CN215186523U - 一种无刷直流电机用连续电流控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电机控制技术领域，具体涉及一种无刷直流电机用连续电流控制系统，本无刷直流电机用连续电流控制系统包括：控制器、与所述控制器电性相连的驱动模块、逆变输出模块和无刷直流电机；其中所述驱动模块的输出端连接逆变输出模块的输入端，且所述逆变输出模块的输入端与直流电源相连，所述逆变输出模块的输出端连接无刷直流电机；所述控制器适于向驱动模块发出控制信号，以使驱动模块驱动逆变输出模块导通，即所述直流电源适于通过逆变输出模块向无刷直流电机输出连续电流；本实用新型通过设置驱动模块、逆变输出模块，能够实现对无刷直流电机的控制，并增强了通用性和实用性。
Description
技术领域
本实用新型属于电机控制技术领域，具体涉及一种无刷直流电机用连续电流控制系统。
背景技术
无刷直流电机具有效率高、寿命长、噪声低、转速高、体积小等特点，在工业、日常生活及高科技领域中迅速得到了广泛的应用。
传统无刷直流电机的驱动电路体积大、且需要复杂的电路以驱动MOSFET，不利于使用。
因此，亟需开发一种新的无刷直流电机用连续电流控制系统，以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种无刷直流电机用连续电流控制系统，以解决如何实现向无刷直流电机输出连续电流的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种无刷直流电机用连续电流控制系统，其包括：控制器、与所述控制器电性相连的驱动模块、逆变输出模块和无刷直流电机；其中所述驱动模块的输出端连接逆变输出模块的输入端，且所述逆变输出模块的输入端与直流电源相连，所述逆变输出模块的输出端连接无刷直流电机；所述控制器适于向驱动模块发出控制信号，以使驱动模块驱动逆变输出模块导通，即所述直流电源适于通过逆变输出模块向无刷直流电机输出连续电流。
进一步，所述驱动模块包括：定时器和高压栅极驱动器；所述控制器通过定时器与高压栅极驱动器相连，即所述控制器通过高压栅极驱动器向逆变输出模块输出多路PWM驱动信号。
进一步，所述控制器通过高压栅极驱动器向逆变输出模块输出6路PWM驱动信号。
进一步，所述逆变输出模块包括：三相逆变电路；所述三相逆变电路适于接收驱动芯片传输的PWM驱动信号，以使直流电源经三相逆变电路向无刷直流电机输出连续电流。
进一步，所述三相逆变电路包括：三相全桥逆变器；所述三相全桥逆变器由三组功率MOSFET并接。
进一步，所述控制器通过电流检测接口电路采集无刷直流电机的母线电流数据。
进一步，所述电流检测接口电路包括：A/D转换模块和无感电阻；所述无感电阻串接在逆变输出模块的直流侧，并通过A/D转换模块将母线电流数据发送至控制器。
进一步，所述控制器通过霍尔接口电路采集无刷直流电机的转动数据。
进一步，所述霍尔接口电路包括：霍尔位置传感器；所述控制器通过霍尔位置传感器采集无刷直流电机的转动数据。
本实用新型的有益效果是，本实用新型通过设置驱动模块、逆变输出模块，能够实现对无刷直流电机的控制，并增强了通用性和实用性。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的无刷直流电机用连续电流控制系统的原理框图；
图2是本实用新型的无刷直流电机用连续电流控制系统的电路图。
图中：
高压栅极驱动器U1、三相全桥逆变器U2。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
实施例1
图1是本实用新型的无刷直流电机用连续电流控制系统的原理框图。
在本实施例中，如图1所示，本实施例提供了一种无刷直流电机用连续电流控制系统，其包括：控制器、与所述控制器电性相连的驱动模块、逆变输出模块和无刷直流电机；其中所述驱动模块的输出端连接逆变输出模块的输入端，且所述逆变输出模块的输入端与直流电源相连，所述逆变输出模块的输出端连接无刷直流电机；所述控制器适于向驱动模块发出控制信号，以使驱动模块驱动逆变输出模块导通，即所述直流电源适于通过逆变输出模块向无刷直流电机输出连续电流。
在本实施例中，控制器可以采用但不限于是STM32系列单片机。
在本实施例中，本实施例通过设置驱动模块、逆变输出模块，能够实现对无刷直流电机的控制，并增强了通用性和实用性。
图2是本实用新型的无刷直流电机用连续电流控制系统的电路图。
在本实施例中，如图2所示，所述驱动模块包括：定时器和高压栅极驱动器U1；所述控制器通过定时器与高压栅极驱动器U1相连，即所述控制器通过高压栅极驱动器U1向逆变输出模块输出多路PWM驱动信号。
在本实施例中，定时器可以采用但不限于是TIM1/TIM8定时器。
在本实施例中，高压栅极驱动器可以采用但不限于是IR2136六输出高压栅极驱动器。
在本实施例中，所述控制器通过高压栅极驱动器U1向逆变输出模块输出6路PWM驱动信号。
在本实施例中，高压栅极驱动器采用自举技术，其内部3个独立的高压侧和低压侧输出通道可输出六路功率开关器件的驱动脉冲，实现对逆变输出模块最优驱动，高压栅极驱动器具有过流保护功能，在触发保护信号时可封锁输出的六路驱动信号。如图2所示，HIN1～HIN3、LIN1～LIN3分别为经过光耦隔离输出的计算六路PMW信号，是三相全桥逆变器上、下桥臂驱动信号的入端；HO1～HO3、LO1～LO3为三相全桥逆变器上、下桥臂的驱动输出端。D1～D3是自举快恢复二极管，其主要作用是防止上桥臂导通时母线电压被加到高压栅极驱动器的电源上，进而导致器件损坏；C1～C3是自举电容，其主要作用是为上桥臂MOS管驱动的悬浮电源存储能量；上述两者共同组成自举电路驱动高压侧MOSFET。自举电容C1～C3给高压侧提供悬浮电源Vbs，该悬浮电源为高压栅极驱动器的Vb和Vs管脚之间的电压差。1个半桥高压侧MOSFET在导通前需要先对自举电容充电，当自举电容两端的电压超过阈值电压(即MOSFET栅极开启电压)时，高压侧MOSFET导通。高压栅极驱动器具有过流和欠压故障报警功能，当电路过流或欠压时，其FAULT管脚输出的低电平可作为故障报警信号。
