【】本发明涉及电机控制,尤其涉及一种驱动控制电路、驱动控制系统和冷冻离心机。
背景技术
0、
背景技术:
1、离心机通过离心沉降原理,可以使溶液中密度不同的组分在离心力的作用下实现分离、浓缩或提纯,其中,离心力是衡量离心机的重要参数之一。目前,冷冻离心机在食品、制药以及化工等部门中的应用是必不可少。
2、冷冻离心机中的驱动控制系统是通过交流变频电机进行驱动的,但变频电机有载波频率的噪音,在静音要求高的地方,冷冻离心机整机的噪声对环境干扰大,并且冷冻离心机整机的升降速时间无法控制准确,从而导致工作效率低。
技术实现思路
0、
技术实现要素:
1、有鉴于此,本发明实施例提供了一种驱动控制电路、驱动控制系统和冷冻离心机,用于冷冻离心机在运行的过程中,降低整机噪声对环境的干扰,并且提高整机的升降速时间的准确性,从而提高工作效率。
2、第一方面,本发明实施例提供了一种驱动控制电路,所述驱动控制电路包括用于采集霍尔信号的信号采集电路;用于驱动电机运行,并调整脉冲宽度调制pwm频率的电机驱动电路;用于控制电机驱动电路的主控电路,所述主控电路包括主控芯片u1,所述主控电路与信号采集电路和电机驱动电路分别连接;用于检测所述电机驱动电路的驱动检测电路,所述驱动检测电路与所述电机驱动电路和主控电路分别连接;用于获取仓内温度的温度传感电路,所述温度传感电路和主控电路连接;用于控制压缩机制冷的制冷电路,所述制冷电路和主控电路连接;用于控制电机制动的电机制动电路,所述电机制动电路与所述电机驱动电路和主控电路分别连接,所述电机制动电路包括短路制动电路和电阻制动电路;
3、所述主控电路获取信号采集电路发送的霍尔信号,根据所述霍尔信号获取电机的位置,并向电机驱动电路发送驱动指令,以供所述电机驱动电路根据所述驱动指令对电机进行驱动,并调整pwm频率,以使所述电机降低噪声;所述驱动检测电路通过电机驱动电路获取电机的运行状态数据,并将所述运行状态数据发送给所述主控电路;所述主控电路根据温度传感电路发送的仓内温度,判断出所述仓内温度大于温度阈值,则向制冷电路发送制冷信号,以供所述制冷电路根据所述制冷信号启动压缩机,以使压缩机进行制冷;所述电机制动电路响应于主控电路发送的制动指令,通过短路制动电路或电阻制动电路对电机驱动电路进行制动。
4、可选地,所述驱动控制电路还包括电源电路;所述电源电路包括用于降压保护电机的降压启动电路、用于转换电压的电源转换电路和用于检测所述电源转换电路的电源检测电路;所述电源转换电路与所述降压启动电路和电源检测电路分别连接;所述电源电路与所述电机驱动电路和主控电路分别连接。
5、可选地,所述电机驱动电路包括第一供电电源vcc1、第二供电电源vcc2、电机驱动智能功率模块ipm芯片u2、第一电容c1、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、自举电路、稳压电路和过滤电路;
6、所述电机驱动ipm芯片u2的nc引脚和第一供电电源vcc1的输出端连接;所述自举电路包括第二电容c2至第七电容c7;所述稳压电路包括稳压芯片u3、第八电容c8至第十一电容c11;所述稳压芯片u3包括稳压二极管zd1,所述稳压二极管zd1的负极为第3引脚,所述第3引脚和第二供电电源vcc2的输出端连接,所述稳压二极管zd1的正极为第1引脚,所述稳压芯片u3的第1引脚和第2引脚接地;所述第八电容c8至第十电容c10的一端分别接地,第八电容c8的另一端和所述电机驱动ipm芯片u2的itrip引脚连接,第九电容c9的另一端和所述电机驱动ipm芯片u2的vfo引脚连接,第十电容c10的另一端和所述电机驱动ipm芯片u2的vdd引脚连接,第十一电容c11的负极接地,第十一电容c11的正极和所述电机驱动ipm芯片u2的vdd引脚连接。
