[發明專利]無傳感器無刷直流馬達中用于減少零交叉粒度的可變脈寬調制

有效

• 申請號: 201080045320.9
• 申請日: 2010-10-05
• 公開（公告）號: CN102577086A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 沃德·R·布朗
• 申請（專利權）人: 密克羅奇普技術公司
• 主分類號: H02P6/18
• 分類號: H02P6/18
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 沈錦華

1.一種用于改進無傳感器無刷直流馬達中的零交叉檢測的方法，所述方法包含以下步驟：

以每秒第一數目個脈沖產生第一多個脈寬調制PWM控制脈沖直到在零交叉事件被預期之前的特定時間間隔為止，接著以每秒第二數目個脈沖產生第二多個PWM控制脈沖，其中以每秒所述第二數目個脈沖的所述第二多個PWM控制脈沖大于以每秒所述第一數目個脈沖的所述第一多個PWM控制脈沖；

通過測量無傳感器無刷直流馬達的未受激勵的相連接處的反電動勢電壓而在所述無傳感器無刷直流馬達的電循環的至少一個換向周期中在所述以每秒所述第二數目個脈沖產生所述第二多個PWM控制脈沖期間檢測零交叉事件；及

在已檢測到所述零交叉事件之后返回到以每秒所述第一數目個脈沖產生所述第一多個PWM控制脈沖。

2.根據權利要求1所述的方法，其中當以每秒所述第二數目個脈沖運行時所述第二多個PWM控制脈沖實質上在相應換向周期內居中。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述無傳感器無刷直流馬達是三相馬達且在一電循環中具有六個換向周期。

4.根據權利要求3所述的方法，其中所述換向周期中的每一者為所述電循環中的60度，且所述電循環為360度。

5.根據權利要求3所述的方法，其中所述檢測零交叉事件的步驟包含以下步驟：

將來自直流DC電源的正電壓施加到所述三相馬達的第一相，且將來自所述DC電源的負電壓施加到所述三相馬達的第二相；

當所述三相馬達的第三相在所述六個換向周期中的至少一個換向周期期間未連接到所述DC電源時測量所述三相馬達的所述第三相處的所述反電動勢電壓；及

確定何時將產生所述第一多個PWM控制脈沖以便所述第一多個PWM控制脈沖實質上在相應換向周期內居中。

6.根據權利要求5所述的方法，其中所述第一多個PWM控制脈沖在所述所測量的反電動勢電壓的實質上峰值處在所述相應換向周期中居中。

7.根據權利要求5所述的方法，其中將來自所述DC電源的所述正電壓及所述負電壓連接到所述三相馬達的每一對相，其中在相應未連接的相處測量所述反電動勢電壓。

8.根據權利要求7所述的方法，其中所述在所述相應未連接的相處測量所述反電動勢電壓的步驟是用反電動勢零交叉檢測器來完成，所述反電動勢零交叉檢測器中的每一者耦合到所述三相馬達的相應相。

9.根據權利要求8所述的方法，其中所述反電動勢零交叉檢測器中的每一者包含低通濾波器及電壓比較器。

10.一種用于改進無傳感器無刷直流馬達中的零交叉檢測的方法，所述方法包含以下步驟：

以每秒第一數目個脈沖產生多個脈寬調制PWM脈沖直到在零交叉事件被預期之前的特定時間間隔為止，接著以每秒第二數目個脈沖產生所述多個PWM脈沖，其中每秒所述第二數目個脈沖大于每秒所述第一數目個脈沖；

通過以下操作確定無傳感器無刷直流馬達的多個換向周期中的每一者的電定時中心

測量所述無傳感器無刷直流馬達的每一定子線圈處的反電動勢電壓，及

根據所述所測量的反電動勢電壓確定何時所述所測量的反電動勢電壓中的每一者處于實質上零交叉電壓值，其中所述零交叉電壓值為直流電源的電壓值的約一半；及

在所述多個換向周期期間以所述多個PWM脈沖驅動功率切換晶體管，其中所述功率切換晶體管連接在所述無傳感器無刷直流馬達的所述定子線圈與所述直流電源之間。

11.根據權利要求10所述的方法，其中所述無傳感器無刷直流馬達是三相無傳感器無刷直流馬達且在一電循環中具有六個換向周期。

12.根據權利要求11所述的方法，其中所述換向周期中的每一者為所述電循環中的60度，且所述電循環為360度。

13.根據權利要求11所述的方法，其中所述確定電定時中心的步驟包含以下步驟：

將所述直流電源施加到所述三相無傳感器無刷直流馬達的兩個定子線圈；及

在所述三相無傳感器無刷直流馬達的第三定子線圈未連接到所述直流電源時測量所述三相無傳感器無刷直流馬達的所述第三定子線圈處的所述反電動勢電壓。