CN106452214B - 直流无刷电机的换相控制方法、换相控制器及直流无刷电机 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于直流电机控制技术领域，涉及一种直流无刷电机的换相控制方法，包括获取直流无刷电机转子一个周期内的六个霍尔位置信号；当接收到转子前一个霍尔位置信号时，开始计时，并在接收到当前霍尔位置信号时停止计时，记录计时时间为t；当接收到转子当前霍尔位置信号时，开始计时，并在计时达到预设换相时间t/n时，控制直流无刷电机逆变器桥臂中对应下一个霍尔位置信号时的开关管导通或断开；其中，当所述当前霍尔位置信号为该周期中的第一个霍尔位置信号时，所述前一个霍尔位置信号为转子在上一个周期中的第六个霍尔位置信号，1<n≤2。本方案在保证电机电压平衡的条件下，在恒功率的条件下有效提高了电机的运行转速。
Description
技术领域
本发明属于直流电机控制技术领域，尤其涉及一种直流无刷电机的换向控制方法、换相控制器及直流无刷电机。
背景技术
直流无刷电机(Brushless DC Motor)是同步电机的一种，也就是说电机转子的转速受电机定子旋转磁场的速度及转子极数的影响，采用电子换相代替机械换相，兼有交流电机和直流电机的优点。无刷电机具有效率高、噪音低、大扭矩、长寿命等优点，已经在各个行业领域大量应用，其控制方法也在不断演进和优化过程中。
直流有霍尔三相无刷电机的方波控制，采用三相六步驱动方法。三个霍尔传感器提供电机转子的位置，控制器根据霍尔传感器输出的位置信号，进行换相控制，产生相差60度的旋转磁场，从而带动电机转子转动。控制器通过PWM脉冲宽度调制(Pulse WidthModulation，缩写为PWM)，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。脉冲宽度调制的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换调制电压从而控制电机转速。
然而，直流无刷电机的额定功率是固定的，根据现有的技术方案，电机的额定转速和最高转速是固定的，如果想要增加电机的运行转速，只能通过提高供电电压或者改变电机参数，如电机的磁钢厚度或者绕组线圈匝数来实现。
发明内容
本发明实施例提供一种直流无刷电机的换相控制方法，旨在保持原有电机参数不变的基础上，实现电机转速及效率的提高。
本发明实施例是这样实现的，一种直流无刷电机的换相控制方法，所述换相控制方法包括：
获取直流无刷电机转子一个周期内的六个霍尔位置信号；
当接收到转子前一个霍尔位置信号时，开始计时，并在接收到当前霍尔位置信号时停止计时，记录计时时间为t；
当接收到转子当前霍尔位置信号时，开始计时，并在计时达到预设换相时间t/n时，控制直流无刷电机逆变器桥臂中对应下一个霍尔位置信号时的开关管导通或断开；
其中，当所述当前霍尔位置信号为该周期中的第一个霍尔位置信号时，所述前一个霍尔位置信号为转子在上一个周期中的第六个霍尔位置信号，1<n≤2。
优选地，当接收到转子前一个霍尔位置信号时，开始计时，并在接收到当前霍尔位置信号时停止计时，记录计时时间为t的步骤，具体为：
当检测到电机中的第三霍尔传感器HC输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出低电平信号时，开始计时，并当检测到第二霍尔传感器HB输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时停止计时，记录计时时间为第一计时时间t1；
当检测到第二霍尔传感器HB输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时，开始计时，并当检测到第一霍尔传感器HA输出低电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时停止计时，记录计时时间为第二计时时间t2；
当检测到第一霍尔传感器HA输出低电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时，开始计时，并当检测到第一霍尔传感器HA输出高电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时停止计时，记录计时时间为第三计时时间t3；
当检测到第一霍尔传感器HA输出高电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时，开始计时，并当检测到第二霍尔传感器HB输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时停止计时，记录计时时间为第四计时时间t4；
当检测到第二霍尔传感器HB输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时，开始计时，并当检测到第三霍尔传感器HC输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出高电平信号时停止计时，记录计时时间为第五计时时间t5；
当检测到第三霍尔传感器HC输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出高电平信号时，开始计时，并当检测到第三霍尔传感器HC输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出低电平信号时停止计时，记录计时时间为第六计时时间t6。
优选地，当接收到转子当前霍尔位置信号时，开始计时，并在计时达到预设换相时间t/n时，控制直流无刷电机逆变器桥臂中对应下一个霍尔位置信号时的开关管导通或断开的步骤，具体为：
当检测到第二霍尔传感器HB输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时，开始计时，并在计时达到第一预设换相时间t1/n时，输出第一控制信号控制电机逆变器中对应第一霍尔传感器HA为低电平信号、第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别为高电平信号时的开关管导通或断开；
当检测到第一霍尔传感器HA输出低电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时，开始计时，并在计时达到第二预设换相时间t2/n时，输出第二控制信号控制电机逆变器中对应第一霍尔传感器HA为高电平信号、第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别为低电平信号时的开关管导通或断开；
