[发明专利]单相直流无刷电机无位置传感器的控制电路及启动方法

权利要求书

1.单相直流无刷电机无位置传感器的控制电路，其特征在于：包括MCU控制芯片、电源单元和逆变电路，所述电源单元连接逆变电路，所述逆变电路连接有半桥驱动电路、反电动势采样单元、电流采样电路和无刷电机，所述半桥驱动电路、反电动势采样单元和电源单元连接MCU控制芯片，所述电流采样电路连接有启动电流反馈电路，所述启动电流反馈电路连接无刷电机和MCU控制芯片；

所述控制电路的启动方法具体包括以下步骤：

S1、在定位阶段，由MCU控制芯片设定额定的电流幅值，并与实际采样电流做比较，当实际采样电流大于额定的电流幅值时关闭激励控制，分别在相绕组的两个电流方向上单次激励绕组线圈，得到不同的激励时间长度，根据该激励时间长度，在转子静止状态下确定转子位置；

S2、在强推阶段，同样以步骤S1中定位阶段方法设定激励方式，通过MCU设定额定电流幅值以及关闭激励时间，连续地开启激励和关闭激励，记录开启激励的时长，与MCU设定的开启激励值比较，在转子转动状态下确定转子位置。

2.根据权利要求1所述的单相直流无刷电机无位置传感器的控制电路，其特征在于：所述电源单元包括电源输入端、与电源输入端连接的母线电压检测电路和线性稳压电路，所述母线电压检测电路和线性稳压电路连接MCU控制芯片。

3.根据权利要求2所述的单相直流无刷电机无位置传感器的控制电路，其特征在于：所述电源输入端还连接有电容C5。

4.根据权利要求2所述的单相直流无刷电机无位置传感器的控制电路，其特征在于：所述电源输入端为电池包、恒流源或AC-220V电源。

5.根据权利要求1所述的单相直流无刷电机无位置传感器的控制电路，其特征在于：所述逆变电路包括MOS管Q1、Q2、Q3和Q4，所述MOS管Q1、Q2、Q3和Q4的G极分别连接半桥驱动电路，所述MOS管Q1、Q2的S极和所述MOS管Q3、Q4的D极分别连接无刷电机；

所述MOS管Q1、Q2的D极连接有电容C5，所述电容C5的另一端分别连接MOS管Q3、Q4的S极。

6.根据权利要求1所述的单相直流无刷电机无位置传感器的控制电路，其特征在于：所述电流采样电路包括运算放大器U1A，运算放大器U1A的正极分别连接电源、电阻R3和电容C1，电容C1的另一端接地，电阻R3的另一端分别连接有电阻R4和R5，所述电阻R4的另一端接地，电阻R4还并联有电容C2，电阻R5的另一端分别连接电阻R1和运算放大器U1A的第三引脚，电阻R1的另一端连接有电阻R8，所述电阻R8的另一端连接有电阻R2，所述电阻R2的另一端分别连接运算放大器U1A的第二引脚和电阻R6，所述电阻R6的另一端分别连接运算放大器U1A的第一引脚和电阻R7，所述电阻R7的另一端分别连接电容C3和启动电流反馈电路，所述电容C3的另一端接地；运算放大器U1A的负极接地。

7.根据权利要求1所述的单相直流无刷电机无位置传感器的控制电路，其特征在于：所述启动电流反馈电路包括电压比较器U2A，所述电压比较器U2A的正极连接电源，电压比较器U2A的负极接地，电压比较器U2A的第二引脚连接MCU控制芯片，电压比较器U2A的第三引脚连接电流采样电路，电压比较器U2A的第一引脚连接无刷电机。

8.根据权利要求1所述的单相直流无刷电机无位置传感器的控制电路，其特征在于，所述步骤S1具体包括以下过程：在定位阶段，由MCU控制芯片设定额定的电流幅值，并与实际采样电流做比较，当实际采样电流大于额定的电流幅值时关闭激励控制，设定首先开启A+B-方向电流激励，当实际采样电流大于额定的电流幅值时关闭激励控制，记录一次激励时间T4，停止激励时间T2，再次开启同一电流方向的激励，记录二次激励时间T5，以同样方式激励A-B+电流方向，记录该电流方向的一次激励时间T6和二次激励时间T7。

9.根据权利要求8所述的单相直流无刷电机无位置传感器的控制电路，其特征在于：所述一次激励时间T4和T6用于判定转子位置；所述二次激励时间T5和T7用于步骤S2中换相时间判定使用。