專利名稱：基于硬件比較采集過零點(diǎn)的直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于硬件比較采集過零點(diǎn)的直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置。
背景技術(shù)：
直流無刷電機(jī)的換向電路通常包括驅(qū)動(dòng)和控制兩部分。其中，驅(qū)動(dòng)電路輸出電功率，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電樞繞組，并受控于控制電路。目前驅(qū)動(dòng)電路已從線性放大狀態(tài)轉(zhuǎn)成脈寬調(diào)制的開關(guān)狀態(tài)，相應(yīng)電路組成也從晶體管分立電路轉(zhuǎn)成模塊化集成電路?？刂齐娐酚糜诳刂齐姍C(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、電流(或轉(zhuǎn)矩)以及保護(hù)電機(jī)的過流、過壓、過熱等。直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)是成正比的，即直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)速越快，則產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)越大，在它作用下電機(jī)隨速度的增大而相電流減小，從而導(dǎo)致力矩變小。如果控制不好反電動(dòng)勢(shì)，則會(huì)損壞電氣元件。傳統(tǒng)的直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制采用霍爾元件等傳感器檢測(cè)電機(jī)位置，從而可以根據(jù)傳感器檢測(cè)到的位置信號(hào)獲得電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的換向控制和轉(zhuǎn)速換算。但是采用位置傳感器會(huì)不僅增加系統(tǒng)的成本、復(fù)雜性以及占用系統(tǒng)的空間位置，并且還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性、環(huán)境適應(yīng)性和抗干擾能力等方面的降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的目的在于提出一種基于硬件比較采集過零點(diǎn)的直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，該裝置可以降低系統(tǒng)的生產(chǎn)成本和復(fù)雜性，并可以提高系統(tǒng)的可靠性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于硬件比較采集過零點(diǎn)的直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，包括電源模塊、電機(jī)控制模塊、功率管驅(qū)動(dòng)模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率模塊和過零點(diǎn)判斷模塊，其中，所述電源模塊分別與所述電機(jī)控制模塊、功率管驅(qū)動(dòng)模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率模塊和過零點(diǎn)判斷模塊相連，用于根據(jù)輸入電壓為所述電機(jī)控制模塊和過零點(diǎn)判斷模塊提供第一電壓，為所述功率管驅(qū)動(dòng)模塊提供第二電壓和為所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率模塊提供第三電壓；所述電機(jī)控制模塊，用于根據(jù)上位機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速指令生成第一至第六脈沖寬度調(diào)制PWM波，并根據(jù)所述過零點(diǎn)判斷模塊的判斷結(jié)果對(duì)所述第一至第六PWM波進(jìn)行調(diào)整以對(duì)所述直流無刷電機(jī)的換向和轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制；所述功率管驅(qū)動(dòng)模塊與所述電機(jī)控制模塊相連，用于根據(jù)所述電機(jī)控制模塊產(chǎn)生的所述第一至第六PWM波生成第一至第六驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率模塊與所述功率管驅(qū)動(dòng)模塊相連，用于采用三相全橋形式根據(jù)所述第一至第六驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)所述直流無刷電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，所述直流無刷電機(jī)在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)；所述過零點(diǎn)判斷模塊與所述直流無刷電機(jī)相連，用于對(duì)所述第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)進(jìn)行分壓，并根據(jù)分壓后的所述第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)生成中性點(diǎn)，以及將所述中性點(diǎn)與所述分壓后的所述第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)進(jìn)行比較以生成所述直流無刷電機(jī)是否過零點(diǎn)的判斷結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于硬件比較采集過零點(diǎn)的直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，采用硬件比較電路對(duì)反電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行檢測(cè)，從而可以確定電機(jī)轉(zhuǎn)子位置以及轉(zhuǎn)動(dòng)速度，可以減小系統(tǒng)成本和復(fù)雜性，增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性、環(huán)境適應(yīng)性和抗干擾能力，并減小安裝空間需求。