一种车用直流无刷电机的控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种车用直流无刷电机的控制器，包括供电单元、三相半桥驱动单元和三相半桥逆变单元，供电单元通过EMI滤波器与三相半桥逆变单元相连接，还与三相半桥驱动单元相连接；三相半桥驱动单元的PWM驱动信号输入端做为控制器的控制输入端，与外部的PWM驱动信号端相连接；三相半桥驱动单元的PWM驱动信号输出端与三相半桥逆变单元的控制信号输入端相连接，三相半桥逆变单元的输出端做为控制器的输出端，与外部的车用直流无刷电机相的三相相接。本实用新型专利技术提供的一种车用直流无刷电机的控制器，简化了电路设计，减少了器件用量，还增加了适用范围，降低了生产成本，有利于其的广泛推广，具有良好的应用前景。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电机驱动装置，特别是涉及一种适用于车辆中空调鼓风机、发动机冷却风扇、油泵/水泵控制电机的车用直流无刷电机的控制器。
技术介绍
对于车辆中各控制系统所用的执行电机，多采用直流电机，能够保证控制系统具有良好的启动、制动性能，并实现大范围内平滑调速，相比直流有刷电机，直流无刷电机无需电刷来换向，而是使用电子控制实现换向的，具有较高的转速-转矩特性、较宽的转速范围、较快的动态响应快、高效节能、使用寿命长、噪音小等特点，而现阶段，直流无刷电机的控制器，电路设计复杂、成本较高，相比直流无刷电机的控制器，直流有刷电机的控制器，设计简单、成本低廉、易于实现，所以，众多的成熟汽车中还多采用有刷直流电机控制器，直流无刷控制器的使用率还非常少，无法得到广泛的推广应用。由此可见，上述现有的直流无刷电机的控制器在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决直流无刷电机的控制器存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够 解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。有鉴于上述现有的直流无刷电机的控制器存在的缺陷，本技术人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的车用直流无刷电机的控制器，能够改进一般现有的直流无刷电机的控制器，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本技术。
技术实现思路
本技术的主要目的在于，克服现有的直流无刷电机的控制器存在的缺陷，而提供一种新型结构的车用直流无刷电机的控制器，所要解决的技术问题是使其简化了电路设计，减少了器件用量，增加了适用范围，有效的降低其的生产成本，具有良好的应用前景，有利于车用直流无刷控制器的广泛推广。本技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本技术提出的一种针对12V或34V以内低压的车用直流无刷电机的控制器，其特征在于该控制器包括供电单元、三相半桥驱动单元和三相半桥逆变单元，所述供电单元的输出端通过EMI滤波器与所述三相半桥逆变单元的供电输入端相连接，还与三相半桥驱动单元的供电输入端相连接；所述三相半桥驱动单元的PWM驱动信号输入端做为控制器的控制输入端，与外部的PWM驱动信号端相连接；所述三相半桥驱动单元的PWM驱动信号输出端与所述三相半桥逆变单元的控制信号输入端相连接，所述三相半桥逆变单元的输出端做为控制器的输出端，与外部的车用直流无刷电机的三相相连接。