CN103944463A - 一种能自适应110v和220v电压的无刷电机控制器 - Google Patents

一种能自适应110v和220v电压的无刷电机控制器 Download PDF

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赵国树
周黎英
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Abstract

本发明公开了一种能自动适应110V和220V电压的无刷电机控制器，包括微处理器、功率驱动模块、电网电压检测模块、霍尔信号采集模块和电源模块。电源模块用来为各部分电路供电，由整流滤波电路、开关电源和稳压电路依次连接组成。电网电压检测模块检测交流供电电压大小并将数据输出给微处理器，霍尔信号采集模块将无刷电机运行的数据传送到微处理器，微处理器输出控制信号给功率驱动模块以带动无刷电机运转。本发明采用了电磁兼容设计，以实现抗干扰和隔离的效果。

Description

一种能自适应110V和220V电压的无刷电机控制器
技术领域
本发明涉及无刷电机控制器领域，特别设计一种能自动适应110V和220V电压的无刷电机控制器。
 
背景技术
随着社会的不断，出国的和到我们国家的人越来越多，但是美国、欧洲、日本等常用的市电标准为110V，60Hz的交流电压，而中国、俄罗斯等国家常用的市电标准为220V，50Hz的交流电，两者不兼容，这样就给电器尤其是无刷电机控制器使用方面带来了诸多的不便，所以在使用过程中就需要另行购置电压转换器，这样不仅增加了成本，而且增加了额外的电能损耗，非常不划算。
 
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种自动适应110V和220V交流电压的无刷电机控制器，使电机在110V和220V交流电压下均能平稳运行，不增加硬件成本且无需切换开关。
本发明的控制器结构为：包括微处理器、功率驱动模块、电网电压检测模块、霍尔信号采集模块和电源模块。电源模块用来为各部分电路供电，由整流滤波电路、开关电源和稳压电路依次连接组成。电网电压检测模块检测交流供电电压大小并将数据输出给微处理器，霍尔信号采集模块将无刷电机运行的数据传送到微处理器，微处理器输出控制信号给功率驱动模块以带动无刷电机运转。
所述整流滤波电路输出端连接功率驱动模块，为功率驱动模块提供母线电压，所述开关电源输出端形成15V直流电压提供给功率驱动模块，所述稳压电路输出端形成5V直流电压提供给微处理器。整流滤波电路还包括由共模扼流圈和安规电容组成的电磁干扰滤波器。
所述电网电压检测模块采用光耦检测电路。
本发明在交流电压输入端设置抗干扰电路，其输出端连接电源模块和电网电压检测模块，具体实现方式为一并联在交流电压输入端的压敏电阻。
本发明还包括过电流保护电路、存储器和显示器，过电流保护电路输入端连接功率驱动模块，输出端连接微处理器，存储器和显示器均与微处理器相连接。
本发明具有以下有益效果：
具有闭环输出电压自动调节功能，能适应不同的交流电压，并输出恒定的低压直流电供无刷电机运转。
抗干扰电路起到抑制电磁脉冲的作用，对电路元器件进行浪涌保护、防雷击保护，且反应时间短，使电路快速进入正常工作状态。
电网电压检测模块采用光耦检测电路，具有隔离作用。
 
附图说明
图1是本发明的电路原理框图。
图2是整流滤波电路图。
图3是开关电源电路图。
图4是稳压电路图。
图5是电网电压检测模块电路图。
图6是霍尔信号采集模块电路图。
图7是微处理器***电路图。
图8是功率驱动模块***电路图。
 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明提供的一种自适应110V和220V电压的无刷电机控制器，包括微处理器、功率驱动模块如图8所示、电网电压检测模块如图5所示、霍尔信号采集模块如图6所示和电源模块，电源模块用来为各部分电路供电，由如图2所示整流滤波电路、如图3所示开关电源和如图4所示稳压电路依次连接组成。整流滤波后的交流电压一方面提供给功率驱动模块作为母线电压，另一方面通过开关电源转换成满足其他设备需要的低压直流电。开关电源输出15V直流电压为功率驱动模块供电，同时输出给稳压电路，经稳压电路处理后，输出5V直流电压为***电路如图7所示的微处理器供电。如图5所示电网电压检测模块检测交流供电电压大小并将数据输出给微处理器，霍尔信号采集模块将无刷电机运行的数据传送到微处理器，微处理器输出控制信号给功率驱动模块以带动无刷电机运转。
如图2所示，本发明在交流电压输入端设置抗干扰电路，具体为一并联在交流电压接线端的热敏电阻R40，避免开机瞬间由于电容充电而产生的浪涌电流，对电路进行浪涌保护、防雷击保护。此外整流滤波电路中还包括由共模扼流圈L2和安规电容C32、C33组成的电磁干扰滤波器。
如图5所示，电网电压检测模块采用线性光耦U10将交流电压通过R34限流后，可得到不同的电流给光耦的发光二极管，光耦的光敏部分产生的结电阻不同，此时再将光耦的输出端上拉，即可得到不同的电压值，该方法在两种交流电下产生的模拟信号相差10倍，足以分辨出交流电压是110V还是220V。该电路结构简单，并具有隔离干扰的作用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种能自适应110V和220V电压的无刷电机控制器，其特征在于：包括微处理器、功率驱动模块、电网电压检测模块、霍尔信号采集模块和电源模块，电源模块为各部分电路供电，电网电压检测模块将交流供电电压输出给微处理器，霍尔信号采集模块将无刷电机运行的数据传送到微处理器，微处理器输出控制信号给功率驱动模块以带动无刷电机运转，其中电源模块由整流滤波电路、开关电源和稳压电路依次连接组成,所述整流滤波电路包括由共模扼流圈和安规电容组成的电磁干扰滤波器。
2.如权利要求1所述的能自适应110V和220V电压的无刷电机控制器，其特征在于：所述整流滤波电路输出端连接功率驱动模块，为功率驱动模块提供母线电压，所述开关电源输出端形成15V直流电压提供给功率驱动模块，所述稳压电路输出端形成5V直流电压提供给微处理器。
3.如权利要求2所述的能自适应110V和220V电压的无刷电机控制器，其特征在于：所述电网电压检测模块采用光耦检测电路。
4.如权利要求3所述的能自适应110V和220V电压的无刷电机控制器，其特征在于：在交流供电电压输入端设置抗干扰电路，输出端连接电源模块和电网电压检测模块。
5.如权利要求4所述的能自适应110V和220V电压的无刷电机控制器，其特征在于：所述抗干扰电路为一并联在交流供电电压输入端的热敏电阻。
6.如权利要求1~5任何一种所述的能自适应110V和220V电压的无刷电机控制器，其特征在于：还包括过电流保护电路、存储器和显示器，过电流保护电路输入端连接功率驱动模块，输出端连接微处理器，存储器和显示器均与微处理器相连接。
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