【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电机电路领域，具体而言，涉及一种直流永磁无刷电机控制电路。
技术介绍
1、电机控制电路是一种电子电路，主要用于控制电机的运行。这种电路可以通过对电机电源电压、电流和相序的控制，实现对电机的精确控制。
2、传统的电机控制电路体积大、效率低、控速不精确。随着产业的升级，在仪器仪表行业，越来越多的应用场景不仅需要体积小，还需要效率高和控制精度高的直流电机。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种直流永磁无刷电机控制电路，其能够增加电机效率和提高电机控制精度。
2、本申请是这样实现的：
3、本申请提供一种直流永磁无刷电机控制电路，包括：
4、基准频率电路，用于设定基准频率uxt；
5、过零检测与运动检测电路，连接电机的a绕组和b绕组，用于进行过零检测和运动检测，得到a绕组和b绕组的过零检测输出信号aze、bze，当电机转子每过一个过零点，电路就会输出一个运动检测脉冲信号urd；
6、相位比较电路，用于比较基准频率uxt与运动检测脉冲信号urd，得到a绕组和b绕组相位比较输出信号phcom，并根据输出状态控制电机的加矩；
7、启动逻辑电路，包括从开机时刻起的第一预设时间内，输出控制信号1delay控制相关电路在b绕组中形成一个反向辅助定位电流，让转子离开a绕组的死点转子的辅助定位控制电路；用于从开机时刻起的第二预设时间内，输出控制信号10delay控制相关电路在a绕组中形成一个正向定位电流的转子
8、换向逻辑电路，用于根据a绕组和b绕组的过零检测信号aze、bze和相位比较输出信号phcom经过逻辑运算生成驱动a绕组和b绕组绕组的控制信号ad+、ad-、bd+、bd-；
9、h开关电路，用于将驱动a绕组和b绕组绕组的控制信号ad+、ad-、bd+、bd-转化为a绕组和b绕组的驱动信号，以完成对电机转子的加矩。
10、进一步的，基准频率电路包括相互连接的二进制计数器d1、二进制计数器d2，二进制计数器d1与晶体谐振器组成振动电路,并输出经过分频的方波信号，频率基准信号uxt的频率fpeo为：
11、
12、其中，n为d1、d2的分频倍数的乘积，改变n能够改变输出频率。
13、进一步的，过零检测与运动检测电路包括过零检测电路和运动检测电路；
14、所述过零检测电路采用2个相同的电路结构接入电机的a绕组和b绕组，其中一个电路结构包括利用lm139a电压比较器来完成过零检测功能，得到a绕组和b绕组的过零检测输出信号aze、bze，与lm139a电压比较器连接的电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5对电机绕组的电压进行分压，电容c1去除绕组电压中的尖脉冲，二极管v1、二极管v2用于保护lm139a电压比较器，电阻r7、电容c2给lm139a电压比较器提供电压反馈，电阻r8的用于给lm139a电压比较器的正输入端提供微弱的偏置，使其在静态时输出固定的高电平；
15、运动检测电路包括逻辑门d6c、电阻r9、电容c3、逻辑门d6d、电阻r18、电容c7组成波形边沿检测电路，用于当过零检测电路发生状态转换时，其输出端输出一个宽度固定的脉冲信号，逻辑门d6b对波形边沿检测电路的输出再执行一次异或操作，以实现了运动检测功能；
16、a绕组和b绕组的过零检测输出信号aze、bze还输出至换向逻辑电路，为换向判别提供依据，由电阻r10、电容c4，电阻r19、电容c8对lm139a电压比较器的输出进行适当的延时，使过零检测输出信号滞后于运动检测输出信号。
17、进一步的，相位比较电路包括mc14046锁相环，所述mc14046锁相环的ain引脚为基准信号的输入端取自基准频率uxt，bin引脚为比较信号的输入端，比较信号取自运动检测脉冲信号urd，upc2为相位比较器的输出端；用于当输出状态出现1时，表示比较信号相位滞后于基准信号；当输出状态出现0时，表示比较信号相位超前于基准信号；运用输出状态1控制对电机的加矩，使电机完成启动过程并运行在同步状态；mc14046锁相环与逻辑门d3a连接，mc14046锁相环与逻辑门d3a之间连接电阻r1，电阻r1用于将相位比较器ⅱ的3态输出转换为状态0输出，逻辑门d3a对相位比较器的输出进行反相并完成输出缓冲得到相位比较输出信号phcom。
18、进一步的；
19、转子辅助定位控制电路，包括逻辑门d6a、电阻r44和电容c20，逻辑门d6a用于从开机时刻起的第一预设时间内，输出控制信号1delay控制相关电路在b绕组中形成一个反向辅助定位电流，让转子离开a绕组的死点；其延时时间可由电阻r44、电容c20调整；
20、转子定位控制电路，包括逻辑门d7a、逻辑门d7f，电阻r46和电容c12，逻辑门d7a和逻辑门d7f用于从开机时刻起的第二预设时间内，输出控制信号10delay控制相关电路在a绕组中形成一个正向定位电流，使转子可靠定位，延时时间可由电阻r46、电容c12调整；
21、h开关电源控制电路，包括逻辑门d7e、逻辑门d7d、三极管v25、三极管v26、电阻r43和电容c13；
