CN204244129U

CN204244129U - 直流无刷电机驱动电路

Info

Publication number: CN204244129U
Application number: CN201420798234.0U
Authority: CN
Inventors: 吴跃; 张永光
Original assignee: ANHUI ZHENGMIN VEHICLE CO LTD
Current assignee: ANHUI ZHENGMIN VEHICLE CO LTD
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2015-04-01
Anticipated expiration: 2024-12-17

Abstract

本实用新型的直流无刷电机驱动电路，包括电机、驱动控制电路、驱动电路和电流检测电路；所述电流检测电路的输入端与电机相连接、输出端与驱动控制电路的输入端相连接，驱动电路的输入端与驱动控制电路的输出端相连接，驱动电路的输出端与电机相连接；所述驱动电路为由6个MOS管两两组成的三相桥驱动电路，三相桥分别为A相桥、B相桥和C相桥。通过驱动控制电路单片机芯片和MOS管三相桥驱动电路进行驱动控制，代替了单片机对驱动芯片进行控制，省去了驱动芯片，不受限于驱动芯片IC的功能，更加灵活方便的控制电机，当用于平衡车时，可以灵活的进行调速、倒车、刹车等控制，同时可以实现电机的软启动，节省了驱动IC成本。

Description

直流无刷电机驱动电路

技术领域

本实用新型涉及一种直流无刷电机驱动电路，属于机电技术领域。

背景技术

目前直流无刷电机驱动装置主要通过单片机对驱动芯片进行控制，从而实现控制电机的目的。然而电机控制受限于驱动芯片各PIN脚功能，不方便控制，且无法实现电机的软启动，因此不适于工业生产的智能化。

实用新型内容

本实用新型为了克服以上技术的不足，提供了一种直流无刷电机驱动电路，本实用新型的驱动电路不受限于驱动芯片的功能，能更加灵活方便的控制电机，同时可以实现电机的软启动。

本实用新型克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种直流无刷电机驱动电路，包括电机，还包括驱动控制电路、驱动电路和电流检测电路；所述电流检测电路的输入端与电机相连接、输出端与驱动控制电路的输入端相连接，驱动电路的输入端与驱动控制电路的输出端相连接，驱动电路的输出端与电机相连接；所述驱动电路为由6个MOS管两两组成的三相桥驱动电路，三相桥分别为A相桥、B相桥和C相桥。

根据本实用新型优选的，所述A相桥包括两个输入端A_A_H端口、A_A_L端口和一个输出端A_A端口，B相桥包括两个输入端A_B_H端口、A_B_L端口和一个输出端A_B端口，C相桥包括两个输入端A_C_H端口、A_C_L端口和一个输出端A_C端口；所述A_A_H端口、A_B_H端口、A_C_H端口分别为MOS管的高电压输入端口，所述A_A_L端口、A_B_L端口、A_C_L端口分别为MOS管的低电压输入端口；所述A_A_H端口、A_B_H端口、A_C_H端口、A_A_L端口、A_B_L端口、A_C_L端口分别与驱动控制电路的不同输出端相连接；所述A_A端口与电机的A相相连接、A_B端口与电机的B相相连接、A_C端口与电机的C相相连接。

根据本实用新型优选的，所述A相桥的高电压输入端口A_A_H与三极管Q37的基极相连接，所述三极管Q37的发射极与电源地相连接，集电极与三极管Q33的基极相连接，所述三极管Q33的发射极与15V电源相连接，三极管Q33的集电极经二极管D1、电阻R19、R7与MOS管Q1的栅极相连接；所述A相桥的低电压输入端口A_A_L经电阻R63与三极管Q38的发射极相连接，所述三极管Q38的基极与5V电源相连接，集电极与三极管Q25的基极相连接，所述三极管Q25的发射极经电容C31与电源地相连接，集电极经电阻R23、R8与MOS管Q2的栅极相连接；所述MOS管Q1的源极和MOS管Q2的漏极相连接并接于电机的A相。

