本發(fā)明涉及無(wú)人飛行器的控制元件,尤其涉及無(wú)人飛行器的電機(jī)控制芯片、電子調(diào)速器以及飛行器。
背景技術(shù):
隨著電子技術(shù)和通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,越來(lái)越多的飛行器、機(jī)器人等被制造。電子調(diào)速器是用于驅(qū)動(dòng)飛行器的電機(jī)的組件,而用于電機(jī)控制的芯片則更是電子調(diào)速器的重要核心部件。
現(xiàn)有技術(shù)中,對(duì)于飛行器中的每個(gè)旋翼而言,控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制芯片,給控制芯片供電的電壓管理芯片,以及向電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)的mosfet驅(qū)動(dòng)芯片均設(shè)置在該與旋翼連接的連接臂的內(nèi)腔中。其中,控制芯片與電壓管理芯片連接,進(jìn)一步的,電壓管理芯片還與mosfet驅(qū)動(dòng)芯片連接,然而上述控制芯片、電壓管理芯片以及mosfet驅(qū)動(dòng)芯片之間的連接關(guān)系致使上述芯片之間的連接線路復(fù)雜,焊點(diǎn)較多,容易導(dǎo)致芯片之間的連接關(guān)系不穩(wěn)定,從而影響飛行器的正常使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷,本發(fā)明提供一種用于解決現(xiàn)有技術(shù)中控制芯片、電壓管理芯片以及mosfet驅(qū)動(dòng)芯片之間的連接關(guān)系致使上述芯片之間的連接線路復(fù)雜,焊點(diǎn)較多,容易導(dǎo)致芯片之間的連接關(guān)系不穩(wěn)定,從而影響飛行器的正常使用的問(wèn)題。
本發(fā)明的第一個(gè)方面是提供一種電機(jī)控制芯片,包括:
封裝殼,所述封裝殼上設(shè)有多個(gè)引腳,所述多個(gè)引腳包括電源引腳及信號(hào)輸出引腳以及多個(gè)模擬信號(hào)輸入引腳;
被封裝在所述封裝殼內(nèi)的模擬外設(shè)電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、微控制單元mcu、mosfet驅(qū)動(dòng)電路和多模式電源管理電路;
所述模擬外設(shè)電路用于采集電機(jī)運(yùn)行信號(hào);
其中,所述多模式電源管理電路的輸入端與所述電源引腳電連接,所述多模式電源管理電路還分別與模擬外設(shè)電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、微控制單元mcu以及mosfet驅(qū)動(dòng)電路電連接;
所述模擬外設(shè)電路與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路電連接,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路與所述微控制單元mcu電連接,所述微控制單元mcu與所述mosfet驅(qū)動(dòng)電路的輸入端電連接;
所述mosfet驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述模擬信號(hào)輸出引腳電連接,用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)給mosfet電路;
所述模擬外設(shè)電路與其中一個(gè)所述模擬信號(hào)輸入引腳電連接,用于接收所述控制芯片外部的模擬信號(hào)。
本發(fā)明的第二個(gè)方面提供一種電子調(diào)速器,包括:飛行器的電機(jī)控制芯片以及mosfet電路;
其中,所述mosfet電路,連接于所述電機(jī)控制芯片和所述電機(jī)之間;
所述飛行器的電機(jī)控制芯片包括:封裝殼,所述封裝殼上設(shè)有多個(gè)引腳,所述多個(gè)引腳包括電源引腳及信號(hào)輸出引腳以及多個(gè)模擬信號(hào)輸入引腳;
被封裝在所述封裝殼內(nèi)的模擬外設(shè)電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、微控制單元mcu、mosfet驅(qū)動(dòng)電路和多模式電源管理電路;
所述模擬外設(shè)電路用于采集電機(jī)運(yùn)行信號(hào);
其中,所述多模式電源管理電路的輸入端與所述電源引腳電連接,所述多模式電源管理電路還分別與模擬外設(shè)電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、微控制單元mcu以及mosfet驅(qū)動(dòng)電路電連接;
所述模擬外設(shè)電路與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路電連接,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路與所述微控制單元mcu電連接,所述微控制單元mcu與所述mosfet驅(qū)動(dòng)電路的輸入端電連接;
所述mosfet驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述模擬信號(hào)輸出引腳電連接,用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)給mosfet電路;所述模擬外設(shè)電路與其中一個(gè)所述模擬信號(hào)輸入引腳電連接,用于接收所述控制芯片外部的模擬信號(hào)。
本發(fā)明的第三個(gè)方面提供一種無(wú)人飛行器,包括:電子調(diào)速器和與所述電子調(diào)速器連接的電機(jī),所述電子調(diào)速器包括:飛行器的電機(jī)控制芯片以及mosfet電路;
其中,所述mosfet電路,連接于所述電機(jī)控制芯片和所述電機(jī)之間;
所述飛行器的電機(jī)控制芯片包括:封裝殼,所述封裝殼上設(shè)有多個(gè)引腳,所述多個(gè)引腳包括電源引腳及信號(hào)輸出引腳以及多個(gè)模擬信號(hào)輸入引腳;
被封裝在所述封裝殼內(nèi)的模擬外設(shè)電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、微控制單元mcu、mosfet驅(qū)動(dòng)電路和多模式電源管理電路;
所述模擬外設(shè)電路用于采集電機(jī)運(yùn)行信號(hào);
其中,所述多模式電源管理電路的輸入端與所述電源引腳電連接,所述多模式電源管理電路還分別與模擬外設(shè)電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、微控制單元mcu以及mosfet驅(qū)動(dòng)電路電連接;
所述模擬外設(shè)電路與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路電連接,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路與所述微控制單元mcu電連接,所述微控制單元mcu與所述mosfet驅(qū)動(dòng)電路的輸入端電連接;
所述mosfet驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述模擬信號(hào)輸出引腳電連接,用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)給mosfet電路;
所述模擬外設(shè)電路與其中一個(gè)所述模擬信號(hào)輸入引腳電連接,用于接收所述控制芯片外部的模擬信號(hào)。
本發(fā)明的無(wú)人飛行器及其電機(jī)控制芯片、電子調(diào)速器,在電機(jī)控制芯片中,模擬外設(shè)電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、微控制單元mcu、mosfet驅(qū)動(dòng)電路和多模式電源管理電路集成在一個(gè)芯片中,與現(xiàn)有技術(shù)的多個(gè)芯片相比,簡(jiǎn)化了電路,可以避免現(xiàn)有技術(shù)中多個(gè)芯片在相互連接時(shí)焊點(diǎn)較多、從而導(dǎo)致芯片之間連接關(guān)系不穩(wěn)定的問(wèn)題。
本發(fā)明的第四個(gè)方面提供一種飛行器的電機(jī)控制芯片,所述電機(jī)控制芯片內(nèi)部封裝的電路包括:
用于采集電機(jī)運(yùn)行信號(hào)的模擬外設(shè)電路;
用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路;
用于驅(qū)動(dòng)mosfet電路的mosfet驅(qū)動(dòng)電路;
用于輸出多路電壓的多模式電源管理電路;
與所述多模式電源管理電路、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、mosfet驅(qū)動(dòng)電路通信連接的微控制單元mcu;
其中,所述多模式電源管理電路給所述模擬外設(shè)電路、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、所述mosfet驅(qū)動(dòng)電路以及所述微控制單元mcu供電,并且所述微控制單元mcu通過(guò)所述多模式電源管理電路控制所述模擬外設(shè)電路、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、所述mosfet驅(qū)動(dòng)電路供電的順序。
本發(fā)明的第五個(gè)方面提供一種電子調(diào)速器,包括:飛行器的電機(jī)控制芯片以及mosfet電路;
所述電機(jī)控制芯片內(nèi)部封裝的電路包括:
用于采集電機(jī)運(yùn)行信號(hào)的模擬外設(shè)電路;
用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路;
用于驅(qū)動(dòng)mosfet電路的mosfet驅(qū)動(dòng)電路;
用于輸出多路電壓的多模式電源管理電路;
與所述多模式電源管理電路、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、mosfet驅(qū)動(dòng)電路通信連接的微控制單元mcu;
其中,所述多模式電源管理電路給所述模擬外設(shè)電路、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、所述mosfet驅(qū)動(dòng)電路以及所述微控制單元mcu供電,并且所述微控制單元mcu通過(guò)所述多模式電源管理電路控制所述模擬外設(shè)電路、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、所述mosfet驅(qū)動(dòng)電路供電的順序。
本發(fā)明的第六個(gè)方面提供一種無(wú)人飛行器,包括:電子調(diào)速器和與所述電子調(diào)速器連接的電機(jī),所述電子調(diào)速器包括:飛行器的電機(jī)控制芯片以及mosfet電路;
其中,所述mosfet電路連接于所述電機(jī)控制芯片和所述電機(jī)之間;
所述飛行器的電機(jī)控制芯片內(nèi)部的封裝電路包括:
用于采集電機(jī)運(yùn)行信號(hào)的模擬外設(shè)電路;
用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路;
用于驅(qū)動(dòng)mosfet電路的mosfet驅(qū)動(dòng)電路;
用于輸出多路電壓的多模式電源管理電路;
與所述多模式電源管理電路、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、mosfet驅(qū)動(dòng)電路通信連接的微控制單元mcu;
其中,所述多模式電源管理電路給所述模擬外設(shè)電路、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、所述mosfet驅(qū)動(dòng)電路以及所述微控制單元mcu供電,并且所述微控制單元mcu通過(guò)所述多模式電源管理電路控制所述模擬外設(shè)電路、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、所述mosfet驅(qū)動(dòng)電路供電的順序。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的飛行器的電機(jī)控制芯片結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的飛行器的電機(jī)控制芯片的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例三提供的差分放大器和mosfet電路的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例四提供的飛行器的電機(jī)控制芯片的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明實(shí)施例五提供的飛行器的電機(jī)控制芯片的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本發(fā)明實(shí)施例六提供的飛行器的電機(jī)控制芯片的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本發(fā)明實(shí)施例七提供的飛行器的電機(jī)控制芯片的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為本發(fā)明實(shí)施例八提供的飛行器的電機(jī)控制芯片的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9為本發(fā)明實(shí)施例九提供的飛行器的電機(jī)控制芯片的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10為本發(fā)明實(shí)施例十提供的飛行器的電機(jī)控制芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記:
11-封裝殼;21-模擬外設(shè)電路;
22-模數(shù)轉(zhuǎn)換電路;23-微控制單元;
24-mosfet驅(qū)動(dòng)電路;25-多模式電源管理電路;
31-電源引腳;32-信號(hào)輸出引腳;
211-差分放大器;212-三路比較器;
33-模擬信號(hào)輸入引腳;331-模擬信號(hào)輸入引腳;
34-內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓引腳;332-模擬信號(hào)輸入引腳;
333-模擬信號(hào)輸入引腳;26-脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器;
