CN207427014U - 一种无刷直流电机用的集成控制电路 - Google Patents

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石爱东
李润朝
朱立湘
尹志明
林军
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Abstract

本实用新型提供了一种无刷直流电机用的集成控制电路,所述控制电路包括:电源管理单元;与所述电源管理单元连接的无刷电机控制单元;与所述无刷电机控制单元连接的换相电路单元;与所述无刷电机控制单元连接的人机接口单元;以及,与所述无刷电机控制单元连接的转子位置传感单元。在电源管理上,减少了外围复杂的自举电压转换电路与LDO或DC‑DC供电电路;减少了三相高压桥驱动专用IC,有效提高PCB的空间利用率;内部集成了四路运算放大器和一路可调的比较器,应用组合方便;提供丰富的通信方式,如I2C、SPI、USART,拓宽应用范围;具有刹车功能的高级控制定时器,提供了安全的保障。

Description

一种无刷直流电机用的集成控制电路
技术领域
本实用新型涉及控制电路领域,尤其涉及一种无刷直流电机用的集成控制电路。
背景技术
随着电池包与电机驱动技术的日益发展,在目前的情况下,大部分三相无刷直流电机的电子控制电路主要是电源管理单元、无刷电机控制单元、三相高压桥驱动单元、换相电路单元、转子位置传感单元、人机接口单元等。如图1所示,每个单元都用以实现其相应的功能,电源管理单元包括了自举电压转换和提供MCU供电的LDO或DC/DC电源,转子位置传感单元包括电流采样的放大器、过流的比较器、反电动势(BEMF)的分压比较器、或其他位置传感器等,从而造成系统复杂,成本偏高。
发明内容
基于此,本实用新型有必要提供一种无刷直流电机用的集成控制电路。
一种无刷直流电机用的集成控制电路,所述控制电路包括:
电源管理单元;
与所述电源管理单元连接的无刷电机控制单元;
与所述无刷电机控制单元连接的换相电路单元;
与所述无刷电机控制单元连接的人机接口单元;
以及,与所述无刷电机控制单元连接的转子位置传感单元。
在其中一个实施例中,所述电源管理单元包括电感与肖特基二极管组成的单元电路。
在其中一个是实施例中,所述电路还包括:
自举电压转换电路,与所述无刷电机控制单元连接,用于对电机电压进行转换。
在其中一个实施例中,所述电路还包括:
三相高压桥驱动电路,与所述无刷电机控制单元连接,用于对三相高压进行驱动。
在其中一个实施例中,所述转子位置传感单元包括电阻和电容组成的阻容器件。
在其中一个实施例中,所述电路还包括:
四路运算放大器;
与所述四路运算放大器连接的一路可调的比较器。
在其中一个实施例中,所述人机接口单元包括I2C、SPI、USART接口。
有益效果:
本实用新型提供了一种无刷直流电机用的集成控制电路,所述控制电路包括:电源管理单元;与所述电源管理单元连接的无刷电机控制单元;与所述无刷电机控制单元连接的换相电路单元;与所述无刷电机控制单元连接的人机接口单元;以及,与所述无刷电机控制单元连接的转子位置传感单元。在电源管理上,减少了外围复杂的自举电压转换电路与LDO或DC-DC供电电路;减少了三相高压桥驱动专用IC,有效提高PCB的空间利用率;内部集成了四路运算放大器和一路可调的比较器,应用组合方便;提供丰富的通信方式,如I2C、SPI、USART,拓宽应用范围;具有刹车功能的高级控制定时器,提供了安全的保障。
附图说明
图1是一种无刷直流电机用的集成控制电路的电路示意图。
具体实施方式
为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本发明所要解决的技术问题、技术方案和有益技术效果,以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
请参照图1,本实用新型有必要提供一种无刷直流电机用的集成控制电路。
一种无刷直流电机用的集成控制电路,所述控制电路包括:
电源管理单元100;
与所述电源管理单元连接的无刷电机控制单元200;
与所述无刷电机控制单元连接的换相电路单元300;
与所述无刷电机控制单元连接的人机接口单元400;
以及,与所述无刷电机控制单元连接的转子位置传感单元500。
需要说明的是,本集成控制电路以BLDC控制器STSPIN32F0为主体,内部集成了自举电压转换电路,在外部只需要一只电感与肖特基二级管,从而减化了电源管理单元;内部集成了三相高压桥驱动电路,增强了控制线路的抗干扰能力,优化了电路,在控制上,只需相应的电机驱动的PWM信号,不需要复杂的控制方式与总线接口。
在其中一个实施例中,所述电源管理单元包括电感与肖特基二极管组成的单元电路。
在其中一个是实施例中,所述电路还包括:
自举电压转换电路,与所述无刷电机控制单元连接,用于对电机电压进行转换。
在其中一个实施例中,所述电路还包括:
三相高压桥驱动电路,与所述无刷电机控制单元连接,用于对三相高压进行驱动。
在其中一个实施例中,所述转子位置传感单元包括电阻和电容组成的阻容器件。
在其中一个实施例中,所述电路还包括:
四路运算放大器;
与所述四路运算放大器连接的一路可调的比较器。
在其中一个实施例中,所述人机接口单元包括I2C、SPI、USART接口。
需要说明的是,该控制电路内部集成了四路运算放大器和一路可调的比较器,利用内部比较器,可以进行过流、短路硬件刹车处理,从而提高系统安全性,利用运算放大器,配合少量的阻容器件,可以进行电流采集和反电动势(BEMF),以及其他位置传感器的检测;工作电压适用范围广(8-45V);内部集成了STM32 MCU,调试简单方便,支持SWD,程序移植简便;提供丰富的通信方式,如I2C、SPI、USART,拓宽应用范围;并且支持方波驱动与FOC驱动方式,可扩展性强。
本实用新型提供了一种无刷直流电机用的集成控制电路,所述控制电路包括:电源管理单元;与所述电源管理单元连接的无刷电机控制单元;与所述无刷电机控制单元连接的换相电路单元;与所述无刷电机控制单元连接的人机接口单元;以及,与所述无刷电机控制单元连接的转子位置传感单元。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种无刷直流电机用的集成控制电路,其特征在于,所述控制电路包括:
电源管理单元;
与所述电源管理单元连接的无刷电机控制单元;
与所述无刷电机控制单元连接的换相电路单元;
与所述无刷电机控制单元连接的人机接口单元;
以及,与所述无刷电机控制单元连接的转子位置传感单元。
2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述电源管理单元包括电感与肖特基二极管组成的单元电路。
3.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述电路还包括:
自举电压转换电路,与所述无刷电机控制单元连接,用于对电机电压进行转换。
4.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述电路还包括:
三相高压桥驱动电路,与所述无刷电机控制单元连接,用于对三相高压进行驱动。
5.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述转子位置传感单元包括电阻和电容组成的阻容器件。
6.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述电路还包括:
四路运算放大器;
与所述四路运算放大器连接的一路可调的比较器。
7.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述人机接口单元包括I2C、SPI、USART接口。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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