一种直流无刷电机驱动系统技术方案

本发明专利技术提供一种直流无刷电机驱动系统，包括EMI滤波单元、整流滤波单元、直流降压转换器、控制器、直流交流逆变器和霍尔信号检测单元；EMI滤波单元用于消除交流电中的电磁干扰；整流滤波模块用于将交流电转换为高压直流电；直流降压转换器用于将高压直流电转换为低压直流电；直流交流逆变器用于将低压直流电转换成交流电，以驱动马达转动；霍尔信号检测单元用于检测马达的转速，输出霍尔开关信号至控制器；控制器用于根据所述霍尔开关信号输出控制信号至直流交流逆变器，以使得直流交流逆变器根据所述控制信号改变交流电的周期，以驱动马达转动。本发明专利技术的直流无刷电机驱动系统能够精准地实现对马达的驱动，且可根据实际需求实现马达转速的调整。

Brushless DC motor drive system

The invention provides a brushless DC motor drive system, including EMI filter unit, rectifier filter unit, DC buck converter, controller, DC AC inverter and Holzer signal detection unit; the elimination of electromagnetic interference of AC used in EMI filter unit; the rectifier filter module for converting AC power into DC DC buck converter will be used; high voltage DC conversion for low voltage DC power; DC AC inverter for low voltage DC to AC, rotate to drive motor; Holzer signal detection unit for detecting the rotational speed of the motor output, Holzer switch signal to the controller; the controller for Holzer according to the switch signal output control signal to the DC AC inverter to make DC AC inverter according to the control signal to change the cycle of alternating current, to drive motor Rotation. The brushless DC motor drive system of the invention can realize the drive of the motor accurately, and can realize the motor speed adjustment according to the actual demand.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子电路的
，特别是涉及一种直流无刷电机驱动系统。
技术介绍
电机是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置，或者将一种形式的电能转换成另一种形式的电能。传统的电机多采用交流市电直接供电，其需要的功率逆变器的MOS开关和控制器来进行控制。但是，现有的电机控制方法具有以下不足：(1)成本高、体积大、可靠性低、效率低；(2)电机无法实现对马达驱动的精准控制，且不能通过控制器调整电机的转速。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种直流无刷电机驱动系统，能够精准地实现对马达的驱动，且可根据实际需求实现马达转速的调整。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种直流无刷电机驱动系统，包括EMI滤波单元、整流滤波单元、直流降压转换器、控制器、直流交流逆变器和霍尔信号检测单元；所述EMI滤波单元与交流电连接，用于消除交流电中的电磁干扰；所述整流滤波模块耦接至所述EMI滤波单元的输出端，用于将交流电转换为高压直流电；所述直流降压转换器耦接至所述整流滤波单元的输出端，用于将高压直流电转换为低压直流电，以向所述控制器和所述直流交流逆变器供电；所述直流交流逆变器耦接至所述直流降压转换器的输出端，用于将低压直流电转换成交流电，以驱动马达转动；所述霍尔信号检测单元用于检测马达的转速，输出霍尔开关信号至所述控制器；所述控制器耦接至霍尔信号检测单元的输出端，用于根据所r>述霍尔开关信号输出控制信号至所述直流交流逆变器，以使得所述直流交流逆变器根据所述控制信号改变交流电的周期，以驱动马达转动。于本专利技术一实施例中，还包括速度控制电路；所述速度控制电路用于根据外部输入的调速控制信号输出速度控制信号至所述控制器，以使得所述控制器根据所述速度控制信号和所述霍尔开关信号输出控制信号至所述直流交流逆变器，从而改变所述直流交流逆变器输出的交流电的周期以调整马达的转速。