一種直流風(fēng)機(jī)的電流控制方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種直流風(fēng)機(jī)的電流控制方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]直流無刷電機(jī)(BLDCM)作為一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，米用電子換相代替機(jī)械換相，既具備交流電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，此外永磁材料的高磁能積、小尺寸和輕量化電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩波動小、轉(zhuǎn)速平穩(wěn)、動態(tài)響應(yīng)快、過載能力強(qiáng)、低損耗、高功率因數(shù)、高效率、節(jié)約能源、可靠性高等。由于直流無刷電機(jī)的優(yōu)良特性，各個領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用(如醫(yī)療器械、計(jì)算機(jī)硬件、各種機(jī)械的動力、各種儀表等)。
[0003]家用器中如冰箱、空調(diào)的壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)均用直流無刷電機(jī)逐步取代了以往的電機(jī)。由于整機(jī)設(shè)計(jì)需求，風(fēng)機(jī)電機(jī)的輸出功率變化范圍從十幾瓦到幾百瓦不等。設(shè)計(jì)人員不僅要考慮控制器輸出能達(dá)到相應(yīng)的負(fù)載需求，還要設(shè)計(jì)保護(hù)電路或保護(hù)功能以防止負(fù)載過大保護(hù)不及時而損壞控制器。以往一般的保護(hù)電路，靠主控MCU的ADC (Ana log-to-DigitalConverter，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器或者模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，是指將連續(xù)變化的模擬信號轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號的器件)采樣實(shí)現(xiàn)，這就很大程度上受制于采樣電路的分辨率以及控制程序的精確度。
[0004]直流風(fēng)機(jī)多采用直流無刷電機(jī)。在直流無刷電機(jī)的PWM(Pulse WidthModulat1n，脈沖寬度調(diào)制)芯片調(diào)速過程中，需要反復(fù)開通、關(guān)斷PffM波。反復(fù)開通關(guān)斷PWM芯片會引起電機(jī)產(chǎn)生噪聲，且傳感器信號傳輸線較多，容易引入干擾，易造成誤操作；反復(fù)開通關(guān)斷PWM波使得電機(jī)的可靠性降低，甚至影響整機(jī)的EMC (Electro MagneticCompatibility，電磁兼容性，是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力)效果。電機(jī)的功率在沒有控制時會隨著負(fù)載的加重而升高。當(dāng)電機(jī)的輸出功率超過功率模塊的極限功率時會因?yàn)槌^極限電流而燒毀。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，存在保護(hù)難度大、控制精度低和安全性差等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，針對上述缺陷，提出一種直流風(fēng)機(jī)的電流控制方法及裝置，以實(shí)現(xiàn)通過對電機(jī)電流的控制進(jìn)而達(dá)到控制電機(jī)輸入功率的目的。
[0007]本發(fā)明一方面提供一種直流風(fēng)機(jī)的電流控制方法，包括:分別獲取所述直流風(fēng)機(jī)中電機(jī)控制器的采樣電流和對應(yīng)的采樣電壓;基于所述采樣電流進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到與所述直流風(fēng)機(jī)中電機(jī)的最大輸入功率對應(yīng)的電壓參考值;將所述采樣電壓與所述電壓參考值進(jìn)行比較，且在所述電壓參考值小于所述采樣電壓時控制所述電機(jī)的輸入功率。
[0008]優(yōu)選地，分別獲取所述直流風(fēng)機(jī)中電機(jī)控制器的采樣電流和對應(yīng)的采樣電壓，包括:通過配置于所述電機(jī)控制器與相應(yīng)的控制芯片的第一端口之間的采樣電阻，采樣所述電機(jī)控制器的母線電流輸入到所述控制芯片的第一端口的輸入電流;通過內(nèi)置于所述控制芯片的處理器對所述輸入電流進(jìn)行處理，得到用于計(jì)算電機(jī)輸入功率的采樣電流。
[0009]優(yōu)選地，分別獲取所述直流風(fēng)機(jī)中電機(jī)控制器的采樣電流和對應(yīng)的采樣電壓，還包括:通過配置于所述電機(jī)控制器與所述控制芯片的第二端口的分壓電阻，采樣所述電機(jī)控制器的母線電壓分壓至所述控制芯片的第二端口的采樣電壓;其中，所述采樣電阻和/或分壓電阻，被配置為能夠根據(jù)所述電機(jī)的機(jī)型匹配相應(yīng)阻值。
[0010]優(yōu)選地，基于所述采樣電流進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到與所述直流風(fēng)機(jī)中電機(jī)的最大輸入功率對應(yīng)的電壓參考值，包括:基于所述采樣電流，通過所述控制芯片內(nèi)置的計(jì)算模塊，估算所述直流風(fēng)機(jī)中電機(jī)輸入功率的上限參考值;將所述上限參考值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓參考值，并以信號反饋的形式輸出。
