CN210297583U - 一种无刷直流电机无感控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于无刷直流电机控制领域，具体涉及一种无刷直流电机无感控制系统，包括无刷直流电机、控制芯片ST7MC1K2、驱动芯片及换向器，所述的无刷直流电机借助换向器连接有直流电源，所述的无刷直流电机的R、S、T三相与换向器的输出端连接，所述的控制芯片ST7MC1K2的控制端借助驱动芯片与换向器控制连接，本实用新型采用基于ST7MC的电机控制专用芯片作为无感控制系统的控制核心，借助反电动势处理电路获取直流电机的无励磁相上的感应电动势，并将电动势信号进行处理后输入控制芯片，提高抗干扰性能，保证较好的控制效果。
Description
技术领域
本实用新型属于无刷直流电机控制领域，具体涉及一种无刷直流电机无感控制系统。
背景技术
无刷电机是指无电刷和换向器(或集电环)的电机，无刷直流电机的控制采用换向电路进行直流电流的控制，从而达到电机的控制。
一般为了准确获知无刷电子的转子位置，需要加装霍尔传感器进行检测，通过传感器的信号判断当前转子位置，从而为电流的换向控制提供依据，实现对电机的精确控制，但是这种操作方式，一方面器件会增加，成本升高，并且受外界干扰较大，滤波处理算法复杂。
而基于ST7MC电机控制专用芯片的无传感器控制方式的好处得到了突显，ST7MC电机控制专用芯片通过接收来自电机没有励磁的相上读得的反电动势信息，从而正确计算出转子位置，相较于增加传感器的方式，控制难度降低，并且结果也更加准确。
无感控制系统包括控制芯片、驱动芯片、换向器及反电动势处理电路，因此，反电动势处理电路成为了实现无传感器控制的关键。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种无刷直流电机无感控制系统，能够实现反电动势的处理，提高控制系统的准确性。
本实用新型采用的具体技术方案是：
一种无刷直流电机无感控制系统，包括无刷直流电机、控制芯片ST7MC1K2、驱动芯片及换向器，所述的无刷直流电机借助换向器连接有直流电源，所述的无刷直流电机的R、S、T三相与换向器的输出端连接，所述的控制芯片ST7MC1K2的控制端借助驱动芯片与换向器控制连接，所述的控制芯片ST7MC1K2借助反电动势处理电路分别与无刷直流电机的R、S、T三相连接，所述的反电动势处理电路包括三组相同连接结构的信号处理电路，所述的三组信号处理电路分别包括比较器U1、比较器U2及比较器U3，所述的比较器U1的同相端与无刷直流电机的R相连接，所述的比较器U2的同相端与无刷直流电机的S相连接，所述的比较器U3的同相端与无刷直流电机的T相连接，所述的比较器U1、比较器U2及比较器U3的反相端分别借助电阻R4、电阻R5及电阻R9与无刷直流电机的R、S、T三相连接，所述的电阻R4、电阻R5及电阻R9输出侧短接形成中性点，所述的比较器U1、比较器U2及比较器U3借助隔离芯片形成为电动势处理电路的输出端并与控制芯片ST7MC1K2的输入端连接。
所述的比较器U1的同相端设置有第一滤波电路，所述的第一滤波电路包括串联在无刷直流电机的R相与比较器U1的同相端之间的电阻R2，所述的电阻R2与比较器U1的同相端之间的电结点分别借助电阻R1及电容C1接地；
所述的比较器U2的同相端设置有第二滤波电路，所述的第二滤波电路包括串联在无刷直流电机的S相与比较器U2的同相端之间的电阻R7，所述的电阻R7与比较器U2的同相端之间的电结点分别借助电阻R8及电容C4接地；
所述的比较器U3的同相端设置有第三滤波电路，所述的第三滤波电路包括串联在无刷直流电机的T相与比较器U3的同相端之间的电阻R11，所述的电阻R11与比较器U3的同相端之间的电结点分别借助电阻R12及电容C6接地。
所述的比较器U1、比较器U2及比较器U3的同相端与无刷直流电机的R、S、T相之间分别串联有隔直电容C2、隔直电容C3及隔直电容C5。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型采用基于ST7MC的电机控制专用芯片作为无感控制系统的控制核心，借助反电动势处理电路获取直流电机的无励磁相上的感应电动势，并将电动势信号进行处理后输入控制芯片，提高抗干扰性能，保证较好的控制效果。
附图说明
图1为本实用新型控制系统的原理框图；
图2为反电动势处理电路的原理图；
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明：
具体实施例如图1及图2所示，本实用新型为一种无刷直流电机无感控制系统，包括无刷直流电机、控制芯片ST7MC1K2、驱动芯片及换向器，所述的无刷直流电机借助换向器连接有直流电源，所述的无刷直流电机的R、S、T三相与换向器的输出端连接，所述的控制芯片ST7MC1K2的控制端借助驱动芯片与换向器控制连接，所述的控制芯片ST7MC1K2借助反电动势处理电路分别与无刷直流电机的R、S、T三相连接，所述的反电动势处理电路包括三组相同连接结构的信号处理电路，所述的三组信号处理电路分别包括比较器U1、比较器U2及比较器U3，所述的比较器U1的同相端与无刷直流电机的R相连接，所述的比较器U2的同相端与无刷直流电机的S相连接，所述的比较器U3的同相端与无刷直流电机的T相连接，所述的比较器U1、比较器U2及比较器U3的反相端分别借助电阻R4、电阻R5及电阻R9与无刷直流电机的R、S、T三相连接，所述的电阻R4、电阻R5及电阻R9输出侧短接形成中性点，所述的比较器U1、比较器U2及比较器U3借助隔离芯片形成为电动势处理电路的输出端并与控制芯片ST7MC1K2的输入端连接。
