[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

说明书

本发明涉及直流无刷电机控制领域，具体公开了一种单相直流无刷电机无位置传感器的控制电路及启动方法，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MCU控制芯片连接电源单元，本发明有效避免常规方法使用固定的激励时间产生的启动失败问题，能够在激励的过程中确认转子的位置，从而在合适的位置上变换激励方向，提高了启动的成功率。

技术领域

本发明涉及直流无刷电机控制领域，尤其涉及一种单相直流无刷电机无位置传感器的控制电路及启动方法。

背景技术

随着电机行业的日益发展，直流无刷电机在很多领域都得到了广泛的应用，它具有调速性能好，体积小，寿命长，效率高等优点。由于单相直流无刷电机的定子、转子极对数相对应，因而存在启动困难的问题，故在结构上会对定子齿槽做不对称处理，使之产生不对称气隙磁阻，即在不通电状态下转子磁路中心线偏离定子中心线一定角度，从而电磁转矩能够克服齿槽转矩使电机顺利往固定方向上启动。

在很多单相直流无刷电机的应用中，通常都加入霍尔位置传感器作为转子位置的检测，但由于有位置传感器存在，电机工作受制于位置传感器，位置传感器安装位置会影响电机运行参数，如电流、速度、输出功率、效率等，同时若安装位置偏差较大，则会导致电机无法启动、高频振动情况，甚至出现损毁电机或控制系统。

现有技术中使用的无位置传感器技术，是通过使用推动设定时间长度，然后做换相处理，但是该技术尚不能解决无位置传感器的单向直流无刷电机的启动问题，会出现推动失败、适应性不好等问题。本申请通过特有检测转子位置的方法对此弊端作出改进。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种能够在激励的过程中确认转子的位置，从而在合适的位置上变换激励方向，提高启动成功率的单相直流无刷电机无位置传感器的控制电路。

为了解决上述技术问题，本发明提供的方案具体如下：一种单相直流无刷电机无位置传感器的控制电路，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MCU控制芯片连接电源单元。

优选的，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，母线电压检测电路在电源欠压的时候，激励时间改变时控制换相的点，线性稳压电路给整个电路系统提供稳定的运行电压，确保使用稳定性。

优选的，所述电源输入端还连接有电容C5，电容C5用于稳定母线电压，提供稳定的电源。

优选的，所述电源输入端为电池包、恒流源或AC-220V电源。

优选的，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C4，所述电容C4的另一端连接分别连接MOS管Q3、Q4的S极。