CN1937394A - 无刷直流电机反电动势位置检测电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无刷直流电机反电动势位置检测电路，包括有逆变电路、与逆变电路相连的无刷直流电机、检测无刷直流电机反电动势的检测电路，在逆变电路与检测电路之间设置有电压补偿电路。所述的电压补偿电路包括有三组分别与检测电路中的A相端、B相端、C相端相对应连接的具有相同结构的由电阻R1、R2、R3、R4、运算放大器F1组成的加法电路构成。本发明的无刷直流电机反电动势位置检测电路，在每相各添加一个加法器，利用加法器实现对逆变电路中的二极管管压降的补偿。通过补偿后，既可以扩大反电动势位置检测法的检测范围，又可以节约电机启动的时间。另外，在编制电机启动程序时，也可以将使程序大大简化。

Description

无刷直流电机反电动势位置检测电路

技术领域

本发明涉及一种无刷直流电机。特别是涉及一种既可以扩大反电动势位置检测电路的检测范围，又可以节约电机启动时间的无刷直流电机反电动势位置检测电路。

背景技术

目前，无刷直流电机常用的位置检测方法是反电动势过零检测法，此种方法在无刷直流电机高速运转时对其位置进行检测能够达到检测效果，但是，在无刷直流电机低速运转时对其位置进行检测，却存有一定的问题。即，反电动势过零位置检测电路只有在电动机转速达到一定值时才能应用，如果转速过低，它的检测毫无意义。而且，采用此电路对无刷直流电机检测，其无刷直流电机启动时间长，启动过程复杂。

现有无刷直流电机常用位置检测的具体的电路如图1所示，是由逆变电路1、无刷直流电机的等效电路5以及检测电路4构成。其中，检测电路4分别通过电阻R5、R6、R7与逆变电路1和无刷直流电机的等效电路5中的相对应的相端相连接。

通过图1可知，在无刷直流电机低速运转时对其位置进行检测，存有的问题其主要原因就在于逆变电路1，当电机低速运转时，且PWM(脉宽调制)信号OFF时，二极管的管压降不能忽略，它在反电动势中占主导地位，造成检测电路无法检测无刷直流电机的位置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种既可以扩大反电动势位置检测电路的检测范围，又可以节约电机启动时间的无刷直流电机反电动势位置检测电路。

本发明所采用的技术方案是：一种无刷直流电机反电动势位置检测电路，包括有逆变电路、与逆变电路相连的无刷直流电机、检测无刷直流电机反电动势的检测电路，在逆变电路与检测电路之间设置有电压补偿电路。

所述的电压补偿电路包括有三组分别与检测电路中的A相端、B相端、C相端相对应连接的具有相同结构的由电阻R1、R2、R3、R4、运算放大器F1组成的加法电路构成，其中对应A相一组的具体连接结构是：运算放大器F1的输出端与检测电路的A相端相连接，还与电阻R3的一端相连接，电阻R3的另一端和电阻R1、R2的一端共同接运算放大器F1的反相输入端，电阻R1的另一端通过电阻R5接无刷直流电机中的对应相端以及逆变电路中的对应相端，电阻R2的另一端通过继电器T接空调的主控制器，运算放大器F1的正相输入端通过电阻R4接地。

所述的电压补偿电路中对应B相端、C相端的两组加法电路的具体连接结构与对应A相端的一组相同。

本发明的无刷直流电机反电动势位置检测电路，在每相各添加一个加法器，利用加法器实现对逆变电路中的二极管管压降的补偿。通过补偿后，既可以扩大反电动势位置检测法的检测范围，又可以节约电机启动的时间。另外，在编制电机启动程序时，也可以将使程序大大简化。

附图说明

图1是现有技术的无刷直流电机反电动势位置检测电路原理图；

图2是本发明的无刷直流电机反电动势位置检测电路的框图；

图3是本发明的无刷直流电机反电动势位置检测电路原理图。

其中：

1：逆变电路                  2：无刷直流电机

3：电压补偿电路              4：检测电路

5：无刷直流电机的等效电路

具体实施方式

下面，结合附图和具体实施例详细说明本发明的无刷直流电机反电动势位置检测电路。

如图2所示，无刷直流电机反电动势位置检测电路，包括有逆变电路1、与逆变电路1相连的无刷直流电机2、检测无刷直流电机2反电动势的检测电路4，在逆变电路1与检测电路4之间设置有电压补偿电路3。

