本實用新型涉及數(shù)字控制電路技術(shù)領域,具體為一種三相無刷直流電機的數(shù)字控制電路。
背景技術(shù):
無刷直流電機是近幾年來小電機行業(yè)發(fā)展最快的品種之一,隨著視聽產(chǎn)品小、輕、薄化和家電產(chǎn)品的靜音節(jié)能化以及豪華型轎車需求量增多,無刷直流電動機需要量迅速增加,無刷直流電機用電子換向替代了電刷和換向器,具有高可靠、高效率、壽命長、調(diào)速方便、低噪音等優(yōu)點,國內(nèi)近年來在無刷直流電機的設計及控制方面有很多的研究,但與國外成熟的產(chǎn)品相比還有很多地方值得提高,并且很多無刷直流電機生產(chǎn)商都沒有給出具體的控制方案,因此在無刷直流電機控制方面的研究是非常有必要的。
由于無刷直流電機具有體積小、重量輕、效率高、調(diào)速性能好、轉(zhuǎn)動慣量小、沒有勵磁損耗等問題,因此在各個領域具有廣泛的應用前景,一方面,無刷直流電機與其他異步電機相比具有明顯的優(yōu)勢如反饋裝置更簡單、功率密度更高、輸出轉(zhuǎn)矩更大、并且電機和逆變器各自的潛力得到充分的發(fā)揮,因此無刷直流電機的應用和研究得到了前所未有的重視,據(jù)資料統(tǒng)計表明,無刷直流電機的使用每年以較高比例增長,另一方面無刷直流電機與有刷直流電機相比有更多的優(yōu)點如電機本體結(jié)構(gòu)簡單、運行時無火花、電磁干擾小,無噪聲等,因此具備廣泛應用前景。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種三相無刷直流電機的數(shù)字控制電路,以解決上述背景技術(shù)中提出的國內(nèi)近年來在無刷直流電機的設計及控制方面有很多的研究,但與國外成熟的產(chǎn)品相比還有很多地方值得提高,并且很多無刷直流電機生產(chǎn)商都沒有給出具體的數(shù)字控制方案的問題。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供如下技術(shù)方案:
一種三相無刷直流電機的數(shù)字控制電路,包括單片機、信號產(chǎn)生及處理電路、電流檢測電路和隔離電路,所述單片機的引腳PD1端與接口電路的引腳CS端連接,所述電流檢測電路的輸入端和輸出端分別與轉(zhuǎn)速檢測電路的輸出端和輸入端電性連接。
優(yōu)選的,所述轉(zhuǎn)速檢測電路的VCS712模塊的VCC端電性連接有電流檢測電路的電容的輸入端。
優(yōu)選的,所述電流檢測電路包括電阻,且電阻的輸出端與轉(zhuǎn)速檢測電路的OPAMP運算放大器的輸入端電性連接。
優(yōu)選的,所述單片機為AtmegaBL單片機。
優(yōu)選的,所述信號產(chǎn)生及處理電路為PWM信號產(chǎn)生與處理電路。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的有益效果是:
本實用新型是采用速度閉環(huán)系統(tǒng)進行數(shù)字化控制,由霍爾位置傳感器的位置信號經(jīng)信號處理后送專用驅(qū)動芯片后產(chǎn)生一個速度脈沖信號經(jīng)單片機處理轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)速,再運用增量式PI算法,得到PWM控制信號經(jīng)過光禍隔離電路驅(qū)動專用集成驅(qū)動芯片閉環(huán)控制轉(zhuǎn)速,同時,單片機還監(jiān)控控制系統(tǒng)的運行狀態(tài),當系統(tǒng)出現(xiàn)短路、過流、過壓等故障時,單片機將封鎖PWM輸出信號,使電機停機,并通過LED電路顯示故障,由于客戶對控制系統(tǒng)的需求不同,本系統(tǒng)設計的各部分在保持相互獨立性的同時,又留好相應的接口以便構(gòu)成一個完整的系統(tǒng)。
附圖說明
圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型的信號產(chǎn)生及處理電路圖;
圖3為本實用新型的電流檢測電路圖;
圖4為本實用新型的轉(zhuǎn)速檢測電路圖;
圖5為本實用新型的隔離電路圖;
圖6為本實用新型的接口電路圖。
圖中:1單片機、2信號產(chǎn)生及處理電路、3電流檢測電路、31電容、32電阻、4轉(zhuǎn)速檢測電路、41OPAMP運算放大器、5隔離電路、6接口電路。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
請參閱圖1-6,本實用新型提供的一種三相無刷直流電機的數(shù)字控制電路,其包括單片機1、信號產(chǎn)生及處理電路2、電流檢測電路3和隔離電路5,所述單片機1的引腳PD1端與接口電路6的引腳CS端連接,所述電流檢測電路3的輸入端和輸出端分別與轉(zhuǎn)速檢測電路4的輸出端和輸入端電性連接。
其中,所述轉(zhuǎn)速檢測電路4的VCS712模塊的VCC端電性連接有電流檢測電路3的電容31的輸入端,所述電流檢測電路3包括電阻32,且電阻32的輸出端與轉(zhuǎn)速檢測電路4的OPAMP運算放大器41的輸入端電性連接,所述單片機1為AtmegaBL單片機,所述信號產(chǎn)生及處理電路2為PWM信號產(chǎn)生及處理電路。
工作原理:本實用新型采用的是速度閉環(huán)系統(tǒng),霍爾位置傳感器的位置信號經(jīng)信號產(chǎn)生及處理電路2處理后送專用驅(qū)動芯片后產(chǎn)生一個速度脈沖信號經(jīng)單片機1處理轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)速,再運用增量式PI算法,得到PWM控制信號經(jīng)過光禍隔離電路驅(qū)動專用集成驅(qū)動芯片閉環(huán)控制轉(zhuǎn)速,通過轉(zhuǎn)速檢測電路4對轉(zhuǎn)速進行檢測,同時,單片機1還監(jiān)控控制系統(tǒng)的運行狀態(tài),當系統(tǒng)出現(xiàn)短路、過流、過壓等故障時,單片機1將封鎖PWM輸出信號,使電機停機,經(jīng)過電流檢測電路3檢測后通過LED電路顯示故障,由于客戶對控制系統(tǒng)的需求不同,本實用新型在保持相互獨立性的同時,又留好相應的接口電路6以便構(gòu)成一個完整的系統(tǒng),PWM產(chǎn)生了之后還要經(jīng)過處理才能得到想要輸出的輸出信號,ATmegaBL產(chǎn)生的PWM信號通過光電耦合在P521的3腳產(chǎn)生同周期的PWM信號經(jīng)分壓濾波之后輸出一個0到6V的用于驅(qū)動電路的調(diào)速電壓,圖中穩(wěn)壓二極管使P521的4腳穩(wěn)到9V,P521的3腳的PWM信號經(jīng)兩級RC濾波之后變得平滑,隔離電路5中的P521起到了主控電路與驅(qū)動電路電氣隔離作用。
盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例,對于本領域的普通技術(shù)人員而言,可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型,本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。