CN206099828U - 无刷直流马达多档速控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无刷直流马达多档速控制电路，包括直流电源；与直流电源相连的JVM稳压电路、防串干扰光耦合隔离电流放大控制继电器开关电路；与所述防串干扰光耦合隔离电流放大控制继电器开关电路相连的调档控制单元；分别与所述JVM稳压电路、防串干扰光耦合隔离电流放大控制继电器开关电路相连的光耦合隔离DFG多档速指令电压合成输出电路；所述防串干扰光耦合隔离电流放大控制继电器开关电路、光耦合隔离DFG多档速指令电压合成输出电路还分别与无刷直流电机相连。本实用新型的电机尺寸小，制造成本低，使用寿命长，调速简便，且根据不同的需求，可以采用多种调速手段，档位设置更加丰富。电机自重低，噪音小，耗电低，效率高。

Description

无刷直流马达多档速控制电路

技术领域

本实用新型涉及家电设备领域，具体涉及一种空调机、风扇、空气净化器、电暖器、排气扇、水冷风扇等多档变速控制电路，尤其涉及一种无刷直流马达多档速控制电路，还涉及采用该电路的直流马达，以及采用该马达的用电器、用电设备。

背景技术

现有技术的空调、风扇、空气净化器、电暖器、排气扇、水冷风扇机等大多数都是采用交流电机来驱动，它需要有几档不同调速，要实现交流电机有几档调速，普遍都是采用改变电机线圈刷数来实现，若需增加更多档速和要求转速精确，交流电机制造较为困难。制造交流电机需用钢铜材较多，使体质也较大，重量也较重，交流电机普遍都存在噪音较大、耗电较多、效率低的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术之不足而提供一种无刷直流马达多档速控制电路，拥有同交流电机一样功能和操作的多档速功能。

为实现上述目的，本实用新型提供一种无刷直流马达多档速控制电路，包括：

直流电源；

与直流电源相连的JVM稳压电路、防串干扰光耦合隔离电流放大控制继电器开关电路；

与所述防串干扰光耦合隔离电流放大控制继电器开关电路相连的调档控制单元；

分别与所述JVM稳压电路、防串干扰光耦合隔离电流放大控制继电器开关电路相连的光耦合隔离DFG多档速指令电压合成输出电路；

所述防串干扰光耦合隔离电流放大控制继电器开关电路、光耦合隔离DFG多档速指令电压合成输出电路还分别与无刷直流电机相连。

优选的，所述防串干扰光耦合隔离电流放大控制继电器开关电路还与起动加速电压电路相连，所述起动加速电压电路与所述光耦合隔离DFG多档速指令电压合成输出电路相连。

优选的，所述直流电源由交流电源与整流电路代替。

优选的，无刷直流电机D负输入与直流电源负极输入连接，

无刷直流电机的DFG速度指令端与R1电阻、PS光耦合隔离PS4-4脚、PS3-4脚、PS2-4脚、PS1-4脚、DW稳压二极管负极、C3电容、R2电阻连接，DW、C3、R2的另一端与直流电源负极输入连接；

DFG速度指令端与R1电阻连接的另一端与KJ继电器常闭触点1脚连接，KJ继电器常闭触点2脚与KJ继电器常开4脚、KJ继电器线圈8脚、R4电阻、C1电容、JVM三端稳压管输入端1脚、电源输入FU电流保险丝连接；

无刷直流电机与KJ继电器常开3脚连接，并由KJ继电器与所述直流电源正极相连。

优选的，所述调档控制单元包括有IC单片机、SQP轻触信号输入电路和VD遥控信号输入电路。

优选的，SQP轻触信号输入电路或VD遥控器信号输入电路向控制IC单片机输入各功能工作指令，IC单片机3脚与D1二极管负极和PS1光耦合隔离2脚连接，IC单片机4脚与D2二极管负极和PS2光耦合隔离2脚连接，IC5脚与D3二极管负极和PS3光耦合隔离2脚连接，IC6脚与D4二极管负极和PS4光耦合隔离2脚连接。

