端連接，R3另一端與第二反相運(yùn)放B的反相輸入端連接；所述第一負(fù)反饋電路是包括并聯(lián)的第四電阻&和第一電容C1，第二負(fù)反饋電路包括并聯(lián)的第五電阻R5和第二電容C2 ;第一反相運(yùn)放A的正相輸入端與第十電阻Rid—端連接，Rw的另一端接地；第二反相運(yùn)放B的正相輸入端與第十一電阻R11 —端連接，R11的另一端接地。
[0035]所述第一反相運(yùn)放A的反相輸入端與第一電阻R1的一端連接，R1的另一端與米樣電阻Rs —端連接；所述第二反相運(yùn)放B的反相輸入端與第二電阻R2的一端連接，R2的另一端與Rs的另一端連接。
[0036]下面進(jìn)一步分析該差分放大電路工作過程:
[0037]設(shè)定:流過第一電阻R1的電流為I1，流過第二電阻&的電流為I2，流第三過電阻R3的電流為I3，流過第五電阻R5的電流為14。
[0038]當(dāng)前電路為穩(wěn)態(tài)，則a，b，d三點(diǎn)的電壓為0，c點(diǎn)電壓:V。= -(Vs/R3)*R2，對(duì)d點(diǎn)應(yīng)用KCL定律:
[0039]I2+I3 = -14 (I)
[0040]其中:
[0041 ] I2 == Vg/R2 (2)
[0042]I3 = Vc/R3 = [-(VsZR1)^R4]/R3 (3)
[0043]I4 = Voutl/R5 (4)
[0044]將⑵，(3)，⑷帶入(I)式
[0045]VciutlA5 = - [Vg/R2+ (- (VR1) *R4) /R3]
[0046]因?yàn)镽1 = Rn，R4 = R3，Ri = R2 = 1R4,電壓增￡iL為 Av = R2ZRs
[0047]然后再代入上式，所以可以得到:
[0048]Voutl/R5 = -(VVVR2) = (Vs-Vg)/R2
[0049]取后得到運(yùn)放增:JifL:AV = Voutl/ (Vs_Vg) = R5/R2
[0050]該采樣電路參數(shù)的設(shè)定在一定程度上，可以通過改變母線電流采樣電路中第五電阻R5和第二電阻R2的阻值改變運(yùn)放的增益，進(jìn)而能夠增加對(duì)輸入信號(hào)噪聲的共模抑制比，提高信號(hào)測(cè)量的準(zhǔn)確度；為之后進(jìn)行母線電流微分，得出母線電流換相時(shí)刻的過零點(diǎn)以及通過電壓比較器將所述的過零點(diǎn)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的脈沖電路做出很好的鋪墊。
[0051]如圖3所示，為換相時(shí)刻母線電流的微分電路和遲滯比較電路。經(jīng)過上述母線電流采樣電路得到的電機(jī)母線電流變化波形經(jīng)過第十二電阻R12和第四電容C4由第三反相運(yùn)放C的反相輸入端導(dǎo)入，所述第三反相運(yùn)放C的第三負(fù)反饋電路包括并聯(lián)的第六電阻R6和第三電容C3 ;該母線電流微分電路可以對(duì)經(jīng)過上訴母線電流采樣電路得到的母線電流的變化波形進(jìn)行微分，能夠得到母線電流的換相時(shí)刻，即過零點(diǎn)；且該母線電流微分電路中第三反相運(yùn)放C的正相輸入端接第十三電阻R13 —端，電阻R13的另一端接地。母線電流微分電路的輸出端與第十五電阻R15的一端連接，R15的另一端連接在遲滯比較電路中第四反相運(yùn)放D的反相輸入端上，所述遲滯比較器電路中的第四負(fù)反饋電路包括串聯(lián)的第七電阻R7和第八電阻R8，第四反相運(yùn)放的正反饋電路串聯(lián)第九電阻R9，且第四反相運(yùn)放的正向輸入端與第十四R14的一端連接，R14的另一端接地；所述遲滯比較電路能夠?qū)⑸鲜瞿妇€過零點(diǎn)變換成數(shù)字脈沖信號(hào)由第四反相運(yùn)放D的輸出端輸出。
[0052]另外，本發(fā)明實(shí)施例中所述的直流無刷電機(jī)母線電流檢測(cè)電路中第一反相運(yùn)放、母線電流檢測(cè)電路中第二反相運(yùn)放的供電電壓均為+5VA和-5VA ;母線電流微分電路第三反相運(yùn)放和遲滯比較電路中第四反相運(yùn)放的供電電壓為OVA和+5VA。
