一种直流无刷电机启动保护方法及电路技术

本发明专利技术涉及一种电机控制系统，具体涉及一种直流无刷电机启动保护方法及电路；解决现有直流无刷电机启动电路大多直接启动电机时，由于启动电流过大，易造成器件运行不良而导致逻辑错误的技术问题。一种直流无刷电机启动保护方法，包括以下步骤：步骤1)设置短路保护电流限值A及过载保护电流限值B；步骤2)设置板级温度限值C；步骤3)开启电机；步骤4)测量直流无刷电机电源干道上的电流值；步骤5)采集电流信号，并判断该电流信号值是否到达短路保护电流限值A；步骤6)判断该电流信号值是否到过载保护电流限值B；步骤7)采集板级温度值，并判断将该温度值是否到达板级温度限值C。同时本发明专利技术还提供了一种直流无刷电机启动保护电路。

A starting protection method and circuit for DC BLDCM

The invention relates to a motor control system, in particular to a starting protection method and circuit of a DC brushless motor, and solves the technical problem that when most of the existing starting circuits of the DC brushless motor directly start the motor, because the starting current is too large, it is easy to cause the bad operation of the device, resulting in the logic error. A start-up protection method for DC brushless motor includes the following steps: Step 1) set the short-circuit protection current limit a and overload protection current limit B; step 2) set the board level temperature limit C; step 3) turn on the motor; step 4) measure the current value on the main power supply channel of DC brushless motor; step 5) collect the current signal and judge whether the current signal value reaches the short-circuit protection current limit A; step 6) judge whether the current signal value reaches the overload protection current limit B; step 7) collect the board level temperature value and judge whether the temperature value reaches the board level temperature limit C. At the same time, the invention also provides a starting protection circuit of a DC brushless motor.

