[實用新型]一種直流無刷電動機控制驅(qū)動電路及具備該電路的直流無刷電機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920291451.X
• 申請日: 2009-12-13
• 公開（公告）號: CN201781455U
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊向宇;朱文娟;龔晟;紀梁洲
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P6/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及直流無刷電動機，特別涉及用于高壓場合的直流無刷電動機的控制及驅(qū)動電路。?

背景技術(shù)

直流無刷電動機是隨著電力電子器件及新型材料發(fā)展而迅速成熟起來的一種新型機電一體化電機，它既具有交流電機的結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，維護方便等優(yōu)點，又具備直流電機那樣良好的調(diào)速特性而無由于機械式換向器帶來的問題，還具有運行轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、效率高、相對成本低等優(yōu)點。?

目前，用于控制直流無刷電動機的專用集成芯片應(yīng)用越來越廣泛。MC33035是Motorola公司的第二代直流無刷電機控制器專用集成電路系列。MC33039是Motorola公司為直流無刷電機閉環(huán)速度控制專門設(shè)計的集成電路。如圖1所示為基于MC33035和MC33039的三相全波六步無刷直流電動機閉環(huán)速度控制電路。所述電路包括順序連接的電機、位置傳感器、測速電路MC33039、主控電路和三相橋式逆變電路，其中主控電路還與位置傳感器和測速電路連接，三相橋式逆變電路與電機連接，其中上部功率開關(guān)晶體管為P溝道場效應(yīng)晶體管，下部的功率開關(guān)晶體管為N溝道場效應(yīng)晶體管。這些集成電路本身具有許多保護功能，如過流保護、過熱保護和過壓保護等，這樣提高了控制電路的可靠性，適用于一些要求單一、功能相對固定和實時性要求較高的直流無刷電機控制系統(tǒng)。但由于直流無刷電動機仍受到其為直流電機的限制，其供電電壓多為低壓等級的直流電，通常需要獨立的的電源模塊對其供電，并且用作三相橋式逆變電路上部功率開關(guān)晶體管的P溝道場效應(yīng)晶體管制作工藝復(fù)雜，成本較高，因此在應(yīng)用中受到了較大的限制。?

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種適用于高壓場合的直流無刷電動機的控?制及驅(qū)動并且成本較低結(jié)構(gòu)簡單的電路和具備該電路的直流無刷電機。?

一方面，本實用新型提供了一種直流無刷電動機控制驅(qū)動電路，該控制驅(qū)動電路包括順序連接的整流濾波電路、功率轉(zhuǎn)換電路、位置傳感器、電機、控制電路和驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路還與功率轉(zhuǎn)換電路相連接，其中所述功率轉(zhuǎn)化電路為三相橋式逆變電路，所述驅(qū)動電路由反相器和3個功率變換驅(qū)動器件組成，反相器連接所述控制電路的頂端驅(qū)動輸出端和所述功率變換驅(qū)動器件的上橋臂驅(qū)動輸入端，所述控制電路的底端驅(qū)動輸出端和所述功率變換驅(qū)動器件的下橋臂驅(qū)動輸入端連接。?

在本實用新型的優(yōu)選實施方式中，所述控制電路由主控電路MC33035和測速電路MC33039構(gòu)成，所述功率驅(qū)動器件為IR2110，所述測速器為CD40106BC。?

另一方面，本實用新型提供了一種直流無刷電機，該電機具備上述控制驅(qū)動電路。?

實施本實用新型的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果：本實用新型的直流無刷電機控制驅(qū)動電路可使具備該電路的直流無刷電機應(yīng)用于高壓場合，并且成本較低結(jié)構(gòu)簡單。?

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中直流無刷電機的電路框圖；?

圖2是本實用新型直流無刷電機控制驅(qū)動電路具體實施方式的電路框圖；?

圖3是本實用新型直流無刷電機控制驅(qū)動電路具體實施方式的電路連接圖。?

具體實施方式

如圖1所示，本實施例中交流電經(jīng)過橋式整流電路部分1整流，經(jīng)電容濾波，得到向電動機定子繞組供電的直流電壓。電機3內(nèi)部的位置傳感器提供轉(zhuǎn)子位置的霍爾信號輸入給控制電路4，控制電路4內(nèi)轉(zhuǎn)子位置譯碼器將電機的轉(zhuǎn)子位置傳感器信號轉(zhuǎn)換成六路驅(qū)動輸出信號，三路上側(cè)驅(qū)動輸出和三路下側(cè)驅(qū)動輸出提供驅(qū)動電路5的驅(qū)動信號，經(jīng)由功率轉(zhuǎn)換電路2使得電機3運轉(zhuǎn)。?如圖2所示，本實施例的直流無刷電機控制驅(qū)動電路的驅(qū)動電路由反相器和3個功率變換驅(qū)動器件IR2110組成，由于IR2110本身采用HVIC和閂鎖抗干擾CMOS制造工藝，具有獨立的低端和高端輸入通道，懸浮電源采用自舉電路，其高端工作電壓可達500V，因此可用高壓的MOSFET來驅(qū)動無刷直流電機，而從MC33035輸出的上橋臂驅(qū)動信號由于反向后，三相橋式逆變電路中的場效應(yīng)晶體管也就由P溝道變成N溝道，所以本實用新型的直流無刷電機控制驅(qū)動電路可使具備該電路的直流無刷電機應(yīng)用于高壓場合，并且P溝道場效應(yīng)晶體管由N溝道場效應(yīng)晶體管代替，最大限度降低了使用成本。?