变频风机测试电源及其使用测试方法

842 编辑：中冶有色技术网来源：浙江联宜电机有限公司

2024-05-20 16:18:06

权利要求书： 1.一种变频风机测试电源，包括AC/DC开关电源、MCU控制处理器和与变频风机相电连接的5针电源/信号线，其特征在于：还包括EMI滤波器、1#继电器、2#继电器、3#继电器、整流桥堆、浪涌保护电路、受控稳压电路、受控调速电路和放电继电器，放电继电器包括1#放电继电器和2#放电继电器，220AC/50Hz单相交流电供电电源输入EMI滤波器后，在单相交流电的L、N线上分别串联1#继电器触点和2#继电器触点，AC/DC开关电源电连接在EMI滤波器后级，1#继电器和2#继电器后级与整流桥堆相电连接，整流桥堆后级与浪涌保护电路相电连接，浪涌保护电路后级与3#继电器触点相电连接，3#继电器触点后级与5针电源/信号线中的电源正相连接，3#继电器触点对电源地之间连接有放电电阻，受控稳压电路后级与驱动电源正相电连接的同时，电连接有1#放电继电器和2#放电继电器，AC/DC开关电源后级电连接有受控稳压电路和MCU控制处理器，MCU控制处理器后级电连接有受控调速电路，受控调速电路后级与5针电源/信号线中的调速电压信号相电连接；测试前默认状态下1#继电器、2#继电器和3#继电器的继电器触点均为常开状态。

2.按照权利要求1所述的变频风机测试电源，其特征在于：所述的MCU控制处理器后级与受控调速电路之间设有光耦隔离区，光耦隔离区与5针电源/信号线中的速度反馈信号相电连接，光耦隔离区后级分别与受控稳压电路和受控调速电路相电连接。

3.按照权利要求1所述的变频风机测试电源，其特征在于：所述的受控稳压电路后级与驱动电源正相电连接的同时，电连接有1#放电光耦和2#放电光耦。

4.按照权利要求2所述的变频风机测试电源，其特征在于：所述的光耦隔离区包括1#光耦和2#光耦。

5.按照权利要求1所述的变频风机测试电源，其特征在于：所述的3#继电器触点与5针电源/信号线中的电源正相连接线上并联有滤波电容。

说明书：变频风机测试电源及其使用测试方法技术领域[0001] 本发明涉及一种风机电源，尤其是涉及一种使用于空气净化器中的变频风机测试用电源及使用测试方法。背景技术[0002] 空气净化器中风机主要使用变频风机，在电动机出轴端安装离心风轮，空气经过滤网净化后，被旋转的风轮从电机出轴端吸进，从叶片端排出空气，如此带动室内空气循环净化。而变频风机为电动机和电动机驱动器一体化设计产品。电动机为直流无刷电动机，电动机驱动器为直流无刷电机驱动器，220AC/50Hz单相交流电供电，驱动器采用分体设计，将电源EMI滤波、整流滤波、DC/DC电源电路外置，将逆变器和逻辑控制部分内置，内置电路部分通过5针电源/信号线与外部电路连接，其中5针电源/信号线分别为电源正（310DC），电源地（GND），驱动电源正（15DC），调速电压信号（SP），速度反馈信号（FG）。为保证工作可靠性，310DC、15DC、SP有上电/掉电时序要求（见图2中所示上电顺序时区A和掉电顺序时区B）。然而现有空气净化器中变频风机生产时，对310DC、15DC、SP三路电源测试不够完善，容易在测试电机插拔接插件时产生点击危害，掉电速度慢，测试效率低，且容易对电机造成损伤。发明内容[0003] 本发明为解决现有空气净化器中变频风机生产时，对310DC、15DC、SP三路电源测试不够完善，容易在测试电机插拔接插件时产生点击危害，掉电速度慢，测试效率低，且容易对电机造成损伤等现状而提供的一种测试电机插拔插件时不会产生电击危害，掉电速度快，测试效率高，不会对电机造成损伤的变频风机测试电源及其使用测试方法。[0004] 本发明为解决上述技术问题所采用的具体技术方案为：一种变频风机测试电源，包括AC/DC开关电源、MCU控制处理器和与变频风机相电连接的5针电源/信号线，其特征在于：还包括EMI滤波器、1#继电器、2#继电器、3#继电器、整流桥堆、浪涌保护电路、受控稳压电路、受控调速电路和放电继电器，放电继电器包括1#放电继电器和2#放电继电器，220AC/50Hz单相交流电供电电源输入EMI滤波器后，在单相交流电的L、N线上分别串联1#继电器触点和2#继电器触点，AC/DC开关电源电连接在EMI滤波器后级，1#继电器和2#继电器后级与整流桥堆相电连接，整流桥堆后级与浪涌保护电路相电连接，浪涌保护电路后级与3#继电器触点相电连接，3#继电器触点后级与5针电源/信号线中的电源正相连接，3#继电器触点对电源地之间连接有放电电阻，受控稳压电路后级与驱动电源正相电连接的同时，电连接有1#放电继电器和2#放电继电器，AC/DC开关电源后级电连接有受控稳压电路和MCU控制处理器，MCU控制处理器后级电连接有受控调速电路，受控调速电路后级与5针电源/信号线中的调速电压信号相电连接；测试前默认状态下1#继电器、2#继电器和3#继电器的继电器触点均为常开状态。1.变频风机采用220AC/50Hz单相交流电供电，上电前电源内部线路与供电电源物理隔离，测试电机插拔接插件时不会产生电击危害；2.二路放电继电器放电电路，1S内可按规定时序将310DC、15DC、sp电压放电至要求水平，相比一般使用的电源，具有更快的掉电速度，测试效率高；3.掉电后，与电机连接的5针电源/信号线端子上残留电压极低，当前测试电机测试完拔出接插件时，相比一般使用的电源，所造成的电压/电流浪涌极小，不会损伤电机，产品使用寿命长；4.测试暂停时间短，相比一般使用的电源几十秒的暂停时间，本电源测试完毕可以在1S内将电源/信号线上的电压放电至要求水平，1S后可以测试下一台电机，测试成本低。

[0005] 作为优选，所述的MCU控制处理器后级与受控调速电路之间设有光耦隔离区，光耦隔离区与5针电源/信号线中的速度反馈信号相电连接，光耦隔离区后级分别与受控稳压电路和受控调速电路相电连接。提高速度反馈信号隔离效果。[0006] 作为优选，所述的受控稳压电路后级与驱动电源正相电连接的同时，电连接有1#放电光耦和2#放电光耦。加快掉电速度。[0007] 作为优选，所述的光耦隔离区包括1#光耦和2#光耦。提高隔离效果。[0008] 作为优选，所述的3#继电器触点与5针电源/信号线中的电源正相连接线上并联有滤波电容。提高滤波效果，降低干扰影响[0009] 本发明的另一个发明目的在于提供一种变频风机测试电源测试方法，其特征在于：包括如果测试步骤[0010] a.将待测试变频风机接插件插入测试电源匹配接插件上的插件连接步骤；[0011] b.按下测试电源上的测试开关，MCU输出控制信号使上述技术方案之一的3#继电器3触点吸合以断开与放电电阻的连接，接着使权利要求1～5所述之一的1#继电器触点吸合，最后使上述技术方案之一的2#继电器触点吸合，电源正310电压开始上升的按下测试开关步骤；[0012] c.检测5针电源/信号线中的电源正310电压是否正常，若电压低，判断为电源正上电故障，断开上述技术方案之一的1#继电器触点和2#继电器触点，再断开上述技术方案之一的3#继电器触点使310与电源地GND间导通进行放电，同时蜂鸣器报警指示的电源正上电故障检测步骤；[0013] d.若5针电源/信号线中的电源正310电压正常，上述技术方案之一的MCU控制器输出控制信号使1#放电继电器触点吸合，使1#放电光耦截止，禁止5针电源/信号线中的驱动电源正15放电，最后输出控制信号使受控稳压电路工作输出驱动电源正15的驱动电源正15上电步骤；[0014] e.检测5针电源/信号线中的驱动电源正15电压是否正常，若电源正15电压异常，判断为驱动电源正上电故障，输出控制信号使受控稳压电路禁止输出驱动电源正15，再使1#放电光耦导通对驱动电源正15放电，最后使1#放电继电器触点断开，驱动电源正15和电源地GND连通放电；再重复上述b步骤操作对电源正310放电的驱动电源正上电故障检测步骤；

