一种无霍尔传感器的单相无刷直流空炸电机控制电路的制作方法

本技术属于电路控制，具体涉及一种无霍尔传感器的单相无刷直流空炸电机控制电路。

背景技术：

1、近年来，随着健康饮食观念普及，空气炸锅凭借“无油烹饪、锁鲜酥脆”的特性，逐渐成为厨房小家电市场的热门品类。目前市售主流空气炸锅多采用三相无刷电机作为核心动力源，其设计逻辑源于工业级电机的高稳定性优势——三相无刷电机具备转速精准、扭矩均衡、寿命长等特点，理论上能更好满足空气炸锅对热风循环效率（如200℃高温下持续稳定送风）的要求。然而，这类方案在实际落地中暴露出显著痛点。

2、其一，成本居高不下。三相无刷电机的结构较传统单相电机更复杂，需配套驱动电路、霍尔传感器及稀土永磁体等材料，仅电机本体成本便占整机物料成本的35%-40%；加之各功能电路（如温控模块、电机驱动板、电源管理单元）独立设计，需通过多组导线跨板连接，不仅增加了pcb制板、线材采购及人工焊接的工序成本，更因连接节点过多导致良品率下降（据行业数据，此类方案组装不良率约8%-12%），进一步推高终端售价。

3、其二，兼容性与维护性差。独立电路设计导致不同厂商的电机、控制板、传感器规格差异显著，用户后期更换配件时需匹配原型号，否则易出现“电机转速偏差”“温控失灵”等问题；维修端更因电路接口不统一，需针对性调试，维修成本高企，严重影响用户体验。

4、其三，能效与空间利用率受限。多电路分立布局迫使主机内部预留大量走线空间，压缩了加热腔体积；同时，独立电路的热量损耗叠加（如驱动板发热），间接降低了整机能效比，与当前“节能降耗”的消费趋势背道而驰。

5、综上，现有基于三相无刷电机的分立式电路控制方案，虽满足了基础性能需求，却在成本、兼容性及用户体验上形成瓶颈，亟待通过结构优化与技术创新实现突破。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种无霍尔传感器的单相无刷直流空炸电机控制电路及其控制方法，用以解决现有技术中材料和制造成本搞，各组成电路独立分开，通过导线连接组装，兼容性差的问题。

2、本实用新型通过以下技术方案实现：

3、一种无霍尔传感器的单相无刷直流空炸电机控制电路，所述控制电路包括开关电源电路、电机驱动电路和上位机控制电路；所述开关电源电路分别向电机驱动路和上位机控制电路输出dc5v电压与dc24v电压；

4、所述电机驱动电路包括主控芯片ic1、dc5v输入电压、驱动电路、逆变电路、单相无刷电机、检验电路、调速和反馈信号接口和dc24v输入电压；

5、所述主控芯片ic1分别与驱动电路、dc5v输入电压、检验电路和调速和反馈信号接口相连接，所述驱动电路与逆变电路相连接，所述逆变电路分别与dc24v输入电压和单相无刷电机相连接，所述单相无刷电机与检验电路相连接；

6、所述上位机控制电路包括上控板主控芯片mcu、dc5v输入电压、调速和反馈信号接口、发热丝控制电路、ntc检测电路、蜂鸣器、数码管及led功能显示和上控板触摸感应电路；

7、所述上控板主控芯片mcu分别与dc5v输入电压、调速和反馈信号接口、发热丝控制电路、ntc检测电路、蜂鸣器、数码管及led功能显示电路和上控板触摸感应电路相连接。

8、进一步的，所述主控芯片ic1向驱动电路发送信号，所述驱动电路向逆变电路发送信号，所述逆变电路接收dc24v输入电压并向单相无刷电机发送信号，所述单相无刷电机向检验电路发送信号，所述检测电路将接收到的信号发送至主控芯片ic1，所述主控芯片ic1还接收dc5v输入电压的信号，所述主控芯片ic1与调速和反馈信号接口双向传输信号。

9、进一步的，所述上控板主控芯片mcu接收ntc检测电路、上控板触摸感应电路和dc5v输入电压的信号，所述上控板主控芯片mcu向发热丝控制电路、蜂鸣器、数码管及led功能显示发送信号，所述上控板主控芯片mcu与调速和反馈信号接口双向传输信号。

10、进一步的，所述主控芯片ic1的1号端分别与电容c8的一端和工作电压5v相连接，所述电容c8的另一端与主控芯片ic1的8号端相连接，所述主控芯片ic1的2号端与控制电路的电阻r29的一端相连接；

11、所述主控芯片ic1的3号端分别与输入pwm积分电路的电阻r40的一端、电容c11的一端和稳压二极管zd3的一端相连接；

12、所述主控芯片ic1的5号端分别与bldc电流放大电路的电容c10的一端、电阻r21的一端和运算放大器ic3的4号端相连接。

13、进一步的，所述驱动电路包括电阻r29，所述电阻r29的另一端与三极管q3的基b相连接，所述三极管q3的发射极接地，所述三极管q3的集电极与电阻r24的一端相连接，所述电阻r24的另一端分别与电阻r25的一端、电容c7的一端和场效应管q6b的4号端相连接，所述电阻r25的另一端分别与工作电压24v、电容c7的另一端、场效应管q6b的3号端、场效应管q7b的3号端、电阻r26的一端、电容c6的一端相连接，所述场效应管q6b的5号端分别与m1和场效应管q6a的7号端相连接，所述场效应管q6a的2号端分别与电阻r31的一端和电阻r28的一端相连接，所述电阻r31的另一端接地，所述电阻r28的另一端与主控芯片ic1的7号端相连接；

