用于无刷电机的驱动电路和设备制造技术

本公开提供一种用于无刷电机的驱动电路和设备，涉及电机驱动技术领域，无刷电机包括：定子铁芯，有

【技术实现步骤摘要】
用于无刷电机的驱动电路和设备


[0001]本公开涉及电机驱动
，尤其是一种用于无刷电机的驱动电路和设备
。

技术介绍

[0002]直流无刷电机具有传统直流电机的优点，同时又取消了碳刷
、
滑环结构，可以低速大功率运行
。
它不仅体积小
、
重量轻，而且稳定性好
、
效率高，因此在电气伺服传动
、
信息处理
、
交通运输
、
家用电器
、
消费电子
、
国防等领域中的应用十分广泛
。
[0003]一种较为常见的直流无刷电机是单相直流无刷电机，其具有体积小
、
控制简单等特点
。
[0004]另一种较为常见的直流无刷电机是三相直流无刷电机，其具有寿命长
、
噪音低
、
驱动方式灵活
、
产业链技术成熟等特点，应用场景广泛，可适用于各种民用产品和军用产品中
。
此外，由于调速宽
、
体积小
、
效率高
、
稳态速度误差小，三相直流无刷电机还在调速领域具有优势
。
[0005]三相直流无刷电机采用“UVW”三相绕组与对应的磁环布局设计，三相绕组有两种接线方式，分别是星型接法和三角型接法
。
以电动机为例，通过驱动程序分别对三相绕组交叉切换通电来实现旋转的磁场，从而带动有磁环的转子旋转
。

技术实现思路

[0006]根据本公开实施例的一方面，提供一种用于无刷电机的驱动电路，其特征在于，所述无刷电机包括：定子铁芯，包括沿第一周向间隔设置的
Z
个齿组；转子，包括极数为
P
的磁环，
P
为偶数；和
X
相导线，缠绕于所述齿组以形成线圈，
X≥2
，
Z
＝
P
×
X
；在同一相所述导线中，相邻两个齿组上的所述线圈沿所述齿组的第二周向的绕线方向相反
、
且间隔
X
‑1个所述齿组；所述驱动电路包括：
X
个全桥电路，每个全桥电路包括并联于所述驱动电路的输入端与接地端之间的两个半桥电路，每个半桥电路包括经由节点连接的两个开关，所述两个半桥电路包括第一半桥电路和第二半桥电路，其中：第
i
个全桥电路中的第一半桥电路的所述节点被配置为与第
i
相导线的第一端连接，并且第
i
个全桥电路中的第二半桥电路的所述节点被配置为与第
i
相导线的第二端连接，
1≤i≤X。
[0007]在一些实施例中，所述
X
个全桥电路中的
N
个全桥电路被配置为：在一个控制周期内，通过
N
相导线各自独立的第一端和第二端，向所述
N
相导线提供周期变化的
N
个驱动信号，其中，
1≤N≤X
，每个驱动信号在一个周期中的波形包括强度大于0的第一波形和强度小于0的第二波形
。
[0008]在一些实施例中，每个半桥电路的两个开关包括与所述驱动电路的输入端连接的第一开关和与所述驱动电路的接地端连接的第二开关，所述第二开关为
n
型金属氧化物半导体
MOSFET。
[0009]在一些实施例中，所述第一开关为
n
型
MOSFET
和
p
型
MOSFET
中的一个
。
[0010]在一些实施例中，所述
X
个全桥电路被封装在一个芯片中
。
[0011]在一些实施例中，所述一个芯片中还封装
X
个霍尔检测元件
。
[0012]在一些实施例中，所述
X
个全桥电路被一一对应地封装在
X
个芯片中
。
[0013]在一些实施例中，所述
X
个芯片中的每个芯片中还封装一个霍尔检测元件
。
[0014]根据本公开实施例的一方面，提供一种设备，其特征在于，包括：上述任意一个实施例所述的用于无刷电机的驱动电路
。
[0015]在一些实施例中，所述设备还包括：所述无刷电机
。
[0016]本公开一些实施例提供的用于无刷电机的驱动电路中，
X
个全桥电路中每个全桥电路的两个半桥电路的节点与对应的一相导线的第一端和第二端连接
。
如此，通过控制驱动电路中每个开关各自的状态，驱动电路可以按照上述任意一个实施例的用于无刷电机的驱动方法向无刷电机的
N
相导线提供
N
个驱动信号，从而可以以简单的控制方式驱动无刷电机提供较大的扭矩
。
[0017]下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述
。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0019]图
1A
示出了根据本公开一些实施例的无刷电机中定子铁芯与磁环的配合示意图
。
[0020]图
1B
示出了根据本公开一些实施例的无刷电机中导线缠绕于定子铁芯的结构示意图
。
[0021]图2是本公开一些实施例的用于无刷电机的驱动方法的流程示意图
。
[0022]图
3A、3B
和
3C
是本公开一些实施例的无刷电机的工作原理示意图
。
[0023]图
4A
是根据本公开一些实施例的交叉通电的驱动方式下的驱动信号的波形图
。
[0024]图
4B
是根据本公开另一些实施例的交叉通电的驱动方式下的驱动信号的波形图
。
[0025]图5是根据本公开又一些实施例的交叉通电的驱动方式下的驱动信号的波形图
。
[0026]图
6A
是根据本公开一些实施例的交替通电的驱动方式下的驱动信号的波形图
。
[0027]图
6B
是根据本公开另一些实施例的交替通电的驱动方式下的驱动信号的波形图
。
[0028]图
6C
和
6D
是根据本公开还一些实施例的交叉通电的驱动方式下的驱动信号的波形图
。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于无刷电机的驱动电路，其特征在于，所述无刷电机包括：定子铁芯
(1)
，包括沿第一周向间隔设置的
Z
个齿组
(11)
；转子
(2)
，包括极数为
P
的磁环
(21)
，
P
为偶数；和
X
相导线
(3)
，缠绕于所述齿组
(11)
以形成线圈
(31)
，
X≥2
，
Z
＝
P
×
X
；在同一相所述导线
(3)
中，相邻两个齿组
(11)
上的所述线圈
(31)
沿所述齿组
(11)
的第二周向的绕线方向相反
、
且间隔
X
‑1个所述齿组
(11)
；所述驱动电路包括：
X
个全桥电路，每个全桥电路包括并联于所述驱动电路的输入端与接地端之间的两个半桥电路，每个半桥电路包括经由节点连接的两个开关，所述两个半桥电路包括第一半桥电路和第二半桥电路，其中：第
i
个全桥电路中的第一半桥电路的所述节点被配置为与第
i
相导线的第一端连接，并且第
i
个全桥电路中的第二半桥电路的所述节点被配置为与第
i
相导线的第二端连接，
1≤i≤X。2.
根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述
X
个全桥电路中的
N
个全桥电路被配置为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张平，孙叶琳，胡善显，周慧珠，骆兰英，孙兴林，
申请(专利权)人：续新技术深圳集团有限公司，
类型：新型
国别省市：