直流有感無刷電機驅動器制造技術

本實用新型專利技術公開了一種直流有感無刷電機驅動器，包括微處理器、半橋驅動電路、電流采樣電路、DC電源接口及電機接口。本實用新型專利技術的直流有感無刷電機驅動器采用微處理器、半橋驅動電路、電流采樣電路、DC電源接口及電機接口對電機進行控制，并采用兩個保險絲進行雙重保護使得安全性大大提高，并且具有結構簡單，控制效率、精度高等優點，具有極大的應用前景。

【技術實現步驟摘要】
直流有感無刷電機驅動器
本技術屬于電機控制
，尤其涉及一種直流有感無刷電機驅動器。
技術介紹
隨著科技的發展，電機的應用范圍越來越廣，目前的電機按工作電源分類主要包括直流電機和交流電機。直流電機具有響應快速、較大的起動轉矩、從零轉速至額定轉速具備可提供額定轉矩的性能，但是因為直流電機要產生額定負載下行的轉矩的性能，電樞磁場與轉子磁場須恒維持90°，這就要藉由碳刷及整流子，碳刷及整流子在電機轉動時會產生火花、碳粉因此除了會造成組件損壞之外，使用場合也收到限制。交流電機沒有碳刷及整流子，免維護、堅固、應用廣，單特性上若要達到相當于直流電機的性能須用復雜控制技術才能達到。現今，半導體發展迅速，功率組件切換頻率加快了許多，微處理機速度亦越來越快，可實現將交流電機控制置于一旋轉的兩軸直角坐標系中，適當控制交流電機在兩軸電流分量，無刷直流電機即是以電子方式控制交流換相，以達到高性能驅動的。但是現有技術的直流有感無刷直流電機驅動器存在控制效率低，功能結構復雜，安全性不足等缺點。
技術實現思路
本技術的專利技術目的是：為了解決現有技術中存在的以上問題，本技術提出了一種直流有感無刷電機驅動器。本技術的技術方案是：一種直流有感無刷電機驅動器，包括微處理器、半橋驅動電路、電流采樣電路、DC電源接口及電機接口；所述微處理器通過485收發電路與通訊接口進行串口通訊，還通過與撥碼開關連接輸入編碼信號，還依次通過第一濾波電路、第一過壓限幅與靜電防護電路與限位信號接口連接輸入限位信號，還依次通過第二濾波電路、第二過壓限幅與靜電防護電路與霍爾信號接口連接輸入霍爾信號，還依次通過上拉/浮空/分壓/濾波輸入控制電路、第三過壓限幅與靜電防護電路與電位器/模擬/數字信號接口連接輸出IO控制信號或輸入模擬信號及脈沖信號，還通過第一高頻干擾信號衰減電路與半橋驅動電路連接輸出驅動控制信號；所述第一高頻干擾信號衰減電路還通過能耗制動電路與所述電流采樣電路連接；所述半橋驅動電路通過功率放大電路與所述電流采樣電路連接；所述電流采樣電路依次通過信號放大電路、濾波與過壓限幅電路、第二高頻干擾信號衰減電路與所述微處理器連接輸入檢流信號，還與所述電機接口連接；所述DC電源接口依次通過濾波與浪涌電壓抑制電路和功率放大電路與所述電流采樣電路連接；所述浪涌電壓抑制電路依次通過5V降壓穩壓模塊、高頻干擾信號衰減與瞬態電壓抑制電路及3.3V穩壓電路向所述微處理器供電；所述5V降壓穩壓模塊通過12V升壓電路分別向所述半橋驅動電路和信號放大電路供電，還通過12V升壓電路和半橋上臂持續供電電路向所述半橋驅動電路供電，還通過負壓電路向信號放大電路供電；所述高頻干擾信號衰減與瞬態電壓抑制電路向485收發電路供電。進一步地，所述DC電源接口與濾波與浪涌電壓抑制電路之間設置有保險絲。進一步地，所述電流采樣電路與所述電機接口之間設置有保險絲。進一步地，所述微處理器還連接有EFPROM存儲器。進一步地，所述微處理器還連接有復位電路。進一步地，所述微處理器采用STM32F103RBT6單片機。