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述電源模塊進(jìn)一步包括濾波子模塊，用于對(duì)所述輸入電壓進(jìn)行濾波，其中，所述濾波子模塊濾波后的電壓為第三電壓；依次串聯(lián)的開關(guān)電源子模塊和第一線性電源子模塊，所述開關(guān)電源子模塊與所述濾波子模塊相連，所述第一線性電源子模塊與所述電機(jī)控制模塊相連，所述開關(guān)電源子模塊與所述濾波子模塊用于將所述第三電壓轉(zhuǎn)換為所述第一電壓；以及第二線性電源子模塊，所述第二線性電源子模塊與所述濾波子模塊相連，用于將所述第三電壓轉(zhuǎn)換為所述第二電壓。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，其中，所述第一電壓約為5v，所述第二電壓約為15v， 所述第三電壓約為M-32v。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率模塊包括第一至第六功率管。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一至第三上橋臂功率管和第一至第三下橋臂功率管，其中，所述第一至第三上橋臂功率管和第一至第三下橋臂功率管中每一個(gè)功率管的柵極與源極之間連接有電阻。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一至第三上橋臂功率管中每一個(gè)功率管的柵極與地之間連接有快速二極管。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述直流無刷電機(jī)采用三角形接法，則所述過零點(diǎn)判斷模塊進(jìn)一步包括采樣分壓子模塊，用于對(duì)所述第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)進(jìn)行分壓，并根據(jù)分壓后的所述第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)生成中性點(diǎn)；比較子模塊，用于將所述中性點(diǎn)與所述分壓后的所述第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)進(jìn)行比較以生成所述直流無刷電機(jī)是否過零點(diǎn)的判斷結(jié)果。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述直流無刷電機(jī)采用驅(qū)動(dòng)星形接法，則所述過零點(diǎn)判斷模塊進(jìn)一步包括采樣分壓子模塊，用于對(duì)所述第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)進(jìn)行分壓； 比較子模塊，用于將星形接法的中性點(diǎn)與所述分壓后的所述第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)進(jìn)行比較以生成所述直流無刷電機(jī)是否過零點(diǎn)的判斷結(jié)果。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于硬件比較采集過零點(diǎn)的直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電源模塊的示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的功率管驅(qū)動(dòng)模塊的電路原理圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的功率管橋電路原理圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的過零點(diǎn)判斷模塊的結(jié)構(gòu)框圖；以及圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的過零點(diǎn)判斷模塊的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。下面參考圖1至圖5描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于硬件比較采集過零點(diǎn)的直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的基于硬件比較采集過零點(diǎn)的直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置包括電源模塊110、電機(jī)控制模塊120、功率管驅(qū)動(dòng)模塊130、電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率模塊 140和過零點(diǎn)判斷模塊150。具體地，電源模塊110分別與電機(jī)控制模塊120、功率管驅(qū)動(dòng)模塊130、電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率模塊140、過零點(diǎn)判斷模塊150相連，用于根據(jù)輸入電壓為電機(jī)控制模塊120和過零點(diǎn)判斷模塊150提供第一電壓，為功率驅(qū)動(dòng)模塊130提供第二電壓，并且為電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率模塊 140提供第三電壓。電機(jī)控制模塊120用于根據(jù)上位機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速指令生成第一至第六脈沖寬度調(diào)制PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制)波，并根據(jù)過零點(diǎn)判斷模塊150 的判斷結(jié)果對(duì)第一至第六PWM波進(jìn)行調(diào)制以對(duì)直流無刷電機(jī)的換向和轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。