CN113300639A - 两级式无刷直流电机驱动器及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种两级式无刷直流电机驱动器及其控制方法，包括Buck变换器三相桥臂，Buck变换器三相桥臂和Buck输出LC滤波电路并联构成了三相并联Buck电路；三相并联Buck电路与电源并联后再与逆变器三相桥臂并联设置；核心处理器通过信号放大模块与三相并联Buck电路电连接，核心处理器通过信号放大模块与逆变器三相桥臂电连接；逆变器三相桥臂用于给无刷直流电机提供三相电源；核心处理器用于控制Buck变换器三相桥臂中MOSFET的导通时间；核心处理器用于控制逆变器三相桥臂的上臂或下臂的导通顺序。本发明采用两级并联工作形式，前级为三相并联Buck电路，后级为逆变器三相桥臂，可有效降低电机运行过程中的转矩脉动，减小输入电压波动带来的不利影响。

Description

两级式无刷直流电机驱动器及其控制方法
技术领域
本发明属于无刷直流电机控制方法领域，特别涉及一种两级式无刷直流电机驱动器及其控制方法。
背景技术
无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化。无刷直流电机是同步电机的一种，在转子极数固定情况下，改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。
电源部可以直接以直流电输入(一般为24V)或以交流电输入(110V/220 V)，如果输入是交流电就得先经转换器(converter)转成直流。不论是直流电输入或交流电输入要转入电机线圈前须先将直流电压由换流器(inverter)转成3相电压来驱动电机。换流器(inverter)一般由6个功率MOSFET(q1~q6)分为上臂(q1、q3、q5)/下臂(q2、q4、q6)连接电机作为控制流经电机线圈的开关。
控制部则提供pwm(脉冲宽度调制)决定功率MOSFET开关频度及换流器(inverter)换相的时机。无刷直流电机一般希望使用在当负载变动时速度可以稳定于设定值而不会变动太大的速度控制，所以电机内部装有能感应磁场的霍尔传感器(hall-sensor)，做为速度之闭回路控制，同时也做为相序控制的依据。
无刷直流电机作为一种能量转换的工具，它被广泛运用于工业生产现场、新能源汽车、电动自行车等领域。目前常用的无刷直流电机驱动器主要采用单级驱动，转矩脉动较大，对于控制精度高的场合将无法使用，并且受电压波动影响较大。
发明内容
鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明所提供的两级式无刷直流电机驱动器及其控制方法，采用两级并联工作形式，前级为三相并联Buck电路，后级为逆变器三相桥臂，可有效降低电机运行过程中的转矩脉动，减小输入电压波动带来的不利影响。
为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案来实现：
一种两级式无刷直流电机驱动器，包括核心处理器、Buck变换器三相桥臂和Buck输出LC滤波电路，Buck变换器三相桥臂和Buck输出LC滤波电路并联构成了三相并联Buck电路；三相并联Buck电路与电源并联后再与逆变器三相桥臂并联设置；核心处理器通过信号放大模块与三相并联Buck电路电连接，核心处理器通过信号放大模块与逆变器三相桥臂电连接；逆变器三相桥臂用于给无刷直流电机提供三相电源；
核心处理器用于控制Buck变换器三相桥臂中MOSFET的导通时间；
核心处理器用于控制逆变器三相桥臂的上臂或下臂的导通顺序。
优选的方案中，所述的三相并联Buck电路与电压采样电路电连接，电压采样电路用于采集三相并联Buck电路的输出电压；电压采样电路与核心处理器电连接；
核心处理器与三相Buck MOSFET驱动芯片电连接，三相Buck MOSFET驱动芯片与Buck变换器三相桥臂电连接，三相Buck MOSFET驱动芯片用于放大控制信号；
核心处理器与三相逆变器MOSFET驱动芯片电连接，三相逆变器MOSFET驱动芯片与逆变器三相桥臂电连接；三相逆变器MOSFET驱动芯片用于放大控制信号。
优选的方案中，所述的三相并联Buck电路与电流传感器电连接，电流传感器与核心处理器电连接，电流传感器用于采集三相并联Buck电路的输出电流。
优选的方案中，所述的电流传感器包括三个电流互感器，每个电流互感器单独连接一个PI调节器。
优选的方案中，所述的核心处理器与电机霍尔传感器电连接，电机霍尔传感器用于与无刷直流电机电连接，电机霍尔传感器用于监测无刷直流电机的转速和旋转方向。
优选的方案中，所述的核心处理器为DSP处理器。
优选的方案中，所述的两级式无刷直流电机驱动器的控制方法，包括如下步骤：
S1：由电机霍尔传感器实时检测电机的位置信息，将电机位置信息传递给核心处理器；
S2：由核心处理器再根据实际需要发出控制信号，控制信号经三相逆变器MOSFET驱动芯片放大后，通过控制逆变器三相桥臂六个功率MOSFET的导通顺序实现电机的正转和反转；
