【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电子电路，尤其涉及一种基于三相微电机的便携式风扇以及用于便携式风扇的驱动桥电路。
技术介绍
1、使用过便携式风扇的用户都会了解，便携式风扇的电机转速相对较慢，风速和风量有限，震动和噪音也较大，导致用户在不同环境和需求下无法获得最佳的舒适体验。
2、因为现有的一般使用单相电机，作为对比，三相电机的工作转速则可以在几万到十几万转每分钟（rpm）不等。但由于这些设备需要强大的动力支持，三相电机通常使用市电供电，电压范围从110v到240v不等，以确保电机能提供稳定的高转速输出。另外，高速三相电机的制造成本相对较高，一般在几十元到上百元不等。所以，三相电机的应用领域主要涉及工业设备、电动工具、航空航天和汽车等，例如，工业设备中机床中需要高速电机的高速旋转来提高生产效率和加工精度，汽车需要高速电机的高速旋转来提高动力输出和燃油效率。
3、在2022年之前，整个行业都没有将三相电机应用到小型便携式风扇中的先例。这是由于高速电机的高成本和高功耗特性，与小型便携式风扇的低成本、低功耗需求不相符。直到2023年，本申请人首次推动三相电机落地到便携式风扇，并在国内外得到消费者的高度认可，同时带动了整个行业的快速发展，但是，2023至今，无论是本申请人的产品，或者同行的仿品，使用三相电机时均采用方波进行驱动，而方波驱动存在很明显的技术缺陷，噪音大、抖动明显，电机及其转轴的尖锐声尤其明显，所以，本申请的专利技术人一直在尝试解决方波驱动的混合噪音问题。
4、显而易见的，三相电机在微电机方面的技术亟待开发，尤其
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种基于三相微电机的便携式风扇以及用于便携式风扇的驱动桥电路，以解决上述技术问题。
2、本申请实施例第一方面提供了一种用于便携式风扇的三相微电机风机模组，所述三相微电机风机模组包括驱动桥电路、三相微电机以及扇叶，所述扇叶与所述三相微电机连接，所述驱动桥电路的三个输出端连接所述三相微电机的三个电极，其中，所述驱动桥电路用于产生正弦波的三相交流电驱动所述三相微电机启动、停机或调速。
3、在一些实施例中，所述驱动桥电路包括三个驱动桥臂，每个所述驱动桥臂包括串联在供电母线正极和供电母线负极之间的上桥臂、下桥臂，三个所述驱动桥臂的三个串联节点构成所述驱动桥电路的三个输出端，三个所述上桥臂的被驱动端、三个所述下桥臂的被驱动端分别连接至所述控制器的六个驱动管脚。
4、在一些实施例中，每个所述上桥臂包括第一开关管，每个所述下桥臂包括第二开关管，所述第一开关管与所述第二开关管串联在供电母线正极和供电母线负极之间，所述第一开关管与所述第二开关管的一个串联节点构成所述驱动桥电路的一个输出端。
5、在一些实施例中，每个所述上桥臂还包括第三开关管，所述第一开关管的控制端连接至所述第三开关管的第一端，所述第三开关管的第二端接地，所述第三开关管的控制端构成所述上桥臂的被驱动端。
6、在一些实施例中，所述便携式风扇的输出电压为3伏~4.2伏或6伏~8.4伏，所述便携式风扇的可充电电池为1节、两节或多节，所述三相微电机包括外转子三相微电机，以通过大扭矩的外转子三相微电机提升对可充电电池的使用效率进而提高便携使用时的续航时间。
7、本申请实施例第二方面提供了一种基于三相微电机的便携式风扇，所述便携式风扇包括壳体，以及安装在所述壳体内的供电电路、控制器、驱动桥电路、三相微电机和扇叶，所述扇叶与所述三相微电机连接，所述供电电路包括可充电电池，所述供电电路与所述控制器的供电端和所述驱动桥电路的供电母线连接，所述控制器的驱动管脚用于与所述驱动桥电路的被驱动端连接，所述驱动桥电路的三个输出端连接所述三相微电机的三个电极，所述控制器用于输出驱动信号驱动所述驱动桥电路产生正弦波或方波的三相交流电驱动所述三相微电机启动、停机或调速。
8、在一些实施例中，所述驱动桥电路包括三个驱动桥臂，每个所述驱动桥臂包括串联在供电母线正极和供电母线负极之间的上桥臂、下桥臂，三个所述驱动桥臂的三个串联节点构成所述驱动桥电路的三个输出端，三个所述上桥臂的被驱动端、三个所述下桥臂的被驱动端用于分别连接至所述控制器的六个驱动管脚。
