[發(fā)明專利]一種直流無刷電機母線電流準確測量電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410542301.7
• 申請日: 2014-10-14
• 公開（公告）號: CN105572463A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發(fā)明（設計）人: 劉琳
• 申請（專利權）人: 北京誼安醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 路凱;胡彬

技術領域

本發(fā)明涉及一種電機內部的檢測電路，尤其涉及一種直流無刷電機母線電 流準確測量電路。

背景技術

直流無刷電機由電動機主體和驅動器組成，是一種典型的機電一體化產(chǎn) 品。電動機的定子繞組多做成三相對稱星形接法。電動機的轉子上粘有已充磁 的永磁體，為了檢測電動機轉子的極性，在電動機內裝有位置傳感器。驅動器 由功率電子器件和集成電路等構成，其功能是：接受電動機的啟動、停止、制 動信號，以控制電動機的啟動、停止和制動；接受位置傳感器信號和正反轉信 號，用來控制逆變橋各功率管的通斷，產(chǎn)生連續(xù)轉矩；接受速度指令和速度反 饋信號，用來控制和調整轉速。直流無刷電機的已經(jīng)廣泛的應用到了工業(yè)工 控、自動化以及航空航天，醫(yī)療等諸多的領域當中。在醫(yī)療行業(yè)使用以直流無 刷電機為本體的渦輪供氣，不僅可以大幅度縮小氣源的體積，節(jié)省能源，降低 成本，還可以對渦輪進行準確可靠的控制，從而獲得穩(wěn)定的氣流與壓力。

直流無刷電機通過控制三相全橋驅動電路的導通或者關斷實現(xiàn)換相。導通 和關斷都發(fā)生在上半橋的情況，稱為上半橋換相；導通和關斷都發(fā)生在下半橋 的情況，稱為下半橋換相。這兩種換相方式下，由于電機繞組中反電動勢的存 在，都會在續(xù)流二極管和繞組中產(chǎn)生一個較大的電流。這個電流直接影響了換 相過程中電磁轉矩的波動。以往對電機母線電流的檢測中，都是使用了一個采 樣電阻，通過采樣電阻上面的電壓得到電機電流V_s/R_s，忽略了PCB布線中，地 線電壓V_g對V_s的影響，造成采用電流比換的控制策略上的偏差。如果地線上流 過的電流比較大，那么V_g的大小就不容忽略，此時采樣電阻上的電壓降就是 (V_s-V_g)。因此，就需要對經(jīng)過采樣電阻上的母線電流進行準確的測量。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提出直流無刷電機母線電流準確測量電路，目的在于解 決現(xiàn)有技術中無法對電流進行準確測量的缺陷。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種直流無刷電機母線電流準確測量電路，包括：測量采樣電阻上電壓的 差分電路、輸出電壓可調的直流偏置電路；

所述的差分電路包括第一反相運放、第二反相運放、第一負反饋電路和第 二負反饋電路；

所述的第一負反饋電路的兩端分別與所述第一反相運放的輸出端和所述第 一反相運放的反相輸入端連接；所述第二反饋電路的兩端分別與所述第二反相 運放的輸出端和第二反相運放的反相輸入端連接；所述第一反相運放的輸出端 和第二反相運放的反相輸入端連接；

采樣電阻兩端分別于第一反相運放的正相輸入端和第二反相運放的正相輸 入端連接；

所述的輸出電壓可調的直流偏置電路包括第三反相運放，電壓基準源以及 第三負反饋電路；

所述第三負反饋電路的兩端分別與所述第三反相運放的輸出端和第三反相 運放的反相輸入端連接；所述第三運放的正相輸入端分別與所述第二反相運放 的輸出端和電壓基準源的輸出端連接。

進一步的，所述的差分電路中還包括第一電阻，且第一電阻的一端與差分 電路的第一反相運放的反向輸入端連接，所述第一電阻的另一端接地。

進一步的，所述的差分電路中還包括第二電阻、第三電阻和第四電阻，且 差分電路中的第一負反饋電路中串聯(lián)第二電阻；差分電路中的第二負反饋電路 包括串聯(lián)的第三電阻和第四電阻。

而且，所述第一電阻與第四電阻的數(shù)值相同；第二電阻和第三電阻的數(shù)值 相同。

進一步的，所述直流偏置電路中還包括第五電阻和第六電阻，且直流偏置 電路中的第三反相運放的反相輸入端與第五電阻一端連接，第五電阻的另一端 接地；所述直流偏置電路中的第三負反饋電路串聯(lián)第六電阻。

進一步的，所述直流偏置電路中還包括第七電阻，且差分電路中的第二反 相運放的輸出端與第七電阻的一端連接，第七電阻的另一端與所述直流偏置電 路中的第三反相運放的正向輸入端連接。

進一步的，所述電壓基準源包括電壓適配器，且該電壓適配器的輸入端連 接電壓源，輸出端與第三反相運放的正向輸入端連接。

進一步的，所述直流偏置電路中還包括第八電阻，且第八電阻的一端與電 壓適配器的輸出端連接，第八電阻的另一端與直流偏置電路中第三反相運放的 正向輸入端連接。