[0011]優(yōu)選地，將所述采樣電壓與所述電壓參考值進(jìn)行比較，且在所述電壓參考值小于所述采樣電壓時控制所述電機(jī)的輸入功率，包括:通過所述控制芯片的第二端口，將所述采樣電壓與所述電壓參考值進(jìn)行比較，得到相應(yīng)的比較結(jié)果；當(dāng)所述比較結(jié)果為所述電壓參考值小于所述采樣電壓時，所述電機(jī)的輸入功率被配置為跟隨VSP變化直至所述電機(jī)控制器的占空比達(dá)到預(yù)設(shè)的最大值。
[0012]優(yōu)選地，所述處理器包括:相連的比較器和運(yùn)算放大器;其中，所述比較器用于基于所述電機(jī)輸入功率的計(jì)算要求對所述輸入電流進(jìn)行運(yùn)算，所述運(yùn)算放大器用于對所述比較器的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行放大以得到所述采樣電流;和/或，所述控制芯片為PWM芯片。
[0013]與上述方法相匹配，本發(fā)明另一方面提供一種直流風(fēng)機(jī)的電流控制裝置，包括:參數(shù)采樣單元，用于分別獲取所述直流風(fēng)機(jī)中電機(jī)控制器的采樣電流和對應(yīng)的采樣電壓;參考值獲取單元，用于基于所述采樣電流進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到與所述直流風(fēng)機(jī)中電機(jī)的最大輸入功率對應(yīng)的電壓參考值;功率控制單元，用于將所述采樣電壓與所述電壓參考值進(jìn)行比較，且在所述電壓參考值小于所述采樣電壓時控制所述電機(jī)的輸入功率。
[0014]優(yōu)選地，參數(shù)采樣單元，包括:輸入電流采樣模塊，用于通過配置于所述電機(jī)控制器與相應(yīng)的控制芯片的第一端口之間的采樣電阻，采樣所述電機(jī)控制器的母線電流輸入到所述控制芯片的第一端口的輸入電流;采樣電流獲取模塊，用于通過內(nèi)置于所述控制芯片的處理器對所述輸入電流進(jìn)行處理，得到用于計(jì)算電機(jī)輸入功率的采樣電流。
[0015]優(yōu)選地，參數(shù)采樣單元，還包括:采樣電壓獲取模塊，用于通過配置于所述電機(jī)控制器與所述控制芯片的第二端口的分壓電阻，采樣所述電機(jī)控制器的母線電壓分壓至所述控制芯片的第二端口的采樣電壓;其中，所述采樣電阻和/或分壓電阻，被配置為能夠根據(jù)所述電機(jī)的機(jī)型匹配相應(yīng)阻值。
[0016]優(yōu)選地，參考值獲取單元，包括:功率估算模塊，用于基于所述采樣電流，通過所述控制芯片內(nèi)置的計(jì)算模塊，估算所述直流風(fēng)機(jī)中電機(jī)輸入功率的上限參考值;參考值轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述上限參考值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓參考值，并以信號反饋的形式輸出。
[0017]優(yōu)選地，功率控制單元，包括:電壓比較模塊，用于通過所述控制芯片的第二端口，將所述采樣電壓與所述電壓參考值進(jìn)行比較，得到相應(yīng)的比較結(jié)果;功率控制模塊，用于當(dāng)所述比較結(jié)果為所述電壓參考值小于所述采樣電壓時，所述電機(jī)的輸入功率被配置為跟隨VSP變化直至所述電機(jī)控制器的占空比達(dá)到預(yù)設(shè)的最大值。
[0018]優(yōu)選地，所述處理器包括:相連的比較器和運(yùn)算放大器;其中，所述比較器用于基于所述電機(jī)輸入功率的計(jì)算要求對所述輸入電流進(jìn)行運(yùn)算，所述運(yùn)算放大器用于對所述比較器的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行放大以得到所述采樣電流;和/或，所述控制芯片為PWM芯片。
[0019]本發(fā)明的方案，通過獲得用于計(jì)算電機(jī)輸入功率的母線電流;根據(jù)母線電流的大小在芯片內(nèi)部估算出控制器的極限輸入功率;通過外部分壓電阻的采樣電壓與芯片內(nèi)部的設(shè)定電壓對比而實(shí)現(xiàn)對電機(jī)電流的控制進(jìn)而達(dá)到控制電機(jī)輸入功率的目的；電機(jī)電流的控制精度高，電機(jī)運(yùn)行的安全性和可靠性也得到了保障。
[0020]進(jìn)一步，本發(fā)明的方案，針對不同的負(fù)載，更改采樣電阻的分壓阻值的大小就，實(shí)現(xiàn)不同機(jī)型的匹配;有利于提高電機(jī)電流控制的通用性，并進(jìn)一步增強(qiáng)電機(jī)運(yùn)行的可靠性和安全性。
[0021 ]由此，本發(fā)明的方案解決通過采樣電阻的分壓實(shí)現(xiàn)對電機(jī)電流的控制，從而控制電機(jī)的輸入功率，提高電機(jī)的控制精度，減小電機(jī)的控制難度的問題，從而，克服現(xiàn)有技術(shù)中保護(hù)難度大、控制精度低和安全性差的缺陷，實(shí)現(xiàn)保護(hù)難度小、控制精度高和安全性好的有益效果。
[0022]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。
[0023]下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0024]附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的控制。在附圖中:
[0025]圖1為本發(fā)明的直流風(fēng)機(jī)的電流控制方法的