位地址查表即可輸出相應(yīng)電壓波形。
[0021]所述無刷直流電機可以為單相或三相無刷直流電機,也即,本實用新型可應(yīng)用于單相/三相無刷直流電機驅(qū)動。
[0022]所述無刷直流電機驅(qū)動波形包括方波、梯形波以及正弦波,也即,本實用新型可應(yīng)用于方波/梯形波/正弦波或其他波形電機驅(qū)動。
[0023]參考圖2,本實用新型所述的無刷直流電機霍爾信號同步波形控制電路一實施方式示意圖。在本實施方式中,所述第一速度計數(shù)器11采用N位速度計數(shù)器21,所述相位計數(shù)器15采用Μ位相位計數(shù)器25,所述第二速度計數(shù)器12采用Ν-Μ位速度計數(shù)器22,所述速度寄存器13采用Ν-Μ位速度寄存器23。
[0024]其中,Ν、Μ為正整數(shù),且Ν大于Μ。Ν的值的設(shè)定滿足:2N*T_CK>MAX(T_Hall Edge),其中,T_CK是時鐘周期,MAX(T_Hall Edge)是霍爾信號的最大周期;M的值根據(jù)相位控制的精度確定。
[0025]在本實施方式中,所述N位速度計數(shù)器21的高Ν-M位輸出端與所述N_M位速度寄存器23的輸入端相連(當N = 8,M = 3時,其D4-D8連接到所述N-Μ位速度寄存器23的輸入端,如圖2所示)。所述N位速度計數(shù)器21輸入是周期為t的內(nèi)部時鐘CK,并根據(jù)霍爾邊沿信號(Hall Edge)將計數(shù)到的霍爾邊沿信號周期時長的高N_M位存入到所述N_M位速度寄存器23,之后清零準備下次計數(shù)。
[0026]在本實施方式中,所述比較單元24包括:一同或門組241以及一與門242。
[0027]所述同或門組241包括N-Μ個同或門;每一同或門的輸入端分別與所述N_M位速度寄存器23以及所述N-Μ位速度計數(shù)器22的相應(yīng)輸出端相連,以對二者相應(yīng)輸出端的的輸出做同或運算;所述同或門組241的輸出端均接入所述與門242的輸入端。每一同或門的輸入端輸入的N-Μ位速度計數(shù)器22的計數(shù)的位和N-Μ位速度寄存器23的位是一一對應(yīng)的。例如,N-Μ位速度寄存器23緩存的第一位計數(shù)與N-Μ位速度計數(shù)器22的第一位計數(shù)輸入到一個同或門的兩輸入端,N-Μ位速度寄存器23緩存的第二位計數(shù)與N-Μ位速度計數(shù)器22的第二位計數(shù)輸入到一個同或門的兩輸入端,N-Μ位速度寄存器23緩存的第N-Μ位計數(shù)與Ν-Μ位速度計數(shù)器22的第N-Μ位計數(shù)輸入到一個同或門的兩輸入端。
[0028]所述與門242的輸出端與所述Μ位相位計數(shù)器25的時鐘端CK相連,以輸出相位計數(shù)信號Step至所述Μ位相位計數(shù)器25 ;所述與門242的輸出端同時與所述N-Μ位速度計數(shù)器22的清零端Reset相連,所述與門242輸出的相位計數(shù)信號Step同時清零所述N_M位速度計數(shù)器22,以使其準備下次計數(shù)。當所述N-Μ位速度計數(shù)器22計數(shù)到霍爾信號周期的每1/2%寸,所述與門242輸出相位計數(shù)信號Step作為時鐘輸入到Μ位相位計數(shù)器25,每個相位計數(shù)信號Step對應(yīng)的相位為180° /2'
[0029]下面結(jié)合附圖3,以單相準正弦波驅(qū)動電機為例,對本實用新型所述的無刷直流電機霍爾信號同步波形控制電路作進一步說明。其中,圖3為本實用新型應(yīng)用于單相準正弦波驅(qū)動電機時各個節(jié)點的工作波形。
[0030]每一個電氣周期總相位為360°,霍爾信號(Hall)翻轉(zhuǎn)兩次,高低電平占空比為50%,每次霍爾邊沿信號(Hall Edge)之間相差180°相位。假設(shè)N位速度計數(shù)器21的位數(shù)N = 8,N-Μ位速度計數(shù)器22的位數(shù)N-M = 5,N-Μ位速度寄存器23的位數(shù)N-M = 5,Μ位相位計數(shù)器24的位數(shù)Μ = 3 (即相位控制的精度為Μ = 3);即每個霍爾邊沿之間有8次相位輸出,每個相位對應(yīng)180° /8 = 22.5°。