9、在一些实施例中，每个所述上桥臂包括第一开关管，每个所述下桥臂包括第二开关管，所述第一开关管与所述第二开关管串联在供电母线正极和供电母线负极之间，所述第一开关管与所述第二开关管的一个串联节点构成所述驱动桥电路的一个输出端，一个所述第一开关管的控制端用于连接至所述控制器的一个驱动管脚，一个所述第二开关管的控制端用于连接至所述控制器的一个驱动管脚。
10、在一些实施例中，每个所述上桥臂还包括第三开关管，所述第一开关管的控制端连接至所述第三开关管的第一端，所述第三开关管的第二端接地，所述第三开关管的控制端构成所述上桥臂的被驱动端。
11、在一些实施例中，所述便携式风扇包括一三相微电机风机模组，所述三相微电机风机模组包括所述驱动桥电路、所述三相微电机以及所述扇叶。
12、在一些实施例中，还包括：
13、输入模块，所述输入模块连接所述控制器，所述输入模块用于受用户操作产生输入信号至所述控制器；
14、检测电路，所述检测电路与所述控制器、所述驱动桥电路和所述三相微电机连接，用于检测并输出所述三相微电机和所述驱动桥电路的工作电参数；
15、所述控制器还用于根据所述输入信号、所述工作电参数调制所述驱动信号以调节所述三相电，实现所述三相微电机的转速调节、启动或停机。
16、在一些实施例中，所述检测电路包括：
17、电压检测电路，与供电母线正极连接，用于检测所述供电电路的供电电压，并输出电压检测信号；
18、电流检测电路，与供电母线负极连接，用于检测所述三相微电机的工作电流，并输出电流检测信号；
19、反电动势检测电路，与所述驱动桥电路的三个输出端连接，用于检测所述三相微电机的反电动势并输出。
20、在一些实施例中，所述检测电路还包括过流保护电路，所述过流保护电路与供电母线负极连接，用于在所述三相微电机的工作电流达到过流阈值的情况下，输出过流触发信号；
21、所述控制器还用于根据所述过流触发信号控制所述驱动桥电路关断所述三相电的输出。
22、在一些实施例中，所述电流检测电路包括：
23、第一采样电阻，串联在所述供电电路与所述驱动桥电路之间的供电母线负极上；和
24、第一差分放大电路，所述第一差分放大电路的正极输入端、负极输出端分别连接所述第一采样电阻的两端，所述第一差分放大电路的输出端连接至所述控制器。
25、在一些实施例中，所述电流检测电路包括：
26、两个第二采样电阻，分别串联在所述驱动桥电路的任意两个驱动桥臂连接至的供电母线负极的一端；和
27、两本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于三相微电机的便携式风扇，其特征在于，所述便携式风扇包括供电电路、控制器、驱动桥电路和三相微电机，所述供电电路包括可充电电池，所述供电电路与所述控制器的供电端和所述驱动桥电路的供电母线连接，所述控制器的驱动管脚用于与所述驱动桥电路的被驱动端连接，所述驱动桥电路的三个输出端连接所述三相微电机的三个电极，所述控制器用于输出驱动信号驱动所述驱动桥电路产生正弦波的三相交流电驱动所述三相微电机启动、停机或调速。
2.如权利要求1所述的便携式风扇，其特征在于，所述驱动桥电路包括三个驱动桥臂，每个所述驱动桥臂包括串联在供电母线正极和供电母线负极之间的上桥臂、下桥臂，三个所述驱动桥臂的三个串联节点构成所述驱动桥电路的三个输出端，三个所述上桥臂的被驱动端、三个所述下桥臂的被驱动端分别用于连接至所述控制器的六个驱动管脚。
3.如权利要求2所述的便携式风扇，其特征在于，每个所述上桥臂包括第一开关管，每个所述下桥臂包括第二开关管，所述第一开关管与所述第二开关管串联在供电母线正极和供电母线负极之间，所述第一开关管与所述第二开关管的一个串联节点构成所述驱动桥电路的一个输出端
4.如权利要求3所述的便携式风扇，其特征在于，每个所述上桥臂还包括第三开关管，所述第一开关管的控制端连接至所述第三开关管的第一端，所述第三开关管的第二端接地，所述第三开关管的控制端构成所述上桥臂的被驱动端。
5.如权利要求1至4任一项所述的便携式风扇，其特征在于，所述便携式风扇还包括一三相微电机风机模组，所述三相微电机风机模组包括所述驱动桥电路、所述三相微电机以及扇叶。
6.如权利要求1至4任一项所述的便携式风扇，其特征在于，还包括：
