单相无刷电机转速控制电路制造技术

本实用新型专利技术揭示了一种单相无刷电机转速的控制电路，包括：转换电路，将输入脉冲转换为与输入脉冲的占空比成近似线性关系的模拟电压信号；三角波发生电路，产生三角波信号；脉冲输出电路，该脉冲输出电路带最小占空比设置，控制输入端连接到转换电路的输出，还连接到三角波发生电路的输出，脉冲输出电路比较模拟电压信号与三角波信号，产生不小于最小占空比且与输入脉冲的占空比正线性相关的控制脉冲；霍尔信号处理电路，产生换向控制信号；逻辑控制电路，将换向控制信号和控制脉冲输出到桥式驱动电路；以及桥式驱动电路，根据逻辑控制电路输出的转向控制信号和控制脉冲控制电机的转速。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电机控制技术，更具体地说，涉及一种单相无刷电机 转速控制电路。
技术介绍
可调速单相无刷电机，因节能及燥声低等优点，在冷却风扇等领域得到广泛研究及应用。如在日本公布的专利Hei3-74199中，叙述了在风扇系 统中采用温度敏感器件(如温敏电阻等)，将温度信号转换成电压信号， 与三角波比较输出宽度不同的方波，温度高输出的方波占空比大，电机转 速高、温度低、方波占空比小、风扇转速低、从而实现节能及降低燥声的 目的。在美国公布的专利US6943517B2中，Sanyo公布了题为"单脉冲电 机马区动电路及单脉冲电机驱动方法，，("Single phase motor driving circuit and single phase motor driving method")的专利。该专利也是利用温壽文 器件(如温敏电阻)将温度信号转换成电压信号与三角波比较输出宽度不 同的方波来实现调速目的，与Hei3-74199不同的是，该专利增加了最小占 空比设置电路及全速启动电路。最小占空比设置电路可以保证无论温度多 低，电机都能保持设置的最低转速，从而保证冷却系统的安全。全速启动 电路的功能是电机在启动及再启动时，输出100%方波驱动输出管，使输 出驱动管长时间保持大电流驱动电机，该专利声称这可以使电机的启动更 为容易。SANYO公司生产的LB11961、 microchip公司生产的TC642等产品 都采用了这种用温度敏感器件控制电机转速的方法。现有单相无刷电机调速驱动电路专利及产品具有以下的缺点 (1 )控制电机转速的控制信号是来自温度敏感器件的模拟信号，这些 专利及电路不能简洁方便适应脉沖信号控制电机转速的需求。这种脉冲信号可以是带温度信息的脉沖信号，也可以是不含温度信息的脉冲信号。(2) 现有单相无刷电机调速电路如SANYO的LB11961等，在全电 源电压范围内设置了固定的最小占空比，不能满足在高电源电压下，最小 转速低，利于节能，同时在低电源电压下又易于正常启动的要求。(3) 日本的New Japan Radio CO.,LTD，ROHM等公司开发了用脉冲 信号控制单相无刷电机转速的电路，如NJU7375、 BD6961F等，但这些 电路不具备最小占空比设置功能，不能满足一些要求控制脉冲占空比为零 时电机转速不为零的要求。
技术实现思路
基于现有技术中的上述空缺，本技术提出一种用脉冲信号控制单 相无刷电机转速，并且具有最小占空比设置功能，且最小占空比分段可调 的单相无刷电机转速控制电路。根据本技术的实施例，提出 一种单相无刷电机转速的控制电路， 包括转换电路，将输入脉冲转换为模拟电压信号，该模拟电压信号与输入 脉冲的占空比成近似线性关系；三角波发生电路，产生三角波信号；脉冲输出电路，该脉冲输出电路带最小占空比设置，该脉冲输出电路 的控制输入端连接到转换电路的输出，该脉冲输出电路还连接到三角波发 生电路的输出，脉冲输出电路比较模拟电压信号与三角波信号，产生不小 于最小占空比且与输入脉沖的占空比正线性相关的控制脉冲；霍尔信号处理电路，产生换向控制信号；逻辑控制电路，连接到脉冲输出电路以及霍尔信号处理电路，将换向 控制信号和控制脉冲输出到桥式驱动电路；以及桥式驱动电路，根据逻辑控制电路输出的转向控制信号和控制脉沖控 制电冲几的转速。