一種驅(qū)動(dòng)信號分配模塊制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種驅(qū)動(dòng)信號分配模塊，包括三組由硬件電路構(gòu)成的換相電路，各換相電路的輸出端連接可方便調(diào)節(jié)換相角度的延時(shí)電路，延時(shí)電路的輸出端連接可輸出陡峭上升和陡峭下降的方波信號的整形電路，整形電路的輸出端連接反相放大電路；每組換相電路和延時(shí)電路集成在一芯片上。本實(shí)用新型專利技術(shù)提供一種電流換相由硬件電路完成、換相可靠、效率高的無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)信號分配模塊。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及ー種無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的用于換相控制的驅(qū)動(dòng)信號分配模塊，該驅(qū)動(dòng)信號分配模塊用于將來自無刷直流電機(jī)的三路轉(zhuǎn)子位置信號轉(zhuǎn)換成6路驅(qū)動(dòng)信號輸出。技術(shù)背景。無刷直流電機(jī)取消了碳刷、換向器等機(jī)械裝置，利用相位檢測元件以及采用微處理器實(shí)現(xiàn)電流換相，該電流的換相是由微處理器內(nèi)的程序來實(shí)現(xiàn)， 但計(jì)算機(jī)有時(shí)在強(qiáng)干擾的情況下程序會(huì)跑飛而導(dǎo)致不可預(yù)料的結(jié)果產(chǎn)生，所以換相可靠性不高；另外，現(xiàn)有的無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器往往采用專用的集成電路，換相和驅(qū)動(dòng)都一井封裝在同一集成電路中，其換相為180°的控制方式，通電的初始30°和結(jié)束30°所產(chǎn)生的電機(jī)轉(zhuǎn)矩很小，導(dǎo)致效率非常低，而且，由于換相和驅(qū)動(dòng)都在同一集成芯片內(nèi)完成，這樣的驅(qū)動(dòng)裝置只適合小功率驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)能力有限，不適應(yīng)大功率的場合(大功率的解決方案將IGBT開關(guān)管、IGBT驅(qū)動(dòng)電路和換相電路ー并集成到芯片中，有大的散熱裝置，這樣形成的功率模塊價(jià)格非常高)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決現(xiàn)有的無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的上述問題，本技術(shù)提供ー種電流換相由硬件電路完成、換相可靠、效率高的無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)信號分配模塊。本技術(shù)采用以下的技術(shù)方案一種驅(qū)動(dòng)信號分配模塊，包括三組由硬件電路構(gòu)成的換相電路，各換相電路的輸出端連接可方便調(diào)節(jié)換相角度的延時(shí)電路，延時(shí)電路的輸出端連接可輸出陡峭上升和陡峭下降的方波信號的整形電路，整形電路的輸出端連接反相放大電路；每組換相電路和延時(shí)電路集成在一芯片上。進(jìn)ー步，所述延時(shí)電路由串聯(lián)電阻和并聯(lián)電容構(gòu)成。再進(jìn)ー步，所述整形電路由芯片74LS14構(gòu)成。本技術(shù)的有益效果是電機(jī)三相線圈的換相由硬件電路的邏輯運(yùn)算來完成，硬件電路抗干擾能力強(qiáng)，具有實(shí)時(shí)性，能避免計(jì)算機(jī)有時(shí)在強(qiáng)干擾的情況下程序跑飛而產(chǎn)生不可預(yù)料的結(jié)果，所以換相的可靠性提高；另外驅(qū)動(dòng)信號分配模塊中含有電容電阻的延時(shí)電路，可以方便的調(diào)節(jié)換相角度(一般延時(shí)20度導(dǎo)通)，提前截止由計(jì)算機(jī)的軟件算法完成(一般提前截止角度亦為20度)，各相線圈的實(shí)際導(dǎo)通角度為140度。該軟硬件結(jié)合的方法可簡單可靠的實(shí)現(xiàn)電機(jī)通電效率的提升。