CN208158474U - 一种用于平衡车直流无刷电机的信号控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于平衡车直流无刷电机的信号控制电路，技术方案是，包括电路板和装在电路板上的控制电路本体，控制电路本体包括相连的主控模块和驱动模块，主控模块包括芯片U6和排针J1、J2，所述芯片U6的型号为JY02A，本实用新型结构新颖独特，简单合理，采用定子绕组反电动势检测电机转子位置，省去了霍尔传感器，简化驱动电路板外部电路复杂性，提高了可靠性；特别是对反电动势的检测，直接利用JY02A芯片完成，不再外接比较器，简化了驱动电路板内部电路的复杂性，提高了可靠性，使用方便，效果好，是直流无刷电机信号控制电路上的创新。

Description

一种用于平衡车直流无刷电机的信号控制电路

技术领域

本实用新型涉及电机驱动技术领域，特别是一种用于平衡车直流无刷电机的信号控制电路。

背景技术

平衡车是近年出现的有一种新型车种，基本原理属于倒立摆的技术范畴，依靠电机的正反转调节维持其倒立状态，为了使得其状态的稳定，平衡车电机多采用无刷直流电机。直流无刷电机具有良好的控制性能，非常方便控制其转速和角度，为平衡车提高其操控性和稳定性奠定了基础。

平衡车直流无刷电机采用电池供电，并且处于移动状态，高效节能、精准控制、节省空间、性能可靠是平衡车对其各个零部件的基本要求。

基本形式的直流无刷电机驱动电路采用霍尔传感器检测电机转子相对定子的位置，这种形式的电路缺点是需要把传感器安装在电机上，除了电机绕组以外，又增加了4条电线到电机驱动电路板，如果传感器发生故障，电机也无法正常工作，故障率较大。因此，其改进和创新势在必行。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种用于平衡车直流无刷电机的信号控制电路。

本实用新型解决的技术方案是：

一种用于平衡车直流无刷电机的信号控制电路，包括电路板和装在电路板上的控制电路本体，控制电路本体包括相连的主控模块和驱动模块，主控模块包括芯片U6和排针J1、J2；

芯片U6的1脚分别接电阻R18的一端、电阻R23的一端、电容C16的一端和电阻R29的一端，电阻R18的另一端接排针J1的3脚，电阻R23的另一端接地，电容C16的另一端接地，电阻R29的另一端与电容C30的一端相连，共端接芯片U6的18脚，电容C30的另一端接地；

芯片U6的2脚分别接电阻R36的一端、电阻R15的一端和电容C18的一端，电阻R36的另一端接地，电容C18的另一端接地，电阻R15的另一端与排针J2的4脚相连；

芯片U6的3脚分别接电容C29的一端、电阻R38的一端和电阻R30的一端，电阻C29的另一端接地，电阻R38的另一端接地，电阻R30的另一端分别接有极电容C2的正极、有极电容C3的正极和电阻R26的一端，有极电容C2的负极与有极电容C3的负极相连，共端接地，电阻R26的另一端接三端稳压器U1的3脚，三端稳压器U1的1脚分别接电阻R37 的一端和电阻R16的一端，电阻R16的另一端接地，电阻R37的另一端与三端稳压器U1的 2脚相连，共端分别接电容C12的一端、电容C5的一端、有极电容C6的正极、电容C7的一端和三端稳压器U2的3脚，电容C12的另一端与电容C5的另一端相连，共端接地，有极电容C6的负极接地，电容C7的另一端接地，三端稳压器U2的2脚接地，1脚分别接有极电容C9的正极、电容C10的一端、电容C13的一端和电容C23的一端，有极电容C9的负极接地，电容C10的另一端接地，电容C13的另一端与电容C23的另一端相连，共端接地；

三端稳压器U2的1脚、有极电容C9的正极、电容C10、电容C13和电容C23的共端分别接排针J2的1脚、芯片U6的6脚分别接热敏电阻NTC1的一端、电阻R32的一端和电阻 R25的一端，接热敏电阻NTC1的另一端分别接电阻R40的一端和电容C4的一端，共端与芯片U6的8脚相连，电阻R40的另一端接地，电容C4的另一端接地，电阻R32的另一端与电阻R41的一端相连，共端接芯片U6的9脚，电阻R41的另一端接地，电阻R25的另一端分别与芯片U6的16脚和排针J2的3脚相连；