[0053]圖3中所示的由第三反相運(yùn)放C組成微分電路，微分的中心頻率為25kHz，這是因?yàn)闊o刷直流電機(jī)的PWM波的頻率一般為20kHz-30kHz的范圍之內(nèi)，保證了無刷直流電機(jī)母線電流的檢測(cè)電路頻率。所述由第四反相運(yùn)放D組成遲滯電壓比較電路，經(jīng)過該遲滯比較電路后得到的母線電流換相時(shí)刻的脈沖電路，且輸出的脈沖電路的下降沿正對(duì)應(yīng)于母線電流微分環(huán)節(jié)輸出的最高點(diǎn)；方便后續(xù)對(duì)該數(shù)字脈沖信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理等。
[0054]以上對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無刷直流電機(jī)母線電流換相時(shí)刻的檢測(cè)電路，其特征在于，包括:用于采樣電流的母線電流采樣電路，用于對(duì)母線電流波形進(jìn)行微分的母線電流微分電路，用于將母線電流換相時(shí)刻的過零點(diǎn)轉(zhuǎn)化為數(shù)字脈沖信號(hào)的遲滯比較電路； 所述的母線電流采樣電路包括第一反相運(yùn)放、第二反相運(yùn)放、第一負(fù)反饋電路和第二負(fù)反饋電路； 所述的第一負(fù)反饋電路的兩端分別與所述第一反相運(yùn)放的輸出端和所述第一反相運(yùn)放反相輸入端連接；所述第二負(fù)反饋電路的兩端分別與所述第二反相運(yùn)放的輸出端和第二反相運(yùn)放反相輸入端連接；所述第一反相運(yùn)放的輸出端與第二反相運(yùn)放的反向輸入端連接； 所述母線電流采樣電路中采樣電阻兩端分別與第一反相運(yùn)放的反相輸入端和第二反相運(yùn)放的反相輸入端連接； 所述母線電流微分電路包括第三反相運(yùn)放、第三負(fù)反饋電路； 所述遲滯比較電路包括第四反相運(yùn)放、第四負(fù)反饋電路、第五正反饋電路； 所述第三負(fù)反饋電路的兩端分別于所述第三反相運(yùn)放的輸出端和所述第三反相運(yùn)放的反相輸入端連接；所述第四反饋電路的兩端分別與所述第四反相運(yùn)放的輸出端和第四反相運(yùn)放反相輸入端連接；所述第五正反饋電路的兩端分別于所述第四反相運(yùn)放的輸出端和第四反相運(yùn)放的正向輸入端連接；所述第三反相運(yùn)放的輸出端與第四運(yùn)放的反相輸入端連接; 所述第二反相運(yùn)放的輸出端與第三反相運(yùn)放的輸入端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無刷電機(jī)母線電流換相時(shí)刻的檢測(cè)電路，其特征在于，所述母線電流采樣電路中還包括第一電阻和第二電阻，且母線電流采樣電路中的第一反相運(yùn)放的反相輸入端與第一電阻的一端連接，第一電阻的另一端與采樣電阻一端連接；母線電流采樣電路中的第二反相運(yùn)放的反相輸入端與第二電阻的一端連接，第二電阻的另一端與采樣電阻的另一端連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流無刷電機(jī)母線電流換相時(shí)刻的檢測(cè)電路，其特征在于，所述母線電流采樣電路中還包括第三電阻，且母線電流采樣電路中的第一反相運(yùn)放的輸出端與第三電阻的一端連接，第三電阻的另一端與母線電流采樣電路中第二反相運(yùn)放的反相輸入端連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流無刷電機(jī)母線電流換相時(shí)刻的檢測(cè)電路，其特征在于，所述母線電流采樣電路中還包括第四電阻、第五電阻、第一電容和第二電容，所述母線電流微分電路中還包括第六電阻和第三電容，所述遲滯比較電路中還包括第七電阻、第八電阻和第九電阻；所述母線電流采樣電路中的第一負(fù)反饋電路包括并聯(lián)的第四電阻和第一電容，所述第二反饋電路包括并聯(lián)的第二電容和第五電阻；所述母線電流微分電路中第三反饋電路包括并聯(lián)的第三電容和第六電阻，所述遲滯比較電路中第四反饋電路包括串聯(lián)的第七電阻和第八電阻，所述第五正反饋電路中串聯(lián)第九電阻。