專利名稱：無刷直流電機控制器過流保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電動機控制器設(shè)計技術(shù)，涉及對一種無刷直流電機控制器過流保護(hù)電路的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
大多數(shù)無刷直流電動機都需要限制輸出電流，防止起動或突然反轉(zhuǎn)時過大電流引起功率開關(guān)損壞和電動機永磁體的去磁。電動機負(fù)載電流持續(xù)過大也是不允許的。因此，在無刷直流電動機控制電路中一般都設(shè)置了過電流保護(hù)采樣電路。目前的一種無刷直流電動機控制器的過電流保護(hù)電路參見圖1，它由電流傳感器N、電阻RlO以及電容C2組成。電流傳感器N的正輸入端I+與電源正極連接，電流傳感器N的負(fù)輸入端1-與無刷直流電機正電源輸入端連接，電流傳感器N的信號輸出端與電阻RlO的一端連接，電阻RlO的另一端接地，電容C2和電阻RlO并聯(lián)，電阻RlO的一端是過電流保護(hù)電路的輸出端Vio。這種電流保護(hù)電路的工作原理是:電流傳感器N輸入端檢測直流母線電流的大小，電流傳感器N的輸出電流在電阻RlO上產(chǎn)生電壓，該電壓經(jīng)電容C2濾波后，形成采樣電壓Vio輸出給后端電路。上述電流保護(hù)電路的缺點是:電流過流保護(hù)的精度低，容易發(fā)生誤保護(hù)。采用簡單的電容濾波，由于電流高頻干擾信號尖峰大，容易造成過流保護(hù)電路誤保護(hù)，使無刷直流電動機不能正常運行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是:提出一種過流保護(hù)精確性高的無刷直流電機控制器過流保護(hù)電路，以保證無刷直流電動機正常運行。本發(fā)明的技術(shù)方案是:無刷直流電機控制器過流保護(hù)電路，其特征在于，該過流保護(hù)電路由電流傳感器N、比較器Ul、放大器U2、二極管D、電容Cl和電阻Rl至R9組成；電阻Rl的一端與電源-15V連接，電阻Rl的另一端與比較器Ul的反相輸入端連接，電阻R2跨接在比較器Ul的反相輸入端和輸出端之間，電流傳感器N的正輸入端I+與電源正極連接，電流傳感器N的負(fù)輸入端1-與無刷直流電機正電源輸入端連接，電流傳感器N的信號輸出端分別與比較器Ul的正相輸入端和電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端接地，電阻Rl和電阻R2的阻值相等；比較器Ul的輸出端串聯(lián)電阻R4后與放大器U2的反相輸入端連接，電阻R6連接在放大器U2的正相輸入端和地之間，二極管D和電阻R5并聯(lián)，二極管D的正極與放大器U2的反相輸入端連接，二極管D的負(fù)極與放大器U2的輸出端連接，電阻R5的阻值是電阻R4的5倍 10倍，電阻R4的阻值為5kΩ IOkQ，電阻R7的一端與放大器U2的輸出端連接，電阻R7的另一端分別與電阻R8的一端及電阻R9的一端連接，電容Cl的一端與電阻R8的另一端連接，電容Cl的另一端與電阻R9的另一端連接后接地，電阻R8的另一端為過流保護(hù)電路的輸出端Vio。本發(fā)明的優(yōu)點是:過流保護(hù)的精確性高，能有效地抑制大尖峰電流高頻干擾信號，防止誤保護(hù)，保證了無刷直流電動機正常運行。


圖1是目前的一種無刷直流電動機控制器的過電流保護(hù)電路的電原理圖。圖2是本發(fā)明的電路原理圖。圖3是本發(fā)明在無刷直流電動機控制器中的連接示意圖。
具體實施例方式下面對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見圖2，無刷直流電機控制器過流保護(hù)電路，其特征在于，該過流保護(hù)電路由電流傳感器N、比較器Ul、放大器U2、二極管D、電容Cl和電阻Rl至R9組成；電阻Rl的一端與電源-15V連接，電阻Rl的另一端與比較器Ul的反相輸入端連接，電阻R2跨接在比較器Ul的反相輸入端和輸出端之間，電流傳感器N的正輸入端I+與電源正極連接，電流傳感器N的負(fù)輸入端1-與無刷直流電機正電源輸入端連接，電流傳感器N的信號輸出端分別與比較器Ul的正相輸入端和電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端接地，電阻Rl和電阻R2的阻值相等；比較器Ul的輸出端串聯(lián)電阻R4后與放大器U2的反相輸入端連接，電阻R6連接在放大器U2的正相輸入端和地之間，二極管D和電阻R5并聯(lián)，二極管D的正極與放大器U2的反相輸入端連接，二極管D的負(fù)極與放大器U2的輸出端連接，電阻R5的阻值是電阻R4的5倍 10倍，電阻R4的阻值為5k Ω IOk Ω，電阻R7的一端與放大器U2的輸出端連接，電阻R7的另一端分別與電阻R8的一端及電阻R9的一端連接，電容Cl的一端與電阻R8的另一端連接，電容Cl的另一端與電阻R9的另一端連接后接地，電阻R8的另一端為過流保護(hù)電路的輸出端Vio。