CN104967370A - 一种正弦波无刷直流电机驱动器 - Google Patents

一种正弦波无刷直流电机驱动器 Download PDF

Info

Publication number
CN104967370A
CN104967370A CN201510438931.4A CN201510438931A CN104967370A CN 104967370 A CN104967370 A CN 104967370A CN 201510438931 A CN201510438931 A CN 201510438931A CN 104967370 A CN104967370 A CN 104967370A
Authority
CN
China
Prior art keywords
operational amplifier
resistance
described operational
phase
chip microcomputer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510438931.4A
Other languages
English (en)
Inventor
唐华标
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Siao Semiconductor Technology Co Ltd
Original Assignee
Suzhou Siao Semiconductor Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Siao Semiconductor Technology Co Ltd filed Critical Suzhou Siao Semiconductor Technology Co Ltd
Priority to CN201510438931.4A priority Critical patent/CN104967370A/zh
Publication of CN104967370A publication Critical patent/CN104967370A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

本发明涉及一种正弦波无刷直流电机驱动器，包括单片机，所述单片机连接有驱动芯片、运算电路和单霍尔传感电路，所述驱动芯片连接有MOSFET功率电路，所述MOSFET功率电路与直流无刷电机连接，所述单霍尔传感电路设置在所述直流无刷电机一侧，本发明采用电压正弦矢量控制；该控制算法比FOC磁场定向矢量控制运算量小，可以采用最具成本优势的8位单片机来实现；同时，由于采用的是正弦波控制，比起传统的方波控制，其噪声得到显著的改善，并通过检测U相下桥的MOSFET的导通压降来检测U相电流；然后通过U相电流的相位角和U相电压的相位角之差来补偿超前角。该方法可以自动实现超前角的补偿，以获得最高的效率。

