一种无刷直流电机控制电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种无刷直流电机控制电路，与无刷直流电机的H桥输出驱动电路连接，无刷直流电机控制电路包括处理单元和信号单元，处理单元分别与信号单元连接和H桥输出驱动电路连接，用于控制进入无刷直流电机内电流的有效值或电流方向；信号单元包括霍尔元件、霍尔放大器、选择器和模数转换器，处理单元包括输入信号检测模块、迟滞比较器、霍尔信号检测模块和输出模块；输出模块与H桥输出驱动电路连接。本实用新型专利技术的优点和有益效果在于：简化了系统电路，减少了电路面积，降低了无刷直流电机控制电路的设计与调试难度和无刷直流电机在启动或换向时的功耗，提高了可靠性和耐用性；避免了电流过大或电流换向过快损伤无刷直流电机的情况。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及控制领域，特别涉及一种无刷直流电机控制电路。
技术介绍
无刷直流电机控制电路，是由数字模块控制的数模转换模块输出和霍尔片输出信号经过模拟电路比较来确定正负极性，通过迟滞比较器模拟电路产生霍尔信号，以及通过迟滞比较器门限根据不同的应用需要调整霍尔信号，实现对无刷直流电机的控制，因此，现有的无刷直流电机控制电路的设计与调试较为复杂，可靠性和耐用性较差；同时现有的无刷直流电机的启动方式以及切换方式多为直接启动和直接切换，其中，直接启动的启动电流是电机额定电流的3-7倍，因此无刷直流电机在直接启动或直接切换时，往往要消耗过大的功率，从而导致电机的工作效率低且造成能源浪费；又由于直接启动的启动电流是电机额定电流的3-7倍，因此无刷直流电机在启动时往往伴随着由于电流过大或电流方向突变，而导致无刷直流电机损坏的风险。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供一种无刷直流电机控制电路。本技术方案实现了以下技术效果：1)通过将最小转速设定端和霍尔放大器的同时接入选择器，并通过利用数字迟滞比较器，实现对模数转换器进行复用，自适应调整迟滞门限，从而简化 系统电路，减少了电路面积，降低了无刷直流电机控制电路的设计与调试难度，提高了无刷直流电机控制电路的可靠性和耐用性；2)通过利用软启动模块和软切换模块，提高了无刷直流电机的工作效率，能源降低了无刷直流电机在启动或换向时的功耗，节省了能源；同时还避免了在启动或换向时，由于电流过大或电流换向过快而损伤无刷直流电机的情况。本技术中的一种无刷直流电机控制电路，与无刷直流电机的H桥输出驱动电路连接，用于控制所述无刷直流电机的转速或转矩，所述无刷直流电机控制电路包括处理单元和信号单元，所述处理单元与所述信号单元连接，所述处理单元还与所述H桥输出驱动电路连接，用于控制进入所述无刷直流电机内电流的有效值或电流方向；所述信号单元包括霍尔元件、霍尔放大器、选择器和模数转换器，所述处理单元包括输入信号检测模块、迟滞比较器、霍尔信号检测模块和输出模块；所述霍尔元件用于输出霍尔信号，所述霍尔元件与所述霍尔放大器的输入端连接，所述霍尔放大器的输出端与所述选择器的输入端连接，所述选择器的输出端与所述模数转换器的输入端连接，所述模数转换器的输出端与所述输入信号检测模块的输入端连接，所述输入信号检测模块的输出端与所述迟滞比较器的输入端连接，所述迟滞比较器的输出端与所述霍尔信号检测模块的输入端连接；所述输出模块与所述H桥输出驱动电路连接；所述霍尔信号经所述霍尔放大器和模数转换器形成霍尔数字信号，所述霍尔数字信号经所述输入信号检测模块进入所述迟滞比较器，所述迟滞比较器根据所述霍尔数字信号向所述霍尔信号检测模块输出正电压或负电压。上述方案中，所述信号单元包括脉宽调制信号端、最小转速设定端和缓存器；所述脉宽调制信号端用于接收脉宽调制信号，所述最小转速设定端用于接 收最小转速设定信号；所述缓存器与所述脉宽调制信号端连接，用于接收所述脉宽调制信号并传送至所述处理单元；所述最小转速设定端与所述选择器输入端连接，所述最小转速设定信号经所述选择器进入所述模数转换器，将所述最小转速设定信号转换成最小转速数字信号，所述模数转换器将所述最小转速数字信号传送至所述输入信号检测模块。