S3：电机转动后，核心处理器根据电机霍尔传感器信号计算出电机转速，通过电压采样电路采集三相并联Buck的输出电压，将电压采样电路电压采样送给核心处理器处理后，调整Buck变换器三相桥臂的控制信号，控制信号经过三相Buck MOSFET驱动芯片放大后，通过调整Buck变换器三相桥臂MOSFET的导通时间来调整三相并联Buck电路的输出电压，实现电机的调速；
S4：当电机启动电流较大时，通过电流传感器采集三相并联Buck电路的输出电流，通过PI控制器将电机启动时的电流限制在允许值以内；
S5：当输入电压过高或过低时，通过电压采样电路采集三相Buck输出电压，将电压信号送至核心处理器实现过压和欠压保护；
S6：当电机发生故障时，电流传感器将电流信号送至核心处理器实现过流保护。
本专利可达到以下有益效果：
1、采用两级控制可有效降低电机运行过程中的转矩脉动。
2、采用两级控制有效解决了传统控制器输入电压范围小的缺点，使用场合更广泛。
3、采用两级控制有效降低了控制算法难度，并且后级MOSFET自带死区，解决了后级单个桥臂（T1、T4或T3、T6或T5、T2）同时导通烧毁器件的风险，延长了控制器的使用寿命。
4、三相并联Buck电路采用同步Buck，即Buck桥臂的下管（M2、M4、M6）采用MOSFET代替传统二极管（M1、M3、M5也是MOSFET），具有更高转换效率。
5、电机转矩脉动受电流波动影响较大，为了减小Buck调压级电流波动对电机控制的影响，本专利采用三相交错并联Buck电路，在理想情况下（三相Buck功率管驱动依次互差120度，上下管互补导通，功率管占空比为50%），输出电流纹波可以达到0，同时如果在工作过程中，有一相故障不能工作，还有两相可以继续工作，电机运行不受影响。所述的三相交错并联Buck电路是将单相的Buck电路并联起来，将三相叠加在一起意思，这里采用三相并联，首先是为了降低输出的电流纹波，就是将输出电流的纹波降低。
6、在实际电路设计时，由于器件制作工艺的差别，不可能三相参数完全匹配，为解决此问题，电流内环采用独立控制的方式，即电压外环共用一个PI调节器，电流内环采用每相Buck电路单独用一个PI调节器，保证每相电流大小相等，减小了硬件参数不匹配对电路的影响。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明控制电路图；
图2为本发明Buck变换器三相桥臂电路图;
图3为本发明Buck输出LC滤波电路电路图；
图4为本发明三相并联Buck电路电路图；
图5为本发明逆变器三相桥臂电路图；
图6为本发明M1、M3和M5仿真波形图；
图7为本发明M1和M4互补导通仿真波形图；
图8为本发明三相并联Buck电路工作原理图；
图9为本发明三相Buck MOSFET驱动波形图；
图10为本发明单相输出电流及输出电流波形图。
图中：1-Buck变换器三相桥臂；2-Buck输出LC滤波电路；3-逆变器三相桥臂；4-三相逆变器MOSFET驱动芯片；5-电压采样电路；6-电流传感器；7-三相Buck MOSFET驱动芯片；8-核心处理器；9-电机霍尔传感器；
BLDCM_PWM代表三相逆变器MOSFET驱动芯片的控制信号；
Buck_PWM代表三相Buck MOSFET驱动芯片的控制信号；
T1-T6代表六个功率晶体管，这里用的都是MOSFET，采用M和T来命名主要是为了区分三相Buck电路和电机的逆变电路，T1、T3、T5为上臂，T2、T4、T6为下臂；
M1-M6代表金氧半场效晶体管（MOSFET）；
Buck表示等效电路；
I1、I2、I3分别表示每一相buck的单相输出电流波形，I0表示三相Buck并联后的输出电流波形。
具体实施方式
优选的方案如图1至图7所示，一种两级式无刷直流电机驱动器，包括核心处理器8、Buck变换器三相桥臂1和Buck输出LC滤波电路2，Buck变换器三相桥臂1和Buck输出LC滤波电路2并联构成了三相并联Buck电路；三相并联Buck电路与电源并联后再与逆变器三相桥臂3并联设置；核心处理器8通过信号放大模块与三相并联Buck电路电连接，核心处理器8通过信号放大模块与逆变器三相桥臂3电连接；逆变器三相桥臂3用于给无刷直流电机提供三相电源；
核心处理器8用于控制Buck变换器三相桥臂1中MOSFET的导通时间；
核心处理器8用于控制逆变器三相桥臂3的上臂或下臂的导通顺序；
核心处理器8为DSP处理器，型号为TMS320F28075。DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器具，其主机应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点：1）在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；2）程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；3）片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；4）具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；5）快速的中断处理和硬件I/O支持；6）具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；7）可以并行执行多个操作；8）支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。
