一种采用单比较器检测BLDC反向电动势的系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及BLDC(无刷直流电机)技术领域，具体公开了一种采用单比较器检测BLDC反向电动势的系统及方法，所述系统设有MCU芯片及外围驱动电路；所述控制MCU芯片内部集成有依次连接的控制模块、单比较器和切换电路；所述控制模块还连接所述外围驱动电路。本发明专利技术提供的一种采用单比较器检测BLDC反向电动势的方法，通过检测BLDC电机的驱动换相时序来控制单比较器切换到BLDC电机的U相反向电动势检测端、V相反向电动势检测端、W相反向电动势检测端中的其中一端，从而进行反向电动势的检测，为所述采用单比较器检测BLDC反向电动势的系统提供理论支撑。

A System and Method for Detecting BLDC Reverse EMF Using Single Comparator

The invention relates to the technical field of BLDC (brushless DC motor), and specifically discloses a system and method for detecting BLDC reverse electromotive force by using a single comparator. The system is equipped with a MCU chip and peripheral driving circuit. The control MCU chip is integrated with a sequentially connected control module, a single comparator and a switching circuit. The control module is also connected with the peripheral driving circuit. The invention provides a method for detecting BLDC reverse electromotive force by using a single comparator, which controls the single comparator to switch to one end of the U-direction electromotive force detecting end, the V-direction electromotive force detecting end and the W-direction electromotive force detecting end of the BLDC motor by detecting the driving commutation sequence of the BLDC motor, thereby detecting the reverse electromotive force and detecting the B-direction electromotive force by using the single comparator. LDC reverse electromotive force system provides theoretical support.

【技术实现步骤摘要】
一种采用单比较器检测BLDC反向电动势的系统及方法
本专利技术涉及BLDC(无刷直流电机)
，尤其涉及一种采用单比较器检测BLDC反向电动势的系统及方法。
技术介绍
随着无刷直流电机(本申请中统称为BLDC)市场应用需求不断壮大发展，无刷电机控制系统反向电动势的检测是BLDC控制系统的核心，直接影响BLDC运行的状态，当前的BLDC控制系统大多采用三个比较器来检测反向电动势，但该种检测方式需要用到三个比较器，元器件数目较多，占用体积较大，电路可靠性更容易受到影响，且成本较高。由于市场对于低成本的要求也越来越高，且元器件数目越来越少，体积越来越小，可靠性越来越高，因此单比较器的控制系统相对于三个比较器来检测反向电动势具有更广泛的运用前景，也更能满足市场需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种采用单比较器检测BLDC反向电动势的系统及方法，解决的技术问题是，采用单比较器代替原有的三比较器来检测BLDC的三相反向电动势，使得电路更精简，运行更可靠，成本更低。