一种可节能的永磁直流无刷电机风机盘管的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种可节能的永磁直流无刷电机风机盘管，包括风机及其驱动电机、电源系统以及控制系统，所述电源系统包括依次连接的前端保护电路、EMI滤波电路、整流电路以及功率校正电路，将输入的交流电经过滤波、整流、功率校正后转换为恒压直流电驱动所述电机；所述电源系统还包括DC/DC转换器，所述DC/DC转换器将输出的恒压直流电二次转换为低压直流电供给所述控制系统。本实用新型的风机盘管，系统地将交流电转换为恒压直流电供给电机，再将恒压直流电二次转换供给控制电路，从而让控制电路正常运作控制电机，有效地解决现有技术中的直流电机风机盘管的电源供给问题，从而提高整个中央空调管理系统的节能效果。
【专利说明】
一种可节能的永磁直流无刷电机风机盘管
技术领域
[0001]本实用新型涉及中央空调技术领域，特指一种用于中央空调管理系统中的可节能永磁直流无刷电机风机盘管。
【背景技术】
[0002]随着社会发展，城市中的大型建筑，如商场、办公楼、医院、学校等大型场所，逐渐成为城市的主要建筑物，这些建筑物中均配备中央空调管理系统。
[0003]作为中央空调管理系统末端装置的风机盘管，一般分为直流无刷电机驱动的风机盘管和交流电机驱动的风机盘管。两种风机盘管相比，由于直流无刷风机盘管采用的电机为直流无刷电机，具有节能、无级调速、安静、寿命长等优点，且通过电子换向的方式，代替传统的机械换向方式，有效地避免机械换向中产生的电磁干扰及电磁噪音，使室内环境更安静舒适。因此，直流无刷电机驱动的风机盘管在许多建筑项目的中央空调管理系统中被广泛应用，并越来越得到市场的认可及青睐。
[0004]现有技术中的直流无刷电机风机盘管，一般主要由风机、驱动风机的电机、电源系统以及控制系统组成，所述控制系统通过控制信号控制电机的运转，而电源系统将输入的交流电转换为适合电机使用的直流电。但由于电机与控制系统需要的直流电压不同，因此，该电源系统除了将交流电整流转换成直流电外，还需要将直流电进行加工转换成不同电压的直流电，分别供给电机以及控制系统，让风机盘管正常运转，是目前本领域技术发展的一大研究难题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型目的在于提供一种新型的可节能永磁直流无刷电机风机盘管，系统地将交流电转换为恒压直流电供给电机，再将恒压直流电二次转换供给控制电路，从而让控制电路正常运作控制电机，有效地解决现有技术中的直流电机风机盘管的电源供给问题，从而提高整个中央空调管理系统的节能效果。
[0006]为了达到上述目的给出，本实用新型的技术方案:
[0007]—种可节能的永磁直流无刷电机风机盘管，包括风机及其驱动电机、电源系统以及控制系统，所述电源系统包括依次连接的前端保护电路、EMI滤波电路、整流电路以及功率校正电路，将输入的交流电经过滤波、整流、功率校正后转换为恒压直流电驱动所述电机;所述电源系统还包括DC/DC转换器，所述DC/DC转换器将输出的恒压直流电二次转换为低压直流电供给所述控制系统。
[0008]本实用新型的可节能直流无刷电机风机盘管，所述电源系统将输入的交流电，通过滤波、整流、功率校正后转换成恒压直流电，驱动所述电机。还增设置有DC/DC转换器，将输出的恒压直流电，二次转换成驱动所述控制系统的低压直流电，从而将输入的交流电转换成恒压直流电后，再增加进一步的转换功能，一方面为电机提供充足的高压直流电，让其正常运转；另一方面，将转换后的恒压直流电二次转换成低压直流电，供给所述控制系统，启动控制信号控制所述电机，有效地解决现有技术的直流电机风机盘管电源供给问题，从而提高整个中央空调管理系统的节能效果。
[0009]进一步的，所述DC/DC转换器为隔离式开关电源集成电路，其包括开关管、电源控制器以及电源保护器。所述开关管可优选为耐压700V功率的开关管。所述DC/DC转换器采用简单的开关控制输出电压，有效地加快瞬态响应时间，具有欠压保护功能。
[0010]在上述基础上，所述DC/DC转换器还包括用于降低空载功耗的稳压器。所述稳压器可优选为6.3V的并联稳压器，有效地将空载功耗降低。
[0011]所述前端保护电路包括过流保护模块以及过压保护模块，所述过流保护模块设有熔丝管;所述过压保护模块设有压敏电阻，所述压敏电阻随着前端电压而变化，吸收浪涌电压。通过在过流保护模块中设有熔丝管，利用熔丝管的熔点低、电阻率高、熔断速度快以及成本低廉等特性，当开关电路源发生短路时，电流要是超过熔断电流，熔丝管将会熔断，从而起到过电流保护作用。所述过压保护模块的压敏电阻，对过电压脉冲响应快、耐冲击电流能力强、漏电小，且温度系数低，其阻值随输入端的电压而变化，有效地吸收浪涌电压和防雷击保护，从而起到过电压保护作用。
