一種無(wú)刷電機(jī)自舉電容智能充電裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無(wú)刷電機(jī)自舉電容智能充電裝置及方法,屬于無(wú)刷電機(jī)控制的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)刷電機(jī)因其可靠性高、易于控制和效率高等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)和家庭生活中。電機(jī)控制和驅(qū)動(dòng)裝置通常通過(guò)自舉電容及其充電電路來(lái)提高高側(cè)功率管的開啟電壓,從而使高側(cè)功率管可以有效地導(dǎo)通。
[0003]自舉電容的電壓會(huì)影響到功率管的導(dǎo)通電阻及電機(jī)效率,因此需要將自舉電容電壓維持在合理范圍內(nèi)。考慮到漏電等影響,自舉電容通常采用需要定時(shí)或不定時(shí)的脈沖進(jìn)行充電。目前為了使得電機(jī)可靠運(yùn)行,往往采用足夠?qū)挼拿}沖信號(hào)對(duì)自舉電容定期充電,這會(huì)降低電機(jī)母線電壓的利用率,縮小電機(jī)的工作區(qū)間。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種無(wú)刷電機(jī)自舉電容智能充電裝置及方法,解決現(xiàn)有的無(wú)刷電機(jī)采用足夠?qū)挼拿}沖信號(hào)對(duì)自舉電容定期充電,降低電機(jī)母線電壓的利用率的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題:
一種無(wú)刷電機(jī)自舉電容智能充電裝置,包括:
自舉電容,用于存儲(chǔ)電荷;
充電電路,用于為自舉電容充電;
檢測(cè)電路,用于檢測(cè)所述自舉電容電壓的大??;
控制電路,用于根據(jù)所述檢測(cè)電路獲取的自舉電容電壓大小,獲取所述充電電路的控制參數(shù),及根據(jù)控制參數(shù)對(duì)充電電路進(jìn)行控制。
[0006]進(jìn)一步地,作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,所述充電電路通過(guò)脈沖信號(hào)對(duì)自舉電容進(jìn)行充電。
[0007]進(jìn)一步地,作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,所述控制電路的控制參數(shù)包括充電脈沖信號(hào)的寬度或個(gè)數(shù),或?qū)挾群蛡€(gè)數(shù)。
[0008]進(jìn)一步地,作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,所述檢測(cè)電路通過(guò)模擬比較器或模數(shù)轉(zhuǎn)換器將自舉電容電壓轉(zhuǎn)變數(shù)字量化值。
[0009]進(jìn)一步地,作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,所述裝置還包括優(yōu)化電路,用于對(duì)控制電路所獲取的控制參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
[0010]進(jìn)一步地,作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,所述優(yōu)化電路根據(jù)所述自舉電容電壓的大小、充電電路的控制參數(shù)及設(shè)定自舉電容電壓的閾值獲取優(yōu)化的控制參數(shù)。
[0011]本發(fā)明還提供一種基于上述無(wú)刷電機(jī)自舉電容智能充電裝置的方法,所述方法包括: 檢測(cè)自舉電容電壓的大?。?br> 根據(jù)所述自舉電容電壓的大小,獲取自舉電容充電的控制參數(shù);
根據(jù)所述自舉電容充電的控制參數(shù),為自舉電容充電。
[0012]進(jìn)一步地,作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,所述方法中使用脈沖信號(hào)對(duì)自舉電容進(jìn)行充電;所述自舉電容充電的控制參數(shù)包括充電脈沖信號(hào)的寬度或個(gè)數(shù),或?qū)挾群蛡€(gè)數(shù)。
[0013]進(jìn)一步地,作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,所述方法還包括:所述方法還包括對(duì)自舉電容充電的控制參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
[0014]進(jìn)一步地,作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,所述方法根據(jù)所述自舉電容電壓的大小、自舉電容充電的控制參數(shù)及其設(shè)定的閾值對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
[0015]本發(fā)明采用上述技術(shù)方案,能產(chǎn)生如下技術(shù)效果:
