專利名稱：用于電驅動轉子的制動設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于電驅動轉子的制動設備，更具體地說，涉及一種用于在電扇的電源中斷時操作的電扇的制動設備。
背景技術：
近年來，市場上需要高功率輸出和轉數(shù)的軸流式風扇。在這樣的風扇中，在風扇的電源中斷以維護或檢查包括風扇的設備之后需要較長時間，直到風扇的推進器停止。
因此，如果由于失誤而將手指等插入到旋轉的風扇中，則可能傷及手指等。
為了避免上述缺陷，可安裝手指防護等。然而，噪聲、成本和工作步驟增加，相應地，需要沒有這些缺陷的風扇。
圖6示出傳統(tǒng)電扇的驅動電路，其中，標號1表示調節(jié)器電路部分，2表示驅動信號生成電路部分，3和4表示NPN晶體管，5至12表示電阻器，13和14表示NPN數(shù)字晶體管、15和16表示上級側的MOSFET、17和18表示下級側的MOSFET，19表示用于驅動轉子的電動機的激勵線圈，20表示電容器，字母A表示電源的電壓，B和C表示上級側的驅動信號，D和E表示下級側的驅動信號。
圖6示出的驅動電路通常通過由從驅動信號生成電路部分2施加的驅動信號B、C、D和E來切換上級側的MOSFET 15和16以及下級側的MOSFET 17和18而運行。當電源中斷時，如圖7所示，電源的電壓A迅速降低，從而上級側的MOSFET 15因為其柵極電壓丟失而被關閉，下級側的MOSFET 17因為其柵極電壓D′通過電阻器10和9放電而被關閉，并且必須消耗較長時間，直到風扇的旋轉停止，因為僅由風扇的推進器的流阻和軸承的機械摩擦、接頭轉矩來減少風扇的旋轉。因此，對于檢查和維護風扇，即使風扇的電源中斷，推進器依然旋轉，從而由于失誤而將手指等插入到旋轉的風扇中，則可能傷及手指等。
公知的是，如圖8所示的這樣的用于電扇的驅動電路，其中，具有B接觸的機械繼電器22插入在電源的端子之間，以便通過B接觸來將電動機19的激勵線圈短路。
在圖8所示的制動設備中，在施加電源的電壓期間，繼電器22的B接觸開路，當電源中斷時，上級側的MOSFET 15和16以及下級側的MOSFET 17和18被關閉。當沒有電壓施加到機械繼電器22的輸入側時，B接觸合上，從而電動機19的激勵線圈被短路，生成電磁制動并強行停止風扇的推進器。然而，在上述傳統(tǒng)制動設備中，必須使用大接觸電容的繼電器，風扇中必須要求大的內部空間用于在其中安裝大的機械繼電器，并且機械繼電器的可靠性太低。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷。
可通過用于電驅動轉子的制動設備來實現(xiàn)上述目的，所述用于電驅動轉子的制動設備包括驅動信號生成電路，用于電驅動轉子；輸出級，具有上級側的MOSFET和下級側的MOSFET；電動機，用于電驅動轉子，由所述輸出級驅動；監(jiān)控電路，用于檢測電動機的電源的中斷；以及二極管，插入在電源和下級側的MOSFET的柵極之間，其中，當通過來自監(jiān)控電路的控制信號關閉上級側的MOSFET并且打開下級側的MOSFET時，生成電磁制動并將電磁制動施加到所述電驅動轉子上，以及當電源中斷時，將電動機的激勵線圈短路。
所述電動機由單相全橋式電路或三相全橋式電路來驅動。
根據(jù)本發(fā)明的用于電驅動轉子的制動設備，可通過添加少量電子部分并且當電源中斷時強行施加電磁制動來顯著減少停止推進器所需的時間。
當結合以下描述和附圖進行考慮時，將更好地理解本發(fā)明的這些和其它方面和目的。然而，應理解，雖然以下描述表示本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但卻是通過示例性而非限制性的方式給出以下描述的。在不脫離本發(fā)明的精神的情況下，可在本發(fā)明的范圍內進行許多改變和修改，本發(fā)明包括所有這樣的修改。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于電驅動轉子的制動設備的電路。
圖2是用于解釋圖1所示的電路的示圖。
圖3是用于解釋圖1所示的電路的示圖。
圖4是解釋根據(jù)本發(fā)明的用于由單相電源驅動的電驅動轉子的制動設備的效果的曲線圖。
圖5是解釋根據(jù)本發(fā)明的用于由三相電源驅動的電驅動轉子的制動設備的效果的曲線圖。
