CN208986853U - 一种基于rt1050的新型无刷直流电机驱动器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种基于RT1050的新型无刷直流电机驱动器，目的在于解决现有驱动电路占据空间大且成本较高的问题，其包括控制单元、驱动器、无刷直流电机，驱动器包括隔离电路、A相驱动电路、B相驱动电路以及C相驱动电路；控制单元、A相驱动电路、B相驱动电路以及C相驱动电路分别与隔离电路连接，A相驱动电路、B相驱动电路以及C相驱动电路的电路结构相同。本实用新型一种基于RT1050的新型无刷直流电机驱动器通过A相驱动电路、B相驱动电路以及C相驱动电路的设置，在一定程度上克服了集成驱动占据空间大，成本高的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机领域，具体而言，本实用新型涉及一种基于RT1050的新型无刷直流电机驱动器。
背景技术
现有无刷直流电机驱动通常采用集成的驱动芯片，譬如用于直流无刷电机控制芯片的MC33035，这种驱动方式虽然便于电路的设计，但是也带来了电路板的占据空间大以及产品成本提高的问题。
实用新型内容
为了解决现有驱动电路占据空间大且成本较高的问题，本实用新型提供一种既能节省占板面积又能降低成本的基于RT1050的新型无刷直流电机驱动器。
为实现上述目的，本实用新型一种基于RT1050的新型无刷直流电机驱动器，其包括控制单元、与所述控制单元连接的驱动器、与所述驱动器连接的无刷直流电机，所述驱动器包括隔离电路、与所述无刷直流电机的A相连接的A相驱动电路、与所述无刷直流电机的B相连接的B相驱动电路以及与所述无刷直流电机的C相连接的C相驱动电路；所述控制单元、A相驱动电路、B相驱动电路以及C相驱动电路分别与所述隔离电路连接，所述A相驱动电路、B相驱动电路以及C相驱动电路的电路结构相同；
所述A相驱动电路包括第一主控芯片U1、电容C1、晶体管Q1、晶体管Q2、电阻R1、电阻R2、采样电阻RS1、电源端VCC，所述第一主控芯片U1包括管脚HB、管脚HS、管脚LOH、管脚LOL、管脚HOH、管脚HOL、与所述隔离电路连接的高端驱动控制输入端HI以及与所述隔离电路连接的低端驱动控制输入端LI；
所述管脚HB通过所述电容C1与所述管脚HS连接；
所述管脚LOH通过所述电阻R1与所述管脚LOL连接；
所述管脚HOL通过所述电阻R2与所述管脚HOH连接；
所述晶体管Q1的栅极与所述管脚LOL连接，漏极与所述电源端VCC连接，源极与所述晶体管Q2的漏极连接，所述晶体管Q2的源极接地，栅极与所述管脚HOH连接；
所述管脚HS连接在所述晶体管Q1的源极和所述晶体管Q2的漏极连接处；
所述电阻RS1的一端连接在所述晶体管Q1的源极和所述晶体管Q2的漏极的连接处，所述电阻RS1的另一端与所述无刷直流电机的A相连接。
优选地，所述晶体管Q1、晶体管Q2的型号为EPC2024；所述第一主控芯片U1的型号为LM5113。
优选地，所述隔离电路包括主控芯片U2，所述主控芯片U2包括端口A0、端口A1、端口A2、端口A3、端口A4、端口A5、端口B0、端口B1、端口B2、端口B3、端口B4及端口B5；
所述隔离电路通过端口B0、端口B1与A相驱动电路连接，通过端口B2、端口B3与B相驱动电路连接，通过端口B4、端口B5与C相驱动电路连接；
所述隔离电路通过端口A0-A5与所述控制单元连接。
优选地，所述主控芯片U2型号为74HC245。
优选地，所述控制单元为采用RT1050芯片的控制电路。
优选地，所述基于RT1050的新型无刷直流电机驱动器包括电流检测放大电路，所述电流检测放大电路的一端与所述驱动器连接，另一端与所述控制单元连接。
优选地，所述电流检测放大电路包括A相第一采样点和A相第二采样点，所述A相第一采样点与所述管脚HS连接，所述A相第二采样点与所述电阻RS1的另一端连接。
优选地，所述电流检测放大电路为采用MAX9919芯片的电流检测放大电路。
优选地，所述基于RT1050的新型无刷直流电机驱动器包括相电压采集电路，所述相电压采集电路的一端与所述驱动器连接，另一端与所述控制单元连接。
与现有技术相比，本实用新型一种基于RT1050的新型无刷直流电机驱动器具有如下有益效果：
本实用新型一种基于RT1050的新型无刷直流电机驱动器通过A相驱动电路、B相驱动电路以及C相驱动电路的设置，在一定程度上克服了集成驱动占据空间大，成本高的问题。同时，本实用新型还通过EPC2024晶体管以及其专用的栅极驱动芯片LM5113使得电机控制更加平稳。
