[發(fā)明專利]一種單相正弦波直流無刷電機轉(zhuǎn)速曲線控制電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810928630.3
• 申請日: 2018-08-15
• 公開（公告）號: CN108880346B
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賀杰;彭卓;陳忠志;趙翔
• 申請（專利權(quán)）人: 成都芯進電子有限公司
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P6/26
• 代理公司: 51220 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 唐邦英<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發(fā)明公開了一種單相正弦波直流無刷電機轉(zhuǎn)速曲線控制電路，所述電路包括：調(diào)速信號濾毛刺電路、調(diào)速模式配置電路、調(diào)速曲線電路、選擇器、調(diào)速防抖動電路；通過改變輸入的PWM的占空比和速度曲線斜率實現(xiàn)單相正弦波的調(diào)速輸出，使其滿足不同的業(yè)務(wù)需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電機控制電路領(lǐng)域，具體地，涉及一種單相正弦波直流無刷電機轉(zhuǎn)速曲線控制電路。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的單相直流無刷電機通過控制PWM信號占空比的變化來調(diào)整電機轉(zhuǎn)速，即代表全速率的輸出速度和具有一定占空比的PWM信號相與后，得到調(diào)整后的輸出速度，如圖2所示。

傳統(tǒng)的電機轉(zhuǎn)速控制方式，用等效的數(shù)學(xué)模型來描述，是X軸為PWM信號的占空比，Y軸為輸出速度的正比例函數(shù)，如圖3.

可見，在傳統(tǒng)的PWM調(diào)速方式下，電機轉(zhuǎn)速與PWM占空比呈單純的正比例關(guān)系，且歸一化比例系數(shù)固定為1(100％的PWM占空比對應(yīng)100％的轉(zhuǎn)速，保證PWM信號對轉(zhuǎn)速的全速率控制)。在當(dāng)前工業(yè)控制技術(shù)需求越來越多，功能越來越復(fù)雜的發(fā)展趨勢下，單純的基于正比例控制關(guān)系的PWM調(diào)速已經(jīng)不能很好的滿足用戶的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種單相正弦波直流無刷電機轉(zhuǎn)速曲線控制電路，解決了現(xiàn)有技術(shù)方案的不足之處，通過改變輸入的PWM的占空比和速度曲線斜率實現(xiàn)單相正弦波的調(diào)速輸出，使其滿足不同的業(yè)務(wù)需求。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本申請?zhí)峁┝艘环N單相正弦波直流無刷電機轉(zhuǎn)速曲線控制電路，所述電路包括：

調(diào)速信號濾毛刺電路，用于對輸入的PWM調(diào)速信號進行去毛刺處理；

調(diào)速模式配置電路，用于階躍模式配置和轉(zhuǎn)速門限配置選擇，對后續(xù)速率曲線的處理方式進行選擇，包括：階躍響應(yīng)調(diào)速曲線模式和非階躍響應(yīng)調(diào)速曲線模式；

調(diào)速曲線電路，用于在非階躍響應(yīng)調(diào)速曲線模式下，首先通過配置決定當(dāng)前工作狀態(tài)是有配置初速度的速率曲線還是有配置占空比門限的速率曲線的模式，然后根據(jù)初速度配置值計算速度曲線的斜率和常數(shù)參數(shù)，得到完整的一次函數(shù)曲線；在階躍響應(yīng)調(diào)速曲線模式下，通過PWM占空比門限配置值直接屏蔽掉占空比門限以下的輸出并固定為0；超過轉(zhuǎn)速門限后，輸出轉(zhuǎn)速的結(jié)果和輸入的PWM調(diào)速信號的占空比成正比例函數(shù)關(guān)系；

選擇器，用于對階躍響應(yīng)調(diào)速曲線模式和非階躍響應(yīng)調(diào)速曲線模式的輸出根據(jù)配置結(jié)果進行選擇后送入調(diào)速防抖電路；

調(diào)速防抖動電路，用于抑制因PWM信號周期與系統(tǒng)時鐘不同步導(dǎo)致的電機轉(zhuǎn)速的抖動。

進一步的，調(diào)速信號濾毛刺電路對輸入的PWM調(diào)速信號進行去毛刺處理，過濾掉輸入毛刺對PWM周期的干擾后，通過對PWM上升沿的檢測和計數(shù)器計數(shù)來確定PWM整個信號的周期與PWM信號高電平所占的時鐘周期數(shù)。

進一步的，去毛刺通過滑窗實現(xiàn)，即在輸入數(shù)據(jù)發(fā)生0-1跳變后，監(jiān)測變化后的數(shù)據(jù)保持不變的時間是否超過配置的門限；若是，則認為該跳變是正常的輸入數(shù)據(jù)跳變，輸出需要跟隨變化；若否，則認為該跳變是毛刺干擾，需要過濾且輸出保持原來的值不變。

進一步的，配置非階躍響應(yīng)調(diào)速曲線模式：在該模式下，輸出的速度曲線為標準一次函數(shù)；當(dāng)系統(tǒng)為有配置初速度的速率曲線模式時，斜率小于1，常系數(shù)為正數(shù)；當(dāng)系統(tǒng)為有配置占空比門限的速率曲線模式時，斜率大于1，常系數(shù)為負數(shù)；

配置階躍響應(yīng)調(diào)速曲線模式：在該模式下，輸出的速度曲線為階躍的正比例函數(shù)。當(dāng)PWM占空比小于等于配置門限時，輸出的速度恒定為0；當(dāng)PWM占空比大于配置門限時，輸出正比例函數(shù)值。