一种空调直流风机驱动控制电路的制作方法

1.本技术属于空调控制技术领域，特别是涉及一种空调直流风机驱动控制电路。


背景技术：

2.直流风机以其控制方便和模块化的优势普遍存在于各种风冷散热的暖通设备中。通过直流风机单位时间内的转速反馈脉冲数可以获取直流风机的实际转速，根据实际转速调整转速控制电压来改变直流风机的转速，以实现直流风机达到目标转速及稳定转速的目的。若要控制内置驱动电路型直流风机的转速，只需提供内置驱动电路所需要的母线电源电压和转速控制电压(vsp)，就可以方便地改变直流风机的转速。
3.现有技术在连接直流风机和主控芯片的电源信号线上设置了电源控制开关，以控制电源电压的导通和关闭，但是此类电源控制开关不适用于大电容的直流电机，在电源控制开关导通瞬间，大电容的直流电机内会产生较大冲击电流，严重时会损坏电机，进而缩短电机的使用寿命。此外，由于缺少转速控制电压的控制电路，在直流风机待机时，转速控制电压和直流风机可能会与地面形成闭合回路，回路上的闲置电流会产生额外的待机功耗。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种空调直流风机驱动控制电路，用于解决现有技术中直流风机的驱动控制电路有冲击电流和待机功耗大的技术问题。
5.本技术提供一种空调直流风机驱动控制电路，包括主控芯片、第一开关控制电路和第二开关控制电路；
6.所述主控芯片、所述第一开关控制电路和所述第二开关控制电路均位于电路板上；
7.所述主控芯片上设有母线电源开关控制端口和vsp电源开关控制端口；
8.所述第一开关控制电路与所述母线电源开关控制端口相连，用于切断或导通所述电路板向直流风机传输的电源电压信号；
9.所述第二开关控制电路与所述vsp电源开关控制端口相连，用于切断或导通所述电路板向直流风机传输的转速控制电压的电源信号。
10.于本技术一实施例中，所述第一开关控制电路包括第一三极管；所述第一三极管的基极和第一电阻串联后与所述母线电源开关控制端口相连，所述基极和发射极之间设有第二电阻，所述发射极接地。
11.于本技术一实施例中，所述第一开关控制电路包括pmos管；所述pmos管的漏极和第三电阻串联后与所述第一三极管的集电极相连，所述漏极用于在所述第一开关控制电路为导通状态时输出所述母线电源信号，所述pmos管的栅极和第四电阻串联后与所述第一三极管的集电极相连，所述栅极和源极之间设有电容。
12.于本技术一实施例中，所述第一开关控制电路包括滤波单元；所述滤波单元包括所述第四电阻和所述电容。
13.本实现方式中，滤波单元使得母线电源电压缓升，减少了电源导通时冲击电流的脉冲峰值，保护了电机和驱动控制电路中元器件的安全。
14.于本技术一实施例中，所述母线电源开关控制信号的电压上升速率可由所述第四电阻的阻值和所述电容的容值精确调节。
15.于本技术一实施例中，所述第一开关控制电路包括第一供电单元；所述第一供电单元的正向端与所述pmos管的源极相连，反向端接地。
16.于本技术一实施例中，所述第二开关控制电路包括第二三极管；所述第二三极管的基极和第五电阻串联后与所述vsp电源开关控制端口相连，所述基极和发射极之间设有第六电阻，所述发射极接地。
17.于本技术一实施例中，所述第二开关控制电路包括第三三极管；所述第三三极管的基极和第七电阻串联后与所述第二三极管的集电极相连，所述基极和发射极之间设有第八电阻，所述集电极用于在所述第二开关控制电路为导通状态时输出所述转速控制电压的电源信号。
18.于本技术一实施例中，所述第二开关控制电路包括第二供电单元；所述第二供电单元的正向端与所述第三三极管的发射极相连，反向端接地。
19.于本技术一实施例中，所述第一开关控制电路和所述第二开关控制电路在待机时处于断路，以减少待机功耗。
20.如上所述，本技术所述的空调直流风机驱动控制电路具有以下有益效果：
21.(1)在待机时，通过控制第一开关控制电路自动切断电源电压的输入，以及第二开关控制电路自动切断转速控制电压所需电源的输入，减少了待机损耗；
22.(2)滤波单元使得母线电源电压缓升，减少了电源导通时冲击电流的脉冲峰值，保护了电机和驱动控制电路中元器件的安全；
23.(3)取代了大尺寸继电器，节省了元器件成本，节省了布局空间。
附图说明
24.图1显示为本技术实施例所述的空调直流风机驱动控制电路的结构示意图。
25.图2显示为本技术实施例所述的空调直流风机驱动控制电路的第一开关控制电路原理图。
26.图3显示为本技术实施例所述的空调直流风机驱动控制电路的第二开关控制电路原理图。
27.元件标号说明
[0028]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
主控芯片