進一步地，所述半橋驅動電路采用IR2104半橋驅動芯片。進一步地，所述5V降壓穩壓模塊采用LM5007開關電源芯片。進一步地，所述3.3V穩壓電路采用LM1117-3.3線性穩壓芯片。本技術的有益效果是：本技術的直流有感無刷電機驅動器采用微處理器、半橋驅動電路、電流采樣電路、DC電源接口及電機接口對電機進行控制，并采用兩個保險絲進行雙重保護使得安全性大大提高，并且具有結構簡單，控制效率、精度高等優點，具有極大的應用前景。附圖說明圖1是本技術的直流有感無刷電機驅動器結構示意圖。具體實施方式為了使本技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本技術，并不用于限定本技術。如圖1所示，為本技術的直流有感無刷電機驅動器結構示意圖。一種直流有感無刷電機驅動器，包括微處理器、半橋驅動電路、電流采樣電路、DC電源接口及電機接口。本技術的微處理器用于驅動器的信號進行控制，其功能可以采用MCU或單片機等控制芯片實現，具體例如STM32F103RBT6等。本技術采用微處理器接受霍爾信號和進行輸出邏輯轉換，相較使用集成的無刷電機驅動IC，可實現更靈活、復雜的控制。微處理器通過485收發電路與通訊接口進行串口通訊，即用戶可以通過通訊接口與驅動器進行串口通訊；微處理器還通過與撥碼開關連接輸入編碼信號，即用戶可以通過撥碼開關向驅動器輸入編碼信號。本技術采用485收發電路與通訊接口可實現使用通訊方式配置參數，以及通過現場總線對多個驅動器控制。微處理器還依次通過第一濾波電路、第一過壓限幅與靜電防護電路與限位信號接口連接輸入限位信號，即用戶可以通過限位信號接口向驅動器輸入限位信號；微處理器還依次通過第二濾波電路、第二過壓限幅與靜電防護電路與霍爾信號接口連接輸入霍爾信號，即用戶可以通過霍爾信號接口向驅動器輸入霍爾信號。這里的第一濾波電路和第二濾波電路均采用電容實現。微處理器還依次通過上拉/浮空/分壓/濾波輸入控制電路、第三過壓限幅與靜電防護電路與電位器/模擬/數字信號接口連接輸出IO控制信號或輸入模擬信號及脈沖信號，即用戶可以通過電位器/模擬/數字信號接口向驅動器輸入模擬信號及脈沖信號或者從驅動器輸出IO控制信號。這里的第一過壓限幅與靜電防護電路、第二過壓限幅與靜電防護電路和第三過壓限幅與靜電防護電路均采用ESD防護器件實現靜電防護，具體例如PESD5V0U2BT等，采用穩壓二極管和電阻實現過壓限壓；這里的上拉/浮空/分壓/濾波輸入控制電路采用單片機的一個IO接兩個串聯的電阻實現上拉、分壓和浮空，電容接單片機的一個IO和輸入信號間實現濾波控制。本技術采用上拉/浮空/分壓/濾波輸入控制電路可使本技術的驅動器同一輸入端口接受多種信號，包括開關量、0～3.3V/0～10V模擬信號、0/3.3/5/24V數字信號等。微處理器還通過第一高頻干擾信號衰減電路與半橋驅動電路連接輸出驅動控制信號，向半橋驅動電路發送驅動控制信號；所述第一高頻干擾信號衰減電路還通過能耗制動電路與所述電流采樣電路連接。這里的能耗制動電路采用MOS管和大功率電阻實現。本技術采用能耗制動電路可使電機制動過程平穩。微處理器還連接有EFPROM存儲器，這里的EFPROM存儲器具體采用AT24C16等。微處理器還連接有復位電路，這里的復位電路采用電壓監測復位IC實現，具體例如MAX809R等。本技術的半橋驅動電路通過功率放大電路與所述電流采樣電路連接。本技術的電流采樣電路依次通過信號放大電路、濾波與過壓限幅電路、第二高頻干擾信號衰減電路與所述微處理器連接輸入檢流信號，并且還與所述電機接口連接。