当检测到第一霍尔传感器HA输出高电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时，开始计时，并在计时达到第三预设换相时间t3/n时，输出第三控制信号控制电机逆变器中对应第二霍尔传感器HB为低电平信号、第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别为高电平信号时的开关管导通或断开；
当检测到第二霍尔传感器HB输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时，开始计时，并在计时达到第四预设换相时间t4/n时，输出第四控制信号控制电机逆变器中对应第三霍尔传感器HC为低电平信号、第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别为高电平信号时的开关管导通或断开；
当检测到第三霍尔传感器HC输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出高电平信号时，开始计时，并在计时达到第五预设换相时间t5/n时，输出第五控制信号控制电机逆变器中对应第三霍尔传感器HC为高电平信号、第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别为低电平信号时的开关管导通或断开；
当检测到第三霍尔传感器HC输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出低电平信号时，开始计时，并在计时达到第六预设换相时间t6/n时，输出第六控制信号控制电机逆变器中对应第二霍尔传感器HB为高电平信号、第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别为低电平信号时的开关管导通或断开。
优选地，3/2≤n。
本发明的实施例还提供一种直流无刷电机的换相控制器，所述换相控制器包括获取模块，第一计时模块，第二计时模块和控制模块；
所述获取模块，用于获取直流无刷电机转子一个周期内的六个霍尔位置信号；
所述第一计时模块，用于当接收到转子前一个霍尔位置信号时，开始计时，并在接收到当前霍尔位置信号时停止计时，记录计时时间为t；
所述第二计时模块，用于当接收到转子当前霍尔位置信号时，开始计时，并在计时达到预设换相时间t/n时，输出计时到达信号；
所述控制模块，用于根据所述计时到达信号，输出控制信号以控制直流无刷电机逆变器桥臂中对应下一个霍尔位置信号时的开关管导通或断开；
其中，当所述当前霍尔位置信号为该周期中的第一个霍尔位置信号时，所述前一个霍尔位置信号为转子在上一个周期中的第六个霍尔位置信号，1<n≤2。
优选的，第一计时模块用于：
当检测到电机中的第三霍尔传感器HC输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出低电平信号时，开始计时，并当检测到第二霍尔传感器HB输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时停止计时，记录计时时间为第一计时时间t1；
当检测到第二霍尔传感器HB输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时，开始计时，并当检测到第一霍尔传感器HA输出低电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时停止计时，记录计时时间为第二计时时间t2；
当检测到第一霍尔传感器HA输出低电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时，开始计时，并当检测到第一霍尔传感器HA输出高电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时停止计时，记录计时时间为第三计时时间t3；
当检测到第一霍尔传感器HA输出高电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时，开始计时，并当检测到第二霍尔传感器HB输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时停止计时，记录计时时间为第四计时时间t4；
当检测到第二霍尔传感器HB输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时，开始计时，并当检测到第三霍尔传感器HC输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出高电平信号时停止计时，记录计时时间为第五计时时间t5；
当检测到第三霍尔传感器HC输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出高电平信号时，开始计时，并当检测到第三霍尔传感器HC输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出低电平信号时停止计时，记录计时时间为第六计时时间t6。
优选的，所述第二计时模块还用于：
当检测到第二霍尔传感器HB输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时，开始计时，并在计时达到第一预设换相时间t1/n时，输出第一计时到达信号；
当检测到第一霍尔传感器HA输出低电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时，开始计时，并在计时达到第二预设换相时间t2/n时，输出第二计时到达信号；
当检测到第一霍尔传感器HA输出高电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时，开始计时，并在计时达到第三预设换相时间t3/n时，输出第三计时到达信号；
当检测到第二霍尔传感器HB输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时，开始计时，并在计时达到第四预设换相时间t4/n时，输出第四计时到达信号；
当检测到第三霍尔传感器HC输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出高电平信号时，开始计时，并在计时达到第五预设换相时间t5/n时，输出第五计时到达信号；
当检测到第三霍尔传感器HC输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出低电平信号时，开始计时，并在计时达到第六预设换相时间t6/n时，输出第六计时到达信号。
优选的，所述控制模块还用于：