[0029]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一开关控制电路
[0030]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二开关控制电路
[0031]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
直流风机
具体实施方式
[0032]
以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实
施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0033]
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，遂图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0034]
另外，在本技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。
[0035]
本技术以下实施例提供了一种空调直流风机驱动控制电路，解决了现有技术中直流风机待机功耗大和电源开启瞬间冲击电流峰值过大的技术问题。
[0036]
以下将结合附图详细阐述本实施例的一种空调直流风机驱动控制电路的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实施例的空调直流风机驱动控制电路。
[0037]
如图1所示，本实施例提供一种空调直流风机驱动控制电路，包括主控芯片、第一开关控制电路和第二开关控制电路。
[0038]
于一实施例中，所述主控芯片、所述第一开关控制电路和所述第二开关控制电路均位于电路板上。
[0039]
所述主控芯片一般是微控制器(mcu)芯片或者数字信号处理(dsp)芯片或者现场可编程门阵列(fpga)。为了便于说明，本实施例选择mcu芯片作为所述主控芯片。
[0040]
于一实施例中，所述主控芯片上设有母线电源开关控制端口和vsp电源开关控制端口。
[0041]
于一实施例中，所述第一开关控制电路与所述母线电源开关控制端口相连，用于切断或导通所述电路板向直流风机传输的母线电源电压信号。
[0042]
具体地，当直流风机正常工作运转时，所述第一开关控制电路为导通状态，有母线电源电压信号从电路板上母线电源流向直流风机，此时供电正常；当直流风机处于待机或停机，所述第一开关控制电路为断开状态，电路板上母线电源和直流风机之间传输的母线电源电压信号被切断。
[0043]
于一实施例中，所述第一开关控制电路包括第一三极管；所述第一三极管的基极和第一电阻串联后与所述母线电源开关控制端口相连，所述基极和发射极之间设有第二电阻，所述发射极接地。
[0044]
具体地，如图2所示，q1为所述第一三极管，r1为所述第一电阻，r2为所述第二电阻，fanon直连所述母线电源开关控制端口。本实施例所述的q1为npn型三极管。
[0045]
当fanon为高电平时，即从mcu芯片母线电源开关控制端口处输出了母线电源开关控制信号，所述母线电源开关控制信号在经过电阻r1和r2分压后流向q1的基极，q1的基极
处于高电平，q1为导通状态；反之，当fanon为低电平时，q1的基极也处于低电平，q1处于截止状态。
[0046]
于一实施例中，所述第一开关控制电路包括pmos管；所述pmos管的漏极和第三电阻串联后与所述第一三极管的集电极相连，所述漏极用于在所述第一开关控制电路为导通状态时输出所述母线电源信号，所述pmos管的栅极和第四电阻串联后与所述第一三极管的集电极相连，所述栅极和源极之间设有电容。
[0047]
具体地，q11为所述pmos管，r3为所述第三电阻，r4为所述第四电阻，c1为所述电容，fan power连接至直流电机的直流母线。
[0048]
当q1导通时，电阻r3和r4与地面导通，q11的栅极为低电平，有电流从q11的源极流向漏极，q11处于导通状态，同时电路板上的母线电源开始向电容c1供电；当q1截止时，电阻r3和r4与地面断开连接，q11也处于截止状态，从电路板流向直流电机的母线电源电压信号被切断。
[0049]
于一实施例中，所述第一开关控制电路包括滤波单元；所述滤波单元包括所述第四电阻和所述电容。
[0050]
所述滤波单元包括r4和c1。所述母线电源电压信号的电压上升速率可由所述第四电阻的阻值和所述电容的容值精确调节，以控制冲击电流在允许的范围内。具体地，r4阻值和c1容值的乘积与所述电压脉冲峰值正相关，例如r4的阻值越大，电压上升坡度越缓，峰值电流越小，从而减小了冲击电流的峰值。本实施例中所述的滤波单元使得母线电源电压缓升，减少了电源导通时冲击电流的脉冲峰值，保护了电机和驱动控制电路中元器件的安全。
