無刷直流電機(jī)控制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種無刷直流電機(jī)控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在使用各種濾波、比較電路的無刷直流電機(jī)控制電路中，由于各種濾波、比較電路引起的相位延遲，導(dǎo)致電機(jī)在控制過程之中PWM信號(hào)改變，引起無刷直流電機(jī)的控制速度和理論值發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致電機(jī)停下來位置不夠準(zhǔn)確，以致控制系統(tǒng)故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種具有較好波形的PWM控制信號(hào)的無刷直流電機(jī)控制電路。
[0004]—種無刷直流電機(jī)控制電路,其包括一第一三極管、一第二三極管、一晶體管和一二極管。該第一三極管的基極用于接收PWM控制信號(hào)，該第一三極管的發(fā)射極接地，該第一三極管的集電極連接至電源電壓。該第二三極管的基極連接至該第一三極管的集電極，該第二三極管的集電極連接至該電源電壓。該第二三極管的發(fā)射極連接至該晶體管的柵極，該晶體管的源極經(jīng)由電阻接地，該晶體管的漏極連接至該電源電壓。該二極管的正極連接至該晶體管的柵極，該二極管的負(fù)極連接至該第二三極管的基極。
[0005]作為上述無刷直流電機(jī)控制電路的進(jìn)一步改進(jìn)，該無刷直流電機(jī)控制電路還包括第一電阻，該第一三極管的基極經(jīng)由該第一電阻接收該P(yáng)WM控制信號(hào)。
[0006]作為上述無刷直流電機(jī)控制電路的進(jìn)一步改進(jìn)，該無刷直流電機(jī)控制電路還包括第二電阻和第三電阻，該第一三極管的集電極依次經(jīng)由該第二電阻、該第三電阻連接至電源電壓，該第二三極管的基極經(jīng)由該第二電阻連接至該第一三極管的集電極。
[0007]作為上述無刷直流電機(jī)控制電路的進(jìn)一步改進(jìn)，該P(yáng)WM控制信號(hào)為方波信號(hào)。
[0008]作為上述無刷直流電機(jī)控制電路的進(jìn)一步改進(jìn)，該晶體管柵極的控制信號(hào)為慢下降快上升的方波波形。
[0009]作為上述無刷直流電機(jī)控制電路的進(jìn)一步改進(jìn)，該無刷直流電機(jī)控制電路還包括第四電阻，該晶體管的源極經(jīng)由第四電阻接地。
[0010]作為上述無刷直流電機(jī)控制電路的進(jìn)一步改進(jìn)，該無刷直流電機(jī)作為負(fù)載連接至該晶體管的源極，該電源電壓通過該晶體管控制該無刷直流電機(jī)的工作電流。
[0011]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明無刷直流電機(jī)控制電路對(duì)控制晶體管工作的PWM信號(hào)進(jìn)行微調(diào)使其傳輸至該晶體管的柵極時(shí)較好的波形，從而有效地提高對(duì)無刷直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制性能。另外，本發(fā)明無刷直流電機(jī)控制電路沒有使用比較電路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明無刷直流電機(jī)控制電路的較佳實(shí)施方式的電路圖；
圖2是本發(fā)明無刷直流電機(jī)控制電路的較佳實(shí)施方式的控制波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明的無刷直流電機(jī)控制電路10包括第一輸入端Vinl、第二輸入端Vin2、第一三極管Tl、第二三極管T2、二極管D1、晶體管T4、以及第一至第四電阻R1-R4。本實(shí)施方式中，該第一三極管Tl和第二三極管T2為NPN三極管，該晶體管T4為P溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)，例如型號(hào)為2N6804的P溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管。該二極管的型號(hào)可選為1N1183。
