CN201629713U - 双模电子调速器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双模电子调速器，包括功率器件驱动模块、反馈模块、信号读取模块、保护功能模块、升压模块和拨动模块。本实用新型采用了独创的双模切换功能，只需拨动一个开关即可实现“无刷模式”和“有刷模式”转换。本实用新型具有既能配合无刷电动机又能配合有刷电动机的双模切换功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电子调速器，尤其是涉及一种在汽车模型(车模)中对车模电机的运行速度进行调节的双模电子调速器。
背景技术
车模动力是由各种电动机提供的，动力的输出大小是由电动机的转速来确定的，而电动机的转速就是由电子调速器控制的。控制步骤如下：遥控器发射的无线控制信号被车模上的接收机所接收解码后，传输到接在接收机通道插座上的电子调速器信号输入端，调速器根据信号判断将调速器另一端所接的动力电源分配出多少电能给与电动机，以起到调整电动机速度的功能。
电子调速器分为无刷电子调速器与有刷电子调速器二种，无刷电子调速器与有刷电子调速器的根本区别在于无刷电子调速器将输入的直流电源，转变为三相交流电源，为无刷电动机提供电源。现在市场上的电子调速器是不能通用的，这样造成车模电动机损坏后必须配置相同类型的电动机，而不能使用相同型号不同类型的电动机。
发明内容
针对以上提出的问题，本实用新型目的在于提供一种在车模中既能配合无刷电动机又能配合有刷电动机进行调节使用的双模电子调速器。
本实用新型通过以下技术措施实现的，一种双模电子调速器，包括功率器件驱动模块、反馈模块、信号读取模块、保护功能模块、升压模块和拨动模块，其中：所述功率器件驱动模块由驱动芯片U4、U5、U6分别驱动电动机的A、B、C相；驱动芯片U4的1脚接VCC，8脚接自举升压，7脚推挽输出驱动A相上桥MOS管MOS1、MOS2、MOS3，5脚推挽输出驱动A相下桥MOS管MOS 4、MOS 5、MOS 6，2脚、3脚分别接来自主控芯片AH、AL的驱动信号，4脚接地，6脚接A相母线断口；驱动芯片U5的1脚接VCC，8脚接自举升压，7脚推挽输出驱动B相上桥MOS管MOS7、MOS8、MOS9，5脚推挽输出驱动B相下桥MOS管MOS10、MOS11、MOS12，2脚、3脚分别接来自主控芯片BH、BL的驱动信号，4脚接地，6脚接B相母线断口；驱动芯片U6的1脚接VCC，8脚接自举升压，7脚推挽输出驱动C相上桥MOS管MOS13、MOS14、MOS15，5脚推挽输出驱动C相下桥MOS管MOS16、MOS17、MOS18，2脚、3脚分别接来自主控芯片CH、CL的驱动信号，4脚接地，6脚接B相母线断口。所述反馈模块包括从A、B、C母线端口分别通过R8、R9，R11、R12，R14、R15分压VA、VB、VC接入主控芯片23脚、22脚、19脚作为过零检测AD入口；R10、R13、R16通过加法运算VM接入主控芯片、10脚作为内部比较器正向入口；VA、VB、VC分别与VM比较确定过零点从而决定无刷电机A、B、C换相时刻。所述信号读取模块包括接收机解调出PPM信号通过R1接入主控芯片的32脚，作为电子调速器控制信号，控制无刷电机和有刷电机运转，从而控制车模做出各种动作。所述保护功能模块包括过温保护和电池欠保护；过温保护通过R4、RT1分压接入主控芯片的24脚根据分压值大小决定温度保护值高低；电池欠保护通过R6、R7分压接入主控芯片的25脚根据分压值大小决定电池欠压保护值高低。所述升压模块包括升压芯片，储能电感L1通过D2给C17充电，储能电感L1和C17两断电压叠加为驱动芯片提供电源；调节R27、R23阻值可以调节升压值高低。所述拨动模块拨动转换开关控制主控芯片的11脚产生高低电平，通过识别高低电平两种状态从而进入无刷模式或有刷模式。
上述主控芯片优选ATMEGA8L，驱动芯片优选IR2101S，MOS管优选AP9412GHP。
