电动工具及其电机驱动系统技术方案

一种电机驱动系统，包括：逆变器，包括上半桥和下半桥，该上半桥和该下半桥分别包括至少两个半导体开关元件，该逆变器用于将电源提供的电压转换为交流电以驱动电机；微控制器，在电机制动时，发送驱动信号交替控制该逆变器的上半桥的半导体开关元件两两导通及该逆变器的下半桥的半导体开关元件两两导通，使得电机绕组与导通的半导体开关元件形成回路；及电容，当电机制动时，该电容为该微控制器供电。本发明专利技术还提供一种电动工具，在制动过程中，通过电容为微控制器供电，进而达到省电之效果。

Electric tool and its motor drive system

A motor drive system including: inverter, including half bridge and half bridge, the half bridge and the half bridge respectively comprises at least one semiconductor switching element, the inverter for converting the voltage supply into alternating current to drive motor; micro controller in the motor brake, sends driving signals alternately control the inverter on the bridge the semiconductor switching element two conduction and the half bridge inverter of the semiconductor switching element two conduction, the motor winding and the semiconductor switching element to form a conductive loop; and a capacitor, when the motor is braking, the capacitance of the micro controller of power supply. The invention also provides an electric tool, in which the power supply is supplied to the microcontroller through the capacitor, so as to achieve the power saving effect.

