6為本實(shí)用新型所述的直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一實(shí)施例開關(guān)換相時(shí)電流示意圖；圖7為圖6所述實(shí)施例各個(gè)節(jié)點(diǎn)的工作波形示意圖。本實(shí)用新型所述的直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了漸變占空比軟開關(guān)方式。該方式的開關(guān)順序是:S1、S4均導(dǎo)通一SI導(dǎo)通、S4逐漸斷開(持續(xù)時(shí)間phasel) — SI斷開、S4斷開一S3導(dǎo)通，S2逐漸導(dǎo)通(持續(xù)時(shí)間phase2) — S2、S3均導(dǎo)通。參考圖6在phasel時(shí)間，S4被漸變占空比的方波控制緩慢斷開(Soft OFF);在S4導(dǎo)通的時(shí)間電流從S4流向GND，在S4斷開的時(shí)間電流經(jīng)S3的寄生二極管流到母線；電感兩端電壓差由Vbus逐漸下降到-Vd1，電流緩慢平滑的下降。同理，在Phase2時(shí)間，電流從零緩慢平滑的上升(Soft ON);從而使電流非線性緩慢變化，波形更加平滑，實(shí)現(xiàn)超低噪聲和EMI。同時(shí)，phasel和phase2時(shí)間隨電機(jī)轉(zhuǎn)速變化，轉(zhuǎn)速越快，phase時(shí)間越短，從而避免了效率下降。且，在SoftSwitch時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)生SAff波的振蕩頻率加速，可以在換相時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生更多的PWM方波脈沖，使得在軟開關(guān)階段有更多周期，占空比漸變效果更加明顯。
[0034]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種軟開關(guān)控制模塊，適用于直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括直流無刷電機(jī)以及至少一功率開關(guān)管，其特征在于，包括:一 ADJ控制單元、一 OSC振蕩器、一延時(shí)單元、一比較器、一邏輯單元以及一驅(qū)動(dòng)單元； 所述ADJ控制單元分別與所述延時(shí)單元以及比較器相連，用于獲取直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)，并根據(jù)所述轉(zhuǎn)速信號(hào)獲取調(diào)速信號(hào)后輸入至所述比較器的第一輸入端，同時(shí)根據(jù)所述調(diào)速信號(hào)分別獲取軟開關(guān)電流下降時(shí)間和軟開關(guān)電流上升時(shí)間并傳輸至所述延時(shí)單元; 所述OSC振蕩器與所述比較器相連，用于產(chǎn)生預(yù)設(shè)周期的鋸齒波信號(hào)，并輸入至所述比較器的第二輸入端； 所述延時(shí)單元與所述邏輯單元相連，用于將獲取到的所述至少一功率開關(guān)管的開關(guān)控制邏輯信號(hào)延時(shí)所述軟開關(guān)電流下降時(shí)間或軟開關(guān)電流上升時(shí)間后輸入至所述邏輯單元; 所述比較器與所述邏輯單元相連，用于比較所述調(diào)速信號(hào)和鋸齒波信號(hào)產(chǎn)生占空比可調(diào)的PWM波形，并輸入至所述邏輯單元； 所述邏輯單元與驅(qū)動(dòng)單元相連，用于根據(jù)所述延時(shí)單元與比較器的輸出調(diào)制所述驅(qū)動(dòng)單元; 所述驅(qū)動(dòng)單元與所述至少一功率開關(guān)管相連，用于控制所述至少一功率開關(guān)管的軟開關(guān)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟開關(guān)控制模塊，其特征在于，所述ADJ控制單元根據(jù)所述轉(zhuǎn)速信號(hào)，按照相應(yīng)斜率將輸入的ADJ直流電壓下降到調(diào)速范圍內(nèi)的最小占空比電壓，之后以同樣的斜率從最小占空比電壓上升到所述ADJ直流電壓，并將該斜率信號(hào)作為調(diào)速信號(hào)輸入至所述比較器的第一輸入端；同時(shí)，獲取按照相應(yīng)斜率將輸入的ADJ直流電壓下降到最小占空比電壓所需時(shí)間作為軟開關(guān)電流下降時(shí)間，獲取按照相應(yīng)斜率從最小占空比電壓上升到所述ADJ直流電壓所需時(shí)間作為軟開關(guān)電流上升時(shí)間，并傳輸至所述延時(shí)單元。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟開關(guān)控制模塊，其特征在于，所述ADJ控制單元進(jìn)一步包括一鉗位子單元、充電電容、電流漏、第一比較子單元、電流源以及第二比較子單元； 所述鉗位子單元通過一第一子開關(guān)連接充電電容，用于將輸入的ADJ直流電壓鉗位到調(diào)速范圍內(nèi)的最大占空比電壓； 所述電流漏一端接地，另一端通過一第二子開關(guān)分別連接至第一比較子單元的正向輸入端以及第二比較子單元的正向輸入端，第一比較子單元的負(fù)向輸入端接調(diào)速范圍內(nèi)的最小占空比電壓，第二比較子單元的負(fù)向輸入端接所述最大占空比電壓； 所述電流源通過一第三子開關(guān)分別連接至第一比較子單元的正向輸入端以及第二比較子單元的正向輸入端； 在軟開關(guān)控制開始后，斷開第一子開關(guān)、閉合第二子開關(guān)，通過電流漏將充電電容上存儲(chǔ)的電壓下降到最小占空比電壓后觸發(fā)第一比較子單元；之后斷開第二子開關(guān)，閉合第三子開關(guān)，通過電流源為充電電容充電使電壓上升至最大占空比電壓后觸發(fā)第二比較子單元；軟開關(guān)控制結(jié)束后，斷開第二子開關(guān)和第三子開關(guān)，閉合第一子開關(guān)； 其中，電流漏與電流源的電流大小相等且與直流無刷電機(jī)轉(zhuǎn)速成正比。