無刷電機驅(qū)動芯片都可以適用于本發(fā)明。圖10所示為采用直流無刷電機驅(qū)動芯片的實施例1的電路，圖11所示為采用直流無刷電機驅(qū)動器的實施例2的電路。
[0096]圖10所示實施例中，電機驅(qū)動模塊由電機驅(qū)動芯片F(xiàn)310、三相全橋MOSFET驅(qū)動芯片U7以及二極管D31 - D34、電容C31 — C32、電阻R31 — R48、三極管V31、電位器RW31、熱敏電阻NTC組成。
[0097]圖10實施例中，二極管D31 - D34組成單相橋式整流電路對第一可控整流輸入端子AC1、第二可控整流輸入端子AC2輸入的可控整流電壓進行整流，再經(jīng)電容C31濾波后得到電機驅(qū)動電源U +，向電機驅(qū)動芯片F(xiàn)310、三相全橋MOSFET驅(qū)動芯片U7供電。單相橋式整流電路的負極性端連接至參考地。
[0098]圖10實施例中，電阻R31、電阻R32、三極管V31、電容C32組成PWM脈沖/模擬電壓轉(zhuǎn)換電路，將速度調(diào)節(jié)輸入端ADJ的PWM脈沖轉(zhuǎn)換為模擬電壓速度調(diào)節(jié)信號，模擬電壓速度調(diào)節(jié)信號連接至電機驅(qū)動芯片F(xiàn)310的調(diào)速電壓輸入端SREF。直流電源VDD6由電機驅(qū)動芯片F(xiàn)310的+ 6V電源輸出端提供。如果單片機調(diào)節(jié)模塊速度調(diào)節(jié)輸出端ADJ的輸出類型是模擬電壓，則電機驅(qū)動芯片F(xiàn)310的調(diào)速電壓輸入端SREF直接連接至速度調(diào)節(jié)輸出端ADJ,無需PWM脈沖/模擬電壓轉(zhuǎn)換電路。
[0099]圖10實施例中，三相全橋MOSFET驅(qū)動芯片U7的驅(qū)動輸入端HU、LU、HV、LV、服、LW分別連接至電機驅(qū)動芯片F(xiàn)310的驅(qū)動輸出端PWM_HU、PWM_LU、PWM_HV、PWM_LV、PWM_HW、PWM_Lff ;三相全橋MOSFET驅(qū)動芯片U7的三相輸出端U、V、W連接至直流無刷電機M31的三相電源輸入端；三相全橋MOSFET驅(qū)動芯片U7的負電源輸入端V —經(jīng)電阻R39連接至參考地。電阻R39上的取樣電壓連接至電機驅(qū)動芯片F(xiàn)310的取樣電流輸入端ITRIP ;限流門限電壓IUMIT由電位器RW31確定。
[0100]圖10實施例中，RPI電壓由電阻R33、電阻R34確定，RPI電壓大小決定電機啟動電流的大小；RSF電壓由電阻R35、電阻R36確定，RSF電壓大小決定電機啟動時換向頻率的大??；RSD電壓由電阻R37、電阻R38確定，過流后自動重啟的時間由RSD設(shè)置。
[0101]圖10實施例中，VUMIT為過熱保護參考門限電壓，由電阻R41、電阻R42確定；VTH為輸入判決電壓，由電阻R40、熱敏電阻NTC確定。
[0102]圖10實施例中，電阻R43 - R48組成分壓電路采集相端反饋電壓來檢測反電動勢，三相反饋電壓分別連接至電機驅(qū)動芯片F(xiàn)310的反饋輸入端EMF_U、EMF_V、EMF_W。
[0103]圖10實施例中，單片機調(diào)節(jié)模塊的方向控制輸出端DIR、制動控制輸出端BRAK分別連接至電機驅(qū)動芯片F(xiàn)310的方向控制輸入端F/R、制動輸入端RESET。電機驅(qū)動芯片F(xiàn)310的制動輸入端RESET又稱復(fù)位控制端RESET。
[0104]圖10實施例中，電機驅(qū)動芯片F(xiàn)310的電源端VCC連接至電機驅(qū)動電源U +，地端GND連接至參考地。
[0105]圖10實施例中，直流無刷電機M31為無霍爾傳感器的直流無刷電機。