根据第一计时到达信号，输出第一控制信号以控制电机逆变器中对应第一霍尔传感器HA为低电平信号、第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别为高电平信号时的开关管导通或断开；
根据第二计时到达信号，输出第二控制信号以控制电机逆变器中对应第一霍尔传感器HA为高电平信号、第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别为低电平信号时的开关管导通或断开；
根据第三计时到达信号，输出第三控制信号以控制电机逆变器中对应第二霍尔传感器HB为低电平信号、第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别为高电平信号时的开关管导通或断开；
根据第四计时到达信号，输出第四控制信号以控制电机逆变器中对应第三霍尔传感器HC为低电平信号、第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别为高电平信号时的开关管导通或断开；
根据第五计时到达信号，输出第五控制信号控制电机逆变器中对应第三霍尔传感器HC为高电平信号、第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别为低电平信号时的开关管导通或断开；
根据第六计时到达信号，输出第六控制信号控制电机逆变器中对应第二霍尔传感器HB为高电平信号、第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别为低电平信号时的开关管导通或断开。
本发明的实施例还提供一种直流无刷电机，所述直流无刷电机包括第一霍尔传感器HA、第二霍尔传感器HB、第三霍尔传感器HC、U相定子线圈、V相定子线圈、W相定子线圈、逆变器及上述的换相控制器；
所述逆变器包括与U相定子线圈相连接的U相桥臂、与V相定子线圈相连接V相桥臂及与W相定子线圈相连接的W相桥臂，U相桥臂包括具有第一开关管的UH上桥臂及具有第二开关管的UL下桥臂，V相桥臂包括具有第三开关管的VH上桥臂及具有第四开关管的VL下桥臂，W相桥臂包括具有第五开关管的WH上桥臂及具有第六开关管的WL下桥臂；
所述第一霍尔传感器HA、第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC用于检测直流无刷电机转子的位置，并根据转子的旋转方向在一个周期内顺次输出六个霍尔位置信号至所述换相控制器。
优选地，所述第一开关管、第二开关管、第三开光管、第四开关管、第五开关管及第六开关管分别为MOS管。
本发明实施例提供的直流无刷电机的换相控制方法，当接收到转子前一个霍尔位置信号时，开始计时，并在接收到当前霍尔位置信号时停止计时，记录计时时间为t，并当接收到转子当前霍尔位置信号时，开始计时，并在计时达到预设换相时间t/n时，控制直流无刷电机逆变器桥臂中对应下一个霍尔位置信号时的开关管导通或断开。在不改变电机结构，不增加通电电压的前提下，通过提前换相的控制方式，降低电机的励磁电流，改变励磁磁通，在保证电压的平衡的条件下，在恒功率的条件下有效提高了电机的运行转速。
附图说明
图1是本发明实施例提供的直流无刷电机换相控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的换相控制方法中检测并计时转子从前一个霍尔位置到当前霍尔位置的时间方法示意图；
图3是本发明实施例提供的换相控制方法中转子转到下一个霍尔位置前的换相控制方法流程示意图；
图4是本发明实施例提供的换相控制器的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种直流无刷电机的控制硬件结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明的实施例提供一种直流无刷电机的换相控制方法，所述换相控制方法包括：
步骤S100，获取直流无刷电机转子一个周期内的六个霍尔位置信号；
步骤S200，当接收到转子前一个霍尔位置信号时，开始计时，并在接收到当前霍尔位置信号时停止计时，记录计时时间为t；
步骤S300，当接收到转子当前霍尔位置信号时，开始计时，并在计时达到预设换相时间t/n时，控制直流无刷电机逆变器桥臂中对应下一个霍尔位置信号时的开关管导通或断开。
其中，当所述当前霍尔位置信号为该周期中的第一个霍尔位置信号时，所述前一个霍尔位置信号为转子在上一个周期中的第六个霍尔位置信号。
传统的直流无刷电机采用三相六步驱动方法。分别通过控制逆变器中的六个MOS管的导通霍关断来控制电机的换相。同时，三个霍尔传感器位于直流无刷电机M内部，用于提供电机转子的位置并输出相应的电平信号，换相控制器根据霍尔传感器输出的霍尔位置信号，实现换相控制。
结合图4所示，第一霍尔传感器HA、第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC位于电机内部，电机旋转一周，三个霍尔传感器输出的电机转子的霍尔位置信号只有六种状态，每一种霍尔状态对应打开逆变器20驱动桥臂中的两个MOS管，其他4个MOS管关闭，具体的控制方法及原理因涉及现有的控制方法和原理，在此不再赘述。而本发明的技术方案就是将现有的换相控制点提前，实现电机的提前换相，从而利用超前换相的磁场来抑制反电动势的磁场，从而提升电机的最高转速，提高电机的运行效率。
具体地，如图2所示，所述步骤S200具体包括：
步骤S210，当检测到电机中的第三霍尔传感器HC输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出低电平信号时，开始计时，并当检测到第二霍尔传感器HB输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时停止计时，记录计时时间为第一计时时间t1。
步骤S220，当检测到第二霍尔传感器HB输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时，开始计时，并当检测到第一霍尔传感器HA输出低电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时停止计时，记录计时时间为第二计时时间t2。
步骤S230，当检测到第一霍尔传感器HA输出低电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时，开始计时，并当检测到第一霍尔传感器HA输出高电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时停止计时，记录计时时间为第三计时时间t3。