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直流無刷電機(jī)母線電流換相時(shí)刻的檢測(cè)電路，其特征在于，所述母線電流采樣電路中還包括第十電阻和第十一電阻，所述母線電流采樣電路中的第一反相運(yùn)放的正相輸入端與母線電流采樣電路中第十電阻的一端連接，第十電阻的另一端接地；所述母線電流采樣電路中的第二反相運(yùn)放的正相輸入端與母線電流采樣電路中第十一電阻的一端連接，第六電阻的另一端接地。6.根據(jù)權(quán)利要求5任意一項(xiàng)所述的直流無刷電機(jī)母線電流換相時(shí)刻的檢測(cè)電路，其特征在于，所述第一電阻的阻值與第二電阻的阻值相同；所述第四電阻的阻值與第三電阻的阻值相同；所述第十電阻的阻值與第十一電阻的阻值相同。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無刷電機(jī)母線電流換相時(shí)刻的檢測(cè)電路，其特征在于，所述檢測(cè)電路中還包括第十二電阻，且母線電流采樣電路中的第二反相運(yùn)放的輸出端與第十二電阻的一端連接，第十二電阻的另一端連接第四電容的一端，第四電容的另一端與母線電流微分電路中的第三反相運(yùn)放的反相輸入端連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無刷電機(jī)母線電流換相時(shí)刻的檢測(cè)電路，其特征在于，所述母線電流微分電路中還包括第十三電阻、所述遲滯比較電路中還包括第十四電阻，且母線電流微分電路中的第三反相運(yùn)放的正相輸入端與第十三電阻一端連接，第十三電阻另一端接地；所述遲滯比較電路中的第四反相運(yùn)放的正相輸入端與第十四電阻一端連接，電阻另一端接地。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無刷電機(jī)母線電流換相時(shí)刻的檢測(cè)電路，其特征在于，所述母線電流檢測(cè)電路中第一反相運(yùn)放、母線電流檢測(cè)電路中第二反相運(yùn)放的供電電壓均為+5VA和-5VA ;母線電流微分電路第三反相運(yùn)放和遲滯比較電路中第四反相運(yùn)放的供電電壓為OVA和+5VA。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種直流無刷電機(jī)母線電流換相時(shí)刻的檢測(cè)電路，包括換相時(shí)刻的母線電流的采樣電路、換相時(shí)刻的母線電流的微分電路以及遲滯比較電路。通過上述母線電流的采樣電路提取電機(jī)上母線電流，得到母線電流的變化波形；之后通過微分電路對(duì)電流波形進(jìn)行微分，得到母線電流的過零點(diǎn)；遲滯比較器將母線過零點(diǎn)變換成數(shù)字脈沖，方便后面的CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。本發(fā)明應(yīng)用在電機(jī)的換相時(shí)刻，此時(shí)通過檢測(cè)換相電流的具體變化情況，可以提出此刻對(duì)直流無刷電機(jī)平穩(wěn)轉(zhuǎn)速的控制方法，保證麻醉機(jī)流速穩(wěn)定。
【IPC分類】H02P6/12
【公開號(hào)】CN105577046
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410542304
【發(fā)明人】劉琳
【申請(qǐng)人】北京誼安醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2014年10月14日