CN208860893U - 一种无刷直流电机的新型电流检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及无刷电机电流检测技术领域，具体公开了一种无刷直流电机的新型电流检测电路，包括精密运算放大器和连接所述精密运算放大器的电流检测线路、电流输入补偿线路、采样滤波线路、高频RC滤波线路、输入电流参考线路；所述电流检测线路用于将电机的工作电流调整及滤波后输入到所述精密运算放大器；所述电流输入补偿线路用于对将电流检测线路输出的工作电流进行电流补偿后输入到所述精密运算放大器。本实用新型提供的一种无刷直流电机的新型电流检测电路，将补偿电流信号与工作电流信号累加实现MCU的精密电流采样，并结合工作电流信号的MCU AD采样，能够对BLDC实现高精密电流采样，并且选用的MCU AD位数越高，采样精度也越高。
Description
技术领域
本实用新型涉及无刷电机电流检测技术领域，尤其涉及一种无刷直流电机的新型电流检测电路。
背景技术
无刷直流电机(Brushless Direct Current Motor，简称为BLDCM或BLDC)应用广泛，涉及便携式移动电动工具、便携式移动吸尘器、扫地机器人等应用领域。对于智能化程度高的产品，必须要提高BLDC的控制精度，才能满足各产品对控制精度的要求，如实现产品恒功率、恒转速控制等功能都需要精密电流采样。现有BLDC为了实现恒功率、恒转速的电流采样，一般采用同相运算放大器电路，但因为电路仅仅对工作电流进行简单的滤波和放大处理，导致MCU的采样精度不高，无法实现对BLDC更精密的控制。
发明内容
本实用新型提供一种无刷直流电机的新型电流检测电路，解决的技术问题是，现有BLDC的电流采样电路仅仅对工作电流进行简单的滤波和放大处理，导致MCU的采样精度不高，无法实现对BLDC更精密的控制。
为解决以上技术问题，本实用新型提供一种无刷直流电机的新型电流检测电路，包括精密运算放大器和连接所述精密运算放大器的电流检测线路、电流输入补偿线路、采样滤波线路、高频RC滤波线路、输入电流参考线路；
所述电流检测线路用于将电机的工作电流调整及滤波后输入到所述精密运算放大器；
所述电流输入补偿线路用于对将电流检测线路输出的工作电流进行电流补偿后输入到所述精密运算放大器；
所述精密运算放大器用于将输入的所述工作电流进行放大后输出电流放大信号到所述采样滤波线路；
所述采样滤波线路用于将所述电流放大信号进行滤波后输入到MCU的AD采样端；
所述高频RC滤波线路用于将输入的补偿电流进行滤波后输出到所述精密运算放大器；
所述输入电流参考线路用于输出基准电压到所述精密运算放大器；
所述精密运算放大器还用于在所述基准电压的作用下将所述补偿电流进行放大后与所述电流放大信号共同输入到所述MCU的精密采样端。
优选的，所述精密运算放大器内部集成有第一运算放大器、第二运算放大器、供电端和接地端，所述第一运算放大器设有第一同向输入端、第一反向输入端、第一放大输出端，所述第二运算放大器设有第二同向输入端、第二反向输入端、第二放大输出端。
优选的，所述电流检测线路设有第一检测电阻、第二检测电阻和第三检测电阻；所述第一检测电阻连接在所述电机的工作电流输出端与地之间，所述第二检测电阻连接在所述电机的工作电流输出端与所述第一运算放大器的第一同向输入端之间，所述第三检测电阻连接在地与所述第一运算放大器的第一反向输入端之间。
优选的，所述电流输入补偿线路设有第一补偿电阻、第二补偿电阻、第三补偿电阻和补偿电容；所述第一补偿电阻、第二补偿电阻依次串联在VCC与地之间，所述第三补偿电阻连接在所述第一运算放大器的第一同向输入端与所述第一补偿电阻、第二补偿电阻的共同连接端之间，所述补偿电容并联在所述第二补偿电阻的两端。