芯片U6的4脚分别接排针J1的4脚和排针J2的5脚；

芯片U6的6脚分别接电阻R13的一端和电容C19的一端，电容C19的另一端接地，电阻R13的另一端分别接电阻R19的一端和电阻R20的一端，电阻R19的另一端接地，电阻 R20的另一端接地；

芯片U6的7脚分别接场效应管EQ1的栅极、场效应管EQ2的栅极和场效应管EQ3的栅极，场效应管EQ1漏极接电阻R33的一端，电阻R33的另一端与芯片U6的19脚相连，场效应管EQ2的漏极接电阻R34的一端，电阻R34的另一端与芯片U6的20脚相连，场效应管EQ3的漏极接电阻R35的一端，电阻R35的另一端与芯片U6的1脚相连，场效应管 EQ1的源极与场效应管EQ2的源极和场效应管EQ3的源极相连，共端接地；

芯片U6的17脚经电阻R39接排针J2的2脚；

芯片U6的19脚分别接电阻R14的一端、电阻R21的一端、电容C14的一端和电阻R24的一端，电阻R14的另一端接排针J1的1脚，电阻R21的另一端接地，电容C14的另一端接地，电阻R24的另一端与芯片U6的18脚相连；

芯片U6的20脚分别接电阻R17的一端、电阻R22的一端、电容C15的一端和电阻R28的一端，电阻R17的另一端接排针J1的2脚，电阻R22的另一端接地，电容C15的另一端接地，电阻R28的另一端与芯片U6的18脚相连；

所述驱动模块包括芯片U3、U4、U5，芯片U3的1脚与二极管D1的正极相连，二者的共端与三端稳压器U1的2脚、电阻R37、电容C12、电容C5、有极电容C6的正极、电容 C7和三端稳压器U2的3脚的共端相连，二极管D1的负极分别接芯片U3的8脚和电容C1 的一端，电容C1的另一端分别与芯片U3的6脚、电容C21的一端、场效应管Q2的漏极、场效应管Q1的源极和排针J1的1脚相连，电容C21的另一端分别接电阻R7的一端、场效应管Q1的栅极和二极管D4的正极，场效应管Q1的漏极接排针J1的5脚，二极管D4的负极分别接电阻R7的另一端和电阻R1的一端，电阻R1的另一端与芯片U3的7脚相连，芯片U3的2脚与芯片U6的10脚相连，芯片U3的3脚与芯片U6的11脚相连，芯片U3的4 脚接地，芯片U3的5脚经电阻R2分别接二极管D5的负极和电阻R8的一端，二极管D5的正极分别接电阻R8的另一端、电容C26的一端和场效应管Q2的栅极，场效应管Q2的源极与电容C26的另一端相连，共端接电阻R13、电阻R19和电阻R20的共端；

芯片U4的1脚与二极管D2的正极相连，二者的共端与三端稳压器U1的2脚、电阻R37、电容C12、电容C5、有极电容C6的正极、电容C7和三端稳压器U2的3脚的共端相连，二极管D2的负极分别接芯片U4的8脚和电容C17的一端，电容C17的另一端分别与芯片U4 的6脚、电容C22的一端、场效应管Q4的漏极、场效应管Q3的源极和排针J1的2脚相连，电容C22的另一端分别接电阻R9的一端、场效应管Q3的栅极和二极管D6的正极，场效应管Q3的漏极接排针J1的5脚，二极管D6的负极分别接电阻R9的另一端和电阻R3的一端，电阻R3的另一端与芯片U4的7脚相连，芯片U4的2脚与芯片U6的12脚相连，芯片U4 的3脚与芯片U6的13脚相连，芯片U4的4脚接地，芯片U4的5脚经电阻R4分别接二极管D7的负极和电阻R10的一端，二极管D7的正极分别接电阻R10的另一端、电容C27的一端和场效应管Q4的栅极，场效应管Q4的源极与电容C27的另一端相连，共端接电阻R13、电阻R19和电阻R20的共端；