241-電壓放大電路;27-溫度傳感電路;
322-上橋門極驅(qū)動(dòng)器自舉源輸入引腳;325-上橋門極驅(qū)動(dòng)源極引腳;
323-上橋門極驅(qū)動(dòng)引腳;324-橋門極驅(qū)動(dòng)引腳;
251-開關(guān)電路控制器。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明的一些實(shí)施方式作詳細(xì)說(shuō)明。在不沖突的情況下,下述的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
實(shí)施例一
本實(shí)施例提供一種飛行器的電機(jī)控制芯片,圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的飛行器的電機(jī)控制芯片結(jié)構(gòu)示意圖,如圖1所示,該飛行器的電機(jī)控制芯片包括:
封裝殼11、被封裝在封裝殼11內(nèi)的模擬外設(shè)電路21、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc((analogtodigitalconverter,簡(jiǎn)稱adc)22、微控制單元mcu23(microcontrollerunit,簡(jiǎn)稱mcu)、mosfet(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor,簡(jiǎn)稱mosfet)驅(qū)動(dòng)電路24和多模式電源管理電路25。
具體的,封裝殼11上設(shè)有多個(gè)引腳,其中,多個(gè)引腳包括電源引腳31及信號(hào)輸出引腳32以及多個(gè)模擬信號(hào)輸入引腳33。需要說(shuō)明的是,圖1中只是示意性的給出兩個(gè)模擬信號(hào)輸入引腳33,但模擬信號(hào)輸入引腳33的數(shù)量和設(shè)置位置并不僅限于此。
模擬外設(shè)電路21與其中一個(gè)模擬信號(hào)輸入引腳電連接,例如:可以與模擬信號(hào)輸入引腳33電連接,用于接收控制芯片外部的模擬信號(hào)。具體的,模擬外設(shè)電路21用于采集電機(jī)運(yùn)行信號(hào),具體的,例如,電機(jī)運(yùn)行信號(hào)可以包括:電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào),電機(jī)的轉(zhuǎn)向信號(hào)等信號(hào)的一種或多種。
模擬外設(shè)電路21的輸出信號(hào)為模擬信號(hào),模擬外設(shè)電路21與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22電連接,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22可以將模擬外設(shè)電路21輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
進(jìn)一步的,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22與微控制單元mcu23電連接,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)發(fā)送至微控制單元mcu23。
需要說(shuō)明的是,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22并不限定于只將模擬外設(shè)電路21輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),也可以將芯片內(nèi)除模擬外設(shè)電路21外的其他電路輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
進(jìn)一步的,為了控制芯片外部的mosfet電路(圖中未示出)開啟,微控制單元mcu23與mosfet驅(qū)動(dòng)電路24的輸入端電連接,微控制單元mcu23輸出控制信號(hào)以使得mosfet驅(qū)動(dòng)電路24驅(qū)動(dòng)mosfet電路開啟。其中,該mosfet驅(qū)動(dòng)電路24可以用于與mosfet電路連接,用于將微控制單元mcu23輸出的控制信號(hào)進(jìn)行電壓放大,從而驅(qū)動(dòng)mosfet電路開啟。
mosfet驅(qū)動(dòng)電路24的輸出端與信號(hào)輸出引腳32電連接,信號(hào)輸出引腳32用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)給mosfet電路,其中,mosfet驅(qū)動(dòng)信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)mosfet電路開啟或者關(guān)閉,可選的,mosfet電路包括一個(gè)或多個(gè)金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
本實(shí)施例提供的飛行器的電機(jī)控制芯片在工作時(shí),模擬外設(shè)電路21接收芯片外部的模擬信號(hào),具體的該模擬信號(hào)可以為電機(jī)的運(yùn)行信號(hào),例如,可以為電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)、電機(jī)的轉(zhuǎn)向信號(hào)等信號(hào)的一種或多種,模擬外設(shè)電路21將該電機(jī)的運(yùn)行模擬信號(hào)輸入至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22將電機(jī)的運(yùn)行模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為電機(jī)的運(yùn)行數(shù)字信號(hào),并輸出至微控制單元mcu23。微控制單元mcu23根據(jù)該電機(jī)的運(yùn)行數(shù)字信號(hào)可以判斷當(dāng)前電機(jī)的運(yùn)行狀況,進(jìn)而輸出控制信號(hào)通過(guò)mosfet電路的開啟或關(guān)閉來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速、電機(jī)的轉(zhuǎn)向中的一種或多種。由于驅(qū)動(dòng)mosfet電路需要瞬時(shí)大電流,而微控制單元mcu23輸出的控制信號(hào)的電流不足以驅(qū)動(dòng)mosfet電路,因此,微控制單元mcu23將控制信號(hào)輸出至mosfet驅(qū)動(dòng)電路,通過(guò)mosfet驅(qū)動(dòng)電路將控制信號(hào)的電流進(jìn)行放大,進(jìn)而驅(qū)動(dòng)mosfet電路的開啟。
當(dāng)然,模擬外設(shè)電路21接收的芯片外部的模擬信號(hào)也可以不為電機(jī)的運(yùn)行信號(hào),例如,可以為芯片外部的晶振輸出的時(shí)序信號(hào)、芯片外部的溫度信號(hào)的一種或多種。也就是說(shuō),微控制單元mcu23可以不根據(jù)模擬外設(shè)電路21發(fā)送的信號(hào)控制mosfet電路。
另外,由于模擬外設(shè)電路21、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22、微控制單元mcu23以及mosfet驅(qū)動(dòng)電路24在正常工作時(shí)需求的電壓不同,因此通過(guò)多模式電源管理電路25為模擬外設(shè)電路21、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22、微控制單元mcu23以及mosfet驅(qū)動(dòng)電路24供電,根據(jù)上述電路的不同需求提供不同的電壓。
具體的,多模式電源管理電路25的輸入端與電源引腳31電連接,多模式電源管理電路25可以通過(guò)電源引腳31與芯片外部的供電單元,例如:電池等器件(圖中未示出)連接。
多模式電源管理電路25還分別與模擬外設(shè)電路21、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22、微控制單元mcu23以及mosfet驅(qū)動(dòng)電路24電連接,從而可以分別向模擬外設(shè)電路21、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22、微控制單元mcu23以及mosfet驅(qū)動(dòng)電路24輸出電壓。
舉例來(lái)說(shuō),多模式電源管理電路25為模擬外設(shè)電路21提供3.3v的供電電壓,為模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22提供2.5v的參考電壓,以及為微控制單元mcu203提供1.8v的內(nèi)核工作電壓。
本實(shí)施例提供的飛行器的電機(jī)控制芯片,將模擬外設(shè)電路21、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22、微控制單元mcu23、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24和多模式電源管理電路25集成在一個(gè)芯片中,與現(xiàn)有技術(shù)的多個(gè)芯片相比,簡(jiǎn)化了電路,可以避免現(xiàn)有技術(shù)中多個(gè)芯片在相互連接時(shí)焊點(diǎn)較多、從而導(dǎo)致芯片之間連接關(guān)系不穩(wěn)定的問(wèn)題。由于該集成芯片被安裝至飛行器連接臂的內(nèi)腔中,因此,可以在設(shè)計(jì)飛行器時(shí)可以減小連接臂的內(nèi)腔的體積,從而使得飛行器更加小型化、輕量化。
實(shí)施例二
圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的飛行器的電機(jī)控制芯片的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖2所示,在圖1所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上,模擬外設(shè)電路21可以采用不同的電路結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)其具體功能。圖2提供了模擬外設(shè)電路21的一種可行結(jié)構(gòu),但并不以此作為限制。
模擬外設(shè)電路21可以包括:用于采集電機(jī)的運(yùn)行電流信號(hào)的差分放大器211,其中,差分放大器211的輸入端用于與其中一個(gè)模擬信號(hào)輸入引腳331連接,用于接收電機(jī)5的電壓信號(hào),差分放大器211的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22電連接。
可選的,電機(jī)的運(yùn)行電流信號(hào)可以為電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)、轉(zhuǎn)向信號(hào)。
其中,差分放大器211的一個(gè)輸入端與其中一個(gè)模擬信號(hào)輸入引腳331連接,用于通過(guò)模擬信號(hào)輸入引腳331接收電機(jī)5的電壓信號(hào)。
具體的,該模擬信號(hào)輸入引腳331通過(guò)mosfet電路4與電機(jī)5連接,進(jìn)而接收電機(jī)5的電壓信號(hào)。
需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中的模擬信號(hào)輸入引腳331與實(shí)施例一中的模擬信號(hào)輸入引腳33可以為相同的引腳,也可以為不同的引腳。
差分放大器211的另一個(gè)輸入端與內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓連接,差分放大器211獲取電機(jī)5發(fā)送的電壓信號(hào)與內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓的模擬差分信號(hào),對(duì)該模擬差分信號(hào)進(jìn)行放大整形后,并將放大后的模擬差分信號(hào)發(fā)送至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22,以使得模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22將該模擬差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
其中,內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓通過(guò)內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓引腳34與模擬外設(shè)電路21連接。在本實(shí)施例中,內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓通過(guò)內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓引腳34與差分放大器211連接。
進(jìn)一步的,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22與微控制單元mcu23電連接,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)發(fā)送至微控制單元mcu23。
另外,差分放大器211還與多模式電源管理電路25連接,多模式電源管理電路25用于為差分放大器211供電。
本實(shí)施例中的飛行器的電機(jī)控制芯片,通過(guò)采用差分放大器211接收電機(jī)5的電壓信號(hào),差分放大器211可以很好的抑制共模干擾,因此可以保證最終微控制單元mcu23接收到的數(shù)字信號(hào)的準(zhǔn)確性。
實(shí)施例三
圖3為本發(fā)明實(shí)施例三提供的差分放大器和mosfet電路的結(jié)構(gòu)示意圖,在圖2所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上,可以理解的是,mosfet電路的具體結(jié)構(gòu)需要與電機(jī)5的具體類型相適應(yīng)。以圖3為例,其中,電機(jī)5可以為三相電機(jī),相應(yīng)的,mosfet電路包括三個(gè)相互串聯(lián)的mosfet組,三個(gè)mosfet組分別與電機(jī)的三相定子繞組連接。
進(jìn)一步的,差分放大器211的一個(gè)輸入端與電機(jī)的其中一相定子繞組連接,差分放大器211的另外一端與內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓gnd連接。