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟開關(guān)控制模塊，其特征在于，所述ADJ控制單元進(jìn)一步與所述OSC振蕩器相連，ADJ控制單元將軟開關(guān)電流下降所需時(shí)間與軟開關(guān)電流上升所需時(shí)間之和作為軟開關(guān)信號(hào)輸入至所述OSC振蕩器，控制所述OSC振蕩器的振蕩頻率在所述軟開關(guān)信號(hào)時(shí)間內(nèi)加速。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟開關(guān)控制模塊，其特征在于，所述軟開關(guān)控制模塊進(jìn)一步包括一計(jì)時(shí)器； 所述計(jì)時(shí)器分別與所述OSC振蕩器以及ADJ控制單元相連，用于接收到位置輸入信號(hào)后，根據(jù)所述OSC振蕩器提供的時(shí)鐘信號(hào)計(jì)算出直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并將計(jì)算出的轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入至所述ADJ控制單元。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟開關(guān)控制模塊，其特征在于，所述軟開關(guān)控制模塊進(jìn)一步包括一解碼器； 所述解碼器與所述延時(shí)單元相連，用于接收到位置輸入信號(hào)后進(jìn)行解碼，獲取功率開關(guān)管的開關(guān)控制邏輯信號(hào)輸入至所述延時(shí)單元。7.一種直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括一直流無刷電機(jī)以及至少一功率開關(guān)管，所述至少一功率開關(guān)管電學(xué)連接所述直流無刷電機(jī)，通過控制所述至少一功率開關(guān)管來改變所述直流無刷電機(jī)電流方向，其特征在于，所述直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的軟開關(guān)控制模塊； 所述軟開關(guān)控制模塊中的所述ADJ控制單元耦接至所述直流無刷電機(jī)的位置傳感器，以根據(jù)所述位置傳感器的位置輸入信號(hào)獲取直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)； 所述軟開關(guān)控制模塊中的所述延時(shí)單元耦接至所述直流無刷電機(jī)的位置傳感器，以根據(jù)所述位置傳感器的位置輸入信號(hào)獲取所述至少一功率開關(guān)管的開關(guān)控制邏輯信號(hào)； 所述軟開關(guān)控制模塊中的所述驅(qū)動(dòng)單元電學(xué)連接所述至少一功率開關(guān)管，以控制所述至少一功率開關(guān)管的軟開關(guān)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一功率開關(guān)管內(nèi)置于所述軟開關(guān)控制模塊中。
【專利摘要】一種軟開關(guān)控制模塊以及直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括：ADJ控制單元與延時(shí)單元及比較器相連，以獲取直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)并根據(jù)轉(zhuǎn)速信號(hào)獲取調(diào)速信號(hào)輸入至比較器第一輸入端，同時(shí)根據(jù)調(diào)速信號(hào)分別獲取軟開關(guān)電流下降、上升時(shí)間傳至延時(shí)單元；OSC振蕩器與比較器相連，以產(chǎn)生預(yù)設(shè)周期的鋸齒波信號(hào)輸入至比較器第二輸入端；延時(shí)單元與邏輯單元相連，以將獲取的至少一功率開關(guān)管的開關(guān)控制邏輯信號(hào)延時(shí)軟開關(guān)電流下降或上升時(shí)間；比較器與邏輯單元相連，以比較調(diào)速信號(hào)和鋸齒波信號(hào)產(chǎn)生PWM波形；邏輯單元與驅(qū)動(dòng)單元相連，以根據(jù)延時(shí)單元與比較器的輸出調(diào)制驅(qū)動(dòng)單元；驅(qū)動(dòng)單元與功率開關(guān)管相連，以控制其軟開關(guān)。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)超低噪聲和EMI，避免了效率下降。
【IPC分類】H02P6/14
【公開號(hào)】CN204633649
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520301229
【發(fā)明人】孫順根, 郁煒嘉, 李陽德
【申請(qǐng)人】上海晶豐明源半導(dǎo)體有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年5月11日