7、可选地,所述过滤电路包括第十二电容c12至第十七电容c17和第四电阻r4至第九电阻r9,其中,第十二电容c12的一端和第四电阻r4的一端连接,所述第十二电容c12的另一端接地,所述第四电阻r4的另一端和主控芯片u1的pwmn_c连接;第十三电容c13的一端和第五电阻r5的一端连接,所述第十三电容c13的另一端接地,所述第五电阻r5的另一端和主控芯片u1的pwmn_b连接;第十四电容c14的一端和第六电阻r6的一端连接,所述第十四电容c14的另一端接地,所述第六电阻r6的另一端和主控芯片u1的pwmn_a连接;
8、第十五电容c15的一端和第七电阻r7的一端连接,所述第十五电容c15的另一端接地,所述第七电阻r7的另一端和主控芯片u1的pwm_a连接;第十六电容c16的一端和第八电阻r8的一端连接,所述第十六电容c16的另一端接地,所述第八电阻r8的另一端和主控芯片u1的pwm_b连接;第十七电容c17的一端和第九电阻r9的一端连接,所述第十七电容c17的另一端接地,所述第九电阻r9的另一端和主控芯片u1的pwm_c连接。
9、可选地,所述驱动检测电路包括第三供电电源vcc3、运算放大器u4、第十电阻r10至第二十二电阻r22和第十八电容c18至第二十电容c20;
10、所述运算放大器u4的1out引脚和主控芯片u1的ad1out引脚连接,第十一电阻r11的一端和主控芯片u1的ad2out引脚连接;所述运算放大器u4的1in+引脚和电机驱动ipm芯片u2的vfo引脚连接;第十六电阻r16的一端和所述电机驱动ipm芯片u2的itrip引脚连接;第二十一电阻r21的一端和所述电机驱动ipm芯片u2的vfo引脚连接。
11、可选地,所述制冷电路包括第五供电电源vcc5、第一继电器k1、第二二极管d2、第三发光二极管d3、第二十四电阻r24至第二十六电阻r26和第一三极管q1;
12、所述第一继电器k1的第2引脚和第五供电电源vcc5的输出端连接;第二十四电阻r24的一端和第二十五电阻r25的一端连接,所述第二十四电阻r24的另一端接地,所述第二十五电阻r25的另一端和主控芯片u1的cnonrol1引脚连接;第一三极管q1的基极连接于所述第二十四电阻r24和第二十五电阻r25的公共端,所述第一三极管q1的发射极接地,所述第一三极管q1的集电极和第一继电器k1的第1引脚连接;第二二极管d2的负极连接于所述第一继电器k1和第五供电电源vcc5的公共端,所述第二二极管d2的正极连接于所述第一三极管q1和第一继电器k1的公共端;所述第三发光二极管d3的一端连接于所述第一继电器k1和第五供电电源vcc5的公共端,所述第三发光二极管d3的另一端和第二十六电阻r26连接,所述第二十六电阻r26的另一端连接于所述第一三极管q1和第一继电器k1的公共端。
13、可选地,所述短路制动电路包括第二供电电源vcc2、双路继电器k2、第三十二电阻r32至第三十六电阻r36、第二十五电容c25、第八二极管d8、第九发光二极管d9和第二三极管q2;
14、第三十二电阻r32的一端和所述双路继电器k2的第10引脚连接,所述第三十二电阻r32的另一端和电机驱动ipm芯片u2的v引脚连接;第三十三电阻r33的一端和所述双路继电器k2的第5引脚连接,所述第三十三电阻r33的另一端和所述电机驱动ipm芯片u2的w引脚连接;所述双路继电器k2的第8引脚和所述电机驱动ipm芯片u2的u引脚连接;
