[实用新型]一种应用于节气门的大电流无刷电机驱动保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及智能调节阀门驱动控制技术领域，特别是一种应用于节气门的大电流无刷电机驱动保护电路。

背景技术

节气门又名智能调节阀门，是应用于控制空气进入引擎的一道可控调节阀门，气体进入进气管后会和汽油混合成可燃混合气，从而燃烧做功。智能调节阀门是当今电喷车发动机系统的最重要部件，在乘用车应用上对智能调节阀门扭矩、电机的功率、耐久性、可靠性、稳定性、高温环境等技术指标提出了要求严格，同时又要实现负载的过流、过温保护、过压保护、短路保护等。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题为：通过利用智能半桥控制芯片和角度传感器芯片，实现对无刷电机的驱动控制，以及对当前智能调节阀门开合角度和当前电机工作电流的实时检测，避免由负载短路、过流、开路带来的问题。

本实用新型采取的技术手段为：一种应用于节气门的大电流无刷电机驱动保护电路，包括处理器、无刷电机、H桥驱动模块、开度采集模块、电流检测模块以及故障诊断模块；

H桥驱动模块包括两个型号为BTS7960的半桥驱动芯片，各半桥驱动芯片包括控制输入端、电机驱动信号输出端、驱动状态信号输出端和反馈电流信号输出端；开度采集模块包括可采集节气门开度的角度传感器；

各半桥驱动芯片的控制输入端连接处理器模块，电机驱动信号输出端连接无刷电机，驱动状态信号输出端连接故障诊断模块的输入端，反馈电流信号输出端连接电流检测模块的输入端；开度采集模块、故障诊断模块以及电流检测模块的输出端分别连接处理器。

本实用新型的H桥驱动模块为利用半桥控制芯片组建的全桥驱动模块，角度传感器为现有产品，处理器也采用现有微处理器芯片。在应用时，处理器通过控制输入端使能H桥驱动模块中的两个半桥驱动芯片，从而产生驱动功率传递至负载中的无刷电机，驱动电机的正反转运行。同时，H桥驱动模块将驱动电流信号输出至电流检测模块，将驱动状态信号输出至故障诊断模块；电流检测模块将反馈电流输出至处理器，诊断模块将驱动状态信号转换成开关信号输出至处理器，开度采集模块中的角度传感器采集节气门的开度，并将采集到的开度信号转换为模拟电压信号传输至处理器，处理器根据上述接收到的反馈信号即可实现电机工作电流检测、阀门开度检测、自身故障检测以及负载短路、过流、开路检测。

进一步的，本实用新型还包括电源滤波模块，H桥驱动模块中的两个半桥驱动芯片分别连接有一个电源滤波模块。电源滤波模块可滤除无刷电机在正转或反转产生的瞬间脉冲以及电机感性负载产生的高频脉冲干扰，起到保护作用。

优选的，本实用新型中开度采集模块中的角度传感器采用角度传感器芯片MLX90360。

本实用新型的有益效果为：利用半桥驱动芯片和角度传感器芯片对节气门及驱动节气门开合的大电流无刷电机进行驱动控制，在控制过程中实时采集阀门的开度以及电机电流大小，可迅速准确的实现阀门的开度控制，同时对各种故障能够实现即时检测即时保护，提高了智能调节阀门的控制精度以及工作可靠性。

附图说明

图1所示为本实用新型结构框图；

图2所示为本实用新型中H桥驱动模块、电流检测模块、诊断模块、电源滤波模块以及电机模块电路原理结构图；

图3所示为本实用新型中开度采集模块电路原理结构图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例进一步描述。

如图1所示，本实用新型应用于节气门的大电流无刷电机驱动保护电路，包括处理器、无刷电机、H桥驱动模块、开度采集模块、电流检测模块以及故障诊断模块；H桥驱动模块包括两个型号为BTS7960的半桥驱动芯片，各半桥驱动芯片包括控制输入端、电机驱动信号输出端、驱动状态信号输出端和反馈电流信号输出端；开度采集模块包括可采集节气门开度的角度传感器；各半桥驱动芯片的控制输入端连接处理器模块，电机驱动信号输出端连接无刷电机，驱动状态信号输出端连接故障诊断模块的输入端，反馈电流信号输出端连接电流检测模块的输入端；开度采集模块、故障诊断模块以及电流检测模块的输出端分别连接处理器。

H桥驱动模块中的两个半桥驱动芯片分别连接有一个电源滤波模块，电源滤波模块可滤除无刷电机在正转或反转产生的瞬间脉冲以及电机感性负载产生的高频脉冲干扰，起到保护作用。