[0015] f.若5针电源/信号线中的驱动电源正15电压正常，MCU控制处理器输出控制信号使上述技术方案之一的2#放电继电器触点吸合，使2#放电光耦截止，禁止调速电压信号SP放电，最后输出控制信号使受控调速电路工作输出调速电压信号SP，根据速度反馈信号FG信号计算电机转速，根据转速结果调整调速电压信号SP，使变频风机工作在设定转速的驱动电源正在正常时检测步骤；[0016] g．检测电机转速，若电机转速异常，输出控制信号使受控调速电路禁止输出调速电压信号SP，再使2#放电光耦导通对调速电压信号SP放电，最后使2#放电继电器触点断开，调速电压信号SP和电源地GND连通放电；再按顺序进行c步骤操作对驱动电源正15放电，进行上述b步骤操作对电源正310放电的电机转速异常测试步骤。[0017] 对空气净化器中变频风机生产进行高效完善测试，测试电机插拔插件时不会产生电击危害，测试安全性高、掉电速度快，生产测试效率高，不会对电机造成损伤，产品使用寿命高，测试成本低。[0018] 本发明的有益效果是：本变频风机测试电源用于变频风机的生产测试，310DC、15DC、SP三路电源/信号线按图1时序上电/下电，电机故障时自动保护并提示报警，具有如下优点：1.变频风机采用220AC/50Hz单相交流电供电，上电前电源内部线路与供电电源物理隔离，测试电机插拔接插件时不会产生电击危害；2.二路放电继电器、放电光耦放电电路，1S内可按规定时序将310DC、15DC、sp电压放电至要求水平，相比一般使用的电源，具有更快的掉电速度，测试效率高；3.掉电后，与电机连接的5针电源/信号线端子上残留电压极低，当前测试电机测试完拔出接插件时，相比一般使用的电源，所造成的电压/电流浪涌极小，不会损伤电机，产品使用寿命长；4.测试暂停时间短，相比一般使用的电源几十秒的暂停时间，本电源测试完毕可以在1S内将电源/信号线上的电压放电至要求水平，1S后可以测试下一台电机，测试成本低。

[0019] 附图说明：[0020] 下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。[0021] 图1是本发明变频风机测试电源的结构原理框图示意图。[0022] 图2是现有技术中的变频风机5针电源/信号线中的310DC、15DC、SP上电/掉电顺序时序区示意图。具体实施方式[0023] 实施例1：[0024] 图1所示的实施例中，一种变频风机测试电源，包括AC/DC开关电源40、MCU控制处理器30和与变频风机20相电连接的5针电源/信号线10，还包括EMI滤波器01、1#继电器03、2#继电器04、3#继电器05、整流桥堆02、浪涌保护电路07、受控稳压电路70、受控调速电路60和放电继电器，放电继电器包括1#放电继电器73和2#放电继电器74，220AC/50Hz单相交流电供电电源L/N输入EMI滤波器01后，在单相交流电的L、N线上分别串联1#继电器03触点和

2#继电器04触点，AC/DC开关电源40电连接在EMI滤波器01后级，1#继电器03触点和2#继电器04触点后级与整流桥堆02相电连接，整流桥堆02后级与浪涌保护电路07相电连接，浪涌保护07电路后级与3#继电器05触点相电连接，3#继电器05触点后级与5针电源/信号线10中的电源正31011相连接，3#继电器05触点对电源地GND12之间连接有放电电阻06，受控稳压电路70后级与驱动电源正310相电连接的同时，电连接有1#放电继电器73和2#放电继电器74，AC/DC开关电源40后级电连接有受控稳压电路70和MCU控制处理器，30，MCU控制处理,

