[發明專利]一種單相馬達自適應低噪音軟開關電路

在審

• 申請號: 201810412183.6
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號: CN108400739A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 上海燦瑞科技股份有限公司
• 主分類號: H02P23/04
• 分類號: H02P23/04;H02P25/04;H02P27/08;H02M1/08
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

本發明提供一種單相馬達自適應低噪音軟開關電路，包括：編碼模塊，其產生與預設的轉速期間控制字對應的自適應時鐘信號CK1和轉速期間控制字代碼CODE_RPMS，根據CK1生成360°電角度時長代碼CODE_HPT，根據CODE_RPMS對馬達的實際轉速代碼CODE_{RPMS_CAL}進行校準，根據校準的CODE_{RPMS_CAL}生成360°電角度時長代碼CODE_num，根據校準的實際轉速代碼CODE_{RPMS_CAL}和360°電角度時長代碼CODE_HPT生成軟開關起始信號SSws；軟開關電角度獲取模塊，其獲取實際PWM調制信號占空比下對應的軟開關電角度；軟開關PWM調制脈沖產生模塊，其根據360°電角度時長代碼CODE_HPT、360°電角度時長代碼CODE_num、軟開關起始信號SSws以及軟開關電角度生成軟關閉PWM調制信號Control_{SSWoff_PWM}和軟開啟PWM調制信號Control_{SSWoff_PWM}。本發明能從根本上解決單相馬達在運轉過程中存在的振動噪音問題。

技術領域

本發明涉及單相馬達電控領域，具體涉及一種單相馬達自適應低噪音軟開關電路。

背景技術

常規單相馬達驅動電路如圖1所示，其驅動原理為：霍爾感應模塊1將馬達轉子磁場動態轉換為霍爾信號hallphase，控制電路將hallphase信號處理為正確可靠的H橋驅動信號，H橋驅動信號經過緩沖器2功率放大后，驅動H橋四管PMOS1、PMOS2、NMOS1、NMOS2的開關切換，所產生的輸出電流流過馬達定子的繞組Lmotor，在產生的磁場作用力下，驅動轉子向前轉動。當轉子轉到換相角度時，霍爾感應模塊1將會檢測到轉子磁極發生了轉變，相應的霍爾信號hallphase將完成相位切換，控制電路生成的H橋驅動信號也將反向，最終流過馬達定子繞組的電流也將改變方向，在相應的磁場作用力下，驅動磁極已經變化后的轉子繼續向前轉動。

傳統的單相馬達系統消除噪音技術是在檢測到霍爾信號換相時觸發換相消噪電路1動作。然而，由于不可避免地存在電信號的延時，這種架構雖然能部分降低馬達噪聲，但是無法從根本上消除換相帶來的電流毛刺和波動，如圖1A所示。而這些電流毛刺和波動的存在，會導致馬達轉子力矩突變和疊加抵消效應，因此由振動導致的噪音無可避免，同時馬達驅動功率也被損耗了一部分。再者，在不同的馬達機型或者同一個馬達不同的轉速下，由于傳統消噪技術無法智能化監測轉速、負載電流等參量，采用固定的軟開關時間將導致無法自適應調節軟開關的電角度，在低速運轉時候消噪效果出現弱化，在高速運轉時候出現功率降低，轉速-PWM調制占空比斜率減小，最高轉速受限。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明的目的是提供一種單相馬達自適應低噪音軟開關電路，以從根本上解決單相馬達在運轉過程中存在的振動噪音問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種單相馬達自適應低噪音軟開關電路，包括：

編碼模塊，其設置為產生與預設的轉速期間控制字對應的自適應時鐘信號CK1和轉速期間控制字代碼CODE_RPMS，并根據所述自適應時鐘信號CK1生成360°電角度時長代碼CODE_HPT，同時根據所述轉速期間控制字代碼CODE_RPMS對馬達的實際轉速代碼CODE_{RPMS_CAL}進行校準，而后根據校準的實際轉速代碼CODE_{RPMS_CAL}生成360°電角度時長代碼CODE_num，并根據校準的實際轉速代碼CODE_{RPMS_CAL}和360°電角度時長代碼CODE_HPT生成軟開關起始信號SSws；

軟開關電角度獲取模塊，其設置為獲取實際PWM調制信號占空比下對應的軟開關電角度；