本實用新型涉及電機控制技術領域,尤其涉及一種無刷電機控制電路。
背景技術:
隨著汽車行業(yè)的發(fā)展,電機的使用情況越來越多。而三相直流無刷電機以長壽命、高可靠性的特點越來越廣泛地被采用。
現(xiàn)有技術中無刷電機的控制電路比較多,很多公司都有自己相應的元器件解決方案。但是由于以前電控市場對功能安全的要求不高,很少有基于功能安全達到ASIL D系統(tǒng)認證的MCU(微控制單元)以進行無刷電機控制方案設計。這些MCU由于沒有經過ASIL D系統(tǒng)的功能安全認證,因此導致該類無刷電機控制器的安全等級不高,其控制電路的可靠性比較低。同時由于對微處理器的控制引腳分布不是很合理,造成控制效率下降。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術的上述問題,本實用新型提出了一種無刷電機控制電路,能提高安全等級,并且有效提升控制電路的可靠性和控制效率。
具體地,本實用新型提出了一種無刷電機控制電路,包括,
微處理器;
電源芯片,生成5V和3.3V電壓向微處理器供電;
三相電機預驅動芯片,連接所述微處理器,接收所述微處理器發(fā)出的控制信號,所述三相電機預驅動芯片與所述電源芯片連接,所述電源芯片生成的5V電壓向所述三相電機預驅動芯片供電;
三相電機驅動橋,連接所述三相電機預驅動芯片,接收所述三相電機預驅動芯片的指令來控制所述無刷電機工作;
電源,向所述電源芯片、三相電機預驅動芯片及三相電機驅動橋供電。
根據本實用新型的一個實施例,所述微處理器的型號為Aurix TC234,所述電源芯片的型號為TLE7368,所述三相電機預驅動芯片的型號為TLE7368。
根據本實用新型的一個實施例,所述三相電機驅動橋由6個場效應管組成。
根據本實用新型的一個實施例,所述電源芯片的第30引腳連通所述微處理器的第42、44引腳以提供5V電壓,所述電源芯片的第6引腳連通所述微處理器的第23、69、83、126引腳以提供3.3V電壓,所述微處理器發(fā)出WDI信號通過其第100引腳連通所述電源芯片的第24引腳以指示所述微處理器的運行狀態(tài)。
根據本實用新型的一個實施例,所述微處理器的第14、13、16、15、18、17、139、138、137引腳分別連通所述三相電機預驅動芯片的第61、62、63、64、59、60、58、1、2引腳。
根據本實用新型的一個實施例,所述電源芯片的第30引腳連通所述三相電機預驅動芯片的第38引腳以提供5V電壓,所述電源芯片的第25引腳連通所述三相電機預驅動芯片的第55引腳用于在故障模式下切斷三相電機預驅動芯片的功能。
根據本實用新型的一個實施例,所述三相電機預驅動芯片的第19、25、30引腳及第15、23、33引腳接入所述三相電機驅動橋以控制所述三相電機驅動橋來操控所述無刷電機。
根據本實用新型的一個實施例,所述電源接入所述電源芯片的第20、21、22引腳,所述電源接入所述三相電機預驅動芯片的第6、10引腳。
本實用新型提供的一種無刷電機控制電路,符合ISO26262的ASIL D系統(tǒng)認證,能提高安全等級,并且有效提升控制電路的可靠性和控制效率。
應當理解,本實用新型以上的一般性描述和以下的詳細描述都是示例性和說明性的,并且旨在為如權利要求所述的本實用新型提供進一步的解釋。
附圖說明
包括附圖是為提供對本實用新型進一步的理解,它們被收錄并構成本申請的一部分,附圖示出了本實用新型的實施例,并與本說明書一起起到解釋本實用新型原理的作用。附圖中:
圖1示出了本實用新型的一個實施例的原理圖。
具體實施方式
現(xiàn)在將詳細參考附圖描述本實用新型的實施例?,F(xiàn)在將詳細參考本實用新型的優(yōu)選實施例,其示例在附圖中示出。在任何可能的情況下,在所有附圖中將使用相同的標記來表示相同或相似的部分。此外,盡管本實用新型中所使用的術語是從公知公用的術語中選擇的,但是本實用新型說明書中所提及的一些術語可能是申請人按他或她的判斷來選擇的,其詳細含義在本文的描述的相關部分中說明。此外,要求不僅僅通過所使用的實際術語,而是還要通過每個術語所蘊含的意義來理解本實用新型。
圖1示出了本實用新型的一個實施例的原理圖。如圖所示,一種無刷電機控制電路200包括微處理器110、電源芯片120、三相電機預驅動芯片130、三相電機驅動橋140和電源150。
其中,電源芯片120生成5V和3.3V電壓向微處理器110供電。
三相電機預驅動芯片130與微處理器110連接,并接收微處理器110發(fā)出的控制信號。三相電機預驅動芯片130與電源芯片120連接,電源芯片120生成的5V電壓向三相電機預驅動芯片130供電。
