一种用于呼吸机的高速电机控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于呼吸机的高速电机控制装置，属于呼吸机领域；包括直流电源

【技术实现步骤摘要】
一种用于呼吸机的高速电机控制装置


[0001]本技术属于呼吸机领域，具体涉及一种用于呼吸机的高速电机控制装置
。

技术介绍

[0002]呼吸机主要帮助人体维持正常的呼吸，能够恢复患者的有效通气，起到体外肺的功能
。
当患者无法自主呼吸时，需要通过使用呼吸机辅助呼吸，可以起到预防和治疗呼吸衰竭
、
减少并发症
、
挽救病人生命等重要作用
。
[0003]当前，呼吸机已普遍用于治疗各种原因所致的呼吸衰竭
、
大手术期间的麻醉呼吸管理和急救复苏等场景
。
但是，现有的呼吸机的高速电机没有制动电路，不能将异步电动机馈还回的能量在制动电阻上消耗，系统运行存在安全隐患
、
稳定降低，可靠低
、
进一步导致呼吸机的整体故障率升高
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的上述技术问题，本技术提出了一种用于呼吸机的高速电机控制装置，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果
。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0006]一种用于呼吸机的高速电机控制装置，包括直流电源
、
呼吸机主控
MCU、
电机控制
MCU、
浪涌防护模块
、
制动模块
、
无刷直流电机功率模块以及无刷直流电机；
[0007]呼吸机主控
MCU
与直流电源通过线路连接，呼吸机主控
MCU
与电机控制
MCU
通过
CAN(Controller Area Network
，控制器局域网
)
进行交互；直流电源
、
浪涌防护模块
、
无刷直流电机功率模块
、
无刷直流电机
、
电机控制
MCU
通过线路依次连接；无刷直流电机功率模块与电机控制
MCU
通过线路连接；制动模块分别与浪涌防护模块
、
无刷直流电机功率模块通过线路连接
。
[0008]优选地，浪涌防护模块包括浪涌电压防护单元
U1、
浪涌电流防护单元
NTC(Negative Temperature Coefficient
，负温度系数
)、
输入滤波电容
C1、
输出滤波电容
C2
以及二极管
D1
；输入滤波电容
C1、
输出滤波电容
C2
以及二极管
D1
组成并联电路，此并联电路的一端与浪涌电流防护单元
NTC
的一端连接，此并联电路的另一端接地；浪涌电流防护单元
NTC
的另一端与二极管
D1
的阴极连接，二极管
D1
的阳极与直流电源连接
。
[0009]优选地，无刷直流电机功率模块包括功率驱动芯片
、
第七二极管
、
第七电阻
、
第八电阻
、
第九电阻
、
第十电阻
、
第十一电阻
、
第十二电阻
、
第十三电阻
、
第四电容
、
第五电容
、
第一
MOS
管和第二
MOS
管组成；
H_DU
输入信号与第七电阻串联后，连接至功率驱动芯片2号管脚，
L_DU
输入信号与第八电阻串联后，连接至功率驱动芯片3号管脚；第七二极管的阳极接第九电阻，第七二极管的阴极和第五电容连接组成公共端连接至功率驱动芯片8号管脚；第一
MOS
管的2号管脚接
VBUS
电压，第一
MOS
管的1号管脚与第十电阻串联后，连接至功率驱动芯片7号管脚；第十一电阻的两端分别与第一
MOS
管的1号管脚
、3
号管脚相连接；第二
MOS
管的1号管脚与第十二电阻串联后，连接至功率驱动芯片5号管脚；第十三电阻的两端分别与
第二
MOS
管的1号管脚
、3
号管脚相连接，第二
MOS
管的3号管脚与第十三电阻的一端连接后接保护地；第五电容的另一端
、
第一
MOS
管的3号管脚
、
第二
MOS
管的2号管脚以及输出信号
OUT_U
组成公共端连接至功率驱动芯片6号管脚；第四电容的一端与第九电阻一端
、
