一种永磁电机电流检测及保护电路制造技术

本发明专利技术公开了一种永磁电机电流检测及保护电路，涉及电流检测及保护电路技术领域，包含A相电流采样电路、B相电流采样电路、参考电压VH1产生电路、参考电压VL1产生电路、参考电压VH2产生电路、参考电压VL1产生电路、三相电流平衡检测电路、电压比较器U1A、电压比较器U1B、电压比较器U1C、电压比较器U1D、电压比较器U2A、电压比较器U2B、上拉电阻R1、MCU，将电流检测和过流保护功能同步处理，即简化了电路，又降低了成本，并具有软件和硬件双重过流保护功能，控制器和电机过流时，可以通过硬件实现快速关断电机驱动信号，确保控制器和永磁电机在过流的情况下及时被关断而不被损坏。在过流的情况下及时被关断而不被损坏。在过流的情况下及时被关断而不被损坏。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁电机电流检测及保护电路


[0001]本专利技术涉及永磁电机电流检测和保护电路
，尤其涉及一种永磁电机电流检测及保护电路。

技术介绍

[0002]永磁电机控制中需要用到相电流作为FOC控制的输入参数，采样的准确性是保证电机稳定运行的前提，过流保护则是用来保护电机驱动器和电机不损坏，目前大部分永磁电机在大电流工作时，均采用电流互感器采集相电流和检测功率器件压降来判断是否过流，这种方式的电路复杂，选用带硬件保护的驱动芯片，成本又高，由于保护电路与驱动电路在一起，靠近功率器件，不利于PCB布局和EMC抗干扰，对于提高控制器的功率密度有一定的限制。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
的不足提供一种永磁电机电流检测及保护电路，其解决永磁电机的电流采样与过流保护电路分离，保护电路复杂且成本高的问题。
[0004]本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：
[0005]一种永磁电机电流检测及保护电路，包含A相电流采样电路、B相电流采样电路、参考电压VH1产生电路、参考电压VL1产生电路、参考电压VH2产生电路、参考电压VL1产生电路、三相电流平衡检测电路、电压比较器U1A、电压比较器U1B、电压比较器U1C、电压比较器U1D、电压比较器U2A、电压比较器U2B、上拉电阻R1、MCU；
[0006]其中，A相电流采样电路的输出端11分别连接电压比较器U1A的负相输入端、电压比较器U1B的正相输入端、三相电流平衡检测电路的输入端62和MCU的引脚82；
[0007]B相电流采样电路的输出端21分别连接电压比较器U1C的负相输入端、电压比较器U1D的正相输入端、三相电流平衡检测电路的输入端63和MCU的引脚83；
[0008]参考电压VH1产生电路分别与电压比较器U1A的正相输入端、电压比较器U1C的正相输入端连接；
[0009]参考电压VL1产生电路分别与电压比较器U1B的负相输入端、电压比较器U1D的负相输入端连接；
[0010]参考电压VH2产生电路与电压比较器U2A的正相输入端相连；
[0011]三相电流平衡检测电路的输出端61分别与电压比较器U2A的负相输入端、U2B的正相输入端相连；
[0012]参考电压VL2产生电路与电压比较器U2B的负相输入端相连；
[0013]电压比较器U1A的输出端分别与电压比较器U1B的输出端、电压比较器U1C的输出端、电压比较器U1D的输出端、电压比较器U2A的输出端、电压比较器U2B的输出端、上拉电阻R1、MCU的引脚81相连。
[0014]作为本专利技术发一种永磁电机电流检测及保护电路的进一步优选方案，所述A相电流采样电路、B相电流采样电路均采用高精度的电流采样器件。
[0015]作为本专利技术发一种永磁电机电流检测及保护电路的进一步优选方案，所述参考电压VH1产生电路、参考电压VL1产生电路、参考电压VH2产生电路、参考电压VL1产生电路均采用高精度、低温漂的电流采样器件，且电流采样器件的温度系数小于100ppm/℃。
[0016]作为本专利技术发一种永磁电机电流检测及保护电路的进一步优选方案，所述三相电流平衡检测电路选用高精度、低温漂的电子器件。
[0017]作为本专利技术发一种永磁电机电流检测及保护电路的进一步优选方案，当电路正常上电，控制器处在待机模式时，三相输出为零，A相电流采样电路和B相电流采样电路的电流为零，其输出电压为VCC/2，当MCU接到运行指令后，进入运行模式，三相有输出，带动电机运转，A相电流采样电路和B相电流采样电路的采样电压以VCC/2电压为中心波动，其有效电流值送到MCU的AD采样端82、MCU的AD采样端83，由MCU对其电流大小进行检测及处理，与内设软件过流点进行比较，若采样的电流大于设定值则过入软件过流保护。
[0018]作为本专利技术发一种永磁电机电流检测及保护电路的进一步优选方案，A相电流采样电路的电压峰值电流与电压比较器U1A、电压比较器U1B组成的窗口比较器进行电压比较，判断A相峰值电流是否过流，若超过设定的过流窗口值，则电压比较器输出低电平，MCU的过流检测端81低电平进入硬件过流保护，即电压比较器U1A的负相输入端电压大于电压比较器U1A的正相输入端电压或电压比较器U1B的正相输入端电压小于电压比较器U1B的负相输入端电压时，电压比较器U1A或U1B输出低电平，控制器进入硬件过流保护。