[0012]进一步的，所述过流保护模块还包括热敏电阻器，所述热敏电阻器为负温度系数的热敏电阻，用于降低电源启动时的发热量。由于电源的启动运行时，电阻发热量较大，所述热敏电阻器的阻值能够迅速减小，让功耗能够降低，有效地防止通电瞬间出现过流现象。
[0013]所述EMI滤波电路设有用于抑制共模干扰信号的共模电感;所述整流电路为整流桥，将输入电源转换为全波整流电压。对于滤波电路而言，一般存在的电磁干扰包括差模干扰和共模干扰，两种干扰是同时存在，但由于共模比差模更容易引起电磁干扰，因此，所述EMI滤波电路通过设置共模电感，从而抑制共模干扰信号。
[0014]所述功率校正电路包括电源芯片控制器以及误差放大器，将整流后的直流电压修正为恒压直流电。所述控制器具有过电保护功能，并与所述误差放大器配合，将整流后的直流电压修正为恒压直流电，供给所述电机。
[0015]所述控制系统用于控制所述电机的运转，其包括驱动电路和控制电路。控制系统的控制方案采用开环式控制，并以方波驱动的方式，使直流无刷电机按照设定速度平稳且安静地运行。
[0016]所述驱动电路包括智能功率模块和高速HVIC模块，将低电压的驱动信号转换成所述电机可接收的高电压驱动信号。所述智能功率模块有利于交流感应、无刷直流电机和永磁同步电机的逆变输出，提供多重模组保护特性，集成欠压闭锁和热量监测，有效地减少电磁干扰和能量损耗。所述高速HVIC模块只需要一个单电源电压，就能将逻辑电平栅极输入转化为适合所述电机的高电压，有效地将驱动信号转换成高电压信号，驱动所述电机。
[0017]所述控制电路设有控制器以及霍尔传感器，所述霍尔传感器用于检测电机转子位置信息，并通过转子位置信号，让所述控制器对电机进行换向操作。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型一种可节能的永磁直流无刷电机风机盘管的整体结构示意图；
[0019]图2为本实用新型一种可节能的永磁直流无刷电机风机盘管的电源系统示意图；
[0020]图3为本实用新型一种可节能的永磁直流无刷电机风机盘管的控制系统示意图。
【具体实施方式】
[0021]结合【附图说明】本实用新型的可节能永磁直流无刷电机风机盘管。
[0022]如图1所示，该可节能的永磁直流无刷电机风机盘管，包括风机、与风机连接的电机、电源系统以及控制系统，所述电源系统主要功能在于将输入220V交流电转换为恒压直流电400V，供给所述电机，另外还需要将恒压直流电再转换为15V的直流电供给所述控制系统，让控制系统正常运作，驱动所述电机。
[0023]其中，所述电源系统包括依次连接的前端保护电路、EMI滤波电路、整流电路以及功率校正电路，还包括将输出的恒压直流电转换为低压直流电的DC/DC转换器，
[0024]具体地，如图2所示，所述电源系统的DC/DC转换器为隔离式开关电源集成电路，可优选为1W高效小功率的TNY266P型号控制芯片，其包括开关管、电源控制器以及电源保护器，所述开关管可优选采用耐压700V功率的开关管。所述DC/DC转换器采用简单的开关控制输出电压，有效地加快瞬态响应时间，具有欠压保护功能。
[0025]优选地，所述DC/DC转换器还包括用于降低空载功耗的稳压器，所述稳压器优选采用6.3V的并联稳压器，当电流经外部注入时，该稳压器将电压箝位在6.3V，有利于偏置绕组供电，将空载功耗降至约50mW。
[0026]对所述前端保护电路作优化，所述前端保护电路包括过流保护模块以及过压保护模块。
[0027]所述过流保护模块设有熔丝管，利用熔丝管的熔点低、电阻率高、熔断速度快以及成本低廉等特性，当开关电路源发生短路时，电流要是超过熔断电流，熔丝管将会熔断，从而起到过电流保护作用。
[0028]优选地，所述过流保护模块还包括热敏电阻器，所述热敏电阻器为负温度系数的热敏电阻，用于降低电源启动时的发热量。由于电源的启动运行时，电阻发热量较大，所述热敏电阻器的阻值能够迅速减小，让功耗能够降低，有效地防止通电瞬间出现过流现象。
[0029]所述过压保护模块设有压敏电阻，所述压敏电阻对过电压脉冲响应快、耐冲击电流能力强、漏电小，且温度系数低，其阻值随输入端的电压而变化，有效地吸收浪涌电压和防雷击保护，从而起到过电压保护作用。
