專利名稱：控制電路及使用該控制電路的電機裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源技術(shù)，尤其涉及電源的過壓保護技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中一種由市電交流電供電、直流電機驅(qū)動的風扇，其控制電路包括一電容器對市電交流電源降壓、一整流器將經(jīng)降壓的交流電源整流為直流電源后向直流電機供電。在供電過程中，當負載很小、或降壓電容器的電容值很高時，整流器所輸出電壓的電位升高，可能會損壞由該直流電源供電的電子器件。本發(fā)明旨在提供一種可對電源進行過壓保護的控制電路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種控制電路，包括輸入端，用于輸入一電壓；儲能單元，用于儲存所述電壓的電能，以及向一電負載供電；過壓保護單元，用于在所述儲能單元所輸出電壓的電位超出預(yù)定的過壓門限值時，降低所述輸入端所輸入電壓的電位。較佳的，在所述輸入端和儲能單元間設(shè)有第一開關(guān)單元，所述開關(guān)單元被配置為在所述儲能單元所輸出電壓的電位低于所述過壓門限值時導通以連通所述輸入端與儲能單元，在所述儲能單元所輸出電壓的電位超出所述過壓門限值時截止以斷開所述輸入端與儲能單元。較佳的，所述第一開關(guān)單元為一個晶體二極管，其陽極與所述輸入端連接。較佳的，所述過壓保護單元包括檢測單元，用于對所述儲能單元所輸出電壓的電位進行檢測，輸出表示該電位是否超過所述過壓門限值的檢測信號；以及電連接于所述輸入端與一低于所述過壓門限值的電壓間的第二開關(guān)單元，所述第二開關(guān)單元被配置為在所述檢測信號表示電位超出過壓門限值時導通，在所述檢測信號表示電位低于所述過壓門限值時截止。較佳的，所述第二開關(guān)單元電連接于所述輸入端和地之間。較佳的，所述過壓門限值等于或小于所述輸入端所輸入電壓的電壓值。較佳的，所述控制電路還包括轉(zhuǎn)換單元，用于將一交流電壓轉(zhuǎn)換為一直流電壓后提供給所述輸入端。較佳的，所述控制電路還包括降壓單元，用于對一市電交流電壓進行降壓后提供給所述轉(zhuǎn)換單元。較佳的，所述降壓單元包括容值可調(diào)的可調(diào)電容單元。較佳的，所述儲能單元包括一電容器。本發(fā)明實施例還提供使用上述控制電路的電機裝置。本發(fā)明所舉實施例具有以下有益效果由于保證儲能單元所輸出的電壓保持穩(wěn)定，因此能夠?qū)崿F(xiàn)電源的過壓保護，從而提高電路的可靠性，此外，直流電源所供電的電子器件可以選用耐壓等級較低的元件，能夠進一步降低成本。進一步的，可以采用電容容量大小可調(diào)的可調(diào)電容單元進行降壓并完成調(diào)速，具有電路簡單、成本較低的優(yōu)點。為了能更進一步了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細說明與附圖，然而所附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。


圖1是本發(fā)明一實施例的控制電路的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明實施例中可調(diào)電容單元的示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，通過對本發(fā)明的具體實施方式
詳細描述，將使本發(fā)明的技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見。本發(fā)明一實施例提供的控制電路包括輸入端，用于輸入一電壓；儲能單元，用于儲存所述電壓的電能，以及向一電負載供電；過壓保護單元，用于在所述儲能單元所輸出電壓的電位超出預(yù)定的過壓門限值時，降低所述輸入端所輸入電壓的電位。圖1以控制直流無刷電機為例，示出本發(fā)明另一實施例的控制電路204。所述控制電路204由交流電源206供電。直流無刷電機例如可以是單相直流無刷電機，包括定子和轉(zhuǎn)子，定子上裝設(shè)有繞組208?？刂齐娐?04包括降壓單元220、轉(zhuǎn)換單元M0、儲能單元 210、驅(qū)動單元沈0、低壓電源產(chǎn)生單元觀0、過壓保護單元230及第一開關(guān)單元(即圖中的開關(guān)單元)250:降壓單元220例如可以包括容值可調(diào)的可調(diào)電容單元222，用于對交流電源206輸出的交流電壓進行降壓后提供給轉(zhuǎn)換單元M0。參考圖2，可調(diào)電容單元222包括兩個端子分別與交流電源206和轉(zhuǎn)換單元MO電連接、控制單元2 及η個容值固定的電容228，η 為大于1的整數(shù)。控制單元2 用于分別控制η個電容2 是否處于有效工作狀態(tài)，例如可以包括分別與η個電容228串聯(lián)的η個開關(guān)元件221，每個開關(guān)元件221與所串聯(lián)的電容2 形成一個開關(guān)電容組，η個開關(guān)電容組并聯(lián)于兩個端子。