所述的控制芯片ST7MC1K2的输入端分别与如图1所示的作为隔离芯片的光耦合芯片的EM1端、EM2端及EM3端连接，从而获取来自无刷直流电机的R、S、T三相的电信号信息。
无刷直流电机的R、S、T三相的电信号分别输入比较器的同相端，当某相信号无感应电动势时，此时比较器输出低电平，光耦合芯片的对应管脚被导通，从而(R_OUT、S_OUT、T_OUT)输出电平信号，进而被控制芯片ST7MC1K2捕获，便于控制芯片ST7MC1K2根据预设程序输出换向控制信号。
进一步的，为了提高信号纯净度，所述的比较器U1的同相端设置有第一滤波电路，所述的第一滤波电路包括串联在无刷直流电机的R相与比较器U1的同相端之间的电阻R2，所述的电阻R2与比较器U1的同相端之间的电结点分别借助电阻R1及电容C1接地；
所述的比较器U2的同相端设置有第二滤波电路，所述的第二滤波电路包括串联在无刷直流电机的S相与比较器U2的同相端之间的电阻R7，所述的电阻R7与比较器U2的同相端之间的电结点分别借助电阻R8及电容C4接地；
所述的比较器U3的同相端设置有第三滤波电路，所述的第三滤波电路包括串联在无刷直流电机的T相与比较器U3的同相端之间的电阻R11，所述的电阻R11与比较器U3的同相端之间的电结点分别借助电阻R12及电容C6接地。
借助上述第一、二、三滤波电路形成一阶滤波，提高信号品质，消除高频干扰信号。
进一步的，所述的比较器U1、比较器U2及比较器U3的同相端与无刷直流电机的R、S、T相之间分别串联有隔直电容C2、隔直电容C3及隔直电容C5。借助隔直电容，消除可能存在的直流信号，避免后续器件受到干扰。
进一步的，所述的比较器的同相端分别借助二极管连接有电源VCC，当因无刷直流电机工作异常而导致感应电动势异常增大时，借助二极管导通将能量放泄，避免烧毁比较器，保证电路耐用性。
Claims (3)
1.一种无刷直流电机无感控制系统，包括无刷直流电机、控制芯片ST7MC1K2、驱动芯片及换向器，所述的无刷直流电机借助换向器连接有直流电源，所述的无刷直流电机的R、S、T三相与换向器的输出端连接，所述的控制芯片ST7MC1K2的控制端借助驱动芯片与换向器控制连接，所述的控制芯片ST7MC1K2借助反电动势处理电路分别与无刷直流电机的R、S、T三相连接，其特征在于：所述的反电动势处理电路包括三组相同连接结构的信号处理电路，所述的三组信号处理电路分别包括比较器U1、比较器U2及比较器U3，所述的比较器U1的同相端与无刷直流电机的R相连接，所述的比较器U2的同相端与无刷直流电机的S相连接，所述的比较器U3的同相端与无刷直流电机的T相连接，所述的比较器U1、比较器U2及比较器U3的反相端分别借助电阻R4、电阻R5及电阻R9与无刷直流电机的R、S、T三相连接，所述的电阻R4、电阻R5及电阻R9输出侧短接形成中性点，所述的比较器U1、比较器U2及比较器U3借助隔离芯片形成为电动势处理电路的输出端并与控制芯片ST7MC1K2的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种无刷直流电机无感控制系统，其特征在于：所述的比较器U1的同相端设置有第一滤波电路，所述的第一滤波电路包括串联在无刷直流电机的R相与比较器U1的同相端之间的电阻R2，所述的电阻R2与比较器U1的同相端之间的电结点分别借助电阻R1及电容C1接地；
所述的比较器U2的同相端设置有第二滤波电路，所述的第二滤波电路包括串联在无刷直流电机的S相与比较器U2的同相端之间的电阻R7，所述的电阻R7与比较器U2的同相端之间的电结点分别借助电阻R8及电容C4接地；
所述的比较器U3的同相端设置有第三滤波电路，所述的第三滤波电路包括串联在无刷直流电机的T相与比较器U3的同相端之间的电阻R11，所述的电阻R11与比较器U3的同相端之间的电结点分别借助电阻R12及电容C6接地。
3.根据权利要求1所述的一种无刷直流电机无感控制系统，其特征在于：所述的比较器U1、比较器U2及比较器U3的同相端与无刷直流电机的R、S、T相之间分别串联有隔直电容C2、隔直电容C3及隔直电容C5。
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| CN201921767183.4U CN210297583U (zh) | 2019-10-21 | 2019-10-21 | 一种无刷直流电机无感控制系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114688953A (zh) * | 2020-12-30 | 2022-07-01 | 华润微集成电路(无锡)有限公司 | 基于mcu检测换相信号实现无感bldc转子位置检测的电路结构 |
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2019
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