[发明专利]电动自行车控制电路

摘要

本发明属于人类生活必需品技术领域，提出了一种基于以单片机PIC16F72为核心的电动自行车用无刷直流电动机控制电路。主要由以下几部分组成：(1)位置检测与速度检测电路；(2)电流检测电路；(3)驱动、逆变电路，该系统采用MOSFET组成逆变器的变换电路；(4)电机调速方案，直流无刷电动机可以通过改变电枢电路中的外串电阻或改变加在电动机电枢上的电压调速。其中改变电枢电压调速的方法有稳定性较好、调速范围大的优点。该系统利用开关驱动方式使半导体功率器件工作在开关状态，通过脉宽调制(PWM)控制电动机电枢电压，实现调速。

主权项

一种基于以单片机PIC16F72为核心的电动自行车用无刷直流电动机控制电路，其特征是主要由以下几部分组成：(1)位置检测与速度检测电路，方波电流驱动的无刷直流电机是借助于位置检测信号控制逆变器换流，以达到在电机定子线圈中通以互差120°的方波电流，才能正常运行。本系统的位置信号采样是通过无刷直流电动机本身自带的霍尔元件检测的，由于霍尔元件是集电极开路输出，其输出信号经过上拉电阻得出位置方波信号，再经过隔离电路送到PIC的C口对应引脚进行位置信号的捕捉。(2)电流检测电路，电流检测是限流驱动的基础，是系统电流环控制的重要环节，该方案采用一个分流电阻间接测流。在直流侧接相应阻值的分流电阻，通过测量电阻的电压，来测量直流回路的电流，这种方案对于A/D转换的精度和软件数据处理有一定要求，但是造价很低。(3)驱动、逆变电路，该系统采用MOSFET组成逆变器的变换电路，只需三组独立控制信号，且任一时刻导通的两相电流相等，只要对其中一相电流进行控制，另外一相电流也得到了控制。因此该方案采用全桥逆变电路来控制各相位的导通，并选取美国国际整流公司推出的MOS功率器件专用的栅极驱动集成电路IR2132S。(4)电机调速方案，直流无刷电动机可以通过改变电枢电路中的外串电阻或改变加在电动机电枢上的电压调速。其中改变电枢电压调速的方法有稳定性较好、调速范围大的优点。该系统利用开关驱动方式使半导体功率器件工作在开关状态，通过脉宽调制(PWM)控制电动机电枢电压，实现调速。