專利名稱：一種無刷直流電機(jī)電流輸出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
[0001]本實(shí)用新型涉及ー種無刷直流電機(jī)電流輸出裝置，特別是涉及ー種無需電氣隔離、有利于電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置小型化制作、低成本的無刷直流電機(jī)電流輸出裝置。
背景技術(shù)：
目前無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中是應(yīng)用獨(dú)立的的電流感測器如霍爾電流傳感器、磁阻式電流傳感器、集成線性電流傳感器等來感測并輸出電機(jī)電流的，電流感測器與電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中的其它電路是不同的電路單元，需要電氣隔離，制造成本高，不利于驅(qū)動(dòng)裝置小型化制作。

實(shí)用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提出一種無刷直流電機(jī)電流輸出方法，將目前電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中分開處理的電機(jī)電流感測電路與三相全橋逆變電路整合在一起，不需使用價(jià)格高、需要電氣隔離的電流感測器，即可感測并輸出完整的電機(jī)電流，降低了電路制造成本，有利于電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的小型化制作。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是包括輸入直流電壓、無刷直流電機(jī)、換相信號(hào)譯碼及脈寬調(diào)制電路、三相全橋逆變電路開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路、三相全橋逆變電路和電機(jī)電流信號(hào)檢測電路。輸入直流電壓經(jīng)三相全橋逆變電路和電機(jī)電流信號(hào)檢測電路與無刷直流電機(jī)連接，無刷直流電機(jī)的三相繞組采用星形連接，其中的霍爾傳感器發(fā)出的3個(gè)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)與換相信號(hào)譯碼及脈寬調(diào)制電路的輸入端相連，換相信號(hào)譯碼及脈寬調(diào)制電路的輸出信號(hào)經(jīng)三相全橋逆變電路開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路連接三相全橋逆變電路和電機(jī)電流信號(hào)檢測電路，電機(jī)電流信號(hào)檢測電路輸出電機(jī)電流信號(hào)并與換相信號(hào)譯碼及脈寬調(diào)制電路相連所述的換相信號(hào)譯碼及脈寬調(diào)制電路采用8位單片微控制器XC866，它的C0UT60、C0UT61、C0UT62、CC60、CC61、CC62引腳分別與三相全橋逆變電路開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路的LIN1、LIN2、LIN3、HIN1、HIN2、HIN3 引腳相連，CCPOSO, CCPOSU CCP0S2 與無刷直流電機(jī)霍爾傳感器輸出的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)相連，XC866的AN3引腳與電機(jī)電流信號(hào)檢測電路的輸出相連。所述的三相全橋逆變電路開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路采用六輸出高壓集成驅(qū)動(dòng)電路IR2130，其輸出引腳H01、H02、H03與三相全橋逆變電路上橋臂三個(gè)N溝道增強(qiáng)型MOSFET開關(guān)管Ql、Q3、Q5的G極連接，輸出引腳LOI、L02、L03與三相全橋逆變電路下橋臂三個(gè)N溝道增強(qiáng)型MOSFET開關(guān)管Q2、Q4、Q6的G極及電機(jī)電流信號(hào)檢測電路中的T1、T2、T3管B極匯接。所述的三相全橋逆變電路包括六個(gè)N溝道增強(qiáng)型MOSFET開關(guān)管Ql、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6，QU Q3、Q5的D極與直流電壓的正極連接，QU Q3、Q5的S極分別與Q2、Q4、Q6的D極、無刷直流電機(jī)的A相、B相、C相繞組相連，Q2、Q4、Q6的S極分別與電機(jī)電流信號(hào)檢測電路中的Tl、T2 、T3管的C極及取樣電阻Rl、R2、R3的上端連接。