芯片U5的1脚与二极管D3的正极相连，二者的共端与三端稳压器U1的2脚、电阻R37、电容C12、电容C5、有极电容C6的正极、电容C7和三端稳压器U2的3脚的共端相连，二极管D3的负极分别接芯片U5的8脚和电容C20的一端，电容C20的另一端分别与芯片U5 的6脚、电容C25的一端、场效应管Q6的漏极、场效应管Q5的源极和排针J1的3脚相连，电容C25的另一端分别接电阻R11的一端、场效应管Q5的栅极和二极管D8的正极，场效应管Q5的漏极接排针J1的5脚，二极管D8的负极分别接电阻R11的另一端和电阻R5的一端，电阻R5的另一端与芯片U5的7脚相连，芯片U5的2脚与芯片U6的14脚相连，芯片 U5的3脚与芯片U6的15脚相连，芯片U5的4脚接地，芯片U5的5脚经电阻R6分别接二极管D9的负极和电阻R12的一端，二极管D9的正极分别接电阻R12的另一端、电容C28 的一端和场效应管Q6的栅极，场效应管Q6的源极与电容C28的另一端相连，共端接电阻 R13、电阻R19和电阻R20的共端。

所述芯片U6的型号为JY02A。

本实用新型结构新颖独特，简单合理，采用定子绕组反电动势检测电机转子位置，省去了霍尔传感器，简化驱动电路板外部电路复杂性，提高了可靠性；特别是对反电动势的检测，直接利用JY02A芯片完成，不再外接比较器，简化了驱动电路板内部电路的复杂性，提高了可靠性，使用方便，效果好，是直流无刷电机信号控制电路上的创新。

附图说明

图1-16为本实用新型电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1-16给出，本实用新型包括电路板和装在电路板上的控制电路本体，其特征在于，控制电路本体包括相连的主控模块和驱动模块，主控模块包括芯片U6和排针J1、J2；

芯片U6的1脚分别接电阻R18的一端、电阻R23的一端、电容C16的一端和电阻R29的一端，电阻R18的另一端接排针J1的3脚，电阻R23的另一端接地，电容C16的另一端接地，电阻R29的另一端与电容C30的一端相连，共端接芯片U6的18脚，电容C30的另一端接地；

芯片U6的2脚分别接电阻R36的一端、电阻R15的一端和电容C18的一端，电阻R36的另一端接地，电容C18的另一端接地，电阻R15的另一端与排针J2的4脚相连；

芯片U6的3脚分别接电容C29的一端、电阻R38的一端和电阻R30的一端，电阻C29的另一端接地，电阻R38的另一端接地，电阻R30的另一端分别接有极电容C2的正极、有极电容C3的正极和电阻R26的一端，有极电容C2的负极与有极电容C3的负极相连，共端接地，电阻R26的另一端接三端稳压器U1的3脚，三端稳压器U1的1脚分别接电阻R37 的一端和电阻R16的一端，电阻R16的另一端接地，电阻R37的另一端与三端稳压器U1的 2脚相连，共端分别接电容C12的一端、电容C5的一端、有极电容C6的正极、电容C7的一端和三端稳压器U2的3脚，电容C12的另一端与电容C5的另一端相连，共端接地，有极电容C6的负极接地，电容C7的另一端接地，三端稳压器U2的2脚接地，1脚分别接有极电容C9的正极、电容C10的一端、电容C13的一端和电容C23的一端，有极电容C9的负极接地，电容C10的另一端接地，电容C13的另一端与电容C23的另一端相连，共端接地；

三端稳压器U2的1脚、有极电容C9的正极、电容C10、电容C13和电容C23的共端分别接排针J2的1脚、芯片U6的6脚分别接热敏电阻NTC1的一端、电阻R32的一端和电阻 R25的一端，接热敏电阻NTC1的另一端分别接电阻R40的一端和电容C4的一端，共端与芯片U6的8脚相连，电阻R40的另一端接地，电容C4的另一端接地，电阻R32的另一端与电阻R41的一端相连，共端接芯片U6的9脚，电阻R41的另一端接地，电阻R25的另一端分别与芯片U6的16脚和排针J2的3脚相连；

芯片U6的4脚分别接排针J1的4脚和排针J2的5脚；

芯片U6的6脚分别接电阻R13的一端和电容C19的一端，电容C19的另一端接地，电阻R13的另一端分别接电阻R19的一端和电阻R20的一端，电阻R19的另一端接地，电阻 R20的另一端接地；