本实用新型采用了独创的双模切换功能，只需拨动一个开关即可实现“无刷模式”和“有刷模式”转换。“无刷模式”：采用先进启动算法能适合各种不同速度等级无刷电机远行；启动迅速，运行平稳，整个加速过程按指数曲线加速，刹车迅速有力，刹车电流小；可通过发射机摇杆设置五种运行状态；即正向低速带刹、正向中速带刹、正向高速带刹、低速正反转不带刹、中正反转不带刹。“有刷模式”：运行有刷电机，启动平稳，线性度极好，具有正反转功能。因此本实用新型具有既能配合无刷电动机又能配合有刷电动机的双模切换功能。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面结合实施例并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示，1：8车模70A双模电子调速器，包括功率器件驱动模块2、反馈模块6、信号读取模块3、保护功能模块4、升压模块1和拨动模块5。
其中功率器件驱动模块2由IR2101S驱动芯片U4、U5、U6分别驱动电动机的A、B、C相；IR2101S驱动芯片U4的1脚接VCC，8脚接自举升压，7脚推挽输出驱动A相上桥MOS管MOS1、MOS2、MOS3，5脚推挽输出驱动A相下桥MOS管MOS 4、MOS 5、MOS 6，2脚、3脚分别接来自主控芯片ATMEGA8L的AH、AL的驱动信号，4脚接地，6脚接A相母线断口；IR2101S驱动芯片U5的1脚接VCC，8脚接自举升压，7脚推挽输出驱动B相上桥MOS管MOS7、MOS8、MOS9，5脚推挽输出驱动B相下桥MOS管MOS10、MOS11、MOS12，2脚、3脚分别接来自主控芯片ATMEGA8L的BH、BL的驱动信号，4脚接地，6脚接B相母线断口；驱动芯片IR2101SU6的1脚接VCC，8脚接自举升压，7脚推挽输出驱动C相上桥MOS管MOS13、MOS14、MOS15，5脚推挽输出驱动C相下桥MOS管MOS16、MOS17、MOS18，2脚、3脚分别接来自主控芯片ATMEGA8L的CH、CL的驱动信号，4脚接地，6脚接B相母线断口。
反馈模块6包括从A、B、C母线端口分别通过R8、R9，R11、R12，R14、R15分压VA、VB、VC接入主控芯片ATMEGA8L的23脚、22脚、19脚作为过零检测AD入口；R10、R13、R16通过加法运算VM接入主控芯片ATMEGA8L、10脚作为内部比较器正向入口；VA、VB、VC分别与VM比较确定过零点从而决定无刷电机A、B、C换相时刻。
信号读取模块3包括接收机解调出PPM信号通过R1接入主控芯片ATMEGA8L的32脚，作为电子调速器控制信号，控制无刷电机和有刷电机运转，从而控制车模做出各种动作。
保护功能模块4包括过温保护和电池欠保护；过温保护通过R4、RT1分压接入主控芯片ATMEGA8L的24脚根据分压值大小决定温度保护值高低；电池欠保护通过R6、R7分压接入主控芯片ATMEGA8L的25脚根据分压值大小决定电池欠压保护值高低。
升压模块1包括升压芯片，储能电感L1通过D2给C17充电，储能电感L1和C17两断电压叠加为驱动芯片IR2101S提供电源；调节R27、R23阻值可以调节升压值高低。
拨动模块5拨动转换开关控制主控芯片ATMEGA8L的11脚产生高低电平，通过识别高低电平两种状态从而进入无刷模式或有刷模式。
无刷模式：运用三段式启动策略，即在开环时先强行使两相通电，让无刷电机运转起来，同时检测无刷电机转速。如果无刷电机转速没有达到闭环运行要求，增加启动数值，再判断无刷电机转速，如果无刷电机转速还没有达到闭环运行要求，再增加启动数值，判断无刷电机转速，转速不符合进入闭环运行要求，进入堵转保护程序，否则进入主程序。在主程序中主要处理、油门信号丢失保护、过温保护、电池欠压保护、油门调速PID控制。
油门信号丢失保护处理：主程序在规定时间内油门信号丢失，无刷电机维持丢失前速度运转，超过规定时间没有接收到油门控制信号则无刷电机速度递减降低功率运转。
过温保护处理：当电子调速器由于无刷电机损坏、过功率运转导致温度过高，则进入过温保护程序，使无刷电机降低功率运转，降低电子调速器温度。如果温度没有减低，无刷电机停止运转从而保护电子调速器。
电池欠压保护处理：随着无刷电机运转，电池电压越来越低。当电池电压降到保护设定值时，无刷电机降低功率运转，电池电压降到灵界点时，关闭无刷电机运转以保护电池。