本發(fā)明所提供的無(wú)刷電機(jī)自舉電容智能充電裝置及方法,根據(jù)自舉電容電壓的大小合理設(shè)置自舉電容充電的控制參數(shù),使自舉電容的充電根據(jù)需要最優(yōu)化進(jìn)行,避免因自舉電容過(guò)度充電而降低電機(jī)母線電壓的利用率,及因不合理的充電行為導(dǎo)致的電機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)行中的異常狀況。既能保證自舉電容始終有用足夠大的電壓,又不會(huì)因此降低高側(cè)功率管柵極控制信號(hào)的占空比??梢蕴岣唠姍C(jī)母線電壓的利用率及電機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)行的可靠性。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于無(wú)刷電機(jī)的控制,尤其是自舉電容的充電。
【附圖說(shuō)明】
[0016]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為現(xiàn)有技術(shù)一般采用的無(wú)刷電機(jī)自舉電容充電裝置的示意圖。
[0018]圖2為現(xiàn)有技術(shù)一般采用的高、低側(cè)功率管柵極控制信號(hào)的波形圖。
[0019]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的無(wú)刷電機(jī)自舉電容智能充電裝置的示意圖。
[0020]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的高側(cè)和低側(cè)功率管柵極控制信號(hào)以及自舉電容電壓的波形示意圖。
[0021]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種無(wú)刷電機(jī)自舉電容充電方法的流程圖。
[0022]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的自舉電容充電方法的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)明確,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0024]—般地,采用脈沖信號(hào)對(duì)自舉電容進(jìn)行充電。為使自舉電容的電壓始終足夠大,通常采用足夠?qū)挼拿}沖持續(xù)地對(duì)自舉電容進(jìn)行充電。圖1為一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)中,常用的功率管驅(qū)動(dòng)電路及充電路徑。低側(cè)功率管導(dǎo)通時(shí),對(duì)自舉電容進(jìn)行充電,其充電路徑如圖1中虛線箭頭所示;高側(cè)功率管導(dǎo)通階段,通過(guò)自舉電容提高其柵極電壓以順利開啟功率管?,F(xiàn)有技術(shù)中一般的高、低側(cè)功率管的柵極控制信號(hào)HIN和LIN如圖2所示。高、低側(cè)功率管柵極控制信號(hào)除需要滿足死區(qū)時(shí)間(同時(shí)為低的時(shí)間)的要求外,低側(cè)功率管柵極控制信號(hào)一般還需要自舉電容充電所需的最小脈沖寬度的要求??紤]到死區(qū)時(shí)間和低側(cè)功率管柵極控制信號(hào)最小脈沖寬度的要求,高側(cè)功率管柵極控制信號(hào)最大占空比要比100%小許多。
[0025]充電脈沖寬度過(guò)大會(huì)降低高側(cè)功率管柵極控制信號(hào)最大占空比,進(jìn)而降低母線電壓的利用率,限制電機(jī)的工作區(qū)間;過(guò)小則影響電機(jī)運(yùn)行。脈沖寬度的設(shè)置同時(shí)還容易受到諸如電容容值、充電電流、漏電等元器件參數(shù)的影響。
[0026]與采用固定寬度充電脈沖的傳統(tǒng)方式不同,本發(fā)明根據(jù)自舉電容電壓的大小合理設(shè)置充電電路的控制參數(shù),如脈沖的寬度和或個(gè)數(shù)等,以使自舉電容的充電達(dá)到按照需要和最優(yōu)化原則進(jìn)行。
[0027]本發(fā)明實(shí)施例一提供了一種無(wú)刷電機(jī)自舉電容智能充電裝置。如圖3所示,所述裝置包括:檢測(cè)電路110、控制電路120和充電電路130、自舉電容140。
[0028]其中,自舉電容140,用于存儲(chǔ)電荷;檢測(cè)電路110檢測(cè)自舉電容140電壓的大小,并可以通過(guò)模擬比較器或模數(shù)轉(zhuǎn)換器將所述自舉電容電壓的大小化為一位或多位的數(shù)字量;控制電路120根據(jù)獲得的自舉電容電壓的數(shù)字量,設(shè)置自舉電容充電的控制參數(shù);充電電路130根據(jù)充電控制參數(shù)對(duì)自舉電容140進(jìn)行充電。所述充電電路通過(guò)脈沖信號(hào)對(duì)所述自舉電容140進(jìn)行充電;所述充電脈沖信號(hào)可以是持續(xù)不斷的,也可以是間斷的一個(gè)或多個(gè);所述控制電路120的控制參數(shù)包括充電脈沖的寬度或個(gè)數(shù),或者寬度和個(gè)數(shù)。
[0029]圖3中,控制電路120采用根據(jù)檢測(cè)電路110檢測(cè)到的自舉電容電壓大小來(lái)設(shè)置脈沖寬度的方式。為直觀起見,圖4給出了高側(cè)和低側(cè)功率管柵極控制信號(hào)HIN和L