电机驱动器和驱动电机的方法技术

本申请涉及电机驱动器和驱动电机的方法。本公开涉及一种能够以最佳效率驱动电机的电机驱动器和驱动电机的方法。驱动无刷直流(BLDC)电机的方法可以包括：初始驱动操作；测试操作：逐步调整测试模式下的导通时间和渡越时间，通过应用调整的导通时间和调整的渡越时间来驱动BLDC电机，并且检测BLDC电机的驱动错误；当在测试操作中未检测到驱动错误时重复测试操作的操作；以及将紧接在检测到驱动错误之前的操作中调整的导通时间和渡越时间设置为最佳驱动模式下的导通时间和渡越时间的操作。最佳驱动模式下的导通时间和渡越时间的操作。最佳驱动模式下的导通时间和渡越时间的操作。

【技术实现步骤摘要】
电机驱动器和驱动电机的方法


[0001]本公开涉及电机驱动器和驱动电机的方法，该电机驱动器以适于电机的特性和速度的最佳效率驱动电机。

技术介绍

[0002]近来，由于不使用换向刷而具有高能效的无刷直流(BLDC)电机正在用于包括诸如洗衣机和冰箱之类的家用电器的各种电子设备。
[0003]BLDC电机可以执行电子换向以改变流过电枢线圈的电流的电流方向，并且可以在转子的位置与换向时间点匹配时形成连续旋转的磁场以使转子旋转。
[0004]不使用霍尔传感器来检测转子位置的无传感器BLDC电机驱动电路可以检测由电机的线圈产生的反电动势，从而检测转子的永磁体的位置。
[0005]然而，因为通过模式选择器以120度驱动方式或150度驱动方式固定相变时间点，所以传统的无传感器BLDC电机驱动器具有不能利用最大电机驱动效率的缺点。