芯片U6的7脚分别接场效应管EQ1的栅极、场效应管EQ2的栅极和场效应管EQ3的栅极，场效应管EQ1漏极接电阻R33的一端，电阻R33的另一端与芯片U6的19脚相连，场效应管EQ2的漏极接电阻R34的一端，电阻R34的另一端与芯片U6的20脚相连，场效应管EQ3的漏极接电阻R35的一端，电阻R35的另一端与芯片U6的1脚相连，场效应管 EQ1的源极与场效应管EQ2的源极和场效应管EQ3的源极相连，共端接地；

芯片U6的17脚经电阻R39接排针J2的2脚；

芯片U6的19脚分别接电阻R14的一端、电阻R21的一端、电容C14的一端和电阻R24的一端，电阻R14的另一端接排针J1的1脚，电阻R21的另一端接地，电容C14的另一端接地，电阻R24的另一端与芯片U6的18脚相连；

芯片U6的20脚分别接电阻R17的一端、电阻R22的一端、电容C15的一端和电阻R28的一端，电阻R17的另一端接排针J1的2脚，电阻R22的另一端接地，电容C15的另一端接地，电阻R28的另一端与芯片U6的18脚相连；

所述驱动模块包括芯片U3、U4、U5，芯片U3的1脚与二极管D1的正极相连，二者的共端与三端稳压器U1的2脚、电阻R37、电容C12、电容C5、有极电容C6的正极、电容 C7和三端稳压器U2的3脚的共端相连，二极管D1的负极分别接芯片U3的8脚和电容C1 的一端，电容C1的另一端分别与芯片U3的6脚、电容C21的一端、场效应管Q2的漏极、场效应管Q1的源极和排针J1的1脚相连，电容C21的另一端分别接电阻R7的一端、场效应管Q1的栅极和二极管D4的正极，场效应管Q1的漏极接排针J1的5脚，二极管D4的负极分别接电阻R7的另一端和电阻R1的一端，电阻R1的另一端与芯片U3的7脚相连，芯片U3的2脚与芯片U6的10脚相连，芯片U3的3脚与芯片U6的11脚相连，芯片U3的4 脚接地，芯片U3的5脚经电阻R2分别接二极管D5的负极和电阻R8的一端，二极管D5的正极分别接电阻R8的另一端、电容C26的一端和场效应管Q2的栅极，场效应管Q2的源极与电容C26的另一端相连，共端接电阻R13、电阻R19和电阻R20的共端；

芯片U4的1脚与二极管D2的正极相连，二者的共端与三端稳压器U1的2脚、电阻R37、电容C12、电容C5、有极电容C6的正极、电容C7和三端稳压器U2的3脚的共端相连，二极管D2的负极分别接芯片U4的8脚和电容C17的一端，电容C17的另一端分别与芯片U4 的6脚、电容C22的一端、场效应管Q4的漏极、场效应管Q3的源极和排针J1的2脚相连，电容C22的另一端分别接电阻R9的一端、场效应管Q3的栅极和二极管D6的正极，场效应管Q3的漏极接排针J1的5脚，二极管D6的负极分别接电阻R9的另一端和电阻R3的一端，电阻R3的另一端与芯片U4的7脚相连，芯片U4的2脚与芯片U6的12脚相连，芯片U4 的3脚与芯片U6的13脚相连，芯片U4的4脚接地，芯片U4的5脚经电阻R4分别接二极管D7的负极和电阻R10的一端，二极管D7的正极分别接电阻R10的另一端、电容C27的一端和场效应管Q4的栅极，场效应管Q4的源极与电容C27的另一端相连，共端接电阻R13、电阻R19和电阻R20的共端；

芯片U5的1脚与二极管D3的正极相连，二者的共端与三端稳压器U1的2脚、电阻R37、电容C12、电容C5、有极电容C6的正极、电容C7和三端稳压器U2的3脚的共端相连，二极管D3的负极分别接芯片U5的8脚和电容C20的一端，电容C20的另一端分别与芯片U5 的6脚、电容C25的一端、场效应管Q6的漏极、场效应管Q5的源极和排针J1的3脚相连，电容C25的另一端分别接电阻R11的一端、场效应管Q5的栅极和二极管D8的正极，场效应管Q5的漏极接排针J1的5脚，二极管D8的负极分别接电阻R11的另一端和电阻R5的一端，电阻R5的另一端与芯片U5的7脚相连，芯片U5的2脚与芯片U6的14脚相连，芯片 U5的3脚与芯片U6的15脚相连，芯片U5的4脚接地，芯片U5的5脚经电阻R6分别接二极管D9的负极和电阻R12的一端，二极管D9的正极分别接电阻R12的另一端、电容C28 的一端和场效应管Q6的栅极，场效应管Q6的源极与电容C28的另一端相连，共端接电阻 R13、电阻R19和电阻R20的共端。

