无刷直流电机的速度检测电路及其方法技术

本发明专利技术公开了一种无刷直流电机的速度检测电路，电压检测模块与电机任意对应的两相连接，并且在使能时检测该两相的输入电压，同时送出两路信号到模式控制模块；模式控制模块输出电压接驱动管组的栅极，从而控制驱动管导通或断开，并且在电压检测模块使能时，控制三相中电压检测模块未检测一相到地的驱动管导通；还根据电压检测模块送出的两路信号来确定电机的转速、相位及正反转；驱动管组接电源电压和模式控制模块的输出电压，并且向电机的三相输出电压；在所述电压检测模块使能时，根据模式控制模块的控制，导通与电压检测模块未检测的一相连接的到地的驱动管；还公开了一种无刷直流电机的速度检测方法，通过本发明专利技术，无需霍尔传感器也能够准确确定电机的转速、相位及正反转。

【技术实现步骤摘要】
无刷直流电机的速度检测电路及其方法
本专利技术属于电机转速检测
，具体涉及无刷直流电机的速度检测电路及其方法。
技术介绍
随着生活水平的提高，民众对各种家电产品品质的要求更加严格，由于传统的有刷电机的运行噪声大，有火花，且因为电刷的限制，导致有刷电机的寿命较短；而无刷电机的运行噪声小，无火花，且使用寿命长，因此，无刷直流电机不仅在航空航天、电力推进系统、工业自动化设备等方面逐渐取代有刷直流电机，也在新一代的空调、洗衣机、电冰箱等家用电器中逐渐兴起。要使BLDC(无刷直流)电机转动，必须按一定的顺序给定子绕组通电。只有确定了转子的位置，才能够清楚特定的通电顺序下，哪个绕组将被通电；通常转子位置是由定子中嵌入的霍尔效应传感器检测的，但霍尔传感器的引入将会增大电机体积、增大系统成本以及降低系统的适用范围。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种无霍尔的无刷直流电机的速度检测电路及其方法，能够解决增大电机体积、易受干扰、成本太高的技术问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术实施例提供一种无刷直流电机的速度检测电路，其电路包括模式控制模块、驱动管组、电压检测模块；所述电压检测模块，用于与电机任意对应的两相连接，并且在使能时检测该两相的输入电压，同时送出两路信号到模式控制模块。所述模式控制模块，用于向驱动管组输出控制驱动管导通或断开的电压UH、VH、WH、UL、VL、WL，并且在所述电压检测模块使能时，控制驱动管组中与电压检测模块未检测一相连接的到地的驱动管导通；还用于根据所述两路信号确定电机的转速、相位及正反转；所述驱动管组，用于接电源电压VDD和所述模式控制模块的输出电压UH、VH、WH、UL、VL、WL，并且向电机的三相输出电压；在所述电压检测模块使能时，根据模式控制模块的控制导通与电压检测模块未检测一相连接的到地的驱动管。上述方案中，所述电压检测模块包括两路单相电压检测子模块、零电压参考子模块，迟滞比较器C0、迟滞比较器C1，所述两路单相电压检测子模块一端分别接电机任意对应的两相和电源电压VDD，另一端分别接迟滞比较器C0、迟滞比较器C1的正相输入端，所述零电压参考子模块一端接地，另一端接迟滞比较器C0、迟滞比较器C1的负相输入端；所述迟滞比较器C0、迟滞比较器C1的输出端分别接VOUT1、VOUT2。上述方案中，进一步所述单相电压检测子模块包括二极管D、第一电阻R、第二电阻R，所述二极管D的负相端接电机的一相，正相端接第一电阻R的一端，所述第一电阻R的另一端接迟滞比较器C0或迟滞比较器C1的正相输入端，所述第一电阻R的另一端和迟滞比较器C0或迟滞比较器C1的正相输入端之间接第二电阻R的一端，所述第二电阻R的另一端接电源电压VDD。上述方案中，进一步所述零电压参考子模块包括二极管D2、电阻R2、电阻R5，所述二极管D2的负相端接地，正相端接电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端分三路分别接电阻R5的一端、迟滞比较器C0及C1的负相端，所述电阻R5的另一端接电源电压VDD；所述电阻R0、电阻R1、电阻R2阻值相同，所述电阻R3、电阻R4、电阻R5阻值相同，所述二极管D0、二极管D1、二极管D2相同。上述方案中，所述驱动管组包括MOS驱动管PU、MOS驱动管PV、MOS驱动管PW、NMOS驱动管NU、NMOS驱动管NV、NMOS驱动管NW，所述MOS驱动管PU、MOS驱动管PV、MOS驱动管PW的源极分别接电源电压VDD，栅极分别接模式控制模块的输出电压UH、VH、WH，漏极分别接电机的U相、V相、W相；所述NMOS驱动管NU、NMOS驱动管NV、NMOS驱动管NW的源极均接地，栅极分别接模式控制模块的输出电压UL、VL、WL，漏极分别接电机的U相、V相、W相。上述方案中，所述MOS驱动管驱动管PU、MOS驱动管PV、MOS驱动管PW采用NMOS管或者NMOS管。上述方案中，所述驱动管组进一步还包括寄生二极管DPARU、寄生二极管DPARV所述寄生二极管DPARU、寄生二极管DPARV分别接与电机已检测两相连接的NMOS驱动管的源极和漏极。本专利技术实施例还提供一种无刷直流电机的速度检测方法，该方法为：模式控制模块对电压检测模块检测电机任意对应的两相输出的两路信号进行译码，获得译码值，之后，根据所述译码值确定电机的转速、相位及正反转。上述方案中，所述电压检测模块检测电机任意对应的两相输出的两路信号，具体为：分别根据电源电压VDD和该相的输入电压U、V确定两相的检测电压V2、V1，之后，再分别根据检测电压V2、V1与电压V0的高低确定输出的两路信号VOUT1、VOUT2为高电平或者低电平。上述方案中，所述根据所述译码值确定电机的转速、相位及正反转，具体为：根据所述译码值确定循环状态；根据所述循环状态和固定时间内的电周期数确定电机的转速；根据所述循环状态和预先设置的正转方式确定正反转；根据上一时刻的译码值、正反转、上一次译码至当前时刻所经过的时间和当前时刻的转速确定当前时刻的相位。与现有技术相比，使用时，所述电压检测模块对电机任意对应的两相进行电压检测，同时送出两路信号到模式控制模块，模式控制模块控制导通驱动管组中与电机中未检测一相连接的驱动管并且根据所述两路信号准确确定电机的转速、相位及正反转；这样，无需霍尔传感器也能够准确确定电机的转速、相位及正反转，并且适用于高压电机和低压电机。附图说明图1是本专利技术实施例提供一种无刷直流电机的速度检测电路的总体框图；图2是本专利技术实施例提供一种无刷直流电机的速度检测电路中电压检测模块；图3是本专利技术实施例提供一种无刷直流电机的速度检测电路中电压检测模块的关键节点波形示意图；图4是本专利技术实施例提供一种无刷直流电机的速度检测电路中模式控制模块的正反转示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供一种无刷直流电机的速度检测电路，如图1所示，其电路包括模式控制模块1、驱动管组3、电压检测模块2；所述电压检测模块2，用于与电机任意对应的两相连接，并且在使能时检测该两相的输入电压，同时送出两路信号到模式控制模块1。所述模式控制模块1，用于向驱动管组3输出控制驱动管导通或断开的电压UH、VH、WH、UL、VL、WL，并且在所述电压检测模块2使能时，控制导通驱动管组3中与电压检测模块未检测一相连接的到地的驱动管；还用于根据所述电压检测模块送出的两路信号确定电机的转速、相位及正反转；所述驱动管组3，用于接电源电压VDD和所述模式控制模块1的输出电压UH、VH、WH、UL、VL、WL，并且向电机的三相输出电压；在所述电压检测模块2使能时，根据模式控制模块1的控制导通与电压检测模块未检测一相连接的到地的驱动管。所述电压检测模块2包括两路单相电压检测子模块、零电压参考子模块，迟滞比较器C0、迟滞比较器C1，所述两路单相电压检测子模块一端分别接电机任意对应的两相和电源电压VDD，另一端分别接迟滞比较器C0、迟滞比较器C1的正相输入端，所述零电压参考子模块一端接地，另一端接迟滞比较器C0、迟滞比较器C1的负相输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无刷直流电机的速度检测电路，其特征在于，其电路包括模式控制模块、驱动管组、电压检测模块；所述电压检测模块，用于与电机任意对应的两相连接，并且在使能时检测该两相的输入电压，同时送出两路信号到模式控制模块。所述模式控制模块，用于向驱动管组输出控制驱动管导通或断开的电压U