油门调速PID控制处理：该控制系统是一个电压闭环控制。主程序每一次循环，给无刷电机一个预计速度值，当速度超过预计速度值，则在下一次主循环时，降低预计速度设定值。当速度小于预计速度值，则在下一次主循环时，增加预计速度设定值。这样无刷电机就有一个精准速度控制。
过零检测和换相在中断处理。程序根据内部比较器反转时刻检测过零点位置，从而决定换相时序。
有刷模式：A，B两相组成全桥电路驱动有刷电机。AH，BL驱动有刷电机正向远转，BH，AL驱动有刷电机反向远转。按线性曲线驱动有刷马达运转，马达远转平稳、可靠。
以上是对本实用新型一种双模电子调速器的结构和工作过程进行了阐述，用于帮助理解本实用新型，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本实用新型原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种双模电子调速器，其特征在于：包括功率器件驱动模块(2)、反馈模块(6)、信号读取模块(3)、 保护功能模块(4)、 升压模块(1)和拨动模块(5)，其中：
所述功率器件驱动模块(2)由驱动芯片U4、U5、U6分别驱动电动机的A、B、C相；驱动芯片U4的1脚接VCC，8脚接自举升压，7脚推挽输出驱动A相上桥MOS管MOS1、MOS2、MOS3，5脚推挽输出驱动A相下桥MOS管MOS 4、MOS 5、MOS 6，2脚、3脚分别接来自主控芯片AH、AL的驱动信号，4脚接地，6脚接A相母线断口；驱动芯片U5的1脚接VCC，8脚接自举升压，7脚推挽输出驱动B相上桥MOS管MOS7、MOS8、MOS9，5脚推挽输出驱动B相下桥MOS管MOS10、MOS11、MOS12，2脚、3脚分别接来自主控芯片BH、BL的驱动信号，4脚接地，6脚接B相母线断口；驱动芯片U6的1脚接VCC，8脚接自举升压，7脚推挽输出驱动C相上桥MOS管MOS13、MOS14、MOS15，5脚推挽输出驱动C相下桥MOS管MOS16、MOS17、MOS18，2脚、3脚分别接来自主控芯片CH、CL的驱动信号，4脚接地，6脚接B相母线断口；
所述反馈模块(6)包括从A、B、C母线端口分别通过R8、R9，R11、R12，R14、R15分压VA、VB、VC接入主控芯片2 3脚、22脚、19脚作为过零检测AD入口；R10、R13、R16通过加法运算VM接入主控芯片、10脚作为内部比较器正向入口；VA、VB、VC分别与VM比较确定过零点从而决定无刷电机A、B、C换相时刻；
所述信号读取模块(3)包括接收机解调出PPM信号通过R1接入主控芯片的32脚，作为电子调速器控制信号，控制无刷电机和有刷电机运转，从而控制车模做出各种动作；
所述保护功能模块(4)包括过温保护和电池欠保护；过温保护通过R4、RT1分压接入主控芯片的24脚根据分压值大小决定温度保护值高低；电池欠保护通过R6、R7分压接入主控芯片的25脚根据分压值大小决定电池欠压保护值高低；
所述升压模块(1)包括升压芯片，储能电感L1通过D2给C17充电，储能电感L1和C17两断电压叠加为驱动芯片提供电源；调节R27、R23阻值可以调节升压值高低；
所述拨动模块(5)拨动转换开关控制主控芯片的11脚产生高低电平，通过识别高低电平两种状态从而进入无刷模式或有刷模式。
2.根据权利要求1所述的双模电子调速器，其特征在于：所述主控芯片为ATMEGA8L。
3.根据权利要求1所述的双模电子调速器，其特征在于：所述驱动芯片为IR2101S。
4.根据权利要求1所述的双模电子调速器，其特征在于：所述MOS管为AP9412GHP。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN103607148A (zh) * | 2013-11-05 | 2014-02-26 | 杭州电子科技大学 | 直流有刷电机综合控制器 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
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