專利名稱：一種無刷電機霍爾傳感器保護裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及調(diào)速電機領域，特別涉及無刷電機霍爾傳感器保護裝置。
背景技術(shù)：
隨著無刷電機的廣泛使用，其功率不斷增大，無刷電機的傳感器故障也隨無刷電 機的功率增大而增高。尤其是工業(yè)控制用無刷電機、拖動用無刷電機和車用無刷電機，需要 恒轉(zhuǎn)矩特性，這就使得無刷電機的傳感器成為不可缺少的部件。不論是直流無刷電機還是 交流無刷電機，速度調(diào)節(jié)都是采用脈沖寬度調(diào)節(jié)(以下簡稱P麗)。這就使得電機繞組里的 電流出現(xiàn)高頻脈動，從而在電機繞組里產(chǎn)生出高頻電磁場，尤其是在無刷控制器的功率開 關(guān)器件開關(guān)續(xù)流瞬間，電機繞組將出現(xiàn)電流和電壓浪涌，使得電機繞組產(chǎn)生瞬間高頻強電 磁場，進而耦合在傳感器的引出線上。傳感器引出線上的耦合電壓將隨著電機電流的增大 而增大，并且頻譜極寬，不僅損壞霍爾傳感器，同時也將干擾控制器的正常運行，造成控制 器損壞。

實用新型內(nèi)容通過本實用新型可以有效防止無刷電機的傳感器損壞，同時降低控制器的損壞 率，提高控制器的可靠性。 本實用新型提供一種無刷電機霍爾傳感器保護裝置，其特征在于所述保護裝置由 電源退耦電容(Cl)、正壓鉗制二極管(Dl)和負壓鉗制二極管(D2)組成；其中電源退耦電 容(Cl)連接在霍爾傳感器的電源的正端和電源負端；正壓鉗制二極管(Dl)的正極連接在 霍爾傳感器的輸出端(Ol)，正壓二極管(Dl)的負極連接在霍爾傳感器的電源正端；負壓鉗 制二極管(D2)的負極連接在霍爾傳感器的輸出端(Ol)，負壓鉗制二極管(D2)的正極連接 在霍爾傳感器的電源負端。

圖1示出現(xiàn)有的無刷電機傳感器電路的電路圖； 圖2為現(xiàn)有的無刷電機傳感器輸出波形； 圖3為本實用新型的保護裝置的電路圖； 圖4為實施本實用新型之后的無刷電機傳感器信號輸出波形； 圖5所示的兩相無刷電機的傳感器由2個霍爾傳感器組成轉(zhuǎn)子的位置檢測。
具體實施方式圖1為現(xiàn)有的無刷電機傳感器電路，其中HR1為霍爾傳感器，比如SS41等。該傳 感器電路的電路結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，但故障率高。其中，霍爾傳感器的1腳為電源的正，2 腳為電源負，3腳為信號輸出。 不論是無刷直流電機還是無刷交流電機，在調(diào)速時都采用P麗控制。在控制器的功率開關(guān)器件開關(guān)瞬間，電機繞組將產(chǎn)生瞬間高頻強電磁場耦合在傳感器的輸出引出線 上，傳感器輸出波形如圖2所示。傳感器引出線上耦合的正負高壓干擾信號，將隨著電機功 率增大而增大，是傳感器損壞的根本原因。并且，傳感器引出線上耦合的正負高壓干擾信 號，具有較寬的頻譜，將干擾控制器的正常運行，造成控制器損壞。 圖2為現(xiàn)有的無刷電機傳感器輸出波形。可以清楚地看到傳感器輸出信號上耦合 的高壓干擾。 圖3為本實用新型采用的保護裝置的電路圖。電路由電源退耦電容C1、正壓鉗制 二極管Dl和負壓鉗制二極管D2組成。 Cl為電源退耦電容，連接在霍爾傳感器的電源的正端和電源負端，也就是圖1所 示的1腳和2腳之間。電源退耦電容C1減小電源線過長時霍爾傳感器電平翻轉(zhuǎn)在電源上 產(chǎn)生的尖脈沖。 二極管D1為正壓鉗制二極管，二極管D1的正極連接在霍爾傳感器的輸出端01，二 極管Dl的負極連接在霍爾傳感器的電源正端。