一种低成本直流变频油烟机EMC电路制造技术

本发明专利技术公开了一种低成本直流变频油烟机EMC电路，包括第一MCU、第二MCU、电机驱动模块和电源EMC模块，第一MCU用于下发直流变频电机的输出参数至第二MCU，第二MCU根据接收的输出参数控制直流变频电机运动，并返回电机运行状态数据至第一MCU；电机驱动模块包括IPM模块、第一插座CN3、保险丝F2、电解电容C59、电容C60、多个自举电路和多个RC电路，用于驱动直流变频电机；电源EMC模块用于供电并在上电时实现电解电容C59的充电防止产生火花。该电路可从源头高效抑制骚扰电压和骚扰功率干扰，并将电源端简化为单级滤波，有助于实现小型轻量化，降低成本、缩短研发周期，可靠性高，应用范围广。应用范围广。应用范围广。

【技术实现步骤摘要】
一种低成本直流变频油烟机EMC电路


[0001]本专利技术属于EMC电路
，具体涉及一种低成本直流变频油烟机EMC电路。

技术介绍

[0002]近年来直流变频控制技术在家电产品上使用已日趋成熟，直流变频油烟机已逐渐成为油烟机市场的主流。直流变频技术即220V电压经整流桥整流以后成高压直流电，通过MCU输出高频信号控制功率模块中高压端的开关管和低压端的开关管依次通断实现电机三个绕组的驱动。
[0003]直流电压通过MCU调节占空比控制电机绕组产生类似正弦波电流的FOC控制方式，直流电源在高频开关情况下会产生严重的骚扰电压和骚扰功率的EMC干扰，如直流变频油烟机通常是采样高频13
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18K载波频率控制功率器件驱动直流变频电机。220V交流电源经整流桥整流后约为310V直流电压，通过MCU调节占空比控制三相高压半桥电路依次上下桥导通从而使电机绕组产生类似正弦波电流的FOC控制方式，直流电压高频开关情况下会产生严重的工模干扰源和差模干扰源，通过骚扰电压和骚扰功率测试仪可直观的观察到直流变频板工作状态下对供电电路产生干扰。通常变频油烟机主要干扰频段为20
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26MHz骚扰电压频段和30
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40MHz骚扰电压频段。
[0004]常规直流变频油烟机控制器EMC电路普遍采用一级较大容量X电容加共模电感串联一级较小容值X电容加工模电感两级串联的方式，抑制低频骚扰电压干扰和部分高频干扰。在电机输出端安装三相共模电感来抑制高频骚扰。通常采取此两种措施整机的EMC测试余量仍然较低。部分厂家在电源端增加专用EMC抑制器来提高EMC的测试余量。两级X电容加共模电感串联的方式为了确保安规插头放电在交流电顶端断电1S内达到低于36V的安全电压并且达到设计要求的国标待机功耗，需要在X电容端并联顶端放电芯片。这样做不仅增加了较多的元器件，而且使得PCB板的布局需要较大尺寸，增加了元器件成本，且共模电感在满负荷情况下发热量较大，对控制板的稳定性也造成了一定的影响。且现有直流变频技术相对于传统交流电机的控制方式要复杂很多，对于设计人员的要求比较高。
[0005]上述方案中，降低开关过程中DV/Dt的电压突变，起到的效果相对有限，并且需要通过电源端双极滤波电路的匹配来抑制骚扰电压和骚扰功率，势必增加了控制器体积和成本，使得直流变频产品价格居高不下，且实现的EMC余量也较小，即使相同控制板在不同油烟机风道和电机略有差异的情况下也需要重新调试匹配，对于研发费时费力。因此，如何有效抑制直流变频控制器IPM模块在桥臂开关过程中的DV/Dt电压突变尤为重要。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于针对上述问题，提出一种低成本直流变频油烟机EMC电路，可从源头高效抑制骚扰电压和骚扰功率干扰，并将电源端简化为单级滤波，有助于实现小型轻量化，并降低成本、缩短研发周期，可靠性高，应用范围广。