功率管驅(qū)動(dòng)模塊130與電機(jī)控制模塊120相連，用于根據(jù)電機(jī)控制模塊120產(chǎn)生的第一至第六 PWM波生成第一至第六驅(qū)動(dòng)信號(hào)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率模塊140與功率管驅(qū)動(dòng)模塊130相連，用于采用三相全橋形式根據(jù)第一至第六驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)直流無刷電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，直流無刷電機(jī)產(chǎn)生第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)。過零點(diǎn)判斷模塊150與直流無刷電機(jī)160相連，用于對(duì)第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)進(jìn)行分壓，并根據(jù)分壓后的第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)生成中性點(diǎn)，并將中性點(diǎn)與分壓后第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)進(jìn)行比較以生成直流無刷電機(jī)是否過零點(diǎn)的判斷結(jié)果。如圖2所示，電源模塊110進(jìn)一步包括濾波子模塊111、開關(guān)電源子模塊112、第一線性電源子模塊113和第二線性電源子模塊114。濾波子模塊111用于對(duì)輸入電壓進(jìn)行濾波，濾波后的電壓為第三電壓VCC。開關(guān)電源子模塊112和第一線性電源子模塊113依次串聯(lián)，開關(guān)電源子模塊112與濾波子模塊111相連，第一線性電源子模塊113與電機(jī)控制模塊 120相連。開關(guān)電源子模塊112和濾波子模塊111用于將第三電壓轉(zhuǎn)換為第一電壓。第二線性電源子模塊與濾波子模塊相連，用于將第三電壓轉(zhuǎn)換為第二電壓。由于如果只使用線性電源會(huì)在線性電源兩端形成較大壓差，而電機(jī)驅(qū)動(dòng)需要大電流，從而會(huì)導(dǎo)致其發(fā)熱嚴(yán)重，造成電源芯片的損壞。而如果只使用開關(guān)電源會(huì)存在較大的開關(guān)紋波，從而影響信號(hào)質(zhì)量，降低電路工作可靠性。因此，在轉(zhuǎn)換得到第一電壓的同時(shí)，采用關(guān)電源子模塊112和第一線性電源子模塊113進(jìn)行兩次轉(zhuǎn)換，而不是單一地只使用二者中的一種。具體地，第一電壓可以通過開關(guān)電源子模塊112將濾波子模塊111輸出的VCC進(jìn)過一次轉(zhuǎn)換得到VCC0，再經(jīng)過第一線性電源子模塊113的轉(zhuǎn)換得到第一電壓VCCl。其中， 第一電壓約為5V。通過先使用開關(guān)電源再使用線性電源可以達(dá)到減少發(fā)熱和降低開關(guān)紋波的目的。第三電壓可以通過由外部電源輸入后經(jīng)過濾波子模塊111的濾波后直接使用，即 VCC0其中，第三電壓約為M-32V。優(yōu)選地，第三電壓為^V。
第二電壓VCC2可以通過將第三電壓VCC經(jīng)過第二線性電源子模塊114的轉(zhuǎn)換得到。其中，第二電壓約為15V。如圖3所示，由晶振G1、電容C2和電容C 3共同組成的晶振電路為電機(jī)控制模塊 120提供工作所需要的頻率信號(hào)。硬件復(fù)位芯片D2 \電容Cl、電阻Rl和電阻R2共同組成的硬件復(fù)位電路在上電時(shí)為電機(jī)控制模塊120提供復(fù)位信號(hào)。電機(jī)控制模塊120在接收上位機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速指令ORDER后，輸出六路P麗波，分別為第一 P麗波PWM0、第二 P麗波P麗1、 第三PWM波PWM2、第四PWM波PWM3、第五PWM波PWM4以及第六PWM波PWM5。功率管驅(qū)動(dòng)模塊130將來自電機(jī)控制模塊120的第一至第六PWM波轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率模塊140的控制信號(hào)。其中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率模塊140根據(jù)第一至第六PWM 波生成第一至第六驅(qū)動(dòng)信號(hào)以對(duì)直流無刷電機(jī)160進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。直流無刷電機(jī)160在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)。如圖4所示，電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率模塊140包括第一至第六功率管，分別為第一上橋臂功率管Vl、第二上橋臂功率管V2、第三上橋臂功率管V3、第一下橋臂功率管V4、第二下橋臂功率管V5和第三下橋臂功率管V6。其中，功率管采用三相全橋形式。第一至第三上橋臂功率管和第一至第三下橋臂功率管中每一個(gè)功率管的柵極和源極之間連接有電阻。并且，第一至第三上橋臂功率管中每一個(gè)功率管的柵極和地之間連接有快速二極管。具體地，第一上橋臂功率管Vl的柵極和地之間連接有快速二極管V7、第二上橋臂功率管V2的柵極和地之間連接有快速二極管V8、第三上橋臂功率管V3的柵極和地之間連接有快速二極管V9。通過在每個(gè)上橋臂功率管的柵極和地之間連接有快速二極管，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)功率管的柵極的保護(hù)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，直流無刷電機(jī)可以采用三角形接法。此時(shí)，如圖5所示，過零點(diǎn)判斷模塊150包括采樣分壓子模塊151和比較子模塊152。其中，采樣分壓子模塊151用于對(duì)第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)生成中性點(diǎn)。