一種正弦波無刷直流電機驅(qū)動器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種正弦波無刷直流電機驅(qū)動器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前各種小型家用電器一般采用無刷直流電機，因其無勵磁繞組、無換向器、無電屆IJ、無滑環(huán)，結(jié)構(gòu)比一般傳統(tǒng)的交、直流電動機簡單，運行可靠，維護(hù)簡單。與鼠籠型感應(yīng)電動機相比，其結(jié)構(gòu)的簡單程度和運行的可靠性大體相當(dāng)，但由于沒有勵磁鐵耗和銅耗，功率在300W以下時，其效率比同規(guī)格的交流電機高10%?20%。
[0003]無刷直流電機一般采用方波驅(qū)動，采用霍爾傳感器采樣轉(zhuǎn)子位置，以此為基準(zhǔn)信號控制繞組強制換相。這種方案控制方法簡單，成本低，在目前電動車方案中應(yīng)用廣泛。但由于方波驅(qū)動換相時會出現(xiàn)電流突變，導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩脈動較大，轉(zhuǎn)動不平穩(wěn)，噪聲指標(biāo)較差，難以在家電應(yīng)用領(lǐng)域推廣。而正弦驅(qū)動可以避免換相時的電流突變，雖然最大轉(zhuǎn)矩會降低，但在噪聲指標(biāo)上有明顯的優(yōu)勢
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中采用電壓正弦控制的，其電流矢量一般會滯后電壓矢量，因此存在超前角補償?shù)膯栴}；最常用的超前角補償方法是實驗法，通過一系列的測試，在不同負(fù)載，不同速度下進(jìn)行測試，不斷的調(diào)節(jié)超前角，以使得效率最優(yōu)；通過測的這些超前角建表，然后在程序中進(jìn)行補償；該方法非常繁瑣，且存在測試誤差問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:為克服上述問題，提供一種正弦波無刷直流電機驅(qū)動器。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種正弦波無刷直流電機驅(qū)動器，包括單片機，所述單片機連接有驅(qū)動芯片、運算電路和單霍爾傳感電路，所述驅(qū)動芯片連接有MOSFET功率電路，所述MOSFET功率電路與直流無刷電機連接，所述單霍爾傳感電路設(shè)置在所述直流無刷電機一側(cè)。
[0008]優(yōu)選地，所述運算電路包括第一運算電路和第二運算電路。
[0009]優(yōu)選地，所述第一運算電路包括運算放大器U1，所述運算放大器Ul的輸出端與所述單片機連接，所述運算放大器Ul的輸出端還連接電容Cl的一端，所述電容Cl的另一端接地，所述運算放大器Ul的同相輸入端通過依次連接的電阻R3和電阻4連接到所述MOSFET功率電路，所述運算放大器Ul的同相輸入端還通過電阻R2連接到外接電源VDD，所述運算放大器Ul的同相輸入端連接二極管Dl的陽極，所述二極管Dl的陰極連接到所述運算放大器的反相輸入端，所述運算放大器Ul的輸出端還通過電阻Rl連接到其反相輸入端，所述運算放大器Ul的反相輸入端還通過電阻R5連接到所述MOSFET功率電路。
[0010]優(yōu)選地，所述第二運算電路包括運算放大器U2，所述運算放大器U2的輸出端與所述單片機連接，所述運算放大器U2的輸出端還連接電容C2的一端，所述電容C2的另一端接地，所述運算放大器U2的輸出端通過電阻R6連接到其反相輸入端，所述運算放大器U2的反相輸入端還通過電阻R9接地，所述運算放大器U2的同相輸入端通過電阻R8與所述MOSFET功率電路，所述運算放大器U2的同相輸入端還通過電阻R7連接到外接電源VDD。
[0011]本實用新型的有益效果是:本實用新型采用SVPffM控制，也就是電壓正弦矢量控制；該控制算法比FOC磁場定向矢量控制運算量小，可以采用最具成本優(yōu)勢的8位單片機來實現(xiàn)；同時，由于采用的是正弦波控制，比起傳統(tǒng)的方波控制，其噪聲得到顯著的改善，并通過檢測U相下橋的MOSFET的導(dǎo)通壓降來檢測U相電流；然后通過U相電流的相位角和U相電壓的相位角之差來補償超前角。該方法可以自動實現(xiàn)超前角的補償，以獲得最高的效率。
【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0013]圖1是本實用新型一個實施例的結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖2是本實用新型一個實施例(不包括MOSFET功率電路)的電路圖；
[0015]圖3是本實用新型所述MOSFET功率電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0016]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0017]如圖1所示的本實用新型所述一種正弦波無刷直流電機驅(qū)動器，包括單片機，所述單片機連接有驅(qū)動芯片、運算電路和單霍爾傳感電路，所述驅(qū)動芯片連接有MOSFET功率電路，如圖3所示，所述MOSFET功率電路包括6個所述M0SFET，所述MOSFET功率電路與直流無刷電機連接，所述單霍爾傳感電路設(shè)置在所述直流無刷電機一側(cè)，雖然單霍爾沒有三霍爾分辨率高，但對于風(fēng)扇、水栗等動態(tài)要求不高的場合，已經(jīng)足夠；另外單霍爾也沒有霍爾安裝偏差問題，且成本更低。
