專利名稱：無刷電機的譯碼電路的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種譯碼電路，特別是一種無刷電機驅動控制器的譯碼裝置。適用于電動車的3相6態(tài)無刷電機。
背景技術：
公開使用的電動車用無刷電機大多采用3相6態(tài)無刷電機。3相6態(tài)的無刷電機的結構描述如下無刷電機里面有3個霍耳元件，用來感應電機的轉子和定子的相對位置，定子和轉子在不同的相對位置，3個霍耳元件會有6組不同的真值信號組合。3相指的是無刷電機相線數(shù)是3，6態(tài)指的是無刷電機的霍耳真值有6種組合。3相6態(tài)無刷電機必須用專用的驅動控制器才能驅動其旋轉起來?？刂破鞲鶕?jù)6種組合的霍耳真值可以分析出無刷電機轉子和定子的相對位置，定子和轉子在不同的位置，控制器給3個相線對應的高低電壓，這樣無刷電機就能連續(xù)旋轉。無刷電機驅動控制器是用6個功率元件組成3相橋式電路來對無刷電機的3個相線進行有規(guī)則的通電。這6個橋式功率元件的規(guī)則通電是受霍耳真值譯碼電路來控制的。
目前，3相6態(tài)的無刷電機的譯碼電路有2種類型1、專用的無刷電機譯碼芯片。2、用單片機編程的方式，對6態(tài)霍耳真值進行譯碼。第一種譯碼方式的優(yōu)點專用芯片是硬件做的，可靠性高，抗干擾能力強，附加功能多；缺點價格高。第二種譯碼方式的優(yōu)點單片機除了可以譯碼外，還可以控制一些別的電動車參數(shù)，控制靈活；缺點價格高，單片機的可靠性低于硬件電路。

實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種由常見電壓比較器構成的無刷電機的譯碼電路，這種譯碼電路價格極低、可靠性高。
本實用新型通過以下技術方案實現(xiàn)一種無刷電機的譯碼電路，它包括3路電平轉換電路和由6個電壓比較器組成的邏輯比較電路，第一路電平轉換電路由極性順接的二極管D4和D1串聯(lián)組成，二極管D4的負極為第一輸入端SA，二極管D1的正極與第一電壓比較器Au的同相輸入端連接，二極管D4和D1的公共端與第三電壓比較器Cu的異相輸入端連接；第二路電平轉換電路由極性順接的二極管D5和D2串聯(lián)組成，二極管D5的負極為第二輸入端SB，二極管D2的正極與第二電壓比較器Bu的同相輸入端連接，二極管D5和D2的公共端與第一電壓比較器Au的異相輸入端連接；第三路電平轉換電路由極性順接的二極管D6和D3串聯(lián)組成，二極管D6的負極為第三輸入端SC，二極管D3的正極與第三電壓比較器Cu的同相輸入端連接，二極管D6和D3的公共端與第二電壓比較器Bu的異相輸入端連接；第一電壓比較器Au、第二電壓比較器Bu和第三電壓比較器Cu的同相輸入端均經(jīng)電阻接電源，第一電壓比較器Au、第二電壓比較器Bu和第三電壓比較器Cu的異相輸入端均經(jīng)電阻接地；第四電壓比較器Ab的同相輸入端與第三電壓比較器Cu的異相輸入端連接，第四電壓比較器Ab的異相輸入端與第二電壓比較器Bu的同相輸入端連接；第五電壓比較器Bb的同相輸入端與第一電壓比較器Au的異相輸入端連接，第五電壓比較器Bb的異相輸入端與第三電壓比較器Cu的同相輸入端連接；第六電壓比較器Cb的同相輸入端與第二電壓比較器Bu的異相輸入端連接，第六電壓比較器Cb的異相輸入端與第一電壓比較器Au的同相輸入端連接。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下有益效果(一)采用常見的電壓比較器，對分壓后的霍耳信號進行處理，實現(xiàn)了對3相6態(tài)無刷電機霍耳信號的譯碼；(二)價格極低，可靠性高。


圖1是本實用新型的原理方框圖2是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作詳細說明。
如圖1所示，本實用新型的無刷電機的譯碼電路，它包括3路電平轉換電路和由6個電壓比較器組成的邏輯比較電路，邏輯比較電路有上3路邏輯輸出和下3路邏輯輸出。
