阅读说明：本技术 一种无刷直流电机电压保护装置及无刷直流电机 (Brushless direct current motor voltage protection device and brushless direct current motor ) 是由 张敏 肖胜宇 吴文贤 郭春林 于 2019-10-17 设计创作，主要内容包括：一种无刷直流电机电压保护装置,包括：分压模块,其一端与无刷直流电机的输入端连接,对输入端的输入电压进行分压,并将分压后的分压电压传输述MCU芯片；MCU芯片,包括：电压检测端口和信号输出端口；电压检测端口与分压模块电连接,获取分压电压；信号输出端口依据分压电压与预设电压的比较结果,输出控制信号,其中,控制信号用于控制无刷直流电机电源模块的打开与关闭。通过检测无刷直流电机的母线输入电压是否异常,控制无刷直流电机的电源模块的打开与关闭,避免在无刷直流电机的母线输入电压异常时损坏无刷直流电机及其驱动控制系统。(A brushless dc motor voltage protection device comprising: one end of the voltage division module is connected with the input end of the brushless direct current motor, divides the input voltage of the input end, and transmits the divided voltage to the MCU chip; MCU chip includes: a voltage detection port and a signal output port; the voltage detection port is electrically connected with the voltage division module to obtain divided voltage; the signal output port outputs a control signal according to a comparison result of the divided voltage and a preset voltage, wherein the control signal is used for controlling the opening and closing of the brushless direct current motor power supply module. The method and the device have the advantages that the power module of the brushless direct current motor is controlled to be opened and closed by detecting whether the bus input voltage of the brushless direct current motor is abnormal or not, and the brushless direct current motor and a driving control system thereof are prevented from being damaged when the bus input voltage of the brushless direct current motor is abnormal.)

一种无刷直流电机电压保护装置及无刷直流电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种无刷直流电机电压保护装置及无刷直流电机。

背景技术

无刷直流电机的应用范围非常广泛，在不同的使用环境中对其运行性能的要求也不一样，也就使得不同的无刷直流电机的驱动控制系统在性能指标、功率范围、控制结构、复杂程度等方面出现较大的区别。为了提高无刷直流电机运行安全，还需要在驱动控制系统中加入各类保护电路，诸如过电压、欠电压、过电流、过热保护等保护电路。

无刷直流电机在运行过程中，如果母线输入电压突然出现异常，会导致无刷直流电机及其驱动控制系统出现异常，甚至导致无刷直流电机及其驱动控制系统出现损坏。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服无刷直流电机母线输入电路异常波动导致无刷直流电机及其驱动控制系统出现损坏的缺陷，从而提供一种无刷直流电机电压保护电路，包括：

