正弦波变频同步电机驱动电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种正弦波变频同步电机驱动电路，由3部分组成：电源单元，为一稳压电路，将输入的较高直流电稳定在5V给单片机供电；功率输出部分，由2只三极管加4只场效应管组成；把单片机输出的小信号转换成功率输出加到电机两端；控制部分，包括单片机，是一片能够提供2路频率范围在10-25KHz、255级可调占空比的PWM信号，另外须提供4路输入输出口的单片机。本实用新型专利技术使得性价比较高的交流同步电机可以应用到直流系统中，拓宽了产品的应用，提升成品的性能；比相同功能的直流有刷电机寿命长、运行可靠。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子
，尤其涉及一种正弦波变频同步电机驱动电路。
技术介绍
近两年来电机直流变频技术飞速发展，但在应用到家用风扇、电暖气等产品时受电机体积和成本的制约大都使用低压直流变频电路，目前以直流24V电压居多。为了产品的通用性和降低产品的认证门槛，这类产品又多选择用外置电源适配器的方式为整机供 电，既外购一只成品电源适配器作为整机的电源。这样带来的问题是整机电路只有直流电源，传统上使用交流同步电机驱动的摆头电机也必须要调整。正弦波变频同步电机驱动电路旨在为此种应用提供一种高性价比的解决方案。
技术实现思路
本技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种将直流电转换为频率可变的正弦交流电供交流同步电机使用的一种正弦波变频同步电机驱动电路。本技术是通过以下技术方案实现的一种正弦波变频同步电机驱动电路，包括有电源单元、功率输出部分和控制部分；所述的电源单元包括有一电源，电源正极DC+和负极DC-上并联一电容ECl，经稳压电路和电容EC2后产生VDD电压；所述的功率输出部分包括有两个三极管和四个场效应管，其中，场效应管Ql的源极连接场效应管Q2的源极和三极管Q5的发射极，场效应管Q2的漏极连接场效应管Q4的漏极，场效应管Q3的源极连接场效应管Q4的源极，场效应管Q3的漏极连接场效应管Ql的漏极，场效应管Q2的源极连接三极管Q6的发射极，场效应管Q3的栅极通过电阻R8与三极管Q5的集电极连接，场效应管Q4的栅极通过电阻RlO与三极管Q6的集电极连接，场效应管Q3的源极连接所述电源的正极DC+，场效应管Ql的漏极和场效应管Q2的漏极之间并联一交流同步电机；所述的控制部分包括一单片机，所述的单片机有四个I/O输入输出引脚即1/01引脚、1/02引脚、1/03引脚和1/04引脚、两个提供PWM信号的引脚即PWMl引脚和PWM2引脚和VDD引脚和VSS引脚，其中，VDD引脚接电源单元中的VDD电压输出口，VSS引脚接地，1/01引脚通过电阻R6接所述的三极管Q5的基极，1/02引脚通过电阻R7接所述的三极管Q6的基极，1/03引脚为所述交流同步电机工作频率选择端，1/04引脚为交流同步电机工作电压选择端，PWMl引脚接所述场效应管Ql的栅极，PWM2引脚接所述场效应管Q2的栅极。所述的场效应管Ql的栅极和源极之间并联连接有两个电阻R3和R2，且电阻R3和电阻R2之间也是并联；所述的场效应管Q2的栅极和源极之间并联连接有两个电阻R5和R4，且电阻R5和电阻R4之间也是并联；所述的场效应管Q3的栅极和源极之间并联连接有电阻R9和电容CC2，且电阻R9和电容CC2之间也是并联的；所述的场效应管Q4的栅极和源极之间并联连接有电阻Rll和电容CC3，且电阻Rll和电容CC3之间也是并联的。所述的单片机能提供2路频率范围在IOKHz到25KHz、255级可调占空比的PWM信号。所述的单片机的VDD引脚和VSS引脚之间并联一瓷片电容CC1。所述的交流同步电机的工作频率为50Hz或60Hz ;交流同步电机的工作电压为输入电压的二分之一或等于输入电压。本技术的工作原理是电源单元中，电容ECl对输入电源滤波，之后分为两路一路供给功率输出部分；一路经稳压器稳压再经电容EC2滤波产生VDD电压。VDD电压输入到单片机电源脚，单片机1/03和1/04 口根据外部选择位的选择确定工作模式交流同步电机的工作频率是50赫兹还是60赫兹、电机的工作电压是与输入电压相同还是为输入电压的二分之一。 功率输出部分受单片机输出时序控制工作。下面以正弦波的正负半周介绍其动作过程在正弦波0-180度时，单片机PWM2、1/01引脚输出低电平，三极管Q5、场效应管Q3、场效应管Q2关闭，同时1/02 口输出高电平，经电阻R7让三极管Q6导通，三极管Q6的集电极输出低电平，电源电压经电阻Rll和电阻RlO分压加在场效应管Q4的源极和栅极端，让场效应管Q4导通。PWMl 口输出PWM信号经电阻R2加到场效应管Ql的栅极，控制场效应管Ql的导通与截止。