[实用新型]一种简单的无刷直流电机反电动势过零点检测电路

说明书

技术领域

本实用新型属于无刷直流电机的驱动技术领域。

背景技术

无刷直流电机的无传感驱动技术因为其自身的技术优势，得到非常广泛的应用，比如直流压缩机的电机驱动，电动车的电机驱动等。无刷直流电机的转速控制是通过对驱动电压进行调节，并根据转子的位置来切换电机的电源来实现的。由于无刷直流电机的转子位置与反电动势存在确定的对应关系，因此如果通过检测电机反电动势来确定无刷直流电机的转子位置，就无需转子位置感应元件了。但是反电动势不能直接检测，只能通过检测相电压间接获得。比如，当A、B相通电时，检测C相电压，当C相电压等于驱动电压的1/2时，确定为反电动势的过零点。电压检测需要通过数模转换器将电压模拟量转换成单片机可以操作的数字量。因此，普通的无刷直流电机的无传感驱动技术往往采用比较昂贵的单片机，具有多路ADC转换接口。这样以后，往往会给最终产品带来高成本的结果。

发明内容

本发明目的是为了降低成本，采用简单硬件，实现反电动势过零点检测，精确电机转子位置，获取精确的换相点，从而实现更加稳定的无刷直流电机的无传感器控制效果。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种简单的无刷直流电机反电动势过零点检测电路，包括执行检测算法的单片机和反电动势检测电路，所述的反电动势检测电路，包括电压比较器，连接A相的电阻R1，连接B相的电阻R2，连接C相的电阻R3，与所述的电阻R1，电阻R2，电阻R3连接的电阻R4，所述的电阻R4连接所述电压比较器的同相端，电阻R5和电阻R6，以及滤波电容C1组成电压采样电路，采集电机驱动电压，并连接所述电压比较器的反相端，所述电压比较器的输出端连接所述单片机的中断口。

所述的单片机开启外部中断，设定中断服务程序。所述的中断服务程序，包括计算换相半周期T_HLF，判断换相半周期T_HLF是否大于最小换相半周期T_HLFmin，计算换相时刻t_CMTnext。具体如下：当所述电压比较器发生电平转换，触发所述的中断服务程序；所述的中断服务程序首先将当前中断时刻t_ZERO减去所述电机的前次换相时刻t_CMT，获得换相半周期T_HLF，即T_HLF＝t_ZERO-t_CMT，然后判断换相半周期T_HLF是否大于最小换相半周期T_HLFmin，如果T_HLF＞T_HLFmin，所述的中断服务程序记录当前中断时刻t_ZERO，并从当前中断时刻t_ZERO延迟换相半周期T_HLF，确定所述电机的换相点t_CMTnext，即t_CMTnext＝t_ZERO+T_HLF；相反，则不作任何处理，退出中断服务程序。

可在所述电压比较器的同相端设置电阻R7，所述电阻R7另一端接地；所述电阻R4，电阻R5，电阻R6，电阻R7，保持比例关系R7/(R4+R7)＝＝R6/(R5+R6)/2。

本实用新型的有益效果主要表现在：1、电路结构简单，成本低；2、反电动势过零点检测精度得到有效提高；3、适用电压范围宽。

附图说明

图1是无传感器无刷直流电机的反电动势过零点检测电路的原理图；

图2是增加下拉电阻的反电动势过零点检测电路的原理图；

图3是反电动势的信号图形；

图4是中断服务程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1，图2，图3，图4，一种简单的无刷直流电机反电动势过零点检测电路和方法，包括执行检测算法的单片机1和反电动势检测电路。

反电动势检测电路，包括电压比较器2，连接A相的电阻R1，连接B相的电阻R2，连接C相的电阻R3，所述的电阻R1，电阻R2，电阻R3另一端连接在一起，并连接电阻R4，所述的电阻R4另一端连接所述电压比较器2的同相端。所述的电阻R1，电阻R2，电阻R3起到采样电机3的反电动势的作用，并通过电阻R4限流以后连接所述电压比较器2的同相端。