前述的一种车用直流无刷电机的控制器，其特征在于所述供电单元包括第一电容Cl和防反二极管D1，所述供电单元的输入端通过第一电容Cl接地，还与防反二极管Dl的正极相连接，所述防反二极管Dl的负极做为所述供电单兀的输出端，所述第一电容Cl为安规电容。前述的一种车用直流无刷电机的控制器，其特征在于所述EMI滤波器包括差模电感L1、第一支撑电容C2和第二支撑电容C3，所述差模电感LI的一端做为EMI滤波器的输入端与供电单元的输出端口相连接，所述差模电感LI的另一端并联有第一支撑电容C2和第二支撑电容C3，并做为EMI滤波器的输入端与所述三相半桥逆变单元的供电输入端相连接。前述的一种车用直流无刷电机的控制器，其特征在于所述三相半桥驱动单元设有六路PWM驱动信号输入端，还包括三路上桥臂驱动电路和三路下桥臂驱动电路，其中三路PWM驱动信号输入端分别通过三路上桥臂驱动电路输出三路上桥臂驱动电路的PWM驱动信号，另三路PWM驱动信号输入端分别通过三路下桥臂驱动电路输出三路下桥臂驱动电路的PWM驱动信号。前述的一种车用直流无刷电机的控制器，其特征在于所述三路上桥臂驱动电路为集电极开路门电路，均包括一个上拉电阻、一个第一驱动电阻和一个第一 NPN型三极管，所述第一 NPN型三极管的基极做为一路PWM驱动信号输入端，所述第一 NPN型三极管的集电极通过上拉电阻与所述供电单元的输出端相连接，所述第一 NPN型三极管的集电极还通过第一驱动电阻做为上桥臂驱动电路的PWM驱动信号输出端，所述第一 NPN型三极管的发射极接地。前述的一种车用直流无刷电机的控制器，其特征在于所述三路下桥臂驱动电路为推挽电路，均包括第二驱动电阻和第一 PNP型三极管和第二 NPN型三极管，所述第一 PNP型三极管和第二 NPN型三极管基极相连接，做为一路PWM驱动信号输入端；所述第二 NPN型三极管的集电极与第一 PNP型三极管的集电极相连接，并通过第二驱动电阻做为下桥臂驱动电路的PWM驱动信号输出端，所述第一 PNP型三极管的发射极与所述供电单元的输出端相连接，所述第二 NPN型三极管的发射极接地。前述的一种车用直流无刷电机的控制器，其特征在于所述三相半桥逆变单元与所述三相半桥驱动单元对应，设有六路控制信号输入端，包括三路上桥臂控制电路和三路下桥臂控制电路，其中三路控制信号输入端为三路上桥臂控制电路的输入端与所述三路上桥臂驱动电路的PWM驱动信号输出端相连接，另三路控制信号输入端为三路下桥臂控制电路的输入端与所述三路下桥臂驱动电路的PWM驱动信号输出端相连接，所述三相半桥逆变单元还设有三路输出端与外部的车用直流无刷电机的三相相连接。前述的一种车用直流无刷电机的控制器，其特征在于所述三路上桥臂控制电路均包括一个P型功率晶体管，所述P型功率晶体管的栅极与所述三路上桥臂驱动电路的PWM驱动信号输出端相连接，所述P型功率晶体管的漏极与所述供电单元的输出端相连接；所述三路下桥臂控制电路均包括一个N型功率晶体管，所述N型功率晶体管的栅极与所述三路下桥臂驱动电路的PWM驱动信号输出端相连接，所述N型功率晶体管的漏极和栅极之间还设有偏置电阻，所述N型功率晶体管的源极和所述P型功率晶体管的源极共同连接，做为所述三相半桥逆变单元的输出端做为控制器的输出端与外部的车用直流无刷电机相连接。针对34V以上的高压车用直流无刷电机，电路与12V或34V以内的低压车用直流无刷电机通用，需要增加高速光耦及降压隔离供电来对其进行隔离，前述的一种车用直流无刷电机的控制器，其特征在于该控制器还包括供电隔离单元和EMI滤波器隔离光耦器，所述供电隔离单元设置在供电单元与EMI滤波器的输入端和三相半桥驱动单元的供电输入端相连接处，EMI滤波器所述隔离光耦器设置在三相半桥驱动单元的PWM驱动信号输出端与所述三相半桥逆变单元的控制信号输入端相连接处。