無(wú)刷直流電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種無(wú)刷直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制電路以及一種具有該驅(qū)動(dòng)控制電路的無(wú)刷直流電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，在使用電池供電的電動(dòng)工具中，由電池直接給電動(dòng)工具中的控制器和驅(qū)動(dòng)電路供電，來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行工作，而電池在完全充滿的狀態(tài)時(shí)輸出的電壓較高，并隨著電池的電量降低輸出的電壓也隨之降低。
[0003]并且，在電池的輸出電壓較低時(shí)，會(huì)造成整個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)熱嚴(yán)重，無(wú)法保證電機(jī)的正常工作，因此，在電池的輸出電壓變得低于參考電壓時(shí)，需要停止電動(dòng)工具的操作，對(duì)電池進(jìn)行充電。如果將參考電壓設(shè)定較高，則會(huì)造成電池的利用率不夠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本申請(qǐng)是基于發(fā)明人對(duì)以下問(wèn)題的認(rèn)識(shí)和研究做出的:
[0005]相關(guān)技術(shù)中提出了一種采用轉(zhuǎn)換器的無(wú)電刷電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，雖然能在電池電壓降低時(shí)仍然能夠保證電機(jī)正常工作，但是當(dāng)電池電壓低于控制單元的工作電壓時(shí)，控制單元將停止工作，從而無(wú)法保證電機(jī)繼續(xù)正常工作。另外，控制單元的工作電壓一般要求限制在一定的范圍內(nèi)，而電池電壓在使用中存在一個(gè)很寬的范圍值，因而需保證電池供給控制單元的電壓穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)，而相關(guān)技術(shù)中并未對(duì)此進(jìn)行考慮。
[0006]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種無(wú)刷直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制電路，在電池電壓低于控制單元或三相驅(qū)動(dòng)電路所需電壓的情況下仍可以穩(wěn)定地工作，同時(shí)使得供給控制單元的電壓穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)，滿足控制單元的要求。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種無(wú)刷直流電機(jī)。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面實(shí)施例提出了一種無(wú)刷直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制電路，包括:電池，所述電池用于給所述驅(qū)動(dòng)控制電路供電；三相逆變橋，所述三相逆變橋的三相輸出端與無(wú)刷直流電機(jī)相連；三相驅(qū)動(dòng)電路，所述三相驅(qū)動(dòng)電路用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至所述三相逆變橋以驅(qū)動(dòng)所述三相逆變橋；控制單元，所述控制單元與所述三相驅(qū)動(dòng)電路相連以控制所述三相驅(qū)動(dòng)電路輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)；電壓轉(zhuǎn)換器，所述電壓轉(zhuǎn)換器的輸入端與所述電池相連，所述電壓轉(zhuǎn)換器的第一輸出端與所述控制單元相連，所述電壓轉(zhuǎn)換器的第二輸出端與所述三相驅(qū)動(dòng)電路相連，所述電壓轉(zhuǎn)換器用于將所述電池輸出的直流電轉(zhuǎn)換為預(yù)設(shè)電壓的直流電以供給所述控制單元和所述三相驅(qū)動(dòng)電路。
[0009]本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)刷直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制電路，通過(guò)電壓轉(zhuǎn)換器對(duì)電池輸出的直流電進(jìn)行轉(zhuǎn)換以同時(shí)供給控制單元和三相驅(qū)動(dòng)電路，從而保證在電池電壓低于控制單元或三相驅(qū)動(dòng)電路所需電壓的情況下仍可以穩(wěn)定工作，同時(shí)，電壓轉(zhuǎn)換器輸出的直流電可以穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)，滿足控制單元所需電壓的要求，因而在電池使用中可以保證控制單元穩(wěn)定工作。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)所述電池輸出的直流電的電壓小于所述預(yù)設(shè)電壓時(shí)，所述電壓轉(zhuǎn)換器工作在升壓模式以對(duì)所述電池輸出的直流電進(jìn)行升壓轉(zhuǎn)換；當(dāng)所述電池輸出的直流電的電壓大于所述預(yù)設(shè)電壓時(shí)，所述電壓轉(zhuǎn)換器工作在降壓模式以對(duì)所述電池輸出的直流電進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)換。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述三相驅(qū)動(dòng)電路包括三相上臂驅(qū)動(dòng)單元、三相下臂驅(qū)動(dòng)單元、與所述三相上臂驅(qū)動(dòng)單元中每相上臂驅(qū)動(dòng)單元對(duì)應(yīng)的浮動(dòng)電壓生成器，其中，所述電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端通過(guò)所述浮動(dòng)電壓生成器連接到所述每相上臂驅(qū)動(dòng)單元，且所述電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端還直接與所述三相下臂驅(qū)動(dòng)單元中每相下臂驅(qū)動(dòng)單元相連。