在本实施例中，所述逆变输出模块包括：三相逆变电路；所述三相逆变电路适于接收驱动芯片传输的PWM驱动信号，以使直流电源经三相逆变电路向无刷直流电机输出连续电流。
在本实施例中，所述三相逆变电路包括：三相全桥逆变器U2；所述三相全桥逆变器U2由三组功率MOSFET并接。
在本实施例中，控制器采用Hpwm_Lon的驱动方式控制由功率MOSFET组成的三相全桥逆变器的导通与关断，并根据不同的导通次序和通电状态实现无刷直流电机的正反转和启停控制。
在本实施例中，所述控制器通过电流检测接口电路采集无刷直流电机的母线电流数据。
在本实施例中，所述电流检测接口电路包括：A/D转换模块和无感电阻；所述无感电阻串接在逆变输出模块的直流侧，并通过A/D转换模块将母线电流数据发送至控制器。
在本实施例中，A/D转换模块可以采用但不限于是12位A/D转换模块。
在本实施例中，所述控制器通过霍尔接口电路采集无刷直流电机的转动数据。
在本实施例中，所述霍尔接口电路包括：霍尔位置传感器；所述控制器通过霍尔位置传感器采集无刷直流电机的转动数据。
在本实施例中，当无刷直流电机运行时，霍尔接口电路采集换向信号，在将信号进行处理后将信号送入控制器的通用定时器接口，并将其作为换向信息；A/D转换模块通过无感电阻采集母线电流的大小信息，实现对无刷直流电机的过流保护；根据无刷直流电机的转动数据，控制器实现对无刷直流电机速度的调节控制。
综上所述，本实用新型通过设置驱动模块、逆变输出模块，能够实现对无刷直流电机的控制，并增强了通用性和实用性。
本申请中选用的各个器件(未说明具体结构的部件)均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。并且，本申请所涉及的软件程序均为现有技术，本申请不涉及对软件程序作出任何改进。
在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (5)
1.一种无刷直流电机用连续电流控制系统，其特征在于，包括：
控制器、与所述控制器电性相连的驱动模块、逆变输出模块和无刷直流电机；其中
所述驱动模块的输出端连接逆变输出模块的输入端，且所述逆变输出模块的输入端与直流电源相连，所述逆变输出模块的输出端连接无刷直流电机；
所述控制器适于向驱动模块发出控制信号，以使驱动模块驱动逆变输出模块导通，即
所述直流电源适于通过逆变输出模块向无刷直流电机输出连续电流；
所述驱动模块包括：定时器和高压栅极驱动器；
所述控制器通过定时器与高压栅极驱动器相连，即
所述控制器通过高压栅极驱动器向逆变输出模块输出多路PWM驱动信号；
所述控制器通过高压栅极驱动器向逆变输出模块输出6路PWM驱动信号；
所述控制器通过电流检测接口电路采集无刷直流电机的母线电流数据；
所述电流检测接口电路包括：A/D转换模块和无感电阻；
所述无感电阻串接在逆变输出模块的直流侧，并通过A/D转换模块将母线电流数据发送至控制器。
2.如权利要求1所述的无刷直流电机用连续电流控制系统，其特征在于，
所述逆变输出模块包括：三相逆变电路；
所述三相逆变电路适于接收驱动芯片传输的PWM驱动信号，以使直流电源经三相逆变电路向无刷直流电机输出连续电流。
3.如权利要求2所述的无刷直流电机用连续电流控制系统，其特征在于，
所述三相逆变电路包括：三相全桥逆变器；
所述三相全桥逆变器由三组功率MOSFET并接。
4.如权利要求1所述的无刷直流电机用连续电流控制系统，其特征在于，
所述控制器通过霍尔接口电路采集无刷直流电机的转动数据。
5.如权利要求4所述的无刷直流电机用连续电流控制系统，其特征在于，
所述霍尔接口电路包括：霍尔位置传感器；
所述控制器通过霍尔位置传感器采集无刷直流电机的转动数据。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120478042.1U CN215186523U (zh) | 2021-03-05 | 2021-03-05 | 一种无刷直流电机用连续电流控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120478042.1U CN215186523U (zh) | 2021-03-05 | 2021-03-05 | 一种无刷直流电机用连续电流控制系统 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN215186523U true CN215186523U (zh) | 2021-12-14 |
Family
ID=79414129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202120478042.1U Active CN215186523U (zh) | 2021-03-05 | 2021-03-05 | 一种无刷直流电机用连续电流控制系统 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN215186523U (zh) |
-
2021
- 2021-03-05 CN CN202120478042.1U patent/CN215186523U/zh active Active
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