專利名稱：一種無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)及無(wú)刷電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車電子領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于汽車電動(dòng)車窗的無(wú)刷電機(jī)控
制系統(tǒng)及無(wú)刷電機(jī)。
背景技術(shù)：
永磁無(wú)刷直流電機(jī)由于其無(wú)換向火花，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)勵(lì)磁損 耗等眾多優(yōu)點(diǎn)，在很多場(chǎng)合得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)有的永磁無(wú)刷直流電機(jī)均需要附加 的位置傳感器，用以向逆變電路提供必要的換向信號(hào)，然而位置傳感器的存在會(huì)給直流無(wú) 刷電機(jī)的應(yīng)用帶來(lái)很多的缺陷與不便位置傳感器會(huì)增加直流無(wú)刷電機(jī)的體積和成本，同 時(shí)連線眾多的位置傳感器會(huì)降低電機(jī)運(yùn)行的可靠性。另外，在某些惡劣的工作環(huán)境中(如 在密封的空調(diào)壓縮機(jī)中)，由于制冷劑的強(qiáng)腐蝕性，常規(guī)的位置傳感器根本無(wú)法使用導(dǎo)致直 流無(wú)刷電機(jī)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，位置傳感器的安裝精度還會(huì)影響電機(jī)的運(yùn)行性能，增加了 生產(chǎn)的工藝難度。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有的直流無(wú)刷電 機(jī)需要附加的位置傳感器導(dǎo)致電機(jī)成本高、電機(jī)穩(wěn)定性低的問題。 本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)，所述無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)包括 單片機(jī)、驅(qū)動(dòng)電路、逆變電路、位置檢測(cè)模塊以及電流檢測(cè)模塊；所述單片機(jī)的輸出端連接 至所述驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接至所述逆變電路的控制端，所述逆 變電路的輸出端連接電機(jī)；所述單片機(jī)輸出脈沖控制信號(hào)控制所述逆變電路將直流電壓轉(zhuǎn) 換為交流電壓并驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；所述位置檢測(cè)模塊的輸入端連接至所述逆變電路的輸 出端，所述位置檢測(cè)模塊的輸出端連接至所述單片機(jī)的輸入端；所述位置檢測(cè)模塊檢測(cè)所 述電機(jī)的反電勢(shì)并輸出位置信號(hào)，所述單片機(jī)根據(jù)所述位置信號(hào)輸出調(diào)速控制信號(hào)對(duì)電機(jī) 進(jìn)行控制；所述電流檢測(cè)模塊的輸入端連接所述電機(jī)，所述電流檢測(cè)模塊的輸出端連接至 所述單片機(jī)的反饋端；所述單片機(jī)根據(jù)所述電流檢測(cè)模塊檢測(cè)到的所述電機(jī)的力矩輸出功 率控制信號(hào)對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制。 其中，所述位置檢測(cè)模塊進(jìn)一步包括限流電阻、濾波電阻以及濾波電容；所述限 流電阻的一端連接至所述逆變電路的輸出端，所述限流電阻的另一端連接至所述單片機(jī)的 輸入端，所述限流電阻的另一端還通過所述濾波電阻接地；所述濾波電容與所述濾波電阻 并聯(lián)連接。 其中，所述無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)還包括直流電源，其輸出端分別連接至所述單片機(jī) 的電源端、所述驅(qū)動(dòng)電路的電源端以及所述逆變電路的輸入端。 其中，所述逆變電路進(jìn)一步包括依次串聯(lián)連接在所述直流電源的輸出端與地之 間的第一開關(guān)管以及第二開關(guān)管；所述第一開關(guān)管與所述第二開關(guān)管的串聯(lián)連接端連接所 述電機(jī)；所述第一開關(guān)管的控制端以及所述第二開關(guān)管的控制端分別連接至所述驅(qū)動(dòng)電路
4的輸出端。 其中，所述第一開關(guān)管為第一 M0S管，所述第二開關(guān)管為第二 M0S管；所述第一 M0S管的柵極與所述第二 M0S管的柵極分別連接至所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端；所述第一 M0S 管的源極連接至所述直流電源的輸出端，所述第一 M0S管的漏極連接至所述第二 M0S管的 源極；所述第二 M0S管的漏極接地。 其中，所述無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)還包括用于將主控機(jī)的控制信號(hào)傳輸給所述單片 機(jī)的LIN總線模塊。 其中，所述LIN總線模塊采用串行通訊的方式將所述主控機(jī)的控制信號(hào)傳輸給所 述單片機(jī)。 其中，所述LIN總線模塊采用一根12V信號(hào)總線和一根無(wú)固定時(shí)間基準(zhǔn)的節(jié)點(diǎn)同