【技术实现步骤摘要】
一种直流无刷电机启动保护方法及电路
本专利技术涉及一种电机控制系统，具体涉及一种直流无刷电机启动保护方法及电路。
技术介绍
直流无刷电机是一种将直流电能转换为机械能的装置。直流无刷电机分为直流无刷电机和直流有刷电机。直流无刷电机的出现是基于功率开关技术和永磁同步技术的发展，由于直流无刷电机使用霍尔传感器传递转子的位置，无电刷、无接口、无噪声，使用寿命长，故目前汽车上用到的直流无刷电机多为无刷型。直流无刷电机启动一般有三种方式：第一种是降压启动，启动消耗能量小，启动平滑，但是需要专门的电源设备；第二种是电枢回路串电阻启动，启动消耗能量较大，不适合频繁启停；第三种是直接启动，不需要附加设备，启动方便，但是启动瞬间伴随着庞大的启动电流，易造成器件运行不良而导致逻辑错误。现有的直流无刷电机启动电路大多存在直接启动时，由于启动电流过大，易造成器件运行不良而导致逻辑错误的缺点。
技术实现思路
为了解决现有直流无刷电机启动电路大多直接启动电机时，由于启动电流过大，易造成器件运行不良而导致逻辑错误的技术问题，本专利技术提供了一种直流无刷电机启动保护方法及电路。本专利技术的技术解决方案是：一种直流无刷电机启动保护方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：步骤1)设置短路保护电流限值A及过载保护电流限值B，其中A＞B；步骤2)设置板级温度限值C；步骤3)开启电机；步骤4)测量直流无刷电机电源干道上的电流值；步骤5)采集步骤4)得到的电流信号，并将该电流信号与短路保护电流限值A进行比较；若该电流信号值大于或等于短路保护电流限值A，则断开电路；若该电流信号值小于短路保护电流限值A，则进入步骤6)；步骤6)将步骤4)中的电流信号与过载保护电流限值B进行比较；若该电流信号值大于或等于过载保护电流限值B，则断开电路；若该电流信号值小于过载保护电流限值B，则进入步骤7)；步骤7)采集板级温度值，并将该温度值与板级温度限值C进行比较，若该温度值大于或等于板级温度限值C，则断开电路；若该温度值小于板级温度限值C，电路继续闭合并则进入步骤5)。进一步地，还包括步骤8)电路断开一定时间后，判断是否需要重新启动电机，若是，则闭合电路；若否，则保持电路断开。同时本专利技术还提供了一种直流无刷电机启动保护电路，其特殊之处在于：包括电流采集电路、短路保护电路和过载超温保护电路；所述电流采集电路的输入端接电源干道上测流电阻R1的两端，所述电流采集电路的输出端与所述短路保护电路的输入端、所述过载超温保护电路的输入端和输出端共接；所述短路保护电路的输出端用于接开关电路。进一步地，所述电流采集电路包括测流芯片U1、第一RC滤波电路、电阻R3、电阻R4、电阻R5和第二RC滤波电路；所述测流芯片U1的正输入端IN+和负输入端IN-分别接测流电阻R1的两端；所述测流芯片U1的输出端OUT接电阻R5的一端和所述第二RC滤波电路的输入端；电阻R5的另一端接地；所述第二RC滤波电路的输出端与所述短路保护电路的输入端、所述过载超温保护电路的输入端和输出端共接；所述测流芯片U1的第一参考电平输入端REF1接所述电阻R4的一端；所述测流芯片U1的第二参考电平输入端REF2接所述电阻R5的一端；所述电阻R4和电阻R5的另一端均接地；所述第一RC滤波电路的输入端接电源正极，其输出端接所述测流芯片U1的电源输入端VS；所述测流芯片U1的接地端GND接地。进一步地，所述过载超温保护电路包括第一比较器U2A、防反向电压稳压二极管D1、第三RC滤波电路、第四RC滤波电路、电阻R8、电阻R9、电阻R11、热敏电阻R12、电容C4、电容C6和电容C7；所述第四RC滤波电路的输入端接所述第一RC滤波电路的输出端，所述第四RC滤波电路的输出端接所述第一比较器U2A的正输入端；所述电阻R8的一端接电源正极，所述电阻R8的另一端、电阻R9和电容C4的共同端接所述第一比较器U2A的负输入端；所述第一比较器U2A的输出端接所述热敏电阻R12、电容C6、电容C7的共同端和防反向电压稳压二极管D1的阳极；所述电阻R12的另一端串联所述电阻R11后接电源正极；所述电容C6和电容C7的另一端均接地；所述防反向电压稳压二极管D1的阴极接所述短路保护电路的输入端；所述第三RC滤波电路的输入端接电源正极，所述第三RC滤波电路的输出端接所述第一比较器U2A的电源输入端。进一步地，所述短路保护电路包括第二比较器U2B、第一与非门U3A、第二与非门U3B、第三与非门U3C、第四与非门U3D、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电容C9、电容C10、电容C11和电容C12；所述第二比较器U2B的负输入端接所述第一RC滤波电路的输出端和所述防反向电压稳压二极管D1的阴极；电阻R13的一端接电源正极，其另一端接并联设置的电阻R14和电容C9的一端，电阻R14和电容C9的另一端均接所述第二比较器U2B的正输入端；所述第二比较器U2B的输出端分别接电阻R15和第四与非门U3D其中一个输入端；电阻R15的另一端接电源正极；所述第四与非门U3D的另一个输入端分别接所述第三与非门U3C的输出端和所述第一与非门U3A的其中一个输入端；第四与非门U3D的输出端接所述第三与非门U3C的其中一个输入端；所述第三与非门U3C的另一个输入端接电阻R17、电阻R16和电容C10的共同端；电阻R17的另一端接电源正极；电容C10的另一端接地；电阻R16的另一端用于接CPU；所述第一与非门U3A的另一个输入端接电阻R19和电阻R18的共同端；所述电阻R19的另一端接地；所述电阻R18的另一端用于接CPU；所述第一与非门U3A的输出端分别接所述第二与非门U3B的两个输入端；所述第二与非门U3B的电源端接所述电阻R20和电容C11的共同端；所述电阻R20的另一端接电源正极；所述电容C11的另一端接地；所述第一与非门U3A的接地端接地；所述第二与非门U3B的输出端接所述电阻R21、电阻R22和电容C12的共同端；电阻R21的另一端接电源正极；电容C12的另一端接地；电阻R22的另一端用于接开关电路。进一步地，所述测流芯片U1为具有出色共模抑止比、低漂移的测流芯片。进一步地，所述第一RC滤波电路包括串联设置的电阻R2和电容C1；所述第二RC滤波电路包括串联设置的电阻R6和电容C2；所述第三RC滤波电路包括串联设置的电阻R10和电容C5。进一步地，所述第四RC滤波电路包括电阻R7、电容C3和电容C8；电容C3和电容C8并联后与电阻R7串联。进一步地，所述电源为+5V电源。本专利技术相比现有技术的有益效果是：1、本专利技术通过电流采集电路、过载超温保护电路及短路保护电路的结合精确采集电机主干道上的电压值，并对该值电压进行处理，超过过载保护限值时，电路会自动断开，确保不会因为过载造成电路烧毁或造成易造成器件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流无刷电机启动保护方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤1)设置短路保护电流限值A及过载保护电流限值B，其中A＞B；/n步骤2)设置板级温度限值C；/n步骤3)开启电机；/n步骤4)测量直流无刷电机电源干道上的电流值；/n步骤5)采集步骤4)得到的电流信号，并将该电流信号与短路保护电流限值A进行比较；若该电流信号值大于或等于短路保护电流限值A，则断开电路；若该电流信号值小于短路保护电流限值A，则进入步骤6)；/n步骤6)将步骤4)中的电流信号与过载保护电流限值B进行比较；若该电流信号值大于或等于过载保护电流限值B，则断开电路；若该电流信号值小于过载保护电流限值B，则进入步骤7)；/n步骤7)采集板级温度值，并将该温度值与板级温度限值C进行比较，若该温度值大于或等于板级温度限值C，则断开电路；若该温度值小于板级温度限值C，电路继续闭合并则进入步骤5)。/n

