CN1980044A - 直流无刷电机反电动势检测电路 - Google Patents

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孙英科
李元鹤
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Abstract

一种直流无刷电机反电动势检测电路，包括有电压比较器B1，多个电压钳位电路、相选电路、D触发器E。各电压钳位电路分别与被测电机的三相A、B、C相连接，各电压钳位电路的另一端连接相选电路的输入端，相选电路的输出端连接电压比较器B1的正相输入端，电压比较器B1的输出端连接D触发器E，电压比较器B1的反相输入端连接参考电压信号值K，D触发器E还连接有开关信号，其开关信号为脉宽调制信号。相选电路采用多路开关。本发明的直流无刷电机反电动势检测电路，用电压钳位电路取代电阻分压，控制精度更高；用相选电路可以使三相共用一个比较器，从而节省了比较器的数目；而且电路中不含阻容滤波，直接测过零点，所以不会出现相位移，而且检测准确。

Description

直流无刷电机反电动势检测电路
技术领域
本发明涉及一种反电动势检测电路。特别是涉及一种不需要分压滤波，不出现相位差且检测准确的直流无刷电机反电动势检测电路。
背景技术
对于无刷直流电机，为了确定转子的位置，通常是通过求反电动势的过零点来确定。一般求反电动势过零点，都采用电压比较法，即用端电压和近似零点比较。大于零时，输出高电平，小于零时输出低电平，以此获得过零点。而通常的端电压的电压比较高，所以需采用电阻分压，获得较小的电压(成比例)，还需要用电容滤掉一些谐波成分(干扰)，因此会使获得的端电压信号产生相位移，从而产生误差，影响控制。
如图1所示，采用端电压经过分压，滤波后与虚拟中性点比较的方法来得到反电动势过零点(图1中只画出一相，实际应该是三相都接比较器和分压滤波电路)，其中电压比较器B2采用LM324(含4路比较器)，图1中的H为虚拟中性点。采用图1所示的电路求反电动势过零点，会使过零点产生延迟，严重时会发生过零点检测错误的现象。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种不需要分压滤波，不出现相位差且检测准确的直流无刷电机反电动势检测电路。
本发明所采用的技术方案是：一种直流无刷电机反电动势检测电路，包括有电压比较器B1，还设置有多个电压钳位电路、相选电路、D触发器E，其中，各电压钳位电路分别与被测电机的三相A、B、C相连接，各电压钳位电路的另一端连接相选电路的输入端，相选电路的输出端连接电压比较器B1的正相输入端，电压比较器B1的输出端连接D触发器E，电压比较器B1的反相输入端连接参考电压信号值K，D触发器E还连接有开关信号，其开关信号为脉宽调制信号。所述的相选电路采用多路开关。
所述的电压钳位电路是由两个稳压二极管D1、D2反相串联构成，其两个稳压二极管D1、D2的反相连接点分别连接被测电机的一个相，以及连接相选电路，而两个稳压二极管D1、D2反相串联后的上端接+5V电源，下端接地。
所述的电压钳位电路中的两个稳压二极管D1、D2均为5V稳压二极管。
本发明的直流无刷电机反电动势检测电路，用电压钳位电路取代电阻分压，控制精度更高；用相选电路可以使三相共用一个比较器，从而节省了比较器的数目；而且电路中不含阻容滤波，直接测过零点，所以不会出现相位移，而且检测准确。
附图说明
图1是现有技术的直流无刷电机反电动势检测电路原理示意图；
图2是本发明的直流无刷电机反电动势检测电路原理示意图。
具体实施方式
下面，结合附图详细说明本发明的直流无刷电机反电动势检测电路。
如图2所示，直流无刷电机反电动势检测电路，包括有电压比较器B1，还设置有电压钳位电路D、相选电路X、D触发器E，其中，电压钳位电路D设置有三个，三个电压钳位电路D分别与被测电机的三相A、B、C相连接，各电压钳位电路D的另一端连接相选电路X的输入端，相选电路X的输出端连接电压比较器B1的正相输入端，电压比较器B1的输出端连接D触发器E，电压比较器B1的反相输入端连接参考电压信号值K，D触发器E还连接有开关信号，与D触发器E相连接的开关信号为脉宽调制信号PWM信号。D触发器E用于输出三相端电压和零电位比较后的输出结果。
所述的电压钳位电路D是由两个稳压二极管D1、D2反相串联构成，其两个稳压二极管D1、D2的反相连接点分别连接被测电机的一个相，以及连接相选电路X，由于要将电机端电压的信号限制在5V以下，故钳位电路D的钳位电压值为0～+5V，所以两个稳压二极管D1、D2反相串联后的上端接+5V电源，下端接地。所述的电压钳位电路D中的两个稳压二极管D1、D2均选用5V稳压二极管。
本发明的相选电路X采用多路开关，其可以选型号为CD4051的多路开关。
本发明的电压比较器可以选motorola的型号为MC33074的电压比较器。

Claims (5)

1.一种直流无刷电机反电动势检测电路，包括有电压比较器B1，其特征在于，还设置有多个电压钳位电路(D)、相选电路(X)、D触发器E，其中，各电压钳位电路(D)分别与被测电机的三相A、B、C相连接，各电压钳位电路(D)的另一端连接相选电路(X)的输入端，相选电路(X)的输出端连接电压比较器B1的正相输入端，电压比较器B1的输出端连接D触发器E，电压比较器B1的反相输入端连接参考电压信号值K，D触发器E还连接有开关信号。
2.根据权利要求1所述的直流无刷电机反电动势检测电路，其特征在于，所述的电压钳位电路(D)是由两个稳压二极管D1、D2反相串联构成，其两个稳压二极管D1、D2的反相连接点分别连接被测电机的一个相，以及连接相选电路(X)，而两个稳压二极管D1、D2反相串联后的上端连接+5V电源，下端接地。
3.根据权利要求1所述的直流无刷电机反电动势检测电路，其特征在于，所述的电压钳位电路(D)中的两个稳压二极管D1、D2均采用5V稳压二极管。
4.根据权利要求1所述的直流无刷电机反电动势检测电路，其特征在于，与D触发器E相连接的开关信号为脉宽调制信号。
5.根据权利要求1所述的直流无刷电机反电动势检测电路，其特征在于，所述的相选电路(X)采用多路开关。
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