[0051]
于一实施例中，所述第一开关控制电路包括第一供电单元；所述第一供电单元的正向端与所述pmos管的源极相连，反向端接地。
[0052]
具体地，bus power为所述第一供电单元，用于向直流电机提供所述母线电源电压信号。
[0053]
当q1和q11导通时，bus power、q11、r3、r4、c1和地面构成闭合回路，整个第一开关控制电路处于导通状态，bus power开始向c1供电，母线电源电压信号经fan power流向直流风机的直流母线；当q1和q11截止时，整个第一开关控制电路处于断开状态，经fan power流向直流风机直流母线的母线电源电压信号被切断。
[0054]
需要说明的是，本技术对bus power的位置不作任何限定，bus power可以位于本技术实施例所述的第一开关控制电路中，亦或是位于电路板上的其他任何位置，只要能为直流电机提供母线电源电压信号，同时受控于所述第一开关控制电路，均在本技术的保护范围之内。
[0055]
于一实施例中，所述第二开关控制电路与所述vsp电源开关控制端口相连，用于切断或导通所述电路板向直流风机传输的转速控制电压的电源信号。
[0056]
具体地，当直流风机正常工作运转时，所述第二开关控制电路为导通状态，电路板上转速控制电压的电源信号流向直流风机，此时直流风机的转速被转速控制电压的电源信号调节；当直流风机处于待机或停机，所述第二开关控制电路为断开状态，电路板和直流风机之间传输的转速控制电压的电源信号被切断。
[0057]
于一实施例中，所述第二开关控制电路包括第二三极管；所述第二三极管的基极和第五电阻串联后与所述vsp电源开关控制端口相连，所述基极和发射极之间设有第六电
阻，所述发射极接地。
[0058]
具体地，如图3所示，q2为所述第二三极管，r5为所述第五电阻，r6为所述第六电阻，vspon直连所述vsp电源开关控制端口。本实施例所述的q2为npn型三极管。
[0059]
当vspon为高电平时，即从mcu芯片vsp电源开关控制端口处输出了vsp电源开关控制信号，所述vsp电源开关控制信号在经过电阻r5和r6分压后流向q2的基极，q2的基极处于高电平，q2为导通状态；反之，当vspon为低电平时，q2的基极也处于低电平，q2处于截止状态。
[0060]
于一实施例中，所述第二开关控制电路包括第三三极管；所述第三三极管的基极和第七电阻串联后与所述第二三极管的集电极相连，所述基极和发射极之间设有第八电阻，所述集电极用于在所述第二开关控制电路为导通状态时输出所述转速控制电压的电源信号，并经后端分压滤波电路(未示出)处理后输出至直流风机。
[0061]
具体地，q3为所述第三三极管，r7为所述第七电阻，r8为所述第八电阻，vsppower连接至所述后端分压滤波电路(未示出)，经所述vsppower可输出转速控制电压的电源信号。本实施例所述的q3为pnp型三极管。
[0062]
当q2导通时，电阻r7和r8与地面导通，q3的基极为低电平，有电流从q3的源极流向漏极，q3处于导通状态；当q2截止时，电阻r7和r8与地面断开连接，q3也处于截止状态。
[0063]
于一实施例中，所述第二开关控制电路包括第二供电单元；所述第二供电单元的正向端与所述第三三极管的发射极相连，反向端接地。
[0064]
具体地，dc power为所述第二供电单元，用于提供所述转速控制电压的电源信号。
[0065]
当q2和q3导通时，dc power、q3、r7、r8和地面构成闭合回路，整个第二开关控制电路处于导通状态，转速控制电压的电源信号经vsppower及后端的分压滤波电路后流向直流风机，以控制直流风机的转速；当q2和q3截止时，整个第二开关控制电路处于断开状态，转速控制电压的电源信号经vsp power及后端的分压滤波电路后流向直流风机的直流电源电压信号被切断。
[0066]
同样地，本技术对dc power的位置不作任何限定，dc power可以位于本技术实施例所述的第二开关控制电路中，亦或是位于电路板上的其他任何位置，只要能为直流电机提供转速控制电压的电源信号，同时受控于所述第二开关控制电路，均在本技术的保护范围之内。
[0067]
本技术所述的第一开关控制电路和所述的第二开关控制电路在待机时处于断路，以减少待机功耗；同时第一开关控制电路和第二开关控制电路在本技术所述驱动控制电路中的作用取代了大尺寸继电器，节省了元器件成本，节省了布局空间。
[0068]
需要说明的是，本技术所述的空调直流风机驱动控制电路更适合驱动带有大滤波电容的直流风机，直流风机的充电电容容量越大，电源开关上电时的冲击电流也越大，此时母线电源打开时的冲击电流抑制效果越明显。
[0069]
