[發明專利]一種直流無刷電機母線電流換相時刻的檢測電路

在審

• 申請號: 201410542304.0
• 申請日: 2014-10-14
• 公開（公告）號: CN105577046A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 劉琳
• 申請（專利權）人: 北京誼安醫療系統股份有限公司
• 主分類號: H02P6/12
• 分類號: H02P6/12
• 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 流換相時刻的檢測電路。

背景技術

直流無刷電機是隨著電力電子技術和高性能永磁材料而迅速發展并得到廣 泛應用的新機種。無刷直流電機不僅保持了傳統直流電動機良好的動、靜態調 速的特性,而且具有交流電機結構簡單,運行可靠,易于控制,維護方便,壽命長 等優點。它的應用從最初的軍事工業,向航空航天、信息、家電、醫療等領域 迅速發展。在醫療行業使用以無刷直流電機渦輪供氣，不僅可以大幅度縮小氣 源的體積，節省能源，降低成本，還可以對渦輪進行準確可靠的控制，從而獲 得穩定的氣流與壓力。

以三相全橋驅動方式下的三相無刷直流電機為例，其采用兩項導通的工作 方式，正常運行時，無刷直流電機在兩相導通狀態和換相過程之間不斷切換。 一般兩相導通持續時間較長；換相過程雖然持續時間較短，但也對電機的性能 產生了重要的作用。由無刷直流電機的電磁轉矩方程可知，影響電磁轉矩的因 素主要有相電流及相反電動勢。在換相過程中，相反電動勢受磁漏等因素的影 響，同時相反電動勢又影響著相電流。因此，通過檢測與分析直流無刷電機換 相過程中相電流的變化情況，可以達到分析電磁轉矩的目的。

在通常的電機控制使用中，只對母線電流進行監測，得到的平均電流作為 電機的控制輸入變量，不考慮電機換相時刻的母線電流變化。實際上，直流無 刷電機換相過程中電流變化直接影響到母線電流，通過檢測母線電流的變化， 就可以反映出電機換相時刻的相電流變化，從而間接的得到電機相電流的變化。 在麻醉機通氣的過程中，需要電機平穩運轉，轉速不能有劇烈的變化；從而使 麻醉機提供穩定的通氣流速?，F有技術無法對母線電流換相時刻的變化進行檢 測。

發明內容

本發明提供一種直流無刷電機母線電流換相時刻的檢測電路，其目的在于 解決現有技術中無法對母線電流換相時刻的變化進行檢測的缺陷。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種無刷直流電機母線電流換相時刻的檢測電路，包括：用于采樣電流的 母線電流采樣電路，用于對母線電流波形進行微分的母線電流微分電路，用于 將母線電流換相時刻的過零點轉化為數字脈沖信號的遲滯比較電路；

所述的母線電流采樣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 一反相運放反相輸入端連接；所述第二負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反相輸入端連接；所述第一反相運放的輸出端與 第二反相運放的反向輸入端連接；

所述母線電流采樣電路中采樣電阻兩端分別與第一反相運放的反相輸入端 和第二反相運放的反相輸入端連接；

所述母線電流微分電路包括第三反相運放、第三負反饋電路；

所述遲滯比較電路包括第四反相運放、第四負反饋電路、第五正反饋電路；

所述第三負反饋電路的兩端分別于所述第三反相運放的輸出端和所述第三 反相運放的反相輸入端連接；所述第四反饋電路的兩端分別與所述第四反相運 放的輸出端和第四反相運放反相輸入端連接；所述第五正反饋電路的兩端分別 于所述第四反相運放的輸出端和第四反相運放的正向輸入端連接；所述第三反 相運放的輸出端與第四運放的反相輸入端連接；

所述第二反相運放的輸出端與第三反相運放的輸入端連接。

進一步的，所述母線電流采樣電路中還包括第一電阻和第二電阻，且母線 電流采樣電路中的第一反相運放的反相輸入端與第一電阻的一端連接，第一電 阻的另一端與采樣電阻一端連接；母線電流采樣電路中的第二反相運放的反相 輸入端與第二電阻的一端連接，第二電阻的另一端與采樣電阻的另一端連接。

進一步的，所述母線電流采樣電路中還包括第三電阻，且母線電流采樣電 路中的第一反相運放的輸出端與第三電阻的一端連接，第三電阻的另一端與母 線電流采樣電路中第二反相運放的反相輸入端連接。