本發(fā)明的工作原理是:參見圖3，無刷直流電機控制器過流保護(hù)電路的輸入端檢測直流母線電流(走線方向為從‘電源+’到‘電機+’)，輸出端采樣電壓Vio提供給后端的DSP (Digital Signal Processor)芯片，DSP內(nèi)置的A/D轉(zhuǎn)換接口將模擬電壓信號Vio轉(zhuǎn)換成數(shù)字電壓信號后，通過DSP內(nèi)部軟件的綜合處理，來控制無刷直流電機的運轉(zhuǎn)。本過流保護(hù)電路工作原理見圖2，電流傳感器N的輸出端電流在電阻R3上產(chǎn)生電壓降，即在比較器Ul的同相輸入端產(chǎn)生電壓值，根據(jù)運放的工作原理，比較器Ul的反相輸入端產(chǎn)生一個和同相輸入端相當(dāng)?shù)碾妷褐担敲措娮鑂l上即產(chǎn)生了電壓降，由于電阻R2和電阻Rl的阻值相等，那么電阻R2上的電壓降和電阻Rl的電壓降相等，即在比較器Ul的輸出端產(chǎn)生一個電位；由于放大器U2的同相輸入端電位為O,當(dāng)比較器Ul的輸出端電位大于O時，電流從比較器Ul的輸出端流向電阻R4，由于二極管D的作用，使放大器U2的輸出端電壓被鉗位在-0.7V (二極管壓降)左右，即為低電平，電流保護(hù)電路的輸出端Vio為低電平，無刷直流電機正常運轉(zhuǎn)，當(dāng)比較器Ul的輸出端電位小于O時，電流從電阻R4流向比較器Ul的輸出端，即從電阻R5流向電阻R4，二極管D失去作用，由于放大器U2的反相輸入端電位為0，因此放大器U2的輸出端產(chǎn)生正電位(高電平)，該高電平經(jīng)電阻R7、R9分壓和電阻R8、電容Cl濾波后，輸出端Vio為高電平，無刷直流電機保護(hù)停轉(zhuǎn)。由于輸出端采用了 RC濾波，可以有效地抑制大尖峰電流高頻干擾信號，保證電機正常運轉(zhuǎn)和保護(hù)。本發(fā)明的一個實施例，電流傳感器N采用LEM磁平衡式電流傳感器LT108-S7，電阻Rl和電阻R2的阻值為IOkQ，電阻R4的阻值為IOkQ，電阻R5的阻值為IOOkQ。
權(quán)利要求
1.無刷直流電機控制器過流保護(hù)電路，其特征在于，該過流保護(hù)電路由電流傳感器N、比較器Ul、放大器U2、二極管D、電容Cl和電阻Rl至R9組成；電阻Rl的一端與電源-15V連接，電阻Rl的另一端與比較器Ul的反相輸入端連接，電阻R2跨接在比較器Ul的反相輸入端和輸出端之間，電流傳感器N的正輸入端I+與電源正極連接，電流傳感器N的負(fù)輸入端1-與無刷直流電機正電源輸入端連接，電流傳感器N的信號輸出端分別與比較器Ul的正相輸入端和電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端接地，電阻Rl和電阻R2的阻值相等；比較器Ul的輸出端串聯(lián)電阻R4后與放大器U2的反相輸入端連接，電阻R6連接在放大器U2的正相輸入端和地之間，二極管D和電阻R5并聯(lián)，二極管D的正極與放大器U2的反相輸入端連接，二極管D的負(fù)極與放大器U2的輸出端連接，電阻R5的阻值是電阻R4的5倍 10倍，電阻R4的阻值為5k Ω IOk Ω，電阻R7的一端與放大器U2的輸出端連接，電阻R7的另一端分別與電阻R8的一端及電阻R9的一端連接，電容Cl的一端與電阻R8的另一端連接，電容Cl的另一端與電阻R9的另一端連接后接地，電阻R8的另一端為過流保護(hù)電路的輸出端Vio。
全文摘要
本發(fā)明屬于電動機控制器設(shè)計技術(shù)，涉及對一種無刷直流電機控制器過流保護(hù)電路的改進(jìn)。其特征在于，該過流保護(hù)電路由電流傳感器N、比較器U1、放大器U2、二極管D、電容C1和電阻R1至R9組成。本發(fā)明過流保護(hù)的精確性高，能有效地抑制大尖峰電流高頻干擾信號，防止誤保護(hù)，保證了無刷直流電動機正常運行。
文檔編號H02H7/00GK103078294SQ20131000871
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月10日
發(fā)明者于淑煒 申請人:北京曙光航空電氣有限責(zé)任公司