比較子模塊152用于將上述中性點(diǎn)與分壓后的第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)進(jìn)行比較以生成直流無刷電機(jī)是否過零點(diǎn)的判斷結(jié)果。具體地，采樣分壓子模塊151對(duì)第一相電壓U、第二相電壓V和第三相電壓W進(jìn)行分壓，分別生成第一相U_DIV、第二相電壓V_DIV和第三相電壓W_DIV。采用分壓子模塊151 將上述第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)分別輸送至比較子模塊152的正輸入端。其中，比較子模塊 152包括第一比較器WA、第二比較器N2A和第三比較器N3A。對(duì)于采用三角形接法的直流無刷電機(jī)，由于這類型的直流無刷電機(jī)沒有中性點(diǎn)，需要將三相分壓后的信號(hào)經(jīng)過三個(gè)電阻后接在一起形成中性點(diǎn)。將第一相U_DIV、第二相電壓V_DIV和第三相電壓W_DIV經(jīng)過電阻R7、R8和R9后形成中性點(diǎn)，將中性點(diǎn)輸入到比較子模塊152的負(fù)輸入端，作為參考信號(hào)。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，直流無刷電機(jī)還可以采用驅(qū)動(dòng)星形接法。對(duì)于采用星形接法的直流無刷電機(jī)，采樣分壓子模塊151對(duì)第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)進(jìn)行分壓。 比較子模塊直接采用該類型的直流無刷電機(jī)的中性點(diǎn)作為參考信號(hào)，并將星形接法的中性點(diǎn)與分壓后的第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)進(jìn)行比較以生成直流無刷電機(jī)160是否過零點(diǎn)的判斷結(jié)果。當(dāng)分壓后的相電壓與參考信號(hào)有交點(diǎn)時(shí)，比較子模塊152輸出信號(hào)跳變，則說明有直流無刷電機(jī)160過零點(diǎn)。電機(jī)控制模塊120根據(jù)比較子模塊152的判斷結(jié)果對(duì)第一至第六PWM波進(jìn)行調(diào)整以對(duì)直流無刷電機(jī)的換向和轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。具體地，電機(jī)控制模塊120 可以根據(jù)該信號(hào)計(jì)算電機(jī)位置，從而進(jìn)行相應(yīng)的換向操作。同時(shí)，電機(jī)控制模塊120也可以根據(jù)相鄰的過零點(diǎn)時(shí)間間隔得到電機(jī)轉(zhuǎn)速以進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于硬件比較采集過零點(diǎn)的直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，采用硬件比較電路對(duì)反電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行檢測(cè)，從而可以確定電機(jī)轉(zhuǎn)子位置以及轉(zhuǎn)動(dòng)速度，可以減小系統(tǒng)成本和復(fù)雜性，增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性、環(huán)境適應(yīng)性和抗干擾能力，并減小安裝空間需求。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種基于硬件比較采集過零點(diǎn)的直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于，包括電源模塊、電機(jī)控制模塊、功率管驅(qū)動(dòng)模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率模塊和過零點(diǎn)判斷模塊，其中，所述電源模塊分別與所述電機(jī)控制模塊、功率管驅(qū)動(dòng)模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率模塊過零點(diǎn)判斷模塊相連，用于根據(jù)輸入電壓為所述電機(jī)控制模塊和過零點(diǎn)判斷模塊提供第一電壓， 為所述功率管驅(qū)動(dòng)模塊提供第二電壓和為所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率模塊提供第三電壓；所述電機(jī)控制模塊，用于根據(jù)上位機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速指令生成第一至第六脈沖寬度調(diào)制 PWM波，并根據(jù)所述過零點(diǎn)判斷模塊的判斷結(jié)果對(duì)所述第一至第六PWM波進(jìn)行調(diào)整以對(duì)所述直流無刷電機(jī)的換向和轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制；所述功率管驅(qū)動(dòng)模塊與所述電機(jī)控制模塊相連，用于根據(jù)所述電機(jī)控制模塊產(chǎn)生的所述第一至第六PWM波生成第一至第六驅(qū)動(dòng)信號(hào)；所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率模塊與所述功率管驅(qū)動(dòng)模塊相連，用于采用三相全橋形式根據(jù)所述第一至第六驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)所述直流無刷電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，所述直流無刷電機(jī)在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)；所述過零點(diǎn)判斷模塊與所述直流無刷電機(jī)相連，用于對(duì)所述第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)進(jìn)行分壓，并根據(jù)分壓后的所述第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)生成中性點(