可選的,差分放大器211的通過(guò)飛行器的電機(jī)控制芯片外部的采樣電阻10采集電機(jī)的電壓信號(hào)。
可選的,電機(jī)的電壓信號(hào)可以為電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)。具體的,采樣電阻10的一端連接于mosfet電路4與差分放大器211的一個(gè)輸入端之間,采樣電阻10的另外一端連接于內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓與差分放大器211的另外一個(gè)輸入端之間。
實(shí)施例四
圖4為本發(fā)明實(shí)施例四提供的飛行器的電機(jī)控制芯片的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖4所示,在實(shí)施例一-實(shí)施例三任意實(shí)施例的基礎(chǔ)上,模擬外設(shè)電路21可以采用不同的電路結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)其具體功能。圖4提供了模擬外設(shè)電路21的一種可行結(jié)構(gòu),但并不以此作為限制。
模擬外設(shè)電路21包括:用于采集電機(jī)的換相信號(hào)的三路比較器212,三路比較器212的第一輸入端與其中一個(gè)模擬信號(hào)輸入引腳332連接,用于接收電機(jī)的相端電壓。三路比較器212的另一輸入端與內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓連接,三路比較器212的輸出端與微控制單元mcu23連接。
需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中的模擬信號(hào)輸入引腳332與實(shí)施例一中的模擬信號(hào)輸入引腳33可以為相同的引腳,也可以為不同的引腳,與實(shí)施例二中的模擬信號(hào)輸入引腳331也可以為相同的引腳,也可以為不同的引腳。
三路比較器212通過(guò)內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓gnd與電機(jī)的相端電壓之差與預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行比較,從而檢測(cè)電機(jī)5的過(guò)零信號(hào),即換相信號(hào),該換相信號(hào)為二進(jìn)制信號(hào)。進(jìn)一步的,三路比較器212將該二進(jìn)制換相信號(hào)輸出至微控制單元mcu23。
另外,三路比較器212還與多模式電源管理電路25連接,多模式電源管理電路25用于為三路比較器212供電。
本實(shí)施例中的飛行器的電機(jī)控制芯片,通過(guò)三路比較器212可以準(zhǔn)確的檢測(cè)電機(jī)5的換相信號(hào)。
實(shí)施例五
在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,圖5為本發(fā)明實(shí)施例五提供的飛行器的電機(jī)控制芯片的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖5所示,模擬外設(shè)電路21包括差分放大器211和三路比較器212。具體的,差分放大器211和三路比較器212的工作原理可以參見(jiàn)上述實(shí)施例,在此不再贅述。
實(shí)施例六
在上述實(shí)施例一至實(shí)施例五任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,圖6為本發(fā)明實(shí)施例六提供的飛行器的電機(jī)控制芯片的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖6所示,該飛行器的電機(jī)控制芯片還包括:封裝在封裝殼11內(nèi)的脈沖寬度調(diào)制pwm(pulsewidthmodulation,簡(jiǎn)稱pwm)發(fā)生器26,pwm發(fā)生器26的輸入端與微控制單元mcu23的輸出端連接,pwm發(fā)生器26的輸出端與mosfet驅(qū)動(dòng)電路24連接,pwm發(fā)生器用于將微控制單元mcu23輸出的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為pwm脈沖信號(hào)。
微控制單元mcu23通過(guò)控制pwm發(fā)生器26,使其產(chǎn)生頻率固定、高電平、脈寬在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的pwm脈沖,其中,pwm波的脈寬越大,可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速越高??蛇x的,脈寬的預(yù)設(shè)范圍可以選為1ms-2ms之間。
本實(shí)施例的飛行器的電機(jī)控制芯片通過(guò)pwm發(fā)生器26產(chǎn)生pwm脈沖信號(hào),從而可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
實(shí)施例七
在實(shí)施例六的基礎(chǔ)上,若pwm發(fā)生器26產(chǎn)生的pwm信號(hào)的電壓強(qiáng)度不足以驅(qū)動(dòng)芯片外部的mosfet電路,需要將pwm信號(hào)的電壓強(qiáng)度進(jìn)行放大。
圖7為本發(fā)明實(shí)施例七提供的飛行器的電機(jī)控制芯片的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖7所示,該飛行器的電機(jī)控制芯片中的mosfet驅(qū)動(dòng)電路24包括:電壓放大電路241,電壓放大電路241的輸入端與pwm發(fā)生器26連接,電壓放大電路241用于將pwm發(fā)生器26輸出的pwm信號(hào)放大,電壓放大電路241的輸出端與信號(hào)輸出引腳321電連接。
由于芯片外部的mosfet電路中的mosfet管的類型不同,例如,如果mosfet管為n型mosfet管,則開啟mosfet管的電壓需要大于10v,若是p型mosfet罐,則開啟mosfet管的電壓小于10v,因此電壓放大電路241對(duì)pwm信號(hào)進(jìn)行放大的幅度則可以根據(jù)芯片外部的mosfet電路具體進(jìn)行設(shè)計(jì)。
實(shí)施例八
在上述實(shí)施例一至實(shí)施例七任一的基礎(chǔ)上,圖8為本發(fā)明實(shí)施例八提供的飛行器的電機(jī)控制芯片的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖8所示,本實(shí)施例的飛行器的電機(jī)控制芯片還包括:溫度傳感電路27,溫度傳感電路27用于檢測(cè)芯片內(nèi)部溫度,溫度傳感電路27分別與多模式電源管理電路25和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22連接。
其中,多模式電源管理電路25為溫度傳感電路27進(jìn)行供電。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22用于將溫度傳感電路27采集的芯片內(nèi)部的模擬溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送至微控制單元mcu23。
當(dāng)微控制單元mcu23根據(jù)溫度傳感電路27發(fā)送的溫度信號(hào)判斷出芯片溫度過(guò)高時(shí),可以控制多模式電源管理電路25切斷對(duì)于芯片工作非必要的電路的供電,從而達(dá)到降低溫度的目的。舉例來(lái)說(shuō),工作非必要的電路可以為模擬外設(shè)電路21。
可選的,溫度傳感電路27可以包括:熱敏電阻或者二極管。
本實(shí)施例中的飛行器的電機(jī)控制芯片通過(guò)溫度傳感電路27可以測(cè)量芯片內(nèi)部的溫度,可以防止芯片過(guò)熱而造成的功能異常。
實(shí)施例九
在上述實(shí)施例一至實(shí)施例八任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,圖9為本發(fā)明實(shí)施例九提供的飛行器的電機(jī)控制芯片的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖9所示,本實(shí)施例的飛行器的電機(jī)控制芯片中,模擬信號(hào)輸出引腳32還包括:與mosfet驅(qū)動(dòng)電路24的輸出端連接的mosfet引腳,mosfet引腳包括:用于接收外部自舉電路的電壓信號(hào)的三個(gè)上橋門極驅(qū)動(dòng)器自舉源輸入引腳322、用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的三個(gè)上橋門極驅(qū)動(dòng)引腳323、以及三個(gè)下橋門極驅(qū)動(dòng)引腳324、用于接收外部自舉電路的電壓信號(hào)的三個(gè)上橋門極驅(qū)動(dòng)源極引腳325。
需要說(shuō)明的是,在圖9中,自舉源輸入引腳322,上橋門極驅(qū)動(dòng)引腳323、以及下橋門極驅(qū)動(dòng)引腳324、上橋門極驅(qū)動(dòng)源極引腳325均只示例性的畫出一個(gè),但并不代表各引腳只有一個(gè)。
其中,上橋門極驅(qū)動(dòng)引腳323與mosfet電路的上橋門極連接,下橋門極驅(qū)動(dòng)引腳324與mosfet電路的下橋門極連接。
實(shí)施例十
圖10為本發(fā)明實(shí)施例十提供的飛行器的電機(jī)控制芯片的結(jié)構(gòu)示意圖,上述實(shí)施例一至實(shí)施例九任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,如圖10所示,本實(shí)施例的飛行器的電機(jī)控制芯片中,多模式電源管理電路25包括用于分出多路電壓、并且與微控制單元mcu23通信連接的開關(guān)電路控制器251。
電源引腳31包括開關(guān)電源控制器電源輸入引腳311,開關(guān)電路控制器251與開關(guān)電源控制器電源輸入引腳311電連接。
開關(guān)電路控制器251與模擬外設(shè)電路21、模式轉(zhuǎn)換電路22以及微控制單元mcu23、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24分別連接,微控制單元mcu23通過(guò)開關(guān)電路控制器251控制模擬外設(shè)電路21、模式轉(zhuǎn)換電路22mosfet驅(qū)動(dòng)電路24的通斷,從而控制模擬外設(shè)電路21、模式轉(zhuǎn)換電路22以及mosfet驅(qū)動(dòng)電路24的供電順序,即啟動(dòng)順序,從而可以避免模式轉(zhuǎn)換電路22以及微控制單元mcu23、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24同時(shí)啟動(dòng)造成的瞬時(shí)電壓或電流過(guò)大,導(dǎo)致的芯片故障。
可選的,開關(guān)電路控制器251可以為多個(gè),模擬外設(shè)電路21、模式轉(zhuǎn)換電路22以及微控制單元mcu23、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24分別有其對(duì)應(yīng)的開關(guān)電路控制器251。
本實(shí)例中的飛行器的電機(jī)控制芯片,微控制單元mcu23通過(guò)開關(guān)電路控制器251控制模擬外設(shè)電路21、模式轉(zhuǎn)換電路22、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24的供電順序,即啟動(dòng)順序,從而可以避免模式轉(zhuǎn)換電路22以及微控制單元mcu23、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24同時(shí)啟動(dòng)造成的瞬時(shí)電壓或電流過(guò)大,導(dǎo)致的芯片故障,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。
實(shí)施例十一
本實(shí)施例提供一種電子調(diào)速器,包括飛行器的電機(jī)控制芯片以及mosfet電路,其中,mosfet電路連接于電機(jī)控制芯片和電機(jī)之間。
如圖1所示,飛行器的電機(jī)控制芯片包括:封裝殼11、被封裝在封裝殼11內(nèi)的模擬外設(shè)電路21、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc((analogtodigitalconverter,簡(jiǎn)稱adc)22、微控制單元mcu23(microcontrollerunit,簡(jiǎn)稱mcu)、mosfet(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor,簡(jiǎn)稱mosfet)驅(qū)動(dòng)電路24和多模式電源管理電路25。
具體的,封裝殼11上設(shè)有多個(gè)引腳,其中,多個(gè)引腳包括電源引腳31及信號(hào)輸出引腳32以及多個(gè)模擬信號(hào)輸入引腳33。需要說(shuō)明的是,圖1中只是示意性的給出兩個(gè)模擬信號(hào)輸入引腳33,但模擬信號(hào)輸入引腳33的數(shù)量和設(shè)置位置并不僅限于此。
模擬外設(shè)電路21與其中一個(gè)模擬信號(hào)輸入引腳電連接,例如:可以與模擬信號(hào)輸入引腳33電連接,用于接收控制芯片外部的模擬信號(hào)。具體的,模擬外設(shè)電路21用于采集電機(jī)運(yùn)行信號(hào),具體的,電機(jī)運(yùn)行信號(hào)可以包括:例如:電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào),電機(jī)的轉(zhuǎn)向信號(hào)等信號(hào)的一種或多種。
模擬外設(shè)電路21的輸出信號(hào)為模擬信號(hào),模擬外設(shè)電路21與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22電連接,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22可以將模擬外設(shè)電路21輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
進(jìn)一步的,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22與微控制單元mcu23電連接,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)發(fā)送至微控制單元mcu23。