本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本实用新型实施例一种基于RT1050的新型无刷直流电机驱动器的电路结构示意图。
图中标识说明：
100、控制单元；101、驱动器；103、电流检测放大电路；105、无刷直流电机；107、相电压采集电路。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
请参阅图1，本实用新型实施例一种基于RT1050的新型无刷直流电机驱动器，其包括控制单元100、与控制单元100连接的驱动器101、与驱动器101连接的无刷直流电机105、电流检测放大电路103以及相电压采集电路107，其中，电流检测放大电路103的一端与驱动器101连接，另一端与控制单元100连接；相电压采集电路107的一端与驱动器101连接，另一端也与控制单元100连接。
控制单元100为无刷直流电机105的核心控制单元，其为采用RT1050芯片的控制电路。
驱动器101包括隔离电路、与无刷直流电机105的A相连接的A相驱动电路、与无刷直流电机105的B相连接的B相驱动电路以及与无刷直流电机105的C相连接的C相驱动电路，其中，控制单元100、A相驱动电路、B相驱动电路以及C相驱动电路分别与隔离电路连接；A相驱动电路、B相驱动电路以及C相驱动电路的电路结构相同。
隔离电路为一高速CMOS总线收发器，其包括主控芯片U2，该主控芯片U2包括端口A0、端口A1、端口A2、端口A3、端口A4、端口A5、端口B0、端口B1、端口B2、端口B3、端口B4及端口B5，其中，隔离电路通过端口B0、端口B1与A相驱动电路连接，通过端口B2、端口B3与B相驱动电路连接，通过端口B4、端口B5与C相驱动电路连接；隔离电路通过端口A0-A5与控制单元100连接。
优选地，主控芯片U2的型号为74HC245。
考虑到A相驱动电路、B相驱动电路以及C相驱动电路的电路结构基本相同，因此本实用新型实施例在此仅以A相驱动电路为例进行解释说明。
A相驱动电路包括第一主控芯片U1、电容C1、晶体管Q1、晶体管Q2、电阻R1、电阻R2、采样电阻RS1、电源端VCC，其中，
第一主控芯片U1包括管脚HB、管脚HS、管脚LOH、管脚LOL、管脚HOH、管脚HOL、与隔离电路连接的高端驱动控制输入端HI以及与隔离电路连接的低端驱动控制输入端LI；
管脚HB通过电容C1与管脚HS连接，管脚LOH通过电阻R1与管脚LOL连接，管脚HOL通过电阻R2与管脚HOH连接；
晶体管Q1的栅极与管脚LOL连接，漏极与电源端VCC连接，源极与晶体管Q2的漏极连接；晶体管Q2的源极接地，栅极与管脚HOH连接；
管脚HS连接在晶体管Q1的源极与晶体管Q2的漏极连接处；
电阻RS1的一端连接在晶体管Q1的源极与晶体管Q2的漏极的连接处，电阻RS1的另一端与无刷直流电机的A相连接。
优选地，电流检测放大电路103包括A相第一采样点和A相第二采样点，其中，A相第一采样点与管脚HS连接，A相第二采样点与电阻RS1的另一端。
应当理解的是，A相驱动电路解释说明的效力及于B相驱动电路以及C相驱动电路，也即，B相驱动电路包括第二主控芯片U3、电容C2、晶体管Q3、晶体管Q4、电阻R3、电阻R4、采样电阻RS2、电源端VCC；C相驱动电路包括第三主控芯片U4、电容C3、晶体管Q5、晶体管Q6、电阻R5、电阻R6、采样电阻RS3、电源端VCC。同时，电流检测放大电路103也相应设置有与B相驱动电路适应的B相第一采样点、B相第二采样点以及与C相驱动电路适应的C相第一采样点、C相第二采样点，其具体连接关系均可参照上述A相驱动电路，本实用新型实施例对此不再赘述。
在一些实施方式中，晶体管Q1、晶体管Q2、晶体管Q3、晶体管Q4、晶体管Q5及晶体管Q6的型号为宜普电源转换公司的增强型氮化镓(GaN)晶体管器件EPC2024，其中，EPC2024比普通的MOSFET晶体管具有更低的导通内阻，低至1.2毫欧，漏极到源极的持续电压VDS为40V，峰值电压可达48V,持续导通电流为90A，峰值导通电流可达560A，门控电压VGS最大为6V，最小为-4V。EPC2024的长为6.05毫米，宽为2.3毫米，高为0.785毫米，因此具有极小的封装体积。
