一种用于BLDC电机的接口电路及BLDC电机的制作方法

一种用于bldc电机的接口电路及bldc电机
技术领域：
1.本实用新型涉及一种用于bldc电机的接口电路及bldc电机。


背景技术：

2.如图1至图4所示，现有的bldc电机(即直流无刷电机)具有5个连接端口，一个与地连接接地端gnd、一个速度输入端口pwm、一个直流母线电压输入端口vdc、一个低压直流电源输入端口vcc和电机转速信号的反馈端口fg，bldc电机通过这5个连接端口与客户端的负载连接，例如将bldc电机应用到空调系统。现有的bldc电机包括定子组件、转子组件、电机控制器，定子组件和转子组件磁耦合，电机控制器集成有电机微处理器、逆变器和接口电路，接口电路与电机微处理器电连接，电机微处理器输出信号控制逆变器，逆变器连接控制定子组件的每相线圈绕组，接口电路包括pwm信号处理电路和fg信号反馈电路，外部的pwm输入信号经过pwm信号处理电路处理后输入到电机微处理器，电机微处理器输出电机实际转速信号fg1经过fg信号反馈电路处理后输出fg信号，fg信号反馈电路通过bldc电机的vcc端口与客户端负载的电源供电电路连接，使客户端负载的电源供电电路为fg信号反馈电路供电，同时，fg信号反馈电路的输出端还连接有一上拉电阻rp_h，客户端负载的电源供电电路为上拉电阻rp_h提供上拉电源，这种设计由于需要在bldc电机上设置vcc电源输入端，使得bldc电机的电路设计变得复杂、成本高。
3.为解决上述问题，有人提出了一种具有4个连接端口的bldc电机，如图5所示，4个连接端口分别是一个与地连接接地端gnd、一个速度输入端口pwm、一个直流母线电压输入端口vdc(图未视)和电机转速信号的反馈端口fg，bldc电机通过这4个连接端口与客户端的负载连接，客户端负载的fg输入端连接一个上拉电阻rp_h，客户端负载设置有电源供电电路，该电源供电电路的输出端与上拉电阻rp_h连接，客户端负载的电源供电电路为上拉电阻rp_h提供上拉电源，同时也为bldc电机的fg信号反馈电路供电，本方案通过在客户端负载的接口电路内部设置上拉电阻rp_h，为光耦芯片u2提供上拉电压，实现为bldc电机的fg信号反馈电路供电，由于上拉电阻rp_h设置在负载的接口电路内部，使得bldc电机无需设置vcc端口，可简化bldc电机的电路设计、降低bldc电机的制造成本，但本方案仍要求客户端负载必须设置电源供电电路，使得客户端负载的接口电路的电路设计依旧较复杂、成本较高。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种用于bldc电机的接口电路及bldc电机，能解决现有技术中客户端负载需设置电源供电电路为bldc电机的fg信号反馈电路供电，使得客户端负载接口电路的电路设计复杂、成本高的技术问题。
5.本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的。
6.本实用新型的一个目的是提供一种用于bldc电机的接口电路，包括pwm信号处理电路和fg信号反馈电路，外部的pwm输入信号经过pwm信号处理电路处理后输入到电机微处
理器，电机微处理器输出电机实际转速信号fg1经过fg信号反馈电路处理后输出fg信号；利用pwm输入信号为fg信号反馈电路提供工作电源。
7.优选地，所述pwm信号处理电路和所述fg信号反馈电路均为光耦隔离电路。
8.优选地，所述pwm输入信号的频率低于所述fg信号的频率。
9.优选地，所述pwm信号处理电路包括光耦芯片u1，所述pwm信号处理电路的输入端连接到光耦芯片u1的1号脚，光耦芯片u1的2号脚连接到gnd接地端，光耦芯片u1的3号脚接地，光耦芯片u1的4号脚连接到所述电机微处理器作为所述pwm信号处理电路的输出端，光耦芯片u1的4号脚还连接到vcc电源端。
