[实用新型]直流风机的集成控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直流风机的集成控制装置，特别是适用于燃气热水器领域的直流风机。

背景技术

目前，在现有大流量强排燃气热水器技术中,主要还是采用主电压调幅调速控制直流风机全部的转速使用范围,主电压调幅调速由闭环BUCK开关控制电路、缓冲放大电路组成，其中闭环BUCK开关控制电路又包括有开关管、储能功率电感、续流肖特基二极管，开关管的发射极与缓冲放大电路电阻连接，开关管基极与缓冲放大电路电阻连接，开关管的集电极与储能功率电感的一端及续流肖特基二极管的负极连接，续流肖特基二极管的正极接地，储能功率电感的另一端与直流风机连接。单片机通过缓冲放大电路及主电压调幅调速电路给一定PWM值，驱动直流风机以稳定转速运动，达到调压调速目的。元器件数量多，致使整个直流风机控制电路结构复杂，线路板尺寸大。

由于开关为大电流PNP功率管或P型场效应管，控制成本高，且批次性的性能很难保证一致性；储能功率电感容易受磁性材料的影响，可靠性差。

集成控制板的主电压调幅调速的直流风机，风机本身必须配置控制板，成本较高，并且通过恒压闭环控制达到提速增风效果不明显。在恒压闭环控制的运算中采用大量的软件算法及计算运算时间，极大的减少了主控制器单片机MCU的执行能力，无法实现功率实时监控。

为克服上述缺陷，对无控制板直流风机的控制装置进行了研制。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种直流风机的集成控制装置，通过分离直流风机原有自带控制板方式，又高集成小型模块化整合在主控制器单片机MCU上的方式，使直流无刷风机结构简单化, 主制器单片机MCU高集成模块化、小型化、高效化，减少主控制器单片机电路MCU大量的软件模型算法及运算时间,极大的提高了单片机电路MCU的执行能力和灵化性,满足对直流无刷风机全方位功率、电流、转速的监控及可视化。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：包括电源电路、单片机电路、直流风机，单片机电路、直流风机与电源电路电连接，还包括与电源电路电连接的矢量控制引擎芯片电路、集成功率芯片电路，矢量控制引擎芯片电路同时与单片机电路、集成功率芯片电路电连接，集成功率芯片电路同时与直流风机电连接，集成功率芯片电路用于采集、反馈直流风机的信号并驱动直流风机转动，矢量控制引擎芯片电路用于接收单片机电路的命令并根据集成功率芯片电路采集、反馈的信号调节直流风机的转速，直流风机为无控制板风机。

还包括与电源电路电连接的电流取样电路、线性放大及滤波电路，电流取样电路的输入端与集成功率芯片电路的电流输出端电连接，线性放大及滤波电路的输入端与电流取样电路的输出端电连接、输出端与矢量控制引擎芯片电路的输入端电连接。

所述的电源电路为开关电源，输出电压为直流安全电压。

所述的单片机电路具有I2C或SPI通信或串口通信功能，单片机为PIC16系列或MEGA16系列或MB95F870系列或RL78系列。

所述的矢量控制引擎芯片电路具有坐标轴变换控制、相位变换控制、比例积分PI控制、马达PWM控制、ADC 转换功能，矢量控制引擎芯片为TMPM370系列。

所述的集成功率芯片电路具有全桥驱动、有过压、过流、过温保护功能，驱动电流小于等于3A，集成功率芯片为TPD4135K。

所述的线性放大及滤波电路中的运算放大器为LM358系列。

所述的电流取样电路中的取样功率电阻的阻值小于等于3Ω。

所述的直流风机为三相星形连接直流无刷风机，功率小于等于75W。

本实用新型同背景技术相比所产生的有益效果：由于本实用新型采用包括电源电路、单片机电路、直流风机，单片机电路、直流风机与电源电路电连接，还包括与电源电路电连接的矢量控制引擎芯片电路、集成功率芯片电路，矢量控制引擎芯片电路同时与单片机电路、集成功率芯片电路电连接，集成功率芯片电路同时与直流风机电连接，集成功率芯片电路用于采集、反馈直流风机的信号并驱动直流风机转动，矢量控制引擎芯片电路用于接收单片机电路的命令并根据集成功率芯片电路采集、反馈的信号调节直流风机的转速，直流风机为无控制板风机的方案，通过分离直流风机原有自带控制板方式，又高集成小型模块化整合在主控制器单片机MCU上的方式，使直流无刷风机结构简单化, 主制器单片机MCU高集成模块化、小型化、高效化，减少主控制器单片机电路MCU大量的软件模型算法及运算时间,极大的提高了单片机电路MCU的执行能力和灵化性，满足对直流无刷风机全方位功率、电流、转速的监控及可视化。

附图说明