[实用新型]一种PWM调速电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种PWM调速电路，属于小型交流异步电机、家电。

背景技术

家电中的风机驱动一般使用小型单相交流异步电机，由于一般的家电如空调、风扇等一般要求有几个档位的风速，这样就需要对小型单相交流异步电机进行调速。

现在一般的解决方案有两种：一种如图1所示，电机采用带抽头的电机，每个抽头对应一个转速，火线通过三个不同的继电器切换到三个抽头上，实现调速。这种调速的方案主要是成熟可靠，可以采用较便宜的铁壳电机。但是缺点也很明显：1.风机调速固定，三个抽头对应三个风速，不能无级可调。2.成本较高：三个继电器成本在6元左右。抽头电机内部本质是通过电感降压调速，风机的低速抽头是通过增加绕组的匝数来实现的，采用的漆包线较多，一般的30W左右的电机漆包线要增加2元左右。另外一种是采用可控硅斩波调速，这种方案如图2所示，通过调节可控硅的导通角对交流电进行斩波，实际上是调节交流电压的有效值，来进行调速。此方案优点是转速连续可调，缺点是，由于斩波的交流电电流出现较大的电流不连续，电机很容易有嗡嗡声。一般采用的质量较好的专用的PG电机。PG电机一般采用塑封电机，硅钢片是密封的，但是这样造成电机成本较高，总体成本比图1的抽头电机调速方案还要高。

实用新型内容

采用一种简单的电路，能够使用普通的不用带抽头的价格较低的铁壳电机，并且实现转速的无级可调，并且总体成本要大大低于原有的两种调速方案。

本新型公开了一种PWM调速电路，所述调速电路包括：桥堆BD1，MOS管Q1，其中MOS管Q1的源极和漏极分别桥接在所述桥堆的两个相对的对外连接脚上，所述调速电路与单相小型异步电机串联。

进一步地，桥堆BD1组成全波整流电路，将交流电整流成直流电，MOS管Q1对直流电压进行开关控制，小型交流异步电机MT1和上述电路串联，通过MOS管Q1控制交流电的导通与关闭。

进一步地，所述调速电路进一步包括：二极管D1和电阻R1、稳压二极管Z1、电容C1，对220交流电进行半波整流和稳压，形成一个12V的直流电源，给光耦ISO1和NE555进行供电。

进一步地，光耦ISO1对MCU的PWM信号进行隔离，NE555对光耦输出的型号进行整形，并且驱动MOS管Q1，V1用于吸收MOS管Q1关断时的冲击电压，保护MOS管Q1。

本实用新型采用的方法是：先将单相交流电通过桥式整流转换成直流电，然后通过一个MOS管进行开关，然后将此电路串联在电机上，MOS管打开的时候，电流流过MOS管给电机供电，MOS管关闭的时候停止给电机供电。MOS管开关的通过PWM信号来控制。从MCU产生一个PWM信号，经过光耦隔离后，然后经过施密特触发器进行整形，然后再驱动MOS管。调节PWM信号的占空比，就能调节直流电的输出电压，进而控制单相交流电的输出电压，从而通过调节电压来调节电机的转速。PWM的频率选用20KHZ左右，大大高于市电的50HZ，而电机绕组本身是一个电感，可以存储一定的能量，所以避免的电流的不连续，防止产生噪音。

本实用新型的有益效果是：1、降低了小型交流电机调速系统的成本，MOS加施密特触发器加二极管和光耦等的总成本在4元左右，相对于三个继电器可以降低2元左右，而且单速电机相对于抽头电机成本也可以降低2元左右，总体成本能降低4元左右。2、实现了转速无极可调。3、避免了继电器切换时的机械噪音。

附图说明

通过参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例，本实用新型的以上和其它方面及优点将变得更加易于清楚，在附图中：

图1为现有技术中的一种小型单相交流异步电机调速电路图；

图2为现有技术中的第二种小型单相交流异步电机调速电路图；

图3为本实用新型的小型单相交流异步电机的PWM调速电路图；

图4为本实用新型的小型单相交流异步电机的PWM调速电路进行PWM调速后的正弦波电压波形图。

具体实施方式

在下文中，现在将参照附图更充分地描述本实用新型，在附图中示出了各种实施例。然而，本实用新型可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本实用新型的范围充分地传达给本领域技术人员。

在下文中，将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。