專利名稱:一種無刷電機霍爾信號檢測電路和電機驅(qū)動器的制造方法
【專利摘要】一種無刷電機霍爾信號檢測電路和電機驅(qū)動器，所述電路包括：三個接入器件，分別與三個輸出電機轉(zhuǎn)子霍爾信號的GPIO連接，三個所述接入器件的輸出端共接；第一分壓電阻；開關(guān)管，所述開關(guān)管的控制端接三個所述接入器件的輸出端，所述開關(guān)管的輸出端接地，所述開關(guān)管的輸入端通過所述第一分壓電阻接電源，并作為所述電路的輸出端；分壓模塊，一端接三個所述接入器件的輸出端，另一端接地。以硬件電路實現(xiàn)霍爾信號邏輯運算，以三個普通GPIO和一個中斷GPIO實現(xiàn)霍爾信號檢測，節(jié)省了大量處理器接口資源，同時也大大降低了驅(qū)動系統(tǒng)的成本。
【專利說明】
一種無刷電機霍爾信號檢測電路和電機驅(qū)動器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及電機領(lǐng)域，特別是涉及一種無刷電機霍爾信號檢測電路和電機驅(qū) 動器。
【背景技術(shù)】
[0002] 在無刷電機控制中，需要對霍爾信號進(jìn)行檢測判斷轉(zhuǎn)子位置，實現(xiàn)換向和速度識 別。
[0003] 通常有一下幾種方法：（l)PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制)捕獲，需 占用3個Cap ture GP10 (捕獲通用輸入/輸出接口）。（2)外部中斷，需占用3個定時器中斷。
[3] 普通GPI0口查詢，即每間隔一段時間查詢一次霍爾狀態(tài)，但是，受查詢間隔和信號頻率 限制。信號頻率越高，要求查詢越快，每個周期的高低電平要求至少查詢一次，否則會丟失 脈沖。
[0004] P麗捕獲和外部中斷均需占用大量MCU資源，查詢方式則占用主程序時間，也存在 丟失脈沖可能性。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型目的在于提供一種成本低的、節(jié)省接口的資源無刷電機霍爾信號檢測 電路。
[0006] 本實用新型提供了一種無刷電機霍爾信號檢測電路，所述電路包括：
[0007] 三個接入器件，分別與三個輸出電機轉(zhuǎn)子霍爾信號的GPI0連接，三個所述接入器 件的輸出端共接；
[0008] 第一分壓電阻；
[0009] 開關(guān)管，所述開關(guān)管的控制端接三個所述接入器件的輸出端，所述開關(guān)管的輸出 端接地，所述開關(guān)管的輸入端通過所述第一分壓電阻接電源，并作為所述電路的輸出端；
[0010] 分壓模塊，一端接三個所述接入器件的輸出端，另一端接地。
[0011] 進(jìn)一步地，所述接入器件為電阻器，三個所述接入器件的阻值相等。
[0012] 進(jìn)一步地，所述開關(guān)管為NPN型三極管，所述開關(guān)管的控制端、輸入端和輸出端分 別為NPN型三極管的基極、集電極和發(fā)射極。
[0013] 進(jìn)一步地，所述分壓模塊包括下拉電阻，所述下拉電阻的一端接三個所述接入器 件的輸出端，另一端接地。
[0014] 進(jìn)一步地，還包括一控制器，所述控制器接所述開關(guān)管的輸入端，根據(jù)所述開關(guān)管 的輸入端的電平得出所述電機的轉(zhuǎn)子位置及當(dāng)前電機轉(zhuǎn)速。
[0015] 本實用新型還提供了一種電機驅(qū)動器，包括上述的無刷電機霍爾信號檢測電路。
[0016] 上述的無刷電機霍爾信號檢測電路以硬件電路實現(xiàn)霍爾信號邏輯運算，以三個普 通GPI0和一個中斷GPI0實現(xiàn)霍爾信號檢測，節(jié)省了大量處理器接口資源，同時也大大降低 了驅(qū)動系統(tǒng)的成本。
【附圖說明】

[0017] 圖1為本實用新型較佳實施例中無刷電機霍爾信號檢測電路的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0018] 為了使本實用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下 結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施 例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0019] 請參閱圖1，本實用新型較佳實施例中無刷電機霍爾信號檢測電路可以用于電機 驅(qū)動器，所述電路包括:三個接入器件、第一分壓電阻、開關(guān)管及分壓模塊。