根据本实用新型优选的，所述电流检测电路包括采样电路和比较电路，所述采样电路包括采样电阻R85和R88，比较电路包括比较器U1A；比较器U1A的“+”输入端经电阻R97与A_GND相连接，比较器U1A的“-”输入端的一端经电阻R99与电源地GND_1相连接、另一端经电阻R94与比较器U1A的输出端相连接，比较器U1A的输出端与驱动控制电路的A_HLJC端口相连接。

根据本实用新型优选的，所述驱动控制电路为单片机STM8S105K4；所述比较器U1A为LM385。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过驱动控制电路单片机芯片和MOS管三相桥驱动电路进行驱动控制，代替了单片机对驱动芯片进行控制，省去了驱动芯片，不受限于驱动芯片的功能，更加灵活方便的控制电机，当用于平衡车时，可以灵活的进行调速、倒车、刹车等控制，同时可以实现电机的软启动，节省了驱动IC成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理图。

图2为本实用新型的驱动电路原理图。

图3为本实用新型的驱动控制电路原理图。

图4为本实用新型的电流检测电路原理图。

图中，1、电机，2、驱动控制电路，3、驱动电路，4、电流检测电路，31、A相桥，32、B相桥，33、C相桥。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1-4所示，直流无刷电机驱动电路，包括电机1、驱动控制电路2、驱动电路3和电流检测电路4，本实施例中驱动控制电路2为单片机STM8S105K4；所述电流检测电路4的输入端与电机1相连接、输出端与驱动控制电路2的输入端相连接，驱动电路3的输入端与驱动控制电路2的输出端相连接，驱动电路3的输出端与电机1相连接；所述驱动电路3为由6个MOS管两两组成的三相桥驱动电路，三相桥分别为A相桥31、B相桥32和C相桥33。所述A相桥31包括两个输入端A_A_H端口、A_A_L端口和一个输出端A_A端口，B相桥32包括两个输入端A_B_H端口、A_B_L端口和一个输出端A_B端口，C相桥33包括两个输入端A_C_H端口、A_C_L端口和一个输出端A_C端口；所述A_A_H端口、A_B_H端口、A_C_H端口分别为MOS管的高电压输入端口，所述A_A_L端口、A_B_L端口、A_C_L端口分别为MOS管的低电压输入端口；所述A_A_H端口、A_B_H端口、A_C_H端口、A_A_L端口、A_B_L端口、A_C_L端口分别与驱动控制电路2的不同输出端相连接；所述A_A端口与电机的A相相连接、A_B端口与电机的B相相连接、A_C端口与电机的C相相连接。

下面介绍A相桥的结构：所述A相桥31的高电压输入端口A_A_H与三极管Q37的基极相连接，所述三极管Q37的发射极与电源地相连接，集电极与三极管Q33的基极相连接，所述三极管Q33的发射极与15V电源相连接，三极管Q33的集电极经二极管D1、电阻R19、R7与MOS管Q1的栅极相连接；所述A相桥31的低电压输入端口A_A_L经电阻R63与三极管Q38的发射极相连接，所述三极管Q38的基极与5V电源相连接，集电极与三极管Q25的基极相连接，所述三极管Q25的发射极经电容C31与电源地相连接，集电极经电阻R23、R8与MOS管Q2的栅极相连接；所述MOS管Q1的源极和MOS管Q2的漏极相连接并接于电机的A相。由于A相桥31、B相桥32和C相桥33结构相同，故B相桥32的MOS管Q3的源极和MOS管Q4的漏极相连接并接于电机的B相，C相桥32的MOS管Q5的源极和MOS管Q6的漏极相连接并接于电机的C相。

所述电流检测电路4包括采样电路41和比较电路42，所述采样电路41包括采样电阻R85和R88，比较电路42包括比较器U1A；比较器U1A的“+”输入端经电阻R97与A_GND相连接，比较器U1A 的“-”输入端的一端经电阻R99与电源地GND_1相连接、另一端经电阻R94与比较器U1A的输出端相连接，比较器U1A的输出端与驱动控制电路的A_HLJC端口相连接。