技术实现思路

[0006]因此，本公开旨在提供一种电机驱动器和驱动电机的方法，该电机驱动器能够通过检测适于电机的特性和速度的驱动模式而以最佳效率驱动电机。
[0007]根据本公开的一个方面的无刷直流BLDC电机驱动器包括：BLDC电机，其包括第一线圈、第二线圈和第三线圈；比较器，其将第一线圈至第三线圈中的每一个的电压与BLDC电机中共同连接到第一线圈至第三线圈的节点的中性电压进行比较，并且输出比较结果；控制器，其使用比较器的比较结果来检测线圈中的每一个的反电动势的过零时间点，并且使用检测到的过零时间点以及最佳驱动模式下的导通时间和渡越时间来产生第一线圈控制信号至第三线圈控制信号；以及逆变器，其响应于第一线圈控制信号至第三线圈控制信号而向第一线圈至第三线圈提供第一电源电压或第二电源电压或者使线圈置浮。
[0008]控制器可以重复执行在逐步调整测试模式下的导通时间和渡越时间的同时驱动BLDC电机和检测BLDC电机的驱动错误的过程，并且当检测到驱动错误时，可以将在先前操作中调整的导通时间和渡越时间设置为最佳驱动模式下的导通时间和渡越时间。
[0009]控制器可以将测试模式下的导通时间从120度逐步增加到基本驱动模式下的小于180度；并且将测试模式下的渡越时间从30度逐步减少到基本驱动模式下的大于0度。
[0010]当第一线圈至第三线圈中的浮置线圈的电压增大或减小，并且检测到浮置线圈的反电动势的过零时间点时，控制器可以控制逆变器，使得第一电源电压或第二电源电压在从检测到的过零检测时间点起的最佳驱动模式下的渡越时间之后被提供给浮置线圈达最佳驱动模式下的导通时间；并且控制逆变器，使得接收第一电源电压或第二电源电压的线圈在最佳驱动模式下的导通时间之后浮置。
[0011]最佳驱动模式下的导通时间可以设置为对应于BLDC电机旋转“120+N”度所需时间(N为大于0且小于60的整数)的“120+N”度导通时间；并且最佳驱动模式的截止时间可以设
置为对应于BLDC电机旋转“30
‑
N/2”度所需时间的“30
‑
N/2”度渡越时间。
[0012]根据本公开的另一方面的驱动无刷直流(BLDC)电机的方法包括：初始驱动操作：在测试模式下以基本驱动模式驱动BLDC电机；测试操作：逐步调整测试模式下的导通时间和渡越时间，应用调整的导通时间和调整的渡越时间来驱动BLDC电机，并且检测BLDC电机的驱动错误；当在测试操作中未检测到驱动错误时，重复测试操作的操作；以及当在测试操作中检测到驱动错误时，将紧接在检测到驱动错误之前的操作中调整的导通时间和渡越时间设置为最佳驱动模式下的导通时间和渡越时间。
[0013]初始驱动操作可以包括：在作为基本驱动模式的120度驱动模式下设置BLDC电机并且以开环方式驱动BLDC电机的操作；以及以闭环方式在120度驱动模式下驱动BLDC电机的操作。
[0014]初始驱动操作还可以包括：在以闭环方式驱动BLDC电机之后，确定在使BLDC电机旋转的同时BLDC电机是否旋转了一定转数；以及当BLDC电机旋转一定转数时，进入测试操作。
附图说明
[0015]附图被包括以提供对本公开的进一步理解并且并入本申请中并构成本申请的一部分，附图示出了本公开的实施方式并且与说明书一起用于解释本公开的原理。在附图中：
[0016]图1是示出根据本公开的一个实施方式的无传感器无刷直流(BLDC)电机驱动器的视图；
[0017]图2是示出根据本公开的一个实施方式的测试无传感器BLDC电机驱动器的方法的流程图；
[0018]图3是示出根据本公开的一个实施方式的测试无传感器BLDC电机驱动器的方法的流程图；
[0019]图4是示出根据本公开的一个实施方式的驱动无传感器BLDC电机的方法的信号波形图；
[0020]图5是示出根据本公开的一个实施方式的驱动无传感器BLDC电机的方法的信号波形图；并且
[0021]图6是示出根据本公开的一个实施方式的驱动无传感器BLDC电机的方法的信号波形图。
具体实施方式
[0022]在下文中，将参照附图描述本公开的实施方式。
[0023]图1是示出根据本公开的一个实施方式的无传感器无刷直流(BLDC)电机驱动器的视图。
[0024]参照图1，根据一个实施方式的无传感器BLDC电机驱动器100可以包括BLDC电机200、逆变器300、比较器400和BLDC电机控制器500。BLDC电机控制器500可以简称为控制器。
[0025]无传感器BLDC电机200包括具有相位不同的三相线圈UC、VC和WC的定子和使用永磁体的转子，并且在图1中省略了转子。无传感器BLDC电机200的定子可以包括具有U相(第一相)的第一线圈UC、具有V相(第二相)的第二线圈VC和具有W相(第三相)的第三线圈WC。由
从逆变器300向三相线圈UC、VC和WC中的每一个提供的电压驱动BLDC电机200，并且由第一线圈至第三线圈UC、VC和WC产生的磁力可以使BLDC电机200的转子旋转。
[0026]逆变器300可根据BLDC电机控制器500的控制进行操作，以通过第一节点至第三节点U、V和W中的一个向无传感器BLDC电机200的三相线圈UC、VC和WC中的每一个提供第一电源电压VDD或第二电源电压VSS，或者使对应的线圈浮置而不向其提供第一电源电压VDD和第二电源电压VSS。
[0027]逆变器300从电源部VDC接收第一电源电压VDD和第二电源电压VSS。逆变器300可以从BLDC电机控制器500接收第1
‑
1线圈控制信号UP和第1
‑
2线圈控制信号UN、第2
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1线圈控制信号VP和第2
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2线圈控制信号VN、以及第3
‑
1线圈控制信号WP和第3
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2线圈控制信号WN。从BLDC电机控制器500提供的线圈控制信号UP、UN、VP、VN、WP和WN可以是脉宽调制(PWM)信号。
[0028]逆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无刷直流BLDC电机驱动器，所述BLDC电机驱动器包括：BLDC电机，所述BLDC电机包括第一线圈、第二线圈和第三线圈；比较器，所述比较器将所述第一线圈至所述第三线圈中的每一个的电压与所述BLDC电机中共同连接到所述第一线圈至所述第三线圈的节点的中性电压进行比较，并且输出比较结果；控制器，所述控制器使用所述比较器的所述比较结果来检测所述第一线圈、第二线圈和第三线圈中的每一个的反电动势的过零时间点，并且使用检测到的过零时间点以及最佳驱动模式下的导通时间和渡越时间来产生第一线圈控制信号、第二线圈控制信号和第三线圈控制信号；以及逆变器，所述逆变器响应于所述第一线圈控制信号至所述第三线圈控制信号而向所述第一线圈至所述第三线圈中的每一个提供第一电源电压或第二电源电压，或者使对应的线圈浮置，其中，所述控制器在逐步调整测试模式下的导通时间和渡越时间的同时重复执行驱动所述BLDC电机并检测所述BLDC电机的驱动错误的过程，并且当检测到所述驱动错误时，将在先前操作中调整的导通时间和渡越时间设置为所述最佳驱动模式下的导通时间和渡越时间。2.根据权利要求1所述的BLDC电机驱动器，其中，所述控制器：将所述测试模式下的导通时间从120度逐步增加到基本驱动模式下的小于180度；并且将所述测试模式下的渡越时间从30度逐步减少到所述基本驱动模式下的大于0度。3.根据权利要求2所述的BLDC电机驱动器，其中，所述测试模式下的导通时间以1度的增量从120度逐步增加到所述基本驱动模式下的小于180度；并且所述测试模式下的渡越时间以0.5度的增量从30度逐步减少到所述基本驱动模式下的大于0度。4.根据权利要求1所述的BLDC电机驱动器，其中，将在所述测试模式下未检测到所述驱动错误的导通时间中的最大导通时间设置为所述最佳驱动模式的导通时间；并且将未检测到所述驱动错误的渡越时间中的最小渡越时间设置为所述最佳驱动模式的渡越时间。5.根据权利要求1所述的BLDC电机驱动器，其中，当在所述测试模式下未检测到所述反电动势的过零时间点时，所述控制器确定发生了所述驱动错误。6.根据权利要求1所述的BLDC电机驱动器，其中，当所述第一线圈至所述第三线圈中的浮置线圈的电压增大或减小并且检测到所述浮置线圈的反电动势的过零时间点时，所述控制器：控制所述逆变器，使得所述第一电源电压或所述第二电源电压在从检测到的过零检测时间点起的所述最佳驱动模式下的渡越时间之后被提供给所述浮置线圈达所述最佳驱动模式下的导通时间；并且控制所述逆变器，使得接收所述第一电源电压或所述第二电源电压的线圈在所述最佳驱动模式下的导通时间之后浮置。
7.根据权利要求1所述的BLDC电机驱动器，其中，将所述最佳驱动模式下的导通时间设置为与所述BLDC电机旋转“120+N”度的时间对应的“120+N”度导通时间，N为大于0且小于60的整数；并且将所述最佳驱动模式的截止时间设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：金一权，河在炫，
申请(专利权)人：LX半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：