10.优选地，所述fg信号反馈电路包括光耦芯片u2，所述pwm信号处理电路的输入端连接到光耦芯片u2的3号脚，光耦芯片u2的4号脚与所述fg信号反馈电路的输出端连接，光耦芯片u2的1号脚连接到所述电机微处理器作为所述fg信号反馈电路的输入端，光耦芯片u2的2号脚连接到vcc电源端。
11.优选地，所述pwm信号处理电路的输入端串联二极管d1后分别与所述光耦芯片u1的1号脚和所述光耦芯片u2的3号脚连接，二极管d1的正极与所述pwm信号处理电路的输入端连接，二极管d1的负极分别与所述光耦芯片u1的1号脚和所述光耦芯片u2的3号脚连接。
12.优选地，所述pwm信号处理电路的输入端与所述光耦芯片u1的1号脚之间串联有电阻r1和电阻r2；所述光耦芯片u1的1号脚与2号脚之间连接有二极管d2和电阻r3，二极管d2与电阻r3并联，二极管d2的负极与所述光耦芯片u1的1号脚连接，二极管d2的正极与所述光耦芯片u1的2号脚连接；所述光耦芯片u1的4号脚与所述vcc电源端之间连接有电阻r4。
13.优选地，所述fg信号反馈电路的输出端与所述光耦芯片u2的4号脚之间串联有电阻r5；所述光耦芯片u2的3号脚与4号脚之间连接有二极管d3，二极管d3的负极与所述光耦芯片u2的3号脚连接，二极管d3的正极与所述光耦芯片u2的4号脚连接；所述光耦芯片u2的2号脚与所述vcc电源端之间连接有电阻r6。
14.本实用新型的另一个目的是提供一种bldc电机，包括定子组件、转子组件、电机控制器，定子组件和转子组件磁耦合，电机控制器设置有电机微处理器、逆变器和接口电路，接口电路与电机微处理器电连接，电机微处理器输出信号控制逆变器，逆变器连接控制定子组件的每相线圈绕组，所述接口电路为上述所述的一种用于bldc电机的接口电路。
15.优选地，bldc电机具有4个连接端口，4个连接端口分别是一个与地连接接地端gnd、一个速度输入端口pwm、一个直流母线电压输入端口vdc和电机转速信号的反馈端口fg。
16.本实用新型与现有技术相比，具有如下效果：
17.1)本实用新型提供的用于bldc电机的接口电路将pwm信号处理电路与fg信号反馈电路连接，利用pwm输入信号为fg信号反馈电路提供工作电源，该方案省去了在客户端负载的接口电路设计电源供电电路，直接利用pwm输入信号的高电平信号为fg信号反馈电路供电，使得客户端负载的接口电路设计变得更加简单，且制造成本低，且使得本方案中的bldc电机更方便地与客户端负载连接。
18.2)本实用新型的其它优点在实施例部分展开详细描述。
附图说明：
19.图1是为现有技术提供的bldc电机与客户端负载连接的原理图；
20.图2是为现有技术提供的bldc电机与客户端负载连接的电路方框图；
21.图3是为现有技术提供的bldc电机的接口电路方框示意图；
22.图4是为现有技术提供的bldc电机的一种接口电路图；
23.图5是为现有技术提供的bldc电机的另一种接口电路图；
24.图6是为本实用新型实施例一提供的bldc电机与客户端负载连接的电路原理图；
25.图7是为本实用新型实施例一提供的bldc电机与客户端负载连接的接口电路的结构示意图；
26.图8是为本实用新型实施例二提供的bldc电机的结构示意图；
27.图9是为本实用新型实施例二提供的bldc电机与客户端负载连接的电路结构示意图。
具体实施方式：
28.下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
29.实施例一：
30.如图6和图7所示，本实施例提供的是一种用于bldc电机的接口电路，包括pwm信号处理电路1和fg信号反馈电路2，外部的pwm输入信号经过pwm信号处理电路1处理后输入到电机微处理器，电机微处理器输出电机实际转速信号fg1经过fg信号反馈电路2处理后输出fg信号；利用pwm输入信号为fg信号反馈电路2提供工作电源。
