[发明专利]用于无刷直流电动机的经正弦修改的梯形驱动

权利要求书

1.一种用于修改到无刷直流BLDC电动机的梯形驱动的方法，所述方法包括下列步骤：

开始换向驱动周期；

将所述换向驱动周期划分为N个时间区段；

将所述N个时间区段关联为N个度数区段，其中在所述N个时间区段中间的所述N个度数区段中的一者可为实质上零(0)度；

确定所述N个度数区段中的每一者的余弦值；及

在所述换向驱动周期期间的适当时间用所述余弦值修改到所述BLDC电动机的脉宽调制PWM驱动的工作周期。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述BLDC电动机为三相且具有第一、第二及第三电动机端子。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述开始所述换向驱动周期的步骤包括以下步骤：

将所述第一电动机端子耦合到电源共点；

将所述第二电动机端子耦合到由所述PWM驱动控制的电源电压；

确定何时反电动势BEMF电压在所述第三电动机端子处实质上为零，其中所述第三电动机端子未连接到所述电源共点或电压；及

从所述实质上零伏BEMF电压与前一个实质上零伏BEMF电压之间的时间来确定所述换向驱动周期。

4.根据权利要求2所述的方法，其中每六十(60)电角度旋转存在六个换向驱动周期，且所述六个换向驱动周期中的每一者具有电动机端子的不同连接配置。

5.根据权利要求2所述的方法，其中所述N个度数区段为从大约负三十(-30)度到大约正三十(+30)度。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述PWM驱动的所述工作周期在零(0)度的度数区段处最大。

7.根据权利要求2所述的方法，其中所述三相BLDC电动机具有三个定子极对绕组。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述三个定子极对绕组为Y形连接。

9.根据权利要求7所述的方法，其中所述三个定子极对绕组为三角形连接。

10.根据权利要求2所述的方法，其中所述三相BLDC电动机每相具有一个极对绕组。

11.根据权利要求2所述的方法，其中所述三相BLDC电动机每相具有至少两个极对绕组。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定余弦值的步骤是用微控制器及余弦查找表完成。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述开始换向驱动周期、将所述换向驱动周期划分为N个时间区段、将所述N个时间区段关联为N个度数区段、确定余弦值及修改所述PWM驱动的所述工作周期的步骤是用微控制器完成。

14.一种用于用经正弦修改的脉宽调制PWM驱动无刷直流BLDC电动机的系统，所述系统包括：

三相BLDC电动机，其具有第一、第二及第三电动机端子；

耦合到所述电动机端子中的每一者的高压侧电源开关及低压侧电源开关，其中所述高压侧电源开关及所述低压侧电源开关进一步耦合在电源共点与由所述PWM驱动控制的电源电压之间，其中所述高压侧电源开关及所述低压侧电源开关中的每一者会将所述电动机端子中的相应者连接到所述电源共点、电压或不连接到两者；

零交叉电压检测器，其中所述电动机端子中的每一者连接到所述零交叉电压检测器中的相应者；

PWM主时基；

PWM生成器，其耦合到所述PWM主时基及所述电动机端子中的相应者；及

微控制器，其包括余弦查找表及至少一个计时器/计数器，其用于存储未连接到所述电源共点或电压的所述电动机端子中的一者处的反电动势BEMF零电压交叉之间的时间周期，其中所述零交叉电压检测器提供所述BEMF零电压交叉何时发生；

其中所述微控制器生成经正弦修改的工作周期PWM控制信号到所述PWM生成器，以从其中基于与所述BEMF零电压交叉之间的所述所存储的时间周期相关联的旋转度数的余弦值来控制所述PWM驱动的工作周期。

15.根据权利要求14所述的系统，其进一步包括耦合在所述PWM生成器与所述高压侧电源开关及所述低压侧电源开关中的相应者之间的高及低驱动器对。

16.根据权利要求14所述的系统，其中所述高压侧电源开关及所述低压侧电源开关包括高压侧及低压侧电源金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET。