[發明專利]一種無刷直流電機控制器

無效

• 申請號: 200910193383.8
• 申請日: 2009-10-26
• 公開（公告）號: CN101674041A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發明（設計）人: 杜明輝;袁仁坤;范立斌;雷歐;楊運勛;楊曉東;黃勇;范振粵
• 申請（專利權）人: 東莞市南星電子有限公司
• 主分類號: H02P6/18
• 分類號: H02P6/18;H02P6/20;H02P6/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司
• 代理人: 羅曉林;李志強

技術領域

本發明涉及一種無刷直流電機控制器，尤其涉及一種可用于航模、車 輛玩具的能控制無刷直流電機并調節電機轉動速度的控制器。

背景技術

一般用于航空模型的直流電機控制電路，都不對電機和負載的參數進 行檢測，因此任何時候接上任何電機，都是按照一樣的程序啟動。這樣對 電機性能和負載相差較大的具體應用來說，可能會有時無法順暢啟動，甚 至是無法啟動。

當控制油門的無線電波受到干擾時，或者對于某些發射接收機來說， 當發射機關閉時，接收機會輸出無效的脈寬信號，這時油門是無效的。這 種情況下，市面上的微控制器就隨著無效的脈寬信號控制電機時大時小或 者時開時關。

市面上的微控制器除了可以設置剎車、超前角等運行時固定的參數 外，并不能將轉速等實時變化的參數告知用戶。用戶只能使用儀器才能得 知電機的轉速以及微控制器的溫度。在給微控制器設置一些用戶參數的時 候，我們可以使用油門、按鍵作為輸入，顯示電路、聲音作為輸出。在輸 入參數的細節上，市面上的微控制器是這樣的：程序每隔一小段時間就將 數字加1，當數字跳到用戶需要的數字時，用戶通過油門或者按鍵等方式 確認；或者每按一次按鍵數字加1，當跳到需要的數字時，用戶確認；或 者使用編程卡，在卡里編好參數直接導入微控制器。可是前兩者對設置較 大的數字比較麻煩，例如要設置一個4500的KV每伏所得轉速值，步長為 50，需要等待數字跳變45次，或者按鍵按45次，這是相當麻煩的事情； 而第三者又增加了成本和用戶使用的復雜性。

用戶參數是在電機啟動之前先設置好的，甚至是只在剛上電的時候才 可以進行設置。市面上未見過在電機運轉的過程中可以對參數進行在線更 新的。

當微控制器用在直升飛機模型上時，為了使得飛機操作簡單，人們想 出了一個穩速的功能。即當達到一定條件，電機的轉速自動調節在一個轉 速上，這樣就可以多點注意力控制飛機的其他通道，這對初學者尤為有用。 市面上的微控制器，開啟了穩速功能，并設定好穩定的速度(例如5000 轉/分鐘)，以及油門門限(如下限70％，上限80％)后，當油門大于80％ 后，程序自動將轉速穩定在5000轉/分鐘；當油門小于70％后，程序自動 退出穩速狀態。這個缺點是穩定的速度只是一個點(例如5000轉/分鐘)， 對不同負載統統使用相同的速度點，在實際航模控制上并不好用。

發明內容

本發明是為了解決以往航空模型的無刷直流電機控制器，不能智能地 檢測電機負載的大小以及轉動慣量，并根據電機負載值和轉動慣量值自適 應地控制電機的啟動；不能智能地辨別油門伺服信號的有效性；不能實時 地顯示電機的溫度、電池電壓、電子換相速度、電機實際轉速、油門伺服 信號的大小、驅動電壓PWM占空比等參數；不能利用微控制器和油門伺服 信號接收端，在設置參數時輔助調節數字的增減以及增減的快慢；不能在 線更新各種參數設置而無須停機；不能根據油門伺服信號的大小實現自動 穩速功能等問題。

為了解決上述問題，本發明的技術問題，采用以下方案實現：

一種直流電機控制電路，所述的無刷直流電機控制器包括電源穩壓電 路、電池檢測電路、微控制器、油門伺服信號接收端、按鍵、顯示電路、 功率驅動電路、電機端電壓檢測電路，所述微控制器與油門伺服信號接收 端、電池檢測電路、電源穩壓電路、按鍵、顯示電路、功率驅動電路、電 機端電壓檢測電路相連，所述電池檢測電路分別還與電池、電源穩壓電路、 功率驅動電路相連，所述電源穩壓電路還與顯示電路相連，所述電機端電 壓檢測電路還與功率驅動電路、無刷直流電機相連，所述無刷直流電機控 制器能控制無刷直流電機的啟動而無需轉子位置傳感器，能調節無刷直流 電機轉動的速度。

所述微控制器、功率驅動電路和電機端電壓檢測電路對電機負載和轉 動慣量大小進行檢測，根據檢測到的電機負載值和轉動慣量值自適應地啟 動電機，以及閉環控制電機的加減速。

所述微控制器和油門伺服信號接收端能實時檢測油門伺服信號，丟棄 掉無效信號。

所述微控制器和油門伺服信號接收端，能在設置參數時輔助調節數字 的增減以及增減的快慢。

所述微控制器還能在線更新控制器的各種參數，而無需停機，更新的 參數包括超前角度、油門反應速度、剎車和低電壓保護門限。