15、所述第八二极管d8的负极和第二供电电源vcc2的输出端连接,所述第八二极管d8的正极和第二三极管q2的集电极连接;所述第九发光二极管d9的正极连接于所述第八二极管d8和第二供电电源vcc2的公共端,所述第九发光二极管d9的负极和第三十六电阻r36的一端连接,所述第三十六电阻r36的另一端连接于所述第八二极管d8和第二三极管q2的公共端;所述第二三极管q2的发射极接地,所述第二三极管q2的基极和第三十四电阻r34的一端连接,所述第三十四电阻r34的另一端和主控芯片u1的cnonrol2引脚连接;第三十五电阻r35和第二十五电容c25的一端分别接地,所述第三十五电阻r35的另一端连接于所述第三十四电阻r34和第二三极管q2的公共端,所述第二十五电容c25的另一端连接于所述第三十四电阻r34和第二三极管q2的公共端。
16、第二方面,本发明实施例提供了一种驱动控制系统,所述驱动控制系统包括:第一方面或者第一方面的任一可能的实现方式中提供的驱动控制电路;
17、所述驱动控制系统还包括用于采集霍尔信号的信号采集模块;用于驱动电机运行,并调整pwm频率的电机驱动模块;用于控制电机驱动模块的主控模块,所述主控模块与信号采集模块和电机驱动模块分别连接;用于检测所述电机驱动模块的驱动检测模块,所述驱动检测模块与所述电机驱动模块和主控模块分别连接;用于获取仓内温度的温度传感模块,所述温度传感模块和主控模块连接;用于控制压缩机制冷的制冷模块,所述制冷模块和主控模块连接;用于控制电机制动的电机制动模块,所述电机制动模块与所述电机驱动模块和主控模块分别连接,所述电机制动模块包括短路制动模块和电阻制动模块;
18、所述主控模块获取信号采集模块发送的霍尔信号,根据所述霍尔信号获取电机的位置,并向电机驱动模块发送驱动指令,以供所述电机驱动模块根据所述驱动指令对电机进行驱动,并调整pwm频率,以使所述电机降低噪声;所述驱动检测模块通过电机驱动模块获取电机的运行状态数据,并将所述运行状态数据发送给所述主控模块;所述主控模块根据温度传感模块发送的仓内温度,判断出所述仓内温度大于温度阈值,则向制冷模块发送制冷信号,以供所述制冷模块根据所述制冷信号启动压缩机,以使压缩机进行制冷;所述电机制动模块响应于主控模块发送的制动指令,通过短路制动模块或电阻制动模块对电机驱动模块进行制动。
19、第三方面,本发明实施例提供了一种冷冻离心机,包括:第二方面或者第二方面的任一可能的实现方式中提供的驱动控制系统。
20、本发明实施例提供的技术方案中,该驱动控制电路包括用于采集霍尔信号的信号采集电路;用于驱动电机运行,并调整pwm频率的电机驱动电路;用于控制电机驱动电路的主控电路,主控电路包括主控芯片u1,主控电路与信号采集电路和电机驱动电路分别连接;用于检测电机驱动电路的驱动检测电路,驱动检测电路与电机驱动电路和主控电路分别连接;用于获取仓内温度的温度传感电路,温度传感电路和主控电路连接;用于控制压缩机制冷的制冷电路,制冷电路和主控电路连接;用于控制电机制动的电机制动电路,电机制动电路与电机驱动电路和主控电路分别连接,电机制动电路包括短路制动电路和电阻制动电路;主控电路获取信号采集电路发送的霍尔信号,根据霍尔信号获取电机的位置,并向电机驱动电路发送驱动指令,以供电机驱动电路根据驱动指令对电机进行驱动,并调整pwm频率,以使电机降低噪声;驱动检测电路通过电机驱动电路获取电机的运行状态数据,并将运行状态数据发送给主控电路;主控电路根据温度传感电路发送的仓内温度,判断出仓内温度大于温度阈值,则向制冷电路发送制冷信号,以供制冷电路根据制冷信号启动压缩机,以使压缩机进行制冷,电机制动电路响应于主控电路发送的制动指令,通过短路制动电路或电阻制动电路对电机驱动电路进行制动,冷冻离心机在运行的过程中,该驱动控制电路通过电机驱动电路控制电机,并调整pwm频率,降低了整机噪声对环境的干扰,并且通过电机制动电路提高了整机的升降速时间的准确性,从而提高了工作效率。