圖6是傳統(tǒng)電驅動轉子的驅動電路。
圖7是用于解釋圖6所示的電路的示圖。
圖8是其它傳統(tǒng)電驅動轉子的制動設備的電路。
具體實施例方式
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的電驅動轉子的制動設備包括調節(jié)器電路部分1；驅動信號生成電路2，用于電扇；輸出級，具有上級側的MOSFET 15和16以及下級側的MOSFET 17和18；電動機19的激勵線圈，由輸出級驅動；NPN數(shù)字晶體管13和14，插入在下級側的MOSFET 17和18的柵極與驅動信號生成電路2之間；監(jiān)控電路部分2-1，用于檢測電源的中斷；以及二極管21，用于防止對下級側的MOSFET 17和18放電，插入在電壓A的端子和下級側的MOSFET 17和18的柵極之間。
在上述根據(jù)本發(fā)明的用于電驅動轉子的制動設備中，當如圖2所示中斷電源時，由監(jiān)控電路部分2-1檢測所述中斷，并且驅動信號生成電路2生成用于關閉輸出級的上級側的MOSFET 15和16的驅動信號。此外，因為驅動信號生成電路2的驅動信號D和E降低，所以輸出級的下級側的MOSFET 17和18被打開。
也就是說，如圖3所示，當電源中斷時，控制電源的電壓A降低。然而，下級側的MOSFET 17和18中的每一個具有寄生電容，并且二極管21插入在電壓A的端子和下級側的MOSFET 17和18的柵極之間，從而即使電源的電壓A降低也不對MOSFET 17和18的每一個的柵極電壓D′放電。因此，柵極電壓D′被維持為現(xiàn)狀，直到對柵極電壓D′自然地放電，從而下級側的MOSFET 17和18被維持為打開狀態(tài)。因為下級側的MOSFET 17和18被打開并且下級側的MOSFET 17和18中包括寄生電容，所以將電動機19的激勵線圈短路，從而生成電磁制動，并強行停止風扇。根據(jù)該原理，本發(fā)明可應用于單相或三相全橋式驅動。
圖4和圖5分別示出單相和三相驅動的實際效果。
測試示例是直徑120mm和6300rpm的軸流式風扇。為了停止不具有電磁制動的單相或三相風扇，在電源中斷之后需要大約11至15秒。然而，可知，可以在電源中斷之后由根據(jù)本發(fā)明的用于電驅動轉子的制動設備在2至3秒內停止風扇。
根據(jù)本發(fā)明，可顯著減少停止風扇所需的時間。
雖然參照本發(fā)明的優(yōu)選實施例具體示出和描述了本發(fā)明，但本領域技術人員應理解，在不脫離由所附權利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可在形式和細節(jié)上進行各種改變。
權利要求
1.一種用于電驅動轉子的制動設備，包括驅動信號生成電路，用于電驅動轉子；輸出級，具有上級側的MOSFET和下級側的MOSFET；電動機，用于電驅動轉子，由所述輸出級驅動；監(jiān)控電路，用于檢測電動機的電源的中斷；以及二極管，插入在電源和下級側的MOSFET的柵極之間，其中，當通過來自監(jiān)控電路的控制信號關閉上級側的MOSFET并且打開下級側的MOSFET時，生成電磁制動并將該電磁制動施加到所述電驅動轉子上，以及當電源中斷時，將電動機的激勵線圈短路。
2.如權利要求1所述的制動設備，其中，所述電動機由單相全橋式電路來驅動。
3.如權利要求1所述的制動設備，其中，所述電動機由三相全橋式電路來驅動。
全文摘要
一種用于電驅動轉子的制動設備，包括驅動信號生成電路，用于電驅動轉子；輸出級；電動機，用于電驅動轉子，由所述輸出級驅動；以及監(jiān)控電路，用于檢測電動機的電源的中斷。輸出級具有上級側的MOSFET和下級側的MOSFET，并且二極管插入在電源和下級側的MOSFET的柵極之間。當通過來自監(jiān)控電路的控制信號關閉上級側的MOSFET并且打開下級側的MOSFET時，生成電磁制動并將該電磁制動施加到所述電驅動轉子上，以及當電源中斷時，將電動機的激勵線圈短路。
文檔編號H02P6/00GK101043191SQ20071008934
公開日2007年9月26日 申請日期2007年3月23日 優(yōu)先權日2006年3月24日
發(fā)明者松橋秀一 申請人:日本伺服株式會社