CN213990122U - 一种无刷直流电机过流保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无刷直流电机过流保护电路，包括用以接收电机驱动芯片输出信号的过流检测模块；所述过流比较器A与过流比较器B相配合对输入PWNO6信号进行比较并输出为高低电平，二极管D8与二极管D9配合进行压降压差得到采集电压信号；所述过流比较器C用以接收采集电压信号并比较得出ICM。本实用新型能够在出现过流时直截了当的关闭电机驱动芯片，在应对故障时反应时间要快且较短；同时能够对电机驱动芯片的ICM信号进行比较存有异常时，则反馈到DSP的信号贿做出相应的反馈，瞬时控制PWM的输出，以此达到降低电路、保护电机及其驱动芯片的作用，在瞬变的突发情况下保护电机驱动芯片不受损伤。

Description

一种无刷直流电机过流保护电路

技术领域

本实用新型涉及航空电机驱动控制系统中过流保护，具体为一种无刷直流电机过流保护电路。

背景技术

随着科学技术的发展电机广泛应用于人们的生产、生活及科研等各领域，随着无刷电机技术的成熟，用无刷电机替代传统的交流电机已经成为趋势；无刷电机包含有电机本体和控制器两部分，其具有调试范围宽、驱动力矩大等特点，因含控制器，其内部主要用于逆变的功率管容易因过流、过压等因素而损坏；因此为了使无刷直流电机长期稳定运行，各种类型的电机保护策略应运而生，主要方法有欠压保护、过压保护、过流保护、过温保护等。

其中过流保护：分为母线电流保护和相电流保护，一般通过采样电阻采集母线电流，一般用于产品电流在100A以下，霍尔电流传感器采集相电流，一般用于产品有足够的空间放置传感器，将采集的电流信号送入DSP中进行逻辑处理，输出过流保护信号，关断电机的驱动信号。

目前几乎所有含保护功能的无刷直流电机都会出现电压、电流、温度等保护功能，而此三类保护确实可以在一定范围内对电机产品进行保护，但由于是通过采集、比较再做出保护判断；并且是关闭驱动芯片前端的驱动信号，控制部分给出的PWM驱动信号，这样其在应对故障的反应时间较长，一般达到100us，对于瞬变的突发情况难以保护产品不受损伤，使电机难以长期稳定的运行，不利于电机过流保护电路的推广使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无刷直流电机过流保护电路，以解决上述背景技术中提出的现有电机过流保护电路的应对故障的反应时间较长、电机驱动芯片容易受到损伤，致使电机难以长期稳定运行的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：包括用以接收电机驱动芯片输出信号的过流检测模块；所述过流检测模块包含二极管D7、二极管D8、二极管D9、电容C34、过流比较器A、过流比较器B、过流比较器C和电阻单元，该二极管D7的输入端输入PWNO6信号；所述过流比较器A与过流比较器B相配合对输入PWNO6信号进行比较并输出为高低电平，该过流比较器A的输出端与二极管D8电性连接，过流比较器B的输出端与二极管D9电性连接，且二极管D8与二极管D9配合进行压降压差得到采集电压信号；所述过流比较器C用以接收采集电压信号并比较得出ICM。

优选的，所述电阻单元包含电阻CR31、电阻CR32和电阻CR33，该电阻CR31、电阻CR32、电阻CR33、电容C34和二极管D7相组合成采样电路，以采集电机驱动芯片的电流信号。

优选的，所述电阻CR31的输入端采集电压信号，该电阻CR31的输出端与过流比较器A的3号引脚连接；所述电阻CR32、电阻CR33的输出端皆与过流比较器B的6号引脚连接，该电阻CR32的输入端输入电压信号，且电阻CR33的输入端接地GND。

优选的，所述电阻单元还包含电阻CR34、电阻CR35、电阻CR36、电阻CR37、电阻CR38和电阻CR66，该电阻CR34的输入端分别与过流比较器A的1号引脚及二极管D8连接，且电阻CR34的输出端输出电压信号；所述电阻CR35的输入端分别与过流比较器B的7号引脚及二极管D9连接，该电阻CR35的输出端输出电压信号。

优选的，所述电阻CR36的输入端与过流比较器A的1号引脚连接，该电阻CR36的输出端与过流比较器C的5号引脚连接；所述电阻CR37的输入端与过流比较器B的7号引脚连接，该电阻CR37的输出端与过流比较器C的6号引脚连接。