优选的，所述采样滤波线路设有第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻、第一采样电容和第二采样电容；所述第一采样电阻连接在所述第一运算放大器的第一放大输出端和第一反向输入端之间，所述第二采样电阻与所述第一采样电容依次串接在所述第一运算放大器的第一放大输出端与所述MCU的精密采样端之间，所述第三采样电阻连接在所述第一运算放大器的第一放大输出端与所述MCU的AD采样端之间，所述第二采样电容连接在所述MCU的AD采样端与地之间。
优选的，所述高频RC滤波线路设有第一滤波电阻、第二滤波电阻、第一滤波电容和第二滤波电容；所述第一滤波电阻和所述第一滤波电容依次串联在地与所述第二运算放大器的第二放大输出端之间，所述第二滤波电阻和所述第二滤波电容并联在所述第二运算放大器的第二放大输出端与所述MCU的精密采样端之间；所述补偿电流从所述第一滤波电阻与所述第一滤波电容的共同连接端输入。
优选的，所述输入电流参考线路设有第一参考电阻、第二参考电阻、第三参考电阻和参考电容；所述第一参考电阻与所述第二参考电阻依次串联在VCC与地之间，所述第三参考电阻连接在所述第一参考电阻、所述第二参考电阻的共同连接端之间，所述参考电容并联在所述第二参考电阻的两端。
优选的，所述精密运算放大器的供电端连接VCC，接地端接地；所述精密运算放大器的供电端连接供电保护电容后接地。
本实用新型提供的一种无刷直流电机的新型电流检测电路，将补偿电流信号与工作电流信号累加实现MCU的精密电流采样，并结合工作电流信号的MCU AD采样，能够对BLDC实现高精密电流采样，并且选用的MCU AD位数越高，采样精度也越高。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种无刷直流电机的新型电流检测电路的模块结构图；
图2是本实用新型实施例提供的图1的电气连接图。
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本实用新型的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本实用新型的限定，包括元器件的选型和取值大小及附图仅为较佳实施例，仅供参考和说明使用，不构成对本实用新型专利保护范围的限制，因为在不脱离本实用新型精神和范围基础上，可以对本实用新型进行许多改变。
实用新型实施例提供的一种无刷直流电机的新型电流检测电路，其模块结构如图1所示，包括精密运算放大器1和连接所述精密运算放大器U的电流检测线路1、电流输入补偿线路2、采样滤波线路3、高频RC滤波线路4、输入电流参考线路5；
所述电流检测线路1将电机的工作电流调整及滤波后输入到所述精密运算放大器U；
所述电流输入补偿线路2对将电流检测线路1输出的工作电流进行电流补偿后输入到所述精密运算放大器U；
所述精密运算放大器U将输入的所述工作电流进行放大后输出电流放大信号到所述采样滤波线路3；
所述采样滤波线路3将所述电流放大信号进行滤波后输入到MCU的AD采样端AVG_ADC；
所述高频RC滤波线路4将输入的补偿电流进行滤波后输出到所述精密运算放大器U；
所述输入电流参考线路5输出基准电压到所述精密运算放大器U；
所述精密运算放大器U还在所述基准电压的作用下将所述补偿电流进行放大后与所述电流放大信号共同输入到所述MCU的精密采样端Cur_out。
作为本实用新型的优选实施例，如图所示的电气连接图，所述精密运算放大器U内部集成有第一运算放大器U1、第二运算放大器U2、供电端U_PIN8和接地端U_PIN4，所述第一运算放大器U1设有第一同向输入端U_PIN5、第一反向输入端U_PIN6、第一放大输出端U_PIN7，所述第二运算放大器U2设有第二同向输入端U_PIN3、第二反向输入端U_PIN2、第二放大输出端U_PIN1。
所述电流检测线路1设有第一检测电阻R11、第二检测电阻R12和第三检测电阻R13；所述第一检测电阻R11连接在所述电机的工作电流输出端OUTPUT与地GND之间，所述第二检测电阻R12连接在所述电机的工作电流输出端OUTPUT与所述第一运算放大器U1的第一同向输入端U_PIN5之间，所述第三检测电阻R13连接在地与所述第一运算放大器U1的第一反向输入端U_PIN6之间。
