一种高速高效涡轮风机控制器及程序刷新方法技术

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种高速高效涡轮风机控制器及程序刷新方法。该高速高效涡轮风机控制器包括：直流电源模块、远程监控模块和至少三个GaN器件拓扑模块；直流电源模块用于给远程监控模块和GaN器件拓扑模块供电；远程监控模块用于基于远程监控模块中的电机驱动应用程序，通过GaN驱动电路，对GaN器件的开关序列状态进行控制，并基于程序刷新指令对电机驱动应用程序进行刷新；GaN器件拓扑模块用于根据GaN器件的开关序列状态对高速高效涡轮风机进行控制。本申请可以降低控制器的噪声，提高控制器的效率、响应速度、功率密度和寿命，并且售后分析的便利性高。并且售后分析的便利性高。并且售后分析的便利性高。

【技术实现步骤摘要】
一种高速高效涡轮风机控制器及程序刷新方法


[0001]本申请涉及电子
，尤其涉及一种高速高效涡轮风机控制器及程序刷新方法。

技术介绍

[0002]高速涡轮风机工作时需要控制器进行驱动。相关技术中，控制器采用金氧半场效晶体管(Metal
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Oxide
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Semiconductor Field
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Effect Transistor，MOSFET)技术，开关频率≤20kHz, 死区时间控制在微秒级别。但是，控制器输出波形谐波严重(THD≥8％),甚至波形失真,电机涡流损耗增大,温升较高，从而导致控制器的噪声大、效率低、相应速度慢、功率密度低、寿命短。另外，控制器还存在售后与分析不便的问题。