为解决以上技术问题，本专利技术提供一种采用单比较器检测BLDC反向电动势的系统，设有MCU芯片及外围驱动电路；所述控制MCU芯片内部集成有依次连接的控制模块、单比较器和切换电路；所述控制模块还连接所述外围驱动电路；所述外围驱动电路用于外接BLDC电机，在所述控制模块的控制下驱动所述BLDC电机；所述切换电路用于外接所述BLDC电机，在所述控制模块的控制下切换所述BLDC电机的U相反向电动势检测端、V相反向电动势检测端、W相反向电动势检测端中的其中一端连接所述单比较器；所述控制模块用于检测所述外围驱动电路的驱动换相时序，并根据所述驱动换相时序控制所述切换电路切换连接到所述U相反向电动势检测端、V相反向电动势检测端、W相反向电动势检测端中的其中一端；所述控制模块还用于检测所述单比较器连接下的所述U相反向电动势检测端、V相反向电动势检测端、W相反向电动势检测端中的其中一端的反向电动势。具体地，所述外围驱动电路设有驱动控制单元，以及相互连接的U相MOS管上桥臂检测单元、U相MOS管下桥臂检测单元，相互连接的V相MOS管上桥臂检测单元、V相MOS管下桥臂检测单元，相互连接的W相MOS管上桥臂检测单元、W相MOS管下桥臂检测单元；所述U相MOS管上桥臂检测单元、U相MOS管下桥臂检测单元的公共连接端，所述V相MOS管上桥臂检测单元、V相MOS管下桥臂检测单元的公共连接端，所述W相MOS管上桥臂检测单元、W相MOS管下桥臂检测单元的公共连接端，独立连接所述驱动控制单元与所述BLDC电机；所述驱动控制单元用于将所述控制模块输出的驱动控制信号经过处理后发送对应的三相驱动信号到所述BLDC电机和对应的所述U相MOS管上桥臂检测单元、U相MOS管下桥臂检测单元、V相MOS管上桥臂检测单元、V相MOS管下桥臂检测单元、W相MOS管上桥臂检测单元、W相MOS管下桥臂检测单元；所述U相MOS管上桥臂检测单元、U相MOS管下桥臂检测单元、V相MOS管上桥臂检测单元、V相MOS管下桥臂检测单元、W相MOS管上桥臂检测单元、W相MOS管下桥臂检测单元还独立连接所述控制模块，分别用于供所述控制模块获取U相上桥臂驱动信号、U相下桥臂驱动信号、V相上桥臂驱动信号、V相下桥臂驱动信号、W相上桥臂驱动信号、W相下桥臂驱动信号并根据获取信号的高低电平控制所述切换电路切换连接到所述U相反向电动势检测端、V相反向电动势检测端、W相反向电动势检测端中的其中一端。在本专利技术提供的一优选实施例中，所述控制模块还用于在检测到所述V相上桥臂驱动信号为高电平、所述W相下桥臂驱动信号为低电平时，控制所述切换电路切换连接到所述U相反向电动势检测端，从而通过所述单比较器检测所述U相反向电动势检测端的U相反向电动势；所述控制模块还用于在检测到所述U相上桥臂驱动信号为高电平、所述W相下桥臂驱动信号为低电平时，控制所述切换电路切换连接到所述V相反向电动势检测端，从而通过所述单比较器检测所述V相反向电动势检测端的V相反向电动势；所述控制模块还用于在检测到所述V相上桥臂驱动信号为高电平、所述U相下桥臂驱动信号为低电平时，控制所述切换电路切换连接到所述W相反向电动势检测端，从而通过所述单比较器检测所述W相反向电动势检测端的W相反向电动势。在本专利技术提供的一优选实施例中，所述控制模块还用于在检测到所述W相上桥臂驱动信号为高电平、所述V相下桥臂驱动信号为低电平时，控制所述切换电路切换连接到所述U相反向电动势检测端，从而通过所述单比较器检测所述U相反向电动势检测端的U相反向电动势；所述控制模块还用于在检测到所述W相上桥臂驱动信号为高电平、所述U相下桥臂驱动信号为低电平时，控制所述切换电路切换连接到所述V相反向电动势检测端，从而通过所述单比较器检测所述V相反向电动势检测端的V相反向电动势。所述控制模块还用于在检测到所述U相上桥臂驱动信号为高电平、所述V相下桥臂驱动信号为低电平时，控制所述切换电路切换连接到所述W相反向电动势检测端，从而通过所述单比较器检测所述W相反向电动势检测端的W相反向电动势。优选地，所述MCU芯片采用PIC16F1936。本专利技术还提供一种采用单比较器检测BLDC反向电动势的方法，应用于所述系统，包括步骤：S1.检测BLDC电机的驱动换相时序；S2.根据所述驱动换相时序控制单比较器接通所述BLDC电机的U相反向电动势检测端、V相反向电动势检测端、W相反向电动势检测端中的其中一端；S3.获取接通的所述U相反向电动势检测端、V相反向电动势检测端、W相反向电动势检测端中的其中一端的反向电动势。进一步地，所述步骤S2具体为：当所述驱动换相时序为U相反向电动势检测端浮空时，控制单比较器接通所述BLDC电机的U相反向电动势检测端；当所述驱动换相时序为V相反向电动势检测端浮空时，控制所述单比较器接通所述BLDC电机的V相反向电动势检测端；当所述驱动换相时序为W相反向电动势检测端浮空时，控制所述单比较器接通所述BLDC电机的W相反向电动势检测端。作为本专利技术的一优选实施例，所述当所述驱动换相时序为U相反向电动势检测端浮空时，具体指，当所述驱动换相时序是V相上桥臂驱动信号为高电平、W相下桥臂驱动信号为低电平时；所述当所述驱动换相时序为V相反向电动势检测端浮空时，具体指，当所述驱动换相时序是U相上桥臂驱动信号为高电平、W相下桥臂驱动信号为低电平时；所述当所述驱动换相时序为W相反向电动势检测端浮空时，具体指，当所述驱动换相时序是U相上桥臂驱动信号为高电平、V相下桥臂驱动信号为低电平时。