所述电流输入补偿线路2设有第一补偿电阻R21、第二补偿电阻R22、第三补偿电阻R23和补偿电容C21；所述第一补偿电阻R21、第二补偿电阻R22依次串联在VCC与地GND之间，所述第三补偿电阻R23连接在所述第一运算放大器U1的第一同向输入端U_PIN5与所述第一补偿电阻R21、第二补偿电阻R22的共同连接端之间，所述补偿电容C21并联在所述第二补偿电阻R22的两端。
所述采样滤波线路3设有第一采样电阻R31、第二采样电阻R32、第三采样电阻R33、第一采样电容C31和第二采样电容C32；所述第一采样电阻R31连接在所述第一运算放大器U1的第一放大输出端U_PIN7和第一反向输入端U_PIN6之间，所述第二采样电阻R32与所述第一采样电容C31依次串接在所述第一运算放大器U1的第一放大输出端U_PIN7与所述MCU的精密采样端Cur_out之间，所述第三采样电阻R33连接在所述第一运算放大器U1的第一放大输出端U_PIN7与所述MCU的AD采样端AVG_ADC之间，所述第二采样电容C32连接在所述MCU的AD采样端AVG_ADC与地GND之间。
所述高频RC滤波线路4设有第一滤波电阻R41、第二滤波电阻R42、第一滤波电容C41和第二滤波电容C42；所述第一滤波电阻R41和所述第一滤波电容C41依次串联在地GND与所述第二运算放大器U2的第二放大输出端U_PIN1之间，所述第二滤波电阻R42和所述第二滤波电容C42并联在所述第二运算放大器U2的第二放大输出端U_PIN1与所述MCU的精密采样端Cur_out之间；所述补偿电流从所述第一滤波电阻R41与所述第一滤波电容C41的共同连接端Cur_IN输入。
所述输入电流参考线路5设有第一参考电阻R51、第二参考电阻R52、第三参考电阻R53和参考电容C51；所述第一参考电阻R51与所述第二参考电阻R52依次串联在VCC与地GND之间，所述第三参考电阻R53连接在所述第一参考电阻R51、所述第二参考电阻R52的共同连接端之间，所述参考电容C51并联在所述第二参考电阻R52的两端。
所述精密运算放大器U的供电端U_PIN8连接VCC，接地端U_PIN4接地GND；所述精密运算放大器U的供电端U_PIN8连接供电保护电容C6后接地GND。
在图2中，OP_RSP端口为提供电流输入信号释放功能，T43为电路功能调试测试连接点，必要时可直接接上电流表对放大的工作电流信号进行测试。
本实用新型实施例提供的一种无刷直流电机的新型电流检测电路，将补偿电流信号与工作电流信号累加实现MCU的精密电流采样，并结合工作电流信号的MCU AD采样，能够对BLDC实现高精密电流采样，并且选用的MCU AD位数越高，采样精度也越高。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、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 (8)
1.一种无刷直流电机的新型电流检测电路，其特征在于，包括精密运算放大器和连接所述精密运算放大器的电流检测线路、电流输入补偿线路、采样滤波线路、高频RC滤波线路、输入电流参考线路；
所述电流检测线路用于将电机的工作电流调整及滤波后输入到所述精密运算放大器；
所述电流输入补偿线路用于对将电流检测线路输出的工作电流进行电流补偿后输入到所述精密运算放大器；
所述精密运算放大器用于将输入的所述工作电流进行放大后输出电流放大信号到所述采样滤波线路；
所述采样滤波线路用于将所述电流放大信号进行滤波后输入到MCU的AD采样端；
所述高频RC滤波线路用于将输入的补偿电流进行滤波后输出到所述精密运算放大器；
所述输入电流参考线路用于输出基准电压到所述精密运算放大器；
所述精密运算放大器还用于在所述基准电压的作用下将所述补偿电流进行放大后与所述电流放大信号共同输入到所述MCU的精密采样端。