[0020] 三個接入器件11分別與三個輸出電機轉(zhuǎn)子霍爾信號的GPI0(Ha、Hb、Hc)連接(霍爾 信號Ha、Hb、He可以前端芯片的輸出），三個所述接入器件11的輸出端共接;開關(guān)管Q1的控制 端接三個所述接入器件11的輸出端，所述開關(guān)管Q1的輸出端接地，所述開關(guān)管Q1的輸入端 通過所述第一分壓電阻R1接電源vec，并作為所述電路的輸出端CAP_S;分壓模塊12-端接 三個所述接入器件11的輸出端，另一端接地。
[0021] 本實施例中，接入器件11為電阻器，三個所述接入器件11的阻值相等。在其他實施 方式中，接入器件11可以是二極管，二極管的陽極作為輸入端，陰極作為輸出端。
[0022]開關(guān)管Q1為NPN型三極管，所述開關(guān)管Q1的控制端、輸入端和輸出端分別為NPN型 三極管的基極、集電極和發(fā)射極。在其他實施方式中，開關(guān)管Q1可以為IGBT。
[0023]分壓模塊12包括下拉電阻R2,所述下拉電阻R2的一端接三個所述接入器件11的輸 出端，另一端接地。下拉電阻R2讓NPN型三極管的柵極下拉維持系統(tǒng)工作穩(wěn)定，不會有未知 電平。
[0024] 進(jìn)一步地，無刷電機霍爾信號檢測電路還包括一控制器13,所述控制器13的中斷 接口接所述開關(guān)管Q1的輸入端，根據(jù)所述開關(guān)管Q1的輸入端電平得出所述電機的 轉(zhuǎn)子位置及當(dāng)前電機轉(zhuǎn)速。控制器13可以為單片機或DSP(數(shù)字信號處理器）。
[0025] 示例:無刷電機三路霍爾信號組合后以十六進(jìn)制進(jìn)行排序，當(dāng)電機順時針運行時 霍爾輸出信號順序為:1、3、2、6、4、5。輸出信號如下：
[0028] 電機順時針運行時，每次出現(xiàn)霍爾跳變，CAP_SA電壓即出現(xiàn)一次跳變。電機逆時 針運行亦是如此。只需將CAP_S點引入中斷中，每次中斷發(fā)生時進(jìn)行計數(shù)并用三個普通GPI0 讀取霍爾信號即可判斷出轉(zhuǎn)子位置，對中斷計數(shù)判斷頻率即可計算當(dāng)前電機轉(zhuǎn)速。
[0029] 當(dāng)電機逆時針運行時，霍爾輸出信號順序與順時針相反，上述判斷亦成立。
[0030] 本方案以硬件電路對霍爾信號進(jìn)行處理，以1路外部中斷和三個GPI0實現(xiàn)霍爾信 號的檢測，節(jié)省了大量MCU資源，降低了系統(tǒng)成本，穩(wěn)定可靠。
[0031] 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種無刷電機霍爾信號檢測電路，其特征在于，所述電路包括： 三個接入器件，分別與三個輸出電機轉(zhuǎn)子霍爾信號的GPIO連接，三個所述接入器件的 輸出端共接； 第一分壓電阻； 開關(guān)管，所述開關(guān)管的控制端接三個所述接入器件的輸出端，所述開關(guān)管的輸出端接 地，所述開關(guān)管的輸入端通過所述第一分壓電阻接電源，并作為所述電路的輸出端； 分壓模塊，一端接三個所述接入器件的輸出端，另一端接地。2. 如權(quán)利要求1所述的無刷電機霍爾信號檢測電路，其特征在于，所述接入器件為電阻 器，三個所述接入器件的阻值相等。3. 如權(quán)利要求1所述的無刷電機霍爾信號檢測電路，其特征在于，所述開關(guān)管為NPN型 三極管，所述開關(guān)管的控制端、輸入端和輸出端分別為NPN型三極管的基極、集電極和發(fā)射 極。4. 如權(quán)利要求1所述的無刷電機霍爾信號檢測電路，其特征在于，所述分壓模塊包括下 拉電阻，所述下拉電阻的一端接三個所述接入器件的輸出端，另一端接地。5. 如權(quán)利要求1所述的無刷電機霍爾信號檢測電路，其特征在于，還包括一控制器，所 述控制器接所述開關(guān)管的輸入端，根據(jù)所述開關(guān)管的輸入端的電平得出所述電機的轉(zhuǎn)子位 置及當(dāng)前電機轉(zhuǎn)速。6. -種電機驅(qū)動器，其特征在于，包括權(quán)利要求1至5任一項所述的無刷電機霍爾信號 檢測電路。
【文檔編號】H02P6/17GK205725539SQ201620390696
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】熊青山
【申請人】深圳市智創(chuàng)電機有限公司