优选的，所述JVM稳压电路是JVM三端稳压管；

D1二极管、D2二极管、D3二极管、D4二极管的正极与PS5光耦合隔离电路2脚连接，PS5光耦合隔离电路1脚与R5电阻连接，R5电阻的另一端与JVM三端稳压管输出3脚、C2电容、R6电阻、RW1可调电阻、RW2可调电阻、RW3可调电阻、RW4可调电阻、IC单片机1脚连接，C2电容、RW1可调电阻、RW2可调电阻、RW3可调电阻、RW4可调电阻的另一端与直流电源负极输入连接，R6电阻另一端与PS1光耦合隔离1脚、PS2光耦合隔离1脚、PS3光耦合隔离1脚、PS4光耦合隔离1脚连接，RW1可调电阻中点与PS1光耦合隔离3脚连接，RW2可调电阻中点与PS2光耦合隔离3脚连接，RW3可调电阻中点与PS3光耦合隔离3脚连接，RW4可调电阻中点与PS4光耦合隔离3脚连接。

优选的，PS5光耦合隔离电路的4脚分别与VT三极管b基极、R3电阻连接，R3电阻另一端与VT三极管E发射极、直流电源负极连接，VT三极管C集电极与KJ继电器线圈9脚连接。

此外，作为一种替代方案，所述调档控制单元采用按键开关进行控制或者采用旋钮开关进行控制。

本实用新型还提供一种直流马达，采用了一种无刷直流马达多档速控制电路。

本实用新型还提供一种用电器，采用了一种直流马达，该直流马达作为驱动机构提供动力。该有用电器可以是空调、风扇、空气净化器、电暖器、排气扇、水冷风扇机等。

在本实用新型中，JVM三段稳压管也可以称之为JVM稳压电路。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的电机尺寸小，制造成本低，使用寿命长，调速简便，且根据不同的需求，可以采用多种调速手段，档位设置更加丰富。电机自重低，噪音小，耗电低，效率高。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的电路框图；

图2是本实用新型一实施例微电脑控制类型的电路框图，微电脑也可以称之为IC单片机；

图3是本实用新型一实施例按键开关控制类型电路图；

图4是旋钮开关控制类型电路图；

附图标记：

光耦合隔离DFG多档速指令电压合成输出电路1；

起动加速电压电路2；

防串干扰光耦合隔离电流放大控制继电器开关电路3；

直流电源4；

JVM稳压电路5；

调档控制单元6；

无刷直流电机7。

为了便于理解，对本实用新型所用到的一些元器件进行简介：

D十 直流电源正极输入

D一 直流电源负极输入

DCAM 无刷直流马达，又称为无刷直流电机

D负 无刷直流马达电源负极输入端

D正 无刷直流马达电源正极输入端

DFG 无刷直流马达速度指令输入端

FU 电流保险丝

R 电阻

C 电容

VT 半导体三极管

KJ 继电器

JVM 三端稳压管

PS 光耦合隔离

D 二极管

RW 可调电阻

DW 稳压二极管

IC 单片机控制单元

SQP 轻触信号输入

VD 遥控器信号输入

kA 按键连动开关

ka 手动旋转开关。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

参照图1，图1对本实用新型的电路原理进行概括，具体如下：一种无刷直流马达多档速控制电路，包括直流电源4；与直流电源4相连的JVM稳压电路5、防串干扰光耦合隔离电流放大控制继电器开关电路3；与所述防串干扰光耦合隔离电流放大控制继电器开关电路3相连的调档控制单元6；分别与所述JVM稳压电路5、防串干扰光耦合隔离电流放大控制继电器开关电路3相连的光耦合隔离DFG多档速指令电压合成输出电路1；所述防串干扰光耦合隔离电流放大控制继电器开关电路3、光耦合隔离DFG多档速指令电压合成输出电路1还分别与无刷直流电机7相连。所述防串干扰光耦合隔离电流放大控制继电器开关电路3还与起动加速电压电路2相连，所述起动加速电压电路2与所述光耦合隔离DFG多档速指令电压合成输出电路相连。