【技术特征摘要】
1.一种直流无刷电机启动保护方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1)设置短路保护电流限值A及过载保护电流限值B，其中A＞B；
步骤2)设置板级温度限值C；
步骤3)开启电机；
步骤4)测量直流无刷电机电源干道上的电流值；
步骤5)采集步骤4)得到的电流信号，并将该电流信号与短路保护电流限值A进行比较；若该电流信号值大于或等于短路保护电流限值A，则断开电路；若该电流信号值小于短路保护电流限值A，则进入步骤6)；
步骤6)将步骤4)中的电流信号与过载保护电流限值B进行比较；若该电流信号值大于或等于过载保护电流限值B，则断开电路；若该电流信号值小于过载保护电流限值B，则进入步骤7)；
步骤7)采集板级温度值，并将该温度值与板级温度限值C进行比较，若该温度值大于或等于板级温度限值C，则断开电路；若该温度值小于板级温度限值C，电路继续闭合并则进入步骤5)。


2.根据权利要求1所述的一种直流无刷电机启动保护方法，其特征在于：
还包括步骤8)电路断开一定时间后，判断是否需要重新启动电机，若是，则闭合电路；若否，则保持电路断开。


3.一种直流无刷电机启动保护电路，其特征在于：
包括电流采集电路、短路保护电路和过载超温保护电路；
所述电流采集电路的输入端接电源干道上测流电阻R1的两端，所述电流采集电路的输出端与所述短路保护电路的输入端、所述过载超温保护电路的输入端和输出端共接；所述短路保护电路的输出端用于接开关电路。


4.根据权利要求3所述的一种直流无刷电机启动保护电路，其特征在于：
所述电流采集电路包括测流芯片U1、第一RC滤波电路、电阻R3、电阻R4、电阻R5和第二RC滤波电路；
所述测流芯片U1的正输入端IN+和负输入端IN-分别接测流电阻R1的两端；所述测流芯片U1的输出端OUT接电阻R5的一端和所述第二RC滤波电路的输入端；电阻R5的另一端接地；所述第二RC滤波电路的输出端与所述短路保护电路的输入端、所述过载超温保护电路的输入端和输出端共接；所述测流芯片U1的第一参考电平输入端REF1接所述电阻R4的一端；所述测流芯片U1的第二参考电平输入端REF2接所述电阻R5的一端；所述电阻R4和电阻R5的另一端均接地；所述第一RC滤波电路的输入端接电源正极，其输出端接所述测流芯片U1的电源输入端VS；所述测流芯片U1的接地端GND接地。


5.根据权利要求4所述的一种直流无刷电机启动保护电路，其特征在于：
所述过载超温保护电路包括第一比较器U2A、防反向电压稳压二极管D1、第三RC滤波电路、第四RC滤波电路、电阻R8、电阻R9、电阻R11、热敏电阻R12、电容C4、电容C6和电容C7；
所述第四RC滤波电路的输入端接所述第一RC滤波电路的输出端，所述第四RC滤波电路的输出端接所述第一比较器U2A的正输入端；所述电阻R8的一端接电源正极，所述电阻R8的另一端、电阻R9和电容C4的共同端接所述第一比较器U2A的负输入端；所述第一比较器U2A的输出端接所述热敏电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：白遴杰，王建军，马东闯，
申请(专利权)人：西安法士特汽车传动有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61