上述方案中，所述处理单元还包括脉宽调制检测模块和软启动模块，所述脉宽调制检测模块与所述缓存器连接，用于接收所述脉宽调制信号；所述软启动模块分别与所述输入信号检测模块和连接，用于接收所述脉宽调制信号和最小转速数字信号，并对所述脉宽调制信号和最小转速数字信号进行比对，选择所述脉宽调制信号和最小转速数字信号中占空比较大的信号作为目标占空比；所述软启动模块还通过所述输出模块与所述H桥输出驱动电路连接，以控制进入所述无刷直流电机内电流的有效值。上述方案中，所述软启动模块逐步提高所述脉宽调制信号的占空比，直至所述脉宽调制信号的占空比与所述目标占空比一致；所述输出模块根据所述脉宽调制信号控制所述H桥输出驱动电路内各MOS管的开启或关断的时间，以控制进入所述无刷直流电机内电流的有效值。上述方案中，所述处理单元还包括占空比值模块，所述输出模块设定有目标转速并与所述输入信号检测模块连接；所述占空比值模块将脉宽调制信号的占空比的计算结果通过所述软启动模块送至所述输出模块；所述输出模块根据所述脉宽调制信号占空比的计算结果获得所述电机的目标转速，所述输出模块还根据所述霍尔数字信号获得所述电机的实时转速，并将所述目标转速与所述实时转速进行比对；当所述目标转速大于所述实时转速时，所述输出模块通过提高所述脉宽调 制信号的占空比，提高进入所述无刷直流电机内电流的有效值，以提高所述无刷直流电机的实时转速；当所述目标转速小于所述实时转速时，所述输出模块通过降低所述脉宽调制信号的占空比，降低进入所述无刷直流电机内电流的有效值，以降低所述无刷直流电机的实时转速。上述方案中，所述迟滞比较器设置有上迟滞值和下迟滞值，所述迟滞比较器将接收到的所述霍尔数字信号分别与所述上迟滞值和下迟滞值比对；当所述霍尔数字信号大于所述上迟滞值时，所述迟滞比较器向所述霍尔信号检测模块输出正电压，所述霍尔数字信号小于所述下迟滞值时，所述迟滞比较器向所述霍尔信号检测模块输出负电压。上述方案中，所述处理单元还包括软切换模块，所述霍尔信号检测模块分别与所述软切换模块和霍尔放大器连接，所述霍尔信号检测模块内设定有额定转矩周期；所述霍尔信号检测模块接收到的所述正电压或负电压转换成霍尔方波，并根据所述霍尔方波计算所述无刷直流电机的实时转矩周期；当所述实时转矩周期小于所述额定转矩周期时，所述霍尔信号检测模块修调所述霍尔方波并输出，以增加软切换时间；当所述实时转矩周期等于或大于所述额定转矩周期时，所述霍尔信号检测模块停止修调所述霍尔方波并输出。上述方案中，所述霍尔信号检测模块依次通过所述软切换模块和输出模块向所述H桥输出驱动电路输出所述霍尔方波，用于根据所述霍尔方波控制所述H桥输出驱动电路内各MOS管的开启或关断，以控制进入所述无刷直流电机内电流的电流方向。上述方案中，所述选择器的输入端包括第一输入端和第二输入端，所述第一输入端与所述霍尔放大器的输出端连接，所述第二输入端与所述最小转速设定端连接；所述最小转速设定端将最小转速设定信号依次经所述选择器、所述 模数转换模块、所述输入信号检测模块和所述迟滞比较器，传送至所述霍尔信号检测模块。本技术的优点和有益效果在于：本技术提供一种无刷直流电机控制电路，简化了系统电路，减少了电路面积，降低了无刷直流电机控制电路的设计与调试难度，提高了无刷直流电机控制电路的可靠性和耐用性；提高了无刷直流电机的工作效率，能源降低了无刷直流电机在启动或换向时的功耗，节省了能源；同时还避免了在启动或换向时，由于电流过大或电流换向过快而损伤无刷直流电机的情况。