电路图元器件连接关系：DCAM无刷直流马达D负输入与D一直流电源4负极输入连接,DCAM无刷直流马达DFG速度指令与R1电阻、PS光耦合隔离PS4-4脚、PS3-4脚、PS2-4脚、PS1-4脚、DW稳压二极管负极、C3电容、R2电阻连接,DW、C3、R2的另一端与D一直流电源4负极输入连接，DFG速度指令与R1连接的另一端与KJ继电器常闭触点1脚连接，KJ继电器常闭触点2脚与KJ继电器常开4脚、KJ继电器线圈8脚、R4电阻、C1电容、JVM三端稳压管输入端1脚、电源输入FU电流保险丝连接，DCAM无刷直流马达D正电源输入与KJ继电器常开3脚连接。SQP轻触信号输入或VD遥控器信号输入，控制IC单片机单元各功能工作指令，IC单片机3脚与D1二极管负极和PS1光耦合隔离2脚连接，IC单片机4脚与D2二极管负极和PS2光耦合隔离2脚连接，IC5脚与D3二极管负极和PS3光耦合隔离2脚连接，IC6脚与D4二极管负极和PS4光耦合隔离2脚连接。D1、D2、D3、D4二极管正极与PS5光耦合隔离2脚连接，PS5光耦合隔离1脚与R5电阻连接，R5电阻的另一端与JVM三端稳压管输出3脚、C2电容、R6电阻、RW1可调电阻、RW2可调电阻、RW3可调电阻、RW4可调电阻、IC单片机控制单元1脚连接，C2电容、RW1可调电阻、RW2可调电阻、RW3可调电阻、RW4可调电阻的另一端与D一直流电源4负极输入连接，R6电阻另一端与PS1光耦合隔离1脚、PS2光耦合隔离1脚、PS3光耦合隔离1脚、PS4光耦合隔离1脚连接，RW1可调电阻中点与PS1光耦合隔离3脚连接，RW2可调电阻中点与PS2光耦合隔离3脚连接，RW3可调电阻中点与PS3光耦合隔离3脚连接，RW4可调电阻中点与PS4光耦合隔离3脚连接。PS5光耦合隔离4脚与VT三极管b基极、R3电阻连接，R3电阻另一端与VT三极管E发射极、D一直流电源4负极连接，VT三极管C集电极与KJ继电器线圈9脚连接。

电路图原理说明：

DCAM无刷直流马达运转戓停止或改变速度，通过操作轻触SQP信号输入或VD遥控器信号输入指令IC单片机控制单元工作，当指令IC单片机对DCAM无刷直流马达工作時，IC单片机3、4、5、6脚中其中一个脚就有负电压输出，若指令IC单片机对DCAM无刷直流马达停止工作時，IC单片机3、4、5、6脚是无负电输出，IC单片机3、4、5、6脚分别与不同档位的PS1、PS2、PS3、PS4光耦合隔离2脚连接，不同档位的PS1、PS2、PS3、PS4光耦合隔离1脚与R6限流电阻连接，R6限流电阻另一端与JVM三端稳压管3脚正电压输出连接。

例设；IC单片3脚输出是高档，IC单片4脚输出是中挡，IC单片5脚输出是慢档，IC单片6脚输出是睡眠档，现高档工作，IC单片机3脚就有负电压输出，它与PS1光耦合隔离2脚连接，PS1光耦合隔离1脚连接的R6限流电阻，R6限流电阻的另一端同JVM三端稳压管3脚正电压连接，PS1光耦合隔离1、2脚产生回路电流，PS1光耦合隔离3、4脚就会单向导通，JVM三端稳压管3脚输出的正电压连接RW1可调电阻，变化RW1可调电阻的阻值可改变PS1光耦合隔离4脚的正电压变化，PS1光耦合隔离4脚是与DCAM无刷直流马达DFG速度指令连接，DCAM无刷直流马达DFG速度指令得到高档速度的指令电压,DCAM无刷直流马达进入高档速工作。调整RW可调电阻值可改变DCAM无刷直流马达转速