附圖說明圖I是本技術(shù)實(shí)施例的下橋欠驅(qū)動(dòng)電壓保護(hù)模塊的電路圖。圖2是本技術(shù)實(shí)施例的過流檢測模塊的電路圖。圖3是本技術(shù)實(shí)施例的計(jì)算機(jī)模塊的功能圖。圖4是本技術(shù)實(shí)施例的相位濾波放大模塊的電路圖。圖5是本技術(shù)實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)信號分配模塊的電路圖。圖6是本技術(shù)實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)放大模塊的電路圖之一。圖6續(xù)是本技術(shù)實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)放大模塊的電路圖之ニ，其中，Linel、Line2是圖6和圖6續(xù)的連接點(diǎn)。圖7是本技術(shù)實(shí)施例的三相橋模塊的電路圖。圖8是本技術(shù)實(shí)施例的無刷直流電機(jī)的示意圖。圖9是本技術(shù)實(shí)施例的高壓儲能模塊的電路圖。圖10是本技術(shù)實(shí)施例的上橋欠驅(qū)動(dòng)電壓保護(hù)模塊的電路圖。圖11是本技術(shù)實(shí)施例的電源模塊的功能圖。圖12是驅(qū)動(dòng)信號分配模塊中的芯片U5、U6、U7的原理圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對本技術(shù)作進(jìn)ー步說明。參照圖1-12 : —種無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，包括用于換相控制的驅(qū)動(dòng)信號分配模塊5，該驅(qū)動(dòng)信號分配模塊5將來自無刷直流電機(jī)的三路轉(zhuǎn)子位置信號A、B、C轉(zhuǎn)換成6路驅(qū)動(dòng)信號輸出，分別是3路上橋驅(qū)動(dòng)信號和3路下橋驅(qū)動(dòng)信號,3路上橋驅(qū)動(dòng)信號和3路下橋驅(qū)動(dòng)信號分別連接到驅(qū)動(dòng)放大模塊6中的六路兩級晶體管放大電路，用以放大所述六路驅(qū)動(dòng)輸出信號，所述驅(qū)動(dòng)放大模塊6中的六路兩級晶體管放大電路的輸出UG+、UG-、VG+、VG-、WG+,WG-分別連接到三相橋模塊7中對應(yīng)的6個(gè)IBGT開關(guān)管的柵極，所述三相橋模塊7中三個(gè)橋的中路輸出U、V、W分別連接到無刷直流電機(jī)的3輸入端U、V、W，無刷直流電機(jī)在U、V、W正確相序的通電情況下轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)產(chǎn)生3路轉(zhuǎn)子位置信號A、B、C以維持U、V、W的正確相序。無刷直流電機(jī)的三路轉(zhuǎn)子位置信號A、B、C還輸入到計(jì)算機(jī)模塊3中用以檢測該無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，計(jì)算機(jī)模塊3產(chǎn)生的脈寬調(diào)制信號Pz輸入到驅(qū)動(dòng)信號分配模塊5中用以控制無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，電源模塊10提供所有模塊所需的電源，本實(shí)施例是13路電源Vcc, +15V、-10V、+500V、+20_U、_5_U、+20_V、_5_V、+20_W、-5JL US、VS、WS,該 13 路電源分別與對應(yīng)的模塊相連接。另外，電源模塊10中設(shè)定，-5_U比US低5伏，-5_V比VS低5伏，-5_ff比WS低5伏，Vcc相對Gnd為5伏。所述驅(qū)動(dòng)信號分配模塊5包括三組由硬件電路構(gòu)成的換相電路，各換相電路的輸出端連接可方便調(diào)節(jié)換相角度的延時(shí)電路，延時(shí)電路的輸出端連接可輸出陡峭上升和陡峭下降的方波信號的整形電路，整形電路的輸出端連接反相放大電路；每組換相電路和延時(shí)電路集成在ー芯片jcdl上。所述驅(qū)動(dòng)信號分配模塊5與驅(qū)動(dòng)放大模塊6在連接點(diǎn)UU+、UU-、W+、VV_、WW+、WW-處連接。