[0014]該第一輸入端Vinl接地，該第二輸入端Vin2經(jīng)由該第一電阻Rl連接至該第一三極管Tl的基極。該第一三極管Tl的發(fā)射極接地，該第一三極管Tl的集電極依次經(jīng)由該第二電阻R2和該第三電阻R3連接至電源電壓U1。本實(shí)施方式中，該第一、第二輸入端Vinl、Vin2用于接收PWM控制信號(hào)VG1。替代實(shí)施方式中，該第一電阻Rl可以省略，此時(shí)該第一三極管Tl的基極作為輸入端Vin2用于接收該P(yáng)WM控制信號(hào)VGl。本實(shí)施方式中，該P(yáng)WM控制信號(hào)VGl為方波信號(hào)。
[0015]該第二三極管T2的基極連接至該第二電阻R2和第三電阻R3之間的連接節(jié)點(diǎn)J1，即該第二三極管T2的基極經(jīng)由該第二電阻R2連接至該第一三極管Tl的集電極，該第二三極管T2的集電極連接至該電源電壓U1，該第二三極管T2的發(fā)射極連接至該晶體管T4的柵極。該晶體管T4的源極經(jīng)由該第四電阻R4接地，該晶體管T4的漏極連接至該電源電壓Ul0替代實(shí)施方式中，該第二、第三電阻R2、R3可以省略，此時(shí)該第二三極管T2的基極直接連接至該第一三極管Tl的集電極。
[0016]該二極管Dl的正極連接至該晶體管T4的柵極和該第二三極管T2的發(fā)射極，該二極管Dl的負(fù)極連接至該第二三極管T2的基極。一實(shí)施方式中，無刷直流電機(jī)作為負(fù)載連接至該晶體管T4的源極，該電源電壓Ul通過該晶體管T4控制該無刷直流電機(jī)的工作電流。
[0017]較佳實(shí)施方式中，該第一至第四電阻R1-R4的電阻值分別為1K歐姆、5K歐姆、1K歐姆和1K歐姆。替代實(shí)施方式中，該第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4可選擇性地省略。
[0018]本實(shí)施方式中，在第一三極管Tl的基極提取第一檢測(cè)信號(hào)VF1，在晶體管T4的柵極提取第二檢測(cè)信號(hào)VF2，在該晶體管T4的源極提取第三檢測(cè)信號(hào)VF3。該P(yáng)WM控制信號(hào)VG1、第一至第三檢測(cè)信號(hào)VF1-VF3的波形請(qǐng)參考圖2。下面結(jié)合圖2對(duì)本發(fā)明的無刷直流電機(jī)控制電路10進(jìn)一步說明。
[0019]PWM控制信號(hào)VGl為高電平時(shí)(例如t0時(shí)刻)，第一檢測(cè)信號(hào)VFl也為高電平，第一三極管Tl導(dǎo)通，節(jié)點(diǎn)Jl經(jīng)由第二電阻R2和導(dǎo)通的第一三極管Tl接地后電壓被拉低，此時(shí)第二三極管T2關(guān)斷截止，晶體管T4的柵極電壓通過二極管Dl被逐漸釋放掉，因此第二檢測(cè)信號(hào)VF2的電壓值逐漸降低，當(dāng)晶體管T4柵極的電壓(第二檢測(cè)信號(hào)VF2)在某時(shí)刻(例如tl時(shí)刻)下降到一預(yù)先設(shè)定值(例如晶體管T4的導(dǎo)通電壓)，則晶體管T4導(dǎo)通，此時(shí)晶體管T4的源極經(jīng)由導(dǎo)通的晶體管T4接收電源電壓U1，因此第三檢測(cè)信號(hào)VF3的電壓由低電平升為高電平。
[0020]PWM控制信號(hào)VGl變?yōu)榈碗娖綍r(shí)(例如t2時(shí)刻)，第一檢測(cè)信號(hào)VFl也變?yōu)榈碗娖剑摰谝蝗龢O管Tl關(guān)斷截止，節(jié)點(diǎn)Jl經(jīng)由第三電阻R3接收電源電壓U1，被提升為高電平，此時(shí)第二三極管T2導(dǎo)通，二極管Dl截止，晶體管T4的柵極經(jīng)由導(dǎo)通的第二三極管T2接收電源電壓U1，因此第二檢測(cè)信號(hào)VF2的電壓快速由低電平提升為高電平，晶體管T4關(guān)閉截止，此時(shí)晶體管T4的源極經(jīng)由第四電阻R4接地，因此該第三檢測(cè)信號(hào)VF3的電壓由高電平降為低電平。到t3時(shí)刻，PWM控制信號(hào)VGl重新變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，則無刷直流電機(jī)控制電路10在PWM控制信號(hào)VGl下完成了一個(gè)周期的工作。