根据一个实施例，该转换电路包括电容C20的一端接在电阻R25、电阻R26连接点，电容C20的另一端与地相连；电阻R21、电阻R23、电阻R25的一端与VCC相连，电阻 R21、电阻R23、电阻R25的另一端分别与电阻R22、电阻R24、电阻 R26的一端相连，电阻R22、电阻R24、电阻R26的另 一端与地相连，三 极管Q20的基极与集电极短接，并且连接到电阻R23、 R24的连接点， 三极管Q20的发射极与电阻R25、电阻R26以及电容C20的连接点相连， 电阻R21、电阻R22的连接点与三极管Q21的基极相连，三极管Q21的 集电极与电阻R23、电阻R24相连，三极管Q0的集电极及基极相连，三 极管Q1的发射极接地，输入脉沖与电阻R21、电阻R22以及三极管Q21 的基极相连，电容C20是外接电容，其中，转换电路在输入脉沖是高电平时通过电阻R25、电阻R26对电容C20 放电，转换电路在输入脉冲是低电平时通过电阻R23、电阻R24和三极管 Q20对电容C20充电。根据一个实施例，三角波发生电路包括电源电压检测控制电路；以及三角波发生器。根据一个实施例，脉沖输出电路包括最小占空比设置电路，由电阻R30和电阻R31构成，该最小占空比设 置电路串连在电源与地之间；以及三输入比较器，最小占空比设置电路中的电阻R30和电阻R31的连接 点与三输入比较器的一个负端连接，三输入比较器的另一个负端与转换电 路的输出端连接，三输入比较器的正端与三角波发生电路的输出端相连。根据一个实施例，霍尔信号处理电路在霍尔传感器经过转子南北磁极 交叉点时，产生换向控制信号，以控制电机线圏中的电流方向。根据一个实施例，逻辑控制电路根据换向控制信号选择桥式驱动电路 中不同的桥路导通；逻辑控制电路还根据控制脉冲输出控制桥式驱动电路 中桥路导通的时间。根据一个实施例，转换电路、三角波发生电路、脉冲输出电路、霍尔 信号处理电路、逻辑控制电路、桥式驱动电路集成在同一个集成电路中。 本技术提供了一种用脉冲信号控制单相无刷电机转速，并且具有最小占空比设置功能，且最小占空比分段可调的单相无刷电机转速控制电 路。附图说明本技术上述的以及其他的特征，性质和优势将在以下结合附图和实施例进一步描述，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中 图1揭示了根据本技术的一实施例的单相无刷电机转速控制电路 的结构图2揭示了根据本技术的 一 实施例的转换电路的结构图； 图3揭示了根据本技术的一实施例的脉沖输出电路中的三输入比 较器的结构图4揭示了根据本技术的一实施例的三角波发生电路的结构图。具体实施方式本技术揭示了一种用输入脉冲信号控制电机转速、具有最小占空 比设置功能且最小占空比分段可调的单相无刷电机转速控制电路，以及该 控制电路的控制方法。参考图1所示，该单相无刷电机转速控制电路包括转换电路101,将输入脉沖转换为模拟电压信号，该模拟电压信号与 输入脉沖的占空比成近似线性关系；三角波发生电路102,产生三角波信号；脉冲输出电路103、 104，该脉沖输出电路带最小占空比设置，该脉冲 输出电路的控制输入端连接到转换电路的输出，该脉沖输出电路还连接到 三角波发生电路的输出，脉冲输出电路比较所述模拟电压信号与所述三角 波信号，产生不小于最小占空比且与输入脉冲的占空比正线性相关的控制 脉冲；霍尔信号处理电路105，产生换向控制信号；逻辑控制电路106,连接到所述脉冲输出电路以及霍尔信号处理电路， 将所述换向控制信号和所述控制脉沖输出到桥式驱动电路；以及桥式驱动电路107，根据逻辑控制电路输出的转向控制信号和控制脉 冲控制电机的转速。其中，参考图2所示，该转换电路101将输入脉冲信号转换为与占空 比成线性关系的模拟电压信号，该转换电路101具有如下的结构电容C20 的一端接在电阻R2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单相无刷电机转速的控制电路，其特征在于，包括：　转换电路，将输入脉冲转换为模拟电压信号，该模拟电压信号与输入脉冲的占空比成近似线性关系；　三角波发生电路，产生三角波信号；　脉冲输出电路，该脉冲输出电路带最小占空比设置， 该脉冲输出电路的控制输入端连接到转换电路的输出，该脉冲输出电路还连接到三角波发生电路的输出，脉冲输出电路比较所述模拟电压信号与所述三角波信号，产生不小于最小占空比且与输入脉冲的占空比正线性相关的控制脉冲；　霍尔信号处理电路，产生换向控 制信号；　逻辑控制电路，连接到所述脉冲输出电路以及霍尔信号处理电路，将所述换向控制信号和所述控制脉冲输出到桥式驱动电路；以及　桥式驱动电路，根据逻辑控制电路输出的转向控制信号和控制脉冲控制电机的转速。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄绪江，张志红，王家斌，
申请(专利权)人：BCD半导体制造有限公司，
类型：实用新型
国别省市：VG[英属维尔京群岛]