需要說(shuō)明的是,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22并不限定于只將模擬外設(shè)電路21輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),也可以將芯片內(nèi)除模擬外設(shè)電路21外的其他電路輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
進(jìn)一步的,為了控制芯片外部的mosfet電路(圖中未示出)開啟,微控制單元mcu23與mosfet驅(qū)動(dòng)電路24的輸入端電連接,微控制單元mcu23輸出控制信號(hào)以使得mosfet驅(qū)動(dòng)電路24驅(qū)動(dòng)mosfet電路開啟。其中,該mosfet驅(qū)動(dòng)電路24可以用于與mosfet電路連接,用于將微控制單元mcu23輸出的控制信號(hào)進(jìn)行電壓放大,從而驅(qū)動(dòng)mosfet電路開啟。
mosfet驅(qū)動(dòng)電路24的輸出端與信號(hào)輸出引腳32電連接,信號(hào)輸出引腳32用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)給mosfet電路,其中,mosfet驅(qū)動(dòng)信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)mosfet電路開啟或者關(guān)閉,可選的,mosfet電路包括多個(gè)金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
本實(shí)施例提供的飛行器的電機(jī)控制芯片在工作時(shí),模擬外設(shè)電路21接收芯片外部的模擬信號(hào),具體的該模擬信號(hào)可以為電機(jī)的運(yùn)行信號(hào),例如,可以為電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)、電機(jī)的轉(zhuǎn)向信號(hào)中的一種或多種,模擬外設(shè)電路21將該電機(jī)的運(yùn)行模擬信號(hào)輸入至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22將電機(jī)的運(yùn)行模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為電機(jī)的運(yùn)行數(shù)字信號(hào),并輸出至微控制單元mcu23。微控制單元mcu23根據(jù)該電機(jī)的運(yùn)行數(shù)字信號(hào)可以判斷當(dāng)前電機(jī)的運(yùn)行狀況,進(jìn)而輸出控制信號(hào)通過(guò)mosfet電路的開啟或關(guān)閉來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速、電機(jī)的轉(zhuǎn)向中的一種或多種。由于驅(qū)動(dòng)mosfet電路需要瞬時(shí)大電流,而微控制單元mcu23輸出的控制信號(hào)的電流不足以驅(qū)動(dòng)mosfet電路,因此,微控制單元mcu23將控制信號(hào)輸出至mosfet驅(qū)動(dòng)電路,通過(guò)mosfet驅(qū)動(dòng)電路將控制信號(hào)的電流進(jìn)行放大,進(jìn)而驅(qū)動(dòng)mosfet電路的開啟。
當(dāng)然,模擬外設(shè)電路21接收的芯片外部的模擬信號(hào)也可以不為電機(jī)的運(yùn)行信號(hào),例如,可以為芯片外部的晶振輸出的時(shí)序信號(hào)、芯片外部的溫度信號(hào)的一種或多種。也就是說(shuō),微控制單元mcu23可以不根據(jù)模擬外設(shè)電路21發(fā)送的信號(hào)控制mosfet電路。
另外,由于模擬外設(shè)電路21、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22、微控制單元mcu23以及mosfet驅(qū)動(dòng)電路24在正常工作時(shí)需求的電壓不同,因此通過(guò)多模式電源管理電路25為模擬外設(shè)電路21、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22、微控制單元mcu23以及mosfet驅(qū)動(dòng)電路24供電。
具體的,多模式電源管理電路25的輸入端與電源引腳31電連接,多模式電源管理電路25可以通過(guò)電源引腳31與芯片外部的供電單元,例如電池(圖中未示出)連接。
多模式電源管理電路25還分別與模擬外設(shè)電路21、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22、微控制單元mcu23以及mosfet驅(qū)動(dòng)電路24電連接,從而可以分別向模擬外設(shè)電路21、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22、微控制單元mcu23以及mosfet驅(qū)動(dòng)電路24輸出電壓。
舉例來(lái)說(shuō),多模式電源管理電路25為模擬外設(shè)電路21提供3.3v的供電電壓,為模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22提供2.5v的參考電壓,以及為微控制單元mcu203提供1.8v的內(nèi)核工作電壓。
本實(shí)施例提供的電子調(diào)速器中,將模擬外設(shè)電路21、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22、微控制單元mcu23、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24和多模式電源管理電路25集成在一個(gè)芯片中,與現(xiàn)有技術(shù)的多個(gè)芯片相比,簡(jiǎn)化了電路,可以避免現(xiàn)有技術(shù)中多個(gè)芯片在相互連接時(shí)焊點(diǎn)較多、從而導(dǎo)致芯片之間連接關(guān)系不穩(wěn)定的問(wèn)題。并且,由于采用了該集成芯片,因此,減小了電子調(diào)速器的體積和重量。由于該電子調(diào)速器被安裝至飛行器連接臂的內(nèi)腔中,因此,可以在設(shè)計(jì)飛行器時(shí)可以減小連接臂的內(nèi)腔的體積,從而使得飛行器更加小型化輕量化。
實(shí)施例十二
在圖1所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上,模擬外設(shè)電路21可以采用不同的電路結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)其具體功能。圖2提供了模擬外設(shè)電路21的一種可行結(jié)構(gòu),但并不以此作為限制。如圖2所示,本實(shí)施例提供的電子調(diào)速器中,模擬外設(shè)電路21可以包括:用于采集電機(jī)的運(yùn)行電流信號(hào)的差分放大器211,其中,差分放大器211的輸入端用于與其中一個(gè)模擬信號(hào)輸入引腳331連接,用于接收電機(jī)5的電壓信號(hào),差分放大器211的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22電連接。
可選的,電機(jī)的運(yùn)行電流信號(hào)可以為電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)、轉(zhuǎn)向信號(hào)。
具體的,差分放大器211的一個(gè)輸入端與其中一個(gè)模擬信號(hào)輸入引腳331連接,用于通過(guò)模擬信號(hào)輸入引腳331接收電機(jī)5的電壓信號(hào),具體的,該模擬信號(hào)輸入引腳331通過(guò)mosfet電路4與電機(jī)5連接,進(jìn)而接收電機(jī)5的電壓信號(hào)。
需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中的模擬信號(hào)輸入引腳331與實(shí)施例十一中的模擬信號(hào)輸入引腳33可以為相同的引腳,也可以為不同的引腳。
差分放大器211的另一個(gè)輸入端與內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓連接,差分放大器211獲取電機(jī)5發(fā)送的電壓信號(hào)與內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓的模擬差分信號(hào),對(duì)該模擬差分信號(hào)進(jìn)行放大整形后,并將放大后的模擬差分信號(hào)發(fā)送至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22,以使得模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22將該模擬差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
其中,內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓通過(guò)內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓引腳34與模擬外設(shè)電路21連接。在本實(shí)施例中,內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓通過(guò)內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓引腳34與差分放大器211連接。
進(jìn)一步的,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22與微控制單元mcu23電連接,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)發(fā)送至微控制單元mcu23。
另外,差分放大器211還與多模式電源管理電路25連接,多模式電源管理電路25用于為差分放大器211供電。
本實(shí)施例提供的電子調(diào)速器中,通過(guò)采用差分放大器211接收電機(jī)5的電壓信號(hào),差分放大器211可以很好的抑制共模干擾,因此可以保證最終微控制單元mcu23接收到的數(shù)字信號(hào)的準(zhǔn)確性。
實(shí)施例十三
如圖3所示,在圖2所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上,可以理解的是,mosfet電路的具體結(jié)構(gòu)需要與電機(jī)5的具體類型相適應(yīng)。以圖3為例,其中,電機(jī)5可以為三相電機(jī),相應(yīng)的,mosfet電路包括三個(gè)相互串聯(lián)的mosfet組,三個(gè)mosfet組分別與電機(jī)的三相定子繞組連接。
進(jìn)一步的,差分放大器211的一個(gè)輸入端與電機(jī)的其中一相定子繞組連接,差分放大器211的另外一端與內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓gnd連接。
可選的,差分放大器211的通過(guò)飛行器的電機(jī)控制芯片外部的采樣電阻10采集電機(jī)的電壓信號(hào)。
可選的,電機(jī)的電壓信號(hào)可以為電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)。具體的,采樣電阻10的一端連接于mosfet電路4與差分放大器211的一個(gè)輸入端之間,采樣電阻10的另外一端連接于內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓與差分放大器211的另外一個(gè)輸入端之間。
實(shí)施例十四
如圖4所示,在實(shí)施例十一至實(shí)施例十三任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,模擬外設(shè)電路21可以采用不同的電路結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)其具體功能。圖4提供了模擬外設(shè)電路21的一種可行結(jié)構(gòu),但并不以此作為限制。
模擬外設(shè)電路21包括:用于采集電機(jī)的換相信號(hào)的三路比較器212,三路比較器212的第一輸入端與其中一個(gè)模擬信號(hào)輸入引腳332連接,用于接收電機(jī)的相端電壓,三路比較器212的另一輸入端與內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓連接,三路比較器212的輸出端與微控制單元mcu23連接。
需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中的模擬信號(hào)輸入引腳332與實(shí)施例十一中的模擬信號(hào)輸入引腳33可以為相同的引腳,也可以為不同的引腳,與實(shí)施例十二中的模擬信號(hào)輸入引腳331也可以為相同的引腳,也可以為不同的引腳。
三路比較器212通過(guò)內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓gnd與電機(jī)的相端電壓之差與預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行比較,從而檢測(cè)電機(jī)5的過(guò)零信號(hào),即換相信號(hào),該換相信號(hào)為二進(jìn)制信號(hào)。進(jìn)一步的,三路比較器212將該二進(jìn)制換相信號(hào)輸出至微控制單元mcu23。
另外,三路比較器212還與多模式電源管理電路25連接,多模式電源管理電路25用于為三路比較器212供電。
本實(shí)施例中通過(guò)三路比較器212可以準(zhǔn)確的檢測(cè)電機(jī)5的換相信號(hào)。
實(shí)施例十五
在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,如圖5所示,模擬外設(shè)電路21包括差分放大器211和三路比較器212。具體的,差分放大器211和三路比較器212的工作原理可以參見(jiàn)上述實(shí)施例,在此不再贅述。
實(shí)施例十六
在上述實(shí)施例十一至實(shí)施例十五的基礎(chǔ)上,如圖6所示,本實(shí)施例提供的電子調(diào)速器中,飛行器的電機(jī)控制芯片還包括:封裝在封裝殼11內(nèi)的脈沖寬度調(diào)制pwm(pulsewidthmodulation,簡(jiǎn)稱pwm)發(fā)生器26,pwm發(fā)生器26的輸入端與微控制單元mcu23的輸出端連接,pwm發(fā)生器26的輸出端與mosfet驅(qū)動(dòng)電路24連接,pwm發(fā)生器用于將微控制單元mcu23輸出的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為pwm脈沖信號(hào)。
