CN207283444U - 一种无刷直流电动机控制器调速电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电动机控制器设计技术，涉及对无刷直流电动机控制器调速电路的改进。其特征在于：它包括频压转换电路和脉宽调制电路；频压转换电路包括频压转换芯片U1、电位计W、电阻R2至电阻R5、电容C1至电容C3以及二极管V；脉宽调制电路包括脉宽调制芯片U2、电阻R6至电阻R11、电容C4至电容C7。本实用新型提出了一种无刷直流电动机控制器调速电路，其电路原理简单，体积小，成本低。且可以提供较为便捷的转速调节方式，容易控制。
Description
技术领域
本实用新型属于电动机控制器设计技术，涉及对无刷直流电动机控制器调速电路的改进。
背景技术
无刷直流电动机工作中需对转速进行控制，不同的应用条件对转速的要求也不尽一致。在电动机控制电路中，为了确保转速的输出符合使用需求，并适应不同的使用环境及使用条件，因此需要对电动机的转速进行闭环控制，控制的同时还要保证针对不同的系统具有适应能力。目前无数直流电动机控制器调速电路多基于DSP微处理器进行调速控制，其通过采集外部的霍尔频率信号后再通过DSP内部软件设定的算法进行转速控制。但此种调速电路更复杂，外围电路较多导致体积较大，成本较高，且参数调节较为不便。
发明内容
本实用新型的目的是：提出一种无刷直流电动机控制器调速电路，其原理简单，以便减小电路体积，降低成本，提供更便捷的转速调节方式、易控制。
本实用新型的技术方案是：一种无刷直流电动机控制器调速电路，其特征在于：它包括频压转换电路和脉宽调制电路；频压转换电路包括频压转换芯片U1、电位计W、电阻R2至电阻R5、电容C1至电容C3以及二极管V；电位计W的一个固定端分别与电容C1的一端、电容C3的一端和电阻R5的一端连接，电位计W的另一个固定端、电位计W的滑动端、电容C2的一端、电容C1的另一端和频压转换芯片U1的的积分电容端U1RL/C2接地，电容C2的另一端与频压转换芯片U1的定时电容端U1CI连接，频压转换芯片U1的频率信号输入端U1F与电动机控制器调速电路的霍尔频率信号输入端IN连接，电阻R5的另一端与频压转换芯片U1的同向输入端U1IN+连接，电容C3的另一端分别与频压转换芯片U1的输出端U1UO连接，频压转换芯片U1的反向输入端U1UFI和电阻R3的一端连接，15V电源分别与频压转换芯片U1的集电极端U1UC、电阻R2的一端和电阻R4的一端连接，电阻R2的另一端与频压转换芯片U1的正电源端U1VCC连接，电阻R4的另一端分别与频压转换芯片U1的内部比较器输入负端U1IN-和二极管V的正极连接，电阻R3的另一端、频压转换芯片U1的接地端U1GND和二极管V的负极接地；
脉宽调制电路包括脉宽调制芯片U2、电阻R6至电阻R11、电容C4至电容C7；电阻R6的一端与频压转换芯片U1的反向输入U1UFI连接，电阻R6的另一端与脉宽调制芯片U2的正误差取样输入端U2+V连接，电阻R7的一端分别与电阻R8的一端和脉宽调制芯片U2的负误差取样输入端U2-V连接，电阻R8的另一端串联电容C6后分别与电容C4的一端和脉宽调制芯片U2的补偿端U2COMP连接，电阻R7的另一端与脉宽调制芯片U2的基准电压端U2REF连接，电容C4的另一端、电阻R9的一端、电容C7的一端和电容C5的一端接地，电阻R9的另一端与脉宽调制芯片U2的振荡器接电阻端U2RT连接，电容C7的分别另一端与脉宽调制芯片U2的振荡器接电容端U2CT和电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端与脉宽调制芯片U2的RC振荡网络放电端U2DISC连接，脉宽调制芯片U2的输出组合端U2VC是电动机控制器调速电路的脉宽调制信号输出端口OUT，该脉宽调制信号输出端口OUT与电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端与5V电源连接，脉宽调制芯片U2的正电源端U2VCC与15V电源连接，脉宽调制芯片U2的接地端U2GND接地。