步時(shí)鐘線將所述主控機(jī)的控制信號(hào)傳輸給所述單片機(jī)。 其中，所述LIN總線模塊傳輸速率為20Kbit/s。 本實(shí)用新型的目的還在于提供一種無(wú)刷電機(jī)，其包括控制所述無(wú)刷電機(jī)工作的 無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)；所述無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)為上述無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)。 本實(shí)用新型提供的無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)通過位置檢測(cè)模塊對(duì)電機(jī)的反電勢(shì)進(jìn)行檢 測(cè)，單片機(jī)根據(jù)位置檢測(cè)模塊輸出的位置信號(hào)輸出調(diào)速控制信號(hào)對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制；實(shí)現(xiàn)了 無(wú)位置傳感器同樣可以對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制的目的，降低了電機(jī)成本，提高了電機(jī)的穩(wěn)定性。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)中位置檢測(cè)模塊的電路圖； 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)電路與逆變電路的電 路圖。
具體實(shí)施方式為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施 例，對(duì)本實(shí)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(shí)施例僅僅用以解釋 本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。 本實(shí)用新型實(shí)施例提供的無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)通過位置檢測(cè)模塊對(duì)電機(jī)的反電勢(shì) 進(jìn)行檢測(cè)，單片機(jī)根據(jù)位置檢測(cè)模塊輸出的位置信號(hào)輸出調(diào)速控制信號(hào)對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制； 實(shí)現(xiàn)了無(wú)位置傳感器同樣可以對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制的目的，降低了電機(jī)成本，提高了電機(jī)的穩(wěn) 定性。 本實(shí)用新型提供的無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)主要應(yīng)用于汽車電子領(lǐng)域中控制無(wú)刷電機(jī) 工作，其模塊結(jié)構(gòu)如圖l所示，為了便于說明，僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分，詳述如 下。 無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)1包括單片機(jī)11、驅(qū)動(dòng)電路13、逆變電路14、位置檢測(cè)模塊15 以及電流檢測(cè)模塊16 ;其中，單片機(jī)11的輸出端連接至驅(qū)動(dòng)電路13的輸入端，驅(qū)動(dòng)電路13 的輸出端連接至逆變電路14的控制端，逆變電路14的輸出端連接電機(jī)3 ;單片機(jī)11輸出 脈沖控制信號(hào)控制逆變電路14將直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓并驅(qū)動(dòng)電機(jī)3運(yùn)轉(zhuǎn)；位置檢測(cè)模塊15的輸入端連接至逆變電路14的輸出端，位置檢測(cè)模塊15的輸出端連接至單片機(jī)11 的輸入端；位置檢測(cè)模塊15檢測(cè)電機(jī)3的反電勢(shì)并輸出位置信號(hào)，單片機(jī)11根據(jù)位置信號(hào) 輸出調(diào)速控制信號(hào)對(duì)電機(jī)3進(jìn)行控制；電流檢測(cè)模塊16的輸入端連接電機(jī)3，電流檢測(cè)模 塊16的輸出端連接至單片機(jī)11的反饋端；單片機(jī)11根據(jù)電流檢測(cè)模塊16檢測(cè)到的電機(jī) 3的力矩輸出功率控制信號(hào)對(duì)電機(jī)3進(jìn)行控制。 