微控制單元mcu23通過(guò)控制pwm發(fā)生器26,使其產(chǎn)生頻率固定、高電平、脈寬在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的pwm脈沖,其中,pwm波的脈寬越大,可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速越高??蛇x的,脈寬的預(yù)設(shè)范圍可以選為1ms-2ms之間。
本實(shí)施例提供的電子調(diào)速器中,飛行器的電機(jī)控制芯片通過(guò)pwm發(fā)生器26產(chǎn)生pwm脈沖信號(hào),從而可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
實(shí)施例十七
在實(shí)施例十六的基礎(chǔ)上,若pwm發(fā)生器26產(chǎn)生的pwm信號(hào)的電壓強(qiáng)度不足以驅(qū)動(dòng)芯片外部的mosfet電路,需要將pwm信號(hào)的電壓強(qiáng)度進(jìn)行放大。
如圖7所示,該飛行器的電機(jī)控制芯片中的mosfet驅(qū)動(dòng)電路24包括:電壓放大電路241,電壓放大電路241的輸入端與pwm發(fā)生器26連接,電壓放大電路241用于將pwm發(fā)生器26輸出的pwm信號(hào)放大,電壓放大電路241的輸出端與信號(hào)輸出引腳321電連接。
由于芯片外部的mosfet電路中的mosfet管的類型不同,例如,如果mosfet管為n型mosfet管,則開啟mosfet管的電壓需要大于10v,若是p型mosfet罐,則開啟mosfet管的電壓小于10v,因此電壓放大電路241對(duì)pwm信號(hào)進(jìn)行放大的幅度則可以根據(jù)芯片外部的mosfet電路具體進(jìn)行設(shè)計(jì)。
實(shí)施例十八
在上述實(shí)施例十一至實(shí)施例十七任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,如圖8所示,本實(shí)施例的飛行器的電機(jī)控制芯片還包括:溫度傳感電路27,溫度傳感電路27用于檢測(cè)芯片內(nèi)部溫度,溫度傳感電路27分別與多模式電源管理電路25和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22連接。
其中,多模式電源管理電路25為溫度傳感電路27進(jìn)行供電。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22用于將溫度傳感電路27采集的芯片內(nèi)部的模擬溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送至微控制單元mcu23。
當(dāng)微控制單元mcu23根據(jù)溫度傳感電路27發(fā)送的溫度信號(hào)判斷出芯片溫度過(guò)高時(shí),可以控制多模式電源管理電路25切斷對(duì)于芯片工作非必要的電路的供電,從而達(dá)到降低溫度的目的。舉例來(lái)說(shuō),工作非必要的電路可以為模擬外設(shè)電路21。
可選的,溫度傳感電路27可以包括:熱敏電阻或者二極管。
本實(shí)施例提供的電子調(diào)速器中,通過(guò)芯片中的溫度傳感電路27可以測(cè)量芯片內(nèi)部的溫度,可以防止芯片過(guò)熱而造成的功能異常。
實(shí)施例十九
在上述實(shí)施例十一至實(shí)施例十八任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,如圖9所示,本實(shí)施例提供的電子調(diào)速器的飛行器的電機(jī)控制芯片中,模擬信號(hào)輸出引腳32還包括:與mosfet驅(qū)動(dòng)電路24的輸出端連接的mosfet引腳,mosfet引腳包括:用于接收外部自舉電路的電壓信號(hào)的三個(gè)上橋門極驅(qū)動(dòng)器自舉源輸入引腳322、用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的三個(gè)上橋門極驅(qū)動(dòng)引腳323、以及三個(gè)下橋門極驅(qū)動(dòng)引腳324、用于接收外部自舉電路的電壓信號(hào)的三個(gè)上橋門極驅(qū)動(dòng)源極引腳325。
需要說(shuō)明的是,在圖9中,自舉源輸入引腳322,上橋門極驅(qū)動(dòng)引腳323、以及下橋門極驅(qū)動(dòng)引腳324、上橋門極驅(qū)動(dòng)源極引腳325均只示例性的畫出一個(gè),但并不代表各引腳只有一個(gè)。
其中,上橋門極驅(qū)動(dòng)引腳323與mosfet電路的上橋門極連接,下橋門極驅(qū)動(dòng)引腳324與mosfet電路的下橋門極連接。
實(shí)施例二十
如圖10所示,在上述實(shí)施例十一至實(shí)施例十九任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,本實(shí)施例的電子調(diào)速器的飛行器的電機(jī)控制芯片中,多模式電源管理電路25包括用于分出多路電壓、并且與微控制單元mcu23通信連接的開關(guān)電路控制器251。
電源引腳31包括開關(guān)電源控制器電源輸入引腳311,開關(guān)電路控制器251與開關(guān)電源控制器電源輸入引腳311電連接。
開關(guān)電路控制器251與模擬外設(shè)電路21、模式轉(zhuǎn)換電路22以及微控制單元mcu23、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24分別連接,微控制單元mcu23通過(guò)開關(guān)電路控制器251控制模擬外設(shè)電路21、模式轉(zhuǎn)換電路22mosfet驅(qū)動(dòng)電路24的通斷,從而控制模擬外設(shè)電路21、模式轉(zhuǎn)換電路22以及微控制單元mcu23、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24的供電順序,即啟動(dòng)順序,從而可以避免模式轉(zhuǎn)換電路22以及微控制單元mcu23、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24同時(shí)啟動(dòng)造成的瞬時(shí)電壓或電流過(guò)大,導(dǎo)致的芯片故障。
可選的,開關(guān)電路控制器251可以為多個(gè),模擬外設(shè)電路21、模式轉(zhuǎn)換電路22以及微控制單元mcu23、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24分別有其對(duì)應(yīng)的開關(guān)電路控制器251。
本實(shí)例中的飛行器的電機(jī)控制芯片,微控制單元mcu23通過(guò)開關(guān)電路控制器251控制模擬外設(shè)電路21、模式轉(zhuǎn)換電路22、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24的供電順序,即啟動(dòng)順序,從而可以避免模式轉(zhuǎn)換電路22以及微控制單元mcu23、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24同時(shí)啟動(dòng)造成的瞬時(shí)電壓或電流過(guò)大,導(dǎo)致的芯片故障,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。
實(shí)施例二十一
本實(shí)施例提供一種無(wú)人飛行器,該無(wú)人飛行器(下文簡(jiǎn)稱飛行器)包括:電子調(diào)速器和與該電子調(diào)速器連接的電機(jī),電子調(diào)速器包括:飛行器的電機(jī)控制芯片以及mosfet電路,mosfet電路,連接于電機(jī)控制芯片和電機(jī)之間。
其中,如圖1所示,該飛行器的電機(jī)控制芯片包括:封裝殼11、被封裝在封裝殼11內(nèi)的模擬外設(shè)電路21、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22、微控制單元mcu23、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24和多模式電源管理電路25。
封裝殼11上設(shè)有多個(gè)引腳,其中,多個(gè)引腳包括電源引腳31及信號(hào)輸出引腳32以及多個(gè)模擬信號(hào)輸入引腳33。
模擬外設(shè)電路21與其中一個(gè)模擬信號(hào)輸入引腳電連接,例如:可以與模擬信號(hào)輸入引腳33電連接,用于接收控制芯片外部的模擬信號(hào)。具體的,模擬外設(shè)電路21用于采集電機(jī)運(yùn)行信號(hào)
模擬外設(shè)電路21與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22電連接,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22可以將模擬外設(shè)電路21輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
進(jìn)一步的,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22與微控制單元mcu23電連接,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)發(fā)送至微控制單元mcu23。
本實(shí)施例中的飛行器的電機(jī)控制芯片具體原理和實(shí)現(xiàn)方式以及連接關(guān)系均與實(shí)施例一相同,在此不再贅述。
本實(shí)施例的無(wú)人飛行器,由于采用的飛行器的電機(jī)控制芯片將模擬外設(shè)電路21、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22、微控制單元mcu23、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24和多模式電源管理電路25集成在一個(gè)芯片中,與現(xiàn)有技術(shù)的多個(gè)芯片相比,簡(jiǎn)化了電路,可以避免現(xiàn)有技術(shù)中多個(gè)芯片在相互連接時(shí)焊點(diǎn)較多、從而導(dǎo)致芯片之間連接關(guān)系不穩(wěn)定的問(wèn)題。并且,由于采用了該集成芯片,減小了電子調(diào)速器的體積和重量。由于電子調(diào)速器被安裝至飛行器連接臂的內(nèi)腔中,因此,可以在設(shè)計(jì)飛行器時(shí)可以減小連接臂的內(nèi)腔的體積,從而使得飛行器更加小型化輕量化。
實(shí)施例二十二
如圖2所述,在圖1所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上,模擬外設(shè)電路21可以采用不同的電路結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)其具體功能。圖2提供了模擬外設(shè)電路21的一種可行結(jié)構(gòu),但并不以此作為限制。模擬外設(shè)電路21可以包括:用于采集電機(jī)的運(yùn)行電流信號(hào)的差分放大器211,其中,差分放大器211的輸入端用于與其中一個(gè)模擬信號(hào)輸入引腳331連接,用于接收電機(jī)5的電壓信號(hào),差分放大器211的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22電連接。
本實(shí)施例中的飛行器的電機(jī)控制芯片具體原理和實(shí)現(xiàn)方式以及連接關(guān)系均與實(shí)施例二相同,在此不再贅述。
本實(shí)施例中的飛行器中,飛行器的電機(jī)控制芯片通過(guò)采用差分放大器211接收電機(jī)5的電壓信號(hào),差分放大器211可以很好的抑制共模干擾,因此可以保證最終微控制單元mcu23接收到的數(shù)字信號(hào)的準(zhǔn)確性。
實(shí)施例二十三
如圖3所示,在圖2所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上,可以理解的是,mosfet電路的具體結(jié)構(gòu)需要與電機(jī)5的具體類型相適應(yīng)。以圖3為例,其中,電機(jī)5可以為三相電機(jī),相應(yīng)的,mosfet電路包括三個(gè)相互串聯(lián)的mosfet組,三個(gè)mosfet組分別與電機(jī)的三相定子繞組連接。
進(jìn)一步的,差分放大器211的一個(gè)輸入端與電機(jī)的其中一相定子繞組連接,差分放大器211的另外一端與內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓gnd連接。
可選的,差分放大器211的通過(guò)飛行器的電機(jī)控制芯片外部的采樣電阻10采集電機(jī)的電壓信號(hào)。
可選的,電機(jī)的電壓信號(hào)可以為電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)。具體的,采樣電阻10的一端連接于mosfet電路4與差分放大器211的一個(gè)輸入端之間,采樣電阻10的另外一端連接于內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓與差分放大器211的另外一個(gè)輸入端之間。
實(shí)施例二十四
如圖4所示,在實(shí)施例二十一至實(shí)施例二十三任一實(shí)施例的的基礎(chǔ)上,模擬外設(shè)電路21包括:用于采集電機(jī)的換相信號(hào)的三路比較器212,三路比較器212的第一輸入端與其中一個(gè)模擬信號(hào)輸入引腳332連接,用于接收電機(jī)的相端電壓,三路比較器212的另一輸入端與內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓連接,三路比較器212的輸出端與微控制單元mcu23連接。
本實(shí)施例中的飛行器的電機(jī)控制芯片的三路比較器212的具體原理和實(shí)現(xiàn)方式以及連接關(guān)系均與實(shí)施例四相同,在此不再贅述。
本實(shí)施例中飛行器中,飛行器的電機(jī)控制芯片的三路比較器212可以準(zhǔn)確的檢測(cè)電機(jī)5的換相信號(hào)。
實(shí)施例二十五
在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,如圖5所示,模擬外設(shè)電路21包括差分放大器211和三路比較器212。具體的,差分放大器211和三路比較器212的工作原理可以參見(jiàn)上述實(shí)施例,在此不再贅述。
實(shí)施例二十六
