CN219065589U - 用于无刷直流电机驱动控制系统的电流检测电路 - Google Patents
用于无刷直流电机驱动控制系统的电流检测电路 Download PDFInfo
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Abstract
一种用于无刷直流电机驱动控制系统的电流检测电路，包括相电流检测电阻R9、放大电路和第一滤波电路。相电流检测电阻R9串联在三相桥电路的任一下桥臂的开关管与地之间；放大电路包括运算放大器U1、电阻R1和电阻R2，运算放大器U1的同相端连接于相电流检测电阻R9与开关管的共接点，反相端连接于电阻R1的一端与电阻R2的一端的共接点，电阻R1的另一端与运算放大器U1的输出端连接，电阻R2的另一端接地。第一滤波电路的输入端与运算放大器U1的输出端连接，输出端与控制器的输入端连接。本实用新型电路结构简单，采样精度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机技术，尤其涉及无刷直流电机的电流检测技术。
背景技术
无刷直流电机驱动控制系统主要由控制器、三相桥电路（三相逆变电路）、霍尔传感器、电流检测电路等组成。在无刷直流电机驱动控制系统中，霍尔传感器对无刷直流电动机的转子位置进行检测，将转子位置的磁信号转换成控制电机定子电枢绕组适时导通的三相桥电路所需要的逻辑控制电信号，以确保定子能够产生跳变的磁场，在与主磁场的作用下使转子不断旋转。 控制器根据霍尔传感器和电流检测电路的检测结果，调整输出的六路PWM 控制信号的占空比，实现对无刷直流电机的控制。现有的用于无刷直流电机驱动控制系统的电流检测电路由直流母线采样电阻以及外围的比较判断电路构成，采样精度差，电路结构复杂。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种用于无刷直流电机驱动控制系统的电流检测电路，其电路结构简单，采样精度高。
本实用新型实施例的一种用于无刷直流电机驱动控制系统的电流检测电路，该无刷直流电机驱动控制系统包括控制器和三相桥电路，控制器的输出端与三相桥电路的控制输入端电连接，该电流检测电路包括相电流检测电阻R9、放大电路和第一滤波电路；相电流检测电阻R9串联在三相桥电路的任一下桥臂的开关管与地之间；放大电路包括运算放大器U1、电阻R1和电阻R2，运算放大器U1的同相端连接于相电流检测电阻R9与开关管的共接点，运算放大器U1的反相端连接于电阻R1的一端与电阻R2的一端的共接点，电阻R1的另一端与运算放大器U1的输出端连接，电阻R2的另一端接地；第一滤波电路的输入端与运算放大器U1的输出端连接，第一滤波电路的输出端与控制器的输入端连接；控制器用于将经第一滤波电路滤波后的放大电路的输出电压与预设的电压阈值进行比较，在放大电路的输出电压超过电压阈值时向三相桥电路发送关断信号，以关断三相桥电路。
采用上述技术方案后，本实用新型至少具有以下优点和特点：
1、本实施例的电流检测电路使用的外围电子元器件的数量少，电路结构简单，实现成本低；
2、本实施例的电流检测电路的相电流检测电阻设置在下桥臂的开关管与地之间，对从相电流检测电阻采集到的与采样电流成比例的电压信号进行滤波和放大，从而能够提高电流采样精度。
附图说明
图1示出了根据本实用新型一实施例的用于无刷直流电机驱动控制系统的电流检测电路的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
请参阅图1。根据本实用新型一实施例的用于无刷直流电机驱动控制系统的电流检测电路包括相电流检测电阻R9、放大电路1和第一滤波电路2。