EMI滤波器EMI滤波器EMI滤波器借由上述技术方案，本技术车用直流无刷电机的控制器至少具有下列优点I)本技术的供电单元设有防反二极管设计，简化了对控制供电的防反控制，使电路设计简单，还有效的降低了生产成本；2)本技术的三相半桥逆变单元的上桥臂控制电路采用PNP型功率晶体管或P沟道MOS管，下桥臂控制电路采用NPN型功率晶体管或N沟道MOS管，产生外部的车用直流无刷电机用的控制信号，且上、下桥臂驱动电路全部供地，上桥臂驱动电路采用OC门电路来驱动；下桥臂驱动电路采用推挽电路来驱动，并能够根据驱动电阻阻值的选取原则根据功率管或者MOS管的具体型号及实际功率管的开关频率进行电路设计，满足不同的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车用直流无刷电机的控制器，其特征在于：该控制器包括供电单元、三相半桥驱动单元和三相半桥逆变单元，所述供电单元的输出端通过EMI滤波器与所述三相半桥逆变单元的供电输入端相连接，还与三相半桥驱动单元的供电输入端相连接；所述三相半桥驱动单元的PWM驱动信号输入端做为控制器的控制输入端，与外部的PWM驱动信号端相连接；所述三相半桥驱动单元的PWM驱动信号输出端与所述三相半桥逆变单元的控制信号输入端相连接，所述三相半桥逆变单元的输出端做为控制器的输出端，与外部的车用直流无刷电机的三相相连接。

【技术特征摘要】
1.一种车用直流无刷电机的控制器，其特征在于该控制器包括供电单元、三相半桥驱动单元和三相半桥逆变单元，所述供电单元的输出端通过EMI滤波器与所述三相半桥逆变单元的供电输入端相连接，还与三相半桥驱动单元的供电输入端相连接；所述三相半桥驱动单元的PWM驱动信号输入端做为控制器的控制输入端，与外部的PWM驱动信号端相连接；所述三相半桥驱动单元的PWM驱动信号输出端与所述三相半桥逆变单元的控制信号输入端相连接，所述三相半桥逆变单元的输出端做为控制器的输出端，与外部的车用直流无刷电机的三相相连接。2.根据权利要求1所述的一种车用直流无刷电机的控制器，其特征在于所述供电单元包括第一电容Cl和防反二极管D1，所述供电单元的输入端通过第一电容Cl接地，还与防反二极管Dl的正极相连接，所述防反二极管Dl的负极做为所述供电单元的输出端，所述第一电容Cl为安规电容。3.根据权利要求1所述的一种车用直流无刷电机的控制器，其特征在于所述EMI滤波器包括差模电感L1、第一支撑电容C2和第二支撑电容C3,所述差模电感LI的一端做为EMI滤波器的输入端与供电单元的输出端口相连接，所述差模电感LI的另一端并联有第一支撑电容C2和第二支撑电容C3，并做为EMI滤波器的输入端与所述三相半桥逆变单元的供电输入端相连接。4.根据权利要求1所述的一种车用直流无刷电机的控制器，其特征在于所述三相半桥驱动单元设有六路PWM驱动信号输入端，还包括三路上桥臂驱动电路和三路下桥臂驱动电路，其中三路PWM驱动信号输入端分别通过三路上桥臂驱动电路输出三路上桥臂驱动电路的PWM驱动信号，另三路PWM驱动信号输入端分别通过三路下桥臂驱动电路输出三路下桥臂驱动电路的PWM驱动信号。5.根据权利要求4所述的一种车用直流无刷电机的控制器，其特征在于所述三路上桥臂驱动电路为集电极开路门电路，均包括一个上拉电阻、一个第一驱动电阻和一个第一NPN型三极管，所述第一 NPN型三极管的基极做为一路PWM驱动信号输入端，所述第一 NPN型三极管的集电极通过上拉电阻与所述供电单元的输出端相连接，所述第一 NPN型三极管的集电极还通过第一驱动电阻做为上桥臂驱动电路的PWM驱动信号输出端，所述第一 NP...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍春生，朱建方，于志伟，
申请(专利权)人：江苏浩峰汽车附件有限公司，
类型：实用新型
国别省市：