[發(fā)明專利]一種無刷直流電機控制電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410726515.X
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN104467560A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設計）人: 杜萬慶;龐媛媛;杜慶麗;楊鈞
• 申請（專利權）人: 洛陽市黃河軟軸控制器股份有限公司
• 主分類號: H02P6/06
• 分類號: H02P6/06;H02P6/16
• 代理公司: 洛陽明律專利代理事務所 41118
• 代理人: 李路平

技術領域

本發(fā)明屬于電子技術領域，具體涉及一種無刷直流電機控制電路。

背景技術

??????近年來直流電動機因其優(yōu)良的調速、起動、制動性能在各種電力拖動系統(tǒng)中得到廣泛的應用，但因直流電機的機械換向出現的火花等問題在一些地方限制了直流電機的使用。自20世紀70年代以來，電力電子器件迅速發(fā)展，研制并生產出多種既能控制其導通又能控制其關斷的全控型器件，由它們構成的電子開關在直流電機中取代了機械換向，使得無刷直流電機逐漸被大規(guī)模應用。

目前市場上的無刷直流電機控制電路采用的控制芯片大多不具備專業(yè)無刷直流電機控制模塊，在外圍電路的設計中需要搭建很多的邏輯門電路來實現電機控制MOSFET電橋的邏輯驅動控制，在MOSFET上下橋臂的互鎖功能和死區(qū)時間的設置等都靠模擬電路去實現，可靠性及維修性較差。

發(fā)明內容

為解決上述現有技術中所存在的問題，本發(fā)明的目的是提出一種無刷直流電機控制電路。

本發(fā)明為完成上述目的采用如下技術方案：

一種無刷直流電機控制電路，所述的控制電路包括有MCU處理芯片U₃、CAN通信電路、轉子位置檢測電路、電路信號采集電路和三相逆變電路；所述的CAN通信電路與所述的MCU處理芯片相連，用于與計算機上位機或其它ECU進行通信；所述的轉子位置檢測電路與MCU處理芯片U₃相連，將轉子的位置信號送入MCU處理芯片；對應MCU處理芯片U₃設置有用以為其提供0～5V給定轉速信號模擬量的給定轉速信號輸入器；所述的MCU處理芯片U₃具有六路獨立的PWM?輸出端口，每兩路PWM?輸出端口組成一組，三組所述的PWM?輸出端口分別與無刷直流電機的三相逆變電路相對應；所述的MCU處理芯片U₃接收給定轉速信號輸入器輸入的轉速信號和轉子位置檢測電路輸入的轉子位置信號后，經過運算、處理通過六個控制PWM端口輸出控制信號給三相逆變電路從而控制無刷直流電機的運行；無刷直流電機的運行、停止由連接在MCU處理芯片U₃一個輸入端口與GND之間的啟動/停止開關S1控制；所述的電流信號采集電路用于在無刷直流電機運行期間對無刷直流電機的其中兩相電流進行檢測，并將兩相電流信號送入MCU處理芯片U₃，作為MCU處理芯片U₃調節(jié)控制輸出的變量條件；所述的控制電路還包括有用以對整個控制電路提供所需要的各個電壓的基準電源電路。

所述的MCU處理芯片U₃采用dspic30f4011芯片，MCU處理芯片U₃的兩個CAN通信管腳分別與CAN通信電路中CAN收發(fā)器芯片U₄的兩個管腳相連；所述MCU處理芯片U₃的中斷、捕獲管腳分別與轉子位置檢測電路的輸出相連；MCU處理芯片U₃的四組電源引腳之間分別跨接有濾波電容；所述MCU處理芯片U₃的六路PWM?輸出端口分別與三相逆變電路的輸入相連。

所述電流信號采集電路采用雙運放芯片，雙運放芯片的運算放大器U₈A和算放大器U₈B的電路為相同的拓撲結構；雙運放芯片U₈A和U₈B的同相輸入管腳分別連接電流互感器，由電流互感器感應無刷直流電機其中兩相電流產生的0-5V電壓；雙運放芯片U₈A和U₈B的反相輸入管腳與其相對應的輸出管腳相連；雙運放芯片U₈A和U₈B的輸出管腳通過電阻、電感連接MCU處理芯片U₃的輸入管腳。

所述三相逆變電路的每相電路具有相同的電路拓撲結構；所述的三相逆變電路采用驅動芯片驅動MOSFET組成的三相H橋電路；每相電路驅動芯片的輸入管腳分別與MCU處理芯片U₃上所對應的PWM?輸出端口相連；每相電路驅動芯片的兩個輸出管腳分別通過電阻與該相H橋上橋臂、下橋臂MOSFET的柵極相連。

所述的轉子位置檢測電路采用一階低通濾波輸入方式，可有效濾除干擾信號對轉子位置檢測的干擾，尤其適用于無刷直流電機轉速較低時。