30后级电连接有受控调速电路60，受控调速电路60后级与5针电源/信号线10中的调速电压信号SP14相电连接；测试前默认状态下1#继电器03、2#继电器04和3#继电器05的继电器触点均为常开状态。MCU控制处理器30后级与受控调速电路60之间串联有光耦隔离区50，光耦隔离区50与5针电源/信号线10中的速度反馈信号FG15相电连接，光耦隔离区50后级分别与受控稳压电路70和受控调速电路60相电连接。受控稳压电路70后级与驱动电源正1513相电连接的同时，电连接有1#放电光耦71和2#放电光耦72，其中1#放电光耦对应于1#放电继电器，2#放电光耦对应于1#放电继电器。光耦隔离区包括1#光耦和2#光耦，其中1#放电光耦对应于1#继电器，2#放电光耦对应于2#继电器。 3#继电器05触点与5针电源/信号线中的电源正相连接线上并联有滤波电容16。

[0025] l EMI滤波器：测试电源为220AC供电，滤波器的作用是降低电网的谐波、高频干扰；[0026] l 1#继电器、2#继电器：掉电后继电器物理切断系统和电网的连接，防止电击；[0027] l 浪涌保护电路：抑制上电时的电流浪涌。[0028] l 3#继电器：上电时，连通电源回路，310端电压输出；掉电时，连通放电电阻，310端进行放电；

[0029] l 受控稳压电路：上电时输出15dc，掉电时切断15dc；[0030] l 1#放电光耦、1#放电继电器：掉电时，对15dc端的进行放电；[0031] l 受控调速电路：上电时SP调速电压输出，掉电时切断SP电压输出；[0032] l 2#放电光耦、2#放电继电器：掉电时，对SP端进行放电；[0033] l 光耦隔离区：MCU与310、15侧的输入输出信号通过光电耦合器进行隔离，提高系统可靠性。[0034] 实施例2：[0035] 一种变频风机测试电源测试方法，包括如果测试步骤[0036] a.将待测试变频风机接插件插入测试电源匹配接插件上的插件连接步骤；[0037] b.按下测试电源上的测试开关，MCU输出控制信号使实施例1的3#继电器3触点吸合以断开与放电电阻的连接，接着使实施例1的1#继电器触点吸合，最后使实施例1的2#继电器触点吸合，电源正310电压开始上升的按下测试开关步骤；[0038] c.检测5针电源/信号线中的电源正310电压是否正常，若电压低，判断为电源正上电故障，断开实施例1的1#继电器触点和2#继电器触点，再断开实施例1的3#继电器触点使310与电源地GND间导通进行放电，同时蜂鸣器报警指示的电源正上电故障检测步骤；[0039] d.若5针电源/信号线中的电源正310电压正常，实施例1的MCU控制器输出控制信号使1#放电继电器触点吸合，使1#放电光耦截止，禁止5针电源/信号线中的驱动电源正15放电，最后输出控制信号使受控稳压电路工作输出驱动电源正15的驱动电源正15上电步骤；[0040] e.检测5针电源/信号线中的驱动电源正15电压是否正常，若电源正15电压异常，判断为驱动电源正上电故障，输出控制信号使受控稳压电路禁止输出驱动电源正15，再使 1#放电光耦导通对驱动电源正15放电，最后使1#放电继电器触点断开，驱动电源正15和电源地GND连通放电；再重复上述b步骤操作对电源正310放电的驱动电源正上电故障检测步骤；

[0041] f.若5针电源/信号线中的驱动电源正15电压正常，MCU控制处理器输出控制信号使实施例1的2#放电继电器触点吸合，使2#放电光耦截止，禁止调速电压信号SP放电，最后输出控制信号使受控调速电路工作输出调速电压信号SP，根据速度反馈信号FG信号计算电机转速，根据转速结果调整调速电压信号SP，使变频风机工作在设定转速的驱动电源正在正常时检测步骤；[0042] g．检测电机转速，若电机转速异常，输出控制信号使受控调速电路禁止输出调速电压信号SP，再使2#放电光耦导通对调速电压信号SP放电，最后使2#放电继电器触点断开，调速电压信号SP和电源地GND连通放电；再按顺序进行c步骤操作对驱动电源正15放电，进行上述b步骤操作对电源正310放电的电机转速异常测试步骤。[0043] 以上内容和结构描述了本发明产品的基本原理、主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解。上述实例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都属于要求保护的本发明范围之内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。