这样在交流同步电机的两端产生左负右正的PWM电压信号，在交流同步电机的感性负载中产生正弦波电流驱动信号。在正弦波180-360度时单片机PWMl、1/02输出低电平，三极管Q6、场效应管Ql、场效应管Q4关闭。同时1/01 口输出高电平，经电阻R6让三极管Q5导通，三极管Q5的集电极输出低电平，电源电压经电阻R8和R9分压加在场效应管Q3的源极和栅极端，让场效应管Q3导通。PWM2 口输出PWM信号经电阻R4加到场效应管Q2的栅极，控制场效应管Q2的导通与截止。这样在交流同步电机的两端产生右负左正的PWM电压信号，在交流同步电机的感性负载中产生正弦波电流驱动信号。以上两种状态按设定频率交替转换工作。在转换期间插入一段死区时间，将4只场效应管都关闭，以保证转换安全。本技术的优点是使得性价比较高的交流同步电机可以应用到直流系统中，拓宽了产品的应用，提升成品的性能；比相同功能的直流有刷电机寿命长、运行可靠；比方波电路驱动的交流同步电机运行电磁噪音低、能效比高；另外提供50Hz/60Hz、电机工作电压选择口，适应多种电机应用。附图说明图I为本技术的结构示意图。具体实施方式如图I所示，一种正弦波变频同步电机驱动电路，包括有电源单元、功率输出部分和控制部分；所述的电源单元包括有一电源，电源正极DC+和负极DC-上并联一电容ECl，经稳压电路I和电容EC2后产生VDD电压，其中电容ECl和电容EC2均起到滤波作用；所述的功率输出部分由两个三极管和四个场效应管组成，其中，场效应管Ql的源极连接场效应管Q2的源极和三极管Q5的发射极，场效应管Q2的漏极连接场效应管Q4的漏极，场效应管Q3的源极连接场效应管Q4的源极，场效应管Q3的漏极连接场效应管Ql的漏极，场效应管Q2的源极连接三极管Q6的发射极，场效应管Q3的栅极通过电阻R8与三极管Q5的集电极连接，场效应管Q4的栅极通过电阻RlO与三极管Q6的集电极连接，场效应管Q3的源极连接所述电源的正极，场效应管Ql的漏极和场效应管Q2的漏极之间并联一交流同步电机3 ；所述的控制部分包括一单片机2，所述的单片机2有四个I/O输入输出引脚即1/01引脚、1/02引脚、1/03引脚和1/04引脚、两个提供PWM信号的引脚即PWMl引脚和PWM2引脚和VDD引脚和VSS引脚，其中，VDD引脚接电源单元中的VDD电压输出口，VSS引脚接地，1/01引脚通过电阻R6接所述的三极管Q5的基极，1/02引脚通过电阻R7接所述的三极管Q6的基极，1/03引脚为所述交流同步电机3工作频率选择端，1/04引脚为交流同步电机3工作电压选择端，PWMl引脚接所述场效应管Ql的栅极，PWM2引脚接所述场效应管Q2的栅极。所述的场效应管Ql的栅极和源极之间并联连接有两个电阻R3和R2，且电阻R3和电阻R2之间也是并联；所述的场效应管Q2的栅极和源极之间并联连接有两个电阻R5和R4，且电阻R5和电阻R4之间也是并联，电阻R3和电阻R5是增强电路的可靠性、防止电路出现误动作元件；所述的场效应管Q3的栅极和源极之间并联连接有电阻R9和电容CC2，且·电阻R9和电容CC2之间也是并联的；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正弦波变频同步电机驱动电路，其特征在于：包括有电源单元、功率输出部分和控制部分；所述的电源单元包括有一电源，电源正极DC+和负极DC？上并联一电容EC1，经稳压电路和电容EC2后产生VDD电压；所述的功率输出部分包括有两个三极管和四个场效应管，其中，场效应管Q1的源极连接场效应管Q2的源极和三极管Q5的发射极，场效应管Q2的漏极连接场效应管Q4的漏极，场效应管Q3的源极连接场效应管Q4的源极，场效应管Q3的漏极连接场效应管Q1的漏极，场效应管Q2的源极连接三极管Q6的发射极，场效应管Q3的栅极通过电阻R8与三极管Q5的集电极连接，场效应管Q4的栅极通过电阻R10与三极管Q6的集电极连接，场效应管Q3的源极连接所述电源的正极DC+，场效应管Q1的漏极和场效应管Q2的漏极之间并联一交流同步电机；所述的控制部分包括一单片机，所述的单片机有四个I/O输入输出引脚即I/O1引脚、I/O2引脚、I/O3引脚和I/O4引脚、两个提供PWM信号的引脚即PWM1引脚和PWM2引脚和VDD引脚和VSS引脚，其中，VDD引脚接电源单元中的VDD电压输出口，VSS引脚接地，I/O1引脚通过电阻R6接所述的三极管Q5的基极，I/O2引脚通过电阻R7接所述的三极管Q6的基极，I/O3引脚为所述交流同步电机工作频率选择端，I/O4引脚为交流同步电机工作电压选择端，PWM1引脚接所述场效应管Q1的栅极，PWM2引脚接所述场效应管Q2的栅极。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏运明，涂聚友，
申请(专利权)人：合肥龙多电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：