【技术特征摘要】
1.一种无刷直流电机的速度检测电路，其特征在于，其电路包括模式控制模块、驱动管组、电压检测模块；所述电压检测模块，用于与电机任意对应的两相连接，并且在使能时检测该两相的输入电压，同时送出两路信号到模式控制模块。所述模式控制模块，用于向驱动管组输出控制驱动管导通或断开的电压UH、VH、WH、UL、VL、WL，并且在所述电压检测模块使能时，控制驱动管组中与电压检测模块未检测一相连接的到地的驱动管导通；还用于根据所述电压检测模块输出的两路信号确定电机的转速、相位及正反转；所述驱动管组，用于接电源电压VDD和所述模式控制模块的输出电压UH、VH、WH、UL、VL、WL，并且向电机的三相输出电压；在所述电压检测模块使能时，根据模式控制模块的控制导通与电压检测模块未检测一相连接的到地的驱动管。2.根据权利要求1所述的无刷直流电机的速度检测电路，其特征在于：所述电压检测模块包括两路单相电压检测子模块、零电压参考子模块，迟滞比较器C0、迟滞比较器C1，所述两路单相电压检测子模块一端分别接电机任意对应的两相和电源电压VDD，另一端分别接迟滞比较器C0、迟滞比较器C1的正相输入端，所述零电压参考子模块一端接地，另一端接迟滞比较器C0、迟滞比较器C1的负相输入端；所述迟滞比较器C0、迟滞比较器C1的输出端分别接VOUT1、VOUT2。3.根据权利要求1所述的无刷直流电机的速度检测电路，其特征在于：进一步所述单相电压检测子模块包括二极管D、第一电阻R、第二电阻R，所述二极管D的负相端接电机的一相，正相端接第一电阻R的一端，所述第一电阻R的另一端接迟滞比较器C0或迟滞比较器C1的正相输入端，所述第一电阻R的另一端和迟滞比较器C0或迟滞比较器C1的正相输入端之间接第二电阻R的一端，所述第二电阻R的另一端接电源电压VDD。4.根据权利要求2或3所述的无刷直流电机的速度检测电路，其特征在于：进一步所述零电压参考子模块包括二极管D2、电阻R2、电阻R5，所述二极管D2的负相端接地，正相端接电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端分三路分别接电阻R5的一端、迟滞比较器C0及C1的负相端，所述电阻R5的另一端接电源电压VDD；所述电阻R0、电阻R1、电阻R2阻值相...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊龙，胡术云，毕超，毕磊，
申请(专利权)人：峰岹科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44