分压模块，其输入端与所述无刷直流电机的输入端连接，对所述输入端的输入电压进行分压，得到分压电压；

MCU芯片，包括：电压检测端口和信号输出端口，用于比较所述分压电压与预设电压；

所述电压检测端口与所述分压模块的输出端电连接，获取所述分压电压；

所述信号输出端口依据所述MCU芯片对所述分压电压与预设电压的比较结果，输出控制信号，其中，所述控制信号用于控制所述无刷直流电机电源模块的打开与闭合。

优选的，所述分压模块包括：多个分压电阻和至少一个磁珠；

多个所述分压电阻和至少一个所述磁珠串联或串并联连接。

优选的，所述分压模块包括：依次连接的第一磁珠、第一分压电阻、第二磁珠、第二分压电阻、第三磁珠、第三分压电阻和第四分压电阻；

所述第一磁珠与所述第一分压电阻连接端相对的一端与所述无刷直流电机的输入端连接；

所述第四分压电阻与所述第三分压电阻连接端相对的一端接地；

所述第三分压电阻与所述第四分压电阻的连接端与所述MCU芯片的电压检测端口电连接。

优选的，无刷直流电机电压保护装置，还包括：

稳压模块，与所述MCU芯片的所述电压检测端口连接,用于稳定所述分压电压。

优选的，所述稳压模块包括：钳位二极管；

所述钳位二极管的第一端与所述MCU芯片的所述电压检测端口连接，其第二端与所述标准电压连接，其第三端接地。

优选的，所述稳压模块包括：稳压二极管；

所述稳压二极管的一端与所述MCU芯片的所述电压检测端口连接，其另一端接地。

优选的，无刷直流电机电压保护装置还包括：

限流电阻，其一端与所述分压模块连接，其另一端与所述MCU芯片的电压检测端口连接；

所述MCU芯片通过所述限流电阻与所述分压模块电连接。

优选的，无刷直流电机电压保护装置，还包括：

滤波电容，其一端与所述MCU芯片的输入端连接，其另一端接地。

优选的，无刷直流电机电压保护装置，还包括：

报警模块，其与所述MCU芯片的信号输出端口连接，用于在所述无刷直流电机电源关闭时发出报警信号。

本发明还提供了一种无刷直流电机，包括：电机本体和电源模块，还包括前述任一无刷直流电机电压保护装置。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供的无刷直流电机电压保护装置，通过检测无刷直流电机的母线输入电压是否异常，控制无刷直流电机的电源模块的打开与关闭，避免在无刷直流电机的母线输入电压异常时损坏无刷直流电机及其驱动控制系统；此外，无刷直流电机电压保护电路具有结构简单，在实现电压保护功能的同时，降低了使用成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明

具体实施方式

或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中无刷直流电机电压保护装置电路原理图；

图2为本发明实施例中无刷直流电机电压保护装置模块框图；

图3为本发明实施例中包括稳压模块的无刷直流电机电压保护装置电路例一；

图4为本发明实施例中包括稳压模块的无刷直流电机电压保护装置电路例二；

图5为本发明实施例中无刷直流电机模块框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明实施例的第一方面提供无刷直流电机电压保护装置1，请参照图1和图2，包括：分压模块11和MCU芯片12。分压模块11的输入端与无刷直流电机的输入端连接，对无刷直流电机输入端的输入电压V0进行分压，得到分压电压V2。MCU芯片12包括：电压检测端口和信号输出端口，用于比较分压电压V2与预设电压。电压检测端口与分压模块11的输出端电连接，获取分压电压V2。信号输出端口(图中未示出)依据MCU芯片12对分压电压V2与预设电压的比较结果，输出控制信号。其中，控制信号用于控制无刷直流电机电源模块2的打开与关闭。

MCU芯片12获取分压电压V2后，将分压电压V2与预设电压进行比较。当分压电压V2大于预设电压，则输出第一控制信号，并将第一控制信号传输给无刷直流电机电源模块2，关闭电源模块2，使无刷直流电机停止工作。当分压电压V2小于预设电压，则输出第二控制信号，并将第二控制信号传输给无刷直流电机电源模块2，使电源模块2继续工作。

本实施例提供的无刷直流电机电压保护装置1，通过检测无刷直流电机的母线输入电压V0是否异常，控制无刷直流电机的电源模块2的打开与关闭，避免在无刷直流电机的母线输入电压V0异常时损坏无刷直流电机及其驱动控制系统。

在本发明实施例的一个实施方式中，分压模块11包括：多个分压电阻和至少一个磁珠。多个分压电阻和至少一个磁珠串联或串并联连接。

分压模块11中设置有至少一个磁珠。磁珠专用于一直信号线电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力，具有很高的电阻率和磁导率，等效于电阻和电感串联，在高频时呈现阻性，可以在相当宽的频率范围内保持较高的阻性，从而提高滤波效果。无刷直流电机的母线输入电压V0为直流电压，但也掺杂有少量的交流信号，在电压保护装置的输入端设置一定数量的磁珠，可以在母线输入电压V0直流信号通过的同时，滤除母线输入电压V0中的交流信号。此外，磁珠可以对母线输入电压V0中出现的浪涌电压进行滤除，防止浪涌电压击穿电路，并改善无刷直流电机电磁兼容性的性能。