步骤S240，当检测到第一霍尔传感器HA输出高电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时，开始计时，并当检测到第二霍尔传感器HB输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时停止计时，记录计时时间为第四计时时间t4。
步骤S250，当检测到第二霍尔传感器HB输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时，开始计时，并当检测到第三霍尔传感器HC输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出高电平信号时停止计时，记录计时时间为第五计时时间t5。
步骤S260，当检测到第三霍尔传感器HC输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出高电平信号时，开始计时，并当检测到第三霍尔传感器HC输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出低电平信号时停止计时，记录计时时间为第六计时时间t6。
如图3所示，所述步骤S300具体包括：
步骤S310，当检测到第二霍尔传感器HB输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时，开始计时，并在计时达到第一预设换相时间t1/n时，输出第一控制信号控制电机逆变器中对应第一霍尔传感器HA为低电平信号、第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别为高电平信号时的开关管导通或断开。
步骤S320，当检测到第一霍尔传感器HA输出低电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时，开始计时，并在计时达到第二预设换相时间t2/n时，输出第二控制信号控制电机逆变器中对应第一霍尔传感器HA为高电平信号、第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别为低电平信号时的开关管导通或断开。
步骤S330，当检测到第一霍尔传感器HA输出高电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时，开始计时，并在计时达到第三预设换相时间t3/n时，输出第三控制信号控制电机逆变器中对应第二霍尔传感器HB为低电平信号、第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别为高电平信号时的开关管导通或断开。
步骤S340，当检测到第二霍尔传感器HB输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时，开始计时，并在计时达到第四预设换相时间t4/n时，输出第四控制信号控制电机逆变器中对应第三霍尔传感器HC为低电平信号、第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别为高电平信号时的开关管导通或断开。
步骤S350，当检测到第三霍尔传感器HC输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出高电平信号时，开始计时，并在计时达到第五预设换相时间t5/n时，输出第五控制信号控制电机逆变器中对应第三霍尔传感器HC为高电平信号、第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别为低电平信号时的开关管导通或断开。
步骤S360，当检测到第三霍尔传感器HC输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出低电平信号时，开始计时，并在计时达到第六预设换相时间t6/n时，输出第六控制信号控制电机逆变器中对应第二霍尔传感器HB为高电平信号、第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别为低电平信号时的开关管导通或断开。
本发明实施例的上述换相控制方法，通过软件算法实现弱磁控制，实现对无刷电机换相点的提前控制，也就是说当电机转子还没有到达当前位置时，已经提前控制当前位置处对应的逆变器20中相应开关管导通，实现无刷电机的提前换相。
本实施例中，所述1<n≤2，为了保证电机工作的效率及稳定性，根据经验值，所述3/2≤n，优选地，n＝2。即，针对上次计时的换相时间，可以提前一半的时间来控制本次的电机换相，当然，实际操作中，不同的电机需要调整不同的n值来得到最优得换相时间方案。
如图4所示，本发明的实施例还提供了一种直流无刷电机的换相控制器，所述换相控制器10包括获取模块101，第一计时模块102，第二计时模块103和控制模块104。
所述获取模块101用于获取直流无刷电机转子一个周期内的六个霍尔位置信号；
所述第一计时模块102用于当接收到转子前一个霍尔位置信号时，开始计时，并在接收到当前霍尔位置信号时停止计时，记录计时时间为t；
所述第二计时模块103用于当接收到转子当前霍尔位置信号时，开始计时，并在计时达到预设换相时间t/n时，输出计时到达信号；
所述控制模块104用于根据所述计时到达信号，输出控制信号以控制直流无刷电机逆变器桥臂中对应下一个霍尔位置信号时的开关管导通或断开；
其中，当所述当前霍尔位置信号为该周期中的第一个霍尔位置信号时，所述前一个霍尔位置信号为转子在上一个周期中的第六个霍尔位置信号，1<n≤2。
在具体实施中，第一计时模块102还用于：
当检测到电机中的第三霍尔传感器HC输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出低电平信号时，开始计时，并当检测到第二霍尔传感器HB输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时停止计时，记录计时时间为第一计时时间t1；
当检测到第二霍尔传感器HB输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时，开始计时，并当检测到第一霍尔传感器HA输出低电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时停止计时，记录计时时间为第二计时时间t2；
当检测到第一霍尔传感器HA输出低电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时，开始计时，并当检测到第一霍尔传感器HA输出高电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时停止计时，记录计时时间为第三计时时间t3；