为保证使用效果，所述芯片U6的型号为JY02A；所述芯片U3、U4、U5的型号均为IR2101；所述三端稳压器U1的型号为LM317，三端稳压器U2的型号为78L05。

本实用新型使用时，芯片U6作为核心芯片(JY02A)，产生的SPWM波经过UH、UL、 VH、VL、WH、WL(10-15脚)六个引脚输出，输送到驱动模块的3个驱动芯片IR2101，其中引脚UH(10脚)、VH(12脚)、WH(14脚)是高边驱动信号，UL(11脚)、VL(13 脚)、WL(15脚)是低边驱动信号。三只型号为IR2101的芯片U3、U4、U5与六只场效应管(MOS晶体管)Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6三个半桥电路构成三相驱动全桥电路，可以驱动电机正向转动，也可以反向转动，正反向转动取决于驱动模块输出六个引脚UH、UL、 VH、VL、WH、WL(10-15脚)的六个脉冲的相位。

图2-4中，3只IR2101芯片VCC、GND是电源供电引脚，为芯片IR2101提供电源，要求电压稳定，HIN、LIN分别是高边和低边脉冲输入，HO、LO分别是高边和低边脉冲输出，分别驱动末级功率放大器高边和低边MOS晶体管，控制其饱和或者截止。VS为高边浮动驱动电流返回端，与HO形成高边MOS晶体管(场效应管)的电流回路。VB是IR2101芯片的输出放大器供电端子，要求比VCC还要高出10V的电压，这样才能使高边输出端HO的电压比VS高出10V，保证MOS晶体管需要饱和时栅源电压不小于10V，处于深度饱和状态。为了保证VB电压比VCC电压高出10V，IR2101芯片外部安装了自举升压电路，图2-4中，二极管D1、电容C1、二极管D2、电容C17、二极管D3、电容C30分别构成芯片U3、U4、 U5三个IR2101芯片的三个自举升压电路，对应芯片U3，当IR2101芯片的LIN端子高电平， HIN端子低电平时，LO输出10V电压，场效应管Q2导通，负载电流流向场效应管Q2的源极；场效应管Q1截止，场效应管Q1源极端子悬浮，VS端子电压是0V，二极管D1导通对自举电容C1充电，当芯片电压VCC是10V时，电容C1上的电压就是10V。当IR2101芯片的LIN端子低电平，HIN端子高电平时，LO输出0V电压，Q2截止，漏极悬浮；Q1饱和，电流从电源经过Q1流向负载，同时VS端子电压等于电源电压，由于自举电容C1两端有10V 电压，IR2101芯片的VB端子就比电源电压高10V，使得HO端子也比电源电压高10V，维持Q1栅源电压不低于10V，保证了Q1的饱和导通状态，其它两个芯片U4、U5的自举电路工作原理相同。

图2-4所示，IR2101芯片到场效应管还有驱动保护电路，D4、R1、R7、C21、D5、R2、R8、D6、R3、R9、C22、D7、R4、R10、C27、D8、R5、R11、C25、D9、R6、R12、C28 构成三个半桥电路的六个高边、低边MOS晶体管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6驱动保护电路。以芯片U3为例，在IR2101芯片输出高电平时，电阻R1、R7串联形成电阻较大的阻值，与电容C21形成尖脉冲吸收电路，防止尖脉冲击穿场效应管Q1栅极，当脉冲撤销时，二极管 D4导通，只有电阻R1形成低阻值，让场效应管Q1栅极快速放电，加速场效应管Q1从导通到截止的时间，减少场效应管损耗，降低发热量。其余五个保护电路工作原理相同。