DCAM无刷直流马达工作还需开关接通直流电源4，该开关又电流放大电路控制KJ继电器开关实现。

例设；IC单片机收到工作指令时，IC单片机不论那个档速工作，IC单片机3、4、5、6脚档中其中一个档会有一个负电压输出，该负电压会顺利通过防串干扰二极管D1、D2、D3、D4中的一个都是与PS5光耦合隔离2脚连接，PS5光耦合隔离1脚与限流电阻R5连接，限流电阻R5的另一端与JVM三端稳压管3脚输出正电极连接,从而使PS5光耦合隔离2、1脚产生回路电流，PS5光耦合隔离3、4脚就会单向导通，VT三极管b基极得到来自D十直流电源4正极输入连接FU电流保险丝连接限流R4电阻连接PS5光耦合隔离3、4脚送来的直流电压，此时，VT三极管E极和VT三极管C极导通,KJ继电器线圈得到电压，KJ继电器1、2脚常闭变为常开，3、4脚常开变为常闭导通，DCAM无刷直流马达的D正得到D十直流电源4电压输入,DCAM无刷直流马达运转工作。(R3电阻是VT三极管b基极的偏置电阻,调整VT三极管电流放大增益，提高VT三极管的稳定性)

为了使DCAM无刷直流马达在低慢速档负载下能正常起动工作,特增设置了一个起动加速电压,该起动加速电压又R1、R2电阻、C3电容、DW稳压管组成，当DCAM无刷直流马达工作前，D十直流电源4正极输入连接FU限流保险丝连接KJ继电器常闭开关2、1脚连接到R1限流电阻,R1限流电阻另一端连接到DFG无刷直流马达的速度指令输端，DCAM无刷直流马达的DFG速度指令输入端得到了一个高电位正电压作为起动电压,该高电位电压通过C3电容儲存下来，为了防止该高电位电压超过DFG速度指令输入最高电压设计值,在DFG速度指令输入加入了DW稳压二极管。当DCAM无刷直流马达工作時,KJ继电器开关1、2脚由导通变为不导通,DFG速度指令输入就得不到来自R1的加速电压，这个加速电压通过C3电容放电产生,调整C3电容量可调整起动加速速度和时间。(R2是DFG速度指令输入偏置分流电阻,也可省掉)

DCAM无刷直流马达多档调速按链连动开关电路，请参阅图3，kA是按键连动开关，k3、k4、k5、k6是高、中、低、慢变挡调速开关键，kAo是空档复位连动键。其中，KA开关特性同常规风扇调速变挡按键开关一样。

DCAM无刷直流马迖多档调速手动旋转开关电路，请参阅图4，Ka；是手动旋转开关,k3、k4、k5、k6是高、中、低、慢手动旋转调速开关，kao是手动旋转开关空档。Ka开关特性同常规吊扇手动旋转调速开关一样。

本电路用kA按键连动开关或Ka手动旋转开关同IC单片机控制单元一样，能对DCAM无刷直流马迖进行多档速度调档。IC单片机控制电路图的IC的3、4、5、6脚也是高、中、低、慢档。IC单片机控制单元使用智能型半导体开关，而KA按键连动开关和Ka手动旋转开关是用人工操作的金属触点连接开关。

本实用新型还提供一种直流马达，采用了一种无刷直流马达多档速控制电路。

本实用新型还提供一种用电器，采用了一种直流马达，该直流马达作为驱动机构提供动力。该有用电器可以是空调、风扇、空气净化器、电暖器、排气扇、水冷风扇机等。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种无刷直流马达多档速控制电路，其特征在于，包括：

