[发明专利]一种单相正弦波直流无刷电机转速调整系统及方法

说明书

本发明公开了一种单相正弦波直流无刷电机转速调整系统及方法。涉及电子技术领域，所述系统包括：调速信号滤毛刺电路、调速信号周期检测电路、速度检测电路、调速防抖电路、调速同步电路和调速比较电路；所述调速信号滤毛刺电路信号连接于调速信号周期检测电路；所述调速信号周期检测电路信号连接于速度检测电路；所述速度检测电路信号连接于调速防抖电路；所述调速同步电路和调速防抖电路分别信号连接于调速比较电路。解决了传统单相直流无刷电机在换相切换时能量损失和效率降低的问题，同时抑制了时序抖动和毛刺干扰，保证电机转速稳定，具有面积小、功耗低、响应时间短、性能优异等优点。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体而言，涉及一种单相正弦波直流无刷电机转速调整系统及方法。

背景技术

传统的单相直流无刷电机通过PWM信号调整电机转速，如附图2所示。即全速率的输出和具有一定占空比的PWM信号相与后，得到速度调整后的输出。

而单相正弦直流无刷电机通过计算PWM信号的占空比得到调速门限，再用该门限去限制全速率的输出波形，从而得到调速后的输出，如附图3所示。

传统的单相直流无刷电机在调速时采用PWM波直接调制，在换相时电流会呈现出梯形波的形状，本质上还是开关工作状态，在换相切换时，会损失多余的能量，效率较低。

此外，直接通过PWM波调制输出信号，还有可能带来时序抖动和毛刺对电机的转速的稳定性和精准度带来影响。

综上所述，本申请发明人在实现本申请发明方案的过程中，发现上述技术至少存在如下问题：传统的单相直流无刷电机在调速时采用PWM波直接调制，会损失能量，降低效率；PWM直接调制输出还可能会带来时序抖动和输出毛刺的问题，不利于电机转速的精确控制。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种单相正弦波直流无刷电机转速调整系统及方法，解决了传统单相直流无刷电机在换相切换时能量损失和效率降低的问题，同时抑制了时序抖动和毛刺干扰，保证电机转速稳定，具有面积小、功耗低、响应时间短、性能优异等优点。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

一种单相正弦波直流无刷电机转速调整系统，所述系统包括：调速信号滤毛刺电路、调速信号周期检测电路、速度检测电路、调速防抖电路、调速同步电路和调速比较电路；所述调速信号滤毛刺电路信号连接于调速信号周期检测电路；所述调速信号周期检测电路信号连接于速度检测电路；所述速度检测电路信号连接于调速防抖电路；所述调速同步电路和调速防抖电路分别信号连接于调速比较电路。

一种单相正弦波直流无刷电机转速调整方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：输入的PWM调速信号首先进行去毛刺处理，过滤掉输入毛刺对PWM周期的干扰后，通过对PWM上升沿的检测和计数器计数来确定PWM整个信号的周期PWM信号高电平所占的时钟周期数；

步骤2：该电机转速调整电路中，通过两分法或逐一比较法实现对0-输出上限中所有值的计算和比较，选取最接近当前电机转速的一个值作为当前速度估计值输出至下一模块；

步骤3：当步骤2中的速度估计值有变化时，需要与调速防抖动电路的门限进行比较；两次转速输出值的变化大于门限时，直接输出当前值，否则仍然保持上一次的输出值；

步骤4：通过调速防抖电路的数据再和外部输入的最低调速门限进行比较，得到最后的调速数据输出。

本发明实施例提供的单相正弦波直流无刷电机转速调整系统及方法，实现了单向正弦波直流无刷电机在输入的PWM信号周期大范围变动时精确的调速值输出；抑制了PWM信号的周期抖动，稳定调速值该设计还具有处理时间少，面积和功耗都比较小的优点，在高精度速度调整的应用方面有独特的优势。