电机需要与电机控制器配合使用。带有位置传感器的直流无刷电机控制器只能与电机一体式装配，控制器电路板的体积较小。无传感器直流无刷电机控制器可以与电机一体式装配，也可以是独立部件，通过导线连接电机。与电机一体式装配无传感器直流无刷电机控制器体积较小，通常用于低电压小功率驱动，独立式的无传感器直流无刷电机控制器体积较大，采用单块线路板，通常用于大功率驱动。
[0004]直流无刷电机控制器一般由直流电压源供电，并且以低电压为主。如果要采用220V交流电(俗称市电)供电，方法之一是通过开关电源转换为低压直流电，再驱动低压直流无刷电机，其特点是安全性高，但工作效率低，结构复杂体积较大，生产成本高；方法之二是将交流电整流滤波后用高电压直接驱动，其特点是电路结构简单，工作效率高，生产成本低。本技术是为高电压直接驱动而设计的一款控制器结构。

技术实现思路

[0005]本技术适用于市电的无刷电机微型控制器从技术层面上看，具有以下特征：
[0006]适用于市电的无刷电机微型控制器由电源板和驱动板两部分组成，电源板和驱动板是等大小的直径58
‑
62mm圆形双面板结构，两者平行同轴叠放，电源板和驱动板两者之间的线路由一组2针的排针排母和两组4～5针单排针排母连接，2针排针排母连接12～13V电源正极线，两组4～5针单排针排母中的一组连接地线，另一组连接高压电源正极线，三组单排针排母置于圆形电路板的边沿，成单侧弧形排列，如附图1所示，用三颗六角公母螺柱固定电源板、驱动板和无刷电动机，先将驱动板直接固定在电动机的三个定位座上，三相电机的三个电极直接焊接到驱动板的三个输出端，外侧固定电源板。
[0007]所述适用于市电的无刷电机微型控制器中电源板上设计有220V交流电整流电路和12～13V开关型直流降压电路，除排母外的其它通孔装配的器件全部安装于线路板顶面，表面贴装的器件全部安装于线路板的底面，电路所需的高电压主滤波电容通过电线外接。
[0008]所述适用于市电的无刷电机微型控制器中驱动板上设计有三相全桥控制电路、三相全桥驱动电路和三相全桥式结构的六个TO
‑
252封装高耐压功率场效应管，六个功率场效应管全部贴装于驱动板底面。
[0009]适用于市电的无刷电机微型控制器产生的有益效果：
[0010]控制器分作两块独立的电源板和驱动板，能够有效缩小线路板尺寸，独立调整各自的线路结构，独立装配电源板和驱动板，降低生产成本，并且与高压直流无刷电机组成一个整体结构，达到微型化的目标，如图1所示，安装方便。
[0011]本控制器的电路板面积较小，在电路板上只能安装小容量滤波电容，无法直接安装主滤波电容，因而高电压主滤波电容采用外接方式，通过导线连接，但导线长度不宜大于70mm，导线截面积不宜小于0.75mm2。
附图说明
[0012]附图1是安装在三相直流无刷电机上的控制器立体视图。
[0013]图中1是三相直流无刷电机，2是控制器驱动板，3是控制器电源板，4是电源上通孔安装器件，5是排针排母。
[0014]附图2是三相直流无刷电机和控制器的结构拆分图。
[0015]图中1是三相直流无刷电机，2是控制器驱动板，3是控制器电源板，6是排针，7是固定螺柱，8是排母，9是控制器输出端，10是转速调节电位器，11是电机上固定控制器的螺孔，12是三相直流无刷电机的电极。
具体实施方式
[0016]下面结合本技术的附图，对本技术的实施作进一步说明。
[0017]为了压缩圆形电路板直径，驱动板上的六个高耐压功率场效应管宜选用TO
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252封装。本技术的首款产品直径59mm，驱动板和电源板叠加后的总高度27mm，其中线路板选用1.6mm厚的板基，功率场效应管突出线路板表面2.4mm，电源板上表面器件最高突出线路板表面9mm。其中所用排插是针距2.5mm的标准单排插，排插总高度为11mm，六角螺柱选用长度11mm规格。
[0018]电路板设计中，控制器上固定螺孔的位置要与电机上固定螺孔位置对应，控制器上电路输出端位置要与电机电极位置对应，如附图2所示。
[0019]本款无刷电机控制器的控制芯片选用PT2502系列，驱动片芯片选用PT5616或PT5617系列，配合三相直流无刷电机使用，根据电机特性确定控制数据，可以通过驱动板上的电位器调节转速，也可以通过合适的电路由外部控制转速，最高可控转速可以达到65000转/分钟，额定功率600W。
[0020]本控制器的设计目标是小型化，因此电源板上只布置了整流器、小容量滤波电容、抑制冲击电流的NTC电阻、保险丝等必要器件，没有布置限制EMI指标的共模滤波网络，如果有EMI指标要求，需要共模滤波网络，请另外加在交流电源引入线的前端。
[0021]注意：本控制器为热电系统，不能直接连接计算机终端等冷电系统，需要通过电路隔离后传送控制信号。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.适用于市电的无刷电机微型控制器，其特征是：由电源板和驱动板两部分组成，电源板和驱动板是等大小的直径58
‑
62mm圆形双面板结构，两者平行同轴叠放，电源板和驱动板两者之间的线路由一组2针的排针排母和两组4～5针单排针排母连接，2针排针排母连接12～13V电源正极线，两组4～5针单排针排母中的一组连接地线，另一组连接高压电源正极线，三组单排针排母置于圆形电路板的边沿，成单侧弧形排列，用三颗六角公母螺柱固定电源板、驱动板和无刷电动机，先将驱动板直接固定在电动机的三个定位座上，三相电机的三个电极直接焊接到驱动板的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡佳文，陈庭勋，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：新型
国别省市：