[实用新型]单相无刷电机转速控制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机控制技术，更具体地说，涉及一种单相无刷电机转速控制电路。

背景技术

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“单脉冲电机驱动电路及单脉冲电机驱动方法”(“Single phase motor driving circuitand single phase motor driving method”)的专利。该专利也是利用温敏器件(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冲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冲信号，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。

实用新型内容

基于现有技术中的上述空缺，本实用新型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。

根据本实用新型的实施例，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冲控制电机的转速。

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，输入脉冲与电阻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，

转换电路在输入脉冲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。