本實(shí)用新型涉及直流無刷電機(jī)控制，具體地，涉及一種無刷直流電機(jī)電參數(shù)測(cè)試電路。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代社會(huì)的高速發(fā)展，特別是工控類當(dāng)中的直流無刷電機(jī)控制中，從上世紀(jì)60年代開始隨著單片機(jī)的智能化高集成化開始，使得芯片的運(yùn)算能力極大的增強(qiáng)，這也使得在之前看起來異常復(fù)雜的空間矢量算法能夠得以實(shí)現(xiàn)并且大面積推廣，當(dāng)然這只是一個(gè)原因，然而更大的原因則是空間矢量控制的巨大優(yōu)勢(shì)------節(jié)能、靜音、平滑無抖動(dòng)等等。

雖然空間矢量控制(SVPWM)在直流無刷馬達(dá)上的應(yīng)用被大范圍推廣開來，但是和之前的六拍控制方式來對(duì)比也并非擁有全面壓倒性優(yōu)勢(shì)，之所以SVPWM有在控制上的各種優(yōu)異性是因?yàn)樗枰私怆姍C(jī)更多更準(zhǔn)確的信息：相電感、相電阻、極對(duì)數(shù)、反電勢(shì)參數(shù)。而六拍控制可以無視電機(jī)的以上參數(shù)，只要電機(jī)和控制器連接好就可以進(jìn)行匹配運(yùn)行。這就導(dǎo)致了SVPWM在BLDC馬達(dá)的應(yīng)用上總是避免不了人為的先對(duì)電機(jī)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，雖然看起來也沒多少工作量，但是這并不符合現(xiàn)代的發(fā)展趨勢(shì)的，而應(yīng)該向更智能化更專業(yè)化更便利化的方向發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種無刷直流電機(jī)電參數(shù)測(cè)試電路。

根據(jù)本實(shí)用新型提供的無刷直流電機(jī)電參數(shù)測(cè)試電路，包括芯片U、二極管D10、二極管D12、電容C12、電阻R7、二極管D4、電容C3、電阻R15、二極管D11、電阻R12、MOS管Q1、MOS管Q7、電阻R10、電容C5、電容C13、電阻R21、二極管D13、電阻R24、電阻R25、電容C19以及電阻R56；

其中，芯片U的HIN端一方面連接二極管D10的正極，另一方面連接第一PWM輸入端，二極管D10的負(fù)極連接第一電源端；芯片U的LIN端一方面連接二極管D12的正極，另一方面連接第二PWM輸入端，二極管D12的負(fù)極連接第一電源端；芯片U的VCC端連接第二電源端，GND端接地；

電容C12的一端連接第二電源端，另一端接地；電阻R7的一端連接第二電源端，另一端連接二極管D4的正極，二極管D4的負(fù)極連接電容C3的一端，電容C3的另一端為電機(jī)連接端；

芯片U的VB端連接電容C3的一端，HO端連接電阻R15的一端、二極管D11的負(fù)極；二極管D11的正極連接電阻R12的一端；MOS管Q1的G極連接電阻R12的另一端、電阻R15的另一端、電阻R10的一端、電容C5的一端；MOS管Q1的D極、電阻R10的另一端、電容C5的另一端連接電機(jī)連接端；MOS管Q1的S極、電容C13的一端連接電源VDC端；

芯片U的LO連接電阻R21的一端、二極管D13的負(fù)極；二極管D13的正極連接電阻R24的一端；MOS管Q7的G極連接電阻R21的另一端、電阻R24的另一端、電阻R25的一端、電容C19的一端；MOS管Q7的D極、電阻R25的另一端、電容C19、電容C13的另一端接地；MOS管Q7的S極連接電機(jī)連接端。