所述的電機(jī)電流信號(hào)檢測電路包括三個(gè)小功率引流開關(guān)三極管T1、T2、T3、三個(gè)電機(jī)相電流取樣電阻Rl、R2、R3，分壓電阻R4、R5、濾波電容C，TI、T2、T3的C極與三相全橋逆變電路中的Q2、Q4、Q6的S極、取樣電阻R1、R2、R3的上端匯接，取樣電阻R1、R2、R3的下端與地匯接，T1、T2、T3管的E極匯接后與分壓電阻R4的右端相連，R4的左端與R5及濾波電容C的上端匯接，R5及濾波電容C的下端與地匯接，R4、R5及濾波電容C的匯接點(diǎn)與XC866的AN3引腳相連，此匯接點(diǎn)輸出電機(jī)電流信號(hào)。本實(shí)用新型無刷直流電機(jī)電流輸出裝置，將電機(jī)電流檢測電路與三相全橋逆變電路整合在一起，通過利用三個(gè)受控于三相全橋逆變電路下橋臂開關(guān)管的三個(gè)小功率引流開關(guān)三極管，并通過分壓、濾波電路輸出電機(jī)電流信號(hào)，相對于背景技術(shù)，不需使用價(jià)格高、需要電氣隔離的電流感測器，即可測量并輸出完整的電機(jī)電流信號(hào)，降低了電路制造成本，減少了電路的體積。

圖I是本實(shí)用新型方框示意圖。圖2是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的電路連接圖。圖I中1、輸入直流電壓，2、無刷直流電機(jī)，3、換相信號(hào)譯碼及脈寬調(diào)制電路，4、三相全橋逆變電路開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路，5、三相全橋逆變電路，6、電機(jī)電流信號(hào)檢測電路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖I和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)ー步說明。如圖I所示，本實(shí)用新型是ー種無刷直流電機(jī)電流信號(hào)輸出裝置，包括輸入直流電壓(I)、無刷直流電機(jī)(2)、換相信號(hào)譯碼及脈寬調(diào)制電路(3)、三相全橋逆變電路開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路⑷、三相全橋逆變電路(5)、電機(jī)電流信號(hào)檢測電路(6)。輸入直流電壓⑴經(jīng)三相全橋逆變電路(5)和電機(jī)電流信號(hào)檢測電路(6)與無刷直流電機(jī)(2)連接，無刷直流電機(jī)(2)的三相繞組采用星形連接，其中的霍爾傳感器發(fā)出的3個(gè)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)與換相信號(hào)譯碼及脈寬調(diào)制電路(3)的輸入端相連，換相信號(hào)譯碼及脈寬調(diào)制電路(3)的輸出信號(hào)經(jīng)三相全橋逆變電路開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路(4)連接三相全橋逆變電路(5)和電機(jī)電流信號(hào)檢測電路(6)，電機(jī)電流信號(hào)檢測電路(6)輸出電機(jī)電流信號(hào)并與換相信號(hào)譯碼及脈寬調(diào)制電路⑶相連。如圖2所示，換相信號(hào)譯碼及脈寬調(diào)制電路(3)采用8位單片微控制器XC866，它的C0UT60、C0UT61、C0UT62、CC60、CC61、CC62引腳分別與三相全橋逆變電路開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路的 LIN1、LIN2、LIN3、HIN1、HIN2、HIN3 引腳相連，CCP0S0、CCP0S1、CCP0S2 與無刷直流電機(jī)霍爾傳感器輸出的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)相連，XC866的AN3引腳與電機(jī)電流信號(hào)檢測電路的輸出相連；三相全橋逆變電路開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路(4)采用六輸出高壓集成驅(qū)動(dòng)電路IR2130，其輸出弓I腳HOl、H02、H03與三相全橋逆變電路上橋臂三個(gè)N溝道增強(qiáng)型MOSFET開關(guān)管Ql、Q3、Q5的G極連接，輸出引腳L01、L02、L03與三相全橋逆變電路下橋臂三個(gè)N溝道增強(qiáng)型MOSFET開關(guān)管Q2、Q4、Q6的G極及電機(jī)相電流信號(hào)檢測電路中的T1、T2、T3管B極匯接；三相全橋逆變電路(5)包括六個(gè)N溝道增強(qiáng)型MOSFET開關(guān)管Ql、