[发明专利]一种直流无刷电机的过零检测电路

权利要求书

1.一种直流无刷电机的过零检测电路，其特征在于，包括：单片机、信号跳变检测电路、位置检测电路、A/D转换器、母线电压检测电路和直流无刷电机；

所述单片机通过串联连接的信号跳变检测电路和位置检测电路与直流无刷电机电连接；所述单片机通过A/D转换器和母线电压检测电路电连接；所述位置检测电路包括数字电位器电路和过零比较电路；

所述单片机用于直流无刷电机低速启动时，控制母线电压检测电路获取母线电压值，根据母线电压值计算出直流无刷电机的反电动势中点电压，根据所述反电动势中点电压调节数字电位器电路的开度值，使得过零比较电路检测到直流无刷电机的过零信号；

所述母线电压检测电路包括第一电阻R53、第二电阻R54、第三电阻R55、第四电阻R59、第一比较器N07C LM339、第一电容C54、第二电容C55和第一二极管V30；

所述第一电阻和第二电阻串联连接，串联连接的一端接第一电源VDC+；

所述第三电阻和第一电容并联连接，并联连接的一端分别与第一电阻和第二电阻串联连接的另一端以及第一比较器的正向输入端电连接，并联连接的另一端接地；

所述第一比较器的输出端分别与第一比较器的反向输入端、第四电阻的一端和第二电容的一端电连接，所述第二电阻的另一端接地，第四电阻的另一端通过第一二极管接第二电源+3.3V，第四电阻的另一端与A/D转换器电连接；

上述的母线电压检测电路中的母线电压采用电阻分压式测量，换算公式为Vin＝3.3/R55*(R53+R54+R55)；由于电机反电动势参数在设计电机时是可以通过设计软件测算，在得到母线电压后，已知控制器输出PWM占空比即可换算出加载在直流无刷电机两相间的有效电压值Vm，通过电机反电动势参数e，估算出反电动势中点电压Vbemf＝Vm*e*Ge，其中Ge为算法换算后控制常量；

所述数字电位器电路由四个可调电阻器组成；具体为：RP1、RP2、RP3、RP4；

利用估算出反电动势中点电压Vbemf，通过核心算法计算出数字电位器开度值，调整过零比较电压；虚拟中点电压值在换向时刻时为：

Vmu＝Vpu*RP1/(RP1+R32)；

Vmv＝Vpu*RP1/(RP1+R39)；

Vmw＝Vpu*RP1/(RP1+R48)；其中RP1为数字电位器通道电阻值；直流无刷电机反电动势值在换向时刻时为：

Vu＝Vpu*RP2/(RP2+R33)；

Vv＝Vpv*RP3/(RP3+R41)；

Vw＝Vpw*RP4/(RP4+R50)；其中RP2，RP3，RP4为数字电位器通道电阻值；数字电位器是通过程序算法控制的，计算公式为RP(Dn)＝(Rwb-Rw)*256/Rab，其中RP(Dn)为写入数字电位器数值，Rwb为设定目标电阻值，Rw为抽头电阻值，Rab为数字电位器满量程值。