一种无刷直流电机软启动电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种无刷直流电机软启动电路，包括电源、软启动信号产生模块、三角波信号产生模块、比较器模块、逻辑控制模块、驱动模块。目的在于替代现有技术中采用分立器件通过逐步增加电机驱动供电电压的软启动方式，客服现有电路不可集成和低效率的缺点。采用新型的PWM方式，逐渐增大无刷直流电机驱动的占空比，即逐渐增大其驱动电流，实现电机的软启动，可集成于芯片中，适用于不同应用环境下直流无刷电机的软启动，具有高效率，高度集成的应用特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及集成电路领域，特别涉及一种无刷直流电机驱动的软启动电路。
技术介绍
电机在启动和关闭时，会引起系统电源过载问题。一般情况下，电机启动和关闭时的电流却会高出额定电流的几倍，尤其是当系统中电机较多时，更易损坏供电系统及相关设备，因此很有必要考虑电机的启动电流问题。现有的电机软启动电路如专利CN200620100659《电机软启动电路》所描述的，将电机的供电电源通过可调电位器电阻、固定电阻、正向导通二极管对电容充电，电容上的电压对电机进行供电。电机启动时，电容的上的电压缓慢增加，起到缓冲作用。该方案从其电路上看，为分立器件解决方案，不利于集成和微型化。另外由于供电电源是通过电阻和二极管对电机进行供电，因此有一部分的功率将消耗在电阻和二极管的寄生电阻上，造成整机效率的降低，限制了其在微型化高端电子产品中的应用。有鉴于此，本专利技术人专门设计了一种无刷直流电机软启动电路，本案由此产生。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种无刷直流电机软启动电路，替代现有技术中采用分立器件通过逐步增加电机驱动供电电压的软启动方式，克服现有电路不可集成和低效率的缺点。采用PWM方式，逐渐增大无刷直流电机驱动的占空比，即逐渐增大其驱动电流，实现电机的软启动，可集成于芯片中， 适用于不同应用环境下直流无刷电机的软启动，具有高效率、高度集成的应用特点。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：包括开关电源、软启动信号产生模块、三角波信号产生模块、比较器模块、逻辑控制模块、驱动模块；所述开关电源，与所述软启动信号产生模块和三角波信号产生模块相连，用于供电；所述软启动信号产生模块，与所述比较器模块相连，用于根据无刷直流电机的状态，产生软启动信号，并传送至所述比较器模块的第一输入端；所述三角波信号产生模块，与所述比较器模块相连，用于产生预设周期的三角波信号，并输入至所述比较器模块的第二输入端；所述比较器模块，与所述逻辑控制模块相连，用于比较所述软启动开关信号和三角波信号，产生软启动波形，并输入至所述逻辑控制模块；所述逻辑控制模块，与驱动模块相连，用于根据比较器的输出值驱动所述驱动模块；所述驱动模块，与外部电机相连，用于形成正确的行动信号，驱动外部的无刷直流电机。优选地，所述软启动信号产生模块包括峰值电流源模块、偏置电压模块、电流镜模块、充放电模块；所述峰值电流源模块，与所述偏置电压模块相连，用于提高电流源；所述偏置电压模块，与所述电流镜模块相连，用于维持峰值电流源电压不会随着电源电压的波动而变化；所述电流镜模块，与所述充放电模块相连，用于将峰值电流源的输出电 流镜像地对所述充放电模块进行充电，并输出软启动信号，并将软启动信号传送至所述比较器模块的第一输入端；所述充放电模块，与所述比较器模块相连，用于在电机故障重启时提供软启动信号，并将软启动信号传送至所述比较器模块的第一输入端。优选地，三角波信号产生模块包括电流镜模块、开关电路控制模块、开关控制输入回路模块、电阻阵列、充放电模块；所述电流镜模块，与所述开关电路控制模块相连，用于对电流源进行比例复制后，并传送至所述开关电路控制模块；所述开关电路控制模块，与所述开关控制输入回路模块、充放电模块相连，用于控制充放电模块的充电与放电的通断，产生三角波信号；所述开关控制输入回路模块的输入端与所述开关电路控制模块的输出端相连，用于对开关控制模块进行实时动态采样与调理，输出调理信号，并将调理信号传送至所述开关电路控制模块的输入端，实现开关电路控制模块的通断时间控制；所述电阻阵列的输入端和输出端分别与所述开关电源、开关控制输入回路模块相连，通过对开关电源的分压决定三角波信号的高低电平；所述充放电模块，与所述比较器模块相连，用于产生电压，并将电压信号传送至所述比较器模块的第二输入端。优选地，所述开关控制输入回路模块包括比较器、非门、或非门。优选地，所述充放电模块包括一电容。优选地，所述电阻阵列包括三个电阻。优选地，所述比较器的个数为2个。优选地，所述或非门的个数为2个。采用上述结构后，本技术的有益效果是：本技术提供的一种无刷直流电机软启动电路，替代现有技术中采用分立器件通过逐步增加电机驱动供电电压的软启动方式，克服现有电路不可集成和低效率的缺点。采用PWM方式，逐渐增大无刷直流电机驱动的占空比，即逐渐增大其驱动电流，实现电机的软启动，可集成于芯片中，适用于不同应用环境下直流无刷电机的软启动，具有高效率、高度集成的应用特点。