開關(guān)元件導通時，與之對應(yīng)的電容2 在電路中被接通，即該電容處于有效工作狀態(tài)，開關(guān)元件斷開時，與之對應(yīng)的電容2 在電路中被斷開，因此，控制η個開關(guān)元件的導通或斷開，即可以分別控制η個電容各自是否在電路中被接通，從而控制可調(diào)電容單元222的電容值?？梢岳斫獾?，除了上述實例外，可調(diào)電容單元也可以采用其他方式實現(xiàn)，例如可以是能夠控制η個電容2 具有不同接通方式的獨立元件等。降壓單元進一步可以包括電阻器與可調(diào)電容單元222并聯(lián)，用于在關(guān)斷交流電源206后泄放可調(diào)電容單元222的電荷。本發(fā)明實施例中，通過控制可調(diào)電容單元222具有不同的電容值，可以使儲能單元240輸出的直流電源具有不同的電壓值，進而使電機轉(zhuǎn)子具有不同的轉(zhuǎn)速。具體地，當可調(diào)電容單元中的η個電容228的電容值互不相同時，通過電容的不同組合，最多可提供2"-1種電機轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)換單元MO用于將經(jīng)降壓單元220降壓后的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓。優(yōu)選的， 轉(zhuǎn)換單元為橋式整流電路，當然，轉(zhuǎn)換單元也可采用全波整流電路等其他方式實現(xiàn)。儲能單元210用于對轉(zhuǎn)換單元240輸出的直流電壓進行儲能后輸出，以向直流無刷電機供電。其中，儲能單元210包括一電容器，該電容器由從一輸入端(本實施例中為轉(zhuǎn)換單元MO的輸出端)所輸入的電壓供電。
低壓電源產(chǎn)生單元280用于從儲能單元210輸出的較高直流電源產(chǎn)生一穩(wěn)定的較低直流電源。低壓電源產(chǎn)生單元280例如可以包括一電阻和一齊納二極管，該電阻的一端與電容器210的正端連接，另一端與齊納二極管的陰極連接，齊納二極管的陽極和電容器 210的負端均接地；進一步的，低壓電源產(chǎn)生單元280可以還包括與齊納二極管并聯(lián)的濾波電容，從而在齊納二極管的陰極輸出經(jīng)濾波的穩(wěn)定低壓直流電源。驅(qū)動單元260用于進行所述直流無刷電機的換向，包括位置檢測單元沈2、控制單元264和換向單元沈6。位置檢測單元262例如可以是霍爾傳感器，可由上述的低壓直流電源供電，用于感知所述直流無刷電機的轉(zhuǎn)子的位置，輸出相應(yīng)的位置信號。控制單元264 可由上述的低壓直流電源供電，用于響應(yīng)霍爾傳感器輸出的位置信號，輸出相應(yīng)的換向控制信號，控制單元264可以由電阻、開關(guān)元件等組成的開關(guān)電路實現(xiàn)，當然也可由微控制器實現(xiàn)。換向單元266用于響應(yīng)控制單元264輸出的換向控制信號，控制定子繞組的電流方向，以進行直流無刷電機的換向；換向單元266可以由可使直流無刷電機換向的任何電路實現(xiàn)，例如可以是橋式換向電路等。過壓保護單元230，用于對儲能單元210輸出的直流電壓進行過壓保護，以避免電壓過高時損壞由該直流電壓供電的電子器件。過壓保護單元230可以包括檢測單元232 和第二開關(guān)單元(即圖中的開關(guān)裝置)236，檢測單元232用于檢測儲能單元210所輸出電壓的電位，輸出表示該電位是否超過預(yù)定的過壓門限值的檢測信號，其中，該預(yù)定的過壓門限值可以等于或小于所述輸入端所輸入電壓的電壓值；第二開關(guān)單元236連接于轉(zhuǎn)換單元 240的電源輸出端與地電平之間，響應(yīng)所述檢測信號，在所述檢測信號表示電位超出過壓門限值時導通，從而拉低轉(zhuǎn)換單元240所輸出電壓的電位，在所述檢測信號表示電位低于所述過壓門限值時截止，使轉(zhuǎn)換單元240正常輸出整流后電壓。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠明了，上述檢測單元和開關(guān)裝置可以通過本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)手段設(shè)計實現(xiàn)，此處不再贅述。第一開關(guān)單元250，連接于轉(zhuǎn)換單元240與儲能單元210之間，在儲能單元210所輸出電壓的電位低于所述過壓門限值時導通，以連通轉(zhuǎn)換單元240與儲能單元210，在儲能單元210所輸出電壓的電位超出所述過壓門限值時截止，以斷開轉(zhuǎn)換單元240與儲能單元 210。本實施例中，第一開關(guān)單元250為一個二極管，其陽極與轉(zhuǎn)換單元MO的電源輸出端連接，陰極與電容器210的正端連接?？梢岳斫獾模景l(fā)明并不限于此。