專利名稱：高精度、高速、多級(jí)輸出電樞電流反饋電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬亍永磁無(wú)刷方波電機(jī)控制領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種高精 度、高速、多級(jí)輸出電樞電流反饋電路。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)矩突變且變化很大的無(wú)刷電機(jī)對(duì)控制器的要求較高，大扭矩輸出 必須要有精準(zhǔn)的電流反饋，相反電流反饋不精確，電流輸出超出控制器 的使用范圍會(huì)損壞功率器件。而提高功率器件的裕度又會(huì)造成浪費(fèi)。
傳統(tǒng)的電流反饋是由三相整流電路得到的有效值，而且響應(yīng)時(shí)間不 夠快，電流的精度也很差，這對(duì)于方波無(wú)刷電機(jī)的控制很不利。因?yàn)榉?波電機(jī)電流控制要求反饋的電流是一個(gè)平均值，即反應(yīng)的是電機(jī)的扭矩 輸出，而有效值反應(yīng)不準(zhǔn)確；方波電機(jī)要求反電勢(shì)要與電流輸出同相位， 這樣在扭矩一定的情況下可以穩(wěn)定可靠的使電流在功率器件的使用范 圍之內(nèi)，如響應(yīng)時(shí)間不夠快則造成相位差，相同扭矩輸出導(dǎo)致電流偏大， 會(huì)損壞功率器件或大大縮短其使用壽命。同時(shí)如有短路或過(guò)流時(shí)必須要
求保護(hù)信號(hào)快速的輸出，以便保護(hù)電路快速響應(yīng)；方波電機(jī)要求電流反 饋必須精確，反饋的大小即功率器件中實(shí)際流過(guò)的電流的大小，直接關(guān) 系到功率器件的壽命，所以必須準(zhǔn)確。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型提供--種高精度、高速、多級(jí)輸出電樞電流反饋電路， 以實(shí)時(shí)、精確的電流反饋為控制系統(tǒng)提供可靠的保證。
3為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為
電機(jī)的相電流反饋電壓送到該電路的輸入端，送達(dá)選通器件的輸入 端或以兩項(xiàng)合成三相的方式，先送入運(yùn)算放大器的輸入端再進(jìn)入選通器 件的輸入端，通過(guò)選通信號(hào)的不同組合選通不同的通道再輸出，以實(shí)時(shí) 反映電機(jī)繞組中的實(shí)際相電流，并根據(jù)反饋電壓幅值和反應(yīng)時(shí)間的不同 分為兩級(jí)輸出， 一路作為過(guò)流保護(hù)， 一路做為短路保護(hù)。
本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)
電樞電流反饋電路實(shí)現(xiàn)了無(wú)刷電機(jī)的高精度、高速、多級(jí)輸出電樞 電流反饋信號(hào)的功能，根據(jù)反饋電壓，該電路可以迅速做出反應(yīng)，在l --2微秒之間即可輸出相應(yīng)的電壓，為保護(hù)電路提供保護(hù)信號(hào)。高精度 的反饋電壓信號(hào)可以精確的反應(yīng)出電樞電流的大小，為實(shí)現(xiàn)電樞電流的 精準(zhǔn)控制提供可靠保證。根據(jù)反饋的電壓信號(hào)可分級(jí)輸出短路和過(guò)流的 信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)短路和過(guò)流的獨(dú)立控制，以此可以非常直觀的辨明故障原 因，為排除故障以及做必要的保護(hù)提供電壓信號(hào)。


圖1為高精度、高速、多級(jí)輸出電樞電流反饋電路框圖； 圖2為高精度、高速、多級(jí)輸出電樞電流反饋電路圖。
具體實(shí)施方式
該電路具體內(nèi)容和原理如
參見(jiàn)圖l，所述的電樞電流反饋電路的輸入端連接電機(jī)的相電流反 饋電壓，再以兩項(xiàng)合成三相的方式，先送入運(yùn)算放大器的輸入端再進(jìn)入 選通開(kāi)關(guān)的輸入端，通過(guò)選通信號(hào)的不同組合選通不同的通道再輸出，以實(shí)時(shí)反映電機(jī)繞組中的實(shí)際相電流，并根據(jù)反饋電壓幅值和反應(yīng)時(shí)間 的不同分為兩級(jí)輸出， 一路作為過(guò)流保護(hù)，--路做為短路保護(hù)。
