本发明专利技术提供一种单相直流电机控制方法、单元、系统及芯片，其包括：获取用于检测电机转子位置的霍尔信号，并采集电机定子线圈的电流信号；其中，霍尔信号为与转子磁通量成正比的模拟信号；将霍尔信号与电流信号进行比较，基于比较结果调整电机驱动电压，使得电流信号跟随霍尔信号。本发明专利技术中使用霍尔器件得到模拟信息，并将放大的驱动电流控制在经过放大的霍尔信号的幅度上；电流追踪霍尔信号，成为一个渐变的光滑信号，由此可实现电流无突变，换向无噪声，且不会出现力矩不足、电机效率降低的问题；同时，维持了单相无刷直流电机简单易用的特点。特点。特点。
【技术实现步骤摘要】
单相直流电机控制方法、单元、系统及芯片
[0001]本专利技术涉及电机控制领域，特别是涉及一种单相直流电机控制方法、单元、系统及芯片。
技术介绍
[0002]单相直流无刷电机被广泛应用于通讯设备、电脑、家电、汽车等领域的风扇和泵类场景中，具有结构简单、控制方便等特点。
[0003]霍尔传感器是电机控制领域常见的位置检测器件，根据霍尔输出极性改变电机驱动电压，从而实现驱动转子旋转的目的。现有技术中，利用霍尔传感器输出数字信号(0或者1)直接决定驱动电压的控制方式被称为“硬换向”；如图1所示为“硬换向”时驱动电流(流过定子线圈的电流)的波形图，由于驱动电流变化剧烈，会产生人耳可听见的噪音，客户体验度非常差。对此，业内提出了“软换向”的控制方式，如图2所示，在换向时逐步降低开通相驱动电压的占空比，减至零后，再逐步增加另一相驱动电压的占空比；由图3所示的驱动电流波形可知，驱动电流变化减缓、噪声特性得到改善。
[0004]但是，现有的“软换向”控制方法需要根据电机运行参数、负载情况对软换向的控制参数进行调整，调整过程复杂且不易实现，若换向过“软”则会造成力矩不足，电机效率降低；若换向过“硬”则还是会存在噪音的问题。此外，对于这种参数“一机一调”的方案，偏离了单相电机简单易用的特点，无法被广泛接受。
[0005]因此，如何在改善单相直流电机噪声特性的同时避免电机效率降低、维持单相电机简单易用的特点，已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
[0006]应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
[0007]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种单相直流电机控制方法、单元、系统及芯片，用于解决现有技术中电机换向噪声大、效率低、操作复杂等问题。
[0008]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种单相直流电机控制方法，所述单相直流电机控制方法至少包括：
[0009]获取用于检测电机转子位置的霍尔信号，并采集电机定子线圈的电流信号；其中，所述霍尔信号为与转子磁通量成正比的模拟信号；
[0010]将所述霍尔信号与所述电流信号进行比较，并基于比较结果调整电机驱动电压，使得所述电流信号跟随所述霍尔信号。
[0011]可选地，所述单相直流电机控制方法还包括：在比较前分别放大所述霍尔信号及所述电流信号的步骤。
[0012]更可选地，对所述电流信号进行预设放大倍数的放大，调节所述霍尔信号的放大
倍数以实现对电机转速的控制。
[0013]可选地，设定所述电流信号的正向为从电机的第一驱动端流向电机的第二驱动端；当所述电流信号小于所述霍尔信号时，增大所述第一驱动端相对于所述第二驱动端的平均驱动电压；当所述电流信号大于所述霍尔信号时，减小所述第一驱动端相对于所述第二驱动端的平均驱动电压。
[0014]更可选地，所述第一驱动端相对于所述第二驱动端的平均驱动电压满足：VCC*(A％
‑
B％)，其中，VCC为供电电压，A％为所述第一驱动端的占空比，B％为所述第二驱动端的占空比，通过调节所述第一驱动端和/或所述第二驱动端的占空比来实现对所述第一驱动端相对于所述第二驱动端的平均驱动电压的调节。
[0015]更可选地，所述第一驱动端和所述第二驱动端中平均驱动电压较小的一侧的占空比固定设置为0％。
[0016]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术还提供一种单相直流电机控制单元，用于实现上述单相直流电机控制方法，所述单相直流电机控制单元至少包括：
[0017]比较器、数字逻辑控制模块及驱动模块；
[0018]所述比较器接收霍尔信号及电流信号，产生所述霍尔信号与所述电流信号的比较结果；
[0019]所述数字逻辑控制模块连接于所述比较器的输出端，基于所述比较结果产生驱动控制信号；
[0020]所述驱动模块连接所述数字逻辑控制模块，基于所述驱动控制信号产生电机的驱动电压。
[0021]可选地，所述驱动模块为H桥结构。
[0022]可选地，所述单相直流电机控制单元还包括第一放大器及第二放大器；所述第一放大器连接于所述比较器的第一输入端，用于对所述霍尔信号进行放大；所述第二放大器连接于所述比较器的第二输入端，用于对所述电流信号进行放大。