当检测到第一霍尔传感器HA输出高电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时，开始计时，并当检测到第二霍尔传感器HB输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时停止计时，记录计时时间为第四计时时间t4；
当检测到第二霍尔传感器HB输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时，开始计时，并当检测到第三霍尔传感器HC输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出高电平信号时停止计时，记录计时时间为第五计时时间t5；
当检测到第三霍尔传感器HC输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出高电平信号时，开始计时，并当检测到第三霍尔传感器HC输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出低电平信号时停止计时，记录计时时间为第六计时时间t6。
在具体实施中，所述第二计时模块103还用于：
当检测到第二霍尔传感器HB输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时，开始计时，并在计时达到第一预设换相时间t1/n时，输出第一计时到达信号；
当检测到第一霍尔传感器HA输出低电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时，开始计时，并在计时达到第二预设换相时间t2/n时，输出第二计时到达信号；
当检测到第一霍尔传感器HA输出高电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时，开始计时，并在计时达到第三预设换相时间t3/n时，输出第三计时到达信号；
当检测到第二霍尔传感器HB输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时，开始计时，并在计时达到第四预设换相时间t4/n时，输出第四计时到达信号；
当检测到第三霍尔传感器HC输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出高电平信号时，开始计时，并在计时达到第五预设换相时间t5/n时，输出第五计时到达信号；
当检测到第三霍尔传感器HC输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出低电平信号时，开始计时，并在计时达到第六预设换相时间t6/n时，输出第六计时到达信号。
在具体实施中，所述控制模块104还用于：
根据第一计时到达信号，输出第一控制信号以控制电机逆变器中对应第一霍尔传感器HA为低电平信号、第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别为高电平信号时的开关管导通或断开；
根据第二计时到达信号，输出第二控制信号以控制电机逆变器中对应第一霍尔传感器HA为高电平信号、第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别为低电平信号时的开关管导通或断开；
根据第三计时到达信号，输出第三控制信号以控制电机逆变器中对应第二霍尔传感器HB为低电平信号、第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别为高电平信号时的开关管导通或断开；
根据第四计时到达信号，输出第四控制信号以控制电机逆变器中对应第三霍尔传感器HC为低电平信号、第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别为高电平信号时的开关管导通或断开；
根据第五计时到达信号，输出第五控制信号控制电机逆变器中对应第三霍尔传感器HC为高电平信号、第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别为低电平信号时的开关管导通或断开；
根据第六计时到达信号，输出第六控制信号控制电机逆变器中对应第二霍尔传感器HB为高电平信号、第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别为低电平信号时的开关管导通或断开。
本发明实施例提供的直流无刷电机的换相控制器，当接收到转子前一个霍尔位置信号时，开始计时，并在接收到当前霍尔位置信号时停止计时，记录计时时间为t，并当接收到转子当前霍尔位置信号时，开始计时，并在计时达到预设换相时间t/n时，控制直流无刷电机逆变器桥臂中对应下一个霍尔位置信号时的开关管导通或断开。在不改变电机结构，不增加通电电压的前提下，通过提前换相的控制方式，降低电机的励磁电流，改变励磁磁通，在保证电压的平衡的条件下，在恒功率的条件下有效提高了电机的运行转速。
如图5所示，本发明的实施例还提供了一种直流无刷电机，所述直流无刷电机包括第一霍尔传感器HA、第二霍尔传感器HB、第三霍尔传感器HC、U相定子线圈、V相定子线圈、W相定子线圈、逆变器20及换相控制器10。
所述逆变器20包括与U相定子线圈相连接的U相桥臂、与V相定子线圈相连接V相桥臂及与W相定子线圈相连接的W相桥臂，U相桥臂包括具有第一开关管21的UH上桥臂及具有第二开关管22的UL下桥臂，V相桥臂包括具有第三开关管23的VH上桥臂及具有第四开关管24的VL下桥臂，W相桥臂包括具有第五开关管25的WH上桥臂及具有第六开关管26的WL下桥臂。
所述第一霍尔传感器HA、第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC用于检测直流无刷电机转子的位置，并根据转子的旋转方向在一个周期内顺次输出电机转子的六个位置状态，即六个霍尔位置信号。
换相控制器10获取直流无刷电机转子一个周期内的六个霍尔位置信号；
当换相控制器10接收到转子前一个霍尔位置信号时，开始计时，并在接收到当前霍尔位置信号时停止计时，换相控制器记录计时时间为t；
当换相控制器10接收到转子当前霍尔位置信号时，开始计时，并在计时达到预设换相时间t/n时，控制直流无刷电机逆变器桥臂中对应下一个霍尔位置信号时的开关管导通或断开。
电机转子当旋转到每个霍尔位置时，第一霍尔传感器HA、第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出不同的电平信号，当换相控制器10接收到每个霍尔位置信号时需要对应控制电机逆变器20中相应的开关管导通或关断。
