无刷无霍尔传感器直流电机控制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种无刷无霍尔传感器直流电机控制电路，包括：MCU控制芯片、连接于所述MCU控制芯片的电源单元及驱动单元，所述驱动单元还连接于电源单元，通过所述驱动单元输出驱动波形信号给电机，所述控制电路还包括一峰值电流检测单元及反电动势检测单元，所述峰值电流检测单元分别连接于MCU控制芯片及电源单元，所述反电动势检测单元分别连接于MCU控制芯片及电源单元。本发明专利技术实现了电机迅速启动及平稳工作，而且成本低，性价比高、节能环保。

【技术实现步骤摘要】
无刷无霍尔传感器直流电机控制电路
本专利技术涉及无刷直流电机控制
，特别涉及一种无刷无霍尔传感器直流电机控制电路。
技术介绍
随着电动工具的日益发展，无刷直流电机在很多领域都得到了广泛的应用，它具有调速性能好，体积小，效率高等优点。霍尔传感器对无刷直流电机的正常工作起十分重要的作用，它为电机提供基本的换相信息。但具有霍尔传感器的无刷电机成本高，且电机复杂性高。现在已出现无刷无霍尔传感器的直流电机，但无刷无霍尔传感器直流电机控制系统中通常转子位置信号检测困难，而且当电机静止或转速较低时反电动势（BEMF）为零或很小，很难通过反电动势过零点检测来得到正确的位置信号，很容易造成电机失步及起动失败。
技术实现思路
本专利技术提出一种无刷无霍尔传感器直流电机控制电路，实现了电机迅速启动及平稳工作，而且成本低，性价比高、节能环保。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种无刷无霍尔传感器直流电机控制电路，包括：MCU控制芯片、连接于所述MCU控制芯片的电源单元及驱动单元，所述驱动单元还连接于电源单元，通过所述驱动单元输出驱动波形信号给电机，所述控制电路还包括一峰值电流检测单元及反电动势检测单元，所述峰值电流检测单元分别连接于MCU控制芯片及电源单元，所述反电动势检测单元分别连接于MCU控制芯片及电源单元；所述峰值电流检测单元用于采集无刷无霍尔传感器直流电机静止时的通电电流值并转化成电压信号，所述MCU控制芯片根据所述电压信号判断电机转子位置，以启动所述电机；所述反电动势检测单元用于对所述电机三相端电压信号进行滤波补偿，所述MCU控制芯片根据经过滤波补偿的三相端电压信号控制电机换相。进一步地，在上述的无刷无霍尔传感器直流电机控制电路中，所述电源单元包括：恒流子单元、连接于所述恒流子单元的第一降压子单元及连接于所述第一降压子单元的第二降压子单元，所述恒流子单元连接有电池包，所述恒流子单元用于提供恒定电流输入至第一降压子单元，所述第一降压子单元根据输入恒定电流输出电压给所述驱动单元供电，所述第二降压子单元对第一降压子单元的输出电压进行降压调整，并输出电压给所述MCU控制芯片供电。进一步地，在上述的无刷无霍尔传感器直流电机控制电路中，所述恒流子单元包括第一二极管、第一三极管、第二三极管、并联的第一电阻及第二电阻、第三电阻及第四电阻，所述第一二极管的阳极连接于电池包输出电压，所述并联的第一电阻及第二电阻一公共端连接于所述第一二极管的阴极，所述并联的第一电阻及第二电阻另一公共端连接于第一三极管的集电极，所述第一三极管的发射极连接于第二三极管的基极，所述第一三极管的基极连接于第二三极管的集电极，所述第三电阻连接于第一三极管的基极与第一二极管的阴极之间，所述第四电阻连接于第二三极管的基极与发射极之间。进一步地，在上述的无刷无霍尔传感器直流电机控制电路中，所述第一降压子单元包括第一稳压管、第一电解电容及第一电容，所述第一稳压管的阴极及第一电解电容的正极均连接于第二三极管的发射极，所述第一稳压管的阳极及第一电解电容的负极均接地，所述第一电容连接于第一电解电容的正极与地之间。进一步地，在上述的无刷无霍尔传感器直流电机控制电路中，所述第二降压子单元包括第三三极管、第二稳压管、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第二电解电容、第二电容及第三电容，所述第三三极管的集电极连接于第一电解电容的正极，所述第三三极管的基极连接于第二稳压管的阴极，所述第二稳压管的阳极接地；所述第三三极管的基极还通过第二电容、第七电阻接地；所述第三三极管的发射极通过第六电阻及第七电阻接地；所述第二电解电容的正极连接于第三三极管的发射极，所述第二电解电容的负极接地；所述第三电容的一端连接于第二电解电容的正极，所述第三电容的另一端接地。