7.如权利要求6所述的便携式风扇，其特征在于，所述检测电路包括：
8.如权利要求6所述的便携式风扇，其特征在于，所述检测电路还包括过流保护电路，所述过流保护电路与供电母线负极连接，用于在所述三相微电机的工作电流达到过流阈值的情况下，输出过流触发信号；
9.如权利要求7所述的便携式风扇，其特征在于：
10.如权利要求7所述的便携式风扇，其特征在于，所述反电动势检测电路包括三个反电动势检测子电路，各反电动势检测子电路包括第一分压器、第二分压器和滤波器，所述第一分压器和第二分压器串联在所述三相微电机的对应电极与地端之间，所述第二分压器与所述滤波器并联，所述第一分压器和第二分压器的串联节点还连接至所述控制器的反电动势参考管脚以及反电动势的检测管脚。
11.如权利要求6所述的便携式风扇，其特征在于，所述输入模块包括按钮输入单元、触控输入单元、语音输入单元中的至少一项。
12.如权利要求1至4任一项所述的便携式风扇，其特征在于，所述可充电电池的输出电压为3伏~4.2伏或6伏~8.4伏，所述可充电电池为1节、两节或多节，所述供电电路还包括电源电路，所述可充电电池的正极用于连接至所述驱动桥电路的供电母线正极和所述电源电路的正极，所述可充电电池的负极用于连接至所述驱动桥电路的供电母线负极和所述电源电路的负极，所述电源电路的输出连接所述控制器的供电端。
13.如权利要求12所述的便携式风扇，其特征在于，所述控制器还用于驱动所述驱动桥电路基于所述可充电电池的输出电压输出正弦波的三相交流电至所述三相微电机，以磁场矢量控制的方式控制所述三相微电机转动。
14.一种用于如权利要求1-13任一项所述的便携式风扇的驱动桥电路，其特征在于，所述驱动桥电路包括电路基板以及形成于所述电路基板上的三个输出端，所述三个输出端分别连接所述便携式风扇的三相微电机的三个电极，其中，所述驱动桥电路用于产生正弦波的三相交流电驱动所述三相微电机启动、停机或调速。
...【技术特征摘要】
1.一种基于三相微电机的便携式风扇，其特征在于，所述便携式风扇包括供电电路、控制器、驱动桥电路和三相微电机，所述供电电路包括可充电电池，所述供电电路与所述控制器的供电端和所述驱动桥电路的供电母线连接，所述控制器的驱动管脚用于与所述驱动桥电路的被驱动端连接，所述驱动桥电路的三个输出端连接所述三相微电机的三个电极，所述控制器用于输出驱动信号驱动所述驱动桥电路产生正弦波的三相交流电驱动所述三相微电机启动、停机或调速。
2.如权利要求1所述的便携式风扇，其特征在于，所述驱动桥电路包括三个驱动桥臂，每个所述驱动桥臂包括串联在供电母线正极和供电母线负极之间的上桥臂、下桥臂，三个所述驱动桥臂的三个串联节点构成所述驱动桥电路的三个输出端，三个所述上桥臂的被驱动端、三个所述下桥臂的被驱动端分别用于连接至所述控制器的六个驱动管脚。
3.如权利要求2所述的便携式风扇，其特征在于，每个所述上桥臂包括第一开关管，每个所述下桥臂包括第二开关管，所述第一开关管与所述第二开关管串联在供电母线正极和供电母线负极之间，所述第一开关管与所述第二开关管的一个串联节点构成所述驱动桥电路的一个输出端，一个所述第一开关管的控制端用于连接至所述控制器的一个驱动管脚，一个所述第二开关管的控制端用于连接至所述控制器的一个驱动管脚。
4.如权利要求3所述的便携式风扇，其特征在于，每个所述上桥臂还包括第三开关管，所述第一开关管的控制端连接至所述第三开关管的第一端，所述第三开关管的第二端接地，所述第三开关管的控制端构成所述上桥臂的被驱动端。
5.如权利要求1至4任一项所述的便携式风扇，其特征在于，所述便携式风扇还包括一三相微电机风机模组，所述三相微电机风机模组包括所述驱动桥电路、所述三相微电机以及扇叶。
6.如权利要求1至4任一项所述的便携式风扇，其特征在于，还包括：
7.如权利要求6所述的便携式风扇，其特征在于，所述检测电...
【专利技术属性】
技术研发人员：高海峻，郑观正，谢佳航，
申请(专利权)人：深圳市几素科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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