參見(jiàn)圖2， UK VI、 Wl為位置傳感器信號(hào)，當(dāng)電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)時(shí)它們 組成的信號(hào)由101 —100—110—010—Oil—001，如此為一個(gè)周期，反復(fù) 循環(huán)。反轉(zhuǎn)時(shí)信號(hào)順序顛倒?，F(xiàn)以正轉(zhuǎn)信號(hào)為例，當(dāng)信號(hào)分別為101和 100時(shí)，U1分別選通X5、 Xl通道，此時(shí)由Jl的三腳輸入的電流反饋信 號(hào)(負(fù)值)直接送到了放大器U2C的反相輸入端，經(jīng)C9與R20組成的 積分電路濾波，得到該反饋信號(hào)的平均值。當(dāng)信號(hào)為110時(shí)，Ul選通 X3通道，此時(shí)由J2的三腳輸入的電流反饋信號(hào)(正值)經(jīng)放大器U2A 的反相輸入端和X3通道，送到U2C的反相輸入端，經(jīng)C9與R20組成的 積分電路濾波，得到該反饋信號(hào)的平均值。當(dāng)信號(hào)為010時(shí)，Ul選通 X2通道，此時(shí)由Jl的三腳輸入的電流反饋信號(hào)(正值)經(jīng)放大器U2A 的反相輸入端和X2通道，送到U2C的反相輸入端，經(jīng)C9與R20組成的 積分電路濾波，得到該反饋信號(hào)的平均值。當(dāng)信號(hào)分別為011和001時(shí)， 此時(shí)由J2的三腳輸入的電流反饋信號(hào)(負(fù)值)直接送到了放大器U2C 的反相輸入端，經(jīng)C9與R20組成的積分電路濾波，得到該反饋信號(hào)的 平均值。如此為一個(gè)周期，反復(fù)循環(huán)，得到的電流反饋信號(hào)是相電流的 平均值。其高精度、高速的反饋是由高精度和高速的器件來(lái)決定的。在 信號(hào)經(jīng)過(guò)不同的選通順序送到U2C的反相輸入端的同時(shí)也送到了 U2B的 反相輸入端，C7與R13同樣也組成了一個(gè)積分電路，此時(shí)可根據(jù)過(guò)流和 短路要求的保護(hù)值和保護(hù)響應(yīng)時(shí)間的不同，適當(dāng)?shù)倪x取兩個(gè)積分電路中 的電容與電阻的值， 一路作為過(guò)流保護(hù)， 一路作為短路保護(hù)，分別送到兩個(gè)比較器U5A和U5B中，以便區(qū)分兩種保護(hù)。
以上電路實(shí)現(xiàn)了無(wú)刷電機(jī)的高精度、高速、多級(jí)輸出電樞電流反饋 信號(hào)的功能，根據(jù)反饋電壓，該電路可以迅速做出反應(yīng)，在1一2微秒 之.間即可輸出相應(yīng)的電壓，為保護(hù)電路提供保護(hù)信號(hào)。高精度的反饋電 壓信號(hào)可以精確的反應(yīng)出電樞電流的大小，為實(shí)現(xiàn)電樞電流的精準(zhǔn)控制 提供可靠保證。根據(jù)反饋的電壓信號(hào)可分級(jí)輸出短路和過(guò)流的信號(hào)，以 實(shí)現(xiàn)短路和過(guò)流的獨(dú)立控制，以此可以非常直觀的辨明故障原因，為排 除故障以及做必要的保護(hù)提供電壓信號(hào)。
電樞電流反饋電路廣泛應(yīng)用于各種方波無(wú)刷電機(jī)電流的實(shí)時(shí)精確 控制，對(duì)轉(zhuǎn)矩變化要求較大的無(wú)刷電機(jī)最適宜(例如電動(dòng)汽車電機(jī))， 為保護(hù)電機(jī)和控制器及延長(zhǎng)其使用壽命提供可靠保證。
權(quán)利要求1、高精度、高速、多級(jí)輸出電樞電流反饋電路，其特征在于所述的電樞電流反饋電路的輸入端連接電機(jī)的相電流反饋電壓，再以兩項(xiàng)合成三相的方式，先送入運(yùn)算放大器的輸入端再進(jìn)入選通開(kāi)關(guān)的輸入端，通過(guò)選通信號(hào)的不同組合選通不同的通道再輸出，根據(jù)電機(jī)繞組中的實(shí)際相電流和反饋電壓幅值和反應(yīng)時(shí)間的不同分為兩級(jí)輸出，一路作為過(guò)流保護(hù)，一路做為短路保護(hù)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種高精度、高速、多級(jí)輸出電樞電流反饋電路。傳統(tǒng)的電流反饋是由三相整流電路得到的有效值，而且響應(yīng)時(shí)間不夠快，電流的精度也很差，這對(duì)于方波無(wú)刷電機(jī)的控制很不利。本實(shí)用新型的電樞電流反饋電路的輸入端與電機(jī)的相電流反饋電壓連接，送達(dá)選通器件的輸入端或以兩項(xiàng)合成三相的方式，先送入運(yùn)算放大器的輸入端再進(jìn)入選通器件的輸入端，通過(guò)選通信號(hào)的不同組合選通不同的通道再輸出，以實(shí)時(shí)反映電機(jī)繞組中的實(shí)際相電流，并根據(jù)反饋電壓幅值和反應(yīng)時(shí)間的不同分為兩級(jí)輸出，一路作為過(guò)流保護(hù)，一路做為短路保護(hù)。其根據(jù)反饋電壓，該電路可以迅速做出反應(yīng)，在1-2微秒之間即可輸出相應(yīng)的電壓，為保護(hù)電路提供保護(hù)信號(hào)。
文檔編號(hào)H02P6/00GK201383672SQ20082022268
公開(kāi)日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2008年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者洪 劉, 劉大椿, 操 楊, 段志華, 胡巖長(zhǎng) 申請(qǐng)人:西安尤奈特電機(jī)控制技術(shù)有限公司