| HA | HB | HC | UH | VH | WH | UL | VL | WL |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
如上表所示，UH、VH、WH、UL、VL、WL分别对应UH上桥臂、VH上桥臂、WH上桥臂、UL下桥臂、VL下桥臂、WL下桥臂上的开关管，而0表示该开关管关断，1表示该开关管导通；HA、HB及HC分别对应第一霍尔传感器、第二霍尔传感器及第三霍尔传感器，0表示低电平，1表示高电平。
进一步地，当换相控制器10接收到转子前一个霍尔位置信号时，开始计时，并在接收到当前霍尔位置信号时停止计时，换相控制器10记录计时时间为t的方法为：
当换相控制器10检测到第三霍尔传感器HC输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出低电平信号时开始计时，并当检测到第二霍尔传感器HB输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时停止计时，记录计时时间为第一计时时间t1。
当换相控制器10检测到第二霍尔传感器HB输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时开始计时，并当检测到第一霍尔传感器HA输出低电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时停止计时，记录计时时间为第二计时时间t2。
当换相控制器10检测到第一霍尔传感器HA输出低电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时开始计时，并当检测到第一霍尔传感器HA输出高电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时停止计时，记录计时时间为第三计时时间t3。
当换相控制器10检测到第一霍尔传感器HA输出高电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时开始计时，并当检测到第二霍尔传感器HB输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时停止计时，记录计时时间为第四计时时间t4。
当换相控制器10检测到第二霍尔传感器HB输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时开始计时，并当检测到第三霍尔传感器HC输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出高电平信号时停止计时，记录计时时间为第五计时时间t5。
当换相控制器10检测到第三霍尔传感器HC输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出高电平信号时开始计时，并当检测到第三霍尔传感器HC输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出低电平信号时停止计时，记录计时时间为第六计时时间t6。
更进一步地，当换相控制器10接收到转子当前霍尔位置信号时，开始计时，并在计时达到预设换相时间t/n时，控制直流无刷电机逆变器桥臂中对应下一个霍尔位置信号时的开关管导通或断开的方法为。
当换相控制器10检测到第二霍尔传感器HB输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时开始计时，并在计时达到第一预设换相时间t1/n时，换相控制器10输出第一控制信号控制第三开关管23及第六开关管26导通，其余开关管关断。
当换相控制器10检测到第一霍尔传感器HA输出低电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时开始计时，并在计时达到第二预设换相时间t2/n时，换相控制器10输出第二控制信号控制第二开关管22及第三开关管23导通，其余开关管关断。
当换相控制器10检测到第一霍尔传感器HA输出高电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时开始计时，并在计时达到第三预设换相时间t3/n时，换相控制器10输出第三控制信号控制第二开关管22及第五开关25管导通，其余开关管关断。
当换相控制器10检测到第二霍尔传感器HB输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时开始计时，并在计时达到第四预设换相时间t4/n时，换相控制器10输出第四控制信号控制第四开关管24及第五开关管25导通，其余开关管关断。
当换相控制器10检测到第三霍尔传感器HC输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出高电平信号时开始计时，并在计时达到第五预设换相时间t5/n时，换相控制器10输出第五控制信号控制第一开关管21及第四开关管24导通，其余开关管关断。
当换相控制器10检测到第三霍尔传感器HC输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出低电平信号时开始计时，并在计时达到第六预设换相时间t6/n时，换相控制器10输出第六控制信号控制第一开关管21及第六开关管26导通，其余开关管关断。
由此，实现直流无刷电机一个整周期内的弱磁控制，通过调整提前的换相控制时间，使电机的最快转速可以明显增加，效率得到有效提高，换相控制时间提前越多电机转速提高的越快，本实施中，优选地，所述3/2≤n≤2。但如果提前太多的话，会容易造成电流过大，噪音大，容易损坏MOS管的问题，因此，本实施例中，优选地，所述3/2≤n≤2。
优选地，本发明的上述实施例中，所述第一开关管21、第二开关管22、第三开光管23、第四开关管24、第五开关管25及第六开关管26分别为MOS管。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种直流无刷电机的换相控制方法，其特征在于：所述换相控制方法包括：
获取直流无刷电机转子一个周期内的六个霍尔位置信号；
当接收到转子前一个霍尔位置信号时，开始计时，并在接收到当前霍尔位置信号时停止计时，记录计时时间为ti；
当接收到转子当前霍尔位置信号时，开始计时，并在计时达到预设换相时间ti/n时，控制直流无刷电机逆变器桥臂中对应下一个霍尔位置信号时的开关管导通或断开；
其中，当所述当前霍尔位置信号为该周期中的第一个霍尔位置信号时，所述前一个霍尔位置信号为转子在上一个周期中的第六个霍尔位置信号，1<n≤2；i表示换相次数，i大于等于1；
用于当前相位切换的所述预设换相时间ti/n与用于下一次相位切换的计时时间相等。