如图3所示，逆变电路1是由三对由三极管和二极管组成的逆变桥构成。其中，每一对都包括有两个三极管G1、G2和两个二极管D1、D2，其中，三极管G1的发射极与另三极管G2的集电极相连接并连接电机三相中的一相，每个三极管G1、G2的集电极与发射极之间又连接有二极管D1、D2，三极管G1的集电极接电源正极，三极管G2的发射极接电源负极。逆变电路1中的另两对逆变桥的结构与上述结构相同，用以分别连接电机三相中的另外两相。

在图3中，将图2中的无刷直流电机2用无刷直流电机的等效电路5来表示。如图所示，每相由等效的电阻R、电感L和反电动势E串联组成，其电阻R的另一端分别与逆变电路1及电压补偿电路3中的对应相相连接。

检测电路4包括有D触发器Q、运算放大器F2、和选相器X，及与每相端相对应有三组二极管D3、D4。其中，D触发器Q的1端接运算放大器F2的输出端，D触发器Q的2端接空调的主控制器，运算放大器F2的正相输入端接可调电阻R8的可调端，可调电阻R8的一端接电源V_C，另一端接地；运算放大器F2的反相输入端接选相器X的输出端，选相器X的输入端分别有与电机的三个相相对应的三个相端A、B、C，并分别对应连接电压补偿电路3中的三个对应相端的输出端，而且，选相器X的三个相端A、B、C各自还分别通过二极管D3接电源V_C，通过二极管D4接地。

所述的电压补偿电路3包括有三组分别与检测电路4中的A相端、B相端、C相端相连接的，并具有相同结构的由电阻R1、R2、R3、R4、运算放大器F1组成的加法电路构成，其中对应检测电路4的A相端一组的具体连接结构是：运算放大器F1的输出端与检测电路4的A相端相连接，还与电阻R3的一端相连接，电阻R3的另一端和电阻R1、R2的一端共同接运算放大器F1的反相输入端，电阻R1的另一端通过电阻R5接无刷直流电机2中的对应相端以及逆变电路1中的对应相，电阻R2的另一端通过继电器T接空调的主控制器，运算放大器F1的正相输入端通过电阻R4接地。

所述的电压补偿电路3中对应B相端、C相端的两组加法电路的具体连接结构与对应A相端的一组相同。

本发明实施例中的运算放大器F1的型号为：LF347；继电器T为加西岸电器有限公司944系列继电器；检测电路4整体为一个芯片，其内部集成了转子位置检测电路和PWM驱动输出电路，其芯片具体型号为：ST72141。

Claims (3)

1.一种无刷直流电机反电动势位置检测电路，包括有逆变电路(1)、与逆变电路(1)相连的无刷直流电机(2)、检测无刷直流电机(2)反电动势的检测电路(4)，其特征在于，在逆变电路(1)与检测电路(4)之间设置有电压补偿电路(3)。

2.根据权利要求1所述的无刷直流电机反电动势位置检测电路，其特征在于，所述的电压补偿电路(3)包括有三组分别与检测电路(4)中的A相端、B相端、C相端对应连接的相同结构的具有由电阻R1、R2、R3、R4、运算放大器F1组成的加法电路构成，其中对应A相一组的具体连接结构是：运算放大器F1的输出端与检测电路(4)的A相端相连接，还与电阻R3的一端相连接，电阻R3的另一端和电阻R1、R2的一端共同接运算放大器F1的反相输入端，电阻R1的另一端通过电阻R5接无刷直流电机(2)中的对应相端以及逆变电路(1)中的对应相端，电阻R2的另一端通过继电器T接空调的主控制器，运算放大器F1的正相输入端通过电阻R4接地。

3.根据权利要求2所述的无刷直流电机反电动势位置检测电路，其特征在于，所述的电压补偿电路(3)中对应B相端、C相端的两组加法电路的具体连接结构与对应A相端的一组相同。

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