本实施例中驱动电路工作原理：

如表1所示，本实用新型的直流无刷电机驱动电路可以用于60°和120°直流无刷电机。当接到前进信号即F/R=1时，根据SA、SB、SC三个霍尔信号，A_A_H端口、A_B_H端口、A_C_H端口、A_A_L端口、A_B_L端口、A_C_L端口分别输入不同的电平信号，6个时序是一个循环；当接到后退信号即F/R=0时，根据SA、SB、SC三个霍尔信号，A_A_H端口、A_B_H端口、A_C_H端口、A_A_L端口、A_B_L端口、A_C_L端口分别输入不同的电平信号，6个时序是一个循环；当接到刹车信号即BRAKE=1时，根据SA、SB、SC三个霍尔信号，A_A_H端口、A_B_H端口、A_C_H端口、A_A_L端口、A_B_L端口、A_C_L端口全部输入低电平。

当接到调速信号时，A_SD输入到单片机STM8S105K4，单片机STM8S105K4通过PWM脉冲宽度调制进行调速。

电机动作真值表如下表1：

表1

表1中：SA、SB、SC代表霍尔信号；F代表前进，R代表后退，F/R=1代表前进，F/R=0代表后退；BRAKE代表刹车，1代表刹车。

Claims

1.一种直流无刷电机驱动电路，包括电机（1），其特征在于，还包括驱动控制电路（2）、驱动电路（3）和电流检测电路（4）；所述电流检测电路（4）的输入端与电机（1）相连接、输出端与驱动控制电路（2）的输入端相连接，驱动电路（3）的输入端与驱动控制电路（2）的输出端相连接，驱动电路（3）的输出端与电机（1）相连接；所述驱动电路（3）为由6个MOS管两两组成的三相桥驱动电路，三相桥分别为A相桥（31）、B相桥（32）和C相桥（33）。

2.根据权利要求1所述的直流无刷电机驱动电路，其特征在于，所述A相桥（31）包括两个输入端A_A_H端口、A_A_L端口和一个输出端A_A端口，B相桥（32）包括两个输入端A_B_H端口、A_B_L端口和一个输出端A_B端口，C相桥（33）包括两个输入端A_C_H端口、A_C_L端口和一个输出端A_C端口；所述A_A_H端口、A_B_H端口、A_C_H端口分别为MOS管的高电压输入端口，所述A_A_L端口、A_B_L端口、A_C_L端口分别为MOS管的低电压输入端口；所述A_A_H端口、A_B_H端口、A_C_H端口、A_A_L端口、A_B_L端口、A_C_L端口分别与驱动控制电路（2）的不同输出端相连接；所述A_A端口与电机的A相相连接、A_B端口与电机的B相相连接、A_C端口与电机的C相相连接。

3.根据权利要求2所述的直流无刷电机驱动电路，其特征在于，所述A相桥（31）的高电压输入端口A_A_H与三极管Q37的基极相连接，所述三极管Q37的发射极与电源地相连接，集电极与三极管Q33的基极相连接，所述三极管Q33的发射极与15V电源相连接，三极管Q33的集电极经二极管D1、电阻R19、R7与MOS管Q1的栅极相连接；所述A相桥（31）的低电压输入端口A_A_L经电阻R63与三极管Q38的发射极相连接，所述三极管Q38的基极与5V电源相连接，集电极与三极管Q25的基极相连接，所述三极管Q25的发射极经电容C31与电源地相连接，集电极经电阻R23、R8与MOS管Q2的栅极相连接；所述MOS管Q1的源极和MOS管Q2的漏极相连接并接于电机的A相。

4.根据权利要求1所述的直流无刷电机驱动电路，其特征在于，所述电流检测电路（4）包括采样电路（41）和比较电路（42），所述采样电路（41）包括采样电阻R85和R88，比较电路（42）包括比较器U1A；比较器U1A的“+”输入端经电阻R97与A_GND相连接，比较器U1A的“-”输入端的一端经电阻R99与电源地GND_1相连接、另一端经电阻R94与比较器U1A的输出端相连接，比较器U1A的输出端与驱动控制电路的A_HLJC端口相连接。

5.根据权利要求4所述的直流无刷电机驱动电路，其特征在于，所述驱动控制电路（2）为单片机STM8S105K4；所述比较器U1A为LM385。