當輸出端01上出現(xiàn)耦合正壓時，Dl導通， 將01的電壓鉗制為電源正+Vd， Vd為二極管導通電壓，O. 4 0. 6V，以下相同。 二極管D2為負壓鉗制二極管，二極管D2的負極連接在霍爾傳感器的輸出端01，二 極管D2的正極連接在霍爾傳感器的電源負端。當輸出端01上出現(xiàn)耦合負壓時，D2導通， 將01的電壓鉗制為電源負-Vd。當霍爾傳感器的電源采用5V時，正壓鉗制在5. 4 5. 6V， 負壓鉗制在-0. 4 -0. 6V。 D1、D2為高速二極管。 圖4為實施本實用新型之后的無刷電機傳感器信號輸出，與圖2相比，輸出信號變 得干凈，干擾大幅度下降。采用本實用新型后的傳感器輸出波形，有效的保護了霍爾傳感 器，克服了傳感器輸出的干擾，提高了控制器的可靠性，降低了無刷電機和無刷控制器的故障率。 圖5示出兩相傳感器保護電路。根據(jù)繞組相數(shù)的多少，在電機里設置相應數(shù)量的 霍爾傳感器作為傳感器，以檢測轉(zhuǎn)子的位置。無刷直流電機采用邏輯輸出的霍爾傳感器作 為傳感器，無刷交流電機采用線性輸出的霍爾傳感器作為傳感器。 圖5所示的兩相無刷電機的傳感器由2個霍爾傳感器組成轉(zhuǎn)子的位置檢測。在每 個霍爾傳感器上連圖3所示的保護電路，以組成兩相傳感器保護電路。同樣，三相無刷電機 的傳感器由3個霍爾傳感器組成轉(zhuǎn)子的位置。在每個霍爾傳感器上連圖3所示的保護電路， 以組成三相傳感器保護電路。 以上對本發(fā)明進行了詳細描述。應當理解，上述描述是示意性的，而非用于限定本 發(fā)明。本領域的普通技術(shù)人員能夠在上述描述的基礎上進行各種修改，這些修改應該屬于 本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求一種無刷電機霍爾傳感器保護裝置，其特征在于所述保護裝置由電源退耦電容(C1)、正壓鉗制二極管(D1)和負壓鉗制二極管(D2)組成；其中電源退耦電容(C1)連接在霍爾傳感器的電源的正端和電源負端；正壓鉗制二極管(D1)的正極連接在霍爾傳感器的輸出端(O1)，正壓二極管(D1)的負極連接在霍爾傳感器的電源正端；負壓鉗制二極管(D2)的負極連接在霍爾傳感器的輸出端(O1)，負壓鉗制二極管(D2)的正極連接在霍爾傳感器的電源負端。
2. 如權(quán)利要求1所述的無刷電機霍爾傳感器保護裝置，其特征在于在無刷電機中的多 個霍爾傳感器上設置所述保護電路。
專利摘要本實用新型涉及一種無刷電機霍爾傳感器保護裝置，屬于調(diào)速電機領域。本實用新型的無刷電機霍爾傳感器保護裝置由電源退耦電容(C1)、正壓鉗制二極管(D1)和負壓鉗制二極管(D2)組成；其中電源退耦電容(C1)連接在霍爾傳感器的電源的正端和電源負端；正壓鉗制二極管(D1)的正極連接在霍爾傳感器的輸出端(O1)，正壓二極管(D1)的負極連接在霍爾傳感器的電源正端；負壓鉗制二極管(D2)的負極連接在霍爾傳感器的輸出端(O1)，負壓鉗制二極管(D2)的正極連接在霍爾傳感器的電源負端。本實用新型不僅可以防止霍爾傳感器的損壞，同時，有效地濾掉傳感器信號上的干擾，降低控制器的損壞率，提高控制器的可靠性。
文檔編號H02H9/04GK201515222SQ20092016766
公開日2010年6月23日 申請日期2009年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月28日
發(fā)明者胡渝 申請人:安信合創(chuàng)科技(北京)有限責任公司;胡渝;陳旭