優(yōu)選地，所述芯片為半橋驅(qū)動(dòng)芯片。

優(yōu)選地，還包括電阻R56；

MOS管Q7的D極、電阻R25的另一端、電容C19、電容C13的另一端連接電阻R56的一端，電阻R56的另一端接地。

本實(shí)用新型提供的無刷直流電機(jī)電參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，包括多個(gè)無刷直流電機(jī)電參數(shù)測(cè)試電路；

多個(gè)所述無刷直流電機(jī)電參數(shù)測(cè)試電路為第一無刷直流電機(jī)電參數(shù)測(cè)試電路、第二無刷直流電機(jī)電參數(shù)測(cè)試電路、第三無刷直流電機(jī)電參數(shù)測(cè)試電路；

第一無刷直流電機(jī)電參數(shù)測(cè)試電路的電機(jī)連接端連接無刷直流電機(jī)的U相端；第二無刷直流電機(jī)電參數(shù)測(cè)試電路的電機(jī)連接端連接無刷直流電機(jī)的V相端；第三無刷直流電機(jī)電參數(shù)測(cè)試電路的電機(jī)連接端連接無刷直流電機(jī)的W相端。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下的有益效果：

1、本實(shí)用新型解決了人為的測(cè)試過程并且沒有任何硬件上的增加，極大的增加了空間矢量控制在BLDC馬達(dá)上的實(shí)用性；

2、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布局合理，易于推廣。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1為本實(shí)用新型中無刷直流電機(jī)電參數(shù)測(cè)試電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中無刷直流電機(jī)電參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本實(shí)用新型，但不以任何形式限制本實(shí)用新型。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

在本實(shí)施例中，本實(shí)用新型提供的無刷直流電機(jī)電參數(shù)測(cè)試電路，包括芯片U、二極管D10、二極管D12、電容C12、電阻R7、二極管D4、電容C3、電阻R15、二極管D11、電阻R12、MOS管Q1、MOS管Q7、電阻R10、電容C5、電容C13、電阻R21、二極管D13、電阻R24、電阻R25、電容C19以及電阻R56；

其中，芯片U的HIN端一方面連接二極管D10的正極，另一方面連接第一PWM輸入端，二極管D10的負(fù)極連接第一電源端；芯片U的LIN端一方面連接二極管D12的正極，另一方面連接第二PWM輸入端，二極管D12的負(fù)極連接第一電源端；芯片U的VCC端連接第二電源端，GND端接地；

電容C12的一端連接第二電源端，另一端接地；電阻R7的一端連接第二電源端，另一端連接二極管D4的正極，二極管D4的負(fù)極連接電容C3的一端，電容C3的另一端為電機(jī)連接端；

芯片U的VB端連接電容C3的一端，HO端連接電阻R15的一端、二極管D11的負(fù)極；二極管D11的正極連接電阻R12的一端；MOS管Q1的G極連接電阻R12的另一端、電阻R15的另一端、電阻R10的一端、電容C5的一端；MOS管Q1的D極、電阻R10的另一端、電容C5的另一端連接電機(jī)連接端；MOS管Q1的S極、電容C13的一端連接電源VDC端；

芯片U的LO連接電阻R21的一端、二極管D13的負(fù)極；二極管D13的正極連接電阻R24的一端；MOS管Q7的G極連接電阻R21的另一端、電阻R24的另一端、電阻R25的一端、電容C19的一端；MOS管Q7的D極、電阻R25的另一端、電容C19、電容C13的另一端接地；MOS管Q7的S極連接電機(jī)連接端。

所述芯片為半橋驅(qū)動(dòng)芯片。

本實(shí)用新型提供的無刷直流電機(jī)電參數(shù)測(cè)試電路，還包括電阻R56；

MOS管Q7的D極、電阻R25的另一端、電容C19、電容C13的另一端連接電阻R56的一端，電阻R56的另一端接地。

本實(shí)用新型提供的無刷直流電機(jī)電參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，包括所述的多個(gè)無刷直流電機(jī)電參數(shù)測(cè)試電路；