通过在分压模块11中设置多个串联或串并联的分压电阻，相对于通过简单设置的两个分压电阻进行分压的电路，提高了分压模块11对无刷直流电机母线输入电压V0进行分压得到的分压电压V2的精准性。

具体的，请参照图1，分压模块11包括：依次连接的第一磁珠L1、第一分压电阻R1、第二磁珠L2、第二分压电阻R2、第三磁珠L3、第三分压电阻R3和第四分压电阻R4。第一磁珠L1与第一分压电阻R1连接端相对的一端与无刷直流电机的输入端连接。第四分压电阻R4与第三分压电阻R3连接端相对的一端接地。第三分压电阻R3与第四分压电阻R4的连接端与MCU芯片12的电压检测端口电连接。分压模块11输出的分压电压V2的计算公式如下：

V2＝V0×R4/(R1+R2+R3+R4)；

其中，V2为分压电压，V0为无刷直流电机母线输入电压。

本发明实施例中提供的分压模块11所设置的多个磁珠与多个分压电阻的连接方式，仅为说明本发明实施例的具体实施方式，本发明不以此为限制，其他的磁珠与分压电阻的串联或串并联的连接方式，只要能够实现对无刷直流电机母线输入电压V0进行分压的功能，即属于本发明的保护范围。

请参照图3和图4，无刷直流电机电压保护装置1还包括：稳压模块13。稳压模块13与MCU芯片12的电压检测端口连接，用于稳定分压模块11输出的分压电压V2。

在本发明实施例的一个实施方式中，请参照图3，稳压模块13包括：钳位二极管。钳位二极管的第一端与MCU芯片12的电压检测端口连接，其第二端与标准电压V1连接，其第三端接地。具体的，钳位二极管的第一端为被钳端，用于将MCU芯片12的电压检测端口检测的分压电压V2的电位强制拉向参考电位端。钳位二极管的第二端为恒压电压端，即参考电位端。

在本发明实施例的另一个实施方式中，请参照图4，稳压模块13包括：稳压二极管。稳压二极管的一端与MCU芯片12的电压检测端口连接，其另一端接地。

可选的，无刷直流电机电压保护装置1还包括：限流电阻R5。限流电阻R5的一端与分压模块11连接，另一端与MCU芯片12的电压检测端口连接，起到限流的作用。MCU芯片12通过限流电阻R5与分压模块11电连接。

可选的，无刷直流电机电压保护装置1还包括：滤波电容C1。滤波电容C1的一端与MCU芯片12的输入端连接，其另一端接地，起到滤波的作用。

当无刷直流电机电压保护装置1包括限流电阻R5和滤波电容C1时，MCU芯片12电压检测端口所检测的电压为分压模块11输出的分压电压V2经限流电阻R5和滤波电容C1的电压。

可选的，请参照图2，无刷直流电机电压保护装置1还包括：报警模块14。报警模块14与MCU芯片12的信号输出端口连接，用于在无刷直流电机电源关闭时发出报警信号。

无刷直流电机电压保护装置1在检测到无刷直流电机的母线输入电压V0出现异常时，控制无刷直流电机的电源模块2停止工作，并通过报警模块14发出报警信号，提示用户无刷直流电机的母线输入电压V0出现异常、无刷直流电机已停止工作，需要用户对母线输入电压V0进行检测，并在母线输入电压V0正常后重新启动无刷直流电机。

可选的，报警模块14发出的报警信号可以为声光信号。

本发明实施例的第二方面提供了无刷直流电机，请参照图5，包括：电机本体3和电源模块2，还包括前述任一无刷直流电机电压保护装置1。

本发明实施例提供的一种无刷直流电机电压保护装置，通过检测无刷直流电机的母线输入电压是否异常，控制无刷直流电机的电源模块的打开与关闭，避免在无刷直流电机的母线输入电压异常时损坏无刷直流电机及其驱动控制系统；此外，无刷直流电机电压保护电路具有结构简单，在实现电压保护功能的同时，降低了使用成本。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。