无刷无传感器振动电机阶梯式递进加速装置制造方法及图纸

一种无刷无传感器振动电机阶梯式递进加速装置，包括：可预置１／Ｎ分频器，用于产生频率获阶梯式加速递增的全“０”输出脉冲；禁止门，用于向台阶维持分频器传输信号；台阶维持分频器，用于确保电机每次加速所需的维持时间；速度台阶计数器，用于统计及指示电机最新的加速进程；数据比较器，用于鉴别电机是否到达预定转速；定时器，用于产生时钟信号。本实用新型专利技术是根据所述电机具有永磁式同步电机的特点，按照预先的设定使其加速特性受控于驱动脉冲频率的变化，确保换相信号准确跟随转子位置变化，堵绝电机在开环控制条件下的失步现象，以满足所述电机在上电后不到一秒的时间内加速到近万转／分钟的额定转速的需要。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
无刷无传感器振动电机阶梯式递进加速装置
本技术涉及无刷无传感器振动电机阶梯式递进加速方法及装置，特别涉及用于手机的无刷无传感器振动电机阶梯式递进加速方法及装置。
技术介绍
目前已普遍将直流振动电机应用于手机来电提示，且直流振动电机的尺寸也越来越小。为了获得有效的振感，要求电机的额定转速达10000转/秒，但传统电机的电刷结构在高速换向过程中因机械摩擦产生的火花及其电磁辐射，除了影响其使用寿命外，在某些场合(如飞机，矿井和加油站等)还会带来极严重的安全隐患。直流无刷电机虽可避免这些隐患，却受到微型电机内部安装空间及成本方面的制约。对固定转速和固定负载的振动电机而言，采用直流无刷无传感器电机的开环控制能有效克服此类弊端，但必需解决上电后电机需快速到达10000/秒的额定转速要求，并还需解决电机从静止状态启动开始直到达到额定转速稳定工作的各个阶段中，电机定子各相绕组的相电流都能随转子位置变化而按一定次序准确换向，将电源的功率源源不断地分配给电机定子上各相绕组，从而使电机产生持续不断的转矩。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种无刷无传感器振动电机阶梯式递进加速装置，确保换相信号能准确跟随转子位置变化，堵绝电机在开环控制条件下的失步现象，以满足所述电机在上电后不到一秒的时间内加速到近万转/每分钟的额定转速的需要。本技术所提供的一种无刷无传感器振动电机阶梯式递进加速装置，其特征是，包括可预置1/N分频器、台阶维持分频器、速度台阶计数器、数据比较器、禁止门以及定时器，其中，所述的可预置1/N分频器分别与定时器、速-->度台阶计数器，数据比较器和禁止门相连，台阶维持分频器分别与禁止门和速度台阶计数器相连，数据比较器与禁止门相连。可预置1/N分频器，用于产生频率获阶梯式加速递增的全“0”输出脉冲；禁止门，用于向台阶维持分频器传输信号；台阶维持分频器，用于确保电机每次加速所需的维持时间；速度台阶计数器，用于累计及指示电机最新的加速进程；数据比较器，用于鉴别电机是否到达预定转速；定时器，用于产生时钟信号。上述的无刷无传感器振动电机阶梯式递进加速装置，其中：对电机驱动采用开环控制，其驱动信号为一阶梯式递进加速的变频信号。本技术是根据所述电机具有永磁式同步电机的特点，按照预先的设定使其加速特性受控于驱动脉冲频率的变化，即通过对可预置1/N分频器产生的全“0”输出脉冲的循环操作，使其频率在上电后的短时间内获得阶梯式的加速递增，以满足所述电机在上电后不到一秒的时间内加速到近万转/每分钟的额定转速的需要。同时，本技术对电机驱动采用开环控制，其驱动信号为一阶梯式递进加速的变频信号，确保换相信号能准确跟随转子位置变化，堵绝电机在开环控制条件下的失步现象。附图说明图1是本技术的电路框图；图2是本技术的电路原理图。具体实施方式如图1～2所示，本技术，即无刷无传感器振动电机阶梯式递进加速装置，包括可预置1/N分频器1、台阶维持分频器2、速度台阶计数器3、数据比较器4、禁止门5以及定时器6，各单元电路均采用Motorola的逻辑芯片。可予置1/N分频器1，用于产生频率获阶梯式加速递增的全“0”输出脉冲，它由二块的四位可预置减法计数器芯片MC14526(U2，U3)组成的循环可变周期的8位可予置1/N分频器，其分频系数为1≤N≤255。其时钟输入端与定时器6的输出端相连接，因此上电后所述电机的启动转速可由定时器输出频率fin与可预置1/N/分频器预置值的商来控制。其全“0”输出脉冲输出端与其置-->数使能端PE以及禁止门5的信号输入端相连接，此全“0”输出脉冲同时也被作为本加速装置的输出。此外，由于可预置1/N分频器1的预置输入端D0～Dn与速度台阶计数器3的输出端Q0～Qn输出端相连接，所以每当本加速装置输出全“0”输出脉冲时又将所述速度台阶计数器3新的累计结果作为新一轮循环计数的初始值置入可预置1/N分频器1。