diǎn)，以及將所述中性點(diǎn)與所述分壓后的所述第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)進(jìn)行比較以生成所述直流無刷電機(jī)是否過零點(diǎn)的判斷結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的基于硬件比較采集過零點(diǎn)的直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述電源模塊進(jìn)一步包括濾波子模塊，用于對(duì)所述輸入電壓進(jìn)行濾波，其中，所述濾波子模塊濾波后的電壓為第三電壓；依次串聯(lián)的開關(guān)電源子模塊和第一線性電源子模塊，所述開關(guān)電源子模塊與所述濾波子模塊相連，所述第一線性電源子模塊與所述電機(jī)控制模塊相連，所述開關(guān)電源子模塊與所述濾波子模塊用于將所述第三電壓轉(zhuǎn)換為所述第一電壓；以及第二線性電源子模塊，所述第二線性電源子模塊與所述濾波子模塊相連，用于將所述第三電壓轉(zhuǎn)換為所述第二電壓。
3.如權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的基于硬件比較采集過零點(diǎn)的直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于，其中，所述第一電壓約為5v，所述第二電壓約為15v，所述第三電壓約為 24-32V。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的基于硬件比較采集過零點(diǎn)的直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率模塊包括第一至第六功率管。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的基于硬件比較采集過零點(diǎn)的直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于，第一至第六功率管包括所述第一至第三上橋臂功率管和第一至第三下橋臂功率管，其中，所述第一至第三上橋臂功率管和第一至第三下橋臂功率管中每一個(gè)功率管的柵極與源極之間連接有電阻。
6.如權(quán)利要求5所述的基于硬件比較采集過零點(diǎn)的直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述第一至第三上橋臂功率管中每一個(gè)功率管的柵極與地之間連接有快速二極管。
7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的基于硬件比較采集過零點(diǎn)的直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述直流無刷電機(jī)采用三角形接法，則所述過零點(diǎn)判斷模塊進(jìn)一步包括采樣分壓子模塊，用于對(duì)所述第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)進(jìn)行分壓，并根據(jù)分壓后的所述第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)生成中性點(diǎn)；比較子模塊，用于將所述中性點(diǎn)與所述分壓后的所述第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)進(jìn)行比較以生成所述直流無刷電機(jī)是否過零點(diǎn)的判斷結(jié)果。
8.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的基于硬件比較采集過零點(diǎn)的直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述直流無刷電機(jī)采用驅(qū)動(dòng)星形接法，則所述過零點(diǎn)判斷模塊進(jìn)一步包括采樣分壓子模塊，用于對(duì)所述第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)進(jìn)行分壓； 比較子模塊，用于將星形接法的中性點(diǎn)與所述分壓后的所述第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)進(jìn)行比較以生成所述直流無刷電機(jī)是否過零點(diǎn)的判斷結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于硬件比較采集過零點(diǎn)的直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，包括電源模塊，用于提供電壓；電機(jī)控制模塊，用于生成第一至第六PWM波并根據(jù)過零點(diǎn)判斷結(jié)果對(duì)第一至第六PWM波進(jìn)行調(diào)整以對(duì)直流無刷電機(jī)的換向和轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制；功率管驅(qū)動(dòng)模塊，用于根據(jù)第一至第六PWM波生成第一至第六驅(qū)動(dòng)信號(hào)；電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率模塊，用于驅(qū)動(dòng)直流無刷電機(jī)；過零點(diǎn)判斷模塊，用于對(duì)第一至第三相反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)進(jìn)行分壓并根據(jù)分壓后的相電壓信號(hào)生成中性點(diǎn)，將中性點(diǎn)與分壓后的相電壓信號(hào)進(jìn)行比較以生成直流無刷電機(jī)是否過零點(diǎn)的判斷結(jié)果。本發(fā)明可以降低系統(tǒng)的生產(chǎn)成本和復(fù)雜性，并可以提高系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號(hào)H02P7/28GK102497144SQ20111038574
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者丁瑛瑋, 劉瑞杰, 林建軍, 牛天華, 谷中山, 黃居鋒 申請(qǐng)人:北京動(dòng)力機(jī)械研究所