于本专利技术一实施例中，还包括保险丝，所述保险丝设置与所述EMI滤波单元与交流电之间，用于当流过马达的电流超过预设阈值时，切断交流电供电。同时，本专利技术还提供一种直流无刷电机驱动系统，包括EMI滤波单元、整流滤波单元、直流降压转换电路、电机控制电路和直流交流逆变器；所述EMI滤波单元与交流电连接，用于消除交流电中的电磁干扰；所述整流滤波单元耦接至所述EMI滤波单元的输出端，用于将交流电转换为高压直流电；所述直流降压转换电路耦接至所述整流滤波单元的输出端，用于将高压直流电转换为低压直流电，以向所述直流交流逆变器供电；所述电机控制电路用于输出控制信号至所述直流交流逆变器，以使得所述直流交流逆变器根据所述控制信号改变交流电的周期，以维持马达的正常转动；所述直流交流逆变器耦接至所述电机控制电路的输出端，用于将低压直流电转换成交流电，并根据电机控制电路输出的控制信号改变交流电的周期，以驱动马达转动。于本专利技术一实施例中，所述电机控制电路包括控制器和霍尔信号检测单元，所述霍尔信号检测单元用于通过检测马达的转速产生霍尔开关信号并提供给所述控制器；所述控制器用于根据霍尔开关信号输出控制信号至所述直流交流逆变器。于本专利技术一实施例中，所述直流交流逆变器包括第一场效应晶体管、第二场效应晶体管、第三场效应晶体管和第四场效应晶体管；所述第一场效应晶体管、所述第二场效应晶体管、所述第三场效应晶体管和所述第四场效应晶体管的栅极分别与所述控制器电连接；所述第一场效应晶体管的源极和所述第三场效应晶体管的源极与所述交流直流控制电路的输出端电连接；所述第二场效应晶体管的漏极与所述第一场效应晶体管的漏极电连接；所述第四场效应晶体管的漏极与所述第三场效应晶体管的漏极电连接；所述第二场效应晶体管的源极和所述第四场效应晶体管的源极接地；所述第一场效应晶体管的漏极和所述第三场效应晶体管的漏极分别连接在马达的两端。于本专利技术一实施例中，当所述霍尔开关信号为高电平时，所述控制器发出控制信号至所述第一场效应晶体管、所述第二场效应晶体管、所述第三场效应晶体管和所述第四场效应晶体管，使所述第一场效应晶体管导通，第二场效应晶体管截止，第三场效应晶体管截止，第四场效应晶体管导通；当霍尔开关信号翻转时为低电平时，所述控制器发出控制信号至所述第一场效应晶体管、所述第二场效应晶体管、所述第三场效应晶体管和所述第四场效应晶体管，使所述第一场效应晶体管截止，所述第二场效应晶体管导通，所述第三场效应晶体管导通，所述第四场效应晶体管截止。于本专利技术一实施例中，所述直流降压转换电路包括直流降压转换器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第五场效应晶体管、第一采样电阻、第一电容、第一电感、第一二极管和第二二极管；所述第一电阻的一端耦接至所述整流滤波单元的输出端，另一端与所述第一电容的正极和所述直流降压转换器的输入电压引脚电连接；所述第一电容的负极接地；所述第一二极管的负级与所述第一电阻的另一端电连接，正级与所述第二电阻的一端连接；所述第二电阻的另一端与所述第三电阻的串联后接地；所述第五场效应晶体管的漏极耦接至所述整流滤波单元的输出端，栅极与所述直流降压转换器的输出控制引脚电连接，源极与所述第一采样电阻的一端和所述直流降压转换器的电流采样引脚电连接；所述第一采样电阻的另一端与所述第二二极管的负极和所述直流降压转换器的接地引脚电连接，所述第二二极管的正极接地；所述第一电感的一端与所述第二二极管的负极电连接，另一端与所述第一二极管的正极电连接。于本专利技术一实施例中，所述直流降压转换电路的输出电压值为其中R3是第三电阻的阻值，R2是第二电阻的阻值，通过改变第二电阻和第三电阻的阻值来设定所述直流降压转换电路的输出端电压。于本专利技术一实施例中，所述直流降压转换电路通过所述第一采样电阻对流过所述第一电感的电流进行采样并转换成采样电压，将所述采样电压与所述直流降压转换器内置的阈值电压进行比较；当所述采样电压大于等于所述阈值电压时，所述直流降压转换器发出关断信号至所述第五场效应晶体管使所述第五场效应晶体管截止，从而使所述直流降压转换电路的输出端电压为设定输出电压值。于本专利技术一实施例中，所述电机控制电路还包括速度控制电路；所述速度控制电路用于根据外部输入的调速控制信号生成速度控制信号提供给所述控制器，以使得控制器根据所述速度控制信号和所述霍尔开关信号输出控制信号至所述直流交流逆变器，从而改变所述直流交流逆变器输出的交流电的周期以调整马达的转速。于本专利技术一实施例中，当所述调速控制信号为一直流信号时，通过比较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流无刷电机驱动系统，其特征在于：包括EMI滤波单元、整流滤波单元、直流降压转换器、控制器、直流交流逆变器和霍尔信号检测单元；所述EMI滤波单元与交流电连接，用于消除交流电中的电磁干扰；所述整流滤波模块耦接至所述EMI滤波单元的输出端，用于将交流电转换为高压直流电；所述直流降压转换器耦接至所述整流滤波单元的输出端，用于将高压直流电转换为低压直流电，以向所述控制器和所述直流交流逆变器供电；所述直流交流逆变器耦接至所述直流降压转换器的输出端，用于将低压直流电转换成交流电，以驱动马达转动；所述霍尔信号检测单元用于检测马达的转速，输出霍尔开关信号至所述控制器；所述控制器耦接至霍尔信号检测单元的输出端，用于根据所述霍尔开关信号输出控制信号至所述直流交流逆变器，以使得所述直流交流逆变器根据所述控制信号改变交流电的周期，以驱动马达转动。