上述各个附图对应的流程或结构的描述各有侧重，某个流程或结构中没有详述的部分，可以参见其他流程或结构的相关描述。
[0070]
综上所述，本技术所述的空调直流风机驱动控制电路在待机时，通过控制第一开关控制电路自动切断电源电压的输入，以及第二开关控制电路自动切断转速控制电压所需电源的输入，减少了待机损耗；滤波单元使得母线电源电压缓升，减少了电源导通时冲击电
流的脉冲峰值，保护了电机和驱动控制电路中元器件的安全；第一开关控制电路和第二开关控制电路取代了大尺寸继电器，节省了元器件成本，节省了布局空间。
[0071]
上述实施例仅例示性说明本技术的原理及其功效，而非用于限制本技术。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本技术的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本技术所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本技术的权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种空调直流风机驱动控制电路，其特征在于，包括主控芯片、第一开关控制电路和第二开关控制电路；所述主控芯片、所述第一开关控制电路和所述第二开关控制电路均位于电路板上；所述主控芯片上设有母线电源开关控制端口和vsp电源开关控制端口；所述第一开关控制电路与所述母线电源开关控制端口相连，用于切断或导通所述电路板向直流风机传输的母线电源电压信号；所述第二开关控制电路与所述vsp电源开关控制端口相连，用于切断或导通所述电路板向直流风机传输的转速控制电压的电源信号。2.根据权利要求1所述的空调直流风机驱动控制电路，其特征在于，所述第一开关控制电路包括第一三极管；所述第一三极管的基极和第一电阻串联后与所述母线电源开关控制端口相连，所述基极和发射极之间设有第二电阻，所述发射极接地。3.根据权利要求2所述的空调直流风机驱动控制电路，其特征在于，所述第一开关控制电路包括pmos管；所述pmos管的漏极和第三电阻串联后与所述第一三极管的集电极相连，所述漏极用于在所述第一开关控制电路为导通状态时输出所述母线电源电压信号，所述pmos管的栅极和第四电阻串联后与所述第一三极管的集电极相连，所述栅极和源极之间设有电容。4.根据权利要求3所述的空调直流风机驱动控制电路，其特征在于，所述第一开关控制电路包括滤波单元；所述滤波单元包括所述第四电阻和所述电容。5.根据权利要求3所述的空调直流风机驱动控制电路，其特征在于，所述母线电源电压信号的电压上升速率可由所述第四电阻的阻值和所述电容的容值精确调节。6.根据权利要求3所述的空调直流风机驱动控制电路，其特征在于，所述第一开关控制电路包括第一供电单元；所述第一供电单元的正向端与所述pmos管的源极相连，反向端接地。7.根据权利要求1所述的空调直流风机驱动控制电路，其特征在于，所述第二开关控制电路包括第二三极管；所述第二三极管的基极和第五电阻串联后与所述vsp电源开关控制端口相连，所述基极和发射极之间设有第六电阻，所述发射极接地。8.根据权利要求7所述的空调直流风机驱动控制电路，其特征在于，所述第二开关控制电路包括第三三极管；所述第三三极管的基极和第七电阻串联后与所述第二三极管的集电极相连，所述基极和发射极之间设有第八电阻，所述集电极用于在所述第二开关控制电路为导通状态时输出所述转速控制电压的电源信号。9.根据权利要求8所述的空调直流风机驱动控制电路，其特征在于，所述第二开关控制电路包括第二供电单元；所述第二供电单元的正向端与所述第三三极管的发射极相连，反向端接地。10.根据权利要求1所述的空调直流风机驱动控制电路，其特征在于，所述第一开关控制电路和所述第二开关控制电路在待机时处于断路，以减少待机功耗。

技术总结
本申请提供一种空调直流风机驱动控制电路，包括主控芯片、第一开关控制电路和第二开关控制电路；所述主控芯片、第一开关控制电路和第二开关控制电路均位于电路板上；所述主控芯片上设有母线电源开关控制端口和VSP电源开关控制端口；所述第一开关控制电路与所述母线电源开关控制端口相连，用于切断或导通电路板向直流风机传输的电源电压信号；所述第二开关控制电路与所述VSP电源开关控制端口相连，用于切断或导通电路板向直流风机传输的转速控制电压的电源信号。本申请所述的空调直流风机驱动控制电路减少了待机损耗；滤波单元使得母线电源电压缓升，减少了电源导通时冲击电流的脉冲峰值；取代了大尺寸继电器，节省了元器件成本，节省了布局空间。节省了布局空间。节省了布局空间。


技术研发人员：缪立鸿 潘渊
受保护的技术使用者：上海儒竞智控技术有限公司
技术研发日：2022.12.23
技术公布日：2023/9/3