本實施例的過壓保護原理如下檢測單元232檢測儲能單元210所輸出電壓的電位，若檢測到該電位超出預(yù)定的過壓門限值，會觸發(fā)第二開關(guān)單元236導通，轉(zhuǎn)換單元240所輸出電壓的電位被拉低，此時儲能單元210所輸出電壓的電位高于轉(zhuǎn)換單元240所輸出電壓的電位，第一開關(guān)單元250 將轉(zhuǎn)換單元240與儲能單元210斷開，由儲能單元210所儲存的能量向負載供電，隨著能量消耗，儲能單元210所輸出電壓的電位下降，檢測單元232檢測到儲能單元210所輸出電壓的電位低于過壓門限值時，會觸發(fā)第二開關(guān)單元236截止，從而使轉(zhuǎn)換單元240正常輸出整流后的直流電壓，此時轉(zhuǎn)換單元240所輸出電壓的電位高于儲能單元210所輸出電壓的電位，第一開關(guān)單元250將轉(zhuǎn)換單元240與儲能單元210連通，由轉(zhuǎn)換單元240經(jīng)儲能單元 210向負載正常供電，上述過程可以保證儲能單元所輸出的電壓(即負載的供電電源)保持穩(wěn)定，實現(xiàn)過壓保護。本發(fā)明實施例中，轉(zhuǎn)換單元M0、儲能單元210、驅(qū)動單元沈0、過壓保護單元230、第一開關(guān)單元250、以及低壓電源產(chǎn)生單元280可集成在一塊印刷電路板上，降壓單元220 為與所述電路板有電連接關(guān)系的獨立實體。本發(fā)明所舉實施例具有以下有益效果由于保證儲能單元所輸出的電壓保持穩(wěn)定，因此能夠?qū)崿F(xiàn)電源的過壓保護，從而提高電路的可靠性，此外，直流電源所供電的電子器件可以選用耐壓等級較低的元件，能夠進一步降低成本。進一步的，可以采用電容容量大小可調(diào)的可調(diào)電容單元進行降壓并完成調(diào)速，具有電路簡單、成本較低的優(yōu)點。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種控制電路，其特征在于，包括輸入端，用于輸入一電壓；儲能單元，用于儲存所述電壓的電能，以及向一電負載供電；過壓保護單元，用于在所述儲能單元所輸出電壓的電位超出預(yù)定的過壓門限值時，降低所述輸入端所輸入電壓的電位。
2.如權(quán)利要求1所述的控制電路，其特征在于，在所述輸入端和儲能單元間設(shè)有第一開關(guān)單元，所述開關(guān)單元被配置為在所述儲能單元所輸出電壓的電位低于所述過壓門限值時導通以連通所述輸入端與儲能單元，在所述儲能單元所輸出電壓的電位超出所述過壓門限值時截止以斷開所述輸入端與儲能單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制電路，其特征在于，所述第一開關(guān)單元為一個晶體二極管，其陽極與所述輸入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述過壓保護單元包括檢測單元，用于對所述儲能單元所輸出電壓的電位進行檢測，輸出表示該電位是否超過所述過壓門限值的檢測信號；電連接于所述輸入端與一低于所述過壓門限值的電壓間的第二開關(guān)單元，被配置為在所述檢測信號表示電位超出過壓門限值時導通，在所述檢測信號表示電位低于所述過壓門限值時截止。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制電路，其特征在于，所述第二開關(guān)單元電連接于所述輸入端和地之間。
6.根據(jù)以上任一權(quán)利要求所述的控制電路，其特征在于，所述過壓門限值等于或小于所述輸入端所輸入電壓的電壓值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述控制電路還包括轉(zhuǎn)換單元，用于將一交流電壓轉(zhuǎn)換為一直流電壓后提供給所述輸入端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制電路，其特征在于，所述控制電路還包括降壓單元，用于對一市電交流電壓進行降壓后提供給所述轉(zhuǎn)換單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制電路，其特征在于，所述降壓單元包括容值可調(diào)的可調(diào)電容單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述儲能單元包括一電容器。
11.一種電機裝置，包括權(quán)利要求1至10任一項所述的控制電路。
全文摘要
本發(fā)明實施例涉及電源技術(shù)，公開控制電路及使用該控制電路的電機裝置；所述控制電路包括輸入端，用于輸入一電壓；儲能單元，用于儲存所述電壓的電能，以及向一電負載供電；過壓保護單元，用于在所述儲能單元所輸出電壓的電位超出預(yù)定的過壓門限值時，降低所述輸入端所輸入電壓的電位。本發(fā)明實施例可以提高電路可靠性，降低電路成本。
文檔編號H02P6/08GK102201666SQ20111004044
公開日2011年9月28日 申請日期2011年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者信飛, 孫持平, 張明利, 王恩暉 申請人:德昌電機(深圳)有限公司