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6，Ql、Q3、Q5的D極與直流電壓的正極連接，Ql、Q3、Q5的S極分別與Q2、Q4、Q6的D極、無刷直流電機(jī)的A相、B相、C相繞組相連，Q2、Q4、Q6的S極分別與電機(jī)電流信號(hào)檢測電路中的TI、T2、T3管的C極及取樣電阻Rl、R2、R3的上端連接；電機(jī)電流信號(hào)檢測電路(6)包括三個(gè)小功率引流開關(guān)三極管TI、T2、T3、三個(gè)電機(jī)相電流取樣電阻Rl、R2、R3，分壓電阻R4、R5、濾波電容C，T1、T2、T3的C極與三相全橋逆變電路中的Q2、Q4、Q6的S極、取樣電阻Rl、R2、R3的上端匯接，取樣電阻Rl、R2、R3的下端與地匯接，Tl、T2、T3管的E極匯接后與分壓電阻R4的右端相連，R4的左端與R5及濾波電容C的上端匯接，R5及濾波電容C的下端與地匯接，R4、R5及濾波電容C的匯接點(diǎn)與XC866的AN3引腳相連，此匯接點(diǎn)輸出電機(jī)電流信號(hào)。本實(shí)用新型的實(shí)施過程是如圖I所示，電路啟動(dòng)后，無刷直流電機(jī)中的霍爾傳感器發(fā)出的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)由單片微處理器XC866的CCPOSO、CCPOSI、CCP0S2引腳讀入，經(jīng)過內(nèi)部換相信號(hào)譯碼電路處理后產(chǎn)生導(dǎo)通換相信號(hào)，與此同吋，XC866根據(jù)給定電流信號(hào)及電機(jī)電流信號(hào)檢測電路輸入的電流值，經(jīng)C0UT60、C0UT61、C0UT62、CC60、CC61、CC62引腳產(chǎn)生三相六路輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，IR2130采集C0UT60、C0UT61、C0UT62、CC60、CC61、CC62引腳輸出信號(hào)后進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，控制六個(gè)N溝道增強(qiáng)型MOSFET管的導(dǎo)通與截止，啟動(dòng)電機(jī)開始旋轉(zhuǎn)；電機(jī)旋轉(zhuǎn)后，在三相全橋逆變電路下橋臂的三個(gè)N溝道增強(qiáng)型MOSFET管流過電機(jī)導(dǎo)通相電流信號(hào)，經(jīng)過采樣電阻產(chǎn)生電壓，通過控制三相全橋逆變電路下橋臂的三個(gè)開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)去控制三個(gè)小功率引流開關(guān)三極管Tl、T2、T3，將這些電壓引出合成后經(jīng)R4、R5、C分壓、濾波后得到無刷直流電機(jī)電流信號(hào)，此信號(hào)以模擬電壓信號(hào)的方式同時(shí)送入單片微處理器XC866的模數(shù)轉(zhuǎn)換引腳調(diào)整電流偏差，R4、R5及濾波電容C的匯接點(diǎn)輸出電機(jī)電流信號(hào)。上述具體實(shí)施方式
用來解釋本實(shí)用新型，而不是對本實(shí)用新型進(jìn)行限制，在本實(shí) 用新型的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本實(shí)用新型做出的任何修改和改變，都落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種無刷直流電機(jī)電流輸出裝置，其特征在干包括輸入直流電壓(I)、無刷直流電機(jī)(2)、換相信號(hào)譯碼及脈寬調(diào)制電路(3)、三相全橋逆變電路開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路(4)、三相全橋逆變電路(5)、電機(jī)電流信號(hào)檢測電路(6);輸入直流電壓(I)經(jīng)三相全橋逆變電路(5)和電機(jī)電流信號(hào)檢測電路(6)與無刷直流電機(jī)(2)連接，無刷直流電機(jī)(2)的三相繞組采用星形連接，其中的霍爾傳感器發(fā)出的3個(gè)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)與換相信號(hào)譯碼及脈寬調(diào)制電路(3)的輸入端相連，換相信號(hào)譯碼及脈寬調(diào)制電路(3)的輸出信號(hào)經(jīng)三相全橋逆變電路開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路(4)連接三相全橋逆變電路(5)和電機(jī)電流信號(hào)檢測電路(6)，電機(jī)電流信號(hào)檢測電路(6)輸