一种快速稳定无感BLDC电机驱动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种快速稳定无感BLDC电机驱动装置，包括用以驱动无感BLDC电机的无感BLDC电机驱动器，所述无感BLDC电机驱动器与电源正负极之间连接有恒流电路，所述恒流电路通过恒流开关与电源正极相连，所述电源负极与无感BLDC电机驱动器之间连接有电流采样电路，所述电流采样电路还连接到恒流电路使得无感BLDC电机驱动器、无感BLDC电机、电流采样电路、恒流电路以及恒流开关形成回路。解决了无感BLDC电机启动时无法像有刷电机或有感BLDC电机一样快速达到额定工作电流的问题。

A fast and stable sensorless BLDC motor driver

The utility model provides a fast and stable sensorless BLDC motor driving device, which includes a sensorless BLDC motor driver used to drive the sensorless BLDC motor, the sensorless BLDC motor driver is connected with a constant current circuit between the positive and negative poles of the power supply, the constant current circuit is connected with the positive pole of the power supply through the constant current switch, and the negative pole of the power supply is connected with the sensorless BLDC motor driver for current sampling The current sampling circuit is also connected to a constant current circuit to form a loop of a non inductive BLDC motor driver, a non inductive BLDC motor, a current sampling circuit, a constant current circuit and a constant current switch. It solves the problem that when the induction less BLDC motor starts, it can not reach the rated working current as fast as the brush motor or the induction BLDC motor.

