[发明专利]无刷直流电机反电动势三次谐波检测电路

说明书

技术领域

本发明涉及无刷直流电机反电动势三次谐波检测电路。属于电机控制领域。 

背景技术

基于反电动势三次谐波过零点检测的无刷电机无位置传感器控制，较有位置传感器控制相比，能够减小电机的体积和传感器的成本，提高转子位置信号的抗干扰能力。现有的三次谐波检测电路中，三次谐波的获取方法是取外接星型等效电阻中性点和接地端之间的电势差，经过带通滤波后进行过零点检测。这种方法由于抬高了反电动势三次谐波信号的整体幅值，因此检测到的反电动势过零点不够准确，并且带通滤波器对三次谐波信号的衰减非常严重，不宜于过零点的有效检测。 

发明内容

本发明是为了解决现有的反电动势三次谐波过零点检测电路中，存在的信号检测准确性低，信号衰减严重，电路复杂，检测到的信号导致电机换向误差大的问题。现提供无刷直流电机反电动势三次谐波检测电路。 

无刷直流电机反电动势三次谐波检测电路，它包括无刷直流电机、星型电阻、电机直流供电电源中点电压、低通滤波器、零点电位微调电路、电压钳位电路、过零比较器、光电隔离电路和数字信号处理器DSP， 

所述星型电阻包括电阻R3、电阻R4和电阻R5， 

所述无刷直流电机的三相进线端分别连接电阻R3的一端、电阻R4的一端和电阻R5的一端，电阻R3的另一端连接电阻R5的另一端，电阻R4的另一端作为星型电阻的输出端； 

低通滤波器包括电阻R8、电阻R10和电容C2， 

星型电阻的输出端连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端同时连接电阻R10的一端和电容C2的一端，电阻R10的另一端连接电容C2的另一端，电阻R8的一端、电阻R10的一端和电容C2的一端均作为低通滤波器的信号输出端，电阻R10的另一端作为低通滤波器的信号输入端； 

电机直流供电电源中点电压包括供电电源、电阻R1、电阻R2和供电电源的电源地， 

低通滤波器的信号输入端同时连接电阻R1的一端和电阻R2的一端，电阻R1的另一端连接供电电源，电阻R2的另一端连接供电电源的电源地， 

电压钳位电路包括5V供电电源的正极+5V、一号二极管D1、二号二极管D2和5V供电电源的负极-5V， 

低通滤波器的信号输出端同时连接一号二极管D1的阳极和二号二极管D2的阴极，一号二极管D1的阴极连接5V供电电源的正极+5V，二号二极管D2的阳极连接5V供电电源的负极-5V，一号二极管D1的阳极作为电压钳位电路的信号输出端， 

过零比较器包括5V供电电源、运算放大器U2、电阻R6和5V供电电源的电源地， 

电压钳位电路的信号输出端连接运算放大器U2的正相信号输入端，运算放大器U2的正电源端同时连接5V供电电源和电阻R6的一端，运算放大器U2的负电源端连接5V供电电源的电源地，运算放大器U2的输出端连接电阻R6的另一端，运算放大器U2的负相信号输入端作为过零比较器的信号输入端，电阻R6的一端作为过零比较器的一个信号输出端，电阻R6的另一端作为过零比较器的另一个信号输出端， 

零点电位微调电路包括可调电阻R12、电阻R11、三号二极管D3、5V供电电源和5V供电电源的电源地， 

过零比较器的信号输入端连接可调电阻R12的可调端，可调电阻R12的一端同时连接电阻R11的一端和三号二极管D3的阳极，电阻R11的另一端连接5V供电电源，可调电阻R12的另一端同时连接三号二极管D3的阴极和5V供电电源的电源地， 

光电隔离电路包括电阻R7、型号为6N137的光电隔离器、电容C1、5V供电电源、5V供电电源的电源地、3.3V供电电源、3.3V供电电源的电源地和电阻R9， 

过零比较器的一个信号输出端连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端连接型号为6N137的光电隔离器的2号引脚，型号为6N137的光电隔离器的5号引脚连接3.3V供电电源的电源地，型号为6N137的光电隔离器的7号引脚同时连接型号为6N137的光电隔离器的8号引脚、电容C1的一端和5V供电电源，电容C1的另一端连接5V供电电源的电源地，型号为6N137的光电隔离器的6号引脚连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接3.3V供电电源，过零比较器的另一个信号输出端连接型号为6N137的光电隔离器的3号引脚，型号为6N137的光电隔离器的6号引脚作为光电隔离电路的信号输出端， 

光电隔离电路的信号输出端连接数字信号处理器DSP的信号输入端。