如圖2所示，第一路電平轉換電路由二極管D4和D1串聯(lián)組成，二極管D4的負極為第一輸入端SA，二極管D1的正極SA1與第一電壓比較器Au的同相輸入端連接，二極管D4和D1的公共端SA2與第三電壓比較器Cu的異相輸入端連接。第二路電平轉換電路由二極管D5和D2串聯(lián)組成，二極管D5的負極為第二輸入端SB，二極管D2的正極SB1與第二電壓比較器Bu的同相輸入端連接，二極管D5和D2的公共端SB2與第一電壓比較器Au的異相輸入端連接。第三路電平轉換電路由二極管D6和D3串聯(lián)組成，二極管D6的負極為第三輸入端SC，二極管D3的正極SC1與第三電壓比較器Cu的同相輸入端連接，二極管D6和D3的公共端SC2與第二電壓比較器Bu的異相輸入端連接。
第一電壓比較器Au、第二電壓比較器Bu和第三電壓比較器Cu的同相輸入端分別經(jīng)電阻R1、R2和R3接+5伏電源，第一電壓比較器Au、第二電壓比較器Bu和第三電壓比較器Cu的異相輸入端分別經(jīng)電阻R5、R6和R4接地。第四電壓比較器Ab、第五電壓比較器Bb和第六電壓比較器Cb的同相輸入端分別接第三電壓比較器Cu、第一電壓比較器Au和第二電壓比較器Bu的異相輸入端。
第四電壓比較器Ab、第五電壓比較器Bb和第六電壓比較器Cb的異相輸入端分別接第二電壓比較器Bu、第三電壓比較器Cu和第一電壓比較器Au的同相輸入端。第一電壓比較器Au、第二電壓比較器Bu、第三電壓比較器Cu、第四電壓比較器Ab、第五電壓比較器Bb和第六電壓比較器Cb和輸出端分為Au、Bu、Cu、Ab、Bb和Cb。
以下對譯碼電路原理進行分析
1、碼電路真值表
表一
注SA、SB、SC是霍耳元件的輸出信號，1代表高電位，0代表低電位。
AU、BU、CU是上端功率元件的控制信號，1代表功率管截止，0代表功率管導通。
AB、BB、CB是下端功率元件的控制信號，1代表功率管導通，0代表功率管截止。
表一為現(xiàn)有技術中，專用的無刷電機譯碼芯片和用單片機編程的方式所能實現(xiàn)的邏輯功能。
2、以下120度電機霍耳真值為例對本實用新型的譯碼電路進行分析
霍耳元件供電電壓和VCC電壓一致，為了說明方便，R1和R4取值一致，R2和R5取值一致，R3和R6取值一致，VCC＝5.5V，二極管正向導通電壓降按照0.5V計(單位V)，第一電壓比較器Au、第二電壓比較器Bu、第三電壓比較器Cu、第四電壓比較器Ab、第五電壓比較器Bb和第六電壓比較器Cb的輸出端電壓值分別用AU、BU、CU、AB、BB、CB表示。結合圖1，分析如下；
當SA＝5.5V、SB＝0V、SC＝0V時，D4截止、D5導通、D6導通，SA2＝2.5V、SB2＝0.5V、SC2＝0.5V，SA1＝3.0V、SB1＝1.0V、SC1＝1.0V，第一電壓比較器Au和第四電壓比較器Ab翻轉輸出高電平，即上端功率控制信號AU為1、BU為0、CU為0，下端功率控制信號AB為1、BB為0、CB為0。
當SA＝5.5V、SB＝5.5V、SC＝0V時，D4截止、D5截止、D6導通，SA2＝2.5V、SB2＝2.5V、SC2＝0.5V，SA1＝3.0V、SB1＝3.0V、SC1＝1.0V，第一電壓比較器Au、第二電壓比較器Bu和第五電壓比較器Bb翻轉輸出高電平，即上端功率控制信號AU為1、BU為1、CU為0，下端功率控制信號AB為0、BB為1、CB為0。
當SA＝0V、SB＝5.5V、SC＝0V時，D4導通、D5截止、D6導通，SA2＝0.5V、SB2＝2.5V、SC2＝0.5V，SA1＝1.0V、SB1＝3.0V、SC1＝1.0V，第二電壓比較器Bu、第三電壓比較器Cu和第五電壓比較器Bb翻轉輸出高電平，即上端功率控制信號AU為0、BU為1、CU為1，下端功率控制信號AB為0、BB為1、CB為0。
當SA＝0V、SB＝5.5V、SC＝5.5V時，D4導通、D5截止、D6截止，SA2＝0.5V、SB2＝2.5V、SC2＝2.5V，SA1＝1.0V、SB1＝3.0V、SC1＝3.0V，第二電壓比較器Bu、第三電壓比較器Cu和第六電壓比較器Cb翻轉輸出高電平，即上端功率控制信號AU為0、BU為1、CU為1，下端功率控制信號AB為0、BB為0、CB為1。
當SA＝0V、SB＝0V、SC＝5.5V時，D4導通、D5導通、D6截止，SA2＝0.5V、SB2＝0.5V、SC2＝2.5V，SA1＝1.0V、SB1＝1.0V、SC1＝3.0V，第一電壓比較器Au、第三電壓比較器Cu和第六電壓比較器Cb翻轉輸出高電平，即上端功率控制信號AU為1、BU為0、CU為1，下端功率控制信號AB為0、BB為0、CB為1。