本实用新型的优点是：提出了一种无刷直流电动机控制器调速电路，其电路原理简单，体积小，成本低。且可以提供较为便捷的转速调节方式，容易控制。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面对本实用新型做进一步详细说明。参见图1，一种无刷直流电动机控制器调速电路，其特征在于：它包括频压转换电路和脉宽调制电路；频压转换电路包括频压转换芯片U1、电位计W、电阻R2至电阻R5、电容C1至电容C3以及二极管V；电位计W的一个固定端分别与电容C1的一端、电容C3的一端和电阻R5的一端连接，电位计W的另一个固定端、电位计W的滑动端、电容C2的一端、电容C1的另一端和频压转换芯片U1的积分电容端U1RL/C2接地，电容C2的另一端与频压转换芯片U1的定时电容端U1CI连接，频压转换芯片U1的频率信号输入端U1F与电动机控制器调速电路的霍尔频率信号输入端IN连接，电阻R5的另一端与频压转换芯片U1的同向输入端U1IN+连接，电容C3的另一端分别与频压转换芯片U1的输出端U1UO、连接，频压转换芯片U1的反向输入端U1UFI和电阻R3的一端连接，15V电源分别与频压转换芯片U1的集电极端U1UC、电阻R2的一端和电阻R4的一端连接，电阻R2的另一端与频压转换芯片U1的正电源端U1VCC连接，电阻R4的另一端分别与频压转换芯片U1的内部比较器输入负端U1IN-和二极管V的正极连接，电阻R3的另一端、频压转换芯片U1的接地端U1GND和二极管V的负极接地；
脉宽调制电路包括脉宽调制芯片U2、电阻R6至电阻R11、电容C4至电容C7；电阻R6的一端与频压转换芯片U1的反向输入U1UFI连接，电阻R6的另一端与脉宽调制芯片U2的正误差取样输入端U2+V连接，电阻R7的一端分别与电阻R8的一端和脉宽调制芯片U2的负误差取样输入端U2-V连接，电阻R8的另一端串联电容C6后分别与电容C4的一端和脉宽调制芯片U2的补偿端U2COMP连接，电阻R7的另一端与脉宽调制芯片U2的基准电压端U2REF连接，电容C4的另一端、电阻R9的一端、电容C7的一端和电容C5的一端接地，电阻R9的另一端与脉宽调制芯片U2的振荡器接电阻端U2RT连接，电容C7的分别另一端与脉宽调制芯片U2的振荡器接电容端U2CT和电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端与脉宽调制芯片U2的RC振荡网络放电端U2DISC连接，脉宽调制芯片U2的输出组合端U2VC是电动机控制器调速电路的脉宽调制信号输出端口OUT，该脉宽调制信号输出端口OUT与电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端与5V电源连接，脉宽调制芯片U2的正电源端U2VCC与15V电源连接，脉宽调制芯片U2的接地端U2GND接地。
本实用新型的工作原理是：
频压转换芯片U1电源端VCC接15V与接地端GND接地为芯片提供了必要的供电。频压转换芯片的积分电容端R1/C2接有输出控制电位器W与积分电容C1，通过他们的参数调节使得输入的频率信号按一定的规则输出不同的电压信号。电位器W可调节不同的阻值以便频压转换器U1的输出端U0可以输出不同的电压幅值。U1的定时电容端C1可以使输出电压的纹波尽可能减小，使得电压输出更加稳定。其中电阻R2、R4与二极管V的合理设置可以使得芯片工作在较小的功耗下，提高芯片工作时的可靠性。U1输出端的电压信号输入至U2的2脚作为U2脉宽调制芯片正误差取样输入端U2+V内部比较器的输入，与U2的负误差取样输入端U2-V进行比较。U2的负误差取样输入端U2-V接有U2的基准电压端U2REF使得维持固定的基准电压。当U2正误差取样输入端U2+V电压输入大于负误差取样输入端U2-V时，U2的输出组合端U2VC将由上拉高电平5V变为占空比信号从而实现调速。电阻R8与电容C6的配合构成了比例积分调节，可以控制输出端占空比波形消除静差。通过电阻R9与C7的配合使用可以调节输出的死区时间。电阻R10接至RC振荡网络放电端，主要控制输出占空比的频率。使用输出组合端U2VC作为输出可将占空比调节范围提示值0％至98％大大增加了转速可调节范围。
