CN212627549U - 一种直流无刷马达电路及直流无刷马达 - Google Patents

Abstract

本实用新型用于霍尔传感器引线布置技术领域，提供一种直流无刷马达电路及直流无刷马达，直流无刷马达电路包括：马达控制电路、以及与所述马达控制电路连接的霍尔电路；所述马达控制电路包括多条马达相线、多条霍尔信号线、霍尔传感器电源线以及霍尔传感器地线；所述霍尔电路包括多个霍尔传感器，将所述霍尔传感器地线合并到所述多条马达相线，以及将所述多条霍尔信号线合并到所述霍尔传感器电源线，通过所述霍尔传感器电源线对所述霍尔电路供电，以及将所述多个霍尔传感器检测到的霍尔位置信号传递给马达控制电路。本实用新型能够减少直流无刷马达的引线，降低成本，并增加系统可靠性。

Description

一种直流无刷马达电路及直流无刷马达

技术领域

本实用新型属于霍尔传感器引线布置技术领域，尤其涉及一种直流无刷马达电路及直流无刷马达。

背景技术

现有直流无刷马达电路霍尔信号中，以三相直流无刷马达电路为例，三相直流无刷马达电路需要安装三个霍尔传感器检测转子位置，根据霍尔传感器提供的位置信号给不同的相线供电，产生相应磁场，实现马达连续旋转。每个霍尔传感器有三个引脚，分别为电源脚，地脚，位置信号输出脚。参考图1所示，三个霍尔传感器可以共用电源线及地线给霍尔传感器电源脚与地脚供电，但位置信号输出脚需要单独引出霍尔信号线A、霍尔信号线B与霍尔信号线C，所以除了三相马达相线A、马达相线B与马达相线C以外，三个霍尔传感器还需要五根引线。同理，四相电机除了四根马达线，还需要四个霍尔传感器的六根引线，五相，六相等马达以此类推。引线过多导致马达结构复杂，以致生产不良率高，可靠性低。可见，现有技术中，直流无刷马达霍尔传感器存在引线过多，成本高，可靠性差的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种直流无刷马达电路，旨在解决现有技术中直流无刷马达霍尔传感器引线过多，成本高，可靠性差的问题。

本实用新型实施例提供一种直流无刷马达电路，包括马达控制电路、以及与所述马达控制电路连接的霍尔电路；

所述马达控制电路包括多条马达相线、多条霍尔信号线、霍尔传感器电源线以及霍尔传感器地线；

所述霍尔电路包括多个霍尔传感器，将所述霍尔传感器地线合并到所述多条马达相线，以及将所述多条霍尔信号线合并到所述霍尔传感器电源线，通过所述霍尔传感器电源线对所述霍尔电路供电，以及将所述多个霍尔传感器检测到的霍尔位置信号传递给马达控制电路。

更进一步地，所述霍尔传感器包括信号输出端、电源接地端以及电源端，其中，所述信号输出端串联一个限流电阻后与所述霍尔传感器电源线连接，所述电源接地端串联二极管后连接到所述马达相线，所述电源端直接连接到所述霍尔传感器电源线。

更进一步地，所述霍尔传感器电源线串联一个第一限流电阻后外接霍尔电源。

更进一步地，所述马达控制电路包括三相马达控制电路，所述霍尔电路包括三相霍尔电路，其中，所述三相马达控制电路包括马达相线U、马达相线V以及马达相线W，所述三相霍尔电路包括第一霍尔传感器、第二霍尔传感器以及第三霍尔传感器，所述马达相线U、马达相线V及马达相线W分别串联一个所述二极管后连接到所述第一霍尔传感器、第二霍尔传感器以及第三霍尔传感器的所述电源接地端。

更进一步地，所述二极管包括第一二极管、第二二极管与第三二极管，其中，所述第一二极管正极与第一霍尔传感器的电源接地端连接，所述第一二极管负极与所述马达相线U连接，所述第二二极管正极与第二尔传感器的电源接地端连接，所述第二二极管负极与所述马达相线V连接，所述第三二极管正极与第三霍尔传感器的电源接地端连接，所述第三二极管负极与所述马达相线W连接。