【技术特征摘要】
1.一种直流无刷电机驱动系统，其特征在于：包括EMI滤波单元、整流滤波单元、直流降
压转换器、控制器、直流交流逆变器和霍尔信号检测单元；
所述EMI滤波单元与交流电连接，用于消除交流电中的电磁干扰；
所述整流滤波模块耦接至所述EMI滤波单元的输出端，用于将交流电转换为高压直
流电；
所述直流降压转换器耦接至所述整流滤波单元的输出端，用于将高压直流电转换为低
压直流电，以向所述控制器和所述直流交流逆变器供电；
所述直流交流逆变器耦接至所述直流降压转换器的输出端，用于将低压直流电转换成
交流电，以驱动马达转动；
所述霍尔信号检测单元用于检测马达的转速，输出霍尔开关信号至所述控制器；
所述控制器耦接至霍尔信号检测单元的输出端，用于根据所述霍尔开关信号输出控制
信号至所述直流交流逆变器，以使得所述直流交流逆变器根据所述控制信号改变交流电的
周期，以驱动马达转动。
2.根据权利要求1所述的直流无刷电机驱动系统，其特征在于：还包括速度控制电路；所述
速度控制电路用于根据外部输入的调速控制信号输出速度控制信号至所述控制器，以使得
所述控制器根据所述速度控制信号和所述霍尔开关信号输出控制信号至所述直流交流逆
变器，从而改变所述直流交流逆变器输出的交流电的周期以调整马达的转速。
3.根据权利要求1或2所述的直流无刷电机驱动系统，其特征在于：还包括保险丝，所述保
险丝设置与所述EMI滤波单元与交流电之间，用于当流过马达的电流超过预设阈值时，
切断交流电供电。
4.一种直流无刷电机驱动系统，其特征在于：包括EMI滤波单元、整流滤波单元、直流降
压转换电路、电机控制电路和直流交流逆变器；
所述EMI滤波单元与交流电连接，用于消除交流电中的电磁干扰；
所述整流滤波单元耦接至所述EMI滤波单元的输出端，用于将交流电转换为高压直
流电；
所述直流降压转换电路耦接至所述整流滤波单元的输出端，用于将高压直流电转换为
低压直流电，以向所述直流交流逆变器供电；
所述电机控制电路用于输出控制信号至所述直流交流逆变器，以使得所述直流交流逆

\t变器根据所述控制信号改变交流电的周期，以维持马达的正常转动；
所述直流交流逆变器耦接至所述电机控制电路的输出端，用于将低压直流电转换成交
流电，并根据电机控制电路输出的控制信号改变交流电的周期，以驱动马达转动。
5.根据权利要求4所述的直流无刷电机驱动系统，其特征在于：所述电机控制电路包括控制
器和霍尔信号检测单元，所述霍尔信号检测单元用于通过检测马达的转速产生霍尔开关信
号并提供给所述控制器；所述控制器用于根据霍尔开关信号输出控制信号至所述直流交流
逆变器。
6.根据权利要求5所述的直流无刷电机驱动系统，其特征在于：所述直流交流逆变器包括第
一场效应晶体管、第二场效应晶体管、第三场效应晶体管和第四场效应晶体管；所述第一
场效应晶体管、所述第二场效应晶体管、所述第三场效应晶体管和所述第四场效应晶体管
的栅极分别与所述控制器电连接；所述第一场效应晶体管的源极和所述第三场效应晶体管
的源极与所述交流直流控制电路的输出端电连接；所述第二场效应晶体管的漏极与所述第
一场效应晶体管的漏极电连接；所述第四场效应晶体管的漏极与所述第三场效应晶体管的
漏极电连接；所述第二场效应晶体管的源极和所述第四场效应晶体管的源极接地；所述第
一场效应晶体管的漏极和所述第三场效应晶体管的漏极分别连接在马达的两端。
7.根据权利要求6所述的直流无刷电机驱动系统，其特征在于：当所述霍尔开关信号为高电
平时，所述控制器发出控制信号至所述第一场效应晶体管、所述第二场效应晶体管、所述

【专利技术属性】
技术研发人员：孙顺根，黄河，
申请(专利权)人：上海晶丰明源半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31