22、逻辑门d7e、逻辑门d7d、三极管v25和三极管v26用于从开机时刻起的第三预设时间内，也就是转子定位和启动初期，给h开关电路提供一个有较强限流能力的电源，限制启动阶段的电流；之后供给h开关的电源切换为正常运行的电源，延时时间可由电阻r43、电容c13调整。
23、进一步的，第一预设时间为1s，第二预设时间为8.2s，第三预设时间为16.4s。
24、进一步的，换向逻辑电路包括连接的逻辑门d7c、逻辑门d7b、逻辑门d8c、逻辑门d3b、逻辑门d3c、逻辑门d8d、逻辑门d3d、逻辑门d8b、逻辑门d4a、逻辑门d8a、逻辑门d4b、逻辑门d4c、逻辑门d5b和逻辑门d5a；
25、所述逻辑门d3b的一个输入端接相位比较输出信号phcom，逻辑门d8b和逻辑门d3d的一个输入端接a绕组的过零检测输出信号aze，逻辑门d8b的另一个输入端、逻辑门d8c的一个输入端和逻辑门d7c的输入端接b绕组的过零检测输出信号bze；逻辑门d8a的输出端输出控制信号ad+，逻辑门d4b的输出端输出控制信号ad-，逻辑门d4c的输出端输出控制信号bd+，逻辑门d5a的输出端输出控制信号bd-，其中，控制信号ad+、控制信号ad-分别是a绕组h开关正向、反向驱动输出；控制信号bd+、控制信号bd-分别是b绕组h开关正向、反向驱动输出。
26、进一步的，h开关电路包括两个结构相同的h开关电路结构分别驱动a绕组和b绕组；
27、其中一个本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种直流永磁无刷电机控制电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种直流永磁无刷电机控制电路，其特征在于，基准频率电路包括相互连接的二进制计数器D1、二进制计数器D2，二进制计数器D1与晶体谐振器组成振动电路,并输出经过分频的方波信号，频率基准信号Uxt的频率fPEO为：
3.根据权利要求1所述的一种直流永磁无刷电机控制电路，其特征在于，过零检测与运动检测电路包括过零检测电路和运动检测电路；
4.根据权利要求3所述的一种直流永磁无刷电机控制电路，其特征在于，相位比较电路包括MC14046锁相环，所述MC14046锁相环的AIN引脚为基准信号的输入端取自基准频率Uxt，BIN引脚为比较信号的输入端，比较信号取自运动检测脉冲信号Urd，UPC2为相位比较器的输出端；用于当输出状态出现1时，表示比较信号相位滞后于基准信号；当输出状态出现0时，表示比较信号相位超前于基准信号；运用输出状态1控制对电机的加矩，使电机完成启动过程并运行在同步状态；MC14046锁相环与逻辑门D3A连接，MC14046锁相环与逻辑门D3A之间连接电阻R1，电阻R
5.根据权利要求1所述的一种直流永磁无刷电机控制电路，其特征在于；
6.根据权利要求5所述的一种直流永磁无刷电机控制电路，其特征在于，第一预设时间为1s，第二预设时间为8.2s，第三预设时间为16.4s。
7.根据权利要求5所述的一种直流永磁无刷电机控制电路，其特征在于，换向逻辑电路包括连接的逻辑门D7C、逻辑门D7B、逻辑门D8C、逻辑门D3B、逻辑门D3C、逻辑门D8D、逻辑门D3D、逻辑门D8B、逻辑门D4A、逻辑门D8A、逻辑门D4B、逻辑门D4C、逻辑门D5B和逻辑门D5A；
8.根据权利要求7所述的一种直流永磁无刷电机控制电路，其特征在于，H开关电路包括两个结构相同的H开关电路结构分别驱动A绕组和B绕组；
9.根据权利要求1所述的一种直流永磁无刷电机控制电路，其特征在于，所述基准频率Uxt等于电机的转动频率与其极对数的乘积。
...【技术特征摘要】
1.一种直流永磁无刷电机控制电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种直流永磁无刷电机控制电路，其特征在于，基准频率电路包括相互连接的二进制计数器d1、二进制计数器d2，二进制计数器d1与晶体谐振器组成振动电路,并输出经过分频的方波信号，频率基准信号uxt的频率fpeo为：
3.根据权利要求1所述的一种直流永磁无刷电机控制电路，其特征在于，过零检测与运动检测电路包括过零检测电路和运动检测电路；
4.根据权利要求3所述的一种直流永磁无刷电机控制电路，其特征在于，相位比较电路包括mc14046锁相环，所述mc14046锁相环的ain引脚为基准信号的输入端取自基准频率uxt，bin引脚为比较信号的输入端，比较信号取自运动检测脉冲信号urd，upc2为相位比较器的输出端；用于当输出状态出现1时，表示比较信号相位滞后于基准信号；当输出状态出现0时，表示比较信号相位超前于基准信号；运用输出状态1控制对电机的加矩，使电机完成启动过程并运行在同步状态；mc14046锁相环与逻辑门d3a连接，mc14046锁相环与逻辑门d3...
【专利技术属性】
技术研发人员：高英俊，武雷，王伟，黄国哲，常红飞，王佳璇，张德玲，
申请(专利权)人：陕西华燕航空仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：
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