一种电机转子初始位置检测电路及方法技术

本发明专利技术适用于无刷直流电机技术领域，提供了一种电机转子初始位置检测电路及方法，该电路包括：将依次注入电机的多个不同的激励脉冲的直流变成交流电流的逆变电路；采样交流电流所对应电压值的开关电路；当电压值达到预设电压值时获取对应的时间值，将该时间值进行比较，获取最小时间值对应的激励脉冲，根据该最小时间值对应的激励脉冲的方向确定电机转子初始位置的MCU模块。本发明专利技术在开关电路的导通电压门限即预设电压值一定的情况下，MCU模块获取达到这个预设电压值的时间，因为定时器的最大范围为0‑65535，其理论分辨率为ADC采样方法的16倍，因此增加了采集数据的精度，扩展了电机的兼容性，这种做法具有高分辨率且能实现电机转子初始位置精准检测。

【技术实现步骤摘要】
一种电机转子初始位置检测电路及方法
本专利技术属于无刷直流电机
，尤其涉及一种电机转子初始位置检测电路及方法。
技术介绍
无感BLDC(无刷直流电机，BrushlessDirectCurrentMotor，BLDCM)启动时需要知道电机转子初始位置，现有技术中的电机转子初始位置检测通常是采用几个高频脉冲注入无刷直流电机，因为电感的对电流的阻碍作用，不同序列的高频脉冲在相同时间内，通过采样电阻的电流不一样，因此MCU模块通过ADC(Analog-to-DigitalConverter，模数转换器)采集采样电阻上的电压来识别电机转子初始位置，但是ADC的分辨率范围最大为0-4096，而不同序列之间必须要一定的数值差异才能准确判断和识别，通过现有的ADC进行电机转子初始位置识别，分辨率太低，针对于某些电机不能实现转子初始位置的准确识别，本
亟需一种有高分辨率且能实现电机转子初始位置精准检测的方案，以增大分辨率，增加采集数据的精度，扩展电机的兼容性。
技术实现思路
本专利技术提供了一种电机转子初始位置检测电路，旨在解决MCU模块通过ADC识别电机转子初始位置的分辨率低，无法准确识别的问题。本专利技术是这样实现的，一种电机转子初始位置检测电路，所述电路，包括：将依次注入电机的多个不同的激励脉冲的直流变成交流电流的逆变电路；采样依次注入电机的多个不同的激励脉冲的交流电流所对应电压值的开关电路；当电压值达到预设电压值时获取对应的时间值，将该时间值进行比较，获取最小时间值对应的激励脉冲，根据该最小时间值对应的激励脉冲的方向确定电机转子初始位置的MCU模块。更进一步的，所述开关电路，包括：采样依次注入电机的多个不同的激励脉冲产生的交流电流并转化成电压值的采样模块；所述电压值达到预设电压值时输出状态发生翻转的开关模块。更进一步的，所述采样模块为采样电阻，电流互感器或者霍尔电流传感器。更进一步的，所述开关模块，包括：一端与采样模块连接，另一端与开关元件连接的第一电阻；与电源电压连接的第二电阻；第一极与第一电阻的输出端连接，第二极接地，第三极分别与第二电阻以及MCU模块连接的开关元件。更进一步的，所述开关模块，包括：一端与采样模块连接，另一端与比较器的第一输入端连接的第三电阻；一端与比较器第二输入端连接，另一端与第一电源电压连接的第一分压电阻；一端与比较器第二输入端连接，另一端接地的第二分压电阻；输出端分别与上拉电阻以及MCU模块连接的比较器；一端连接比较器输出端，另一端与第二电源电压连接的上拉电阻。更进一步的，逆变电路包括：一端连接电源电压，另一端连接第二开关管的第一开关管；一端连接第二开关管，另一端连接开关电路的第二开关管；一端连接电源电压，另一端连接第四开关管的第三开关管；一端连接第三开关管，另一端连接开关电路的第四开关管；一端连接电源电压，另一端连接第六开关管的第五开关管；一端连接第五开关管，另一端连接开关电路的第六开关管；电机的U相连接端、电机的V相连接端、电机的W相连接端，分别连接到第一开关管与第二开关管的连接线上、第三开关管与第四开关管的连接线上、第五开关管与第六开关管的连接线上。本专利技术还提供一种电机转子初始位置检测方法，所述方法包括如下步骤：设置多个不同的激励脉冲，并依次注入电机；将依次注入电机的多个不同的激励脉冲的直流变成交流电流；采样依次注入电机的多个不同的激励脉冲的交流电流并转化成电压值，所述电压值达到预设电压值时输出状态发生翻转；当所述电压值达到预设电压值时获取对应的时间值；将该时间值进行比较，获取最小时间值对应的激励脉冲，根据最小时间值对应的激励脉冲的方向确定电机转子初始位置。更进一步的，所述设置多个不同的激励脉冲，并依次注入电机，包括如下步骤：设置多个不同的激励脉冲，间隔一定的时长，向所述电机注入一个激励脉冲。更进一步的，当所述电压值达到预设电压值时获取对应的时间值，具体包括如下步骤：将与MCU模块连接的开关电路的导通电压门限作为预设电压值；选择一个激励脉冲注入到电机里，同时MCU模块清零计数器，开始计数；采样得到的激励脉冲的电压值达到预设电压值时，开关电路的输出状态会发生翻转，此时MCU模块停止计数，同时获取对应的时间值；重复上述过程，得到不同的激励脉冲所对应的时间值。更进一步的，所述将所述时间值进行比较，获取最小时间值对应的激励脉冲，根据所述最小时间值对应的激励脉冲的方向确定电机转子初始位置，包括如下步骤：将时间值进行比较，获取最小时间值对应的激励脉冲；最小时间值对应的激励脉冲使定子磁势与转子磁势之间的夹角最小，由此确定出转子的磁场方向，进而确定电机转子初始位置。本专利技术实施例提供了一种电机转子初始位置检测电路及方法，逆变电路将依次注入电机的多个不同的激励脉冲的直流变成交流电流，开关电路采样依次注入电机的多个不同的激励脉冲的交流电流所对应电压值，MCU模块在所述电压值达到预设电压值时获取对应的时间值，将所述时间值进行比较，获取最小时间值对应的激励脉冲，根据所述最小时间值对应的激励脉冲的方向确定电机转子初始位置，本专利技术在开关电路的导通电压门限即预设电压值一定的情况下，MCU模块获取达到这个预设电压值的时间，因为定时器的最大范围为0-65535，其理论分辨率为ADC采样方法的16倍，因此增加了采集数据的灵敏性，扩展了电机的兼容性，这种方法具有高分辨率且能实现电机转子初始位置精准检测。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的一种电机转子初始位置检测模块图；图2是本专利技术实施例二提供的一种电机转子初始位置检测模块图；图3是本专利技术实施例四提供的一种电机转子初始位置检测电路图；图4是本专利技术实施例五提供的一种电机转子初始位置检测电路图；图5是本专利技术实施例六提供的逆变电路图；图6是本专利技术实施例七提供的一种电机转子初始位置检测方法流程图；图7是本专利技术实施例八提供的一种电机转子初始位置检测方法流程图；图8是本专利技术实施例九提供的一种电机转子初始位置检测方法流程图；图9是本专利技术实施例十提供的一种电机转子初始位置检测方法流程图；图10是本专利技术实施例六提供的设置多个不同的激励脉冲的示意图。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。本专利技术提供了一种电机转子初始位置检测电路，包括：将依次注入电机的多个不同的激励脉冲的直流变成交流电流的逆变电路；采样依次注入电机的多个不同的激励脉冲的交流电流所对应电压值的开关电路；当电压值达到预设电压值时获取对应的时间值，将该时间值进行比较，获取最小时间值对应的激励脉冲，根据该最小时间值对应的激励脉冲的方向确定电机转子初始位置的MCU模块。在开关电路的导通电压门限即预设电压值一定的情况下，MCU模块获取达到这个预设电压值的时间，并根据该最小时间值对应的激励脉冲的方向确定电机转子初始位置，增加了采集数据的灵敏性，扩展了电机的兼容性，这种做法具有高分辨率且能实现电机转子初始位置精准检测。实施例一:本专利技术实施例提供了一种电机转子初始位置检测电路，如图1所示，该电路，包括：将依次注入电机的多个不同的激励脉冲的直流变成交流电流的逆变电路100；采样依次注入电机的多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机转子初始位置检测电路，其特征在于，所述电路，包括：将依次注入电机的多个不同的激励脉冲的直流变成交流电流的逆变电路；采样依次注入电机的多个不同的激励脉冲的交流电流所对应电压值的开关电路；当电压值达到预设电压值时获取对应的时间值，将该时间值进行比较，获取最小时间值对应的激励脉冲，根据该最小时间值对应的激励脉冲的方向确定电机转子初始位置的MCU模块。