禁止门5，用于向台阶维持分频器传输信号，其输出端和台阶维持分频器2的时钟输入端相连接，该禁止门5为与非电路(U8A)。台阶维持分频器2，用于确保电机每次加速所需的维持时间，其输出端与速度台阶计数器3端输入端相连接，电机加速进程中每一台阶的速度维持时间由其分频级数来控制，其采用七位两分频芯片MC14024(U4)。速度台阶计数器3，用于累计及指示电机最新的加速进程，其输出端Q0～Qn输出端又与数据比较器4的Q组输入端Q0～Qn相连接，其采用8位计数器芯片MC14040(U5)。数据比较器4，用于鉴别电机是否到达预定转速。采用八位数据比较器芯片MC74ACT521(U6)。它的输出端与禁止门5的控制端相连。上电复位后比较器4的输出置禁止门5无效，允许可预置1/N分频器1的全“0”输出脉冲到达速度维持计数器2的时钟输入端。当其Q组输入Q0～Qn和对应于电机额定转速的P组输入P0～Pn一致时，其输出置禁止门5为有效，使速度维持分频器2的时钟信号(即上述可预置1/N分频器1产生的全“0”输出脉冲)被禁止输入，此时所述电机亦已从中速起动后快速到达较高的额定转速。定时器6，用于产生时钟信号，采用Motorola的时基电路芯片1555(U1)以产生时钟信号。静态8D寄存器采用MC74HC533(U7)芯片。P0～P7为时钟信号阶梯式加速电路的加速系数P的输入端口，该系数需根据不同电机的启动特性进行设置。上电后电阻R1、电容C1产生的复位信号将U2，U3，U4，U5清零，由于加速系数P的存在使U6的19脚输出高电平，禁止门U8A被打开。(U2，U3)的置数允许端PE端和低位的全“0”输出端连在一起，因此在第一个循环当第一个时钟脉冲来到后就使其全“0”输出信号脉冲经U7暂存及反相后将U2和U3(第5脚，第11脚，第14脚，第2-->脚)的预置端都置为全1，U2，U3首次从255开始作减法计数。U2，U3经过255个时钟周期被减到全0时，U2第12脚的全“0”端输出一个脉冲，并通过U8A输入到U4。U4分频后在其第6脚QD端的输出电平维持了16个上述全“0”脉冲的周期，再由低变高，使U5的计数值从复位时的0递增到1。显然在启动时通过上述的第一个循环中，频率受控于定时器输出频率fin与可预置1/N/分频器全“0”值的补数的商的驱动脉冲已经由U2第12脚的全“0”端输出了16个脉冲，换言之所述电机的启动转速在第一循环被U4维持了16个fin的脉冲周期。从而保证所述振动电机在阶梯式递进加速进程中获得必要的平稳过渡的时间，并使下一循环时U2，U3的置数端状态发生一次变化从255变为254(n＝254)。这样周而复始，n从255逐级递减直到数据比较器U6的Q0～Q7与P0～P7相对应的预置值相等，U6第19脚产生的低电平才将门U8A封锁，导致U4，U5停止分频和计数，这样就使得U2，U3按照业已稳定的预置数循环减法计数，输出脉冲信号也将始终维持fo＝fin/n关系，同时电机也从起动、逐级递进加速直到进入预置稳定转速。fo从启动时为fo/255到恒定输出fo＝fin/n。其起始频率和稳定频率比可达5倍以上，电机的起始频率可通过改变fin来调节。本技术公开一种无刷无传感器振本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无刷无传感器振动电机阶梯式递进加速装置，其特征是，包括可预置１／Ｎ分频器、台阶维持分频器、速度台阶计数器、数据比较器、禁止门以及定时器，其中，所述的可预置１／Ｎ分频器分别与定时器、速度台阶计数器，数据比较器和禁止门相连，台阶维持分频器分别与禁止门和速度台阶计数器相连，数据比较器与禁止门相连，可预置１／Ｎ分频器，用于产生频率获阶梯式加速递增的全“０”输出脉冲；禁止门，用于向台阶维持分频器传输信号；台阶维持分频器，用于确保电机每次加速所需的维持时间；　 　速度台阶计数器，用于累计及指示电机最新的加速进程；数据比较器，用于鉴别电机是否到达预定转速；定时器，用于产生时钟信号。

【技术特征摘要】
1.一种无刷无传感器振动电机阶梯式递进加速装置，其特征是，包括可预置1/N分频器、台阶维持分频器、速度台阶计数器、数据比较器、禁止门以及定时器，其中，所述的可预置1/N分频器分别与定时器、速度台阶计数器，数据比较器和禁止门相连，台阶维持分频器分别与禁止门和速度台阶计数器相连，数据比较器与禁止门相连，可预置1/N分频器，用于产生频率获阶梯式加速递增的全...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑贤芳，顾鹏程，傅文波，
申请(专利权)人：上海贝岭股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]