技术实现思路

[0003]本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0004]为此，本申请的第一个目的在于提出一种高速高效涡轮风机控制器，以解决控制器的噪声大、效率低、相应速度慢、功率密度低、寿命短、售后与分析不便的技术问题。
[0005]本申请的第二个目的在于提出一种程序刷新方法。
[0006]为达到上述目的，本申请第一方面实施例提出的一种高速高效涡轮风机控制器，包括：直流电源模块、远程监控模块和至少三个氮化镓(GaN)器件拓扑模块，所述GaN器件拓扑模块包括两个GaN器件与一个GaN驱动电路，所述GaN器件通过所述GaN驱动电路连接至所述远程监控模块；其中，
[0007]所述直流电源模块连接至所述远程监控模块和所述GaN器件拓扑模块，用于给所述远程监控模块和所述GaN器件拓扑模块供电；
[0008]所述远程监控模块连接至所述GaN器件拓扑模块，用于基于所述远程监控模块中的电机驱动应用程序，通过所述GaN驱动电路，对所述GaN器件的开关序列状态进行控制，并基于程序刷新指令对所述电机驱动应用程序进行刷新；
[0009]所述GaN器件拓扑模块用于根据所述GaN器件的开关序列状态对高速高效涡轮风机进行控制。
[0010]可选地，在本申请的一个实施例中，所述远程监控模块包括远程通信模块和MCU处理器；其中，
[0011]所述远程通信模块连接至所述直流电源模块和所述微控制单元MCU处理器，用于接收程序刷新指令并将所述程序刷新指令发送至所述MCU处理器；
[0012]所述MCU处理器连接至所述GaN器件拓扑模块，用于根据所述电机驱动应用程序对所述GaN器件的开关序列状态进行控制，并基于所述程序刷新指令对所述电机驱动应用程序进行刷新。
[0013]可选地，在本申请的一个实施例中，所述远程监控模块还包括信号采样模块；
[0014]所述信号采样模块连接至所述高速高效涡轮风机和所述MCU处理器，用于对所述
高速高效涡轮风机的运行状态进行采样；
[0015]所述MCU处理器，还用于根据所述采样信号对所述高速高效涡轮风机的运行状态进行监控；
[0016]所述远程通信模块，还用于将所述监控信息上传至远程数据库与上位机。
[0017]可选地，在本申请的一个实施例中，所述直流电源模块包括：直流变换器、直流电源、电磁干扰EMI滤波电路和高频电容；其中，
[0018]所述直流电源连接至所述EMI滤波电路，所述EMI滤波电路连接至所述直流变换器和所述GaN器件，所述直流变换器连接至所述远程监控模块和所述GaN器件拓扑模块；
[0019]所述EMI滤波电路，用于抑制所述远程监控模块和所述GaN器件拓扑模块进行电路信号传输或功率输出时产生的传导干扰；
[0020]所述高频电容的正极连接至所述GaN器件，所述高频电容的负极连接至所述直流电源的负极，用于降低所述GaN器件拓扑模块的EMI噪声源。
[0021]可选地，在本申请的一个实施例中，所述GaN器件拓扑模块还包括印制电路板；
[0022]所述GaN器件与所述GaN驱动电路封装在所述印制电路板中，所述GaN器件与所述 GaN驱动电路叠成连接。
[0023]可选地，在本申请的一个实施例中，所述GaN器件和所述GaN驱动电路包含的电子元器件安装于所述印制电路板的正面；
[0024]所述GaN器件和所述电子元器件在印制电路板中通过布线连接，所述布线不通过所述 GaN器件的下方，围绕所述GaN器件的所述布线的线长不高于所述GaN器件周长的1/3；
[0025]所述GaN器件在所述印制电路板的正面通过接地线接地，所述接地线中设置GND网路，所述GND网路包括至少两个过孔，所述过孔用于将所述地线连接至所述印制电路板背面的铜箔。
[0026]可选地，在本申请的一个实施例中，所述直流电源模块包括高频电容，所述高频电容在所述印制电路板中，安装于所述GaN器件的电源接口。
[0027]综上，本申请第一方面实施例提出的高速高效涡轮风机控制器，包括：直流电源模块、远程监控模块和至少三个GaN器件拓扑模块，所述GaN器件拓扑模块包括两个GaN 器件与一个GaN驱动电路，所述GaN器件通过所述GaN驱动电路连接至所述远程监控模块；其中，所述直流电源模块连接至所述远程监控模块和所述GaN器件拓扑模块，用于给所述远程监控模块和所述GaN器件拓扑模块供电；所述远程监控模块连接至所述GaN器件拓扑模块，用于基于所述远程监控模块中的电机驱动应用程序，通过所述GaN驱动电路，对所述GaN器件的开关序列状态进行控制，并基于程序刷新指令对所述电机驱动应用程序进行刷新；所述GaN器件拓扑模块用于根据所述GaN器件的开关序列状态对高速高效涡轮风机进行控制。本申请通过采用GaN器件代替MOSFET，可以提升开关频率至100kHz，可以将死区时间控制在纳秒级别，进而可以降低控制器的噪声，提高控制器的效率、响应速度、功率密度和寿命。通过远程监控模块基于程序刷新指令对所述电机驱动应用程序进行刷新，可以远程进行售后分析，进而可以提高控制器售后分析的便利性。
[0028]为达到上述目的，本申请第二方面实施例提出的一种程序刷新方法，包括：
[0029]接收程序刷新指令，并根据所述程序刷新指令进入诊断编程模式；
[0030]根据所述诊断编程模式与上位机进行交互握手，以建立数据传输通道；
[0031]通过所述数据传输通道进行数据传输，并根据接收的数据对电机驱动应用程序进行程序刷新。
[0032]可选地，在本申请的一个实施例中，所述通过所述数据传输通道进行数据传输，并根据接收的数据对电机驱动应用程序进行程序刷新，包括：
[0033]基于请求与应答数据包判断数据是否接收完毕；
[0034]若所述数据接收完毕，则对所述数据进行校验；
[0035]若所述数据校验通过，则根据校验通过的数据对电机驱动应用程序进行程序刷新。
[0036]可选地，在本申请的一个实施例中，所述根据校验通过的数据对电机驱动应用程序进行程序刷新，包括：
[0037]对校验通过的数据进行数据解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速高效涡轮风机控制器，其特征在于，包括：直流电源模块、远程监控模块和至少三个氮化镓(GaN)器件拓扑模块，所述GaN器件拓扑模块包括两个GaN器件与一个GaN驱动电路，所述GaN器件通过所述GaN驱动电路连接至所述远程监控模块；其中，所述直流电源模块连接至所述远程监控模块和所述GaN器件拓扑模块，用于给所述远程监控模块和所述GaN器件拓扑模块供电；所述远程监控模块连接至所述GaN器件拓扑模块，用于基于所述远程监控模块中的电机驱动应用程序，通过所述GaN驱动电路，对所述GaN器件的开关序列状态进行控制，并基于程序刷新指令对所述电机驱动应用程序进行刷新；所述GaN器件拓扑模块用于根据所述GaN器件的开关序列状态对高速高效涡轮风机进行控制。2.如权利要求1所述的高速高效涡轮风机控制器，其特征在于，所述远程监控模块包括远程通信模块和微控制单元MCU处理器；其中，所述远程通信模块连接至所述直流电源模块和所述MCU处理器，用于接收程序刷新指令并将所述程序刷新指令发送至所述MCU处理器；所述MCU处理器连接至所述GaN器件拓扑模块，用于根据所述电机驱动应用程序对所述GaN器件的开关序列状态进行控制，并基于所述程序刷新指令对所述电机驱动应用程序进行刷新。3.如权利要求2所述的高速高效涡轮风机控制器，其特征在于，所述远程监控模块还包括信号采样模块；所述信号采样模块连接至所述高速高效涡轮风机和所述MCU处理器，用于对所述高速高效涡轮风机的运行状态进行采样；所述MCU处理器，还用于根据所述采样信号对所述高速高效涡轮风机的运行状态进行监控；所述远程通信模块，还用于将所述监控信息上传至远程数据库与上位机。4.如权利要求1所述的高速高效涡轮风机控制器，其特征在于，所述直流电源模块包括：直流变换器、直流电源、电磁干扰EMI滤波电路和高频电容；其中，所述直流电源连接至所述EMI滤波电路，所述EMI滤波电路连接至所述直流变换器和所述GaN器件，所述直流变换器连接至所述远程监控模块和所述GaN器件拓扑模块；所述EMI滤波电路，用于抑制所述远程监控模块和所述GaN器件拓扑模块进行电路信号传输或功率输出时产生的传导干扰；所述高频电容的正极连接至所述GaN器件，所述高频电容...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学锋，
申请(专利权)人：势加透博北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：