14、所述场效应管q6a的1号端分别与bldc电流放大电路的电阻r22的一端、电阻r35的一端、场效应管q7a的1号端相连接，所述电阻r35的另一端接地，所述场效应管q7a的2号端与电阻r32的一端和电阻r33的一端相连接，所述电阻r32的另一端与主控芯片ic1的6号端相连接，所述电阻r33的另一端接地，所述场效应管q7a的7号端分别与m2和场效应管q7b的5号端相连接，所述场效应管q7b的4号端分别与电阻r26的另一端、电容c6的另一端、电阻r27的一端相连接，所述电阻r27的另一端与三极管q4的集电极相连接，所述三极管q4的发射极也与主控芯片ic1的2号端相连接，所述三极管q4的基极与电阻r30相连接后再与工作电压5v相连接。

15、进一步的，所述输入pwm积分电路包括稳压二极管zd3，所述稳压二极管zd3的另一端分别与电容c11的另一端、三极管q5的发射极和电阻r38的一端相连接，所述电阻r38的另一端分别与电阻r37的一端、电阻r36的一端和上控板主控芯片mcu的15号端，所述电阻r36的另一端分别与工作电压5v和电阻r39的一端相连接，所述电阻r39的另一端分别与电阻r40的另一端和三极管q5的机电极相连接。

16、进一步的，所述bldc电流放大电路包括电容c10，所述电容c10的另一端接地，所述电阻r21的另一端与电阻r20的一端相连接，所述电阻r20的另一端分别与电阻r19的一端和运算放大器ic3的3号端相连接，所述运算放大器ic3的1号端和运算放大器ic3的2号端之间提供电容c9相连接，所述运算放大器ic3的1号端还分别与电阻r22的另一端和电阻r23的另一端相连接。

17、进一步的，所述上控板主控芯片mcu的1号端通过电阻r215与上控板触摸感应电流的sw1相连接，所述上控板主控芯片mcu的2号端通过电阻r216与上控板触摸感应电流的sw2相连接，所述上控板主控芯片mcu的3号端通过电阻r217与上控板触摸感应电流的sw3相连接，所述上控板主控芯片mcu的4号端通过电阻r218与上控板触摸感应电流的sw4相连接，所述上控板主控芯片mcu的5号端通过电阻r219与上控板触摸感应电流的sw5相连接；

18、所述上控板主控芯片mcu的7号端与蜂鸣器控制电路相连接，

19、所述上控板主控芯片mcu的8、9、10、11、12、13、14、16、17、18和19号端均与数码管及led功能显示电路相连接；

20、所述上控板主控芯片mcu的15号端与输入pwm积分电路相连接；

21、所述上控板主控芯片mcu的20号端分别与电阻r61的一端和二极管d8的一端相连接，所述电阻r61的另一端与工作电压5v相连接，所述二极管d8的另一端分别与电阻r62的一端和电容ce400的一端相连接，所述电阻r62的另一端和电容ce400的另一端连接后接地；

22、所述上控板主控芯片mcu的21号端分别与电容c23的一端和电容ce7的一端相连接，所述上控板主控芯片mcu的24号端分别与电容c23的另一端和电容ce7的另一端相连接后再接工作电压5v；

23、所述上控板主控芯片mcu的22、23、25和26号端均与ntc通信接口电路相连接。

24、进一步的，所述数码管及led功能显示电路包括显示芯片disp1，所述显示芯片disp1的12号端与上控板主控芯片mcu的10号端相连接，所述显示芯片disp1的9号端与上控板主控芯片mcu的9号端相连接，所述显示芯片disp1的8号端与上控板主控芯片mcu的8号端相连接，

25、所述显示芯片disp1的11号端分别与电阻r56的一端、led207的一端和led214的一端相连接；

26、所述显示芯片disp1的7号端与电阻r55的一端相连接，

27、所述显示芯片disp1的4号端分别与电阻r54的一端、led212的一端和led205的一端相连接；

28、所述显示芯片disp1的2号端分别与电阻r53的一端、led211的一端和led204的一端相连接；

29、所述显示芯片disp1的1号端分别与电阻r52的一端、led203的一端、led210的一端和led206的一端相连接；

30、所述显示芯片disp1的10号端分别与电阻r51的一端、led213的一端和led206的一端相连接；

31、所述显示芯片disp1的5号端分别与电阻r50的一端、led201的一端、led208的一端和led215的一端相连接。

32、本实用新型的有益效果是：

33、本实用新型的控制电路集成度高，包含了开关电源电路，电机驱动路，上位机控制电路，使主控ic1的资源得到了最大利用，所有电路都设计在同一块pcb上，体积小，集成度高，方便smt和插件后焊加工，有效的降低了成本，兼容性好，产品可靠性得到提高；emc特性好，满足各种安规认证。