优选地，第一主控芯片U1、第二主控芯片U3和第三主控芯片U4的型号相同，且均为德州仪器公司的专门的晶体管栅极驱动芯片LM5113，该LM5113具有硬件的死区保护的功能，保证了上桥臂和下桥臂晶体管不会同时导通。
在一些实施方式中，电流检测放大电路103为采用MAX9919芯片的电流检测放大电路。这样就可以提高电流检测的精度和相应速度，适合高频率的电机控制。
与现有技术相比，本实用新型实施例一种基于RT1050的新型无刷直流电机驱动器具有如下有益效果：
本实用新型实施例一种基于RT1050的新型无刷直流电机驱动器通过A相驱动电路、B相驱动电路以及C相驱动电路的设置，在一定程度上克服了集成驱动占据空间大，成本高的问题。同时，本实用新型实施例还通过EPC2024晶体管以及其专用的栅极驱动芯片LM5113使得电机控制更加平稳。
以上所述仅是本实用新型的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于RT1050的新型无刷直流电机驱动器，其特征在于，所述基于RT1050的新型无刷直流电机驱动器包括控制单元、与所述控制单元连接的驱动器、与所述驱动器连接的无刷直流电机，所述驱动器包括隔离电路、与所述无刷直流电机的A相连接的A相驱动电路、与所述无刷直流电机的B相连接的B相驱动电路以及与所述无刷直流电机的C相连接的C相驱动电路；所述控制单元、A相驱动电路、B相驱动电路以及C相驱动电路分别与所述隔离电路连接，所述A相驱动电路、B相驱动电路以及C相驱动电路的电路结构相同；
所述A相驱动电路包括第一主控芯片U1、电容C1、晶体管Q1、晶体管Q2、电阻R1、电阻R2、采样电阻RS1、电源端VCC，所述第一主控芯片U1包括管脚HB、管脚HS、管脚LOH、管脚LOL、管脚HOH、管脚HOL、与所述隔离电路连接的高端驱动控制输入端HI以及与所述隔离电路连接的低端驱动控制输入端LI；
所述管脚HB通过所述电容C1与所述管脚HS连接；
所述管脚LOH通过所述电阻R1与所述管脚LOL连接；
所述管脚HOL通过所述电阻R2与所述管脚HOH连接；
所述晶体管Q1的栅极与所述管脚LOL连接，漏极与所述电源端VCC连接，源极与所述晶体管Q2的漏极连接，所述晶体管Q2的源极接地，栅极与所述管脚HOH连接；
所述管脚HS连接在所述晶体管Q1的源极和所述晶体管Q2的漏极连接处；
所述电阻RS1的一端连接在所述晶体管Q1的源极和所述晶体管Q2的漏极的连接处，所述电阻RS1的另一端与所述无刷直流电机的A相连接。
2.如权利要求1所述的基于RT1050的新型无刷直流电机驱动器，其特征在于，所述晶体管Q1、晶体管Q2的型号为EPC2024；所述第一主控芯片U1的型号为LM5113。
3.如权利要求1所述的基于RT1050的新型无刷直流电机驱动器，其特征在于，所述隔离电路包括主控芯片U2，所述主控芯片U2包括端口A0、端口A1、端口A2、端口A3、端口A4、端口A5、端口B0、端口B1、端口B2、端口B3、端口B4及端口B5；
所述隔离电路通过端口B0、端口B1与A相驱动电路连接，通过端口B2、端口B3与B相驱动电路连接，通过端口B4、端口B5与C相驱动电路连接；
所述隔离电路通过端口A0-A5与所述控制单元连接。
4.如权利要求3所述的基于RT1050的新型无刷直流电机驱动器，其特征在于，所述主控芯片U2型号为74HC245。
5.如权利要求1所述的基于RT1050的新型无刷直流电机驱动器，其特征在于，所述控制单元为采用RT1050芯片的控制电路。
6.如权利要求1所述的基于RT1050的新型无刷直流电机驱动器，其特征在于，所述基于RT1050的新型无刷直流电机驱动器包括电流检测放大电路，所述电流检测放大电路的一端与所述驱动器连接，另一端与所述控制单元连接。
7.如权利要求6所述的基于RT1050的新型无刷直流电机驱动器，其特征在于，所述电流检测放大电路包括A相第一采样点和A相第二采样点，所述A相第一采样点与所述管脚HS连接，所述A相第二采样点与所述电阻RS1的另一端连接。
8.如权利要求6或7所述的基于RT1050的新型无刷直流电机驱动器，其特征在于，所述电流检测放大电路为采用MAX9919芯片的电流检测放大电路。
9.如权利要求1所述的基于RT1050的新型无刷直流电机驱动器，其特征在于，所述基于RT1050的新型无刷直流电机驱动器包括相电压采集电路，所述相电压采集电路的一端与所述驱动器连接，另一端与所述控制单元连接。
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