Buck变换器三相桥臂1中的MOSFET为金属-氧化物半导体场效应晶体管，简称金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET)是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管(field-effect transistor)。MOSFET依照其“通道”(工作载流子)的极性不同，可分为“N型”与“P型” 的两种类型，通常又称为NMOSFET与PMOSFET，其他简称上包括NMOS、PMOS等。
MOSFET驱动器是一款高频高电压栅极驱动器，可利用一个同步DC/DC转换器和高达100V的电源电压来驱动两个N沟道MOSFET。强大的驱动能力降低了具高栅极电容 MOSFET中的开关损耗。针对两个与电源无关的输入进行配置。高压侧输入逻辑信号在内部被电平移位至自举电源，此电源可以在高出地电位达114V的电压条件下运行。
本技术方案中的驱动器采用两级并联工作形式，前级为三相并联Buck电路，三相并联Buck电路采用双环PI控制（电流内环、电压外环），后级为逆变器三相桥臂，逆变器三相桥臂采用开环控制，即根据电机霍尔传感器信号开通逆变器三相桥臂3T1-T6的导通顺序实现电机的正转和反转。
进一步地，三相并联Buck电路与电压采样电路5电连接，电压采样电路5用于采集三相并联Buck电路的输出电压；电压采样电路5与核心处理器8电连接；
核心处理器8与三相Buck MOSFET驱动芯片7电连接，三相Buck MOSFET驱动芯片7与Buck变换器三相桥臂1电连接，三相Buck MOSFET驱动芯片7用于放大控制信号；
核心处理器8与三相逆变器MOSFET驱动芯片4电连接，三相逆变器MOSFET驱动芯片4与逆变器三相桥臂3电连接；三相逆变器MOSFET驱动芯片4用于放大控制信号。
进一步地，三相并联Buck电路与电流传感器6电连接，电流传感器6与核心处理器8电连接，电流传感器6用于采集三相并联Buck电路的输出电流。
进一步地，电流传感器6包括三个电流互感器，每个电流互感器单独连接一个PI调节器。
进一步地，核心处理器8与电机霍尔传感器9电连接，电机霍尔传感器9用于与无刷直流电机电连接，电机霍尔传感器9用于监测无刷直流电机的转速和旋转方向。
优选的方案中，所述的两级式无刷直流电机驱动器的控制方法，包括如下步骤：
S1：由电机霍尔传感器9实时检测电机的位置信息，将电机位置信息传递给核心处理器8；这里的位置信息是指无刷直流电机的转子的物理位置，只有检测到转子的位置信息才能控制开关管MOSFET的导通进而控制电机逆变器输出的相序来驱动无刷直流电机旋转工作。
S2：由核心处理器8再根据实际需要发出控制信号，控制信号经三相逆变器MOSFET驱动芯片4放大后，通过控制逆变器三相桥臂3六个功率MOSFET的导通顺序实现电机的正转和反转；
S3：电机转动后，核心处理器8根据电机霍尔传感器9信号计算出电机转速，通过电压采样电路5采集三相并联Buck电路的输出电压，将电压采样电路5电压采样送给核心处理器8处理后，调整Buck变换器三相桥臂1的控制信号，控制信号经过三相Buck MOSFET驱动芯片7放大后，通过调整Buck变换器三相桥臂1MOSFET的导通时间来调整三相并联Buck电路的输出电压，实现电机的调速；
S4：当电机启动电流较大时，通过电流传感器6采集三相并联Buck电路的输出电流，通过PI控制器将电机启动时的电流限制在允许值以内；
S5：当输入电压过高或过低时，通过电压采样电路5采集三相Buck输出电压，将电压信号送至核心处理器8实现过压和欠压保护；
S6：当电机发生故障时，电流传感器6将电流信号送至核心处理器8实现过流保护。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种两级式无刷直流电机驱动器，包括核心处理器（8）、Buck变换器三相桥臂（1）和Buck输出LC滤波电路（2），其特征在于：Buck变换器三相桥臂（1）和Buck输出LC滤波电路（2）并联构成了三相并联Buck电路；三相并联Buck电路与电源并联后再与逆变器三相桥臂（3）并联设置；核心处理器（8）通过信号放大模块与三相并联Buck电路电连接，核心处理器（8）通过信号放大模块与逆变器三相桥臂（3）电连接；逆变器三相桥臂（3）用于给无刷直流电机提供三相电源；
核心处理器（8）用于控制Buck变换器三相桥臂（1）中MOSFET的导通时间；