直流电源；

与直流电源相连的JVM稳压电路、防串干扰光耦合隔离电流放大控制继电器开关电路；

与所述防串干扰光耦合隔离电流放大控制继电器开关电路相连的调档控制单元；

分别与所述JVM稳压电路、防串干扰光耦合隔离电流放大控制继电器开关电路相连的光耦合隔离DFG多档速指令电压合成输出电路；

所述防串干扰光耦合隔离电流放大控制继电器开关电路、光耦合隔离DFG多档速指令电压合成输出电路还分别与无刷直流电机相连。

2.根据权利要求1所述的无刷直流马达多档速控制电路，其特征在于，所述防串干扰光耦合隔离电流放大控制继电器开关电路还与起动加速电压电路相连，所述起动加速电压电路与所述光耦合隔离DFG多档速指令电压合成输出电路相连。

3.根据权利要求1所述的无刷直流马达多档速控制电路，其特征在于，所述直流电源由交流电源与整流电路代替。

4.根据权利要求1所述的无刷直流马达多档速控制电路，其特征在于，

无刷直流电机D负输入与直流电源负极输入连接，

无刷直流电机的DFG速度指令端与R1电阻、PS光耦合隔离PS4-4脚、PS3-4脚、PS2-4脚、PS1-4脚、DW稳压二极管负极、C3电容、R2电阻连接，DW、C3、R2的另一端与直流电源负极输入连接；

DFG速度指令端与R1电阻连接的另一端与KJ继电器常闭触点1脚连接，KJ继电器常闭触点2脚与KJ继电器常开4脚、KJ继电器线圈8脚、R4电阻、C1电容、JVM三端稳压管输入端1脚、电源输入FU电流保险丝连接；

无刷直流电机与KJ继电器常开3脚连接，并由KJ继电器与所述直流电源正极相连。

5.根据权利要求4所述的无刷直流马达多档速控制电路，其特征在于，

所述调档控制单元包括有IC单片机、SQP轻触信号输入电路和VD遥控信号输入电路。

6.根据权利要求5所述的无刷直流马达多档速控制电路，其特征在于，

SQP轻触信号输入电路或VD遥控器信号输入电路向控制IC单片机输入各功能工作指令，IC单片机3脚与D1二极管负极和PS1光耦合隔离2脚连接，IC单片机4脚与D2二极管负极和PS2光耦合隔离2脚连接，IC5脚与D3二极管负极和PS3光耦合隔离2脚连接，IC6脚与D4二极管负极和PS4光耦合隔离2脚连接。

7.根据权利要求6所述的无刷直流马达多档速控制电路，其特征在于，

所述JVM稳压电路是JVM三端稳压管；

D1二极管、D2二极管、D3二极管、D4二极管的正极与PS5光耦合隔离电路2脚连接，PS5光耦合隔离电路1脚与R5电阻连接，R5电阻的另一端与JVM三端稳压管输出3脚、C2电容、R6电阻、RW1可调电阻、RW2可调电阻、RW3可调电阻、RW4可调电阻、IC单片机1脚连接，C2电容、RW1可调电阻、RW2可调电阻、RW3可调电阻、RW4可调电阻的另一端与直流电源负极输入连接，R6电阻另一端与PS1光耦合隔离1脚、PS2光耦合隔离1脚、PS3光耦合隔离1脚、PS4光耦合隔离1脚连接，RW1可调电阻中点与PS1光耦合隔离3脚连接，RW2可调电阻中点与PS2光耦合隔离3脚连接，RW3可调电阻中点与PS3光耦合隔离3脚连接，RW4可调电阻中点与PS4光耦合隔离3脚连接。

8.根据权利要求7所述的无刷直流马达多档速控制电路，其特征在于，

PS5光耦合隔离电路的4脚分别与VT三极管b基极、R3电阻连接，R3电阻另一端与VT三极管E发射极、直流电源负极连接，VT三极管C集电极与KJ继电器线圈9脚连接。