[0023]更可选地，所述单相直流电机控制单元还包括霍尔传感器，所述霍尔传感器对电机的位置进行检测，并输出所述霍尔信号。
[0024]更可选地，所述单相直流电机控制单元还包括电流采样模块，所述电流采样模块采集电机的定子线圈的电流信号，得到所述电流信号。
[0025]更可选地，所述电流采样模块基于采样电阻、功率器件内阻或电流传感器实现。
[0026]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术还提供一种芯片，所述芯片至少包括：上述单相直流电机控制单元。
[0027]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术还提供一种单相直流电机控制系统，所述单相直流电机控制系统至少包括：单相直流电机及与所述单相直流电机连接的上述单相直流电机控制单元。
[0028]如上所述，本专利技术的单相直流电机控制方法、单元、系统及芯片，具有以下有益效果：
[0029]本专利技术的单相直流电机控制方法、单元、系统及芯片中不再使用霍尔器件输出的数字信号作为换向信号，而是使用霍尔器件得到模拟信息，并将放大的驱动电流控制在经过放大的霍尔信号的幅度上。由于霍尔信号与转子磁通量成正比，是一个渐变的光滑信号
(近似正弦的信号)，电流追踪霍尔信号的结果也成为一个渐变的光滑信号，由此可实现电流无突变，换向无噪声，且不会出现力矩不足、电机效率降低的问题。同时，电流仅与霍尔信号有关，无需根据不同电机情况调节参数，简单易操作，维持了单相无刷直流电机简单易用的特点。
附图说明
[0030]图1显示为“硬换向”时驱动电流的波形示意图。
[0031]图2显示为“软换向”控制方式的工作原理示意图。
[0032]图3显示为“软换向”时驱动电流的波形示意图。
[0033]图4显示为本专利技术的单相直流电机控制方法的流程示意图。
[0034]图5显示为采用本专利技术的单相直流电机控制方法后的霍尔信号及电流信号的波形示意图。
[0035]图6显示为本专利技术的单相直流电机控制单元的结构示意图。
[0036]图7显示为本专利技术的单相直流电机控制系统的结构示意图。
[0037]元件标号说明
[0038]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
单相直流电机控制单元
[0039]11
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比较器
[0040]12
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种单相直流电机控制方法，其特征在于，所述单相直流电机控制方法至少包括：获取用于检测电机转子位置的霍尔信号，并采集电机定子线圈的电流信号；其中，所述霍尔信号为与转子磁通量成正比的模拟信号；将所述霍尔信号与所述电流信号进行比较，并基于比较结果调整电机驱动电压，使得所述电流信号跟随所述霍尔信号。2.根据权利要求1所述的单相直流电机控制方法，其特征在于：所述单相直流电机控制方法还包括：在比较前分别放大所述霍尔信号及所述电流信号的步骤。3.根据权利要求2所述的单相直流电机控制方法，其特征在于：对所述电流信号进行预设放大倍数的放大，调节所述霍尔信号的放大倍数以实现对电机转速的控制。4.根据权利要求1
‑
3任意一项所述的单相直流电机控制方法，其特征在于：设定所述电流信号的正向为从电机的第一驱动端流向电机的第二驱动端；当所述电流信号小于所述霍尔信号时，增大所述第一驱动端相对于所述第二驱动端的平均驱动电压；当所述电流信号大于所述霍尔信号时，减小所述第一驱动端相对于所述第二驱动端的平均驱动电压。5.根据权利要求4所述的单相直流电机控制方法，其特征在于：所述第一驱动端相对于所述第二驱动端的平均驱动电压满足：VCC*(A％
‑
B％)，其中，VCC为供电电压，A％为所述第一驱动端的占空比，B％为所述第二驱动端的占空比，通过调节所述第一驱动端和/或所述第二驱动端的占空比来实现对所述第一驱动端相对于所述第二驱动端的平均驱动电压的调节。6.根据权利要求5所述的单相直流电机控制方法，其特征在于：所述第一驱动端和所述第二驱动端中平均驱动电压较小的一侧的占空比固定设置为0％。7.一种单相直流电机控制单元，用于实现如权利要求1
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6...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕一松，韦智荟，
申请(专利权)人：浙江英能电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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