在上述實(shí)施例二十一至實(shí)施例二十五任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,如圖6所示,該飛行器的電機(jī)控制芯片還包括:封裝在封裝殼11內(nèi)的脈沖寬度調(diào)制pwm(pulsewidthmodulation,簡(jiǎn)稱pwm)發(fā)生器26,pwm發(fā)生器26的輸入端與微控制單元mcu23的輸出端連接,pwm發(fā)生器26的輸出端與mosfet驅(qū)動(dòng)電路24連接,pwm發(fā)生器用于將微控制單元mcu23輸出的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為pwm脈沖信號(hào)。
微控制單元mcu23通過(guò)控制pwm發(fā)生器26,使其產(chǎn)生頻率固定、高電平、脈寬在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的pwm脈沖,其中,pwm波的脈寬越大,可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速越高??蛇x的,脈寬的預(yù)設(shè)范圍可以選為1ms-2ms之間。
本實(shí)施例的飛行器中,電機(jī)控制芯片的pwm發(fā)生器26產(chǎn)生pwm脈沖信號(hào),從而可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
實(shí)施例二十七
在實(shí)施例二十一至實(shí)施例二十六任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,若pwm發(fā)生器26產(chǎn)生的pwm信號(hào)的電壓強(qiáng)度不足以驅(qū)動(dòng)芯片外部的mosfet電路,需要將pwm信號(hào)的電壓強(qiáng)度進(jìn)行放大。
如圖7所示,飛行器的電機(jī)控制芯片中的mosfet驅(qū)動(dòng)電路24包括:電壓放大電路241,電壓放大電路241的輸入端與pwm發(fā)生器26連接,電壓放大電路241用于將pwm發(fā)生器26輸出的pwm信號(hào)放大,電壓放大電路241的輸出端與信號(hào)輸出引腳321電連接。
本實(shí)施例的飛行器中的芯片的pwm發(fā)生器的具體原理和實(shí)現(xiàn)方式以及連接關(guān)系均與實(shí)施例七相同,在此不再贅述。
實(shí)施例二十八
如圖8所示,在上述實(shí)施例二十一至實(shí)施例二十七任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,在本實(shí)施例的飛行器中,電機(jī)控制芯片還包括:溫度傳感電路27,溫度傳感電路27用于檢測(cè)芯片內(nèi)部溫度,溫度傳感電路27分別與多模式電源管理電路25和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22連接。
本實(shí)施例的飛行器中的芯片的溫度傳感電路27的具體原理和實(shí)現(xiàn)方式以及連接關(guān)系均與實(shí)施例八相同,在此不再贅述。
本實(shí)施例中的飛行器的電機(jī)控制芯片通過(guò)溫度傳感電路27可以測(cè)量芯片內(nèi)部的溫度,可以防止芯片過(guò)熱而造成的功能異常。
實(shí)施例二十九
在上述實(shí)施例二十一至實(shí)施例二十八任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,如圖9所示,本實(shí)施例的飛行器的電機(jī)控制芯片中,模擬信號(hào)輸出引腳32還包括:與mosfet驅(qū)動(dòng)電路24的輸出端連接的mosfet引腳,mosfet引腳包括:用于接收外部自舉電路的電壓信號(hào)的三個(gè)上橋門極驅(qū)動(dòng)器自舉源輸入引腳322、用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的三個(gè)上橋門極驅(qū)動(dòng)引腳323、以及三個(gè)下橋門極驅(qū)動(dòng)引腳324、用于接收外部自舉電路的電壓信號(hào)的三個(gè)上橋門極驅(qū)動(dòng)源極引腳325。
其中,上橋門極驅(qū)動(dòng)引腳323與mosfet電路的上橋門極連接,下橋門極驅(qū)動(dòng)引腳324與mosfet電路的下橋門極連接。
實(shí)施例三十
如圖10所示,在上述實(shí)施例二十一至實(shí)施例二十九任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,本實(shí)施例的飛行器中,飛行器的電機(jī)控制芯片的多模式電源管理電路25包括用于分出多路電壓、并且與微控制單元mcu23通信連接的開關(guān)電路控制器251。
電源引腳31包括開關(guān)電源控制器電源輸入引腳311,開關(guān)電路控制器251與開關(guān)電源控制器電源輸入引腳311電連接。
其中,本實(shí)施例的飛行器中的芯片的開關(guān)電路控制器251的具體原理和實(shí)現(xiàn)方式以及連接關(guān)系均與實(shí)施例十相同,在此不再贅述。
微控制單元mcu23通過(guò)開關(guān)電路控制器251控制模擬外設(shè)電路21、模式轉(zhuǎn)換電路22、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24的供電順序,即啟動(dòng)順序,從而可以避免模式轉(zhuǎn)換電路22以及微控制單元mcu23、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24同時(shí)啟動(dòng)造成的瞬時(shí)電壓或電流過(guò)大,導(dǎo)致的芯片故障,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。
實(shí)施例三十一
本實(shí)施例提供一種飛行器的電機(jī)控制芯片。在現(xiàn)有技術(shù)中,通常是電池與控制芯片、電壓管理芯片、mosfet驅(qū)動(dòng)芯片等分別連接,電池為控制芯片、電壓管理芯片、mosfet驅(qū)動(dòng)芯片同時(shí)供電,在啟動(dòng)時(shí),控制芯片、電壓控制芯片、mosfet驅(qū)動(dòng)芯片同時(shí)啟動(dòng),因此需要電池提供很高的瞬時(shí)電流,而瞬時(shí)電流高則很容易造成系統(tǒng)的產(chǎn)熱過(guò)高,并且也容易使得各個(gè)芯片發(fā)生擊穿故障。
如圖1所示,飛行器的電機(jī)控制芯片電機(jī)控制芯片內(nèi)部封裝的電路包括:用于采集電機(jī)運(yùn)行信號(hào)的模擬外設(shè)電路21、用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22、用于驅(qū)動(dòng)mosfet電路的mosfet驅(qū)動(dòng)電路24、用于輸出多路電壓的多模式電源管理電路25、與所述多模式電源管理電路25、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24通信連接的微控制單元mcu23。
其中,多模式電源管理電路25給模擬外設(shè)電路21、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24以及微控制單元mcu23供電,并且微控制單元mcu23通過(guò)多模式電源管理電路25控制模擬外設(shè)電路21、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24供電的順序。
多模式電源管理電路25具體的對(duì)模擬外設(shè)電路21、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24以及微控制單元mcu23供電的供電順序可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行更改,在此并不加以限定。
微控制單元mcu23通過(guò)控制模擬外設(shè)電路21、模式轉(zhuǎn)換電路22mosfet驅(qū)動(dòng)電路24的通斷,從而控制模擬外設(shè)電路21、模式轉(zhuǎn)換電路22、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24的供電順序,即啟動(dòng)順序,從而可以避免模式轉(zhuǎn)換電路22以及微控制單元mcu23、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24同時(shí)啟動(dòng)造成的瞬時(shí)電壓或電流過(guò)大,導(dǎo)致的芯片故障,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。
實(shí)施例三十二
如圖2所示,在實(shí)施例三十一的基礎(chǔ)上,模擬外設(shè)電路21可以采用不同的電路結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)其具體功能。圖2提供了模擬外設(shè)電路21的一種可行結(jié)構(gòu),但并不以此作為限制。
本實(shí)施例提供一種飛行器的電機(jī)控制芯片的模擬外設(shè)電路21包括:用于采集電機(jī)的運(yùn)行電流信號(hào)的差分放大器211,其中,差分放大器211用于接收電機(jī)的電壓信號(hào),并將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分模擬信號(hào)輸出至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22。
本實(shí)施例中的差分放大器211的具體工作原理和實(shí)現(xiàn)方式以及連接關(guān)系均與實(shí)施例二相同,在此不再贅述。
本實(shí)施例中的飛行器的電機(jī)控制芯片,通過(guò)采用差分放大器211接收電機(jī)5的電壓信號(hào),差分放大器211可以很好的抑制共模干擾,因此可以保證最終微控制單元mcu23接收到的數(shù)字信號(hào)的準(zhǔn)確性。
實(shí)施例三十三
如圖3所示,在實(shí)施例三十二所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上,可以理解的是,mosfet電路的具體結(jié)構(gòu)需要與電機(jī)5的具體類型相適應(yīng)。以圖3為例,其中,電機(jī)5可以為三相電機(jī),相應(yīng)的,mosfet電路包括三個(gè)相互串聯(lián)的mosfet組,三個(gè)mosfet組分別與電機(jī)的三相定子繞組連接。
進(jìn)一步的,差分放大器211的一個(gè)輸入端與電機(jī)的其中一相定子繞組連接,差分放大器211的另外一端與內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓gnd連接。
可選的,差分放大器211的通過(guò)飛行器的電機(jī)控制芯片外部的采樣電阻10采集電機(jī)的電壓信號(hào)。
可選的,電機(jī)的電壓信號(hào)可以為電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)。具體的,采樣電阻10的一端連接于mosfet電路4與差分放大器211的一個(gè)輸入端之間,采樣電阻10的另外一端連接于內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓與差分放大器211的另外一個(gè)輸入端之間。
實(shí)施例三十四
如圖4所示,在實(shí)施例三十一至實(shí)施例三十三任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,模擬外設(shè)電路21可以采用不同的電路結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)其具體功能。圖4提供了模擬外設(shè)電路21的一種可行結(jié)構(gòu),但并不以此作為限制。
模擬外設(shè)電路21包括:用于采集電機(jī)的換相信號(hào)的三路比較器212,三路比較器212用于接收電機(jī)的相端電壓,還接收內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓,根據(jù)相端電壓和內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓生成比較信號(hào),三路比較器212將比較信號(hào)輸出至微控制單元mcu23。
三路比較器212通過(guò)內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓gnd與電機(jī)的相端電壓之差與預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行比較,生成比較信號(hào),根據(jù)該比較信號(hào)可以檢測(cè)電機(jī)5的過(guò)零信號(hào),即換相信號(hào),該換相信號(hào)為二進(jìn)制信號(hào)。進(jìn)一步的,三路比較器212將該二進(jìn)制換相信號(hào)輸出至微控制單元mcu23。
本實(shí)施例中的差分放大器211的具體工作原理和實(shí)現(xiàn)方式以及連接關(guān)系均與實(shí)施例四相同,在此不再贅述。
本實(shí)施例中的飛行器的電機(jī)控制芯片,通過(guò)三路比較器212可以準(zhǔn)確的檢測(cè)電機(jī)5的換相信號(hào)。
實(shí)施例三十五
在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,如圖5所示,模擬外設(shè)電路21包括差分放大器211和三路比較器212。具體的,差分放大器211和三路比較器212的工作原理可以參見(jiàn)上述實(shí)施例,在此不再贅述。
實(shí)施例三十六
在上述實(shí)施例三十一至三十五任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,如圖6所示,本實(shí)施例的飛行器的電機(jī)控制芯片還包括:
脈沖寬度調(diào)制pwm發(fā)生器26,pwm發(fā)生器26的輸入端與微控制單元mcu23的輸出端連接,pwm發(fā)生器26的輸出端與mosfet驅(qū)動(dòng)電路24連接,pwm發(fā)生器26用于將微控制單元mcu23輸出的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為pwm脈沖信號(hào)。
微控制單元mcu23通過(guò)控制pwm發(fā)生器26,使其產(chǎn)生頻率固定、高電平、脈寬在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的pwm脈沖,其中,pwm波的脈寬越大,可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速越高。可選的,脈寬的預(yù)設(shè)范圍可以選為1ms-2ms之間。
