無(wú)刷直流電機(jī)無(wú)位置傳感器起動(dòng)的反電勢(shì)檢測(cè)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及無(wú)刷直流電機(jī)控制領(lǐng)域，具體是無(wú)刷直流電機(jī)無(wú)位置傳感器起動(dòng)的反 電勢(shì)檢測(cè)電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 無(wú)刷直流電機(jī)的位置傳感器的安裝會(huì)帶來(lái)的各種弊端，比如降低電機(jī)運(yùn)行的可靠 性，增加生產(chǎn)工藝難度等。無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)在靜止或低速時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零或非常小，很難 獲得電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)，因此，必須通過(guò)一定的方法對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行定位和起動(dòng)。
[0003] 在電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)中，研究較多的是反電勢(shì)過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)法，是將檢測(cè)到的不通 電相的反電動(dòng)勢(shì)的零點(diǎn)作為轉(zhuǎn)子位置的信號(hào)，通過(guò)提取反電勢(shì)的過(guò)零點(diǎn)信號(hào)來(lái)完成。但是 檢測(cè)到的反電勢(shì)信號(hào)與實(shí)際的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)之間存在相位角，并且相位角補(bǔ)償困難。
[0004] 傳統(tǒng)的反電勢(shì)過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，在相位角補(bǔ)償問(wèn)題上有多種解決方 法：可W在程序中計(jì)算出相位角后進(jìn)行補(bǔ)償，也可W通過(guò)軟硬件相結(jié)合的方式，比如圖1所 示的帶相位補(bǔ)償?shù)姆措妱?shì)檢測(cè)電路。圖1包括A、B、CS相反電勢(shì)檢測(cè)電路，S相電路結(jié)構(gòu) 對(duì)稱(chēng)。WA相反電勢(shì)檢測(cè)電路為例，包括：分壓電阻Ri。、R。、R。、Ri4、町5,上拉電阻R9、R。，濾 波電容Cl、C2、Cg，起延時(shí)作用的電容C4,S極管VQ2W及比較器LM358。其中，A相繞組串聯(lián) 分壓電阻Ri。，Rii后接地，電容Ci、C4與分壓電阻Rn并聯(lián)；A相繞組串聯(lián)R1。后還與上拉電阻 Ri2、分壓電阻Ri4相連，S極管VQ2的集電極接上拉電阻R12,發(fā)射極接地;MCU端口串聯(lián)分壓 電阻R。后接立極管VQ2的基極；分壓電阻R14的另一端同時(shí)接濾波電容C2和比較器LM358 正極性端巧I腳7)，濾波電容C2的另一端接地；比較器LM358正極性端巧I腳7)串聯(lián)電阻 Rie后接至比較器LM358的負(fù)極性端巧I腳6)，比較器LM358的電源地端串聯(lián)濾波電容Cg后 接地，5V電源串聯(lián)電阻Rg后接比較器LM358的電源正端，比較器LM339的輸出端接化d引 腳。分壓電阻Ri。，Rii和電容C1，C4組成分壓濾波電路，同時(shí)分壓電阻R11、R。、上拉電阻Ri2 和電容C4W及S極管VQ2又組成相位補(bǔ)償電路。B、C相反電勢(shì)檢測(cè)電路與A相雷同，不 再寶述。B、C相反電勢(shì)檢測(cè)電路中的S極管分別是S極管VQ3、S極管VQ4，S極管VQ2、VQ3、 VQ4分別串聯(lián)對(duì)應(yīng)的分壓電阻R13、R20、R33后連接MCU信號(hào)控制端口，采用同一個(gè)MCU信號(hào)控 制A相電路中的S極管VQ2、B相電路中的S極管VQs、C相電路中的S極管VQ4。A、B、C相 電路中的比較器LM358的負(fù)極性端相互連接，即S個(gè)引腳6、引腳8、引腳10相互連接。W A相為例，A相繞組反電勢(shì)信號(hào)經(jīng)濾波后輸出至對(duì)應(yīng)的比較器LM358,而其中相位補(bǔ)償電路 根據(jù)MCU信號(hào)對(duì)反電勢(shì)延時(shí)輸出實(shí)現(xiàn)相位的補(bǔ)償。