[發明專利]一種電動機驅動電路及其控制方法

在審

• 申請號: 201911085644.4
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN110829941A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 趙長海;萬秋華;于海;梁立輝;盧新然
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: H02P27/00
• 分類號: H02P27/00;H02P23/00
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛良

1.一種電動機驅動電路，其特征在于，包括兩級電路，其中第一級電路為電壓轉換電路，所述電壓轉換電路將輸入的電壓Ui轉換為電動機上所需的電壓Us，第二級電路為橋式電路，所述橋式電路包括：多個開關管、電動機線圈、電流檢測器；所述電動機驅動電路通過控制輸入至所述第一級電路上PWM0信號的占空比，控制施加在所述第二級電路中所述電動機線圈上的電壓Us。

2.根據權利要求1所述的電動機驅動電路，其特征在于，所述電壓轉換電路包括：開關管V0、電感L1、二極管D0和電容C1，開關管V0的漏極與輸入的電源Ui相連接，開關管V0的柵極與電壓控制信號PWM0相連，開關管V0的源極與二極管D0的陰極及電感L1的一端相連，電感L1的另一端與電容C1的正極相連，電容C1的負極及二極管D0的陽極與電源地相連，電容C1的正極輸出電壓為Us。

3.根據權利要求1所述的電動機驅動電路，其特征在于，所述橋式電路包括：開關管V1～V4、二極管D1～D4、電動機線圈M和電流檢測器U1；其中V1和D1為包含反向續流二極管的開關管。

4.一種應用在權利要求1所述的電動機驅動電路的電動機驅動電路控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

電動機驅動電路上電時將PWM0的占空比先設定為一個起始值X0；

根據電動機線圈電流的設定值來控制PWM1～PWM4的波形輸出，計算PWM1～PWM4波形的有效時間；

當PWM1～PWM4波形的有效時間大于預設值Y1時，增大PWM0的占空比；當PWM1～PWM4波形的有效時間小于預設值Y2時，減小PWM0的占空比；當PWM1～PWM4波形的有效時間處于Y1和Y2之間時，保持PWM0的占空比不變；其中Y2＜Y1。

5.根據權利要求4所述的電動機驅動電路控制方法，其特征在于，當PWM1～PWM4波形的有效時間大于預設值Y1時，增大PWM0的占空比，直至PWM1～PWM4波形的有效時間小于Y1或者PWM0的占空比為最大數值1。

6.根據權利要求4所述的電動機驅動電路控制方法，其特征在于，當PWM1～PWM4波形的有效時間小于預設值Y2時，減小PWM0的占空比，直至PWM1～PWM4波形的有效時間大于Y2或者PWM0的占空比小于設定的最小值X1。

7.根據權利要求4所述的電動機驅動電路控制方法，其特征在于，計算PWM1～PWM4波形的有效時間包括：計算每一路PWM波形有效值的矢量合成值。

8.根據權利要求7所述的電動機驅動電路控制方法，其特征在于，對于兩相電機，兩相PWM波形電壓向量是正交的關系，假設第一相PWM波形的有效值為M1，第二相PWM波形的有效值為M2，則PWM波形有效值的矢量合成值M為：

9.根據權利要求7所述的電動機驅動電路控制方法，其特征在于，對于三相電機，其輸出PWM波形的兩個電壓向量是成夾角60°的關系，假設兩個電壓向量的有效值分別為N1和N2，則PWM波形有效值的矢量合成值N為：

10.根據權利要求4所述的電動機驅動電路控制方法，其特征在于，所述方法還包括：

在電動機驅動電路上電時，首先檢測是否為固定電壓模式或者是自動調節模式；

若是固定電壓模式，將PWM0的信號設定為固定的方波信號，方波信號的占空比為固定的設定值；若是自動調節模式，則將PWM0的占空比先設定為一個起始值X0。