為了防止驅動器輸出電流過大對電機造成損壞，本技術在電流采樣電路與所述電機接口之間設置有保險絲，從而實現對電機的有效保護，提高了驅動器使用的安全性。這里的信號放大電路采用精密運放器實現；這里的濾波與過壓限幅電路采用π形濾波，管壓二極管限幅；本技術的DC電源接口依次通過濾波與浪涌電壓抑制電路和功率放大電路與所述電流本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種直流有感無刷電機驅動器，其特征在于，包括微處理器、半橋驅動電路、電流采樣電路、DC電源接口及電機接口；所述微處理器通過485收發電路與通訊接口進行串口通訊，還通過與撥碼開關連接輸入編碼信號，還依次通過第一濾波電路、第一過壓限幅與靜電防護電路與限位信號接口連接輸入限位信號，還依次通過第二濾波電路、第二過壓限幅與靜電防護電路與霍爾信號接口連接輸入霍爾信號，還依次通過上拉/浮空/分壓/濾波輸入控制電路、第三過壓限幅與靜電防護電路與電位器/模擬/數字信號接口連接輸出IO控制信號或輸入模擬信號及脈沖信號，還通過第一高頻干擾信號衰減電路與半橋驅動電路連接輸出驅動控制信號；所述第一高頻干擾信號衰減電路還通過能耗制動電路與所述電流采樣電路連接；所述半橋驅動電路通過功率放大電路與所述電流采樣電路連接；所述電流采樣電路依次通過信號放大電路、濾波與過壓限幅電路、第二高頻干擾信號衰減電路與所述微處理器連接輸入檢流信號，還與所述電機接口連接；所述DC電源接口依次通過濾波與浪涌電壓抑制電路和功率放大電路與所述電流采樣電路連接；所述浪涌電壓抑制電路依次通過5V降壓穩壓模塊、高頻干擾信號衰減與瞬態電壓抑制電路及3.3V穩壓電路向所述微處理器供電；所述5V降壓穩壓模塊通過12V升壓電路分別向所述半橋驅動電路和信號放大電路供電，還通過12V升壓電路和半橋上臂持續供電電路向所述半橋驅動電路供電，還通過負壓電路向信號放大電路供電；所述高頻干擾信號衰減與瞬態電壓抑制電路向485收發電路供電。...

【技術特征摘要】
1.一種直流有感無刷電機驅動器，其特征在于，包括微處理器、半橋驅動電路、電流采樣電路、DC電源接口及電機接口；所述微處理器通過485收發電路與通訊接口進行串口通訊，還通過與撥碼開關連接輸入編碼信號，還依次通過第一濾波電路、第一過壓限幅與靜電防護電路與限位信號接口連接輸入限位信號，還依次通過第二濾波電路、第二過壓限幅與靜電防護電路與霍爾信號接口連接輸入霍爾信號，還依次通過上拉/浮空/分壓/濾波輸入控制電路、第三過壓限幅與靜電防護電路與電位器/模擬/數字信號接口連接輸出IO控制信號或輸入模擬信號及脈沖信號，還通過第一高頻干擾信號衰減電路與半橋驅動電路連接輸出驅動控制信號；所述第一高頻干擾信號衰減電路還通過能耗制動電路與所述電流采樣電路連接；所述半橋驅動電路通過功率放大電路與所述電流采樣電路連接；所述電流采樣電路依次通過信號放大電路、濾波與過壓限幅電路、第二高頻干擾信號衰減電路與所述微處理器連接輸入檢流信號，還與所述電機接口連接；所述DC電源接口依次通過濾波與浪涌電壓抑制電路和功率放大電路與所述電流采樣電路連接；所述浪涌電壓抑制電路依次通過5V降壓穩壓模塊、高頻干擾信號衰減與瞬態電壓抑制電路及3.3V穩壓電路向所述微處理器供電；所述5V降壓穩壓模塊通...

【專利技術屬性】
技術研發人員：宋福強，
申請(專利權)人：成都愛控電子科技有限公司，
類型：新型
國別省市：四川,51