更进一步地，所述限流电阻包括第二限流电阻、第三限流电阻与第四限流电阻，所述第二限流电阻串联在所述第一霍尔传感器的所述信号输出端与所述霍尔传感器电源线之间，所述第三限流电阻串联在所述第二霍尔传感器的所述信号输出端与所述霍尔传感器电源线之间，所述第四限流电阻串联在所述第三霍尔传感器的所述信号输出端与所述霍尔传感器电源线之间。

本实用新型实施例还提供一种直流无刷马达，包括上述实施例中任一项直流无刷马达电路。

本实用新型所达到的有益效果：本实用新型由于将所述霍尔传感器地线合并到所述多条马达相线，马达工作时电平会变化，但是任何时候总有一根马达相线会跟霍尔传感器地线同电位。这样，便可以通过马达相线提供霍尔传感器地线，避免了单独外接地线给霍尔传感器；且将所述多条霍尔信号线合并到所述霍尔传感器电源线，通过所述霍尔传感器电源线对所述霍尔电路供电的同时，还能够将所述多个霍尔传感器检测到的霍尔位置信号传递给马达控制电路，根据霍尔位置信号可以控制马达的转动，减少了直流无刷马达霍尔传感器的引线，降低了成本，减少引线设置还可以简化马达结构，提高马达生产效率以及可靠性。

附图说明

图1是现有技术提供的一种三相直流无刷马达引线结构示意图；

图2是本实用新型实施提供的一种三相直流无刷马达引线结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种直流无刷马达电路的电路图。

其中，1、马达控制电路，11、第一限流电阻，2、霍尔电路，21、第一霍尔传感器，22、第二霍尔传感器，23、第三霍尔传感器，24、第一二极管，25、第二二极管，26、第三二极管，27、第二限流电阻，28、第三限流电阻，29、第四限流电阻。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型由于将霍尔传感器地线合并到多条马达相线，马达工作时电平会变化，但是任何时候总有一根马达相线会跟霍尔传感器地线同电位。这样，便可以通过马达相线提供霍尔传感器地线，避免了单独外接地线给霍尔传感器；且将多条霍尔信号线合并到霍尔传感器电源线，通过霍尔传感器电源线对霍尔电路供电的同时，还能够将多个霍尔传感器检测到的霍尔位置信号传递给马达控制电路，根据霍尔位置信号可以控制马达的转动，减少了直流无刷马达霍尔传感器的引线，降低了成本。

具体实施例一

参见图2，图2是本实用新型实施提供的一种三相直流无刷马达引线结构示意图。本实用新型提供的直流无刷马达电路包括：马达控制电路1、以及与马达控制电路1连接的霍尔电路2；

马达控制电路1包括多条马达相线、多条霍尔信号线、霍尔传感器电源线以及霍尔传感器地线。霍尔电路2包括多个霍尔传感器，将霍尔传感器地线合并到多条马达相线，以及将多条霍尔信号线合并到霍尔传感器电源线，通过霍尔传感器电源线对霍尔电路2供电，以及将多个霍尔传感器检测到的霍尔位置信号传递给马达控制电路1。

在本实用新型实施例中，提供的直流无刷马达电路不仅适用于三相直流无刷马达，四相直流无刷马达、五相直流无刷马达等其他多相马达都可以通过本专利的原理实现霍尔传感器引线的简化，从而实现除了马达相线以外，仅需一根引出线就实现霍尔位置信号传输的目的。对于四相直流无刷马达、五相直流无刷马达而言，只需要将更多的霍尔信号线与霍尔传感器电源线进行并接便可以实现本实用新型提供的减少引线减，降低成本的效果。例如对于三相无刷马达在牙科用种植机、打磨机上运用时，马达都处于手持设备端，而控制部分需要通过电线连接到手持设备端的马达上，传统上都是用3根马达相线，5根霍尔线共8根电线（3根霍尔信号线、1根霍尔传感器地线以及1根霍尔传感器电源线）连接。但使用本使用新型只需要3根马达相线与1根霍尔传感器电源线即可。

其中，在直流无刷马达的接线端将霍尔传感器地线与马达相线进行并接，可以通过马达相线提供霍尔传感器地线，避免了单独外接地线给霍尔电路2。且马达控制电路1与霍尔电路2之间除了通过马达相线连接之外，将直流无刷马达原本的多个霍尔信号线并接到霍尔传感器电源线上，而且霍尔传感器电源线串联一个第一限流电阻11后外接霍尔电源，通过霍尔传感器电源线将马达控制电路1与霍尔电路2连接，既能够通过霍尔传感器电源线对霍尔电路2供电，又能将多个霍尔传感器检测到的霍尔位置信号传递给马达控制电路1。