Description

一种正弦波无刷直流电机驱动器
技术领域
本发明涉及一种正弦波无刷直流电机驱动器。
背景技术
目前各种小型家用电器一般采用无刷直流电机，因其无励磁绕组、无换向器、无电刷、无滑环，结构比一般传统的交、直流电动机简单，运行可靠，维护简单。与鼠笼型感应电动机相比，其结构的简单程度和运行的可靠性大体相当，但由于没有励磁铁耗和铜耗，功率在300W以下时，其效率比同规格的交流电机高10％～20％。
无刷直流电机一般采用方波驱动，采用霍尔传感器采样转子位置，以此为基准信号控制绕组强制换相。这种方案控制方法简单，成本低，在目前电动车方案中应用广泛。但由于方波驱动换相时会出现电流突变，导致转矩脉动较大，转动不平稳，噪声指标较差，难以在家电应用领域推广。而正弦驱动可以避免换相时的电流突变，虽然最大转矩会降低，但在噪声指标上有明显的优势
现有技术中采用电压正弦控制的，其电流矢量一般会滞后电压矢量，因此存在超前角补偿的问题；最常用的超前角补偿方法是实验法，通过一系列的测试，在不同负载，不同速度下进行测试，不断的调节超前角，以使得效率最优；通过测的这些超前角建表，然后在程序中进行补偿；该方法非常繁琐，且存在测试误差问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为克服上述问题，提供一种正弦波无刷直流电机驱动器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种正弦波无刷直流电机驱动器，包括单片机，所述单片机连接有驱动芯片、运算电路和单霍尔传感电路，所述驱动芯片连接有MOSFET功率电路，所述MOSFET功率电路与直流无刷电机连接，所述单霍尔传感电路设置在所述直流无刷电机一侧。
优选地，所述运算电路包括第一运算电路和第二运算电路。
优选地，所述第一运算电路包括运算放大器U1，所述运算放大器U1的输出端与所述单片机连接，所述运算放大器U1的输出端还连接电容C1的一端，所述电容C1的另一端接地，所述运算放大器U1的同相输入端通过依次连接的电阻R3和电阻4连接到所述MOSFET功率电路，所述运算放大器U1的同相输入端还通过电阻R2连接到外接电源VDD，所述运算放大器U1的同相输入端连接二极管D1的阳极，所述二极管D1的阴极连接到所述运算放大器的反相输入端，所述运算放大器U1的输出端还通过电阻R1连接到其反相输入端，所述运算放大器U1的反相输入端还通过电阻R5连接到所述MOSFET功率电路。
优选地，所述第二运算电路包括运算放大器U2，所述运算放大器U2的输出端与所述单片机连接，所述运算放大器U2的输出端还连接电容C2的一端，所述电容C2的另一端接地，所述运算放大器U2的输出端通过电阻R6连接到其反相输入端，所述运算放大器U2的反相输入端还通过电阻R9接地，所述运算放大器U2的同相输入端通过电阻R8与所述MOSFET功率电路，所述运算放大器U2的同相输入端还通过电阻R7连接到外接电源VDD。
本发明的有益效果是：本发明采用SVPWM控制，也就是电压正弦矢量控制；该控制算法比FOC磁场定向矢量控制运算量小，可以采用最具成本优势的8位单片机来实现；同时，由于采用的是正弦波控制，比起传统的方波控制，其噪声得到显著的改善，并通过检测U相下桥的MOSFET的导通压降来检测U相电流；然后通过U相电流的相位角和U相电压的相位角之差来补偿超前角。该方法可以自动实现超前角的补偿，以获得最高的效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明一个实施例的结构框图；
图2是本发明一个实施例(不包括MOSFET功率电路)的电路图；
图3是本发明所述MOSFET功率电路的电路图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示的本发明所述一种正弦波无刷直流电机驱动器，包括单片机，所述单片机连接有驱动芯片、运算电路和单霍尔传感电路，所述驱动芯片连接有MOSFET功率电路，如图3所示，所述MOSFET功率电路包括6个所述MOSFET，所述MOSFET功率电路与直流无刷电机连接，所述单霍尔传感电路设置在所述直流无刷电机一侧，虽然单霍尔没有三霍尔分辨率高，但对于风扇、水泵等动态要求不高的场合，已经足够；另外单霍尔也没有霍尔安装偏差问题，且成本更低。
本发明采用SVPWM控制，也就是电压正弦矢量控制；该控制算法比FOC磁场定向矢量控制运算量小，可以采用最具成本优势的8位单片机来实现；同时，由于采用的是正弦波控制，比起传统的方波控制，其噪声得到显著的改善，并通过检测U相下桥的MOSFET的导通压降来检测U相电流；然后通过U相电流的相位角和U相电压的相位角之差来补偿超前角。该方法可以自动实现超前角的补偿，以获得最高的效率。
在优选的实施方案中，所述运算电路包括第一运算电路和第二运算电路。
在优选的实施方案中，如图2所示，所述第一运算电路包括运算放大器U1，所述运算放大器U1的输出端与所述单片机连接，所述运算放大器U1的输出端还连接电容C1的一端，所述电容C1的另一端接地，所述运算放大器U1的同相输入端通过依次连接的电阻R3和电阻4连接到所述MOSFET功率电路，所述运算放大器U1的同相输入端还通过电阻R2连接到外接电源VDD，所述运算放大器U1的同相输入端连接二极管D1的阳极，所述二极管D1的阴极连接到所述运算放大器的反相输入端，所述运算放大器U1的输出端还通过电阻R1连接到其反相输入端，所述运算放大器U1的反相输入端还通过电阻R5连接到所述MOSFET功率电路。
在优选的实施方案中，所述第二运算电路包括运算放大器U2，所述运算放大器U2的输出端与所述单片机连接，所述运算放大器U2的输出端还连接电容C2的一端，所述电容C2的另一端接地，所述运算放大器U2的输出端通过电阻R6连接到其反相输入端，所述运算放大器U2的反相输入端还通过电阻R9接地，所述运算放大器U2的同相输入端通过电阻R8与所述MOSFET功率电路，所述运算放大器U2的同相输入端还通过电阻R7连接到外接电源VDD。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种正弦波无刷直流电机驱动器，包括单片机，其特征在于，所述单片机连接有驱动芯片、运算电路和单霍尔传感电路，所述驱动芯片连接有MOSFET功率电路，所述MOSFET功率电路与直流无刷电机连接，所述单霍尔传感电路设置在所述直流无刷电机一侧。
2.如权利要求1所述的正弦波无刷直流电机驱动器，其特征在于，所述运算电路包括第一运算电路和第二运算电路。
3.如权利要求2所述的正弦波无刷直流电机驱动器，其特征在于，所述第一运算电路包括运算放大器U1，所述运算放大器U1的输出端与所述单片机连接，所述运算放大器U1的输出端还连接电容C1的一端，所述电容C1的另一端接地，所述运算放大器U1的同相输入端通过依次连接的电阻R3和电阻4连接到所述MOSFET功率电路，所述运算放大器U1的同相输入端还通过电阻R2连接到外接电源VDD，所述运算放大器U1的同相输入端连接二极管D1的阳极，所述二极管D1的阴极连接到所述运算放大器的反相输入端，所述运算放大器U1的输出端还通过电阻R1连接到其反相输入端，所述运算放大器U1的反相输入端还通过电阻R5连接到所述MOSFET功率电路。
4.如权利要求3所述的正弦波无刷直流电机驱动器，其特征在于，所述第二运算电路包括运算放大器U2，所述运算放大器U2的输出端与所述单片机连接，所述运算放大器U2的输出端还连接电容C2的一端，所述电容C2的另一端接地，所述运算放大器U2的输出端通过电阻R6连接到其反相输入端，所述运算放大器U2的反相输入端还通过电阻R9接地，所述运算放大器U2的同相输入端通过电阻R8与所述MOSFET功率电路，所述运算放大器U2的同相输入端还通过电阻R7连接到外接电源VDD。
CN201510438931.4A 2015-07-23 2015-07-23 一种正弦波无刷直流电机驱动器 Pending CN104967370A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510438931.4A CN104967370A (zh) 2015-07-23 2015-07-23 一种正弦波无刷直流电机驱动器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510438931.4A CN104967370A (zh) 2015-07-23 2015-07-23 一种正弦波无刷直流电机驱动器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104967370A true CN104967370A (zh) 2015-10-07