优选的，所述电阻CR38的输出端与过流比较器C的6号引脚连接，该电阻CR38的输入端与过流比较器C的7号引脚连接；所述电阻CR66的输出端与过流比较器C的5号引脚连接，该电阻CR66的输入端接地GND。

优选的，所述过流比较器A的2号引脚与过流比较器B的6号引脚连接，该过流比较器A的4号引脚接地GND，过流比较器A的8号引脚预设对比电压信号，且过流比较器A的3号引脚与过流比较器B的5号引脚连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过检测母线上的电流，经比较器的比较调整，反馈到DSP芯片内部电路进行电流比较，并对驱动芯号PWM进行控制，主要是利用过流比较器A、过流比较器B、过流比较器C和电阻单元来计算产品电流的大小，若出现过流就直截了当的关闭电机驱动芯片，在应对故障时反应时间要快且较短；同时能够对电机驱动芯片的ICM信号进行比较存有异常时，则反馈到DSP的信号贿做出相应的反馈，瞬时控制PWM的输出，以此达到降低电路、保护电机及其驱动芯片的作用，能够在瞬变的突发情况下保护电机驱动芯片不受损伤，有利于该过流保护电路的推广使用。

附图说明

图1为本实用新型过流保护电路图。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供的技术方案：包括用以接收电机驱动芯片输出信号的过流检测模块；过流检测模块包含二极管D7、二极管D8、二极管D9、电容C34、过流比较器A、过流比较器B、过流比较器C和电阻单元，该二极管D7的输入端输入PWNO6信号；过流比较器A与过流比较器B相配合对输入PWNO6信号进行比较并输出为高低电平，该过流比较器A的输出端与二极管D8电性连接，过流比较器B的输出端与二极管D9电性连接，且二极管D8与二极管D9配合进行压降压差得到采集电压信号；过流比较器C用以接收采集电压信号并比较得出ICM。

具体的，电阻单元包含电阻CR31、电阻CR32和电阻CR33，该电阻CR31、电阻CR32、电阻CR33、电容C34和二极管D7相组合成采样电路，以采集电机驱动芯片的电流信号；电阻CR31的输入端采集电压信号，即输出电压信号为5V，该电阻CR31的输出端与过流比较器A的3号引脚连接；电阻CR32、电阻CR33的输出端皆与过流比较器B的6号引脚连接，该电阻CR32的输入端输入电压信号，即输出电压信号为5V，且电阻CR33的输入端接地GND。

具体的，电阻单元还包含电阻CR34、电阻CR35、电阻CR36、电阻CR37、电阻CR38和电阻CR66，该电阻CR34的输入端分别与过流比较器A的1号引脚及二极管D8连接，且电阻CR34的输出端输出电压信号，即输出电压信号为5V；电阻CR35的输入端分别与过流比较器B的7号引脚及二极管D9连接，该电阻CR35的输出端输出电压信号，即输出电压信号为5V；电阻CR36的输入端与过流比较器A的1号引脚连接，该电阻CR36的输出端与过流比较器C的5号引脚连接；电阻CR37的输入端与过流比较器B的7号引脚连接，该电阻CR37的输出端与过流比较器C的6号引脚连接；电阻CR38的输出端与过流比较器C的6号引脚连接，该电阻CR38的输入端与过流比较器C的7号引脚连接；电阻CR66的输出端与过流比较器C的5号引脚连接，该电阻CR66的输入端接地GND。

具体的，过流比较器A的2号引脚与过流比较器B的6号引脚连接，该过流比较器A的4号引脚接地GND，过流比较器A的8号引脚预设对比电压信号，即输出电压信号为15V，且过流比较器A的3号引脚与过流比较器B的5号引脚连接；过流比较器C的4号引脚接地AGND，过流保护器C的8号引脚预设的电压比较值为3.3V；其中，过流保护电路主要是利用功率模块的Vce的大小来计算产品电流的大小，若出现过流直接关闭驱动芯片，截断驱动信号进入功率模块；过流比较器是将电平信号与电压两个信号做出比较，把比较结果输出给下级的电路处理，电平信号作为设定的一个阀门值，若dPWM值出现异常将由后级电路给DSP一个异常的信号，使其做出相应的处理。