进一步地，在上述的无刷无霍尔传感器直流电机控制电路中，所述峰值电流检测单元包括第一运算放大器及第二运算放大器、第二二极管、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻及第十三电阻、采样电阻、放电电阻、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容及第八电容；所述采样电阻连接于驱动单元与地之间，所述第一运算放大器的正相输入端通过第八电阻及采样电阻接地，所述第一运算放大器的反相输入端通过第九电阻接地，所述第一运算放大器的正相输入端还通过第四电容接地，所述第一运算放大器的反相输入端还通过第五电容接地，所述第一运算放大器的输出端通过第十二电阻连接于第二运算放大器的正相输入端，所述第一运算放大器的输出端还通过第十电阻及第五电容接地，所述第一运算放大器的输出端还通过第十一电阻连接于MCU控制芯片的均值电流端；所述第一运算放大器的电源输入端连接于+5V电源，所述第十一电阻还通过第六电容接地；所述第二运算放大器的正相输入端还通过第七电容接地；所述第二运算放大器的反相输入端连接于所述第二二极管的阴极，所述第二运算放大器的输出端连接于第二二极管的阳极，所述第十三电阻一端连接于第二运算放大器的反相输入端，所述第十三电阻另一端连接于MCU控制芯片的峰值电流端，所述第十三电阻另一端还通过放电电阻连接于MCU控制芯片的放电端；所述第八电容连接于MCU控制芯片的峰值电流端与地之间。进一步地，在上述的无刷无霍尔传感器直流电机控制电路中，所述反电动势检测单元包括第一比较器、第二比较器及第三比较器、第一滤波子单元、第二滤波子单元、第三滤波子单元、第四滤波子单元、第五滤波子单元、第六滤波子单元及第一滤波电阻、第二滤波电阻、第三滤波电阻、第四滤波电阻、第五滤波电阻及第六滤波电阻；所述第一滤波电阻、第二滤波电阻、第三滤波电阻、第四滤波电阻、第五滤波电阻及第六滤波电阻的阻值均相同；所述第一滤波电阻一端连接于电机的U相端，所述第一滤波电阻另一端通过第二滤波电阻连接于电机的V相端；所述第三滤波电阻的一端连接于电机的V相端，所述第三滤波电阻的另一端通过第四滤波电阻连接于电机的W相端；所述第五滤波电阻的一端连接于电机的W相端，所述第五滤波电阻的另一端通过第六滤波电阻连接于电机的U相端；所述第一比较器的正相输入端通过第一滤波子单元连接于第一滤波电阻及第二滤波电阻的公共端，所述第一比较器的反相输入端通过第二滤波子单元连接于电机的W相端；所述第二比较器的正相输入端通过第三滤波子单元连接于第三滤波电阻及第四滤波电阻的公共端，所述第二比较器的反相输入端通过第四滤波子单元连接于电机的U相端；所述第三比较器的正相输入端通过第五滤波子单元连接于第五滤波电阻及第六滤波电阻的公共端，所述第三比较器的反相输入端通过第六滤波子单元连接于电机的V相端。进一步地，在上述的无刷无霍尔传感器直流电机控制电路中，所述第一滤波子单元包括第一滤波电容及第七滤波电阻，所述第一滤波电容及第七滤波电阻均连接于所述第一比较器的正相输入端与地之间；所述第二滤波子单元包括第二滤波电容、第八滤波电阻及第九滤波电阻，所述第八滤波电阻连接于所述第一比较器的反相输入端与电机的W相端之间，所述第二滤波电容及第九滤波电阻均连接于所述第一比较器的反相输入端与地之间。进一步地，在上述的无刷无霍尔传感器直流电机控制电路中，所述第三滤波子单元包括第三滤波电容及第十滤波电阻，所述第三滤波电容及第十滤波电阻均连接于所述第二比较器的正相输入端与地之间；所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无刷无霍尔传感器直流电机控制电路，包括：MCU控制芯片、连接于所述MCU控制芯片的电源单元及驱动单元，所述驱动单元还连接于电源单元，通过所述驱动单元输出驱动波形信号给电机，其特征在于，所述控制电路还包括一峰值电流检测单元及反电动势检测单元，所述峰值电流检测单元分别连接于MCU控制芯片及电源单元，所述反电动势检测单元分别连接于MCU控制芯片及电源单元；所述峰值电流检测单元用于采集无刷无霍尔传感器直流电机静止时的通电电流值并转化成电压信号，所述MCU控制芯片根据所述电压信号判断电机转子位置，以启动所述电机；所述反电动势检测单元用于对所述电机三相端电压信号进行滤波补偿，所述MCU控制芯片根据经过滤波补偿的三相端电压信号控制电机换相。

