專利名稱：一種直流無(wú)刷電機(jī)純硬件模擬控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直流無(wú)刷電機(jī)純硬件模擬控制器。
背景技術(shù)：
目前，大多數(shù)的無(wú)刷直流電機(jī)的控制器大多采用單片機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理器DSP等作為其核心處理器件，通過(guò)編寫軟件來(lái)控制，成本高，開發(fā)周期長(zhǎng)，而且未能充分利用單片機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理器DSP的功能，造成一定的浪費(fèi)。有鑒于此，一些直流無(wú)刷電機(jī)純硬件模擬控制器以控制簡(jiǎn)單、成本低，得到大家的青睞。然而，由于它不能進(jìn)行速度調(diào)速控制，邏輯控制器只能輸出100%的PWM(即恒定的 dc母線電壓)，那么同系列、不同轉(zhuǎn)速的電機(jī)只能通過(guò)設(shè)計(jì)不同參數(shù)的電磁方案才能完成調(diào)速，而且生產(chǎn)中由于工藝水平，定子的電感、電阻變化影響電機(jī)的轉(zhuǎn)速，這些不滿足速度要求的電機(jī)只能報(bào)廢處理，少部分返修，造成比較大的浪費(fèi)，增加成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種直流無(wú)刷電機(jī)純硬件模擬控制器，它能方便調(diào)速，快速滿足同系列、不同轉(zhuǎn)速的電機(jī)性能要求，降低研發(fā)和生產(chǎn)的難度，減少生產(chǎn)中的廢品率，提高效率降低成本。本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。一種直流無(wú)刷電機(jī)純硬件模擬控制器，包括霍爾傳感器及譯碼單元、數(shù)字邏輯控制器和功率驅(qū)動(dòng)模塊IPM，霍爾傳感器單元檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)并將該信號(hào)送到數(shù)字邏輯控制器處理，另外它還包括PWM信號(hào)發(fā)生電路，PWM信號(hào)發(fā)生電路輸出的PWM信號(hào)輸入到數(shù)字邏輯控制器處理，數(shù)字邏輯控制器的輸出端連接功率驅(qū)動(dòng)模塊IPM的輸入端，功率驅(qū)動(dòng)模塊IPM的輸出端連接定子繞組。上述所述的PWM信號(hào)發(fā)生電路輸出的PWM信號(hào)的載波頻率和占空比是可調(diào)的。上述所述的數(shù)字邏輯控制器的輸入端還連接有過(guò)流保護(hù)電路，過(guò)流保護(hù)電路的輸入端連接到功率驅(qū)動(dòng)模塊IPM。上述所述數(shù)字邏輯控制器輸出到功率驅(qū)動(dòng)模塊IPM的下橋驅(qū)動(dòng)信號(hào)采用PWM調(diào)制。上述數(shù)字邏輯控制器輸出的上橋驅(qū)動(dòng)信號(hào)UH-= HU · CP · HV-VH-= HV · CP · HW-WH-= HW · CP · HU-上述數(shù)字邏輯控制器輸出的下橋驅(qū)動(dòng)信號(hào)UL-= HW-· PWM · HVVL-= HV-· PWM · HWWL- = HW- · PWM · HU
HU是第一塊霍爾傳感器單元的輸出信號(hào)，HV是第二塊霍爾傳感器單元的輸出信號(hào)，冊(cè)是第三塊霍爾傳感器單元的輸出信號(hào)，HU-是HU的反相，HV-是HV的反相，HW-是HW 的反相，CP是過(guò)流保護(hù)電路的輸出信號(hào)，PWM是PWM信號(hào)發(fā)生電路輸出的信號(hào)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1)本發(fā)明突破現(xiàn)有技術(shù)瓶頸，增加PWM信號(hào)發(fā)生電路，PWM信號(hào)發(fā)生電路輸出的PWM信號(hào)輸入到數(shù)字邏輯控制器處理，數(shù)字邏輯控制器的輸出端連接功率驅(qū)動(dòng)模塊IPM的輸入端，通過(guò)PWM信號(hào)發(fā)生電路完成的PWM載波頻率、PWM占空比可調(diào)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字邏輯控制器輸出信號(hào)的PWM載波頻率、PWM占空比可調(diào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)可調(diào)速的直流無(wú)刷電機(jī)純硬件模擬控制器， 