本电路主要功能即：霍尔频率信号通过U1频压转换器转换成电压信号后，U2脉宽调制器通过正/负误差输入端之间的差值，可控制U2输出组合端U2VC的占空比在0％至98％范围变化，从而实现转速的调节。
实施例
某无人机配套的电驱动控制器设备，采用此电路，其中频压转换芯片U1采用TI公司的LM2917，还可以采用LM2907。脉宽调制芯片U2采用ST公司的SG1525，还可以采用SG3525。使用此电路大大较小了产品的体积，降低了产品的成本近25％，其可适用于对转速有不同要求的配套产品中，转速调节范围宽，且调节方式便捷，大大较少了设备调试时间。
Claims (1)
1.一种无刷直流电动机控制器调速电路，其特征在于：它包括频压转换电路和脉宽调制电路；频压转换电路包括频压转换芯片U1、电位计W、电阻R2至电阻R5、电容C1至电容C3以及二极管V；电位计W的一个固定端分别与电容C1的一端、电容C3的一端和电阻R5的一端连接，电位计W的另一个固定端、电位计W的滑动端、电容C2的一端、电容C1的另一端和频压转换芯片U1的积分电容端U1RL/C2接地，电容C2的另一端与频压转换芯片U1的定时电容端U1CI连接，频压转换芯片U1的频率信号输入端U1F与电动机控制器调速电路的霍尔频率信号输入端IN连接，电阻R5的另一端与频压转换芯片U1的同向输入端U1IN+连接，电容C3的另一端分别与频压转换芯片U1的输出端U1UO连接，频压转换芯片U1的反向输入端U1UFI和电阻R3的一端连接，15V电源分别与频压转换芯片U1的集电极端U1UC、电阻R2的一端和电阻R4的一端连接，电阻R2的另一端与频压转换芯片U1的正电源端U1VCC连接，电阻R4的另一端分别与频压转换芯片U1的内部比较器输入负端U1IN-和二极管V的正极连接，电阻R3的另一端、频压转换芯片U1的接地端U1GND和二极管V的负极接地；
脉宽调制电路包括脉宽调制芯片U2、电阻R6至电阻R11、电容C4至电容C7；电阻R6的一端与频压转换芯片U1的反向输入U1UFI连接，电阻R6的另一端与脉宽调制芯片U2的正误差取样输入端U2+V连接，电阻R7的一端分别与电阻R8的一端和脉宽调制芯片U2的负误差取样输入端U2-V连接，电阻R8的另一端串联电容C6后分别与电容C4的一端和脉宽调制芯片U2的补偿端U2COMP连接，电阻R7的另一端与脉宽调制芯片U2的基准电压端U2REF连接，电容C4的另一端、电阻R9的一端、电容C7的一端和电容C5的一端接地，电阻R9的另一端与脉宽调制芯片U2的振荡器接电阻端U2RT连接，电容C7的分别另一端与脉宽调制芯片U2的振荡器接电容端U2CT和电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端与脉宽调制芯片U2的RC振荡网络放电端U2DISC连接，脉宽调制芯片U2的输出组合端U2VC是电动机控制器调速电路的脉宽调制信号输出端口OUT，该脉宽调制信号输出端口OUT与电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端与5V电源连接，脉宽调制芯片U2的正电源端U2VCC与15V电源连接，脉宽调制芯片U2的接地端U2GND接地。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109004867A (zh) * | 2018-08-09 | 2018-12-14 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种控制信号的调节装置、电机及其转速调节方法 |
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- 2017-09-04 CN CN201721123596.XU patent/CN207283444U/zh active Active
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