CN217282765U - 一种电机驱动电路及使用此电路的电机控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机驱动电路及使用此电路的电机控制器，包括电压输入端、半桥、电压输出端；所述半桥分为上管以及下管，所述若干个半桥星形连接组成转换组，所述电压输入端通过转换组与电压输出端相连，其特征在于，所述上管的栅极与源极之间以及下管的栅极与源极之间均安装有放电电阻；电机控制器包括电机驱动模块、电机模块、反电动势检测模块、主控芯片模块；所述电机驱动模块的输出端分别连接电机模块以及反电动势检测模块，所述反电动势检测模块的输出端连接主控芯片模块，所述主控芯片模块的输出端连接电机驱动模块。

Description

一种电机驱动电路及使用此电路的电机控制器

技术领域

本实用新型涉及一种电路以及电机控制器领域，具体涉及一种电机驱动电路及使用此电路的电机控制器。

背景技术

直流无刷电机一体化设计装配的驱动电路，主要包括：单霍尔、三霍尔位置传感器方式。此种方式在常规直流无刷电机应用中，能够为驱动电路提供明确的换向信号，有利于简化驱动电路程序设计，并减少电路运算量，从而得到较为广泛的应用。但是，由于霍尔元器件在工作中，受环境因素较大，比如在极低温环境、高湿高热环境、复杂电磁环境条件下，霍尔器件的位置检测精度将会受到影响，从而导致电机驱动位置判断错误，影响电机可靠工作。另外，当前采用基于频率相应的驱动电路形式，当开关的频率过高时，会容易导致驱动MOS管冲突，并且当开关延时会导致MOS管发热。这样设计寿命低，并且成本高，安装麻烦。为此，需要提出一种新型电机驱动电路方案，从根本上改进并解决以上电路缺陷。

发明内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种电机驱动电路能够有效的解决驱动MOS管冲突、导致MOS管发热；以及一种使用此电路的电机控制器利用功率电子器件替代电刷进行换相，可以产生旋转磁场推动转子转动，因为没有电刷就没有触点磨损，另外取消了霍尔位置传感器，这样可明显提高产品的寿命及可靠性，并且成本低、方便安装；

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种电机驱动电路，包括电压输入端、半桥、电压输出端；所述半桥分为上管以及下管，所述若干个半桥星形连接组成转换组，所述电压输入端通过转换组与电压输出端相连，所述上管的栅极与源极之间以及下管的栅极与源极之间均并接有放电电阻；

通过所述的转换组将直流电压逆变为交流电压。

优选的，所述上管以及下管内分别连接有MOS管组件，所述电阻的阻值与各自上管以及下管内的MOS管电容值成反比。这样能够使得放电的效果最好

优选的，反比比值范围为5~10之间。在比值为5到10之间时的放电效果要好于其他比值的效果。

优选的，若干个半桥为三个半桥，所述三个半桥星形连接。

优选的，转换组上连接有过流保护电路。过流保护电路能够对电路进行保护，提高使用寿命。

优选的，上管包括电阻以及MOS管，所述MOS管的栅极连接有电阻，所述MOS管的栅极以及MOS管的源极之间并接有放电电阻，使栅极、放电电阻以及源极之间形成回路，所述下管与上管的结构相同。

一种电机控制器，包括电机驱动模块、电机模块、反电动势检测模块、主控芯片模块；所述电机驱动模块的输出端分别连接电机模块以及反电动势检测模块，所述反电动势检测模块的输出端连接主控芯片模块，所述主控芯片模块的输出端连接电机驱动模块。

优选的，电机驱动模块的输入端连接有反接保护模块，通过反接保护模块能够更好的对电路进行保护，起到防护作用。

优选的，反接保护模块的输出端连接有辅助电源模块，辅助电源模块能够在突然断电的情况下对电路进行保护。

优选的，主控芯片模块的输出端连接转速反馈模块，转速反馈模块能够将主控芯片上的转速情况反馈至控制人员，方便操作。主控芯片模块的输入端连接有转速控制模块。转速控制模块能够对转速进行控制，方便控制人员操作，并且配合转速反馈模块使用效果更加。

本实用新型的有益之处在于：

本使用新型通过连接的放电电阻，使其在寄生电容上的电荷形成一个放电回路，以此来加快MOS管的关断时间，从而防止驱动MOS管冲突，并且防止关断延时导致MOS管发热。

本实用新型通过取消霍尔位置传感器，利用反电动势检测模块进行代替，可以产生旋转磁场推动转子转动，因为没有霍尔位置传感器则无须电刷就没有触点磨损，可明细提高产品的寿命以及可靠性，并且相较于市面上的电机控制器，本实用新型采用功率电子器件少，能够减小制造成本。

附图说明

图1是本实用新型电机驱动模块的电路原理图；

图2是本实用新型的原理图；

图3是本实用新型反电动势检测模块的电路原理图；

图4是本实用新型上管的结构示意图；

1为半桥、2为过流保护电路、3为放电电阻。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型做进一步的描述和说明，但不以任何形式限制本发明。