【技术实现步骤摘要】
一种快速稳定无感BLDC电机驱动装置
本技术涉及电机驱动领域，特别涉及一种快速稳定无感BLDC电机驱动装置。
技术介绍
无感BLDC电机生产工艺简单、成本低，越来越有替代有刷电机、有感BLDC电机的趋势。因无感BLDC电机启动特性和有刷、有感电机差别较大，往往无法直接替代，需要修改原系统的运行参数与之匹配。而对于复杂的系统来说，修改运行参数，牵一发而动全身，往往需要较高的代价才能完成替换。在理想状态下，有刷电机和有感BLDC电机的启动瞬间电流较大，最大电流甚至可达到正常工作电流的6到8倍，但是大启动电流的持续过程很短，小功率的电机只需几个毫秒，工作电流即可达到稳定。无感BLDC电机，无论是FOC(磁场矢量控制，正弦波驱动)还是6步方波驱动控制法，在启动前期都有一个开环的运行的过程，该开环运行运行时间少则持续几十毫秒，多则几秒。开环运行完成后，如启动成功才能进入闭环运行，再加速至正常运行状态，从静止到额定工作电流，整个过程至少需要上百毫秒才能完成。启动电流过大，启动稳定性降低，启动电流的差异导致了在某些对电机启动电流特性敏感的场合，无感BLDC电机无法直接替代。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本技术提供了一种快速稳定无感BLDC电机驱动装置，解决了无感BLDC电机启动时无法像有刷电机或有感BLDC电机一样快速达到额定工作电流的问题。本技术的技术方案：一种快速稳定无感BLDC电机驱动装置，包括用以驱动无感BLDC电机的无感BLDC电机驱动器，所述无感BLDC电机驱动器与电源正负极之间连接有恒流电路，所述恒流电路通过恒流开关与电源正极相连，所述电源负极与无感BLDC电机驱动器之间连接有电流采样电路，所述电流采样电路还连接到恒流电路使得无感BLDC电机驱动器、无感BLDC电机、电流采样电路、恒流电路以及恒流开关形成回路。所述无感BLDC电机驱动器包括单片机、三相半桥驱动电路以及反电动势检测电路，所述单片机的管脚通过电路板分别连接到电流采样电路、恒流电路、恒流开关、三相半桥驱动电路以及反电动势检测电路从而实现无感BLDC电机的快速稳定启动。所述三相半桥驱动电路包括三极管和场效应管，三相半桥驱动电路的输入端上桥臂和下桥臂分别连接到单片机，单片机为三相半桥驱动电路提供上桥臂栅极驱动信号和下桥臂栅极驱动信号，三相半桥驱动电路的输出端连接无感BLDC电机。所述反电动势检测电路的输入端连接到三相半桥驱动电路的输出端，用以检测无感BLDC电机的反电动势，并将检测到的反电动势信号输入到单片机。所述单片机还连接电容缓充电防火花电路，用以防止继电器触点产生火花，影响继电器触点寿命。所述电容缓充电防火花电路连接5V电源电路，5V电源电路通过三端稳压器将电压稳压至5V。与现有技术相比，本技术的有益效果是：采用外部补偿恒流的方法实现了快速稳定无感BLDC电机的工作电流，解决了无感BLDC电机启动时无法像有刷电机或有感BLDC电机一样快速达到额定工作电流的问题。可广泛应用于无感BLDC电机替代有刷电机或有感BLDC电机的场合，当系统运行参数对电机启动电流特性敏感时也直接替换而无需修改原系统的工作参数，可大大提无感BLDC电机的兼容性，具有较高的实用价值。附图说明图1为本技术整体结构原理示意图；图2为本技术单片机电路结构示意图；图3为本技术三相半桥驱动电路结构示意图；图4为本技术电容缓充电防火花电路结构示意图；图5为本技术反电动势检测电路结构示意图；图6为本技术恒流电路结构示意图；图7为本技术电流采样电路结构示意图；图8为本技术电源电路结构示意图；图9为本技术使用外部恒流后的无感BLDC电机启动电流示意图；图中标号分别表示，1-无感BLDC电机驱动器，2-无感BLDC电机，3-电流采样电路，4-恒流电路，5-恒流开关。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1至图9，本技术提供一种技术方案：请参见图1，一种快速稳定无感BLDC电机驱动装置，包括用以驱动无感BLDC电机2的无感BLDC电机驱动器1，所述无感BLDC电机驱动器1与电源正负极之间连接有恒流电路4，所述恒流电路4通过恒流开关5与电源正极相连，所述电源负极与无感BLDC电机驱动器1之间连接有电流采样电路3，所述电流采样电路3还连接到恒流电路4使得无感BLDC电机驱动器1、无感BLDC电机2、电流采样电路3、恒流电路4以及恒流开关5形成回路。请参见图2，所述无感BLDC电机驱动器1包括单片机、三相半桥驱动电路以及反电动势检测电路，所述单片机的管脚通过电路板分别连接到电流采样电路3、恒流电路4、恒流开关5、三相半桥驱动电路以及反电动势检测电路从而实现无感BLDC电机的快速稳定启动。采用STM8S103F2P3单片机，R33和C9构成阻容复位电流，P1为单片机的编程和仿真接口，R6和R7组成采集电源电压的分压网络。请参见图3，所述三相半桥驱动电路包括三极管和场效应管，三相半桥驱动电路的输入端上桥臂和下桥臂分别连接到单片机，单片机为三相半桥驱动电路提供上桥臂栅极驱动信号和下桥臂栅极驱动信号，三相半桥驱动电路的输出端连接无感BLDC电机2。PA(B、C)_P和PA(B、C)_N为单片机发出的PWM信号，MD_A(B、C)与电机三相线连接。单片机通过控制三相半桥的交替导通，实现电机的运转。请参阅图4，图中电容C6为主滤波电解电容，容量较大，若直接和电源连接，会导致上电瞬间电流过大，继电器触点产生火花，影响继电器触点寿命。控制器通电后，PMOS管U7A未导通，电源通过R39给C6充电，因R39的存在，充电电流被衰减至不能产生火花的程度。电容充满后，控制器开始工作，单片机将MPowerOn信号置为高电平，PMOS管U7A导通，VBUS开始具备给电机供电的能力。所述反电动势检测电路的输入端连接到三相半桥驱动电路的输出端，用以检测无感BLDC电机2的反电动势，并将检测到的反电动势信号输入到单片机。请参阅图5，无感BLDC电机通过检测电机的反电动势过零点来判断转子位置，实现准确换相MD_A(B、C)以三相六拍方式控制电机运转时，每拍都有一相没通电，可通过该相获得反电动势信号。MD_A(B、C)通过电阻网络后，重建了电机反电动势中点信号MD_4_L，MD_A(B、C)经过衰减的后的MD_1(2、3)_L信号通过三个电压比较器和中点信号MD_4_L比较，获得三个相线的反电动势过零信号MCMPA(B、C)信号。MCMPA(B、C)信号直接接入单片机处理，获得转子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速稳定无感BLDC电机驱动装置，包括用以驱动无感BLDC电机(2)的无感BLDC电机驱动器(1)，其特征在于：所述无感BLDC电机驱动器(1)与电源正负极之间连接有恒流电路(4)，所述恒流电路(4)通过恒流开关(5)与电源正极相连，所述电源负极与无感BLDC电机驱动器(1)之间连接有电流采样电路(3)，所述电流采样电路(3)还连接到恒流电路(4)使得无感BLDC电机驱动器(1)、无感BLDC电机(2)、电流采样电路(3)、恒流电路(4)以及恒流开关(5)形成回路。/n

【技术特征摘要】
1.一种快速稳定无感BLDC电机驱动装置，包括用以驱动无感BLDC电机(2)的无感BLDC电机驱动器(1)，其特征在于：所述无感BLDC电机驱动器(1)与电源正负极之间连接有恒流电路(4)，所述恒流电路(4)通过恒流开关(5)与电源正极相连，所述电源负极与无感BLDC电机驱动器(1)之间连接有电流采样电路(3)，所述电流采样电路(3)还连接到恒流电路(4)使得无感BLDC电机驱动器(1)、无感BLDC电机(2)、电流采样电路(3)、恒流电路(4)以及恒流开关(5)形成回路。


2.根据权利要求1所述的一种快速稳定无感BLDC电机驱动装置，其特征在于：所述无感BLDC电机驱动器(1)包括单片机、三相半桥驱动电路以及反电动势检测电路，所述单片机的管脚通过电路板分别连接到电流采样电路(3)、恒流电路(4)、恒流开关(5)、三相半桥驱动电路以及反电动势检测电路从而实现无感BLDC电机的快速稳定启动。


3.根据权利要求2所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹贤龙，王忠，尹邦坤，
申请(专利权)人：昆明伍易叁环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：云南;53