1.一种驱动控制电路,其特征在于,所述驱动控制电路包括用于采集霍尔信号的信号采集电路;用于驱动电机运行,并调整脉冲宽度调制pwm频率的电机驱动电路;用于控制电机驱动电路的主控电路,所述主控电路包括主控芯片(u1),所述主控电路与信号采集电路和电机驱动电路分别连接;用于检测所述电机驱动电路的驱动检测电路,所述驱动检测电路与所述电机驱动电路和主控电路分别连接;用于获取仓内温度的温度传感电路,所述温度传感电路和主控电路连接;用于控制压缩机制冷的制冷电路,所述制冷电路和主控电路连接;用于控制电机制动的电机制动电路,所述电机制动电路与所述电机驱动电路和主控电路分别连接,所述电机制动电路包括短路制动电路和电阻制动电路;
2.根据权利要求1所述的驱动控制电路,其特征在于,所述驱动控制电路还包括电源电路;所述电源电路包括用于降压保护电机的降压启动电路、用于转换电压的电源转换电路和用于检测所述电源转换电路的电源检测电路;所述电源转换电路与所述降压启动电路和电源检测电路分别连接;所述电源电路与所述电机驱动电路和主控电路分别连接。
3.根据权利要求1所述的驱动控制电路,其特征在于,所述电机驱动电路包括第一供电电源(vcc1)、第二供电电源(vcc2)、电机驱动智能功率模块ipm芯片(u2)、第一电容(c1)、第一电阻(r1)、第二电阻(r2)、第三电阻(r3)、自举电路、稳压电路和过滤电路;
4.根据权利要求3所述的驱动控制电路,其特征在于,所述过滤电路包括第十二电容(c12)至第十七电容(c17)和第四电阻(r4)至第九电阻(r9),其中,第十二电容(c12)的一端和第四电阻(r4)的一端连接,所述第十二电容(c12)的另一端接地,所述第四电阻(r4)的另一端和主控芯片(u1)的pwmn_c连接;第十三电容(c13)的一端和第五电阻(r5)的一端连接,所述第十三电容(c13)的另一端接地,所述第五电阻(r5)的另一端和主控芯片(u1)的pwmn_b连接;第十四电容(c14)的一端和第六电阻(r6)的一端连接,所述第十四电容(c14)的另一端接地,所述第六电阻(r6)的另一端和主控芯片(u1)的pwmn_a连接;
5.根据权利要求1所述的驱动控制电路,其特征在于,所述驱动检测电路包括第三供电电源(vcc3)、运算放大器(u4)、第十电阻(r10)至第二十二电阻(r22)和第十八电容(c18)至第二十电容(c20);
6.根据权利要求1所述的驱动控制电路,其特征在于,所述制冷电路包括第五供电电源(vcc5)、第一继电器(k1)、第二二极管(d2)、第三发光二极管(d3)、第二十四电阻(r24)至第二十六电阻(r26)和第一三极管(q1);
7.根据权利要求1所述的驱动控制电路,其特征在于,所述短路制动电路包括第二供电电源(vcc2)、双路继电器(k2)、第三十二电阻(r32)至第三十六电阻(r36)、第二十五电容(c25)、第八二极管(d8)、第九发光二极管(d9)和第二三极管(q2);
8.一种驱动控制系统,其特征在于,所述驱动控制系统包括:如权利要求1-7任一项所述的驱动控制电路;
9.一种冷冻离心机,其特征在于,包括:如权利要求8所述的驱动控制系统。