[0007]为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：
[0008]本专利技术提出的一种低成本直流变频油烟机EMC电路，应用于油烟机，油烟机包括用于驱动风机的直流变频电机，低成本直流变频油烟机EMC电路包括第一MCU、第二MCU、电机驱动模块和电源EMC模块，其中：
[0009]第一MCU用于下发直流变频电机的输出参数至第二MCU，第二MCU根据接收的直流变频电机的输出参数控制直流变频电机运动，并返回电机运行状态数据至第一MCU；
[0010]电机驱动模块包括IPM模块、第一插座CN3、保险丝F2、电解电容C59、电容C60、多个自举电路和多个RC电路，自举电路包括两个并联的自举电容，其中：
[0011]保险丝F2的两端分别与电解电容C59的正极和电容C60的一端连接，电解电容C59的负极和电容C60的另一端共地，且保险丝F2和电容C60的公共端还与IPM模块的直流电压正端连接；
[0012]IPM模块的W相输出端、V相输出端、U相输出端、上桥臂W相驱动正端、上桥臂V相驱动正端、上桥臂U相驱动正端均通过RC电路接地，且IPM模块的W相输出端、V相输出端、U相输出端依次与IPM模块的上桥臂W相驱动正端、上桥臂V相驱动正端、上桥臂U相驱动正端通过自举电路一一对应连接，IPM模块的W相直流电源负端、V相直流电源负端、U相直流电源负端均接地，IPM模块的下桥臂W相逻辑输入端、下桥臂V相逻辑输入端、下桥臂U相逻辑输入端、上半桥W相逻辑输入端、上半桥V相逻辑输入端、上半桥U相逻辑输入端均与第二MCU连接，通过第二MCU控制实现IPM模块的上桥臂或下桥臂的导通或关断，IPM模块的下桥臂参考地端接地，并通过IPM模块的控制电源正端供电，第一插座CN3的三个接线端分别与IPM模块的W相输出端、V相输出端、U相输出端一一对应连接，并用于与直流变频电机的三相输入端对应连接；
[0013]电源EMC模块，用于供电并在上电时实现电解电容C59的充电防止产生火花。
[0014]优选地，第一MCU通过光耦隔离串口与第二MCU通信。
[0015]优选地，IPM模块的控制电源正端的供电电压为+15V～+20V。
[0016]优选地，电机驱动模块还包括保护电路，保护电路包括电容C54、电容C55和稳压管D9，电容C54和电容C55并联，且两端分别与稳压管D9的两端连接，稳压管D9的正极接地，负极与IPM模块的控制电源正端连接。
[0017]优选地，电源EMC模块包括前端电路、调节电路、共模电感TF1和后端电路，其中：
[0018]共模电感TF1的第一引脚和第二引脚形成第一绕组，第三引脚和第四引脚形成第二绕组；
[0019]前端电路包括电源插头AC1、保险丝F1、压敏电阻ZE1、电容C20和热敏电阻NTC1，电源插头AC1的火线经保险丝F1与压敏电阻ZE1的一端连接，零线与压敏电阻ZE1的另一端连接，压敏电阻ZE1还与电容C20并联，电容C20的一端与共模电感TF1的第二引脚连接，另一端经热敏电阻NTC1与共模电感TF1的第三引脚连接；
[0020]调节电路包括继电器RL1、二极管D9、NPN型三极管Q4、电阻R31和电阻R37，电阻R37的两端分别与NPN型三极管Q4的基极和发射极连接，且NPN型三极管Q4的发射极接地，电阻R31的一端与NPN型三极管Q4的基极连接，另一端与第一MCU连接，NPN型三极管Q4的集电极和继电器RL1的线圈一端均与二极管D9的正极连接，二极管D9的负极和继电器RL1的线圈另一端均接电源正极，继电器RL1的动触点和静触点分别与热敏电阻NTC1的两端连接；
[0021]后端电路包括电阻R89、电阻R90、电感L1、电容C15、电容C21、电容C22、整流桥DB1、