[0031]1、Hall Edge信號連接到8位速度計數(shù)器21的Reset端,時鐘CK連接到8位速度計數(shù)器21的CK端;8位速度計數(shù)器21的輸入為周期為t的內(nèi)部時鐘CK,并且根據(jù)HallEdge信號來將計數(shù)到的Hall Edge周期時長的高5位D〈4:8>存入到5位速度寄存器23中,并且清零準備下次計數(shù)。
[0032]2、時鐘CK同時連接到5位速度計數(shù)器22的CK端;因此,5位速度計數(shù)器22的輸入亦為周期為t的內(nèi)部時鐘CK。
[0033]3、5個同或門組成的同或門組241分別對5位速度計數(shù)器22與5位速度寄存器23相應(yīng)輸出端的輸出做同或運算,5位同或的結(jié)果輸入到與門242。即每當5位速度計數(shù)器22計數(shù)到Hall周期的1/8時,與門242輸出一 Step信號,每個Step信號對應(yīng)的相位為180。/8 = 22.5。。
[0034]4,Hall Edge信號同時連接到3位相位計數(shù)器25的Init端,在每個Hall Edge時亥IJ,初始化3位相位計數(shù)器25 ;將Step信號作為時鐘輸入到3位相位計數(shù)器25的CK端,3位相位計數(shù)器25的輸出組合則是當前的相位地址。
[0035]5、將3位相位計數(shù)器25的相位計數(shù)結(jié)果輸入到輸出控制單元26,根據(jù)相位計數(shù)結(jié)果對應(yīng)的當前相位地址查詢輸出控制單元26中的波形編碼表261,即可輸出相應(yīng)電壓波形以驅(qū)動逆變器。
[0036]參考圖4,本實用新型所述的無刷直流電機霍爾信號同步波形控制方法流程圖。所述方法包括:S41:采用第一速度計數(shù)器、第二速度計數(shù)器分別對霍爾邊沿信號周期時長進行計數(shù);S42:根據(jù)霍爾邊沿信號將第一速度計數(shù)器計數(shù)到的霍爾邊沿信號周期時長存入速度寄存器,并清零所述第一速度計數(shù)器準備下次計數(shù);S43:將第二速度計數(shù)器各輸出端的計數(shù)與所述速度寄存器相應(yīng)的各輸出端的計數(shù)進行比較,并輸出相位計數(shù)信號至相位計數(shù)器,同時清零所述第二速度計數(shù)器準備下次計數(shù);S44:根據(jù)所述相位計數(shù)器的相位計數(shù)結(jié)果輸出對應(yīng)相位的電壓波形以驅(qū)動逆變器;以下給出詳細解釋。
[0037]S41:采用第一速度計數(shù)器、第二速度計數(shù)器分別對霍爾邊沿信號周期時長進行計數(shù)。
[0038]每一個電氣周期總相位為360°,霍爾信號(Hall)翻轉(zhuǎn)兩次,高低電平占空比為50%,每次霍爾邊沿信號(Hall Edge)之間相差180°相位。假設(shè)每個霍爾邊沿之間有8次相位輸出,每個相位對應(yīng)180° /8 = 22.5°。
[0039]可選的,所述第一速度計數(shù)器為N位速度計數(shù)器,所述第二速度計數(shù)器為N-Μ位速度計數(shù)器;第一速度計數(shù)器、第二速度計數(shù)器的輸入均為周期為t的內(nèi)部時鐘CK。其中,N、M為正整數(shù),且N大于Μ。N的值的設(shè)定滿足:2N*T_CK>MAX(T_Hall Edge),其中,T_CK是時鐘周期,MAX(T_Hall Edge)是霍爾信號的最大周期;M的值根據(jù)相位控制的精度確定,例如,相位控制的精度位數(shù)為3位,則Μ的值為3。
[0040]S42:根據(jù)霍爾邊沿信號將第一速度計數(shù)器計數(shù)到的霍爾邊沿信號周期時長存入速度寄存器,并清零所述第一速度計數(shù)器準備下次計數(shù)。
[0041 ] 可選的,所述第一速度計數(shù)器為Ν位速度計數(shù)器,所述速度寄存器為N-Μ位速度寄存器;其中Ν、Μ的取值參照上述步驟S41的描述,此處不再贅述。
[0042]所述Ν位速度計數(shù)器的高N-Μ位輸出端分別與所述N-Μ位速度寄存器的輸入端相連,用于根據(jù)霍爾邊沿信號將計數(shù)到的霍爾邊沿信號周期時長的高N-Μ位存入到所述Ν-Μ位速度寄存器后清零準備下次計數(shù)。假設(shè)Ν = 8,Μ = 3,即第一速度計數(shù)器采用8