圖1所示的反電勢(shì)檢測(cè)電路雖能實(shí)現(xiàn)反 電勢(shì)過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)及相位補(bǔ)償，并基本實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無(wú)位置傳感器控制，但由于電機(jī)在帶負(fù)載 起動(dòng)時(shí)會(huì)存在相位移的延遲時(shí)間不準(zhǔn)確，或者由于MCU響應(yīng)造成的相位移補(bǔ)償不及時(shí)等狀 況，均會(huì)造成起動(dòng)失敗，因此，該電路存在檢測(cè)精度不高，可靠性不強(qiáng)的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明公開(kāi)了一種信號(hào)檢測(cè)靈敏、工作良好且更加可靠的 無(wú)刷直流電機(jī)無(wú)位置傳感器起動(dòng)的反電勢(shì)檢測(cè)電路，通過(guò)改進(jìn)現(xiàn)有的反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)電路， 能夠及時(shí)準(zhǔn)確地提供轉(zhuǎn)子位置的信息。
[0006] 本發(fā)明通過(guò)W下技術(shù)方案予W實(shí)現(xiàn);A相反電勢(shì)檢測(cè)電路是；A相繞組串聯(lián)分壓電 阻Rk)、Rii后接地，電容C1、C4與分壓電阻Rn并聯(lián)；A相繞組串聯(lián)分壓電阻R1。后還與上拉電 阻Ri2、分壓電阻Ri4相連，S極管VQ2集電極接R12,發(fā)射極接地；PWM_B端口串聯(lián)分壓電阻Ri3 后接VQ2的基極，分壓電阻R14的另一端同時(shí)接濾波電容C2和比較器LM339正極性端，電容 C2的另一端接地，比較器LM339正極性端串聯(lián)電阻R15后接至LM339負(fù)極性端，比較器LM339 的輸出端接化d引腳，Ri。，Rii和C1，C4組成分壓濾波電路，R11，Ri2,Ri3和C1，C4W及S極管 VQ2又組成相位補(bǔ)償電路；B、C相反電勢(shì)檢測(cè)電路與構(gòu)與A相類(lèi)似，用同一個(gè)PWM_B信號(hào)控 審ijA相電路中的S極管VQ2、B相電路中的S極管VQs及C相電路中的S極管VQ4,B相反電 勢(shì)檢測(cè)電路中，B相繞組串聯(lián)電阻Rie、Ri7和Rig后接地，電容C7、Cs分別并聯(lián)于R17和Rig兩 端；PWM_A信號(hào)串聯(lián)電阻R21后接于電阻R1郝R1之間；C相反電勢(shì)檢測(cè)電路中，C相繞組串 聯(lián)電阻R25、R27后接地，R26一端接于R25和R2義間，另一端串聯(lián)R3。后接地，1 5V電源串聯(lián)R29 后接于R26和R3。之間，電容C9、。。并聯(lián)于R2巧端。
[0007] A相反電勢(shì)檢測(cè)電路中增加一相位補(bǔ)償單元是；電阻Rg、電容C?；癝極管VQ評(píng) 聯(lián)后接地，電容Cii的另一端接于A相的分壓電阻R1。和R14之間，在S極管VQe的基極接一 分壓電阻R〇;B、C兩相均增加一相同的相位補(bǔ)償單元；用相同的信號(hào)控制A、B、CS相的相 位補(bǔ)償單元中的S個(gè)S極管VQs、VQe、VQ7。
[000引所述相同的信號(hào)控制部分是；PWM_B信號(hào)串聯(lián)電阻Re后接于第四個(gè)比較器LM339 負(fù)極性端，第四個(gè)比較器LM339正極性端經(jīng)過(guò)上拉電阻Rs后接5V，同時(shí)經(jīng)過(guò)下拉電阻R7后 接地，第四個(gè)比較器LM339的輸出端經(jīng)過(guò)上拉電阻Rg后接5V，同時(shí)控制立個(gè)立極管VQg、VQe、 VQ,的基極電壓。
[0009] 本發(fā)明具有W下有益效果及優(yōu)點(diǎn)： 1、本發(fā)明靈敏度高，電機(jī)轉(zhuǎn)子稍有轉(zhuǎn)動(dòng)便能夠產(chǎn)生有效輸出。
[0010] 2、本發(fā)明中的相位補(bǔ)償電路確保了 30°電角度的精確延時(shí)，保證了電機(jī)的準(zhǔn)確換 相。
[0011] 3、本發(fā)明大大簡(jiǎn)化了軟件設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，保證了電機(jī)順利起動(dòng)。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是【背景技術(shù)】中一種帶相位移補(bǔ)償?shù)姆措妱?shì)過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路； 圖2是本發(fā)明無(wú)刷直流電機(jī)無(wú)位置傳感器起動(dòng)的反電勢(shì)檢測(cè)電路。
【具體實(shí)施方式】
[001引參見(jiàn)圖2,WA相反電勢(shì)檢測(cè)電路為例，包括；A相繞組，分壓電阻Ri。、R。、R。、Ri4、Rie，上拉電阻Rg、Ri2，濾波電容Cl、C2、Cg，起延時(shí)作用的電容C4，S極管VQ2W及比較器LM339。 [0014] 其中，A相繞組串聯(lián)Ri。，R。后接地，C1、C4與R11并聯(lián);A相繞組串聯(lián)R1。后還與上 拉電阻Ri2、分壓電阻町4相連，S極管VQ2集電極接R12,發(fā)射極接地；PWM_B端口串聯(lián)分壓電 阻R。后接VQ2的基極；RH的另一端同時(shí)接濾波電容C2和比較器LM339正極性端巧側(cè)7)， C2的另一端接地；LM339