2.根据权利要求1所述的换相控制方法，其特征在于，所述当接收到转子前一个霍尔位置信号时，开始计时，并在接收到当前霍尔位置信号时停止计时，记录计时时间为ti的步骤，具体为：
当检测到电机中的第三霍尔传感器HC输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出低电平信号时，开始计时，并当检测到第二霍尔传感器HB输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时停止计时，记录计时时间为第一计时时间t1；
当检测到第二霍尔传感器HB输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时，开始计时，并当检测到第一霍尔传感器HA输出低电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时停止计时，记录计时时间为第二计时时间t2；
当检测到第一霍尔传感器HA输出低电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时，开始计时，并当检测到第一霍尔传感器HA输出高电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时停止计时，记录计时时间为第三计时时间t3；
当检测到第一霍尔传感器HA输出高电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时，开始计时，并当检测到第二霍尔传感器HB输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时停止计时，记录计时时间为第四计时时间t4；
当检测到第二霍尔传感器HB输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时，开始计时，并当检测到第三霍尔传感器HC输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出高电平信号时停止计时，记录计时时间为第五计时时间t5；
当检测到第三霍尔传感器HC输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出高电平信号时，开始计时，并当检测到第三霍尔传感器HC输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出低电平信号时停止计时，记录计时时间为第六计时时间t6。
3.根据权利要求2所述的换相控制方法，其特征在于，所述当接收到转子当前霍尔位置信号时，开始计时，并在计时达到预设换相时间ti/n时，控制直流无刷电机逆变器桥臂中对应下一个霍尔位置信号时的开关管导通或断开的步骤，具体为：
当检测到第二霍尔传感器HB输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时，开始计时，并在计时达到第一预设换相时间t1/n时，输出第一控制信号控制电机逆变器中对应第一霍尔传感器HA为低电平信号、第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别为高电平信号时的开关管导通或断开；
当检测到第一霍尔传感器HA输出低电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时，开始计时，并在计时达到第二预设换相时间t2/n时，输出第二控制信号控制电机逆变器中对应第一霍尔传感器HA为高电平信号、第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别为低电平信号时的开关管导通或断开；
当检测到第一霍尔传感器HA输出高电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时，开始计时，并在计时达到第三预设换相时间t3/n时，输出第三控制信号控制电机逆变器中对应第二霍尔传感器HB为低电平信号、第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别为高电平信号时的开关管导通或断开；
当检测到第二霍尔传感器HB输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时，开始计时，并在计时达到第四预设换相时间t4/n时，输出第四控制信号控制电机逆变器中对应第三霍尔传感器HC为低电平信号、第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别为高电平信号时的开关管导通或断开；
当检测到第三霍尔传感器HC输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出高电平信号时，开始计时，并在计时达到第五预设换相时间t5/n时，输出第五控制信号控制电机逆变器中对应第三霍尔传感器HC为高电平信号、第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别为低电平信号时的开关管导通或断开；
当检测到第三霍尔传感器HC输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出低电平信号时，开始计时，并在计时达到第六预设换相时间t6/n时，输出第六控制信号控制电机逆变器中对应第二霍尔传感器HB为高电平信号、第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别为低电平信号时的开关管导通或断开。
4.根据权利要求3所述的换相控制方法，其特征在于，3/2≤n。
5.一种直流无刷电机的换相控制器，其特征在于：所述换相控制器包括获取模块，第一计时模块，第二计时模块和控制模块；
所述获取模块，用于获取直流无刷电机转子一个周期内的六个霍尔位置信号；
所述第一计时模块，用于当接收到转子前一个霍尔位置信号时，开始计时，并在接收到当前霍尔位置信号时停止计时，记录计时时间为ti；
所述第二计时模块，用于当接收到转子当前霍尔位置信号时，开始计时，并在计时达到预设换相时间ti/n时，输出计时到达信号；
所述控制模块，用于根据所述计时到达信号，输出控制信号以控制直流无刷电机逆变器桥臂中对应下一个霍尔位置信号时的开关管导通或断开；
其中，当所述当前霍尔位置信号为该周期中的第一个霍尔位置信号时，所述前一个霍尔位置信号为转子在上一个周期中的第六个霍尔位置信号，1<n≤2；i表示换相次数，i大于等于1；
用于当前相位切换的所述预设换相时间ti/n与用于下一次相位切换的计时时间相等。
6.如权利要求5所述的换相控制器，其特征在于：第一计时模块还用于：
