[发明专利]一种无刷直流电机母线电压隔离监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种监测电路，尤其是一种无刷直流电机母线电压隔离监测系 统。

背景技术

无刷直流电机已广泛应用于许多领域。在医疗行业使用无刷直流电机驱动 涡轮为麻醉机或呼吸机等供气，不仅可以大幅度缩小气源的体积，节省能源， 降低成本，还可以对涡轮进行准确可靠的控制，从而获得稳定的气流与压力。

涡轮的工作电压一般为24V，供电电压较低的时候会工作在18V。随着电源 电压的降低，电源能够提供给涡轮的功率减小，使得涡轮的转速下降，输出气 流的流速也下降，这就需要通气控制程序进行判断调速。涡轮也是一个典型的 感性负载，在较高的MOSFET驱动换相频率下，涡轮中的电感线圈就会产生较高 的反电动势，在涡轮突然进行调速的时候尤其明显。如果涡轮是在无负载的情 况下以最大速度旋转，产生的反电动势可以达到供电电压值。如果涡轮制动， 峰值电流可以是电机额定电流的2倍。这两种异常的电磁现象都有可能进入到 其他的电流回路，造成无法预计的影响。

现有的麻醉机或呼吸机在设计时，忽视了对涡轮供电电源的实时监测，缺 失了对涡轮工作状态的完整描述。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无刷直流电机母线电压隔离监测系统，解决对 涡轮供电电压的实时监测问题，完善了对涡轮工作状态的完整描述。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种无刷直流电机母线电压隔 离监测系统，包括第一信号运放调理电路、第二信号运放调理电路、AD器件和 控制单元；第一信号运放调理电路的输入端连接无刷直流电机的母线，输出端 连接第二信号运放调理电路的输入端；第二信号运放调理电路的输出端连接AD 器件的输入端；AD器件的输出端连接控制单元的输入端,主控单元可以选择PLC、 单片机和CPU等。

进一步，还包括隔离运放电路，所述第一信号运放调理电路的输出端连接 隔离运放电路的输入端；隔离运放电路的输出端连接第二信号运放调理电路的 输入端。

进一步，所述第一信号运放调理电路包括采样电阻、第一瞬态电压抑制二 极管、第一电容和第一运放，所述采样电阻一端接无刷直流电机的母线，另一 端接地；所述第一瞬态电压抑制二极管和第一电容均与采样电阻并联；所述采 样电阻与第一瞬态电压抑制二极管的负极连接的一端接第一运放的正输入端； 第一运放的输出端与负输入端之间串联有第四电阻，该第四电阻与第二电容并 联。

进一步，所述采样电阻的一端接第一电阻的一端，第一电阻的另一端接母 线。

进一步，第一运放的输出端接第三电阻的一端，第三电阻的另一端接隔离 运放电路的输入端。

进一步，所述隔离运放电路包括第二瞬态抑制二极管、第十电阻、第三电 容、第十一电容和隔离运放；隔离运放的输入端与第一运放的输出端连接；隔 离运放的输入端与第二瞬态电压抑制二极管的负极连接，第二瞬态电压抑制二 极管的正极接地；隔离运放的输入端与第十电阻的一端连接，第十电阻的另一 端连接第十一电容的一端，第十一电容的另一端接地；隔离运放的输入端与第 三电容的一端连接，第三电容的另一端接地；隔离运放的输出端连接第二信号 运放调理电路的输入端。

进一步，所述第二信号运放调理电路包括第三运放、第五电阻、第六电阻、 第七电阻、第八电阻、第九电阻、第八电容、第九电容和第十电容；第五电阻 的一端连接隔离运放的输出端，第五电阻的另一端连接第六电阻的一端，第六 电阻的另一端接第三运放的负输入端，第三运放的正输入端接地；第三电阻的 输出端接AD器件的输入端；第三运放的输出端接第九电容的一端，第九电容的 另一端接第三运放的负输入端；第三运放的输出端接第八电阻的一端，第八电 阻的另一端分别接第五电阻和第六电阻相连接的两端，第八电阻的另一端还与 第八电容的一端连接，第八电容的另一端接地。

进一步，还包括隔离电源电路，用于为第一信号运放调理电路和隔离运放 电路供电。

进一步，所述隔离电源电路的正电压输出端连接第一信号运放调理电路的 正电压输入端，且隔离电源电路的正电压输出值是12伏；所述隔离电源电路的 负电压输出端连接第一信号运放调理电路的负电压输入端，且隔离电源电路的 负电压输出值是-12伏。