能方便調(diào)速，滿足同系列、不同轉(zhuǎn)速的電機(jī)性能要求，降低研發(fā)和生產(chǎn)的難度，減少生產(chǎn)中的廢品率，提高效率降低成本；幻數(shù)字邏輯控制器的輸入端還連接有過(guò)流保護(hù)電路，過(guò)流保護(hù)電路的輸入端連接到功率驅(qū)動(dòng)模塊IPM，提高安全性和可靠性。3)數(shù)字邏輯控制器輸出到功率驅(qū)動(dòng)模塊IPM的下橋驅(qū)動(dòng)信號(hào)采用PWM調(diào)制，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。


圖1是本發(fā)明的電路框圖；圖2是圖1對(duì)應(yīng)的電路圖。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述如圖1、圖2所示，一種直流無(wú)刷電機(jī)純硬件模擬控制器，包括霍爾傳感器及譯碼單元、數(shù)字邏輯控制器和功率驅(qū)動(dòng)模塊IPM，霍爾傳感器單元檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)并將該信號(hào)送到數(shù)字邏輯控制器處理，其特征在于它還包括PWM信號(hào)發(fā)生電路，PWM信號(hào)發(fā)生電路輸出的PWM信號(hào)輸入到數(shù)字邏輯控制器處理，數(shù)字邏輯控制器的輸出端連接功率驅(qū)動(dòng)模塊 IPM的輸入端，功率驅(qū)動(dòng)模塊IPM的輸出端連接定子繞組，PWM信號(hào)發(fā)生電路輸出的PWM信號(hào)的載波頻率和占空比是可調(diào)的，數(shù)字邏輯控制器的輸入端還連接有過(guò)流保護(hù)電路，過(guò)流保護(hù)電路的輸入端連接到功率驅(qū)動(dòng)模塊IPM，數(shù)字邏輯控制器輸出到功率驅(qū)動(dòng)模塊IPM的下橋驅(qū)動(dòng)信號(hào)采用PWM調(diào)制。數(shù)字邏輯控制器輸出的上橋驅(qū)動(dòng)信號(hào)UH- = HU · CP · HV-VH- = HV · CP · HW-WH- = HW · CP · HU-數(shù)字邏輯控制器輸出的下橋驅(qū)動(dòng)信號(hào)UL- = HW- · PWM · HVVL-= HV-· PWM · HWWL- = HW- · PWM · HUHU是第一塊霍爾傳感器單元Hl的輸出信號(hào)，HV是第二塊霍爾傳感器單元H2的輸出信號(hào)，冊(cè)是第三塊霍爾傳感器單元H3的輸出信號(hào)，HU-是HU的反相， HV-是HV的反相，HW-是HW的反相，CP是過(guò)流保護(hù)電路的輸出信號(hào)，PWM是PWM信號(hào)發(fā)生電路輸出的信號(hào)。PWM信號(hào)發(fā)生電路包括二極管D1、二極管D2、穩(wěn)壓管D4、電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R23、電阻R24、電容C7和運(yùn)放IC3，通過(guò)調(diào)整電容C7、電阻R14、電阻R23、電阻R24、電阻R16的參數(shù)完成PWM載波頻率設(shè)定，通過(guò)調(diào)節(jié)電阻R15來(lái)完成PWM占空比的設(shè)定。過(guò)流保護(hù)電路包括電阻R17、電阻R18、電阻R19、電阻R20、電容C8、穩(wěn)壓管D3和運(yùn)放 IC2?；魻杺鞲衅鲉卧ǖ谝粔K霍爾傳感器單元HI、第二塊霍爾傳感器單元H2、第三塊霍爾傳感器單元H3、電容Cl、電容C2、電容C3和電阻Rl。 本發(fā)明增加PWM信號(hào)發(fā)生電路，PWM信號(hào)發(fā)生電路輸出的PWM信號(hào)輸入到數(shù)字邏輯控制器處理，數(shù)字邏輯控制器的輸出端連接功率驅(qū)動(dòng)模塊IPM的輸入端，通過(guò)PWM信號(hào)發(fā)生電路完成的PWM載波頻率、PWM占空比可調(diào)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字邏輯控制器輸出信號(hào)的PWM載波頻率、PWM占空比可調(diào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)可調(diào)速的直流無(wú)刷電機(jī)純硬件模擬控制器，能方便調(diào)速，滿足同系列、不同轉(zhuǎn)速的電機(jī)性能要求，降低研發(fā)和生產(chǎn)的難度，減少生產(chǎn)中的廢品率，提高效率降低成本。