[0012]具體地，所述浮動(dòng)電壓生成器包括串聯(lián)的自舉二極管和自舉電容。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述電壓轉(zhuǎn)換器包括第一電壓轉(zhuǎn)換單元和第二電壓轉(zhuǎn)換單元，所述第一電壓轉(zhuǎn)換單元和所述第二電壓轉(zhuǎn)換單元的電路結(jié)構(gòu)相同，每個(gè)電壓轉(zhuǎn)換單元具體包括:第一開關(guān)管，所述第一開關(guān)管的第一端作為所述電壓轉(zhuǎn)換器的輸入端；第二開關(guān)管，所述第二開關(guān)管的第一端與所述第一開關(guān)管的第二端相連，所述第二開關(guān)管的第二端接地；第一電感，所述第一電感的一端分別與所述第一開關(guān)管的第二端和所述第二開關(guān)管的第一端相連；第三開關(guān)管，所述第三開關(guān)管的第一端與所述第一電感的另一端相連，所述第三開關(guān)管的第二端與所述第二開關(guān)管的第二端相連后接地；第四開關(guān)管，所述第四開關(guān)管的第一端與所述第一電感的另一端相連，所述第四開關(guān)管的第二端作為所述電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端；第一電容，所述第一電容的一端與所述第四開關(guān)管的第二端相連，所述第一電容的另一端與所述第三開關(guān)管的第二端相連后接地；控制1C，所述控制IC分別與所述電壓轉(zhuǎn)換器的輸入端、所述電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端以及所述第一開關(guān)管的控制端、所述第二開關(guān)管的控制端、所述第三開關(guān)管的控制端和所述第四開關(guān)管的控制端相連，所述控制IC根據(jù)所述電池輸出的直流電的電壓和所述電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓對(duì)所述第一開關(guān)管、所述第二開關(guān)管、所述第三開關(guān)管和所述第四開關(guān)管進(jìn)行控制以使所述電壓轉(zhuǎn)換器工作在升壓模式或降壓模式。
[0014]具體地，當(dāng)所述控制IC控制所述第一開關(guān)管處于常閉狀態(tài)且所述第二開關(guān)管處于常開狀態(tài)時(shí)，通過(guò)控制所述第三開關(guān)管和所述第四開關(guān)管以使所述電壓轉(zhuǎn)換單元工作在升壓模式。
[0015]具體地，當(dāng)所述控制IC控制所述第四開關(guān)管處于常閉狀態(tài)且所述第三開關(guān)管處于常開狀態(tài)時(shí)，通過(guò)控制所述第一開關(guān)管和所述第二開關(guān)管以使所述電壓轉(zhuǎn)換單元工作在降壓模式。
[0016]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明另一方面實(shí)施例提出了一種無(wú)刷直流電機(jī)，其包括上述的無(wú)刷直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制電路。
[0017]本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)刷直流電機(jī)通過(guò)上述的無(wú)刷直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制電路，能夠在電池電壓很高或很低的情況下仍可穩(wěn)定工作，具體而言，驅(qū)動(dòng)控制電路中的電壓轉(zhuǎn)換器對(duì)電池輸出的直流電進(jìn)行轉(zhuǎn)換以同時(shí)供給控制單元和三相驅(qū)動(dòng)電路，從而保證在電池電壓低于控制單元或三相驅(qū)動(dòng)電路所需電壓的情況下仍可穩(wěn)定工作，同時(shí)，電壓轉(zhuǎn)換器輸出的直流電可以穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)，滿足控制單元所需電壓的要求，因而在電池使用中可以保證控制單元穩(wěn)定工作，從而使得無(wú)刷直流電機(jī)在電池的一個(gè)很寬的電壓范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的無(wú)刷直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的無(wú)刷直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電壓轉(zhuǎn)換單元的電路圖。
[0021]附圖標(biāo)記:電池10、三相逆變橋20、三相驅(qū)動(dòng)電路30、三相上臂驅(qū)動(dòng)單元31、三相下臂驅(qū)動(dòng)單元32、浮動(dòng)電壓生成器33、控制單元40、電壓轉(zhuǎn)換器50、第一電壓轉(zhuǎn)換單元51、第二電壓轉(zhuǎn)換單元52、第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第一電感L1、第三開關(guān)管Q3、第四開關(guān)管Q4、第一電容Cl、控制IC和無(wú)刷直流電機(jī)M。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0023]下面參照附圖來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的無(wú)刷直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制電路以及具有該驅(qū)動(dòng)控制電路的無(wú)刷直流電機(jī)。
[0024]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的無(wú)刷直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該無(wú)刷直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制電路包括:電池10、三相逆變橋20、三相驅(qū)動(dòng)電路30、控制單元40和電壓轉(zhuǎn)換器50。
[0025]其中，電池10用于給驅(qū)動(dòng)控制電路供電，三相逆變橋20的三相輸出端與無(wú)刷直流電機(jī)M相連，三相驅(qū)動(dòng)電路30用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至三相逆變橋20以驅(qū)動(dòng)三相逆變橋20，控制單元40與三相驅(qū)動(dòng)電路30相連以控制三相驅(qū)動(dòng)電路30輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，電壓轉(zhuǎn)換器50的輸入端與電池10相連，電壓轉(zhuǎn)換器50的第一輸出端與控制單兀40相連，電壓