[发明专利]直流无刷电机的控制电路

说明书

本发明提供了一种用于直流无刷电机的控制电路，包括：场效应开关管，其源极耦接至电源电压端以及栅极电阻的第一端，栅极耦接至该栅极电阻的第二端，漏极耦接至该直流无刷电机以向其提供控制电压；第一三极管，其基极耦接至控制信号的输入端，发射极经由耦合电阻接地，集电极耦接至该栅极电阻的第二端；第二三极管，其发射极与该第一三极管的发射极连接，集电极耦接至该电源电压端；以及采样电路，其输入耦接至该场效应开关管的漏极以采样该控制电路输出的该控制电压，输出耦接至该第二三极管的基极以构成该控制电压的反馈闭环，从而使该输出控制电压的大小以预定倍率锁定输入至该第一三极管的基极的控制信号的大小。

技术领域

本发明涉及电机控制领域，尤其涉及直流无刷电机的控制电路。

背景技术

图1示出了现有技术的直流无刷轴流风扇控制电路的原理图。该控制电路采用场效应管Q16作为输出控制元件。当场效应管Q16截止、三极管Q21导通时，电源电压+24V_1通过Q21、R140～R148加载到风扇两端(P209-1，P209-3)，风扇工作电流在电阻R140～R148上产生压降，使得风扇两端的电压下降，达到降压调速的目的。当场效应管Q16导通时，由于Q16导通压降约在0.05V的水平，所以电源电压+24V_1几乎全部加载到风扇两端，达到高速的调速目的。

图2示出了现有技术的另一直流无刷轴流风扇控制电路的原理图。该电路采用了场效应管Q13、功率三极管Q27作为输出控制元件；Q13与Q27串联连接。场效应管Q13作为“开关”控制管，仅当Q13导通时，风扇两端(P413-1，P413-3)才有可能获得工作电压。功率三极管Q27的功能是控制风扇的速度，其电路状态是“发射极跟随器”；当端口QA11-1施加“低电平”，则端口QA11-5开路，Q13截止，风扇停止；当端口QA11-1施加“高电平”，则端口QA11-5导通，Q13导通，风扇运转。在Q13导通的条件下，当端口QA11-3施加“低电平”，则端口QA11-4开路，电源电压24V_M通过Q13、Q27加载到风扇两端，风扇工作在“高速”状态。在Q13导通的条件下，当端口QA11-3施加“高电平”，则端口QA11-4导通，稳压二级管CR12反向击穿，Q27-B电压由CR12(Vz＝11V)确定，该值约为11V，此时Q27-E极电压约为10.3V，使得风扇工作在“低速”状态。

上述两种控制电路的缺点首先在于电路状态只有3个：停止、半速、及高速，且需要两路控制端口来实现这三种状态。其次，以图1所示的控制电路为例，在直接高速启动时Q16中有峰值超过3A的冲击电流，如图3所示；以图2所示的控制电路为例，输出电压在“高速”时，工作在“发射极跟随器”状态的三极管Q27无法达到饱和导通，即电源电压24V_M无法全部施加到风扇的两端。

因此，一种改进的控制方案是所期望的。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本发明的目的是提供一种直流无刷电机的控制电路。

根据本发明的一方面，提供了一种用于直流无刷电机的控制电路，包括：

场效应开关管，该场效应开关管的源极耦接至电源电压端以及栅极电阻的第一端，栅极耦接至该栅极电阻的第二端，漏极耦接至该直流无刷电机以向其提供控制电压，该直流无刷电机的转速随该控制电压的大小线性变化；

第一三极管，该第一三极管的基极耦接至控制信号的输入端，发射极经由耦合电阻接地，集电极耦接至该栅极电阻的第二端，以经由该栅极电阻上的电压降控制该场效应开关管的导通截止状态；

第二三极管，该第二三极管的发射极与该第一三极管的发射极连接以经由该耦合电阻接地，集电极耦接至该电源电压端；以及