附图说明图1是本技术的系统框图；图2是本技术软启动信号产生模块的简化示意图；图3是本技术三角波信号产生模块的简化示意图；图4是本技术无刷直流电机软启动信号产生模块的实施方式示意图；图5是本技术三角波信号产生模块的实施方式示意图；图6是本技术实施例所示无刷直流电机软启动波形产生示意图。图7是本技术实施例所示无刷直流电机堵转时的软启动波形示意图。具体实施方式如图1所示，一种无刷直流电机软启动电路，包括开关电源、软启动信号产生模块、三角波信号产生模块、比较器模块、逻辑控制模块、驱动模块；开关电源，与软启动信号产生模块和三角波信号产生模块相连，用于供电；软启动信号产生模块，与比较器模块相连，用于根据无刷直流电机的状态，产生软启动信号，并传送至比较器模块的第一输入端；三角波信号产生模块，与比较器模块相连，用于产生预设周期的三角波 信号，并输入至比较器模块的第二输入端；比较器模块，与逻辑控制模块相连，用于比较软启动开关信号和三角波信号，产生软启动波形，并输入至逻辑控制模块；逻辑控制模块，与驱动模块相连，用于根据比较器的输出值驱动驱动模块；驱动模块，与外部电机相连，用于形成正确的行动信号，驱动外部的无刷直流电机。本技术的有益效果是：本技术提供一种无刷直流电机软启动电路，替代现有技术中采用分立器件通过逐步增加电机驱动供电电压的软启动方式，克服现有电路不可集成和低效率的缺点。采用PWM方式，逐渐增大无刷直流电机驱动的占空比，即逐渐增大其驱动电流，实现电机的软启动，可集成于芯片中，适用于不同应用环境下直流无刷电机的软启动，具有高效率、高度集成的应用特点。如图2所示，软启动信号产生模块包括峰值电流源模块、偏置电压模块、电流镜模块、充放电模块；峰值电流源模块，与偏置电压模块相连，用于提高电流源；偏置电压模块，与电流镜模块相连，用于维持峰值电流源电压不会随着电源电压的波动而变化；电流镜模块，与充放电模块相连，用于将峰值电流源的输出电流镜像地对充放电模块进行充电，并输出软启动信号，并将软启动信号传送至比较器模块的第一输入端；充放电模块，与比较器模块相连，用于在电机故障重启时提供软启动信 号，并将软启动信号传送至比较器模块的第一输入端。如图3，三角波信号产生模块包括电流镜模块、开关电路控制模块、开关控制输入回路模块、电阻阵列、充放电模块；电流镜模块，与开关电路控制模块相连，用于对电流源进行比例复制后，并传送至开关电路控制模块；开关电路控制模块，与开关控制输入回路模块、充放电模块相连，用于控制充放电模块的充电与放电的通断，产生三角波信号；开关控制输入回路模块的输入端与开关电路控制模块的输出端相连，用于对开关控制模块进行实时动态采样与调理，输出调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无刷直流电机软启动电路，包括开关电源、软启动信号产生模块、三角波信号产生模块、比较器模块、逻辑控制模块、驱动模块；所述开关电源，与所述软启动信号产生模块和三角波信号产生模块相连，用于供电；所述软启动信号产生模块，与所述比较器模块相连，用于根据无刷直流电机的状态，产生软启动信号，并传送至所述比较器模块的第一输入端；所述三角波信号产生模块，与所述比较器模块相连，用于产生预设周期的三角波信号，并输入至所述比较器模块的第二输入端；所述比较器模块，与所述逻辑控制模块相连，用于比较所述软启动开关信号和三角波信号，产生软启动波形，并输入至所述逻辑控制模块；所述逻辑控制模块，与驱动模块相连，用于根据比较器的输出值驱动所述驱动模块；所述驱动模块，与外部电机相连，用于形成正确的行动信号，驱动外部的无刷直流电机。

【技术特征摘要】
1.一种无刷直流电机软启动电路，包括开关电源、软启动信号产生模块、三角波信号产生模块、比较器模块、逻辑控制模块、驱动模块；所述开关电源，与所述软启动信号产生模块和三角波信号产生模块相连，用于供电；所述软启动信号产生模块，与所述比较器模块相连，用于根据无刷直流电机的状态，产生软启动信号，并传送至所述比较器模块的第一输入端；所述三角波信号产生模块，与所述比较器模块相连，用于产生预设周期的三角波信号，并输入至所述比较器模块的第二输入端；所述比较器模块，与所述逻辑控制模块相连，用于比较所述软启动开关信号和三角波信号，产生软启动波形，并输入至所述逻辑控制模块；所述逻辑控制模块，与驱动模块相连，用于根据比较器的输出值驱动所述驱动模块；所述驱动模块，与外部电机相连，用于形成正确的行动信号，驱动外部的无刷直流电机。2.根据权利要求1所述的一种无刷直流电机软启动电路，其特征在于：所述软启动信号产生模块包括峰值电流源模块、偏置电压模块、电流镜模块、充放电模块；所述峰值电流源模块，与所述偏置电压模块相连，用于提高电流源；所述偏置电压模块，与所述电流镜模块相连，用于维持峰值电流源电压不会随着电源电压的波动而变化；所述电流镜模块，与所述充放电模块相连，用于将峰值电流源的输出电流镜像地对所述充放电模块进行充电，并输出软启动信号，并将软启动信号传送至所述比较器模块的第一输入端；所述充放电模块，与所述比较器模块相连，用于在电机故障重启时提供软启动信号，并将软启动信号传送至所述比较器模块的第一输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜帆，陈利，刘玉山，
申请(专利权)人：厦门安斯通微电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35