【技术特征摘要】
1.一种电机转子初始位置检测电路，其特征在于，所述电路，包括：将依次注入电机的多个不同的激励脉冲的直流变成交流电流的逆变电路；采样依次注入电机的多个不同的激励脉冲的交流电流所对应电压值的开关电路；当电压值达到预设电压值时获取对应的时间值，将该时间值进行比较，获取最小时间值对应的激励脉冲，根据该最小时间值对应的激励脉冲的方向确定电机转子初始位置的MCU模块。2.如权利要求1所述的电机转子初始位置检测电路，其特征在于，所述开关电路，包括：采样依次注入电机的多个不同的激励脉冲产生的交流电流并转化成电压值的采样模块；所述电压值达到预设电压值时输出状态发生翻转的开关模块。3.如权利要求2所述的电机转子初始位置检测电路，其特征在于，所述采样模块为采样电阻，电流互感器或者霍尔电流传感器。4.如权利要求2所述的电机转子初始位置检测电路，其特征在于，所述开关模块，包括：一端与采样模块连接，另一端与开关元件连接的第一电阻；与电源电压连接的第二电阻；第一极与第一电阻的输出端连接，第二极接地，第三极分别与第二电阻以及MCU模块连接的开关元件。5.如权利要求2所述的电机转子初始位置检测电路，其特征在于，所述开关模块，包括：一端与采样模块连接，另一端与比较器的第一输入端连接的第三电阻；一端与比较器第二输入端连接，另一端与第一电源电压连接的第一分压电阻；一端与比较器第二输入端连接，另一端接地的第二分压电阻；输出端分别与上拉电阻以及MCU模块连接的比较器；一端连接比较器输出端，另一端与第二电源电压连接的上拉电阻。6.如权利要求1所述的电机转子初始位置检测电路，其特征在于，逆变电路包括：一端连接电源电压，另一端连接第二开关管的第一开关管；一端连接第二开关管，另一端连接开关电路的第二开关管；一端连接电源电压，另一端连接第四开关管的第三开关管；一端连接第三开关管，另一端连接开关电路的第四开关管；一端连接电源电压，另一端连接第...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝才生，
申请(专利权)人：深圳拓邦股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44