作为本专利技术的另一优选实施例，所述当所述驱动换相时序为U相反向电动势检测端浮空时，具体指，当所述驱动换相时序是W相上桥臂驱动信号为高电平、V相下桥臂驱动信号为低电平时；所述当所述驱动换相时序为V相反向电动势检测端浮空时，具体指，当所述驱动换相时序是W相上桥臂驱动信号为高电平、U相下桥臂驱动信号为低电平时；所述当所述驱动换相时序为W相反向电动势检测端浮空时，具体指，当所述驱动换相时序是V相上桥臂驱动信号为高电平、U相下桥臂驱动信号为低电平时。本专利技术提供的一种采用单比较器检测BLDC反向电动势的系统，通过MCU芯片内设的单比较器与切换电路，检测外围驱动电路的驱动换相时序，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用单比较器检测BLDC反向电动势的系统，其特征在于，设有MCU芯片及外围驱动电路；所述控制MCU芯片内部集成有依次连接的控制模块、单比较器和切换电路；所述控制模块还连接所述外围驱动电路；所述外围驱动电路用于外接BLDC电机，在所述控制模块的控制下驱动所述BLDC电机；所述切换电路用于外接所述BLDC电机，在所述控制模块的控制下切换所述BLDC电机的U相反向电动势检测端、V相反向电动势检测端、W相反向电动势检测端中的其中一端连接所述单比较器；所述控制模块用于检测所述外围驱动电路的驱动换相时序，并根据所述驱动换相时序控制所述切换电路切换连接到所述U相反向电动势检测端、V相反向电动势检测端、W相反向电动势检测端中的其中一端；所述控制模块还用于检测所述单比较器连接下的所述U相反向电动势检测端、V相反向电动势检测端、W相反向电动势检测端中的其中一端的反向电动势。

【技术特征摘要】
1.一种采用单比较器检测BLDC反向电动势的系统，其特征在于，设有MCU芯片及外围驱动电路；所述控制MCU芯片内部集成有依次连接的控制模块、单比较器和切换电路；所述控制模块还连接所述外围驱动电路；所述外围驱动电路用于外接BLDC电机，在所述控制模块的控制下驱动所述BLDC电机；所述切换电路用于外接所述BLDC电机，在所述控制模块的控制下切换所述BLDC电机的U相反向电动势检测端、V相反向电动势检测端、W相反向电动势检测端中的其中一端连接所述单比较器；所述控制模块用于检测所述外围驱动电路的驱动换相时序，并根据所述驱动换相时序控制所述切换电路切换连接到所述U相反向电动势检测端、V相反向电动势检测端、W相反向电动势检测端中的其中一端；所述控制模块还用于检测所述单比较器连接下的所述U相反向电动势检测端、V相反向电动势检测端、W相反向电动势检测端中的其中一端的反向电动势。2.如权利要求1所述的一种采用单比较器检测BLDC反向电动势的系统，其特征在于：所述外围驱动电路设有驱动控制单元，以及相互连接的U相MOS管上桥臂检测单元、U相MOS管下桥臂检测单元，相互连接的V相MOS管上桥臂检测单元、V相MOS管下桥臂检测单元，相互连接的W相MOS管上桥臂检测单元、W相MOS管下桥臂检测单元；所述U相MOS管上桥臂检测单元、U相MOS管下桥臂检测单元的公共连接端，所述V相MOS管上桥臂检测单元、V相MOS管下桥臂检测单元的公共连接端，所述W相MOS管上桥臂检测单元、W相MOS管下桥臂检测单元的公共连接端，独立连接所述驱动控制单元与所述BLDC电机；所述驱动控制单元用于将所述控制模块输出的驱动控制信号经过处理后发送对应的三相驱动信号到所述BLDC电机和对应的所述U相MOS管上桥臂检测单元、U相MOS管下桥臂检测单元、V相MOS管上桥臂检测单元、V相MOS管下桥臂检测单元、W相MOS管上桥臂检测单元、W相MOS管下桥臂检测单元；所述U相MOS管上桥臂检测单元、U相MOS管下桥臂检测单元、V相MOS管上桥臂检测单元、V相MOS管下桥臂检测单元、W相MOS管上桥臂检测单元、W相MOS管下桥臂检测单元还独立连接所述控制模块，分别用于供所述控制模块获取U相上桥臂驱动信号、U相下桥臂驱动信号、V相上桥臂驱动信号、V相下桥臂驱动信号、W相上桥臂驱动信号、W相下桥臂驱动信号并根据获取信号的高低电平控制所述切换电路切换连接到所述U相反向电动势检测端、V相反向电动势检测端、W相反向电动势检测端中的其中一端。3.如权利要求2所述的一种采用单比较器检测BLDC反向电动势的系统，其特征在于：所述控制模块还用于在检测到所述V相上桥臂驱动信号为高电平、所述W相下桥臂驱动信号为低电平时，控制所述切换电路切换连接到所述U相反向电动势检测端，从而通过所述单比较器检测所述U相反向电动势检测端的U相反向电动势；所述控制模块还用于在检测到所述U相上桥臂驱动信号为高电平、所述W相下桥臂驱动信号为低电平时，控制所述切换电路切换连接到所述V相反向电动势检测端，从而通过所述单比较器检测所述V相反向电动势检测端的V相反向电动势；所述控制模块还用于在检测到所述V相上桥臂驱动信号为高电平、所述U相下桥臂驱动信号为低电平时，控制所述切换电路切换连接到...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊华峰，李润朝，朱立湘，尹志明，
申请(专利权)人：惠州市蓝微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44