[发明专利]双BLDC电机四象限运行的PWM控制系统及方法

说明书

本发明提供一种双BLDC电机四象限运行的PWM控制系统及方法，包括电源模块、单片机控制模块、驱动模块、电流检测电路模块、光耦隔离放大电路模块、霍尔切换模块、三相输出切换电路模块、两个BLDC电机，由所述所有模块构成的一套驱动电路来控制所述两个BLDC电机的四象限运行。该系统及方法利用单驱动电路驱动双BLDC控制系统，可以降低驱动电路成本，简化电路和控制程序，减少对MCU资源的占用，提高可靠性。

技术领域

本发明属于机电控制领域，具体涉及一种双BLDC电机四象限运行的PWM控制系统及方法。

背景技术

无刷直流电机(BLDC)具有调速性能好、功率密度大、过载能力强、启动转矩大、效率高、性能稳定、结构简单等优点，克服了有刷直流电机的先天性缺陷，以电子换向器取代了机械换向器，在机电控制领域有广泛的发展前景。目前，对于单个BLDC的控制比较成熟，可轻松实现转速闭环和电流闭环控制，但是，对于两个BLDC的控制，多采用两套控制驱动电路，成本较高，单片机占用资源多，电路和控制相对复杂。

发明专利CN1700585A介绍了带传感器的无刷直流电机双驱动单片机PWM控制装置，虽然可以通过PWM分时控制实现对双驱动无刷电机的换相、转速及启动电流的控制，但是每个BLDC都使用了一套驱动电路，PWM信号和霍尔信号都占用单片机(MCU)I/O口，占用系统资源较多，电路复杂，控制程序相对复杂。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明提出一种双BLDC电机四象限运行的PWM控制系统及方法。

一种双BLDC电机四象限运行的PWM控制系统，包括电源模块、单片机控制模块、驱动模块、电流检测电路模块、光耦隔离放大电路模块、霍尔切换模块、三相输出切换电路模块、两个BLDC电机，其特征在于：由所述所有模块构成的一套驱动电路来控制所述两个BLDC电机的四象限运行。

进一步，所述单片机控制模块包括PWM控制模块、AD采样模块、双BLDC电机检测与切换控制、霍尔序列检测、计数器模块、供电电源；所述驱动模块包括PWM信号调理电路、功率管驱动电路和三相桥式逆变电路。

进一步，所述PWM控制模块包括6路PWM输出信号，所述AD采样模块为一路AD采样，所述双BLDC电机检测与切换控制包括一路I/O控制口，所述霍尔序列检测包括3个用于霍尔信号检测的I/O口，单片机控制模块通过控制一路I/O口的高低电平对双BLDC进行片选，根据采集的所片选的BLDC的霍尔信号的相序输出6路PWM控制信号，所述控制信号经信号调理后传输到所述功率管驱动电路，通过控制所述功率管驱动电路的6个开关管的导通和关断来实现所述双BLDC的四象限运行。

进一步，所述控制6个开关管的导通和关断的方式包括上管调制、下管调制和双管调制。

进一步，所述片选包括双BLDC霍尔信号的片选和三相输出的片选，且片选的霍尔信号和三相输出对象必须为同一BLDC。

进一步，通过所述AD采样模块采样所述BLDC电机的电流，可实现其电流的闭环控制；通过所述计数器模块可实现BLDC电机的转速闭环控制。

进一步，光耦隔离放大电路模块通过所述一路I/O口控制光耦隔离电路和三极管放大电路实现继电器的动作。

进一步，三相输出切换电路模块采用大功率继电器实现两个BLDC的切换控制。

一种双BLDC电机四象限运行的PWM控制方法，该方法由前面所述的BLDC电机四象限运行的PWM控制系统实现。

本发明的系统及方法利用单驱动电路驱动双BLDC控制系统，可以降低驱动电路成本，简化电路和控制程序，减少对MCU资源的占用，提高可靠性。

附图说明

图1为本发明的双BLDC电机四象限运行的PWM控制系统结构框图；