[0106]圖11所示實施例中，電機驅(qū)動模塊由無刷電機驅(qū)動器U61以及二極管D61 — D64、電容C61 - C62、電阻R61 — R62、三極管V61組成。無刷電機驅(qū)動器U61的型號是BLD —70 ο
[0107]圖11實施例中，二極管D61 - D64組成單相橋式整流電路對第一可控整流輸入端子AC1、第二可控整流輸入端子AC2輸入的可控整流電壓進行整流，再經(jīng)電容C61濾波后得到電機驅(qū)動電源V十，向無刷電機驅(qū)動器U61供電。單相橋式整流電路的負極性端連接至參考地。
[0108]圖11實施例中，電阻R61、電阻R62、三極管V61、電容C62組成PWM脈沖/模擬電壓轉(zhuǎn)換電路，將速度調(diào)節(jié)輸入端ADJ的PWM脈沖轉(zhuǎn)換為模擬電壓速度調(diào)節(jié)信號，模擬電壓速度調(diào)節(jié)信號連接至無刷電機驅(qū)動器U61的調(diào)速電壓輸入端SV。直流電源VDD62由無刷電機驅(qū)動器U61的電源輸出端VCC ( + 6.25V)提供。
[0109]圖11實施例中，無刷直流電機Μ61的三相相線端子U、V、W連接至無刷電機驅(qū)動器U61的三相輸出端U、V、W;無刷直流電機M61的霍爾信號輸出端HU、HV、HW連接至無刷電機驅(qū)動器U61的霍爾信號輸入端HU、HV、HW ;無刷直流電機M61的霍爾電源由無刷電機驅(qū)動器U61的電源輸出端VCC (+6.25V)提供，H+連接至無刷電機驅(qū)動器U61的電源輸出端VCC、H 一連接至參考地。
[0110]圖11實施例中，單片機調(diào)節(jié)模塊的方向控制輸出端DIR、制動控制輸出端BRAK分別連接至無刷電機驅(qū)動器U61的方向控制輸入端F/R、制動輸入端BRK。
[0111]圖11實施例中，無刷電機驅(qū)動器U61的電源正端DC+連接至電機驅(qū)動電源V+，電源負端DC —連接至參考地。
[0112]速度調(diào)節(jié)單元接收速度控制信號并調(diào)節(jié)直流無刷電機的速度，其方法如圖12所示，包括:
步驟一，電機控制初始化，設(shè)定直流無刷電機為制動狀態(tài)；
步驟二，判斷是否有速度控制信號；沒有速度控制信號，返回步驟二 ；有速度控制信號，轉(zhuǎn)到步驟三；
步驟三，接收速度控制信號；
步驟四，判斷接收到的地址碼是否與所在速度調(diào)節(jié)單元的設(shè)定地址碼相符合，相符合，轉(zhuǎn)到步驟五；不相符合，返回步驟二 ；
步驟五，調(diào)節(jié)直流無刷電機速度；返回步驟二。
[0113]在正反轉(zhuǎn)切換時，需要先通過制動控制輸出端BRAK輸出制動信號使電機制動，制動結(jié)束后，再從方向控制輸出端DIR輸出方向控制信號，實現(xiàn)電機反轉(zhuǎn)。不經(jīng)制動直接切換實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)可能會導(dǎo)致負載電流急劇增大而損壞驅(qū)動電路。
[0114]調(diào)節(jié)直流無刷電機速度的方法是，單片機調(diào)節(jié)模塊接收到的速度控制信號中，方向碼沒有改變時，根據(jù)速度碼對應(yīng)的速度等級控制直流無刷電機的速度；單片機調(diào)節(jié)模塊接收到的速度控制信號中，方向碼發(fā)生改變時，先控制直流無刷電機制動，再根據(jù)速度碼對應(yīng)的速度等級控制直流無刷電機的速度。
[0115]調(diào)節(jié)直流無刷電機速度的方法時，當(dāng)單片機調(diào)節(jié)模塊接收到的速度控制信號對應(yīng)的速度等級為等級I時，控制直流無刷電機制動。
[0116]判斷是否有速度控制信號，方法為判斷從第一可控整流輸入端子AC1、第二可控整流輸入端子AC2輸入的可控整流電壓是否有引導(dǎo)波。