在本实用新型中，由于将霍尔传感器地线合并到多条马达相线，马达工作时电平会变化，但是任何时候总有一根马达相线会跟霍尔传感器地线同电位。这样，便可以通过马达相线提供霍尔传感器地线，避免了单独外接地线给霍尔传感器；且将多条霍尔信号线合并到霍尔传感器电源线，通过霍尔传感器电源线对霍尔电路2供电的同时，还能够将多个霍尔传感器检测到的霍尔位置信号传递给马达控制电路1，根据霍尔位置信号可以控制马达的转动，减少了直流无刷马达霍尔传感器的引线，降低了成本，且减少引线设置还可以简化马达结构，提高马达生产效率以及可靠性。

具体实施例二

参考图3所示，图3是本实用新型实施例提供的一种直流无刷马达电路的电路图。在具体实施例一的基础上，上述霍尔传感器包括信号输出端、电源接地端以及电源端，其中，信号输出端串联一个限流电阻后与霍尔传感器电源线连接，电源接地端串联二极管后连接到马达相线，电源端直接连接到霍尔传感器电源线。

其中，霍尔传感器包括信号输出端SIGN、电源接地端GND以及电源端VCC，在图3中分别对应为SIGN、GND与VCC。霍尔传感器可以获取马达转子的霍尔位置信号。霍尔传感器的信号输出端SIGN与霍尔传感器电源线连接，这样，便可以根据霍尔位置信号给马达控制电路1供电，产生磁场，实现马达的转动。在霍尔传感器的信号输出端SIGN与霍尔传感器电源线之间串联的电阻可以是限流电阻起到限流缓冲作用。上述电源接地端GND可以串联二极管之后，与马达相线对应连接。上述电源端VCC可以直接连接到霍尔传感器电源线，霍尔电源通过霍尔传感器电源线为霍尔传感器供电。

可选的，作为一种具体的实施例方式，本实用新型实施例以三相直流无刷马达为例进行说明。参考图3所示，图3为本实用新型实施例提供的一种直流无刷马达的电路图。其中，马达控制电路1包括三相马达控制电路1，霍尔电路2包括三相霍尔电路2。三相马达控制电路1包括马达相线U、马达相线V以及马达相线W（也即是图2中的马达相线A、马达相线B与马达相线C），三相霍尔电路2包括第一霍尔传感器21、第二霍尔传感器22以及第三霍尔传感器23，马达相线U、马达相线V以及马达相线W分别串联一个二极管后与第一霍尔传感器21、第二霍尔传感器22以及第三霍尔传感器23的电源接地端GND连接。

具体的，作为三相直流无刷马达，除了霍尔传感器电源线外，对应还有3条相线，分别为马达相线U、马达相线V以及马达相线W。将霍尔信号线A、霍尔信号线B与霍尔信号线C并接到霍尔传感器电源线后，总共只需4根引线。对应的三相霍尔电路2中，分别设置有3个霍尔传感器，分别为第一霍尔传感器21、第二霍尔传感器22以及第三霍尔传感器23，分别对应图3中的U1、U2及U3，且上述3条相线与3个霍尔传感器的电源接地端GND连接。

更具体的，在上述3条相线与3个霍尔传感器的电源接地端GND之间还连接了第一二极管24、第二二极管25与第三二极管26，分别对应图3中的D1、D2及D3。其中，D1、D2及D3可以是稳压二极管，对电路起到稳压滤波作用。D1的正极与U1的电源接地端GND连接，D1的负极与马达相线U连接。D2的正极与U2的电源接地端GND连接，D2的负极与马达相线V连接，D3的正极与U3的电源接地端GND连接，D3的负极与马达相线W连接。通过3根马达相线提供霍尔传感器的电源地线。

更具体的，上述的限流电阻可以包括第二限流电阻27、第三限流电阻28与第四限流电阻29，分别对应图3中的R1、R2与R3。第二限流电阻27串联在U1的信号输出端SIGN与霍尔传感器电源线之间，第三限流电阻28串联在U2的信号输出端SIGN与霍尔传感器电源线之间，第四限流电阻29串联在U3的信号输出端SIGN与霍尔传感器电源线之间。且U1、U2与U3的电源端VCC均连接到霍尔传感器电源线上。