在本實(shí)用新型中，為了提高電機(jī)3的穩(wěn)定性及可靠性，省去了傳統(tǒng)的位置傳感器； 并利用反電勢(shì)過零點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)，更好的獲取到了反電勢(shì)過零點(diǎn)；然后根據(jù)其過零點(diǎn)，再延遲 30°電角度時(shí)間為電動(dòng)機(jī)的換向點(diǎn)。單片機(jī)11接收到電機(jī)3的位置信息和調(diào)速信息后，將 相應(yīng)的P麗信號(hào)和驅(qū)動(dòng)邏輯信號(hào)輸送給驅(qū)動(dòng)電路13，驅(qū)動(dòng)電路13進(jìn)行邏輯變換后驅(qū)動(dòng)逆變 電路14，從而使電機(jī)3正常運(yùn)轉(zhuǎn)。再通過速度計(jì)算和電流檢測(cè)模塊16來(lái)反饋控制結(jié)果，在 單片機(jī)11中對(duì)反饋結(jié)果進(jìn)行處理后再輸出，形成閉環(huán)控制。 作為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，單片機(jī)11還可以將通過串行通信接口將扭矩信 息傳輸?shù)綌?shù)碼管上，顯示當(dāng)前的狀態(tài)。 在本實(shí)用新型實(shí)施例中，位置檢測(cè)模塊15的電路如圖2所示，其中，位置檢測(cè)模塊 15進(jìn)一步包括限流電阻Rl、濾波電阻R2以及濾波電容C ;其中，限流電阻Rl的一端連接 至逆變電路14的輸出端，限流電阻R1的另一端連接至單片機(jī)ll的輸入端，限流電阻R1的 另一端還通過濾波電阻R2接地；濾波電容C與濾波電阻R2并聯(lián)連接。 無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，在任意時(shí)刻逆變電路14中總有一相的功率管器件全部 關(guān)斷，處于懸空狀態(tài)，電機(jī)3中的繞組反電勢(shì)的過零點(diǎn)就發(fā)生在該相繞組懸空的時(shí)間段內(nèi)， 此時(shí)，只要檢測(cè)繞組中相電壓的變化，即可檢測(cè)到反電勢(shì)過零點(diǎn)。然而，為了降低成本或工 藝的原因，大多數(shù)無(wú)刷直流電機(jī)沒有引出繞組中點(diǎn)，反電勢(shì)過零檢測(cè)法主要通過檢測(cè)電動(dòng) 機(jī)端電壓獲取反電勢(shì)過零；檢測(cè)到反電動(dòng)勢(shì)過零后，再延遲30。電角度時(shí)間即為換相點(diǎn)。 這種方法簡(jiǎn)單、靈活。 其中，逆變電路14輸出的三相交流電壓通過濾波電阻以及濾波電容濾波后得到 位置檢測(cè)信號(hào)河以算出位置檢測(cè)模塊15產(chǎn)生的相位移；以U相為例，其中UO為相端電壓， VO為積分輸出，f為反電動(dòng)勢(shì)運(yùn)行頻率，則有運(yùn)行頻率 u0/v0 = R2/ (WJ2 Ji fR凡C) 為 其中相角位移為 " = aretan- 一 ' 在本實(shí)用新型中，無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)還包括直流電源2，其輸出端分別連接至單 片機(jī)11的電源端、驅(qū)動(dòng)電路13的電源端以及逆變電路14的輸入端。 在本實(shí)用新型中，無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)1還包括用于將主控機(jī)4的控制信號(hào)傳輸給 單片機(jī)11的LIN總線模塊12。采用LIN總線模塊12使得應(yīng)用在汽車的模塊化設(shè)計(jì)和模塊 之間的交互通信得以實(shí)現(xiàn)，LIN總線模塊12根據(jù)LIN協(xié)議，由主控機(jī)4發(fā)送約定好的命令信 號(hào)，從機(jī)進(jìn)行信號(hào)的接收及處理，包括啟動(dòng)/停止，調(diào)速，扭矩檢測(cè)，正反轉(zhuǎn)切換等。其中，扭 矩檢測(cè)功能主要是通過A/D轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)，由于電機(jī)受力變化時(shí)，電流隨之變化，所以應(yīng)用
6單片機(jī)11的模數(shù)轉(zhuǎn)換功能，將其量化處理，從而可間接地實(shí)時(shí)反映電機(jī)的受力變化情況。 作為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，LIN總線模塊12是一種低成本的串行通訊網(wǎng)絡(luò)， 用于實(shí)現(xiàn)汽車中的分布式電子系統(tǒng)的控制；可以采用串行通訊的方式將主控機(jī)4的控制信 號(hào)傳輸給單片機(jī)ll。 LIN總線模塊12是基于SCI(UART)數(shù)據(jù)格式，采用單主控制器/多從 設(shè)備的模式，僅采用一根12V信號(hào)總線和一根無(wú)固定時(shí)間基準(zhǔn)的節(jié)點(diǎn)同步時(shí)鐘線進(jìn)行信號(hào) 傳輸，其傳輸速率可達(dá)20Kbit/s。在采用LIN總線模塊12實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)中，通常將模擬信號(hào) 量用數(shù)字信號(hào)量代替，從而使總線性能得到優(yōu)化。 