一种电机驱动电路，如图1所示，所述的电路大致是由三个半桥1组成，所述的直流电压通过三个星形连接的半桥1，将电流逆变为U、V、W的三相交流电压。每个半桥1都分为上管和下管，同时每个上管和下管的栅极和源极之间都连接有放电电阻3，使栅极、源极、放电电阻3形成闭合回路。即不同的半桥1的每一个上管和下管上都有连接安装放电电阻3，并且放电电阻3的阻值是由各自不同的上管或者下管上的MOS管决定的。由于无论是上管还是下管，其中都会包含MOS管，所以安装的放电电阻3的阻值是与MOS管的电容成反比，也就是MOS管的电容越大，放电电阻3的阻值越小，最优选的反比比值范围为5~10。该电路中还可以连接过流保护电路2作为优选，安装过流保护电路2能够起到保护电路的作用。图1中仅标示出一组半桥1之间的放电电阻3连接，其他半桥1与之相同。

如图4所示，所述上管包括电阻以及MOS管，所述MOS管的栅极连接有电阻，所述MOS管的栅极以及MOS管的源极之间连接有放电电阻3，使栅极、放电电阻3以及源极之间形成回路，所述下管与上管的结构相同。

除半桥1外，还包括电压输入端、电压输出端，电压是通过电压输入端流入，再经过星形连接的半桥1，最后由电压输出端流出，通过星形连接的半桥1将直流电压逆变为交流电压。

其中一种实施方式是，在上述描述的情况下，反比比值为5。

另一种实施方式是，在上述描述的情况下，反比比值为10。

其他的反比比值情况不再一一赘述。

如图2所示是一种电机控制器的原理图，该电机原理图除电机驱动模块应用了上文所提到的电机驱动电路外，其中的反电动势检测模块也是由霍尔位置传感器替换而来，通过反电动势检测模块的设计，利用了功率电子器件替换了原来的电刷进行换相，通过产生的旋转磁场推动转子转动，与霍尔位置传感器相比，该设计因为没有电刷所以就没有触点磨损，这样可以提高使用寿命。

如图2所示，电流经电机驱动模块进而对电机进行驱动，同时经反电动势检测模块，输入一定的转速控制信号给主控芯片模块，主控芯片模块根据反电动势检测模块判断转子位置，输出一定的脉冲信号，经驱动电路放大后驱动电机定子线圈产生磁场，从而驱动转子转动，同时转速反馈模块电路输出与转速对应的频率脉冲，通过计算可以得出风机转速。

如图3所示是反电动势检测模块的电路原理图，图中接口经过电阻分压后输入至主控芯片模块正端，通过对风机的三相驱动U、V、W的感应电动势等比例分压采样电路连接到主控芯片模块，经过主控芯片模块内部算法判断过零点和风机换相时机。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电机驱动电路，包括电压输入端、半桥、电压输出端；所述半桥分为上管以及下管，若干个所述半桥星形连接组成转换组，所述电压输入端通过转换组与电压输出端相连，其特征在于，所述上管的栅极与源极之间以及下管的栅极与源极之间均并接有放电电阻；

通过所述的转换组将直流电压逆变为交流电压。

2.根据权利要求1所述的一种电机驱动电路，其特征在于，所述上管以及下管内分别连接有MOS管组件，所述放电电阻的阻值与各自上管以及下管内的MOS管电容值成反比。

3.根据权利要求2所述的一种电机驱动电路，其特征在于，所述反比比值范围为5~10之间。

4.根据权利要求3所述的一种电机驱动电路，其特征在于，所述若干个半桥为三个半桥，所述三个半桥星形连接。

5.根据权利要求4所述的一种电机驱动电路，其特征在于，所述转换组上连接有过流保护电路。

6.根据权利要求1所述的一种电机驱动电路，其特征在于，所述上管包括电阻以及MOS管，所述MOS管的栅极连接有电阻，所述MOS管的栅极以及MOS管的源极之间并接有放电电阻，使栅极、放电电阻以及源极之间形成回路，所述下管与上管的结构相同。

7.一种电机控制器，其特征在于，包括：电机驱动模块、电机模块、反电动势检测模块、主控芯片模块；所述电机驱动模块的输出端分别连接电机模块以及反电动势检测模块，所述反电动势检测模块的输出端连接主控芯片模块，所述主控芯片模块的输出端连接电机驱动模块，所述电机驱动模块使用根据权利要求1~6任意一项所述的一种电机驱动电路。

8.根据权利要求7所述的一种电机控制器，其特征在于，所述电机驱动模块的输入端连接有反接保护模块。

9.根据权利要求8所述的一种电机控制器，其特征在于，所述反接保护模块的输出端连接有辅助电源模块。

10.根据权利要求9中所述的一种电机控制器，其特征在于，所述主控芯片模块的输出端连接转速反馈模块，所述主控芯片模块的输入端连接有转速控制模块。

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