这样，将霍尔信号线A、霍尔信号线B与霍尔信号线C并接到霍尔传感器电源线上后，霍尔传感器采集到的霍尔位置信号会调制到霍尔传感器电源线上，即霍尔传感器电源线除了给霍尔传感器供电，还可以传递霍尔位置信号给马达控制电路1。霍尔传感器的电源接地端GND可以靠马达控制电路1的三个马达相线（马达相线U，马达相线V与马达相线W）提供。马达工作时电平会变化，但是任何时候总有一根相线会跟地线同电位，通过三个二极管D1、D2及D3分别接到马达相线U、马达相线V与马达相线W，就可以给霍尔传感器提供地线，因此，就不需要专门外接地线给霍尔传感器。

具体实施例三

本实用新型实施例提供一种直流无刷马达，包括上述任一项具体实施例中提供的直流无刷马达电路。

本实用新型提供的直流无刷马达可以包括三相直流无刷马达、四相直流无刷马达等多相直流无刷马达。由于将霍尔传感器地线合并到多条马达相线，马达工作时电平会变化，但是任何时候总有一根马达相线会跟霍尔传感器地线同电位。这样，便可以通过马达相线提供霍尔传感器地线，避免了单独外接地线给霍尔传感器；且将多条霍尔信号线合并到霍尔传感器电源线，通过霍尔传感器电源线对霍尔电路2供电的同时，还能够将多个霍尔传感器检测到的霍尔位置信号传递给马达控制电路1，根据霍尔位置信号可以控制马达的转动，减少了直流无刷马达霍尔传感器的引线，降低了成本，且减少引线设置还可以简化马达结构，提高马达生产效率以及可靠性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种直流无刷马达电路，其特征在于，包括：马达控制电路、以及与所述马达控制电路连接的霍尔电路；

所述马达控制电路包括多条马达相线、多条霍尔信号线、霍尔传感器电源线以及霍尔传感器地线；

所述霍尔电路包括多个霍尔传感器，将所述霍尔传感器地线合并到所述多条马达相线，以及将所述多条霍尔信号线合并到所述霍尔传感器电源线，通过所述霍尔传感器电源线对所述霍尔电路供电，以及将所述多个霍尔传感器检测到的霍尔位置信号传递给马达控制电路。

2.如权利要求1所述的直流无刷马达电路，其特征在于，所述霍尔传感器包括信号输出端、电源接地端以及电源端，其中，所述信号输出端串联一个限流电阻后与所述霍尔传感器电源线连接，所述电源接地端串联二极管后连接到所述马达相线，所述电源端直接连接到所述霍尔传感器电源线。

3.如权利要求1所述的直流无刷马达电路，其特征在于，所述霍尔传感器电源线串联一个第一限流电阻后外接霍尔电源。

4.如权利要求2所述的直流无刷马达电路，其特征在于，所述马达控制电路包括三相马达控制电路，所述霍尔电路包括三相霍尔电路，其中，所述三相马达控制电路包括马达相线U、马达相线V以及马达相线W，所述三相霍尔电路包括第一霍尔传感器、第二霍尔传感器以及第三霍尔传感器，所述马达相线U、马达相线V及马达相线W分别串联一个所述二极管后连接到所述第一霍尔传感器、第二霍尔传感器以及第三霍尔传感器的所述电源接地端。

5.如权利要求4所述的直流无刷马达电路，其特征在于，所述二极管包括第一二极管、第二二极管与第三二极管，其中，所述第一二极管正极与第一霍尔传感器的电源接地端连接，所述第一二极管负极与所述马达相线U连接，所述第二二极管正极与第二尔传感器的电源接地端连接，所述第二二极管负极与所述马达相线V连接，所述第三二极管正极与第三霍尔传感器的电源接地端连接，所述第三二极管负极与所述马达相线W连接。

6.如权利要求4所述的直流无刷马达电路，其特征在于，所述限流电阻包括第二限流电阻、第三限流电阻与第四限流电阻，所述第二限流电阻串联在所述第一霍尔传感器的所述信号输出端与所述霍尔传感器电源线之间，所述第三限流电阻串联在所述第二霍尔传感器的所述信号输出端与所述霍尔传感器电源线之间，所述第四限流电阻串联在所述第三霍尔传感器的所述信号输出端与所述霍尔传感器电源线之间。

7.一种直流无刷马达，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的直流无刷马达电路。

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