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)電路13與逆變電路14 的電路圖；為了便于說明，僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分，詳述如下。 驅(qū)動(dòng)電路13包括驅(qū)動(dòng)芯片U4以及與之連接的外圍電路。 逆變電路14進(jìn)一步包括第一開關(guān)管141以及第二開關(guān)管142 ;其中，第一開關(guān)管 141以及第二開關(guān)管142依次串聯(lián)連接在直流電源2的輸出端與地之間的；第一開關(guān)管141 與第二開關(guān)管142的串聯(lián)連接端連接電機(jī)3 ;第一開關(guān)管141的控制端以及第二開關(guān)管142 的控制端分別連接至驅(qū)動(dòng)電路13的輸出端。 作為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一開關(guān)管141可以為第一M0S管Q2，第二開關(guān)管 142為第二 M0S管Ql ;第一 M0S管Q2的柵極與所述第二 M0S管Ql的柵極分別連接至驅(qū)動(dòng) 電路的輸出端；第一 M0S管Q2的源極連接至直流電源的輸出端，第一 M0S管Q2的漏極連接 至第二 M0S管Ql的源極；第二 M0S管Ql的漏極接地。 在本實(shí)用新型中，可以采用三相橋式逆變電路6只功率M0SFET管Q1、Q2、Q3、Q4、 Q5、Q6作為開關(guān)器件使用，組成三相橋式結(jié)構(gòu)。如果將他們按照一定的組合方式和頻率進(jìn)行 開關(guān)即能驅(qū)動(dòng)三相無(wú)刷直流電機(jī)3轉(zhuǎn)動(dòng)。 一般功率MOSFET管的柵極驅(qū)動(dòng)電壓為10 15V， 且在開關(guān)態(tài)中需要較大的電流驅(qū)動(dòng)，否則上升下降時(shí)間會(huì)變得很慢，影響驅(qū)動(dòng)效率。從單片 機(jī)11輸出的數(shù)字信號(hào)是不能達(dá)到要求的，需要設(shè)計(jì)外圍電路加大驅(qū)動(dòng)能力。在電機(jī)驅(qū)動(dòng)電 路13中，由于電流較大，上管都采用N型M0SFET管。每個(gè)上管的源極電壓是浮動(dòng)的，上管 的柵極驅(qū)動(dòng)電壓也必須浮置在源極的電壓之上才能有效地開啟上管；為了達(dá)到上面兩點(diǎn)要 求，可以采用分離器件搭建三極管驅(qū)動(dòng)電路，達(dá)到懸浮和驅(qū)動(dòng)的要求，為了提高穩(wěn)定性，可 以采用IR公司的驅(qū)動(dòng)芯片IR2136驅(qū)動(dòng)M0SFET。 為了更進(jìn)一步說明本實(shí)用新型實(shí)施例提供的無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)l，現(xiàn)結(jié)合圖1詳 述其工作原理如下 單片機(jī)11的主程序主要完成系統(tǒng)初始化、直流電機(jī)啟動(dòng)，P麗信號(hào)輸出，LIN總線 信號(hào)接收處理，扭矩檢測(cè)等功能。系統(tǒng)初始化主要是對(duì)單片機(jī)ll的端口工作狀態(tài)，內(nèi)部寄 存器參數(shù)，程序中用到的變量等進(jìn)行設(shè)定。在電機(jī)3啟動(dòng)程序中，根據(jù)直流無(wú)刷電機(jī)的運(yùn)行 原理，采用預(yù)定位啟動(dòng)法，首先給任意兩相通電，轉(zhuǎn)子將旋轉(zhuǎn)到相應(yīng)的位置，然后根據(jù)所需 轉(zhuǎn)向給定下一個(gè)狀態(tài)，兩次定位結(jié)束后，為保證啟動(dòng)平穩(wěn)及有效性，依次改變電機(jī)3繞組的 導(dǎo)通狀態(tài)進(jìn)行換相，同時(shí)位置檢測(cè)模塊15檢測(cè)逆變電路14的輸出信號(hào)，當(dāng)能連續(xù)檢測(cè)到 N次位置信號(hào)時(shí)，則由他控運(yùn)行狀態(tài)切換到自同步運(yùn)行狀態(tài)，在電機(jī)3剛啟動(dòng)時(shí)由于轉(zhuǎn)速較 低，反電動(dòng)勢(shì)很小，所以會(huì)產(chǎn)生很大的啟動(dòng)電流，因此采取軟啟動(dòng)措施，即逐漸增加P麗信 號(hào)的占空比，使加在電機(jī)3上的電壓在一段時(shí)間內(nèi)逐漸增加，從而抑制啟動(dòng)過程中的大電 流。LIN總信號(hào)接收處理即根據(jù)LIN協(xié)議，由主控系統(tǒng)發(fā)送約定好的命令信號(hào)，從機(jī)進(jìn)行信號(hào)的接收及處理，包括啟動(dòng)/停止，調(diào)速，扭矩檢測(cè)，正反轉(zhuǎn)切換等。 其中，扭矩檢測(cè)功能主要是通過A/D轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)，由于電機(jī)3受力變化時(shí)，電流 隨之變化，所以應(yīng)用單片機(jī)11的模數(shù)轉(zhuǎn)換功能，將其量化處理，從而可間接地實(shí)時(shí)反映電 機(jī)的受力變化情況。 