所述驅(qū)動(dòng)放大模塊6與三相橋模塊7在連接點(diǎn)UG+、UG-、VG+、VG-、WG+、WG-處連接。三相橋模塊7與無刷直流電機(jī)在連接點(diǎn)U、V、W處連接。無刷直流電機(jī)的三路轉(zhuǎn)子位置信號A、B、C中，A與計(jì)算機(jī)模塊3輸入端的AF連接，B與計(jì)算機(jī)模塊3輸入端的BF連接，C與計(jì)算機(jī)模塊3輸入端的CF連接。所述無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器還包括與驅(qū)動(dòng)信號分配模塊5相連的相位濾波放大模塊4，所述相位濾波放大模塊4將無刷直流電機(jī)輸出的三路轉(zhuǎn)子位置信號進(jìn)行濾波、放大以更有效的驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)信號分配模塊5。所述無刷直流電機(jī)與相位濾波放大模塊4在連接點(diǎn)A、B、C處連接，所述相位濾波放大模塊4與驅(qū)動(dòng)信號分配模塊5在連接點(diǎn)AA、BB、CC處連接。所述無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器還包括與驅(qū)動(dòng)信號分配模塊5相連的下橋欠驅(qū)動(dòng)電壓保護(hù)模塊I，所述下橋欠驅(qū)動(dòng)電壓保護(hù)模塊I用于檢測所述電源模塊10提供的低壓電源(+15V)，該低壓電源用于三相橋模塊7中下橋IGBT的柵極與發(fā)射極之間的驅(qū)動(dòng)電壓(當(dāng)UU-為高電平，導(dǎo)致光耦P2導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)放大模塊6的Q28截止、Q29導(dǎo)通吋，UG-等于+15V，這樣，下橋IGBT的柵極與發(fā)射極之間的驅(qū)動(dòng)電壓就為+15V減G);當(dāng)該低壓電源低于設(shè)定值(如12V)時(shí)，使驅(qū)動(dòng)信號分配模塊5無對應(yīng)的下橋驅(qū)動(dòng)信號輸出。所述下橋欠驅(qū)動(dòng)電壓保護(hù)模塊I與驅(qū)動(dòng)信號分配模塊5在連接點(diǎn)LL處連接。具體的，所述下橋欠驅(qū)動(dòng)電壓保護(hù)模塊I用于檢測+15V (+15V是指連接點(diǎn)而非實(shí)際電壓)到G之間的電壓，當(dāng)其低于設(shè)定值時(shí)(如12V)，LL將為高電平輸出，驅(qū)動(dòng)信號分配模塊5的三個(gè)下橋驅(qū)動(dòng)信號(UU-、VV-、ffff-)輸出數(shù)字零電平(GND)，驅(qū)動(dòng)放 大模塊6輸出的三個(gè)下橋驅(qū)動(dòng)信號(UG-、VG-、WG_)輸出-IOV低壓截止電平，于是三相橋模塊7的三個(gè)下橋IGBT (Q17、Q19、Q21)的柵極為-IOV低壓截止電平，從而無刷直流電機(jī)無電流流過。同吋，可以對三相橋模塊7的三個(gè)下橋IGBT實(shí)現(xiàn)低驅(qū)動(dòng)電壓保護(hù)，理由是當(dāng)三相橋模塊7中的下橋IGBT需要導(dǎo)通時(shí)，其柵極與發(fā)射極之間的驅(qū)動(dòng)電壓(UG-減G)必須高于12V，否則會(huì)因?qū)ú涣级鵁龤?，于是?dāng)柵極和發(fā)射極之間檢測的電壓低于12V時(shí)，就干脆讓下橋IGBT不導(dǎo)通而起到保護(hù)作用。所述無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器還包括與驅(qū)動(dòng)信號分配模塊本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種驅(qū)動(dòng)信號分配模塊，其特征在于：包括三組由硬件電路構(gòu)成的換相電路，各換相電路的輸出端連接可方便調(diào)節(jié)換相角度的延時(shí)電路，延時(shí)電路的輸出端連接可輸出陡峭上升和陡峭下降的方波信號的整形電路，整形電路的輸出端連接反相放大電路；每組換相電路和延時(shí)電路集成在一芯片上。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李繡峰，
申請(專利權(quán))人：溫嶺市三木機(jī)電有限公司，臺州學(xué)院，
類型：實(shí)用新型
國別省市：