相电流检测电阻R9串联在无刷直流电机驱动控制系统的三相桥电路的任一下桥臂的开关管与地之间，在图中的示例中，相电流检测电阻R9串联在W相下桥臂的开关管S6与地之间。在其它的实施例中，相电流检测电阻R9也可以串联在U相下桥臂的开关管S4与地之间或者是V相下桥臂的开关管S5与地之间。无刷直流电机8在工作的任一时刻，只有两相绕组导通，电流从一相绕组流进，从另一相绕组流出，其电流与直流侧电流相等。因此，只需串联一个采样电阻就可以检测导通相的电流。
放大电路1包括运算放大器U1、电阻R1和电阻R2，运算放大器U1的同相端连接于相电流检测电阻R9与开关管S6的共接点，运算放大器U1的反相端连接于电阻R1的一端与电阻R2的一端的共接点，电阻R1的另一端与运算放大器U1的输出端连接，电阻R2的另一端接地。
在本实施例中，运算放大器U1的型号为LM358，电流反馈结果通过运算放大器LM358实现放大，放大倍数由电阻R1和电阻R2决定。
进一步地，放大电路1包括第二滤波电路12，第二滤波电路12设置于相电流检测电阻R9与运算放大器U1之间，第二滤波电路12的输入端连接于相电流检测电阻R9与开关管S6的共接点，第二滤波电路12的输出端与放大电路1的同相端连接。第二滤波电路12能够滤波采集到的电压信号中的噪声，提高采样精度。在本实施例中，第二滤波电路12为RC滤波电路，由电阻R6和电容C4组成。
第一滤波电路2的输入端与运算放大器U1的输出端连接，第一滤波电路2的输出端与控制器9的输入端连接。在本实施例中，第一滤波电路2为RC滤波电路，由电阻R5和电容C3组成。
控制器9的输出端与三相桥电路的控制输入端电连接。控制器9用于将经第一滤波电路2滤波后的放大电路的输出电压与预设的电压阈值进行比较，在放大电路的输出电压超出电压阈值时向三相桥电路发送关断信号，以关断三相桥电路，从而实现过流保护的功能，使系统更加安全可靠。
在本实施例中，控制器9采用型号为MC9S12XS128的单片机。单片机读取经过A/D转换的电压采样值，并与设定的电压阈值进行比较，若高于设定的电压阈值，则关闭输出，反之，则正常运行，从而实现过流保护。
本实施例的电流检测电路使用的外围电子元器件的数量少，电路结构简单，实现成本低，并具有较高的电流采样精度。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (5)
1.一种用于无刷直流电机驱动控制系统的电流检测电路，所述无刷直流电机驱动控制系统包括控制器和三相桥电路，所述控制器的输出端与所述三相桥电路的控制输入端电连接，其特征在于，所述电流检测电路包括相电流检测电阻R9、放大电路和第一滤波电路；
相电流检测电阻R9串联在所述三相桥电路的任一下桥臂的开关管与地之间；
所述放大电路包括运算放大器U1、电阻R1和电阻R2，运算放大器U1的同相端连接于相电流检测电阻R9与所述开关管的共接点，运算放大器U1的反相端连接于电阻R1的一端与电阻R2的一端的共接点，电阻R1的另一端与运算放大器U1的输出端连接，电阻R2的另一端接地；
所述第一滤波电路的输入端与运算放大器U1的输出端连接，所述第一滤波电路的输出端与所述控制器的输入端连接；
所述控制器用于将经所述第一滤波电路滤波后的放大电路的输出电压与预设的电压阈值进行比较，在放大电路的输出电压超过所述电压阈值时向所述三相桥电路发送关断信号，以关断所述三相桥电路。
2.根据权利要求1所述的电流检测电路，其特征在于，所述放大电路包括第二滤波电路，所述第二滤波电路的输入端连接于相电流检测电阻R9与所述开关管的共接点，所述第二滤波电路的输出端与所述放大电路的同相端连接。
3.根据权利要求2所述的电流检测电路，其特征在于，所述第二滤波电路为RC滤波电路。
4.根据权利要求1所述的电流检测电路，其特征在于，所述第一滤波电路为RC滤波电路。
5.根据权利要求1所述的电流检测电路，其特征在于，所述的控制器采用型号为MC9S12XS128的单片机。
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