[0019]作为本专利技术发一种永磁电机电流检测及保护电路的进一步优选方案，其特征在于：B相电流采样电路的电压峰值电流与电压比较器U1C、电压比较器U1D组成的窗口比较器进行电压比较，判断B相峰值电流是否过流，若超过设定的过流窗口值，则电压比较器输出低电平，MCU的过流检测端81低电平进入硬件过流保护，即电压比较器U1C的负相输入端电压大于电压比较器U1C的正相输入端电压或电压比较器U1D的正相输入端电压小于电压比较器U1C的负相输入端电压时，电压比较器U1C或U1D输出低电平，控制器进入硬件过流保护。
[0020]作为本专利技术发一种永磁电机电流检测及保护电路的进一步优选方案，其特征在于：A相电流采样电路、B相电流采样电路的电压峰值电流送到三相电流平衡检测电路的Ia1、Ib1进行处理，输出第三相电流采样电压与电压比较器U2A、电压比较器U2B组成的窗口比较器进行电压比较，判断第三相工作电流超过设定的过流窗口值，则电压比较器输出低电平，MCU的过流检测端81低电平进入硬件过流保护，即电压比较器U2A的负相输入端电压大于电压比较器U2A的正相输入端电压或电压比较器U2B的正相输入端电压小于电压比较器U2B的负相输入端电压时，电压比较器U2A或U2B输出低电平，控制器进入硬件过流保护。
[0021]本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
[0022]本专利技术一种永磁电机电流检测及保护电路，将电流检测和过流保护功能同步处理，即简化了电路，又降低了成本，并具有软件和硬件双重过流保护功能，控制器和电机过流时，可以通过硬件实现快速关断电机驱动信号，确保控制器和永磁电机在过流的情况下及时被关断而不被损坏。
附图说明
[0023]图1是本专利技术一种永磁电机电流检测及保护电路的电路原理图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明：
[0025]下面将结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步地补充说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本领域的技术人员应该明白，在不脱离本专利技术上述技术思想的情况下，根据本领域的基础技术知识和手段，对本专利技术做出各种替换与变更，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
[0026]一种永磁电机电流检测和保护电路，包含A相电流采样电路1、B相电流采样电路2、参考电压VH1产生电路3、参考电压VL1产生电路4、参考电压VH2产生电路5、参考电压VL1产生电路7、三相电流平衡检测电路6、电压比较器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁电机电流检测及保护电路，其特征在于：包含A相电流采样电路(1)、B相电流采样电路(2)、参考电压VH1产生电路(3)、参考电压VL1产生电路(4)、参考电压VH2产生电路(5)、参考电压VL2产生电路(7)、三相电流平衡检测电路(6)、电压比较器U1A、电压比较器U1B、电压比较器U1C、电压比较器U1D、电压比较器U2A、电压比较器U2B、上拉电阻R1、MCU(8)；其中，A相电流采样电路(1)的输出端11分别连接电压比较器U1A的负相输入端、电压比较器U1B的正相输入端、三相电流平衡检测电路(6)的输入端62和MCU(8)的引脚82；B相电流采样电路(2)的输出端21分别连接电压比较器U1C的负相输入端、电压比较器U1D的正相输入端、三相电流平衡检测电路(6)的输入端63和MCU(8)的引脚83；参考电压VH1产生电路(3)分别与电压比较器U1A的正相输入端、电压比较器U1C的正相输入端连接；参考电压VL1产生电路(4)分别与电压比较器U1B的负相输入端、电压比较器U1D的负相输入端连接；参考电压VH2产生电路(5)与电压比较器U2A的正相输入端相连；三相电流平衡检测电路(6)的输出端61分别与电压比较器U2A的负相输入端、U2B的正相输入端相连；参考电压VL2产生电路(7)与电压比较器U2B的负相输入端相连；电压比较器U1A的输出端分别与电压比较器U1B的输出端、电压比较器U1C的输出端、电压比较器U1D的输出端、电压比较器U2A的输出端、电压比较器U2B的输出端、上拉电阻R1、MCU(8)的引脚81相连。2.根据权利要求1所述的一种永磁电机电流检测及保护电路，其特征在于：所述A相电流采样电路(1)、B相电流采样电路(2)均采用高精度的电流采样器件。3.根据权利要求1所述的一种永磁电机电流检测及保护电路，其特征在于：所述参考电压VH1产生电路(3)、参考电压VL1产生电路(4)、参考电压VH2产生电路(5)、参考电压VL1产生电路(7)均采用高精度、低温漂电压基准器件，且电压基准器件的温度系数小于100ppm/℃。4.根据权利要求1所述的一种永磁电机电流检测及保护电路，其特征在于：所述三相电流平衡检测电路(6)选用高精度、低温漂的电子器件。5.根据权利要求1所述的一种永磁电机电流检测及保护电路，其特征在于：当电路正常上电，控制器处在待机模式时，三相输出为零...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卫兵，许光辉，徐帅，钟德刚，
申请(专利权)人：杭州欣易达驱动技术有限公司，
类型：发明
国别省市：