31.本实用新型提供的用于bldc电机的接口电路将pwm信号处理电路1与fg信号反馈电路2连接，pwm信号处理电路1通过调节外部的pwm输入信号的占空比的大小来调整电机的运行状态，同时利用pwm输入信号为fg信号反馈电路2提供工作电源，由于pwm输入信号具有高低电平周期性变化的特性，通过上述设计，利用pwm输入信号的高电平为fg信号反馈电路2提供工作电源，省去了在客户端负载的接口电路设计电源供电电路，直接利用pwm输入信号的高电平信号为fg信号反馈电路2供电，使得客户端负载的接口电路设计变得更加简单，且制造成本低，且使得本方案中的bldc电机更方便地与客户端负载连接。
32.所述pwm输入信号的频率低于所述fg信号的频率，以确保pwm输入信号的每个周期的高电平时间里都能包含足够多周期的fg信号，使fg信号反馈电路2供电正常。
33.所述pwm信号处理电路1和所述fg信号反馈电路2均为光耦隔离电路；具体地，所述pwm信号处理电路1包括光耦芯片u1，所述pwm信号处理电路1的输入端连接到光耦芯片u1的1号脚，光耦芯片u1的2号脚连接到gnd接地端，光耦芯片u1的3号脚接地，光耦芯片u1的4号脚连接到所述电机微处理器作为所述pwm信号处理电路1的输出端，光耦芯片u1的4号脚还连接到vcc电源端；所述fg信号反馈电路2包括光耦芯片u2，所述pwm信号处理电路1的输入端连接到光耦芯片u2的3号脚，光耦芯片u2的4号脚与所述fg信号反馈电路2的输出端连接，光耦芯片u2的1号脚连接到所述电机微处理器作为所述fg信号反馈电路2的输入端，光耦芯片u2的2号脚连接到vcc电源端，所述vcc电源端为5v电源；所述pwm信号处理电路1的输入端串联二极管d1后分别与所述光耦芯片u1的1号脚和所述光耦芯片u2的3号脚连接，二极管d1的正极与所述pwm信号处理电路1的输入端连接，二极管d1的负极分别与所述光耦芯片u1的
1号脚和所述光耦芯片u2的3号脚连接；所述pwm信号处理电路1的输入端与所述光耦芯片u1的1号脚之间串联有电阻r1和电阻r2；所述光耦芯片u1的1号脚与2号脚之间连接有二极管d2和电阻r3，二极管d2与电阻r3并联，二极管d2的负极与所述光耦芯片u1的1号脚连接，二极管d2的正极与所述光耦芯片u1的2号脚连接；所述光耦芯片u1的4号脚与所述vcc电源端之间连接有电阻r4，所述vcc电源端为5v电源；所述fg信号反馈电路2的输出端与所述光耦芯片u2的4号脚之间串联有电阻r5；所述光耦芯片u2的3号脚与4号脚之间连接有二极管d3，二极管d3的负极与所述光耦芯片u2的3号脚连接，二极管d3的正极与所述光耦芯片u2的4号脚连接；所述光耦芯片u2的2号脚与所述vcc电源端之间连接有电阻r6。
34.实施例二：
35.如图8和图9所示，本实施例提供的是一种bldc电机，包括定子组件3、转子组件4、电机控制器5，定子组件3和转子组件4磁耦合，电机控制器5包括外壳和控制线路板，控制线路板上集成有电机微处理器、逆变器和接口电路，接口电路与电机微处理器电连接，电机微处理器输出信号控制逆变器，逆变器连接控制定子组件3的每相线圈绕组，所述接口电路为实施例一所述的一种用于bldc电机的接口电路，本实施例中的bldc电机具有4个连接端口，4个连接端口分别是一个与地连接接地端gnd、一个速度输入端口pwm、一个直流母线电压输入端口vdc和电机转速信号的反馈端口fg，bldc电机通过这4个端口连接到客户端负载，本方案省去了在电机端的接口电路设计vcc端口，使bldc电机的电路变得更加简单，制造成本低。
36.以上实施例为本实用新型的较佳实施方式，但本实用新型的实施方式不限于此，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。