權(quán)利要求
1.一種直流無(wú)刷電機(jī)純硬件模擬控制器，包括霍爾傳感器及譯碼單元、數(shù)字邏輯控制器和功率驅(qū)動(dòng)模塊IPM，霍爾傳感器單元檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)并將該信號(hào)送到數(shù)字邏輯控制器處理，其特征在于它還包括PWM信號(hào)發(fā)生電路，PWM信號(hào)發(fā)生電路輸出的PWM信號(hào)輸入到數(shù)字邏輯控制器處理，數(shù)字邏輯控制器的輸出端連接功率驅(qū)動(dòng)模塊IPM的輸入端，功率驅(qū)動(dòng)模塊IPM的輸出端連接定子繞組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流無(wú)刷電機(jī)純硬件模擬控制器，其特征在于PWM信號(hào)發(fā)生電路輸出的PWM信號(hào)的載波頻率和占空比是可調(diào)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種直流無(wú)刷電機(jī)純硬件模擬控制器，其特征在于數(shù)字邏輯控制器的輸入端還連接有過(guò)流保護(hù)電路，過(guò)流保護(hù)電路的輸入端連接到功率驅(qū)動(dòng)模塊 IPM0
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種直流無(wú)刷電機(jī)純硬件模擬控制器，其特征在于數(shù)字邏輯控制器輸出到功率驅(qū)動(dòng)模塊IPM的下橋驅(qū)動(dòng)信號(hào)采用PWM調(diào)制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種直流無(wú)刷電機(jī)純硬件模擬控制器，其特征在于數(shù)字邏輯控制器輸出的上橋驅(qū)動(dòng)信號(hào)UH- = HU · CP · HV-VH- = HV · CP · HW-WH- = HW · CP · HU -數(shù)字邏輯控制器輸出的下橋驅(qū)動(dòng)信號(hào)UL- = HW- · PWM · HVVL- = HV- · PWM · HWWL- = HW- · PWM · HUHU是第一塊霍爾傳感器單元的輸出信號(hào)，HV是第二塊霍爾傳感器單元的輸出信號(hào)，HW 是第三塊霍爾傳感器單元的輸出信號(hào)，HU-是HU的反相，HV-是HV的反相，HW-是HW的反相，CP是過(guò)流保護(hù)電路的輸出信號(hào)，PWM是PWM信號(hào)發(fā)生電路輸出的信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種直流無(wú)刷電機(jī)純硬件模擬控制器，包括霍爾傳感器及譯碼單元、數(shù)字邏輯控制器和功率驅(qū)動(dòng)模塊IPM，霍爾傳感器單元檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)并將該信號(hào)送到數(shù)字邏輯控制器處理，其特征在于它還包括PWM信號(hào)發(fā)生電路，PWM信號(hào)發(fā)生電路輸出的PWM信號(hào)輸入到數(shù)字邏輯控制器處理，數(shù)字邏輯控制器的輸出端連接功率驅(qū)動(dòng)模塊IPM的輸入端，功率驅(qū)動(dòng)模塊IPM的輸出端連接定子繞組，能方便調(diào)速，快速滿足同系列、不同轉(zhuǎn)速的電機(jī)性能要求，降低研發(fā)和生產(chǎn)的難度，減少生產(chǎn)中的廢品率，提高效率降低成本。
文檔編號(hào)H02P6/16GK102255587SQ20111018497
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月4日
發(fā)明者孫海榮 申請(qǐng)人:中山大洋電機(jī)制造有限公司