需要说明的是，电阻、电容、二极管、过流比较器皆为市场上过流保护电路中常规使用的元件，其具体结构及其原理为公知技术，故在此不作赘述；其中，二极管D7、二极管D8和二极管D9可采用但不局限于ES1H型二极管

本实用新型主要是过流比较器A、过流比较器B、过流比较器C和电阻单元来计算产品电流的大小，若出现过流就直截了当的关闭电机驱动芯片，这样在因对故障时反应时间要快很多；同时能够对电机驱动芯片的ICM信号进行比较存有异常时，则反馈到DSP的信号贿做出相应的反馈，瞬时控制PWM的输出，以此达到降低电路、保护电机及其驱动芯片的作用，能够在瞬变的突发情况下保护电机驱动芯片不受损伤，有利于该过流保护电路的推广使用；解决了电机在堵转过程中产生大电流导致产品被破坏的影响，使电机能够长期稳定的运行。

实施例

当PWMO6输入信号时，若低于5V，则过流比较器A的3号引脚、过流比较器B的5号引脚输入低电平，此时过流比较器A与过流比较器B输出“低”电压；若PWMO6信号高于5V，则过流比较器A的3号引脚、过流比较器B的5号引脚输入5V，此时过流比较器A与过流比较器B输出“高”电压；最后二极管D9与二极管D8的压降压差就为所需要采集的电压信号，再经过后续的过流比较器C得出ICM；若这个信号有异常，则反馈到DSP的信号贿做出相应的反馈，瞬时控制PWM的输出，从而达到降低电路、保护产品的作用。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种无刷直流电机过流保护电路，包括用以接收电机驱动芯片输出信号的过流检测模块；其特征在于：所述过流检测模块包含二极管D7、二极管D8、二极管D9、电容C34、过流比较器A、过流比较器B、过流比较器C和电阻单元，该二极管D7的输入端输入PWNO6信号；所述过流比较器A与过流比较器B相配合对输入PWNO6信号进行比较并输出为高低电平，该过流比较器A的输出端与二极管D8电性连接，过流比较器B的输出端与二极管D9电性连接，且二极管D8与二极管D9配合进行压降压差得到采集电压信号；所述过流比较器C用以接收采集电压信号并比较得出ICM。

2.根据权利要求1所述的无刷直流电机过流保护电路，其特征在于：所述电阻单元包含电阻CR31、电阻CR32和电阻CR33，该电阻CR31、电阻CR32、电阻CR33、电容C34和二极管D7相组合成采样电路，以采集电机驱动芯片的电流信号。

3.根据权利要求2所述的无刷直流电机过流保护电路，其特征在于：所述电阻CR31的输入端采集电压信号，该电阻CR31的输出端与过流比较器A的3号引脚连接；所述电阻CR32、电阻CR33的输出端皆与过流比较器B的6号引脚连接，该电阻CR32的输入端输入电压信号，且电阻CR33的输入端接地GND。

4.根据权利要求1或2所述的无刷直流电机过流保护电路，其特征在于：所述电阻单元还包含电阻CR34、电阻CR35、电阻CR36、电阻CR37、电阻CR38和电阻CR66，该电阻CR34的输入端分别与过流比较器A的1号引脚及二极管D8连接，且电阻CR34的输出端输出电压信号；所述电阻CR35的输入端分别与过流比较器B的7号引脚及二极管D9连接，该电阻CR35的输出端输出电压信号。

5.根据权利要求4所述的无刷直流电机过流保护电路，其特征在于：所述电阻CR36的输入端与过流比较器A的1号引脚连接，该电阻CR36的输出端与过流比较器C的5号引脚连接；所述电阻CR37的输入端与过流比较器B的7号引脚连接，该电阻CR37的输出端与过流比较器C的6号引脚连接。

6.根据权利要求4所述的无刷直流电机过流保护电路，其特征在于：所述电阻CR38的输出端与过流比较器C的6号引脚连接，该电阻CR38的输入端与过流比较器C的7号引脚连接；所述电阻CR66的输出端与过流比较器C的5号引脚连接，该电阻CR66的输入端接地GND。

7.根据权利要求1所述的无刷直流电机过流保护电路，其特征在于：所述过流比较器A的2号引脚与过流比较器B的6号引脚连接，该过流比较器A的4号引脚接地GND，过流比较器A的8号引脚预设对比电压信号，且过流比较器A的3号引脚与过流比较器B的5号引脚连接。

Images