[發明專利]一種無刷直流電機轉矩波動抑制電路及一種儀器

在審

• 申請號: 201410542828.X
• 申請日: 2014-10-14
• 公開（公告）號: CN105515483A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 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: H02P21/05
• 分類號: H02P21/05
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 路凱;胡彬

1.一種無刷直流電機轉矩波動抑制電路，其特征在于，包括主控CPU、數 模轉換器、第一運放信號調理電路、第二運放信號調理電路和控制模塊：

所述主控CPU的第一輸出端與所述數模轉換器的輸入端連接，所述主控 CPU用于向所述數模轉換器輸入調速電壓數字控制信號和鋸齒波生成數字控制 號；

所述數模轉換器用于將所述鋸齒波生成數字控制信號轉換為第一模擬電壓 信號，以及將所述調速電壓數字控制信號轉換為第二模擬電壓信號；

所述第一運放信號調理電路的輸入端與所述數模轉換器的第一模擬電壓輸 出端連接，用于根據所述第一模擬電壓信號生成鋸齒波；

所述第二信號調理電路包含積分環節電路和比較器，所述積分環節電路的 輸入端與所述數模轉換器的第二模擬電壓輸出端連接，所述積分環節電路用于 根據所述第二模擬電壓信號生成連續可變的電壓；

所述比較器的反向輸入端與所述積分環節電路的輸出端連接，所述比較器 的正向輸入端與所述第一運放信號調理電路的輸出端連接，所述比較器用于比 較所述鋸齒波和所述連續可變的電壓生成占空比可調的PWM波；

所述比較器的輸出端與所述控制模塊的輸入端連接，所述控制模塊用于根 據所述占空比可調的PWM波控制所述直流無刷電機的驅動電路工作。

2.根據權利要求1所述的轉矩波動抑制電路，其特征在于，還包括位置 傳感器、驅動電路，且所述控制模塊為FPGA；

所述主控CPU的第二輸出端與FPGA的第一輸入端連接，所述主控CPU的第 二輸出端用于輸出邏輯控制信號；

所述位置傳感器輸出端與FPGA的第二輸入端連接，所述傳感器用于輸出 霍爾信號；

所述比較器的輸出端與FPGA的第三輸入端連接，用于輸出所述比較器生 成的占空比可調的PWM波信號；

FPGA的輸出端與驅動電路的輸入端連接，所述FPGA用于根據所述占空比 可調的PWM波信號生成控制信號，并根據所述控制信號控制所述驅動電路工 作。

3.根據權利要求1所述的轉矩波動抑制電路，其特征在于，所述第一信 號調理電路生成的鋸齒波為帶直流偏置的鋸齒波。

4.根據權利要求3所述的轉矩波動抑制電路，其特征在于，所述第一信 號調理電路包括第二運算放大器，第一電阻，第二電阻，第三電阻，第四電 阻，第五電阻，第六電阻，第三電容器：

所述第一電阻的第一端接信號地，第二端分別與第二運算放大器的反向輸 入端和第六電阻的第一端相連，所述第六電阻的第二端分別與第五電阻的第一 端、第二運算放大器的輸出端相連；所述第二電阻的第一端與數模轉換器的第 一模擬電壓輸出端相連，所述第二電阻的第二端分別與所述第三電阻的第一 端、第二運算放大器的正向輸入端、第四電阻的第一端相連，所述第三電阻的 第二端與基準電壓源相連，所述第四電阻的第二端接信號地；所述第五電阻第 二端輸出帶有直流偏置的鋸齒波信號且所述第五電阻的第二端也與第三電容器 的第一端相連，所述第三電容器的第二端連接信號地。

5.根據權利要求1所述的轉矩波動抑制電路，其特征在于，所述積分環 節電路包括第一運算放大器，第七電阻，第八電阻和第四電容：

所述數模轉換器的第二模擬電壓輸出端通過第七電阻分別與第一運算放大 器的同向輸入端和第四電容的第一端相連，所述第四電容的第二端與第一運算 放大器的輸出端相連；所述第一運算放大器的反向輸入端與第八電阻的第一端 相連，所述第八電阻的第二端接信號地。

6.根據權利要求3-5所述的轉矩波動抑制電路，其特征在于，所述積分 環節電路的輸出電壓輸入比較器的反向輸入端，所述帶直流偏置的鋸齒波輸入 比較器的正向輸入端，所述放大器的輸出端輸出電平信號：

所述直流偏置的鋸齒波高于所述積分環節電路的輸出電壓，所述比較器的 輸出端輸出高電平信號；

所述直流偏置的鋸齒波低于所述積分環節電路的輸出電壓，所述比較器的 輸出端輸出低電平信號。

7.根據權利要求5所述的轉矩波動抑制電路，其特征在于，所述比較器 和第一運算放大器的正電源接正5V電壓，負電源接信號地。