從機(jī)部分主要是由單片機(jī)11、驅(qū)動(dòng)電路13、逆變電路14、電流檢測(cè)模塊16、位置檢 測(cè)模塊15和LIN總線模塊12組成；通過LIN總線獲得控制信號(hào)，單片機(jī)11取得信號(hào)后驅(qū) 動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；通過檢測(cè)電機(jī)3三相的反電動(dòng)勢(shì)波形，獲得電機(jī)3的位置信號(hào)，通過單片機(jī)11 處理，輸出6路邏輯驅(qū)動(dòng)信號(hào)，由于要實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能，采用上橋脈寬調(diào)制的方式，但由于PIC 單片機(jī)只有一路P麗輸出，所以在這里采用的方法是將上橋換相邏輯信號(hào)與P麗信號(hào)進(jìn)行 邏輯與運(yùn)算，從而控制相應(yīng)的功率管以P麗載波頻率開關(guān)工作，以達(dá)到調(diào)節(jié)繞組電壓的目 的。電機(jī)運(yùn)行后，通過A/D轉(zhuǎn)換，采集檢流電阻兩端電壓，也就可以計(jì)算出相電流大小。 在本實(shí)用新型中，利用單片機(jī)11能夠進(jìn)行脈寬調(diào)制，使用P麗的電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式可 以延長(zhǎng)電機(jī)使用壽命，應(yīng)用在汽車車窗控制系統(tǒng)中時(shí)能提高車窗升降的性能，降低運(yùn)行噪 聲° 本實(shí)用新型實(shí)施例提供的無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)通過位置檢測(cè)模塊對(duì)電機(jī)的反電勢(shì) 進(jìn)行檢測(cè)，單片機(jī)根據(jù)位置檢測(cè)模塊輸出的位置信號(hào)輸出調(diào)速控制信號(hào)對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制； 實(shí)現(xiàn)了無(wú)位置傳感器同樣可以對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制的目的，降低了電機(jī)成本，提高了電機(jī)的穩(wěn) 定性；同時(shí)采用單片機(jī)進(jìn)行脈寬調(diào)制使得脈寬調(diào)制的電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式可以嚴(yán)懲電機(jī)的使用壽 命。 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本 實(shí)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(shí)用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)包括單片機(jī)、驅(qū)動(dòng)電路、逆變電路、位置檢測(cè)模塊以及電流檢測(cè)模塊；所述單片機(jī)的輸出端連接至所述驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接至所述逆變電路的控制端，所述逆變電路的輸出端連接電機(jī)；所述單片機(jī)輸出脈沖控制信號(hào)控制所述逆變電路將直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓并驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；所述位置檢測(cè)模塊的輸入端連接至所述逆變電路的輸出端，所述位置檢測(cè)模塊的輸出端連接至所述單片機(jī)的輸入端；所述位置檢測(cè)模塊檢測(cè)所述電機(jī)的反電勢(shì)并輸出位置信號(hào)，所述單片機(jī)根據(jù)所述位置信號(hào)輸出調(diào)速控制信號(hào)對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制；所述電流檢測(cè)模塊的輸入端連接所述電機(jī)，所述電流檢測(cè)模塊的輸出端連接至所述單片機(jī)的反饋端；所述單片機(jī)根據(jù)所述電流檢測(cè)模塊檢測(cè)到的所述電機(jī)的力矩輸出功率控制信號(hào)對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制。
2. 如權(quán)利要求1所述的無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述位置檢測(cè)模塊進(jìn)一步包括限流電阻、濾波電阻以及濾波電容；所述限流電阻的一端連接至所述逆變電路的輸出端，所述限流電阻的另一端連接至所 述單片機(jī)的輸入端，所述限流電阻的另一端還通過所述濾波電阻接地； 所述濾波電容與所述濾波電阻并聯(lián)連接。
3. 如權(quán)利要求1所述的無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)還包括直流電源，其輸出端分別連接至所述單片機(jī)的電源端、所述驅(qū)動(dòng)電路的電源端以及所 述逆變電路的輸入端。