出電機(jī)電流信號(hào)并與換相信號(hào)譯碼及脈寬調(diào)制電路⑶相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無刷直流電機(jī)電流輸出裝置，其特征在于所述的換相信號(hào)譯碼及脈寬調(diào)制電路(3)采用8位單片微控制器XC866，它的C0UT60、C0UT61、C0UT62、CC60、CC61、CC62引腳分別與三相全橋逆變電路開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路的LIN1、LIN2、LIN3、HIN1、HIN2、HIN3引腳相連，CCPOSO、CCPOSI、CCP0S2與無刷直流電機(jī)霍爾傳感器輸出的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)相連，XC866的AN3引腳與電機(jī)電流信號(hào)檢測電路的輸出相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無刷直流電機(jī)電流輸出裝置，其特征在于所述的三相全橋逆變電路開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路(4)采用六輸出高壓集成驅(qū)動(dòng)電路IR2130，其輸出引腳H01、H02、H03與三相全橋逆變電路上橋臂三個(gè)N溝道增強(qiáng)型MOSFET開關(guān)管Q1、Q3、Q5的G極連接，輸出引腳LOl、L02、L03與三相全橋逆變電路下橋臂三個(gè)N溝道增強(qiáng)型MOSFET開關(guān)管Q2、Q4、Q6的G極及電機(jī)相電流信號(hào)檢測電路中的Tl、T2、T3管B極匯接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無刷直流電機(jī)電流輸出裝置，其特征在于所述的三相全橋逆變電路(5)包括六個(gè)N溝道增強(qiáng)型MOSFET開關(guān)管Ql、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6，Ql、Q3、Q5的D極與直流電壓的正極連接，QU Q3、Q5的S極分別與Q2、Q4、Q6的D極、無刷直流電機(jī)的A相、B相、C相繞組相連，Q2、Q4、Q6的S極分別與電機(jī)電流信號(hào)檢測電路中的Tl、T2、T3管的C極及取樣電阻Rl、R2、R3的上端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無刷直流電機(jī)電流輸出裝置，其特征在干所述的電機(jī)電流信號(hào)檢測電路(6)包括三個(gè)小功率引流開關(guān)三極管Tl、T2、T3、三個(gè)電機(jī)相電流取樣電阻Rl、R2、R3，分壓電阻R4、R5、濾波電容C，T1、T2、T3的C極與三相全橋逆變電路中的Q2、Q4、Q6的S極、取樣電阻Rl、R2、R3的上端匯接，取樣電阻Rl、R2、R3的下端與地匯接，Tl、T2、T3管的E極匯接后與分壓電阻R4的右端相連，R4的左端與R5及濾波電容C的上端匯接，R5及濾波電容C的下端與地匯接，R4、R5及濾波電容C的匯接點(diǎn)與XC866的AN3引腳相連，此匯接點(diǎn)輸出電機(jī)電流信號(hào)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種無刷直流電機(jī)電流輸出裝置，包括輸入直流電壓(1)、無刷直流電機(jī)(2)、換相信號(hào)譯碼及脈寬調(diào)制電路(3)、三相全橋逆變電路開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路(4)、三相全橋逆變電路(5)和電機(jī)電流信號(hào)檢測電路(6)。輸入直流電壓經(jīng)三相全橋逆變電路和電機(jī)電流信號(hào)檢測電路與無刷直流電機(jī)連接，霍爾傳感器發(fā)出轉(zhuǎn)子位置信號(hào)與換相信號(hào)譯碼及脈寬調(diào)制電路的輸入端相連，換相信號(hào)譯碼及脈寬調(diào)制電路的輸出信號(hào)連接三相全橋逆變電路和電機(jī)電流信號(hào)檢測電路，電機(jī)電流信號(hào)檢測電路與換相信號(hào)譯碼及脈寬調(diào)制電路相連。本實(shí)用新型無刷直流電機(jī)電流檢測裝置，不需使用價(jià)格高、需要電氣隔離的電流感測器，即可輸出完整的電機(jī)電流信號(hào)，降低了電路制造成本，減少了電路的體積。
文檔編號(hào)H02P6/16GK202406077SQ201220032518
公開日2012年8月29日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者馬建如 申請人:馬建如