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术一种无刷直流电机控制电路的结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无刷直流电机控制电路，与无刷直流电机的H桥输出驱动电路连接，用于控制所述无刷直流电机的转速或转矩，其特征在于，所述无刷直流电机控制电路包括处理单元和信号单元，所述处理单元与所述信号单元连接，所述处理单元还与所述H桥输出驱动电路连接，用于控制进入所述无刷直流电机内电流的有效值或电流方向；所述信号单元包括霍尔元件、霍尔放大器、选择器和模数转换器，所述处理单元包括输入信号检测模块、迟滞比较器、霍尔信号检测模块和输出模块；所述霍尔元件用于输出霍尔信号，所述霍尔元件与所述霍尔放大器的输入端连接，所述霍尔放大器的输出端与所述选择器的输入端连接，所述选择器的输出端与所述模数转换器的输入端连接，所述模数转换器的输出端与所述输入信号检测模块的输入端连接，所述输入信号检测模块的输出端与所述迟滞比较器的输入端连接，所述迟滞比较器的输出端与所述霍尔信号检测模块的输入端连接；所述输出模块与所述H桥输出驱动电路连接；所述霍尔信号经所述霍尔放大器和模数转换器形成霍尔数字信号，所述霍尔数字信号经所述输入信号检测模块进入所述迟滞比较器，所述迟滞比较器根据所述霍尔数字信号向所述霍尔信号检测模块输出正电压或负电压。

【技术特征摘要】
1.一种无刷直流电机控制电路，与无刷直流电机的H桥输出驱动电路连接，用于控制所述无刷直流电机的转速或转矩，其特征在于，所述无刷直流电机控制电路包括处理单元和信号单元，所述处理单元与所述信号单元连接，所述处理单元还与所述H桥输出驱动电路连接，用于控制进入所述无刷直流电机内电流的有效值或电流方向；所述信号单元包括霍尔元件、霍尔放大器、选择器和模数转换器，所述处理单元包括输入信号检测模块、迟滞比较器、霍尔信号检测模块和输出模块；所述霍尔元件用于输出霍尔信号，所述霍尔元件与所述霍尔放大器的输入端连接，所述霍尔放大器的输出端与所述选择器的输入端连接，所述选择器的输出端与所述模数转换器的输入端连接，所述模数转换器的输出端与所述输入信号检测模块的输入端连接，所述输入信号检测模块的输出端与所述迟滞比较器的输入端连接，所述迟滞比较器的输出端与所述霍尔信号检测模块的输入端连接；所述输出模块与所述H桥输出驱动电路连接；所述霍尔信号经所述霍尔放大器和模数转换器形成霍尔数字信号，所述霍尔数字信号经所述输入信号检测模块进入所述迟滞比较器，所述迟滞比较器根据所述霍尔数字信号向所述霍尔信号检测模块输出正电压或负电压。2.根据权利要求1所述的一种无刷直流电机控制电路，其特征在于，所述信号单元包括脉宽调制信号端、最小转速设定端和缓存器；所述脉宽调制信号端用于接收脉宽调制信号，所述最小转速设定端用于接收最小转速设定信号；所述缓存器与所述脉宽调制信号端连接，用于接收所述脉宽调制信号并传送至所述处理单元；所述最小转速设定端与所述选择器输入端连接，所述最小转速设定信号经所述选择器进入所述模数转换器，将所述最小转速设定信号转换成最小转速数字信号，所述模数转换器将所述最小转速数字信号传送至所述输入 信号检测模块。3.根据权利要求2所述的一种无刷直流电机控制电路，其特征在于，所述处理单元还包括脉宽调制检测模块和软启动模块，所述脉宽调制检测模块与所述缓存器连接，用于接收所述脉宽调制信号；所述软启动模块分别与所述输入信号检测模块和连接，用于接收所述脉宽调制信号和最小转速数字信号，并对所述脉宽调制信号和最小转速数字信号进行比对，选择所述脉宽调制信号和最小转速数字信号中占空比较大的信号作为目标占空比；所述软启动模块还通过所述输出模块与所述H桥输出驱动电路连接，以控制进入所述无刷直流电机内电流的有效值。4.根据权利要求3所述的一种无刷直流电机控制电路，其特征在于，所述软启动模块逐步提高所述脉宽调制信号的占空比，直至所述脉宽调制信号的占空比与所述目标占空比一致；所述输出模块根据所述脉宽调制信号控制所述H桥输出驱动电路内各MOS管的开启或关断...

【专利技术属性】
技术研发人员：周正伟，
申请(专利权)人：上海路虹电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31