[实用新型]一种基于多MEMS传感器的三相驱动电路结构

说明书

技术领域

本发明涉及直流无刷电机领域，具体涉及一种基于多MEMS传感器的三相驱动电路结构。

背景技术

现有电机，缺乏集成的中控设备或者中控设备智能度不高，需要大量人工操作，无法自动完成各类操作；脉冲的调制、延时调节电路结构不合理，导致双场效应管电压调节电路存在重叠的导通电压范围，进一步影响驱动电路；电机集成有位置传感器，位置传感器的可靠性低，易受到环境温度，压力等外界因素影响，进一步降低了电机的可靠性。

发明内容

针对上述现有技术，本发明目的在于提供一种基于多MEMS传感器的三相驱动电路结构，其旨在解决现有电机存在低智能度，不合理的驱动电路结构，低可靠性且不具备极端环境耐受能力等技术问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于多MEMS传感器的三相驱动电路结构，包括依次连接的MEMS传感单元：获取目标传感数据，转换传感数据为时钟信号和发送控制时钟；3个脉冲定时调制单元：根据MEMS传感单元发出的控制时钟，进行脉宽调制，并进行脉冲延时反馈调节和电平调制信号发送；三相电机单元：根据脉冲定时调制单元电平调制信号，获得有序的驱动模式并实现有序转动；脉冲定时调制单元向MEMS传感单元反馈数据；三相电机单元向脉冲定时调制单元反馈反电动势。

上述方案中，所述的MEMS传感单元，包括用于时钟输出、数据处理和信号控制的FPGA：设置有MEMS传感器接口；第一模数转换器：输出端口连接FPGA，接收FPGA控制命令，向FPGA输出数字信号；多MEMS传感器：时钟输入接口连接FPGA的MEMS传感器接口，输出端连接第一模数转换器的输入端，接收FPGA的时钟序列，向第一模数转换器发送传感数据。MEMS传感器具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、易于集成以及耐恶劣工作环境等优势。提取外界目标信号，与FPGA预设基准匹配，可完成识别功能；多个MEMS传感器组合，可使得同一目标的不同特征得到充分识别验证，提升精确度；处理数据后，给下位电路发出中控命令；需要提出地是，FPGA完成编程后，系列操作均可自助完成，外界可通过上位机读取相关数据，体现电机智能化。

上述方案中，所述的脉冲定时调制单元，包括调制脉冲发生器：输入端连接FPGA的时钟输出端，接收FPGA控制时钟；第一反相器：输入端连接调制脉冲发生器的输出端；第一可编程延时器：输入端连接第一反相器的输出端；第二反相器：输入端连接第一可编程延时器的输出端；第一场效应管：栅极连接第二反相器的输出端，源极接有电感；电感一端为1_High；用于消除判决延时的开关电路：与调制脉冲发生器的输出端连接，与第一可编程延时器的输出端连接；第二场效应管:栅极连接开关电路，漏极连接第一场效应管的源极；肖特基同步整流二极管：正极、负极分别连接第二场效应二极管的源极、漏极；肖特基同步整流二极管正极为1_Low。根据MEMS传感单元发出的控制时钟，实现脉宽调制，脉冲延时反馈调节和电平调制信号发送的功能。显著增加整个电路的反应速度。

上述方案中，所述的开关电路，包括截止电路，导通电路，还包括RS触发器：Q端连接第二场效应管Q2的栅极。

上述方案中，所述的截止电路，包括缓冲寄存器：输入端连接第一可编程延时器的输出端；第一升值计数器；时钟端连接缓冲寄存器的输出端；第一与门：输入端口连接1_High和编程序列；第一或非门：输入端口连接有第一与门的输出端，输出端连接第一升值计数器的计数端；第三反相器：输入端为预设端；第一或门：输入端口连接第三反相器的输出端和缓冲寄存器的输出端；第二或非门：输入端口连接有第一或门的输出端和第一或非门的输出端，输出端连接到第一或非门的输入端口；第二可编程延时器：激活计数端A连接第一升值计数器的计数端-Q，延时端D连接第一可编程延时器的输出端ID；第四反相器：输入端连接第二可编程延时器的输出端Y；第三或非门：输入端口分别连接第四反相器的输入端和输出端；第二与门；第二或门：输入端口连接有第三或非门的输出端和第二与门的输出端；第五反相器：输入端和输出端连接第二与门的输入端口；第二或门的输出端连接RS触发器的R端。截止电路激活后，肖特基同步整流二极管D1将截止，彻底消除双场效应管重叠导通的电压区间和波形漂移，即此时只有场效应管Q2导通。显著增加整个电路的反应速度。