图11-13所示，其中R14、R21、C14、R17、R22、C15、R18、R23、C16构成电机三个绕组反电动势取样电路，其中电阻R14接在U相位绕组上，经过电阻R14、R21分压和电阻 R14、电容C14滤波后，输送给JY02A芯片的EMFA端子(19脚)，另外两路V和W相位绕组的反电动势取样电路原理相同，分别送给JY02A芯片的EMFB、EMFC端子(20脚、1 脚)。电阻R24、R28、R29构成反电动势公共端混合电路，把U、V、W三相的反电动势相加后送给JY02A芯片的EMF引脚(18脚)，这样EMFA、EMFB、EMFC引脚(19脚、20 脚、1脚)分别与EMF引脚(18脚)在JY02A芯片内部比较后产生相位信号，取得电机转子位置信息。电阻R33、场效应管EQ1、电阻R34、场效应管EQ2、电阻R35、场效应管EQ3 构成反电动势取样补偿电路，在EMF ON引脚(7脚)信号的控制下，在无脉冲时让场效应管EQ1、EQ2、EQ3导通，防止干扰信号进入JY02A反电动势比较电路，造成误判。

如图10所示，其中电阻R20、R19、R13、电容C19构成电机总电流取样电路，电阻R19、R20是取样电阻，并联可以增大电阻功率，电阻R13、电容C19构成滤波电路，防止脉冲造成的干扰。电阻R15、电容C18、电阻R36构成调速滤波电路，滤波后的信号输入给JY02A 芯片VR端子(2脚)，减少来自姿态控制模块的调速信号带来的干扰。如图14所示，电阻 R30、R38、电容C29构成电源电压取样电路，电阻R30、R38串联分压取样，然后输入给JY02A 芯片VOD端子(3脚)，当取样后的电压超过3V时，芯片过压保护，停止输出SPWM脉冲，电机停止转动，当电压低于0.8V时，欠压保护，改变电阻R30和R38电阻比例，可以设定电压保护范围。如图16所示，热敏电阻NTC1、电阻R40串联构成温度取样电路，取样电压输出给JY02A芯片TC端子(8脚)，热敏电阻NTC1是负温度系数热敏电阻，当温度升高时，取样电压升高，当分压端电压超过4.53V时，JY02A芯片进行超温保护，停止电机转动，当取样电压降低到3.7V以下时，解除温度保护。改变电阻R40阻值可以调整报警的温度值。电阻R32、R41串联分压构成启动力矩设定电路，分压后的电压输出到JY02A芯片QD端子(9 脚)，设定启动力矩。电阻R25作为电机正反向控制端的上拉电阻，为JY02A芯片方向控制端提供一个高电平，当没有外界控制时，电机处于反转状态。排针J1的端子(1脚、2脚、3 脚)是电机绕组连接端子，分别连接电机的U、V、W三相绕组，VCC、GND端子(4脚、5 脚)连接电源正负极。排针J2连接平衡车原电路中的姿态控制模块，VRI引脚(4脚)连接调速信号，ZF引脚(3脚)连接正反转控制信号，M引脚(2脚)向控制模块提供电机转速信号，5V和GND引脚(1脚和5脚)提供5V电源。

图5中，三端稳压器U1为LM317芯片，其与电阻R26、R16、R37、电容C2、C3构成 12V稳压电路，为IR2101芯片提供稳定的12V直流电源电压，其中电阻R16、R17串联分压，为三端稳压器LM317提供取样电压，让三端稳压器LM317三端可调稳压集成电路输出电压稳定在12V上，改变分压电阻R16、R37阻值可以改变分压比例，调整输出电压值，电阻R26、电容C2、C3构成电源滤波电路，减小12V电源中的纹波幅度和脉冲干扰。如图6所示，三端稳压器U2为78L05芯片，其与电容C12、C5、C6、C7、C9、C10、C13、C23构成5V稳压电路，芯片78L05在LM317稳压12V的基础上再次稳压，可以得到比较好的稳压效果。电容C12、C5、C6、C7是78L05芯片输入端滤波电容，电容C9、C10、C13、C23是78L05 芯片输出端滤波电容，其中电容C6、C9容量较大，适合对1kHz以下电源交流成分滤波，其余电容容量较小，适合对1kHz以上各种脉冲成分进行滤波。