三相電機驅動橋140連接三相電機預驅動芯片130。三相電機驅動橋140接收三相電機預驅動芯片130的指令來控制無刷電機160工作。
無刷電機控制電路200還包括電源160。電源160向電源芯片120、三相電機預驅動芯片130及三相電機驅動橋140供電。
較佳地,微處理器110的型號為Aurix TC234,電源芯片120的型號為TLE7368,三相電機預驅動芯片130的型號為TLE7368。目前,三相無刷直流電機的控制,對于其可靠性、控制精度的要求越來越高。英飛凌公司Aurix系列汽車級微處理器以高性能,高可靠性越來越受到汽車零部件廠商的青睞。英飛凌的Aurix微處理器大多通過了ISO26262的ASIL D等級認證,是新一代電控單元的首選。英飛凌公司開發(fā)的高可靠性的電源芯片也廣泛應用于汽車行業(yè)的電子控制模塊中。而英飛凌公司的高性能三相直流無刷電機的預驅動芯片,在汽車行業(yè)應用也很廣泛。集成上述芯片的控制電路不僅安全等級高,而且有效提升電路可靠性和控制效率。
較佳地,三相電機驅動橋140由6個場效應管組成。
較佳地,電源芯片120的第30引腳連通微處理器110的第42、44引腳(VAREF、VDDM)以提供5V電壓,電源芯片120的第6引腳連通微處理器110的第23、69、83、126引腳(VDDP)以提供3.3V電壓以保證微處理器110能正常工作。微處理器110發(fā)出的WDI信號通過其第100引腳(P20.6)連通電源芯片120的第24引腳以指示微處理器110的運行狀態(tài),微處理器110的第100引腳具有GTM(通用定時器模塊)功能,使得電源芯片120能夠監(jiān)視微處理器110正常運行。
較佳地,微處理器110的第14、13、16、15、18、17、139、138、137引腳分別連通三相電機預驅動芯片130的第61、62、63、64、59、60、58、1、2引腳,以實現(xiàn)微處理器110對三相電機預驅動芯片130的控制。其中微處理器110以第139引腳(P11.12)來控制三相電機預驅動芯片130的第58引腳(ENA),微處理器110的第139引腳(P11.12)具有GPIO(通用輸入輸出口)功能,可以方便地對三相電機預驅動芯片130的第58引腳(ENA)進行使能控制。微處理器110以第13引腳(P00.2)來控制三相電機預驅動芯片130的第62引腳(IH1),微處理器110以第14引腳(P00.3)來控制三相電機預驅動芯片130的第61引腳(IL1),微處理器110以第15引腳(P00.4)來控制三相電機預驅動芯片130的第64引腳(IH2),微處理器110以第16引腳(P00.5)來控制三相電機預驅動芯片130的第63引腳(IL2),微處理器110以第17引腳(P00.6)來控制三相電機預驅動芯片130的第60引腳(IH3),微處理器110以第18引腳(P00.7)來控制三相電機預驅動芯片130的第59引腳(IL3)。微處理器110的第13、14、15、16、17、18引腳均具有GTM(通用定時器模塊)功能,通過編程可以方便地輸出三相無刷電機控制所需的PWM波形,使電機控制更容易實現(xiàn),更加安全可靠。
較佳地,電源芯片120的第30引腳連通三相電機預驅動芯片130的第38引腳以提供5V電壓。電源芯片120的第25引腳連通三相電機預驅動芯片130的第55引腳。電源芯片120的第25引腳(WDO)是看門狗故障輸出腳,用來控制三相電機預驅動芯片130的第55引腳(INH),當看門狗出現(xiàn)故障時可以及時關閉三相電機預驅動芯片130而避免誤動作。
較佳地,三相電機預驅動芯片130的第19、25、30引腳及第15、23、33引腳接入三相電機驅動橋140以控制三相電機驅動橋140來操控無刷電機160。三相電機驅動橋140的6個場效應管中連接電源150的3個場效應管由三相電機預驅動芯片130的第19,25,30引腳來控制,另外3個場效應管由三相電機預驅動芯片130的第15,23,33引腳來控制。三相電機驅動橋140后面接無刷電機160。
較佳地,電源160接入電源芯片120的第20、21、22引腳,電源160接入三相電機預驅動芯片130的第6、10引腳以提供電力,電源160通常選用12V電池。
綜上所述,本實用新型提供的一種用于控制無刷電機的控制電路,能適應未來功能安全的需要,其采用經過ISO26262ASIL D認證的MCU進行三相無刷電機控制,相應提高了控制電路的安全等級,并且能夠有效提升控制電路的可靠性和控制效率。
本領域技術人員可顯見,可對本實用新型的上述示例性實施例進行各種修改和變型而不偏離本實用新型的精神和范圍。因此,旨在使本實用新型覆蓋落在所附權利要求書及其等效技術方案范圍內的對本實用新型的修改和變型。