本實(shí)施例的飛行器的電機(jī)控制芯片中,pwm發(fā)生器26產(chǎn)生pwm脈沖信號(hào),從而可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
實(shí)施例三十七
在實(shí)施例三十六的基礎(chǔ)上,若pwm發(fā)生器26產(chǎn)生的pwm信號(hào)的電壓強(qiáng)度不足以驅(qū)動(dòng)芯片外部的mosfet電路,需要將pwm信號(hào)的電壓強(qiáng)度進(jìn)行放大。
如圖7所示,飛行器的電機(jī)控制芯片中的mosfet驅(qū)動(dòng)電路24包括:電壓放大電路241,電壓放大電路241的輸入端與pwm發(fā)生器26連接,電壓放大電路241用于將pwm發(fā)生器26輸出的pwm信號(hào)放大。
本實(shí)施例的飛行器的電機(jī)控制芯片的pwm發(fā)生器的具體原理和實(shí)現(xiàn)方式均與實(shí)施例七相同,在此不再贅述。
實(shí)施例三十八
在實(shí)施例三十一至實(shí)施例三十七任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,如圖8所示,本實(shí)施例的飛行器的電機(jī)控制芯片還包括:溫度傳感電路27,溫度傳感電路27用于檢測(cè)芯片內(nèi)部溫度,溫度傳感電路27分別與多模式電源管理電路25和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22連接。
本實(shí)施例的飛行器的芯片的溫度傳感電路27的具體原理和實(shí)現(xiàn)方式均與實(shí)施例八相同,在此不再贅述。
本實(shí)施例中的電機(jī)控制芯片通過(guò)溫度傳感電路27可以測(cè)量芯片內(nèi)部的溫度,可以防止芯片過(guò)熱而造成的功能異常。
實(shí)施例三十九
在上述實(shí)施例三十一至實(shí)施例三十八任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,如圖10所示,本實(shí)施例的飛行器的電機(jī)控制芯片的多模式電源管理電路包括:用于分出多路電壓、并且與mcu23通信連接的開關(guān)電路控制器251。
其中,本實(shí)施例的飛行器中的芯片的開關(guān)電路控制器251的具體原理和實(shí)現(xiàn)方式均與實(shí)施例十相同,在此不再贅述。
微控制單元mcu23通過(guò)開關(guān)電路控制器251控制模擬外設(shè)電路21、模式轉(zhuǎn)換電路22、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24的供電順序,即啟動(dòng)順序,從而可以避免模式轉(zhuǎn)換電路22以及微控制單元mcu23、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24同時(shí)啟動(dòng)造成的瞬時(shí)電壓或電流過(guò)大,導(dǎo)致的芯片故障,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。
實(shí)施例四十
本實(shí)施例提供一種電子調(diào)速器,包括飛行器的電機(jī)控制芯片以及mosfet電路,其中,mosfet電路連接于電機(jī)控制芯片和電機(jī)之間。
如圖1所示,飛行器的電機(jī)控制芯片包括:用于采集電機(jī)運(yùn)行信號(hào)的模擬外設(shè)電路21、用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22、用于驅(qū)動(dòng)mosfet電路的mosfet驅(qū)動(dòng)電路24、用于輸出多路電壓的多模式電源管理電路25、與所述多模式電源管理電路25、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24通信連接的微控制單元mcu23。
其中,多模式電源管理電路25給模擬外設(shè)電路21、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24以及微控制單元mcu23供電,并且微控制單元mcu23通過(guò)多模式電源管理電路25控制模擬外設(shè)電路21、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24供電的順序。
多模式電源管理電路25具體的對(duì)模擬外設(shè)電路21、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24以及微控制單元mcu23供電的供電順序可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行更改,在此并不加以限定。
微控制單元mcu23通過(guò)控制模擬外設(shè)電路21、模式轉(zhuǎn)換電路22mosfet驅(qū)動(dòng)電路24的通斷,從而控制模擬外設(shè)電路21、模式轉(zhuǎn)換電路22、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24的供電順序,即啟動(dòng)順序,從而可以避免模式轉(zhuǎn)換電路22以及微控制單元mcu23、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24同時(shí)啟動(dòng)造成的瞬時(shí)電壓或電流過(guò)大,導(dǎo)致的芯片故障,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。
實(shí)施例四十一
在實(shí)施例四十的基礎(chǔ)上,如圖2所示,本實(shí)施例提供的電子調(diào)速器的模擬外設(shè)電路21包括:用于采集電機(jī)的運(yùn)行電流信號(hào)的差分放大器211,其中,差分放大器211用于接收電機(jī)的電壓信號(hào),并將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分模擬信號(hào)輸出至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22。
本實(shí)施例中的差分放大器211的具體工作原理和實(shí)現(xiàn)方式以及連接關(guān)系均與實(shí)施例二相同,在此不再贅述。
本實(shí)施例中的飛行器的電機(jī)控制芯片,通過(guò)采用差分放大器211接收電機(jī)5的電壓信號(hào),差分放大器211可以很好的抑制共模干擾,因此可以保證最終微控制單元mcu23接收到的數(shù)字信號(hào)的準(zhǔn)確性。
實(shí)施例四十二
在實(shí)施例四十一和實(shí)施例四十二任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,可以理解的是,mosfet電路的具體結(jié)構(gòu)需要與電機(jī)5的具體類型相適應(yīng)。以圖3為例,如圖3所示,其中,電機(jī)5可以為三相電機(jī),相應(yīng)的,mosfet電路包括三個(gè)相互串聯(lián)的mosfet組,三個(gè)mosfet組分別與電機(jī)的三相定子繞組連接。
進(jìn)一步的,差分放大器211的一個(gè)輸入端與電機(jī)的其中一相定子繞組連接,差分放大器211的另外一端與內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓gnd連接。
可選的,差分放大器211的通過(guò)飛行器的電機(jī)控制芯片外部的采樣電阻10采集電機(jī)的電壓信號(hào)。
可選的,電機(jī)的電壓信號(hào)可以為電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)。具體的,采樣電阻10的一端連接于mosfet電路4與差分放大器211的一個(gè)輸入端之間,采樣電阻10的另外一端連接于內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓與差分放大器211的另外一個(gè)輸入端之間。
實(shí)施例四十三
如圖4所示,在實(shí)施例四十至實(shí)施例四十二任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,模擬外設(shè)電路21可以采用不同的電路結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)其具體功能。圖4提供了模擬外設(shè)電路21的一種可行結(jié)構(gòu),但并不以此作為限制。
模擬外設(shè)電路21包括:用于采集電機(jī)的換相信號(hào)的三路比較器212,三路比較器212用于接收電機(jī)的相端電壓,還接收內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓,根據(jù)相端電壓和內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓生成比較信號(hào),三路比較器212將比較信號(hào)輸出至微控制單元mcu23。
三路比較器212通過(guò)內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓gnd與電機(jī)的相端電壓之差與預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行比較,生成比較信號(hào),根據(jù)該比較信號(hào)可以檢測(cè)電機(jī)5的過(guò)零信號(hào),即換相信號(hào),該換相信號(hào)為二進(jìn)制信號(hào)。進(jìn)一步的,三路比較器212將該二進(jìn)制換相信號(hào)輸出至微控制單元mcu23。
本實(shí)施例中的差分放大器211的具體工作原理和實(shí)現(xiàn)方式以及連接關(guān)系均與實(shí)施例四相同,在此不再贅述。
本實(shí)施例中的電子調(diào)速器的飛行器的電機(jī)控制芯片,通過(guò)三路比較器212可以準(zhǔn)確的檢測(cè)電機(jī)5的換相信號(hào)。
實(shí)施例四十四
在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,如圖5所示,模擬外設(shè)電路21包括差分放大器211和三路比較器212。具體的,差分放大器211和三路比較器212的工作原理可以參見(jiàn)上述實(shí)施例,在此不再贅述。
實(shí)施例四十五
在上述實(shí)施例四十至實(shí)施例四十四任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,如圖6所示,本實(shí)施例的電子調(diào)速器的飛行器的電機(jī)控制芯片還包括:
脈沖寬度調(diào)制pwm發(fā)生器26,pwm發(fā)生器26的輸入端與微控制單元mcu23的輸出端連接,pwm發(fā)生器26的輸出端與mosfet驅(qū)動(dòng)電路24連接,pwm發(fā)生器26用于將微控制單元mcu23輸出的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為pwm脈沖信號(hào)。
微控制單元mcu23通過(guò)控制pwm發(fā)生器26,使其產(chǎn)生頻率固定、高電平、脈寬在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的pwm脈沖,其中,pwm波的脈寬越大,可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速越高??蛇x的,脈寬的預(yù)設(shè)范圍可以選為1ms-2ms之間。
本實(shí)施例的電子調(diào)速器的飛行器的電機(jī)控制芯片中,通過(guò)pwm發(fā)生器26產(chǎn)生pwm脈沖信號(hào),從而可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
實(shí)施例四十六
在實(shí)施例四十五的基礎(chǔ)上,若pwm發(fā)生器26產(chǎn)生的pwm信號(hào)的電壓強(qiáng)度不足以驅(qū)動(dòng)芯片外部的mosfet電路,需要將pwm信號(hào)的電壓強(qiáng)度進(jìn)行放大。
如圖7所示,飛行器的電機(jī)控制芯片中的mosfet驅(qū)動(dòng)電路24包括:電壓放大電路241,電壓放大電路241的輸入端與pwm發(fā)生器26連接,電壓放大電路241用于將pwm發(fā)生器26輸出的pwm信號(hào)放大。
本實(shí)施例的電子調(diào)速器中電機(jī)控制芯片的pwm發(fā)生器的具體原理和實(shí)現(xiàn)方式均與實(shí)施例七相同,在此不再贅述。
實(shí)施例四十七
在上述實(shí)施例四十至實(shí)施例四十六任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,如圖8所示,本實(shí)施例的電子調(diào)速器的飛行器的電機(jī)控制芯片還包括:溫度傳感電路27,溫度傳感電路27用于檢測(cè)芯片內(nèi)部溫度,溫度傳感電路27分別與多模式電源管理電路25和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22連接。
其中,飛行器的芯片的溫度傳感電路27的具體原理和實(shí)現(xiàn)方式均與實(shí)施例八相同,在此不再贅述。
本實(shí)施例的電子調(diào)速器,電機(jī)控制芯片通過(guò)溫度傳感電路27可以測(cè)量芯片內(nèi)部的溫度,可以防止芯片過(guò)熱而造成的功能異常。
實(shí)施例四十八
在上述實(shí)施例四十至實(shí)施例四十七任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,如圖10所示,本實(shí)施例的飛行器的電機(jī)控制芯片的多模式電源管理電路包括:用于分出多路電壓、并且與mcu23通信連接的開關(guān)電路控制器251。
其中,開關(guān)電路控制器251的具體原理和實(shí)現(xiàn)方式均與實(shí)施例十相同,在此不再贅述。
微控制單元mcu23通過(guò)開關(guān)電路控制器251控制模擬外設(shè)電路21、模式轉(zhuǎn)換電路22、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24的供電順序,即啟動(dòng)順序,從而可以避免模式轉(zhuǎn)換電路22以及微控制單元mcu23、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24同時(shí)啟動(dòng)造成的瞬時(shí)電壓或電流過(guò)大,導(dǎo)致的芯片故障,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。
實(shí)施例四十九