[0117]接收速度控制信號，方法是接收xt工頻周期的可控整流電壓波，將xt工頻周期的可控整流電壓波轉(zhuǎn)換為Z位數(shù)據(jù)碼。
[0118]波形取樣模塊的功能是對可控整流電壓進行檢波整形。圖9實施例中，波形取樣模塊將第一可控整流輸入端子ACl電位低于第二可控整流輸入端子AC2的波形檢出并限幅得到取樣脈沖，輸出至單片機調(diào)節(jié)模塊的捕捉輸入端；取樣脈沖的正脈沖與第一可控整流輸入端子電位低于第二可控整流輸入端子電位的半波相對應(yīng)，取樣脈沖正脈沖寬度小于該半波寬度。速度控制信號中速度等級為速度13的取樣脈沖示例如圖6 (b)所示；當(dāng)可控整流電壓為交流電壓時，取樣脈沖為占空比小于50%、與第二交流電源同頻率的矩形波；當(dāng)可控整流電壓為整流電壓時，取樣脈沖為低電平。
[0119]圖6所示實施例中，引導(dǎo)波由2個工頻周期的整流波組成，引導(dǎo)波之前的取樣脈沖是周期為工頻周期的矩形波。2個工頻周期的整流波應(yīng)該使取樣脈沖中出現(xiàn)寬度為40ms、即2個工頻周期區(qū)間的低電平。
[0120]判斷可控整流電壓是否有引導(dǎo)波，方法是，判斷取樣脈沖中工頻周期矩形波之后超過工頻周期寬度的低電平區(qū)間工頻周期數(shù)；在工頻周期矩形波之后的取樣脈沖中有超過工頻周期數(shù)為低電平區(qū)間，則可控整流電壓中有引導(dǎo)波；在工頻周期矩形波之后的取樣脈沖中沒有超過工頻周期數(shù)為低電平區(qū)間，則可控整流電壓中沒有引導(dǎo)波。
[0121]判斷取樣脈沖中工頻周期矩形波之后超過工頻周期寬度的低電平區(qū)間工頻周期數(shù)的方法是，對取樣脈沖中工頻周期矩形波之后超過工頻周期寬度的低電平脈沖測量寬度，設(shè)測量得到的超過工頻周期寬度的低電平脈沖寬度為K則該低電平區(qū)間的工頻周期數(shù)為INT (WAo) ；INT函數(shù)的功能是舍去小數(shù)部分取整。
[0122]數(shù)據(jù)波的τ個工頻周期的可控整流電壓波中，I個工頻周期對應(yīng)I位數(shù)據(jù)碼，每個工頻周期的電壓波可以是交流波，也可以是整流波。當(dāng)I個工頻周期的電壓波是整流波時，與其對應(yīng)的取樣脈沖為I個工頻周期區(qū)間的低電平；當(dāng)I個工頻周期的電壓波是交流波時，與其對應(yīng)的取樣脈沖為I個占空比小于50%的矩形波。圖6所示實施例中，數(shù)據(jù)波的連續(xù)7個工頻周期依次為交流波、整流波、整流波、整流波、整流波、交流波、交流波，對應(yīng)的取樣脈沖區(qū)間T7、區(qū)間T8、區(qū)間T9、區(qū)間T10、區(qū)間T11、區(qū)間T12、區(qū)間T13依次為矩形波、低電平、低電平、低電平、低電平、矩形波、矩形波，7位數(shù)據(jù)碼為0111100。
[0123]將xt工頻周期的可控整流電壓波轉(zhuǎn)換為^位數(shù)據(jù)碼的方法是，在引導(dǎo)波之后的Z個工頻周期區(qū)間中，當(dāng)I個工頻周期區(qū)間的取樣脈沖為低電平時，相應(yīng)的該位數(shù)據(jù)碼為1，當(dāng)I個工頻周期區(qū)間的取樣脈沖為I個占空比小于50%的矩形波時，相應(yīng)的該位數(shù)據(jù)碼為Oo或者是，在引導(dǎo)波之后的T個工頻周期區(qū)間中，當(dāng)I個工頻周期區(qū)間的取樣脈沖為低電平時，相應(yīng)的該位數(shù)據(jù)碼為0，當(dāng)I個工頻周期區(qū)間的取樣脈沖為I個占空比小于50%的矩形波時，相應(yīng)的該位數(shù)據(jù)碼為I。
[0124]速度碼轉(zhuǎn)換為速度等級可以使用計算、查表等方法。實施例中，4位速度碼的范圍是0000 — 1111，代表的速度等級范圍是速度