与现有技术相比，本实用新型具备的特点：

1、采用反电动势检测电机转子相位，无需霍尔传感器；2、不使用外接比较器检测反电动势；3、具有过流检测保护功能；4、具有转速信号输出功能；5、具有电机转向控制功能；6、具有缓启动功能；7、具有恒流驱动功能；8、具有堵转保护功能；9、具有线性无级调速功能；总之，本实用新型结构新颖独特，简单合理，采用定子绕组反电动势检测电机转子位置，省去了霍尔传感器，简化驱动电路板外部电路复杂性，提高了可靠性；特别是对反电动势的检测，直接利用JY02A芯片完成，不再外接比较器，简化了驱动电路板内部电路的复杂性，提高了可靠性，使用方便，效果好，是直流无刷电机信号控制电路上的创新。

Claims (4)

1.一种用于平衡车直流无刷电机的信号控制电路，包括电路板和装在电路板上的控制电路本体，其特征在于，控制电路本体包括相连的主控模块和驱动模块，主控模块包括芯片U6和排针J1、J2；

芯片U6的1脚分别接电阻R18的一端、电阻R23的一端、电容C16的一端和电阻R29的一端，电阻R18的另一端接排针J1的3脚，电阻R23的另一端接地，电容C16的另一端接地，电阻R29的另一端与电容C30的一端相连，共端接芯片U6的18脚，电容C30的另一端接地；

芯片U6的2脚分别接电阻R36的一端、电阻R15的一端和电容C18的一端，电阻R36的另一端接地，电容C18的另一端接地，电阻R15的另一端与排针J2的4脚相连；

芯片U6的3脚分别接电容C29的一端、电阻R38的一端和电阻R30的一端，电阻C29的另一端接地，电阻R38的另一端接地，电阻R30的另一端分别接有极电容C2的正极、有极电容C3的正极和电阻R26的一端，有极电容C2的负极与有极电容C3的负极相连，共端接地，电阻R26的另一端接三端稳压器U1的3脚，三端稳压器U1的1脚分别接电阻R37的一端和电阻R16的一端，电阻R16的另一端接地，电阻R37的另一端与三端稳压器U1的2脚相连，共端分别接电容C12的一端、电容C5的一端、有极电容C6的正极、电容C7的一端和三端稳压器U2的3脚，电容C12的另一端与电容C5的另一端相连，共端接地，有极电容C6的负极接地，电容C7的另一端接地，三端稳压器U2的2脚接地，1脚分别接有极电容C9的正极、电容C10的一端、电容C13的一端和电容C23的一端，有极电容C9的负极接地，电容C10的另一端接地，电容C13的另一端与电容C23的另一端相连，共端接地；

三端稳压器U2的1脚、有极电容C9的正极、电容C10、电容C13和电容C23的共端分别接排针J2的1脚、芯片U6的6脚分别接热敏电阻NTC1的一端、电阻R32的一端和电阻R25的一端，接热敏电阻NTC1的另一端分别接电阻R40的一端和电容C4的一端，共端与芯片U6的8脚相连，电阻R40的另一端接地，电容C4的另一端接地，电阻R32的另一端与电阻R41的一端相连，共端接芯片U6的9脚，电阻R41的另一端接地，电阻R25的另一端分别与芯片U6的16脚和排针J2的3脚相连；

芯片U6的4脚分别接排针J1的4脚和排针J2的5脚；

芯片U6的6脚分别接电阻R13的一端和电容C19的一端，电容C19的另一端接地，电阻R13的另一端分别接电阻R19的一端和电阻R20的一端，电阻R19的另一端接地，电阻R20的另一端接地；

芯片U6的7脚分别接场效应管EQ1的栅极、场效应管EQ2的栅极和场效应管EQ3的栅极，场效应管EQ1漏极接电阻R33的一端，电阻R33的另一端与芯片U6的19脚相连，场效应管EQ2的漏极接电阻R34的一端，电阻R34的另一端与芯片U6的20脚相连，场效应管EQ3的漏极接电阻R35的一端，电阻R35的另一端与芯片U6的1脚相连，场效应管EQ1的源极与场效应管EQ2的源极和场效应管EQ3的源极相连，共端接地；

芯片U6的17脚经电阻R39接排针J2的2脚；

芯片U6的19脚分别接电阻R14的一端、电阻R21的一端、电容C14的一端和电阻R24的一端，电阻R14的另一端接排针J1的1脚，电阻R21的另一端接地，电容C14的另一端接地，电阻R24的另一端与芯片U6的18脚相连；