4. 如權(quán)利要求3所述的無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述逆變電路進(jìn)一步包括 依次串聯(lián)連接在所述直流電源的輸出端與地之間的第一開關(guān)管以及第二開關(guān)管； 所述第一開關(guān)管與所述第二開關(guān)管的串聯(lián)連接端連接所述電機(jī)；所述第一開關(guān)管的控制端以及所述第二開關(guān)管的控制端分別連接至所述驅(qū)動(dòng)電路的 輸出端。
5. 如權(quán)利要求4所述的無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一開關(guān)管為第一 M0S 管，所述第二開關(guān)管為第二MOS管；所述第一 M0S管的柵極與所述第二 M0S管的柵極分別連接至所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端； 所述第一 M0S管的源極連接至所述直流電源的輸出端，所述第一 M0S管的漏極連接至 所述第二MOS管的源極；所述第二 M0S管的漏極接地。
6. 如權(quán)利要求1所述的無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)還包括用于將主控機(jī)的控制信號(hào)傳輸給所述單片機(jī)的LIN總線模塊。
7. 如權(quán)利要求6所述的無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述LIN總線模塊采用串行通 訊的方式將所述主控機(jī)的控制信號(hào)傳輸給所述單片機(jī)。
8. 如權(quán)利要求7所述的無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述LIN總線模塊采用一根 12V信號(hào)總線和一根無(wú)固定時(shí)間基準(zhǔn)的節(jié)點(diǎn)同步時(shí)鐘線將所述主控機(jī)的控制信號(hào)傳輸給所述單片機(jī)。
9. 如權(quán)利要求6所述無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述LIN總線模塊的傳輸速率為 20Kbit/s。
10. —種無(wú)刷電機(jī)，其包括控制所述無(wú)刷電機(jī)工作的無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)；其特征在 于，所述無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)為權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型適用于汽車電子領(lǐng)域，提供了一種無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)及無(wú)刷電機(jī)；無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)包括單片機(jī)、驅(qū)動(dòng)電路、逆變電路、位置檢測(cè)模塊以及電流檢測(cè)模塊；單片機(jī)輸出脈沖控制信號(hào)控制逆變電路將直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓并驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；位置檢測(cè)模塊檢測(cè)電機(jī)的反電勢(shì)并輸出位置信號(hào)，單片機(jī)根據(jù)位置信號(hào)輸出調(diào)速控制信號(hào)對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制；單片機(jī)根據(jù)電機(jī)的力矩輸出功率控制信號(hào)對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制。本實(shí)用新型提供的無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)通過位置檢測(cè)模塊對(duì)電機(jī)的反電勢(shì)進(jìn)行檢測(cè)，單片機(jī)根據(jù)位置檢測(cè)模塊輸出的位置信號(hào)輸出調(diào)速控制信號(hào)對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制；實(shí)現(xiàn)了無(wú)位置傳感器可以對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制的目的，降低了電機(jī)成本，提高了電機(jī)的穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H02P27/06GK201509176SQ20092020454
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者文志波, 李先銀, 鄭廣如, 黃少榮 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司