[0021]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明無刷直流電機(jī)控制電路10實(shí)現(xiàn)晶體管T4柵極的控制信號(hào)，即第二檢測(cè)信號(hào)VF2為慢下降快上升的方波波形，可以實(shí)現(xiàn)無刷直流電動(dòng)機(jī)的平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)和快速停下來，第二檢測(cè)信號(hào)VF2上升速度快的波形還可以防止晶體管T4輸出滯后。另夕卜，本發(fā)明的無刷直流電機(jī)控制電路10沒有使用比較電路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，成本低廉，而且能夠?qū)Φ诙龢O管T2輸出的用于控制晶體管T4工作的PWM信號(hào)進(jìn)行微調(diào)使其具有較好的波形，從而有效地提高對(duì)無刷直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制性能，降低控制系統(tǒng)的控制故障。
[0022]替代實(shí)施方式中，第二檢測(cè)信號(hào)VF2的電壓下降曲線還可通過設(shè)定第二電阻R2和第三電阻R3的電阻比例進(jìn)一步調(diào)整。
[0023]以上實(shí)施方式僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照以上較佳實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或等同替換都不應(yīng)脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無刷直流電機(jī)控制電路，其特征在于，該無刷直流電機(jī)控制電路包括: 一第一三極管，該第一三極管的基極用于接收PWM控制信號(hào)，該第一三極管的發(fā)射極接地，該第一三極管的集電極連接至電源電壓； 一第二三極管，該第二三極管的基極連接至該第一三極管的集電極，該第二三極管的集電極連接至該電源電壓； 一晶體管，該第二三極管的發(fā)射極連接至該晶體管的柵極，該晶體管的漏極連接至該電源電壓；以及 一二極管，該二極管的正極連接至該晶體管的柵極，該二極管的負(fù)極連接至該第二三極管的基極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷直流電機(jī)控制電路，進(jìn)一步包括第一電阻，該第一三極管的基極經(jīng)由該第一電阻接收該P(yáng)WM控制信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無刷直流電機(jī)控制電路，進(jìn)一步包括第二電阻和第三電阻，該第一三極管的集電極依次經(jīng)由該第二電阻、該第三電阻連接至電源電壓，該第二三極管的基極經(jīng)由該第二電阻連接至該第一三極管的集電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷直流電機(jī)控制電路，其特征在于，該P(yáng)WM控制信號(hào)為方波信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷直流電機(jī)控制電路，其特征在于，該晶體管柵極的控制信號(hào)，為慢下降快上升的方波波形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷直流電機(jī)控制電路，進(jìn)一步包括第四電阻，該晶體管的源極經(jīng)由第四電阻接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的無刷直流電機(jī)控制電路，其特征在于，無刷直流電機(jī)作為負(fù)載連接至該晶體管的源極，該電源電壓通過該晶體管控制該無刷直流電機(jī)的工作電流。
【專利摘要】一種無刷直流電機(jī)控制電路，其包括一第一三極管、一第二三極管、一晶體管和一二極管。該第一三極管的基極用于接收PWM控制信號(hào)，該第一三極管的發(fā)射極接地，該第一三極管的集電極連接至電源電壓。該第二三極管的基極連接至該第一三極管的集電極，該第二三極管的集電極連接至該電源電壓。該第二三極管的發(fā)射極連接至該晶體管的柵極，該晶體管的源極經(jīng)由電阻接地，該晶體管的漏極連接至該電源電壓。該二極管的正極連接至該晶體管的柵極，該二極管的負(fù)極連接至該第二三極管的基極。該P(yáng)WM控制信號(hào)傳輸至該晶體管的柵極時(shí)具有較好的波形。
【IPC分類】H02P7-28
【公開號(hào)】CN104682795
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510073495
【發(fā)明人】廖忠儒
【申請(qǐng)人】深圳怡化電腦股份有限公司, 深圳市怡化時(shí)代科技有限公司, 深圳市怡化金融智能研究院
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年2月11日