[0018]本實用新型采用SVPffM控制，也就是電壓正弦矢量控制；該控制算法比FOC磁場定向矢量控制運算量小，可以采用最具成本優(yōu)勢的8位單片機來實現(xiàn)；同時，由于采用的是正弦波控制，比起傳統(tǒng)的方波控制，其噪聲得到顯著的改善，并通過檢測U相下橋的MOSFET的導(dǎo)通壓降來檢測U相電流；然后通過U相電流的相位角和U相電壓的相位角之差來補償超前角。該方法可以自動實現(xiàn)超前角的補償，以獲得最高的效率。
[0019]在優(yōu)選的實施方案中，所述運算電路包括第一運算電路和第二運算電路。
[0020]在優(yōu)選的實施方案中，如圖2所示，所述第一運算電路包括運算放大器Ul，所述運算放大器Ul的輸出端與所述單片機連接，所述運算放大器Ul的輸出端還連接電容Cl的一端，所述電容Cl的另一端接地，所述運算放大器Ul的同相輸入端通過依次連接的電阻R3和電阻4連接到所述MOSFET功率電路，所述運算放大器Ul的同相輸入端還通過電阻R2連接到外接電源VDD，所述運算放大器Ul的同相輸入端連接二極管Dl的陽極，所述二極管Dl的陰極連接到所述運算放大器的反相輸入端，所述運算放大器Ul的輸出端還通過電阻Rl連接到其反相輸入端，所述運算放大器Ul的反相輸入端還通過電阻R5連接到所述MOSFET功率電路。
[0021]在優(yōu)選的實施方案中，所述第二運算電路包括運算放大器U2，所述運算放大器U2的輸出端與所述單片機連接，所述運算放大器U2的輸出端還連接電容C2的一端，所述電容C2的另一端接地，所述運算放大器U2的輸出端通過電阻R6連接到其反相輸入端，所述運算放大器U2的反相輸入端還通過電阻R9接地，所述運算放大器U2的同相輸入端通過電阻R8與所述MOSFET功率電路，所述運算放大器U2的同相輸入端還通過電阻R7連接到外接電源VDD0
[0022] 以上述依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項】
1.一種正弦波無刷直流電機驅(qū)動器，包括單片機，其特征在于，所述單片機連接有驅(qū)動芯片、運算電路和單霍爾傳感電路，所述驅(qū)動芯片連接有MOSFET功率電路，所述MOSFET功率電路與直流無刷電機連接，所述單霍爾傳感電路設(shè)置在所述直流無刷電機一側(cè)。2.如權(quán)利要求1所述的正弦波無刷直流電機驅(qū)動器，其特征在于，所述運算電路包括第一運算電路和第二運算電路。3.如權(quán)利要求2所述的正弦波無刷直流電機驅(qū)動器，其特征在于，所述第一運算電路包括運算放大器U1，所述運算放大器Ul的輸出端與所述單片機連接，所述運算放大器Ul的輸出端還連接電容Cl的一端，所述電容Cl的另一端接地，所述運算放大器Ul的同相輸入端通過依次連接的電阻R3和電阻4連接到所述MOSFET功率電路，所述運算放大器Ul的同相輸入端還通過電阻R2連接到外接電源VDD，所述運算放大器Ul的同相輸入端連接二極管Dl的陽極，所述二極管Dl的陰極連接到所述運算放大器的反相輸入端，所述運算放大器Ul的輸出端還通過電阻Rl連接到其反相輸入端，所述運算放大器Ul的反相輸入端還通過電阻R5連接到所述MOSFET功率電路。4.如權(quán)利要求3所述的正弦波無刷直流電機驅(qū)動器，其特征在于，所述第二運算電路包括運算放大器U2，所述運算放大器U2的輸出端與所述單片機連接，所述運算放大器U2的輸出端還連接電容C2的一端，所述電容C2的另一端接地，所述運算放大器U2的輸出端通過電阻R6連接到其反相輸入端，所述運算放大器U2的反相輸入端還通過電阻R9接地，所述運算放大器U2的同相輸入端通過電阻R8與所述MOSFET功率電路，所述運算放大器U2的同相輸入端還通過電阻R7連接到外接電源VDD。
【專利摘要】本實用新型涉及一種正弦波無刷直流電機驅(qū)動器，包括單片機，所述單片機連接有驅(qū)動芯片、運算電路和單霍爾傳感電路，所述驅(qū)動芯片連接有MOSFET功率電路，所述MOSFET功率電路與直流無刷電機連接，所述單霍爾傳感電路設(shè)置在所述直流無刷電機一側(cè)，本實用新型采用電壓正弦矢量控制；該控制算法比FOC磁場定向矢量控制運算量小，可以采用最具成本優(yōu)勢的8位單片機來實現(xiàn)；同時，由于采用的是正弦波控制，比起傳統(tǒng)的方波控制，其噪聲得到顯著的改善，并通過檢測U相下橋的MOSFET的導(dǎo)通壓降來檢測U相電流；然后通過U相電流的相位角和U相電壓的相位角之差來補償超前角。該方法可以自動實現(xiàn)超前角的補償，以獲得最高的效率。
【IPC分類】H02P6/08
【公開號】CN204810186
【申請?zhí)枴緾N201520540375
【發(fā)明人】唐華標(biāo)
【申請人】蘇州思奧半導(dǎo)體科技有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年7月23日