一种无感方波直流无刷电机控制系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115833662A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211506152.X(22)申请日2022.11.29(71)申请人苏州亮明工具有限公司地址215000江苏省苏州市吴中区胥口镇吴中大道5599号(72)发明人杨光戴永兵(74)专利代理机构苏州通途佳捷专利代理事务所(普通合伙)32367专利代理师闵东(51)Int.Cl.H02P6/182(2016.01)H02P6/28(2016.01)H02P6/30(2016.01)H02M1/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图5页(54)发明名称一种无感方波直流无刷电机控制系统(57)摘要本发明公开了一种无感方波直流无刷电机控制系统，其包括微控制器系统电路，三相半桥MOSFET功率驱动电路、电流采样伪差分放大电路和三相反电动势的反电动势检测电路，微控制器系统电路输出PWM信号驱动三相半桥MOSFET功率驱动电路，并检测电流采样伪差分放大电路和反电动势检测电路的输出信号，三相半桥MOSFET功率驱动电路的输出端连接直流无刷电机。本发明通过电流采样伪差分放大电路进行电流采样，抑制差模干扰，实现电流的精确计算；通过打点脉冲配合电流采样实现初始位置和转向判断，避免出现反转现象；从而实现了带位置传感器的无刷电机驱动器的同样效果，但是大大简化了电路结构、电机结构，进而大大降低了成本。CN115833662ACN115833662A权利要求书1/1页1.一种无感方波直流无刷电机控制系统，其特征在于，包括：微控制器系统电路（1），三相半桥MOSFET功率驱动电路（2）、电流采样伪差分放大电路（4）和三相反电动势的反电动势检测电路（5），所述微控制器系统电路（1）输出PWM信号驱动所述三相半桥MOSFET功率驱动电路（2），并检测所述电流采样伪差分放大电路（4）和所述反电动势检测电路（5）的输出信号，所述三相半桥MOSFET功率驱动电路（2）的输出端连接直流无刷电机（3）。2.根据权利要求1所述的无感方波直流无刷电机控制系统，其特征在于：所述三相半桥MOSFET功率驱动电路（2）包括自举电路（201）、三相半桥MOSFET电路（202）和采样电阻（RS1）,所述自举电路（201）与所述三相半桥MOSFET电路（202）的三相半桥上臂连接，所述三相半桥MOSFET电路（202）的三相半桥下臂通过所述采样电阻（RS1）接地。3.根据权利要求1所述的无感方波直流无刷电机控制系统，其特征在于：所述电流采样伪差分放大电路（4）的输入端采样布局使用开尔文连接，并通过所述采样电阻（RS1）对所述直流无刷电机（3）的驱动电流进行采样。4.根据权利要求1所述的无感方波直流无刷电机控制系统，其特征在于：所述三相反电动势的反电动势检测电路（5）通过三路独立的阻容低通滤波电路分别连接至所述直流无刷电机（3）的三相线圈上进行电机线圈反向电动势的采集。5.根据权利要求1所述的无感方波直流无刷电机控制系统，其特征在于：还包括一低压差线性稳压器电路（6），所述低压差线性稳压器电路（6）分别连接所述微控制器系统电路（1）和所述三相半桥MOSFET功率驱动电路（2）。6.根据权利要求1‑5中任意一项所述的无感方波直流无刷电机控制系统，其特征在于：所述微控制器系统电路（1）包括一双核MCU控制芯片，所述双核MCU控制芯片为FU6861L。2CN115833662A说明书1/3页一种无感方波直流无刷电机控制系统技术领域[0001]本发明属于电机驱动技术领域，具体而言涉及一种直流无刷电机控制系统。背景技术[0002]无刷直流电动机相比有刷直流电动机取消了电刷，具有很多优点，广泛应用于工业设备、仪器仪表、家用电器等领域。[0003]随着无刷直流电机的广泛应用，使用三相桥式驱动的电路被广泛使用，如图8所示。其中电流检测电路种类繁多，采样电阻位于下桥臂的低边采样是使用非常普遍的一种采样方案，常见的有三电阻采样、双电阻采样和单电阻采样，如参考，公告号为CN207251511U的实用新型专利一种低成本电流检测的电机驱动电路和公告号为CN207036935U的实用新型专利一种无刷直流电机单电阻电流采样装置。对于低端采样来说，低边MOS管的开关会导致流经采样电阻的电流并不是一直等于相电流，需要准确的把握采样时间点，同时还要避免MOS开关及地平面的影响。发明内容[0004]为克服现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种无感方波直流无刷电机控制系统，该系统使用低通滤波电路检测直流无刷电机三相线圈上的反向电动势，通过伪差分放大电路来抑制差模干扰，精确计算电流，经过模数转换器采样准确判断电机转子的位置和换向角。[0005]为了实现上述目的，本发明采用