核心处理器（8）用于控制逆变器三相桥臂（3）的上臂或下臂的导通顺序。
2.根据权利要求1所述的两级式无刷直流电机驱动器，其特征在于：三相并联Buck电路与电压采样电路（5）电连接，电压采样电路（5）用于采集三相并联Buck电路的输出电压；电压采样电路（5）与核心处理器（8）电连接；
核心处理器（8）与三相Buck MOSFET驱动芯片（7）电连接，三相Buck MOSFET驱动芯片（7）与Buck变换器三相桥臂（1）电连接，三相Buck MOSFET驱动芯片（7）用于放大控制信号；
核心处理器（8）与三相逆变器MOSFET驱动芯片（4）电连接，三相逆变器MOSFET驱动芯片（4）与逆变器三相桥臂（3）电连接；三相逆变器MOSFET驱动芯片（4）用于放大控制信号。
3.根据权利要求2所述的两级式无刷直流电机驱动器，其特征在于：三相并联Buck电路与电流传感器（6）电连接，电流传感器（6）与核心处理器（8）电连接，电流传感器（6）用于采集三相并联Buck电路的输出电流。
4.根据权利要求3所述的两级式无刷直流电机驱动器，其特征在于：电流传感器（6）包括三个电流互感器，每个电流互感器单独连接一个PI调节器。
5.根据权利要求1所述的两级式无刷直流电机驱动器，其特征在于：核心处理器（8）与电机霍尔传感器（9）电连接，电机霍尔传感器（9）用于与无刷直流电机电连接，电机霍尔传感器（9）用于监测无刷直流电机的转速和旋转方向。
6.根据权利要求1所述的两级式无刷直流电机驱动器，其特征在于：核心处理器（8）为DSP处理器。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的两级式无刷直流电机驱动器的控制方法，其特征在于包括如下步骤：
S1：由电机霍尔传感器（9）实时检测电机的位置信息，将电机位置信息传递给核心处理器（8）；
S2：由核心处理器（8）再根据实际需要发出控制信号，控制信号经三相逆变器MOSFET驱动芯片（4）放大后，通过控制逆变器三相桥臂（3）六个功率MOSFET的导通顺序实现电机的正转和反转；
S3：电机转动后，核心处理器（8）根据电机霍尔传感器（9）信号计算出电机转速，通过电压采样电路（5）采集三相并联Buck的输出电压，将电压采样电路（5）电压采样送给核心处理器（8）处理后，调整Buck变换器三相桥臂（1）的控制信号，控制信号经过三相Buck MOSFET驱动芯片（7）放大后，通过调整Buck变换器三相桥臂（1）MOSFET的导通时间来调整三相并联Buck电路的输出电压，实现电机的调速；
S4：当电机启动电流较大时，通过电流传感器（6）采集三相并联Buck电路的输出电流，通过PI控制器将电机启动时的电流限制在允许值以内；
S5：当输入电压过高或过低时，通过电压采样电路（5）采集三相Buck输出电压，将电压信号送至核心处理器（8）实现过压和欠压保护；
S6：当电机发生故障时，电流传感器（6）将电流信号送至核心处理器（8）实现过流保护。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1200847A (zh) * 1995-10-06 1998-12-02 株式会社日立制作所 电动机控制器
CN101136602A (zh) * 2006-08-30 2008-03-05 日立空调·家用电器株式会社 三相整流器、逆变器以及模块
CN101188393A (zh) * 2007-12-12 2008-05-28 北京航空航天大学 基于n个霍尔传感器的磁悬浮飞轮电机的低速高精度控制系统
CN105680739A (zh) * 2016-04-01 2016-06-15 武汉工程大学 一种高转速无刷直流电机无位置传感器控制器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1200847A (zh) * 1995-10-06 1998-12-02 株式会社日立制作所 电动机控制器
CN101136602A (zh) * 2006-08-30 2008-03-05 日立空调·家用电器株式会社 三相整流器、逆变器以及模块
CN101188393A (zh) * 2007-12-12 2008-05-28 北京航空航天大学 基于n个霍尔传感器的磁悬浮飞轮电机的低速高精度控制系统
CN105680739A (zh) * 2016-04-01 2016-06-15 武汉工程大学 一种高转速无刷直流电机无位置传感器控制器

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
谭兴国: "《电力电子电路分析与PSIM仿真实践》", 31 December 2020, 《应急管理出版社》, pages: 76 *
韩民晓: "《高压直流输电原理与运行》", 31 October 2019, 北京：机械工业出版社, pages: 264 *

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