2.如权利要求1所述的一种无刷直流电机的新型电流检测电路，其特征在于：所述精密运算放大器内部集成有第一运算放大器、第二运算放大器、供电端和接地端，所述第一运算放大器设有第一同向输入端、第一反向输入端、第一放大输出端，所述第二运算放大器设有第二同向输入端、第二反向输入端、第二放大输出端。
3.如权利要求2所述的一种无刷直流电机的新型电流检测电路，其特征在于：所述电流检测线路设有第一检测电阻、第二检测电阻和第三检测电阻；所述第一检测电阻连接在所述电机的工作电流输出端与地之间，所述第二检测电阻连接在所述电机的工作电流输出端与所述第一运算放大器的第一同向输入端之间，所述第三检测电阻连接在地与所述第一运算放大器的第一反向输入端之间。
4.如权利要求3所述的一种无刷直流电机的新型电流检测电路，其特征在于：所述电流输入补偿线路设有第一补偿电阻、第二补偿电阻、第三补偿电阻和补偿电容；所述第一补偿电阻、第二补偿电阻依次串联在VCC与地之间，所述第三补偿电阻连接在所述第一运算放大器的第一同向输入端与所述第一补偿电阻、第二补偿电阻的共同连接端之间，所述补偿电容并联在所述第二补偿电阻的两端。
5.如权利要求4所述的一种无刷直流电机的新型电流检测电路，其特征在于：所述采样滤波线路设有第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻、第一采样电容和第二采样电容；所述第一采样电阻连接在所述第一运算放大器的第一放大输出端和第一反向输入端之间，所述第二采样电阻与所述第一采样电容依次串接在所述第一运算放大器的第一放大输出端与所述MCU的精密采样端之间，所述第三采样电阻连接在所述第一运算放大器的第一放大输出端与所述MCU的AD采样端之间，所述第二采样电容连接在所述MCU的AD采样端与地之间。
6.如权利要求5所述的一种无刷直流电机的新型电流检测电路，其特征在于：所述高频RC滤波线路设有第一滤波电阻、第二滤波电阻、第一滤波电容和第二滤波电容；所述第一滤波电阻和所述第一滤波电容依次串联在地与所述第二运算放大器的第二放大输出端之间，所述第二滤波电阻和所述第二滤波电容并联在所述第二运算放大器的第二放大输出端与所述MCU的精密采样端之间；所述补偿电流从所述第一滤波电阻与所述第一滤波电容的共同连接端输入。
7.如权利要求6所述的一种无刷直流电机的新型电流检测电路，其特征在于：所述输入电流参考线路设有第一参考电阻、第二参考电阻、第三参考电阻和参考电容；所述第一参考电阻与所述第二参考电阻依次串联在VCC与地之间，所述第三参考电阻连接在所述第一参考电阻、所述第二参考电阻的共同连接端之间，所述参考电容并联在所述第二参考电阻的两端。
8.如权利要求7所述的一种无刷直流电机的新型电流检测电路，其特征在于：所述精密运算放大器的供电端连接VCC，接地端接地；所述精密运算放大器的供电端连接供电保护电容后接地。
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| CN201821321500.5U CN208860893U (zh) | 2018-08-15 | 2018-08-15 | 一种无刷直流电机的新型电流检测电路 |
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| CN108896816A (zh) * | 2018-08-15 | 2018-11-27 | 惠州市蓝微电子有限公司 | 一种无刷直流电机的高精度电流检测电路 |
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2018
- 2018-08-15 CN CN201821321500.5U patent/CN208860893U/zh not_active Withdrawn - After Issue
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