Family

ID=54221342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510438931.4A Pending CN104967370A (zh) 2015-07-23 2015-07-23 一种正弦波无刷直流电机驱动器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104967370A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107769631A (zh) * 2017-11-04 2018-03-06 中山市普阳电子科技有限公司 一种三相永磁无刷直流电机的单Hall控制方式
CN107947664A (zh) * 2017-12-13 2018-04-20 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 无刷直流电机驱动器
CN113141135A (zh) * 2021-03-26 2021-07-20 浙江乐歌智能驱动科技有限公司 一种电机弦波控制方法及驱动系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5625264A (en) * 1994-05-31 1997-04-29 Samsung Aerospace Industries, Ltd. System for controlling a brushless DC motor
CN201918945U (zh) * 2011-01-25 2011-08-03 深圳市博巨兴实业发展有限公司 一种单霍尔直流无刷电机控制装置
CN202406076U (zh) * 2011-12-16 2012-08-29 天津市职业大学 无刷直流电动机180度变频控制器
CN103414427A (zh) * 2013-08-12 2013-11-27 南京工程学院 无刷直流电机控制方法
CN204810186U (zh) * 2015-07-23 2015-11-25 苏州思奥半导体科技有限公司 一种正弦波无刷直流电机驱动器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5625264A (en) * 1994-05-31 1997-04-29 Samsung Aerospace Industries, Ltd. System for controlling a brushless DC motor
CN201918945U (zh) * 2011-01-25 2011-08-03 深圳市博巨兴实业发展有限公司 一种单霍尔直流无刷电机控制装置
CN202406076U (zh) * 2011-12-16 2012-08-29 天津市职业大学 无刷直流电动机180度变频控制器
CN103414427A (zh) * 2013-08-12 2013-11-27 南京工程学院 无刷直流电机控制方法
CN204810186U (zh) * 2015-07-23 2015-11-25 苏州思奥半导体科技有限公司 一种正弦波无刷直流电机驱动器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
岳夕彪 等: "基于DSP的无刷直流电动机控制电路设计", 《四川兵工学报》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107769631A (zh) * 2017-11-04 2018-03-06 中山市普阳电子科技有限公司 一种三相永磁无刷直流电机的单Hall控制方式
CN107947664A (zh) * 2017-12-13 2018-04-20 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 无刷直流电机驱动器
CN113141135A (zh) * 2021-03-26 2021-07-20 浙江乐歌智能驱动科技有限公司 一种电机弦波控制方法及驱动系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5274579B2 (ja) 交流直流変換装置、電動機駆動装置
KR102442060B1 (ko) 동력 장치 및 동력 장치에 포함되는 전동기 구동 장치
CN108352795B (zh) 马达驱动装置、电动吸尘器以及干手器
CN102437805B (zh) 无位置传感器无刷直流电机重载相位补偿计算方法
KR102267061B1 (ko) 동력 장치, 동력 장치의 제어방법 및 동력 장치에 포함되는 전동기 구동 장치
CN102106070A (zh) 交流直流变换装置、交流直流变换装置的控制方法、电动机驱动装置、压缩机驱动装置、空气调节器、热泵式热水供应器
CN102868344B (zh) 直流无刷电机控制方法及装置
CN1049253A (zh) 电压型脉宽调制交流/逆变器系统及其控制过程
US10063181B2 (en) System and method for detecting loss of input phase by sensing after power rectifier
KR102493847B1 (ko) 모터 구동장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스
KR102032218B1 (ko) 모터의 위치 신호 보정부 및 이를 포함하는 모터
CN202634345U (zh) 一种可适应不同频率不同供电电压的ecm电机控制器
CN104967370A (zh) 一种正弦波无刷直流电机驱动器
CN105634361A (zh) 一种基于滑模变结构的永磁同步电机矢量控制方法
US10644639B2 (en) System and method for detecting loss of input phase by sensing before power rectifier
CN204810186U (zh) 一种正弦波无刷直流电机驱动器
JP6953763B2 (ja) モータ制御装置
JP2009183051A (ja) 同期機の制御装置
CN207427014U (zh) 一种无刷直流电机用的集成控制电路
CN106033947A (zh) 驱动三相交流电机的三相逆变电路及其矢量调制控制方法
CN106329957A (zh) 电动工具及其控制方法
CN105827173B (zh) 一种单相感应电机的波形调制方法及装置
CN205584054U (zh) 水泵系统中的电机控制电路
CN201726353U (zh) 一种洗碗机的变频器
CN204652275U (zh) 一种基于恒定开关频率空间矢量调制的永磁同步电机直接转矩控制装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20151007