一种直流无刷电机控制系统的电源装置

专利摘要:
本实用新型公开了一种直流无刷电机控制系统的电源装置，其特征在于，包括滤波电路，滤波电路的输入端与110VCC电源连接，滤波电路连接有若干个电源开关，若干个电源开关并联连接于滤波电路，滤波电路连接有次级滤波电路，次级滤波电路连接有110VCC转15VCC电源模块，110VCC转15VCC电源模块输出并联连接有两条支路，一条支路连接15Vp转15VCC隔离模块，另外一条支路连接15Vp转5VDC电源模块，15Vp转15VCC隔离模块和15Vp转5VDC电源模块分别连接有若干个电源转换模块。本实用新型通过设置多个电源转换模块，在一个输入电源的基础上，实现多种不同的输出电源，满足不同器件的电源需求，提高使用效率。
公开号:CN214337799U
申请号:CN202023083408.XU
申请日:2020-12-17
公开日:2021-10-01
发明作者:马广华；曾庆国；陈健智
申请人:Westinghouse Platform Screen Doors Guangzhou Co ltd；
IPC主号:H02M3-00

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及直流无刷电机领域，具体地说是一种直流无刷电机控制系统的电源装置。
[n0002] 直流无刷电机除了具备直流有刷电机的所有优点外，而且还具有效率高、功率密度大、启动扭矩小、噪音低、寿命长、可靠性高和EMC性能好的特点，满足了现代汽车的节能、环保、轻量化、小型化、舒适性、高可靠性和低辐射的要求，其缺点就是控制器系统设计复杂和成本相对较高。
[n0003] 目前的直流无刷电机的电源系统，通常不同的模块单元需要单独的供电，不同的电源电压，则需要设置多个供电电源，成本较高，结构相对复杂。
[n0004] 为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种直流无刷电机控制系统的电源装置。
[n0005] 为了解决上述技术问题，本实用新型采取以下技术方案：
[n0006] 一种直流无刷电机控制系统的电源装置，包括滤波电路，滤波电路的输入端与110VCC电源连接，滤波电路连接有若干个电源开关，若干个电源开关并联连接于滤波电路，滤波电路连接有次级滤波电路，次级滤波电路连接有110VCC转15VCC电源模块，110VCC转15VCC电源模块输出并联连接有两条支路，一条支路连接15Vp转15VCC隔离模块，另外一条支路连接15Vp转5VDC电源模块，15Vp转15VCC隔离模块和15Vp转5VDC电源模块分别连接有若干个电源转换模块。
[n0007] 所述滤波电路上还连接有防反电路，110VCC电源经滤波电路、防反电路后输出。
[n0008] 所述15Vp转15VCC隔离模块连接的电源转换模块包括霍尔传感器、15VCC转5VCC电源模块。
[n0009] 所述15Vp转5VDC电源模块连接的电源转换模块包括核心控制器电源模块、CAN与RS232通信电源模块、5VDC转3.3VDC电源模块，CAN与RS232通信电源模块连接有通信模块。
[n0010] 所述电源开关为继电器。
[n0011] 滤波电路的输出端连接线路上装接有控制电路电源电压监测模块。
[n0012] 本实用新型通过设置多个电源转换模块，在一个输入电源的基础上，实现多种不同的输出电源，满足不同器件的电源需求，提高使用效率。
[n0013] 附图1为本实用新型连接原理示意图。
[n0014] 为能进一步了解本实用新型的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
[n0015] 如附图1所示，本实用新型揭示了一种直流无刷电机控制系统的电源装置，包括滤波电路，滤波电路的输入端与110VCC电源连接，滤波电路连接有若干个电源开关，若干个电源开关并联连接于滤波电路，滤波电路连接有次级滤波电路，次级滤波电路连接有110VCC转15VCC电源模块，110VCC转15VCC电源模块输出并联连接有两条支路，一条支路连接15Vp转15VCC隔离模块，另外一条支路连接15Vp转5VDC电源模块，15Vp转15VCC隔离模块和15Vp转5VDC电源模块分别连接有若干个电源转换模块。
[n0016] 电源开关选为继电器，意大利芬德41.52系列，线圈额定工作电压110VDC，双极8A，最大峰值电流15A，体积小，线圈驱动电流为4.5mA，保证正常稳定的使用。
[n0017] 在本实施例中，共设有四个并列的继电器，并联连接于滤波电路，一个继电器连接电机驱动模块，对电机驱动模块实现开关控制，并且连接电机驱动电源电压监测，能够实时观察。一个继电器连接电磁阀驱动，一个继电器连接门操作指示，一个继电器连接行程开关激励电源。从而通过继电器实现相应的开启闭合控制。
[n0018] 所述滤波电路上还连接有防反电路，110VCC电源经滤波电路、防反电路后输出，利用滤波电路对电流进行滤波处理，防反电路则能够确保接线的准确性。
[n0019] 应用在轨道交通的站台门应用上，站台门控制器额定工作电流约4A，最大工作电流约4.8A，按照70％降额计算，最大工作电流为4.8÷0.7≈6.9A，滤波电路选用ROXBURGHEMC公司的共模电感CM80和差模电感SMV80，最大允许电流为8A，电感值分别为470uH/9.6mΩ、85uH/25mΩ。防反二极管,选用DIODIS的SBR30300，反向耐压300V，导通电流最大2*15A，典型导通压降0.76V。滤波电路和防反电路均为现有公知电路。
[n0020] 110VCC转15VCC电源模块，使用金升阳的URB1D15LMD-20WR3,第三代CE认证隔离型DCDC模块，隔离电压高达2250VDC，体积小，额定输出功率20W，40VDC-160VDC宽电压输入，15VDC恒定电压输出，从而将110V转换为15V输出。
[n0021] 15Vp转15VCC隔离模块，使用金升阳的URB2415S-10WR3,第三代CE认证隔离型DCDC模块，隔离电压高达1500VDC，体积小，额定输出功率10W，9VDC-36VDC宽电压输入，15VDC恒定电压输出。
[n0022] 15Vp转5VDC电源模块，使用金升阳的URB2405S-10WR3,第三代CE认证隔离型DCDC模块，隔离电压高达1500VDC，体积小，额定输出功率10W，9VDC-36VDC宽电压输入，5VDC恒定电压输出。
[n0023] 所述15Vp转15VCC隔离模块连接的电源转换模块包括霍尔传感器、15VCC转5VCC电源模块，霍尔传感器可用于检测电机的转速信号。使用德州仪器的TPS54331，开关电源芯片，3.5VDC-28VDC宽电压输入，最大3A输出，开关频率570KHz，最大转换效率93％。
[n0024] 所述15Vp转5VDC电源模块连接的电源转换模块包括核心控制器电源模块、CAN与RS232通信电源模块、5VDC转3.3VDC电源模块，CAN与RS232通信电源模块连接有通信模块，便于数据的通信。
[n0025] 核心控制器电源模块，使用德州仪器的TPS62420，双路开关电源芯片，2.5VDC-6VDC电压输入，3.3VDC/600mA与1.2VDC/1000mA输出，开关频率570KHz，最大转换效率95％。
[n0026] CAN与RS232通信电源模块，使用金升阳的F0505XT-1WR3模块，3000VDC隔离电压，抗静电达±8KV，SMD封装，最大转换效率达85％。
[n0027] 滤波电路的输出端连接线路上装接有控制电路电源电压监测模块，对电压进行实时监测，有异常时能够及时的处理。
[n0028] 本实用新型中，通过设置多个不同的电源转换模块，转换得到多个不同的电源电压，从而能够满足不同控制的使用，为控制提供便利性。
[n0029] 本电源装置主要负责为电机驱动提供电源和控制电路提供电源，可实现2路电机供电。另外，主控制模块需要监测电机及系统电源电压，并根据需要作出相应的控制动作。本设计电机额定功率为200W，额定工作电压为110VDC，因此电机驱动电源至少需要110VDC、3.6A(1.8A*2路)的输出能力。而控制电路电源，需要能独立工作，需要区别于电机驱动电源，控制电路电源需要分别提供15VDC(15VDC～24VDC)及5VDC。由计算，控制电路总功率为17W，其中15V电路为10W，5V电路为7W，通信模块需要独立隔离5V/1W供电。
[n0030] 需要说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

