[发明专利]一种五相直流无刷电机控制器

权利要求书

1、一种五相直流无刷电机控制器，其特征在于：包括驱动回路、速度输入检测回路、电压检测回路、过流检测回路和单片机、五相全桥开关回路和五相霍尔信号检测回路；所述速度输入检测回路将速度输入信号传送到单片机；五相霍尔信号检测回路将检测到的确定五相直流无刷电机中绕组位置的霍尔信号反馈给单片机；过流检测回路将检测到的五相直流无刷电机的过流信号反馈给单片机，电压检测回路将电源电压信号传送到单片机；单片机根据速度输入信号、霍尔信号、过流信号、电源电压信号控制驱动回路，进而对五相全桥开关回路进行控制，驱动五相直流无刷电机中的绕组，使电机运转。

2、根据权利要求1所述的控制器，其特征在于：所述五相全桥开关回路的导通和关断受电机霍尔信号的控制，霍尔信号共有十种状态，对应连接电机各相绕组的开关回路的上下桥臂的导通和关断也有十种状态；在同一时刻，有两相上桥臂和另外两相下桥臂的开关开通，剩下一相的上、下桥臂的开关都关断，这样，电机的四相绕组通电，一相绕组断电；当霍尔状态发生变化时，导通的四相桥臂的一个上桥或下桥开关关断，先前未导通桥臂的上桥或下桥开关开通，这样，导通的绕组关断一相，非导通的那一相绕组开通，完成绕组切换；在360°周期内，每相绕组的上桥臂在180°内导通144°、关断36°，下桥臂在另外180°内导通144°、关断36°，合计每相绕组导通288°、关断72°。

3、根据权利要求2所述的控制器，其特征在于：所述五相全桥开关回路包括A上MOS管、A下MOS管、B上MOS管、B下MOS管、C上MOS管、C下MOS管、D上MOS管、D下MOS管、E上MOS管、E下MOS管；A上MOS管的源极的与A下MOS管的漏极相连，并连接到A相绕组，B上MOS管的源极的与B下MOS管的漏极相连，并连接到B相绕组，C上MOS管的源极与C下MOS管的漏极相连，并连接到C相绕组，D上MOS管的源极与D下MOS管的漏极相连，并连接到D相绕组，E上MOS管的源极与E下MOS管的漏极相连，并连接到E相绕组，A上MOS管、B上MOS管、C上MOS管、D上MOS管、E上MOS管的漏极均与VCC相连，A下MOS管、B下MOS管、C下MOS管、D下MOS管、E下MOS管的源极连接在一起后与电流采样电阻(R0)的一端相连，电流采样电阻(R0)的另一端与GND相连，所有MOS管的栅极与驱动回路相连。

4、根据权利要求3所述的控制器，所述驱动回路由五个单相驱动回路组成，每个单相驱动回路包括第零三极管(Q0)、第一三极管(Q1)、第二三极管(Q2)、第三三极管(Q3)、第四三极管(Q4)以及第五三极管(Q5)；第一三极管(Q1)的基极通过第一电阻(R1)与单片机相连接，其集电极与第零三极管(Q0)的基极相连接，其发射极通过第二电阻(R2)接于GND；第零三极管(Q0)的基极通过第零电阻(R0)与其发射极相联后通过第零二极管(D0)接于第二直流电源，其集电极接于第一二极管(D1)并通过第四电阻(R4)接于该相上MOS管的栅极(G)；第零二极管(D0)的阳极通过第零电容(C0)接于GND，其阴极还与第一电容(C1)的正极相连，第一电容(C1)的负极接于电机相线；第二三极管(Q2)的基极接于第一二极管(D1)的阳极，其集电极接于第一电容(C1)的负极，其发射极接于该相上MOS管栅级(G)；第三电阻(R3)接于第二三极管(Q2)的基极与集电极之间，第二电容(C2)接于第二三极管(Q2)的射极与集电极之间；第四三极管(Q4)的基极与单片机的下桥驱动信号输出脚相连接，其集电极接于第三三极管(Q3)的基极，其发射极通过第七电阻(R7)接于GND；第八电阻(R8)接于单片机下桥驱动信号输出脚与单片机PWM输出脚之间；第三三极管(Q3)的基极通过第六电阻(R6)与其射极共接于第二直流电源，其集电极通过第二二极管(D2)、第九电阻(R9)接于第五三级管(Q5)的射极；第五三极管(Q5)的基极接于第三三极管(Q3)的集电极，第十电阻(R10)接于第五三极管(Q5)的基极与集电极之间，第三电容(C3)接于第五三极管(Q5)的射极与集电极之间；第五三极管(Q5)的集电极与电流采样电阻R0相连，其发射极与该相下MOS管的栅极(G)相连；第五电阻(R5)接于第二三极管的集电极(Q2)与第五三极管的集电极(Q5)之间。