[0030]所述EMI滤波电路设有用于抑制共模干扰信号的共模电感。一般存在的电磁干扰包括差模干扰和共模干扰，两种干扰是同时存在，但由于共模比差模更容易引起电磁干扰，因此，所述EMI滤波电路通过设置共模电感，从而抑制共模干扰信号。
[0031]所述整流电路为整流桥，优选采用GBJ2508型的整流桥，经整流桥输出后的电压为31Ov直流电，有效地将输入电源转换为全波整流电压。
[0032]所述功率校正电路包括电源芯片控制器以及误差放大器，所述电源芯片控制器优选为高集成度电源芯片FAN7527B，该芯片工作时电流小，最大不超过8mA，VCC启动门限为12V，关闭电压最大值是9V，启动电流典型值为60μΑ最大不超过ΙΟΟμΑ。所述电源芯片控制器具有过电保护功能，并与所述误差放大器配合，将整流后的直流电压修正为400V的恒压直流电，从而输出供给所述电机。
[0033]如图3所示，所述控制系统用于控制所述电机的运转，其包括驱动电路和控制电路，通过所述电源系统供给的15V直流电启动运行。所述控制系统的控制方案采用开环式控制，并以方波驱动的方式，使直流无刷电机按照设定速度平稳且安静地运行。
[0034]所述驱动电路包括智能功率模块和高速HVIC模块，将低电压的驱动信号转换成所述电机可接收的高电压驱动信号。
[0035]所述智能功率模块优选FSB50760SF芯片，该芯片集成度高，将六个MOSFET集成在一个芯片上，有利于交流感应、无刷直流电机和永磁同步电机的逆变输出，提供多重模组保护特性，集成欠压闭锁和热量监测，有效地减少电磁干扰和能量损耗。
[0036]所述高速HVIC模块只需要一个单电源电压，就能将逻辑电平栅极输入转化为适合所述电机的高电压，有效地将驱动信号转换成高电压信号，驱动所述电机。
[0037]所述控制电路设有控制器以及霍尔传感器，所述霍尔传感器用于检测电机转子位置信息，并通过转子位置信号，让所述控制器对电机进行换向操作。所述控制器优选为MKE02Z16VLC2的工业级32位微控制器，其工作频率为20MHz、功耗低、稳定性好、可靠性更高，且经济高效，有利于与所述霍尔传感器配合，控制所述电机换向运转。
[0038]根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
【主权项】
1.一种可节能的永磁直流无刷电机风机盘管，包括风机及其驱动电机、电源系统以及控制系统，其特征在于，所述电源系统包括依次连接的前端保护电路、EMI滤波电路、整流电路以及功率校正电路，将输入的交流电经过滤波、整流、功率校正后转换为恒压直流电驱动所述电机;所述电源系统还包括DC/DC转换器，所述DC/DC转换器将输出的恒压直流电二次转换为低压直流电供给所述控制系统。2.根据权利要求1所述的永磁直流无刷电机风机盘管，其特征在于，所述DC/DC转换器为隔离式开关电源集成电路，其包括开关管、电源控制器以及电源保护器。3.根据权利要求2所述的永磁直流无刷电机风机盘管，其特征在于，所述DC/DC转换器还包括用于降低空载功耗的稳压器，所述稳压器为并联稳压器。4.根据权利要求1所述的永磁直流无刷电机风机盘管，其特征在于，所述前端保护电路包括过流保护模块以及过压保护模块，所述过流保护模块设有熔丝管;所述过压保护模块设有压敏电阻，所述压敏电阻随着前端电压而变化，吸收浪涌电压。5.根据权利要求4所述的永磁直流无刷电机风机盘管，其特征在于，所述过流保护模块还包括热敏电阻器，所述热敏电阻器为负温度系数的热敏电阻，用于降低电源启动时的发热量。6.根据权利要求1所述的永磁直流无刷电机风机盘管，其特征在于，所述EMI滤波电路设有用于抑制共模干扰信号的共模电感;所述整流电路为整流桥，将输入电源转换为全波整流电压。7.根据权利要求1所述的永磁直流无刷电机风机盘管，其特征在于，所述功率校正电路包括电源芯片控制器以及误差放大器，将整流后的直流电压修正为恒压直流电。8.根据权利要求1所述的永磁直流无刷电机风机盘管，其特征在于，所述控制系统用于控制所述电机的运转，其包括驱动电路和控制电路。9.根据权利要求8所述的永磁直流无刷电机风机盘管，其特征在于，所述驱动电路包括智能功率模块和高速HVIC模块，将低电压的驱动信号转换成所述电机可接收的高电压驱动信号。10.根据权利要求8所述的永磁直流无刷电机风机盘管，其特征在于，所述控制电路设有控制器以及霍尔传感器，所述霍尔传感器用于检测电机转子位置信息，并通过转子位置信号，让所述控制器对电机进行换向操作。
【文档编号】H02M3/00GK205545030SQ201620317432
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】梁伟明
【申请人】广州能迪能源科技股份有限公司