功率驱动芯片1号管脚连接组成公共端，与
15V
电压相连接；第四电容的另一端与功率驱动芯片4号管脚连接后接地；
[0010]以功率驱动芯片为中心的6个的
MOS
‑
FET
管组成的三相全桥逆变电路，其输入是以功率地为地的
PWM(Pulse WidthModulation
，脉冲宽度调制
)
波，此
PWM
波传输至功率驱动芯片的输入端口，通过控制功率驱动管
MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor
，金属氧化物半导体型场效应管
)
，来驱动无刷直流电动机
。
[0011]优选地，制动模块包括第一电阻
、
第二电阻
、
第三电阻和第三
MOS
管；第一电阻的一端与制动控制信号
Brake_Control
端连接，第一电阻的另一端与第二电阻的一端组成公共端连接至第三
MOS
管的1号管脚，第二电阻的另一端与第三
MOS
管的3号管脚组成公共端接地，第三电阻的一端接
VBUS(Voltage Bus
，总线供电电压
)
电压，第三电阻的另一端与第三
MOS
管的2号管脚连接
。
[0012]优选地，该控制装置还包括人机接口
、
压力传感器和流量传感器；人机接口
、
压力传感器和流量传感器分别与呼吸机主控
MCU
通过线路连接，呼吸机主控
MCU
接受压力传感器与流量传感器反馈的模拟信号，维持呼吸机正常运行
。
[0013]优选地，直流电源，包括开关电源或电池，电压输入范围为
20V
～
28VDC。
[0014]优选地，浪涌防护模块选择可双向工作的双向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于呼吸机的高速电机控制装置，其特征在于：包括直流电源
、
呼吸机主控
MCU、
电机控制
MCU、
浪涌防护模块
、
制动模块
、
无刷直流电机功率模块以及无刷直流电机；呼吸机主控
MCU
与直流电源通过线路连接，呼吸机主控
MCU
与电机控制
MCU
通过
CAN
进行交互；直流电源
、
浪涌防护模块
、
无刷直流电机功率模块
、
无刷直流电机
、
电机控制
MCU
通过线路依次连接；无刷直流电机功率模块与电机控制
MCU
通过线路连接；制动模块分别与浪涌防护模块
、
无刷直流电机功率模块通过线路连接
。2.
根据权利要求1所述的用于呼吸机的高速电机控制装置，其特征在于：浪涌防护模块包括浪涌电压防护单元
U1、
浪涌电流防护单元
NTC、
输入滤波电容
C1、
输出滤波电容
C2
以及二极管
D1
；输入滤波电容
C1、
输出滤波电容
C2
以及二极管
D1
组成并联电路，此并联电路的一端与浪涌电流防护单元
NTC
的一端连接，此并联电路的另一端接地；浪涌电流防护单元
NTC
的另一端与二极管
D1
的阴极连接，二极管
D1
的阳极与直流电源连接
。3.
根据权利要求1所述的用于呼吸机的高速电机控制装置，其特征在于：无刷直流电机功率模块包括功率驱动芯片
、
第七二极管
、
第七电阻
、
第八电阻
、
第九电阻
、
第十电阻
、
第十一电阻
、
第十二电阻
、
第十三电阻
、
第四电容
、
第五电容
、
第一
MOS
管和第二
MOS
管组成；
H_DU
输入信号与第七电阻串联后，连接至功率驱动芯片2号管脚，
L_DU
输入信号与第八电阻串联后，连接至功率驱动芯片3号管脚；第七二极管的阳极接第九电阻，第七二极管的阴极和第五电容连接组成公共端连接至功率驱动芯片8号管脚；第一
MOS
管的2号管脚接
VBUS
电压，第一
MOS
管的1号管脚与第十电阻串联后，连接至功率驱动芯片7号管脚；第十一电阻的两端分别与第一
MOS
管的1号管脚
、3
号管脚相连接；第二
MOS
管的1号管脚与第十二...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞鹏，黄凯，何迪飞，段立扬，罗智文，
申请(专利权)人：清正源华北京科技有限公司，
类型：新型
国别省市：