当检测到电机中的第三霍尔传感器HC输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出低电平信号时，开始计时，并当检测到第二霍尔传感器HB输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时停止计时，记录计时时间为第一计时时间t1；
当检测到第二霍尔传感器HB输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时，开始计时，并当检测到第一霍尔传感器HA输出低电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时停止计时，记录计时时间为第二计时时间t2；
当检测到第一霍尔传感器HA输出低电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时，开始计时，并当检测到第一霍尔传感器HA输出高电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时停止计时，记录计时时间为第三计时时间t3；
当检测到第一霍尔传感器HA输出高电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时，开始计时，并当检测到第二霍尔传感器HB输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时停止计时，记录计时时间为第四计时时间t4；
当检测到第二霍尔传感器HB输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时，开始计时，并当检测到第三霍尔传感器HC输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出高电平信号时停止计时，记录计时时间为第五计时时间t5；
当检测到第三霍尔传感器HC输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出高电平信号时，开始计时，并当检测到第三霍尔传感器HC输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出低电平信号时停止计时，记录计时时间为第六计时时间t6。
7.如权利要求6所述的换相控制器，其特征在于：所述第二计时模块还用于：
当检测到第二霍尔传感器HB输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时，开始计时，并在计时达到第一预设换相时间t1/n时，输出第一计时到达信号；
当检测到第一霍尔传感器HA输出低电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时，开始计时，并在计时达到第二预设换相时间t2/n时，输出第二计时到达信号；
当检测到第一霍尔传感器HA输出高电平信号，第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别输出低电平信号时，开始计时，并在计时达到第三预设换相时间t3/n时，输出第三计时到达信号；
当检测到第二霍尔传感器HB输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别输出高电平信号时，开始计时，并在计时达到第四预设换相时间t4/n时，输出第四计时到达信号；
当检测到第三霍尔传感器HC输出低电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出高电平信号时，开始计时，并在计时达到第五预设换相时间t5/n时，输出第五计时到达信号；
当检测到第三霍尔传感器HC输出高电平信号，第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别输出低电平信号时，开始计时，并在计时达到第六预设换相时间t6/n时，输出第六计时到达信号。
8.如权利要求6所述的换相控制器，其特征在于：所述控制模块还用于：
根据第一计时到达信号，输出第一控制信号以控制电机逆变器中对应第一霍尔传感器HA为低电平信号、第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别为高电平信号时的开关管导通或断开；
根据第二计时到达信号，输出第二控制信号以控制电机逆变器中对应第一霍尔传感器HA为高电平信号、第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC分别为低电平信号时的开关管导通或断开；
根据第三计时到达信号，输出第三控制信号以控制电机逆变器中对应第二霍尔传感器HB为低电平信号、第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别为高电平信号时的开关管导通或断开；
根据第四计时到达信号，输出第四控制信号以控制电机逆变器中对应第三霍尔传感器HC为低电平信号、第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别为高电平信号时的开关管导通或断开；
根据第五计时到达信号，输出第五控制信号控制电机逆变器中对应第三霍尔传感器HC为高电平信号、第一霍尔传感器HA及第二霍尔传感器HB分别为低电平信号时的开关管导通或断开；
根据第六计时到达信号，输出第六控制信号控制电机逆变器中对应第二霍尔传感器HB为高电平信号、第一霍尔传感器HA及第三霍尔传感器HC分别为低电平信号时的开关管导通或断开。
9.一种直流无刷电机，其特征在于，所述直流无刷电机包括第一霍尔传感器HA、第二霍尔传感器HB、第三霍尔传感器HC、U相定子线圈、V相定子线圈、W相定子线圈、逆变器及如权利要求5-8任意一项所述的换相控制器；
所述逆变器包括与U相定子线圈相连接的U相桥臂、与V相定子线圈相连接V相桥臂及与W相定子线圈相连接的W相桥臂，U相桥臂包括具有第一开关管的UH上桥臂及具有第二开关管的UL下桥臂，V相桥臂包括具有第三开关管的VH上桥臂及具有第四开关管的VL下桥臂，W相桥臂包括具有第五开关管的WH上桥臂及具有第六开关管的WL下桥臂；
所述第一霍尔传感器HA、第二霍尔传感器HB及第三霍尔传感器HC用于检测直流无刷电机转子的位置，并根据转子的旋转方向在一个周期内顺次输出六个霍尔位置信号至所述换相控制器。
10.根据权利要求9所述的直流无刷电机，其特征在于，所述第一开关管、第二开关管、第三开光管、第四开关管、第五开关管及第六开关管分别为MOS管。
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