當SA＝5.5V、SB＝0V、SC＝5.5V時，D4截止、D5導通、D6截止，SA2＝2.5V、SB2＝0.5V、SC2＝2.5V，SA1＝3.0V、SB1＝1.0V、SC1＝3.0V，第一電壓比較器Au、第三電壓比較器Cu和第四電壓比較器Ab翻轉輸出高電平，即上端功率控制信號AU為1、BU為0、CU為1，下端功率控制信號AB為1、BB為0、CB為0。
以上本實用新型的譯碼電路進行分析數(shù)據(jù)匯總后得到表二。
表二
注表二中功率器件的控制信號1代表高電位，0代表低電位。
把比較器端口電壓一欄省掉，SA、SB、SC電壓用數(shù)字量1和0代寫，可整理成表三。
以上就是對120度無刷電機霍耳6態(tài)的譯碼分析，表一和表三在對120度無刷電機的6態(tài)譯碼是完全對應的。這說明，本實用新型的由常見電壓比較器構成的無刷電機的譯碼電路，完全能夠實現(xiàn)專用的無刷電機譯碼芯片和用單片機編程的方式這兩種現(xiàn)有技術所能實現(xiàn)的邏輯功能。
對60度無刷電機的譯碼SB信號在進入譯碼電路之前，進行高低電位轉換，即把1轉換為0，把0轉換成1?；蛟赟B信號進入譯碼電路之前經(jīng)過非門電路轉換。這樣60度無刷電機的SA、SB、SC就能和120度無刷電機的SA、SB、SC一致了，原來120度無刷電機的譯碼電路就能對60度無刷電機進行正確的譯碼了，其譯碼過程分析參考120度無刷電機的譯碼分析。
表三
本實用新型采用常見的電壓比較器，對分壓后的霍耳信號進行處理，實現(xiàn)了對3相6態(tài)無刷電機霍耳信號的譯碼，價格極低，可靠性高。而現(xiàn)有技術中的無刷電機控制器專用芯片，目前主要供應商是MOTOROLA，SANYO，IR等，其價格相當高，比用單片機控制價格還要高。現(xiàn)有技術中專用芯片的附加功能如正反轉調整，制動控制等，在電動車控制器中幾乎是沒用的。
權利要求1、一種無刷電機的譯碼電路，其特征是，它包括3路電平轉換電路和由6個電壓比較器組成的邏輯比較電路，第一路電平轉換電路由極性順接的二極管D4和D1串聯(lián)組成，二極管D4的負極為第一輸入端SA，二極管D1的正極與第一電壓比較器Au的同相輸入端連接，二極管D4和D1的公共端與第三電壓比較器Cu的異相輸入端連接；第二路電平轉換電路由極性順接的二極管D5和D2串聯(lián)組成，二極管D5的負極為第二輸入端SB，二極管D2的正極與第二電壓比較器Bu的同相輸入端連接，二極管D5和D2的公共端與第一電壓比較器Au的異相輸入端連接；第三路電平轉換電路由極性順接的二極管D6和D3串聯(lián)組成，二極管D6的負極為第三輸入端SC，二極管D3的正極與第三電壓比較器Cu的同相輸入端連接，二極管D6和D3的公共端與第二電壓比較器Bu的異相輸入端連接；第一電壓比較器Au、第二電壓比較器Bu和第三電壓比較器Cu的同相輸入端均經(jīng)電阻接電源，第一電壓比較器Au、第二電壓比較器Bu和第三電壓比較器Cu的異相輸入端均經(jīng)電阻接地；第四電壓比較器Ab的同相輸入端與第三電壓比較器Cu的異相輸入端連接，第四電壓比較器Ab的異相輸入端與第二電壓比較器Bu的同相輸入端連接；第五電壓比較器Bb的同相輸入端與第一電壓比較器Au的異相輸入端連接，第五電壓比較器Bb的異相輸入端與第三電壓比較器Cu的同相輸入端連接；第六電壓比較器Cb的同相輸入端與第二電壓比較器Bu的異相輸入端連接，第六電壓比較器Cb的異相輸入端與第一電壓比較器Au的同相輸入端連接。
專利摘要本實用新型公開一種無刷電機的譯碼電路，它包括3路電平轉換電路和由6個電壓比較器組成的邏輯比較電路，每路電平轉換電路由極性順接的二極管串聯(lián)組成。第一、第二和第三路電平轉換電路的輸出端分別接第一、第二和第三電壓比較器的同相輸入端。第一、第二和第三電壓比較器的同相輸入端均經(jīng)電阻接電源，第一、第二和第三電壓比較器的異相輸入端均經(jīng)電阻接地。第四、第五和第六電壓比較器的同相輸入端分別接第三、第一和第二電壓比較器的異相輸入端，第四、第五和第六電壓比較器的異相輸入端分別接第二、第三和第一電壓比較器的同相輸入端。本實用新型采用常見的電壓比較器，對分壓后的霍耳信號進行處理，實現(xiàn)了對3相6態(tài)無刷電機霍耳信號的譯碼，價格極低，可靠性高。
文檔編號H02P6/00GK2802840SQ20052002657
公開日2006年8月2日 申請日期2005年7月5日 優(yōu)先權日2005年7月5日
發(fā)明者謝炎民 申請人:謝炎民