【技术实现步骤摘要】
电动工具及其电机驱动系统
本专利技术涉及一种电动工具，尤其涉及一种可应用于该电动工具的电机驱动系统。
技术介绍
电动工具，被广泛应用于人们生产生活中。目前，电机的制动可通过将上半桥或下半桥的半导体开关元件两两导通或三三导通，来驱动电机停止运转，然而在制动过程中需要电源持续为微控制器供电，以使微控制器输出制动信号至上半桥开关或下半桥开关。但是如此，造成了电源的浪费。
技术实现思路
本专利技术提供一种电动工具和电机驱动系统，在制动过程中，通过电容为微控制器供电，进而达到省电之效果。本专利技术的实施例提供一种电机驱动系统，包括：逆变器，包括上半桥和下半桥，该上半桥和该下半桥分别包括至少两个半导体开关元件，该逆变器用于将电源提供的电压转换为交流电以驱动电机；微控制器，在电机制动时，发送驱动信号交替控制该逆变器的上半桥的半导体开关元件两两导通及该逆变器的下半桥的半导体开关元件两两导通，使得电机绕组与导通的半导体开关元件形成回路；及电容，当电机制动时，该电容为该微控制器供电。较佳的，该上半桥和该下半桥还分别包括并联在每个半导体开关元件两端的续流二极管；当电机转速大于一第一预定值且小于一第二预定值，该微控制器在电机制动过程中，且当该电容的电压值低于一预定值时，该微控制器还发送驱动信号控制该导通的两半导体开关元件中的一半导体开关元件断开，电机绕组通过该导通的半导体开关元件，及并联在与该断开的半导体开关元件上下同侧的另一半导体开关元件两端的续流二极管，为该电容充电。较佳的，该电机驱动系统还包括二极管，该二极管的阳极与该微控制器、该电容及该逆变器连接，该二极管的阴极与该电源连接，当电机转速大于该第二预定值时，该电机绕阻同时为该电容及该电源充电。较佳的，该电机定子绕组的数量为至少两个，当该微控制器在制动时，依据电机转子磁极位置，确定产生最大反电动势的第一电机绕组和产生最小反电动势的第二电机绕组，并发送驱动信号交替控制上半桥中半导体开关元件和下半桥中半导体开关元件导通，其中，该导通的上半桥半导体开关元件为上半桥中分别控制该第一电机绕组和该第二电机绕组的第一半导体开关元件和第二半导体开关元件，该导通的下半桥半导体开关元件为下半桥中分别控制该第一电机绕组和该第二电机绕组的第三半导体开关元件和第四半导体开关元件，该第一电机绕组和该第二电机绕组通过导通的第一半导体开关元件和导通的第二半导体开关元件或通过导通的第三半导体开关元件和导通的第四半导体开关元件短接。较佳的，该上半桥和该下半桥还分别包括并联在每个半导体开关元件两端的续流二极管；该微控制器还在上半桥的第一半导体开关元件和第二半导体开关元件导通，且当该电容的电压低于一预定值时，控制对应控制该第二电机绕组的第二半导体开关元件截止，该第一电机绕组和该第二电机绕组通过导通的第一半导体开关元件，及并联在与该第二半导体开关元件上下同侧的半导体开关元件两端的续流二极管为该电容充电；在下半桥的第三半导体开关元件和第四半导体开关元件导通，且当该电容的电压低于该预定值时，控制对应控制该第一电机绕组的下半桥的第三半导体开关元件截止，该第一电机绕组和该第二电机绕组通过导通的第四半导体开关元件，及并联在与第三半导体开关元件上下同侧的半导体开关元件两端的续流二极管为该电容充电。较佳的，该电机驱动系统还包括位置传感器，该位置传感器根据转子磁极位置输出霍尔信号，该逆变器包括上半桥和下半桥，该上半桥包括第一开关、第二开关及第三开关，该下半桥包括第四开关、第五开关及第六开关，其中，第一开关与第四开关之间形成节点，第二开关与第五开关之间形成节点，第三开关与第六开关之间形成节点，当位置传感器输出的霍尔信号为101时，该微控制器导通第五开关和第六开关，当位置传感器输出的霍尔信号为100时，该微控制器导通第四开关和第五开关，当位置传感器输出的霍尔信号为110时，该微控制器导通第四开关和第六开关，当位置传感器输出的霍尔信号为010时，该微控制器导通第二开关和第三开关，当位置传感器输出的霍尔信号为011时，该微控制器导通第一开关和第二开关，当位置传感器输出的霍尔信号为001时，该微控制器导通第一开关和第三开关。较佳的，在制动时，当位置传感器输出的霍尔信号为101，且当该电容的电压低于一预定值时，该微控制器还截止该导通的第六开关，当位置传感器输出的霍尔信号为100时，且当该电容的电压低于该预定值时，该微控制器还截止该导通的第四开关，当位置传感器输出的霍尔信号为110，且当该电容的电压低于该预定值时，该微控制器还截止该导通的第四开关，当位置传感器输出的霍尔信号为010，且当该电容的电压低于该预定值时，该微控制器还截止该导通的第二开关，当位置传感器输出的霍尔信号为011时，且当该电容的电压低于该预定值时，该微控制器还截止该导通的第二开关，当位置传感器输出的霍尔信号为001时，且当该电容的电压低于该预定值时，该微控制器还截止该导通的第三开关。较佳的，该电机定子绕组的数量为一个，该微控制器在制动时，根据转子磁极位置发送PWM信号交替控制上半桥的半导体开关元件导通及下半桥的半导体开关元件导通，该电机定子绕组与导通的半导体开关元件形成回路。较佳的，该上半桥和该下半桥还分别包括并联在每个半导体开关元件两端的续流二极管；该微控制器还在上半桥的半导体开关元件导通，且当该电容的电压低于一预定值时，控制引导相电流流进电机绕组的半导体开关元件截止，该电机绕组通过导通的半导体开关元件，及并联在与该上半桥截止的半导体开关元件上下同侧的半导体开关元件两端的续流二极管，来给电容充电；并在下半桥的半导体开关元件导通，且当该电容的电压低于该预定值时，控制引导相电流流出电机绕组的半导体开关元件截止，该电机绕组通过导通的半导体开关元件，及并联在与该下半桥截止的半导体开关元件上下同侧的半导体开关元件两端的续流二极管，来给电容充电。较佳的，该电机驱动系统还包括位置传感器，该位置传感器根据转子磁极位置输出霍尔信号，该逆变器包括上半桥和下半桥，该上半桥包括第一开关及第二开关，该下半桥包括第三开关及第四开关，其中，第一开关与第三开关之间形成节点，第二开关与第四开关之间形成节点，当位置传感器输出的霍尔信号为10时，该微控制器导通第三开关和第四开关，当位置传感器输出的霍尔信号为01时，该微控制器导通第一开关和第二开关。较佳的，在制动时，当位置传感器输出的霍尔信号为10，且当该电容的电压低于一预定值时，该微控制器还截止该导通的第三开关，当位置传感器输出的霍尔信号为01，且当该电容的电压低于该预定值时，该微控制器还截止该导通的第一开关。较佳的，在制动过程中，如果电机转速小于该第一预定值，该电容直接给该微控制器供电。较佳的，该电机驱动系统还包括开关，该开关并联在该电源与该微控制器之间，当该开关闭合时，该电源通过该开关为该微控制器供电，当该开关断开时，该开关发送断开信号至该微控制器，使得该微控制器发送制动信号至该逆变器控制该电机停止运转，当该开关断开时，该电源停止为该微控制器供电。本专利技术的实施例还提供一种电动工具，包括：壳体、伸出壳体的工作头、用于驱动工作头的电机及如上任意一项所述的电机驱动系统。上述电动工具，在电机制动时，通过电容为微控制器供电，而无需电源为微控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机驱动系统，包括：逆变器，包括上半桥和下半桥，该上半桥和该下半桥分别包括至少两个半导体开关元件，该逆变器用于将电源提供的电压转换为交流电以驱动电机；微控制器，在电机制动时，发送驱动信号交替控制该逆变器的上半桥的半导体开关元件两两导通及该逆变器的下半桥的半导体开关元件两两导通，使得电机绕组与导通的半导体开关元件形成回路；及电容，当电机制动时，该电容为该微控制器供电。