权利要求:
Claims (6)
[0001] 1.一种直流无刷电机控制系统的电源装置，其特征在于，包括滤波电路，滤波电路的输入端与110VCC电源连接，滤波电路连接有若干个电源开关，若干个电源开关并联连接于滤波电路，滤波电路连接有次级滤波电路，次级滤波电路连接有110VCC转15VCC电源模块，110VCC转15VCC电源模块输出并联连接有两条支路，一条支路连接15Vp转15VCC隔离模块，另外一条支路连接15Vp转5VDC电源模块，15Vp转15VCC隔离模块和15Vp转5VDC电源模块分别连接有若干个电源转换模块。
[0002] 2.根据权利要求1所述的直流无刷电机控制系统的电源装置，其特征在于，所述滤波电路上还连接有防反电路，110VCC电源经滤波电路、防反电路后输出。
[0003] 3.根据根据权利要求2所述的直流无刷电机控制系统的电源装置，其特征在于，所述15Vp转15VCC隔离模块连接的电源转换模块包括霍尔传感器、15VCC转5VCC电源模块。
[0004] 4.据根据权利要求3所述的直流无刷电机控制系统的电源装置，其特征在于，所述15Vp转5VDC电源模块连接的电源转换模块包括核心控制器电源模块、CAN与RS232通信电源模块、5VDC转3.3VDC电源模块，CAN与RS232通信电源模块连接有通信模块。
[0005] 5.据根据权利要求4所述的直流无刷电机控制系统的电源装置，其特征在于，所述电源开关为继电器。
[0006] 6.据根据权利要求5所述的直流无刷电机控制系统的电源装置，其特征在于，滤波电路的输出端连接线路上装接有控制电路电源电压监测模块。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202023083408.XU|CN214337799U|2020-12-17|2020-12-17|一种直流无刷电机控制系统的电源装置|CN202023083408.XU| CN214337799U|2020-12-17|2020-12-17|一种直流无刷电机控制系统的电源装置|