【技术特征摘要】
1.一种无刷无霍尔传感器直流电机控制电路，包括：MCU控制芯片、连接于所述MCU控制芯片的电源单元及驱动单元，所述驱动单元还连接于电源单元，通过所述驱动单元输出驱动波形信号给电机，其特征在于，所述控制电路还包括一峰值电流检测单元及反电动势检测单元，所述峰值电流检测单元分别连接于MCU控制芯片及电源单元，所述反电动势检测单元分别连接于MCU控制芯片及电源单元；所述峰值电流检测单元用于采集无刷无霍尔传感器直流电机静止时的通电电流值并转化成电压信号，所述MCU控制芯片根据所述电压信号判断电机转子位置，以启动所述电机；所述反电动势检测单元用于对所述电机三相端电压信号进行滤波补偿，所述MCU控制芯片根据经过滤波补偿的三相端电压信号控制电机换相；所述电源单元包括：恒流子单元、连接于所述恒流子单元的第一降压子单元及连接于所述第一降压子单元的第二降压子单元，所述恒流子单元连接有电池包，所述恒流子单元用于提供恒定电流输入至第一降压子单元，所述第一降压子单元根据输入恒定电流输出电压给所述驱动单元供电，所述第二降压子单元对第一降压子单元的输出电压进行降压调整，并输出电压给所述MCU控制芯片供电；所述恒流子单元包括第一二极管、第一三极管、第二三极管、并联的第一电阻及第二电阻、第三电阻及第四电阻，所述第一二极管的阳极连接于电池包输出电压，所述并联的第一电阻及第二电阻一公共端连接于所述第一二极管的阴极，所述并联的第一电阻及第二电阻另一公共端连接于第一三极管的集电极，所述第一三极管的发射极连接于第二三极管的基极，所述第一三极管的基极连接于第二三极管的集电极，所述第三电阻连接于第一三极管的基极与第一二极管的阴极之间，所述第四电阻连接于第二三极管的基极与发射极之间。2.根据权利要求1所述的无刷无霍尔传感器直流电机控制电路，其特征在于，所述第一降压子单元包括第一稳压管、第一电解电容及第一电容，所述第一稳压管的阴极及第一电解电容的正极均连接于第二三极管的发射极，所述第一稳压管的阳极及第一电解电容的负极均接地，所述第一电容连接于第一电解电容的正极与地之间。3.根据权利要求2所述的无刷无霍尔传感器直流电机控制电路，其特征在于，所述第二降压子单元包括第三三极管、第二稳压管、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第二电解电容、第二电容及第三电容，所述第三三极管的集电极连接于第一电解电容的正极，所述第三三极管的基极连接于第二稳压管的阴极，所述第二稳压管的阳极接地；所述第三三极管的基极还通过第二电容、第七电阻接地；所述第三三极管的发射极通过第六电阻及第七电阻接地；所述第二电解电容的正极连接于第三三极管的发射极，所述第二电解电容的负极接地；所述第三电容的一端连接于第二电解电容的正极，所述第三电容的另一端接地。4.根据权利要求1所述的无刷无霍尔传感器直流电机控制电路，其特征在于，所述峰值电流检测单元包括第一运算放大器及第二运算放大器、第二二极管、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻及第十三电阻、采样电阻、放电电阻、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容及第八电容；所述采样电阻连接于驱动单元与地之间，所述第一运算放大器的正相输入端通过第八电阻及采样电阻接地，所述第一运算放大器的反相输入端通过第九电阻接地，所述第一运算放大器的正相输入端还通过第四电容接地，所述第一运算放大器的反相输入端还通过第五电容接地，所述第一运算放大器的输出端通过第十二电阻连接于第二运算放大器的正相输入端，所述第一运算放大器的输出端还通过第十电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：张延平，徐文赋，朱立湘，任素云，李润朝，
申请(专利权)人：惠州市蓝微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44