CN212413068U - 一种直流无刷电机反电动势检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种直流无刷电机反电动势检测电路，包括直流无刷电机、电容C1和三极管Q1，所述直流无刷电机的相线连接有电阻R1，所述电阻R1上分别串联有电阻R2和二极管D1，所述二极管D1正端与电阻R1和电阻R2电连接，负端与电容C1和三极管Q1C极电连接。本实用新型中，在电机转速低的时候,PWM占空比很低，在PWM的Ton周期很短，通过二极管加电容进行电压保持以后，在整个PWM周期，反电动势电压都能保持，拓宽了PWM的Ton周期，满足单片机采样时间，解决了低速时候PWM的Ton周期很短不能满足单片机AD采样时间的问题。并且开在除了放电期间的任何时机都可以采样，拓宽了单片机的AD采样时机，大大简化了软件算法的难度。
Description
技术领域
本实用新型涉及直流无刷电机技术领域，尤其涉及一种直流无刷电机反电动势检测电路。
背景技术
现在直流无刷电机驱动换相检测方式一般分为两种：一种是利用霍尔传感器检测转子位置换相，另外一种是利用反电动势过零点来检测转子位置换相。反电动势过零点来检测转子位置换相成本低，可靠性高，得到了大规模应用。利用反电动势过零点来检测转子位置有两种方法，一种是利用硬件比较器检测，优点是软件编写简单，缺点是成本高，需要一个专用的硬件比较器，电路中存在大的滤波电容会造成相位偏移。二种是利用单片机的AD来检测反电动势过零点，优点是硬件成本低，缺点是软件算法比较复杂，在电机低速时PWM占空比比较低的时候检困难。
图1是传统的利用单片机的AD来检测反电动势过零点的电路。
当电机开关S1 S2导通，电流从电源通过A相流过B相到电源地。此时电机C相悬空。电机的磁铁转子在旋转过程中，磁场会被电机C相线圈切割，产生一个反电动势。磁铁转子上有N极和S极，当电机C相线圈切割不同的极性转换过程中，反相电动势极性也会变化，即存在过零点。我们通过这个反电动势过零点可以知道转子的位置而进行换相。
图2是直流无刷电机相线的驱动波形。
T1是C相在电机开关S1 S2导通时候的波形。用单片机AD检测反电动势一般在PWM的Ton周期进行。在PWM的Ton周期时,电机开关S1 S2导通，电机中性点N电压为电源电压的一半VDD/2。那么C相上的端电压Uc＝VDD/2+反电动势电压。通过C相上的端电压Uc和中性点电压VDD/2比较，可以得出C相反电动势的过零点，从而进行换相。
传统的检测电路，在PWM的Ton周期进行检测，电机转速低的时候,PWM占空比很低，Ton周期很短，不能满足单片机的AD采样电路采样时间，并且采样时机也严格限定在PWM的Ton周期，造成软件编写困难。比如PWM频率为20KHZ，PWM周期为50US，如果占空比为5％，那么Ton周期只有2.5US，不能满足单片机的AD采样电路采样时间，并且采样时机也很难控制在2.5US内。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：为了解决上述的问题，而提出的一种直流无刷电机反电动势检测电路。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种直流无刷电机反电动势检测电路，包括直流无刷电机、电容C1和三极管Q1，所述直流无刷电机的相线连接有电阻R1，所述电阻R1上分别串联有电阻R2和二极管D1，所述二极管D1正端与电阻R1和电阻R2电连接，负端与电容C1和三极管Q1C极电连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述电阻R2与电阻R1串联之后接地。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述电容C1一端接地。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述三极管Q1的E极接地。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
本实用新型中，在电机转速低的时候,PWM占空比很低，在PWM的Ton周期很短，通过二极管加电容进行电压保持以后，在整个PWM周期，反电动势电压都能保持，拓宽了PWM的Ton周期，满足单片机采样时间，解决了低速时候PWM的Ton周期很短不能满足单片机AD采样时间的问题。并且开在除了放电期间的任何时机都可以采样，拓宽了单片机的AD采样时机，大大简化了软件算法的难度。
附图说明
图1示出了传统的利用单片机的AD来检测反电动势过零点的电路结构示意图；
图2示出了直流无刷电机相线的驱动波形结构示意图；
图3示出了根据本实用新型实施例提供的电路结构示意图；
图例说明：
1、直流无刷电机；2、电阻R1；3、电阻R2；4、二极管D1；5、电容C1；6、三极管Q1。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图3，本实用新型提供一种技术方案：一种直流无刷电机反电动势检测电路，包括直流无刷电机1、电容C1 5和三极管Q1 6，直流无刷电机1的相线连接有电阻R1 2，电阻R2 3与电阻R1 2串联之后接地，电阻R1 2和电阻R23用于对端电压Uc的分压，电阻R1 2上分别串联有电阻R2 3和二极管D1 4，二极管D1 4具有单向导向性，二极管D1 4正端与电阻R1 2和电阻R2 3电连接，负端与电容C1 5和三极管Q1 6的C极电连接，电容C1 5一端接地，三极管Q1 6的E极接地。
工作原理：使用时，当直流无刷电机1开关S1和S2接通之后，电流从电源通过A相流过B相到电源地，此时直流无刷电机1C相悬空，直流无刷电机1的磁铁转子在旋转过程中，磁场会被电机C相线圈切割，直流无刷电机1C相产生反电动势，磁铁转子上有N极和S极，当直流无刷电机1C相线圈切割不同的极性转换过程中，反电动势极性也会变化，即存在过零点。
在PWM的Ton周期,端电压Uc先通过电阻R1 2,电阻R2 3进行分压，然后通过二极管D1 4对电容C1 5进行充电，当PWM进入Toff周期端电压Uc变低后，利用二极管D1 4的单向导电性，让电容C1 5保持不变，在单片机采样过后，再打开放电电路三极管Q1 6对电容电压进行放电清零，满足了单片机采样时间，解决了低速时候PWM的Ton周期很短不能满足单片机AD采样时间的问题。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种直流无刷电机反电动势检测电路，其特征在于，包括直流无刷电机(1)、电容C1(5)和三极管Q1(6)，所述直流无刷电机(1)的相线连接有电阻R1(2)，所述电阻R1(2)上分别串联有电阻R2(3)和二极管D1(4)，所述二极管D1(4)正端与电阻R1(2)和电阻R2(3)电连接，负端与电容C1(5)和三极管Q1(6)C极电连接。
2.根据权利要求1所述的一种直流无刷电机反电动势检测电路，其特征在于，所述电阻R2(3)与电阻R1(2)串联之后接地。
3.根据权利要求1所述的一种直流无刷电机反电动势检测电路，其特征在于，所述电容C1(5)一端接地。
4.根据权利要求1所述的一种直流无刷电机反电动势检测电路，其特征在于，所述三极管Q1(6)的E极接地。
Priority Applications (1)
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| CN202021431672.5U CN212413068U (zh) | 2020-07-20 | 2020-07-20 | 一种直流无刷电机反电动势检测电路 |
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Publications (1)
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| CN212413068U true CN212413068U (zh) | 2021-01-26 |
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ID=74404304
Family Applications (1)
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| CN202021431672.5U Active CN212413068U (zh) | 2020-07-20 | 2020-07-20 | 一种直流无刷电机反电动势检测电路 |
Country Status (1)
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2020
- 2020-07-20 CN CN202021431672.5U patent/CN212413068U/zh active Active
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