压敏电阻ZE2、电容C28和电容C29，电阻R89和电阻R90串接于电容C21的两端，电容C21的一端分别与共模电感TF1的第一引脚和电感L1的一端连接，电容C15和电容C22的一端共地，电容C15的另一端分别与电感L1的另一端和整流桥DB1的第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本直流变频油烟机EMC电路，应用于油烟机，所述油烟机包括用于驱动风机的直流变频电机，其特征在于：所述低成本直流变频油烟机EMC电路包括第一MCU、第二MCU、电机驱动模块和电源EMC模块，其中：所述第一MCU用于下发直流变频电机的输出参数至所述第二MCU，所述第二MCU根据接收的直流变频电机的输出参数控制所述直流变频电机运动，并返回电机运行状态数据至所述第一MCU；所述电机驱动模块包括IPM模块、第一插座CN3、保险丝F2、电解电容C59、电容C60、多个自举电路和多个RC电路，所述自举电路包括两个并联的自举电容，其中：所述保险丝F2的两端分别与所述电解电容C59的正极和所述电容C60的一端连接，所述电解电容C59的负极和所述电容C60的另一端共地，且所述保险丝F2和电容C60的公共端还与所述IPM模块的直流电压正端连接；所述IPM模块的W相输出端、V相输出端、U相输出端、上桥臂W相驱动正端、上桥臂V相驱动正端、上桥臂U相驱动正端均通过所述RC电路接地，且所述IPM模块的W相输出端、V相输出端、U相输出端依次与所述IPM模块的上桥臂W相驱动正端、上桥臂V相驱动正端、上桥臂U相驱动正端通过所述自举电路一一对应连接，所述IPM模块的W相直流电源负端、V相直流电源负端、U相直流电源负端均接地，所述IPM模块的下桥臂W相逻辑输入端、下桥臂V相逻辑输入端、下桥臂U相逻辑输入端、上半桥W相逻辑输入端、上半桥V相逻辑输入端、上半桥U相逻辑输入端均与所述第二MCU连接，通过所述第二MCU控制实现所述IPM模块的上桥臂或下桥臂的导通或关断，所述IPM模块的下桥臂参考地端接地，并通过所述IPM模块的控制电源正端供电，所述第一插座CN3的三个接线端分别与所述IPM模块的W相输出端、V相输出端、U相输出端一一对应连接，并用于与所述直流变频电机的三相输入端对应连接；所述电源EMC模块，用于供电并在上电时实现所述电解电容C59的充电防止产生火花。2.如权利要求1所述的低成本直流变频油烟机EMC电路，其特征在于：所述第一MCU通过光耦隔离串口与所述第二MCU通信。3.如权利要求1所述的低成本直流变频油烟机EMC电路，其特征在于：所述IPM模块的控制电源正端的供电电压为+15V～+20V。4.如权利要求1所述的低成本直流变频油烟机EMC电路，其特征在于：所述电机驱动模块还包括保护电路，所述保护电路包括电容C54、电容C55和稳压管D9，所述电容C54和电容C55并联，且两端分别与所述稳压管D9的两端连接，所述稳压管D9的正极接地，负极与所述IPM模块的控制电源正端连接。5.如权利要求1所述的低成本直流变频油烟机EMC电路，其特征在于：所述电源EMC模块包括前端电路、调节电路、共模电感TF1和后端电路，其中：所述共模电感TF1的第一引脚和第二引脚形成第一绕组，第三引脚和第四引脚形成第二绕组；所述前端电路包括电源插头AC1、保险丝F1、压敏电阻ZE1、电容C20和热敏电阻NTC1，所述电源插头AC1的火线经所述保险丝F1与所述压敏电阻ZE1的一端连接，零线与所述压敏电阻ZE1的另一端连接，所述压敏电阻ZE1还与电容C20并联，所述电容C20的一端与所述共模电感TF1的第二引脚连接，另一端经所述热敏电阻NTC1与所述共模电感TF1的第三引脚连接；
所述调节电路包括继电器RL1、二极管D9、NPN型三极管Q4、电阻R31和电阻R37，所述电阻R37的两端分别与所述NPN型三极管Q4的基极和发射极连接，且所述NPN型三极管Q4的发射极接地，所述电阻R31的一端与所述NPN型三极管Q4的基极连接，另一端与所述第一MCU连接，所述NPN型三极管Q4的集电极和所述继电器RL1的线圈一端均与所述二极管D9的正极连接，所述二极管D9的负...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛群虎，赵江，季成，孙茂植，朱大鹏，朱巨华，麻赵畅，张佑宇，竺志敏，马锦，
申请(专利权)人：凤凰智能电子杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：