本實(shí)施例提供一種無(wú)人飛行器,該無(wú)人飛行器(下文簡(jiǎn)稱飛行器)包括:電子調(diào)速器和與該電子調(diào)速器連接的電機(jī),電子調(diào)速器包括:飛行器的電機(jī)控制芯片以及mosfet電路,其中,mosfet電路連接于電機(jī)控制芯片和電機(jī)之間。
具體的,如圖1所示,飛行器的電機(jī)控制芯片包括:用于采集電機(jī)運(yùn)行信號(hào)的模擬外設(shè)電路21、用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22、用于驅(qū)動(dòng)mosfet電路的mosfet驅(qū)動(dòng)電路24、用于輸出多路電壓的多模式電源管理電路25、與所述多模式電源管理電路25、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24通信連接的微控制單元mcu23。
其中,多模式電源管理電路25給模擬外設(shè)電路21、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24以及微控制單元mcu23供電,并且微控制單元mcu23通過(guò)多模式電源管理電路25控制模擬外設(shè)電路21、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24供電的順序。
多模式電源管理電路25具體的對(duì)模擬外設(shè)電路21、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24以及微控制單元mcu23供電的供電順序可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行更改,在此并不加以限定。
本實(shí)施例提供的無(wú)人飛行器中,微控制單元mcu23通過(guò)控制模擬外設(shè)電路21、模式轉(zhuǎn)換電路22mosfet驅(qū)動(dòng)電路24的通斷,從而控制模擬外設(shè)電路21、模式轉(zhuǎn)換電路22、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24的供電順序,即啟動(dòng)順序,從而可以避免模式轉(zhuǎn)換電路22以及微控制單元mcu23、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24同時(shí)啟動(dòng)造成的瞬時(shí)電壓或電流過(guò)大,導(dǎo)致的芯片故障,保證無(wú)人飛行器的穩(wěn)定。
實(shí)施例五十
在實(shí)施例四十九的基礎(chǔ)上,模擬外設(shè)電路21可以采用不同的電路結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)其具體功能。圖2提供了模擬外設(shè)電路21的一種可行結(jié)構(gòu),但并不以此作為限制。
如圖2所示,本實(shí)施例提供的無(wú)人飛行器中,飛行器的電機(jī)控制芯片的模擬外設(shè)電路21包括:用于采集電機(jī)的運(yùn)行電流信號(hào)的差分放大器211,其中,差分放大器211用于接收電機(jī)的電壓信號(hào),并將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分模擬信號(hào)輸出至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路adc22。
本實(shí)施例中的差分放大器211的具體工作原理和實(shí)現(xiàn)方式以及連接關(guān)系均與實(shí)施例二相同,在此不再贅述。
本實(shí)施例中的飛行器中,飛行器的電機(jī)控制芯片通過(guò)采用差分放大器211接收電機(jī)5的電壓信號(hào),差分放大器211可以很好的抑制共模干擾,因此可以保證最終微控制單元mcu23接收到的數(shù)字信號(hào)的準(zhǔn)確性。
實(shí)施例五十一
如圖3所示,在圖2所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上,可以理解的是,mosfet電路的具體結(jié)構(gòu)需要與電機(jī)5的具體類型相適應(yīng)。以圖3為例,其中,電機(jī)5可以為三相電機(jī),相應(yīng)的,mosfet電路包括三個(gè)相互串聯(lián)的mosfet組,三個(gè)mosfet組分別與電機(jī)的三相定子繞組連接。
進(jìn)一步的,差分放大器211的一個(gè)輸入端與電機(jī)的其中一相定子繞組連接,差分放大器211的另外一端與內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓gnd連接。
可選的,差分放大器211的通過(guò)飛行器的電機(jī)控制芯片外部的采樣電阻10采集電機(jī)的電壓信號(hào)。
可選的,電機(jī)的電壓信號(hào)可以為電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)。具體的,采樣電阻10的一端連接于mosfet電路4與差分放大器211的一個(gè)輸入端之間,采樣電阻10的另外一端連接于內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓與差分放大器211的另外一個(gè)輸入端之間。
實(shí)施例五十二
如圖4所示,在實(shí)施例四十九至五十二任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,模擬外設(shè)電路21可以采用不同的電路結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)其具體功能。圖4提供了模擬外設(shè)電路21的一種可行結(jié)構(gòu),但并不以此作為限制。
模擬外設(shè)電路21包括:用于采集電機(jī)的換相信號(hào)的三路比較器212,三路比較器212用于接收電機(jī)的相端電壓,還接收內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓,根據(jù)相端電壓和內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓生成比較信號(hào),三路比較器212將比較信號(hào)輸出至微控制單元mcu23。
三路比較器212通過(guò)內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓gnd與電機(jī)的相端電壓之差與預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行比較,生成比較信號(hào),根據(jù)該比較信號(hào)可以檢測(cè)電機(jī)5的過(guò)零信號(hào),即換相信號(hào),該換相信號(hào)為二進(jìn)制信號(hào)。進(jìn)一步的,三路比較器212將該二進(jìn)制換相信號(hào)輸出至微控制單元mcu23。
本實(shí)施例中的差分放大器211的具體工作原理和實(shí)現(xiàn)方式以及連接關(guān)系均與實(shí)施例四相同,在此不再贅述。
本實(shí)施例的無(wú)人飛行器中,飛行器的電機(jī)控制芯片通過(guò)三路比較器212可以準(zhǔn)確的檢測(cè)電機(jī)5的換相信號(hào)。
實(shí)施例五十三
在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,如圖5所示,模擬外設(shè)電路21包括差分放大器211和三路比較器212。具體的,差分放大器211和三路比較器212的工作原理可以參見(jiàn)上述實(shí)施例,在此不再贅述。
實(shí)施例五十四
在上述實(shí)施例四十九至實(shí)施例五十三任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,如圖6所示,本實(shí)施例的無(wú)人飛行器中,飛行器的電機(jī)控制芯片還包括:
脈沖寬度調(diào)制pwm發(fā)生器26,pwm發(fā)生器26的輸入端與微控制單元mcu23的輸出端連接,pwm發(fā)生器26的輸出端與mosfet驅(qū)動(dòng)電路24連接,pwm發(fā)生器26用于將微控制單元mcu23輸出的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為pwm脈沖信號(hào)。
微控制單元mcu23通過(guò)控制pwm發(fā)生器26,使其產(chǎn)生頻率固定、高電平、脈寬在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的pwm脈沖,其中,pwm波的脈寬越大,可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速越高??蛇x的,脈寬的預(yù)設(shè)范圍可以選為1ms-2ms之間。
本實(shí)施例的無(wú)人飛行器中,飛行器的電機(jī)控制芯片通過(guò)pwm發(fā)生器26產(chǎn)生pwm脈沖信號(hào),從而可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
實(shí)施例五十四
在實(shí)施例五十三的基礎(chǔ)上,若pwm發(fā)生器26產(chǎn)生的pwm信號(hào)的電壓強(qiáng)度不足以驅(qū)動(dòng)芯片外部的mosfet電路,需要將pwm信號(hào)的電壓強(qiáng)度進(jìn)行放大。
如圖7所示,飛行器的電機(jī)控制芯片中的mosfet驅(qū)動(dòng)電路24包括:電壓放大電路241,電壓放大電路241的輸入端與pwm發(fā)生器26連接,電壓放大電路241用于將pwm發(fā)生器26輸出的pwm信號(hào)放大。
本實(shí)施例的無(wú)人飛行器中,電機(jī)控制芯片的pwm發(fā)生器的具體原理和實(shí)現(xiàn)方式均與實(shí)施例七相同,在此不再贅述。
實(shí)施例五十五
在上述實(shí)施例四十九至實(shí)施例五十四任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,如圖8所示,本實(shí)施例的無(wú)人飛行器的電機(jī)控制芯片還包括:溫度傳感電路27,溫度傳感電路27用于檢測(cè)芯片內(nèi)部溫度,溫度傳感電路27分別與多模式電源管理電路25和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22連接。
其中,飛行器的芯片的溫度傳感電路27的具體原理和實(shí)現(xiàn)方式均與實(shí)施例八相同,在此不再贅述。
本實(shí)施例的無(wú)人飛行器,電機(jī)控制芯片通過(guò)溫度傳感電路27可以測(cè)量芯片內(nèi)部的溫度,可以防止芯片過(guò)熱而造成的功能異常。
實(shí)施例五十六
在上述實(shí)施例四十九至實(shí)施例五十五任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,如圖10所示,本實(shí)施例的無(wú)人飛行器中,電機(jī)控制芯片的多模式電源管理電路包括:用于分出多路電壓、并且與mcu23通信連接的開關(guān)電路控制器251。
其中,開關(guān)電路控制器251的具體原理和實(shí)現(xiàn)方式均與實(shí)施例十相同,在此不再贅述。
微控制單元mcu23通過(guò)開關(guān)電路控制器251控制模擬外設(shè)電路21、模式轉(zhuǎn)換電路22、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24的供電順序,即啟動(dòng)順序,從而可以避免模式轉(zhuǎn)換電路22以及微控制單元mcu23、mosfet驅(qū)動(dòng)電路24同時(shí)啟動(dòng)造成的瞬時(shí)電壓或電流過(guò)大,導(dǎo)致的芯片故障,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。
在本發(fā)明所提供的幾個(gè)實(shí)施例中,應(yīng)該理解到,所揭露的相關(guān)裝置和方法,可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如,以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的,例如,所述模塊或單元的劃分,僅僅為一種邏輯功能劃分,實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式,例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng),或一些特征可以忽略,或不執(zhí)行。另一點(diǎn),所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過(guò)一些接口,裝置或單元的間接耦合或通信連接,可以是電性,機(jī)械或其它的形式。
所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個(gè)地方,或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上??梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。
另外,在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中,也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在,也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn),也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。
所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí),可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?;谶@樣的理解,本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái),該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中,包括若干指令用以使得計(jì)算機(jī)處理器(processor)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:u盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(rom,read-onlymemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram,randomaccessmemory)、磁盤或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。