多個(gè)所述無刷直流電機(jī)電參數(shù)測(cè)試電路為第一無刷直流電機(jī)電參數(shù)測(cè)試電路、第二無刷直流電機(jī)電參數(shù)測(cè)試電路、第三無刷直流電機(jī)電參數(shù)測(cè)試電路；

第一無刷直流電機(jī)電參數(shù)測(cè)試電路的電機(jī)連接端連接無刷直流電機(jī)的U相端；第二無刷直流電機(jī)電參數(shù)測(cè)試電路的電機(jī)連接端連接無刷直流電機(jī)的V相端；第三無刷直流電機(jī)電參數(shù)測(cè)試電路的電機(jī)連接端連接無刷直流電機(jī)的W相端。

當(dāng)采用本實(shí)用新型提供的無刷直流電機(jī)電參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，進(jìn)行直流無刷電機(jī)測(cè)試時(shí)包括如下步驟：

步驟1：選取已知參數(shù)的直流無刷電機(jī)，并記錄好相電阻、相電感、相感應(yīng)電壓；

步驟2：連接此電機(jī)和控制器，通電后控制器會(huì)自動(dòng)進(jìn)入測(cè)試模式；在測(cè)試模式當(dāng)中有兩個(gè)部分，電阻測(cè)試為長(zhǎng)時(shí)間固定相通電，程序會(huì)自動(dòng)記錄電機(jī)端電壓和采樣電流，此時(shí)可以簡(jiǎn)單的通過公式就能算出被測(cè)馬達(dá)電阻(此電阻包括相引出線電阻)；第二部分通某個(gè)固定頻率的電流并且占空比固定、線電壓固定，因?yàn)殡姼械母袘?yīng)電壓必須是用過變化的電流才能感應(yīng)，而且此專利方法是通過測(cè)量已知電感感應(yīng)電壓然后類比電壓來確定電感值。

步驟3：電阻測(cè)試：此部分測(cè)試為靜態(tài)測(cè)試，控制部分的采樣會(huì)在整個(gè)通電過程穩(wěn)定后多次采樣并計(jì)算平均值，U＝I*(R0+RX+R1)所以此公式當(dāng)中只有唯一的變量R1，但是這個(gè)R1為兩相阻值，進(jìn)行完電阻測(cè)試的第一步后還會(huì)循環(huán)測(cè)兩次，并且保證每次測(cè)試的相序會(huì)改變一次(UV-UW-VW)，這樣可以防止由于電機(jī)各相阻值不同帶來的誤差，最后三次測(cè)試值相加后除以6就得到每相電阻平局值。

步驟4：電感測(cè)試：此部分為動(dòng)態(tài)測(cè)試，控制器會(huì)在相同線電壓下對(duì)電機(jī)固定相(比如UV-UW-VW)通以固定頻率固定占空比的PWM(在這邊為了確保測(cè)試的準(zhǔn)確性，盡量讓頻率越高越好，然而由于是高頻，所以這里占空比盡量在保障電流采樣的精準(zhǔn)度的前提下越低越好，降低損耗及電流)，此后一直對(duì)電流進(jìn)行采樣，并且每個(gè)PWM周期都采樣，并計(jì)算感應(yīng)電壓EL,在已知占空比和線電壓的情況下，那么加載在馬達(dá)側(cè)的電壓Em可以直接計(jì)算出來，又因?yàn)殡娏鞒艘钥偦芈纷杩?分流電阻+2*繞組電阻+控制器線路阻抗)也是已知的Er，所以感應(yīng)電壓就直接等于EL＝Em-Er，這個(gè)值很重要，電感的感應(yīng)電壓和電感值成正比，所以此時(shí)的電感值L＝EL*L0/E0；為了確保準(zhǔn)確性，我們會(huì)對(duì)各繞組輪流測(cè)試三次(UV-UW-VW),最后得出的電感值再取平均值。

以上對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本實(shí)用新型并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。