芯片U6的20脚分别接电阻R17的一端、电阻R22的一端、电容C15的一端和电阻R28的一端，电阻R17的另一端接排针J1的2脚，电阻R22的另一端接地，电容C15的另一端接地，电阻R28的另一端与芯片U6的18脚相连；

所述驱动模块包括芯片U3、U4、U5，芯片U3的1脚与二极管D1的正极相连，二者的共端与三端稳压器U1的2脚、电阻R37、电容C12、电容C5、有极电容C6的正极、电容C7和三端稳压器U2的3脚的共端相连，二极管D1的负极分别接芯片U3的8脚和电容C1的一端，电容C1的另一端分别与芯片U3的6脚、电容C21的一端、场效应管Q2的漏极、场效应管Q1的源极和排针J1的1脚相连，电容C21的另一端分别接电阻R7的一端、场效应管Q1的栅极和二极管D4的正极，场效应管Q1的漏极接排针J1的5脚，二极管D4的负极分别接电阻R7的另一端和电阻R1的一端，电阻R1的另一端与芯片U3的7脚相连，芯片U3的2脚与芯片U6的10脚相连，芯片U3的3脚与芯片U6的11脚相连，芯片U3的4脚接地，芯片U3的5脚经电阻R2分别接二极管D5的负极和电阻R8的一端，二极管D5的正极分别接电阻R8的另一端、电容C26的一端和场效应管Q2的栅极，场效应管Q2的源极与电容C26的另一端相连，共端接电阻R13、电阻R19和电阻R20的共端；

芯片U4的1脚与二极管D2的正极相连，二者的共端与三端稳压器U1的2脚、电阻R37、电容C12、电容C5、有极电容C6的正极、电容C7和三端稳压器U2的3脚的共端相连，二极管D2的负极分别接芯片U4的8脚和电容C17的一端，电容C17的另一端分别与芯片U4的6脚、电容C22的一端、场效应管Q4的漏极、场效应管Q3的源极和排针J1的2脚相连，电容C22的另一端分别接电阻R9的一端、场效应管Q3的栅极和二极管D6的正极，场效应管Q3的漏极接排针J1的5脚，二极管D6的负极分别接电阻R9的另一端和电阻R3的一端，电阻R3的另一端与芯片U4的7脚相连，芯片U4的2脚与芯片U6的12脚相连，芯片U4的3脚与芯片U6的13脚相连，芯片U4的4脚接地，芯片U4的5脚经电阻R4分别接二极管D7的负极和电阻R10的一端，二极管D7的正极分别接电阻R10的另一端、电容C27的一端和场效应管Q4的栅极，场效应管Q4的源极与电容C27的另一端相连，共端接电阻R13、电阻R19和电阻R20的共端；

芯片U5的1脚与二极管D3的正极相连，二者的共端与三端稳压器U1的2脚、电阻R37、电容C12、电容C5、有极电容C6的正极、电容C7和三端稳压器U2的3脚的共端相连，二极管D3的负极分别接芯片U5的8脚和电容C20的一端，电容C20的另一端分别与芯片U5的6脚、电容C25的一端、场效应管Q6的漏极、场效应管Q5的源极和排针J1的3脚相连，电容C25的另一端分别接电阻R11的一端、场效应管Q5的栅极和二极管D8的正极，场效应管Q5的漏极接排针J1的5脚，二极管D8的负极分别接电阻R11的另一端和电阻R5的一端，电阻R5的另一端与芯片U5的7脚相连，芯片U5的2脚与芯片U6的14脚相连，芯片U5的3脚与芯片U6的15脚相连，芯片U5的4脚接地，芯片U5的5脚经电阻R6分别接二极管D9的负极和电阻R12的一端，二极管D9的正极分别接电阻R12的另一端、电容C28的一端和场效应管Q6的栅极，场效应管Q6的源极与电容C28的另一端相连，共端接电阻R13、电阻R19和电阻R20的共端。

2.根据权利要求1所述的用于平衡车直流无刷电机的信号控制电路，其特征在于，所述芯片U6的型号为JY02A。

3.根据权利要求1所述的用于平衡车直流无刷电机的信号控制电路，其特征在于，所述芯片U3、U4、U5的型号均为IR2101。

4.根据权利要求1所述的用于平衡车直流无刷电机的信号控制电路，其特征在于，所述三端稳压器U1的型号为LM317，三端稳压器U2的型号为78L05。