【技术特征摘要】
1.一种电机驱动系统，包括：逆变器，包括上半桥和下半桥，该上半桥和该下半桥分别包括至少两个半导体开关元件，该逆变器用于将电源提供的电压转换为交流电以驱动电机；微控制器，在电机制动时，发送驱动信号交替控制该逆变器的上半桥的半导体开关元件两两导通及该逆变器的下半桥的半导体开关元件两两导通，使得电机绕组与导通的半导体开关元件形成回路；及电容，当电机制动时，该电容为该微控制器供电。2.如权利要求1所述的电机驱动系统，其特征在于：该上半桥和该下半桥还分别包括并联在每个半导体开关元件两端的续流二极管；当电机转速大于一第一预定值且小于一第二预定值，该微控制器在电机制动过程中，且当该电容的电压值低于一预定值时，该微控制器还发送驱动信号控制该导通的两半导体开关元件中的一半导体开关元件断开，电机绕组通过该导通的半导体开关元件，及并联在与该断开的半导体开关元件上下同侧的另一半导体开关元件两端的续流二极管，为该电容充电。3.如权利要求2所述的电机驱动系统，其特征在于，该电机驱动系统还包括二极管，该二极管的阳极与该微控制器、该电容及该逆变器连接，该二极管的阴极与该电源连接，当电机转速大于该第二预定值时，该电机绕阻同时为该电容及该电源充电。4.如权利要求1所述的电机驱动系统，其特征在于：该电机定子绕组的数量为至少两个，当该微控制器在制动时，依据电机转子磁极位置，确定产生最大反电动势的第一电机绕组和产生最小反电动势的第二电机绕组，并发送驱动信号交替控制上半桥中半导体开关元件和下半桥中半导体开关元件导通，其中，该导通的上半桥半导体开关元件为上半桥中分别控制该第一电机绕组和该第二电机绕组的第一半导体开关元件和第二半导体开关元件，该导通的下半桥半导体开关元件为下半桥中分别控制该第一电机绕组和该第二电机绕组的第三半导体开关元件和第四半导体开关元件，该第一电机绕组和该第二电机绕组通过导通的第一半导体开关元件和导通的第二半导体开关元件或通过导通的第三半导体开关元件和导通的第四半导体开关元件短接。5.如权利要求4所述的电机驱动系统，其特征在于：该上半桥和该下半桥还分别包括并联在每个半导体开关元件两端的续流二极管；该微控制器还在上半桥的第一半导体开关元件和第二半导体开关元件导通，且当该电容的电压低于一预定值时，控制对应控制该第二电机绕组的第二半导体开关元件截止，该第一电机绕组和该第二电机绕组通过导通的第一半导体开关元件，及并联在与该第二半导体开关元件上下同侧的半导体开关元件两端的续流二极管为该电容充电；在下半桥的第三半导体开关元件和第四半导体开关元件导通，且当该电容的电压低于该预定值时，控制对应控制该第一电机绕组的下半桥的第三半导体开关元件截止，该第一电机绕组和该第二电机绕组通过导通的第四半导体开关元件，及并联在与第三半导体开关元件上下同侧的半导体开关元件两端的续流二极管为该电容充电。6.如权利要求4所述的电机驱动系统，其特征在于：该电机驱动系统还包括位置传感器，该位置传感器根据转子磁极位置输出霍尔信号，该逆变器包括上半桥和下半桥，该上半桥包括第一开关、第二开关及第三开关，该下半桥包括第四开关、第五开关及第六开关，其中，第一开关与第四开关之间形成节点，第二开关与第五开关之间形成节点，第三开关与第六开关之间形成节点，当位置传感器输出的霍尔信号为101时，该微控制器导通第五开关和第六开关，当位置传感器输出的霍尔信号为100时，该微控制器导通第四开关和第五开关，当位置传感器输出的霍尔信号为110时，该微控制器导通第四开关和第六开关，当位置传感器输出的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马海波，罗育东，陈金舟，高永生，邹建勋，陈松，
申请(专利权)人：德昌电机深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44