[发明专利]一种无刷直流电机控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及无刷直流电机技术领域，尤其涉及一种无刷直流电机控制系统。

背景技术

无刷直流电机具有优越的调速性能，主要表现在：调速方便(可无级调速)，调速范围宽，低速性能好(启动转矩大，启动电流小)，运行平稳，噪音低，效率高，应用场合从工业到民用极其广泛。如电动自行车。电机是电动自行车的关键部件。为使电动自行车有良好的使用性能，驱动电机应具有宽调速范围、高转速和足够大的起动转矩。

电机控制器是无刷直流电动机正常运行并实现各种调速伺服功能的指挥中心，它主要完成以下功能：对各种输入信号进行逻辑综合，为驱动电路提供各种控制信号；产生PWM脉宽调制信号，实现电机的调速；对电机进行速度环和电流环调节，使系统具有较好的动态和静态性能；实现短路、过流、欠压等故障保护功能。

发明内容

为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种无刷直流电机控制系统，结构简单，生产成本低，控制精度高，且易推广。

本发明提出的一种无刷直流电机控制系统，应用于电动自行车，包括微控制器电路、驱动电路和面板显示电路；微控制器电路由第一电源供电，驱动电路由第二电源供电，第二电源其中一输出端口与驱动电路连接，第二电源另一输出端口通过升压电路与驱动电路连接；微控制器电路上设有电量检测信号输入端口、助力信号输入端口、转向信号输入端口、刹车信号输入端口、模式转换信号输入端口；微控制器电路向驱动电路传递PWM脉宽调制信号、顶端驱动信号和底端驱动信号，驱动电路向微控制器电路反馈速度采集信号和电流采集信号，驱动电路与电机连接；微控制器电路通过I/O接口向面板显示电路传递时钟信号、复位信号和数据信号。

优选地，微控制器电路采用型号为PIC16F72的单片机。

优选地，第一电源输出5V电压，第二电源输出36V电压，第二电源通过升压电路输出50V电压。

本发明提供的一种无刷直流电机控制系统，微控制器电路向驱动电路传递PWM脉宽调制信号，PWM脉宽调制信号用于控制驱动电路输出的电压，驱动电路上第二电源、升压电路可调节驱动电路的电压输出，微控制器电路输出的顶端驱动信号、底端驱动信号使得驱动电路与电动车上的TTL器件相匹配，输出相匹配的电压。电机具有电动、定速、助力三种工作模式，在电动模式下，控制系统能够根据电动车转把所给电压，正常加电运转；定速模式下，无需按住转把，电动车能够按照设定速度运行；助力模式下，微控制器电路能够根据助力信号测得的骑车者的用力实现助力骑行，三种工作模式可通过模式转换按钮切换，同时面板显示电路能够实时显示电动车的状态。本发明结构简单，生产成本低，控制精度高，且易推广。

附图说明

图1为本发明提出的一种无刷直流电机控制系统的结构框图。

具体实施方式

如图1所示，图1为本发明提出的一种无刷直流电机控制系统的结构框图。

参照图1，本发明提出的一种无刷直流电机控制系统，应用于电动自行车，包括微控制器电路、驱动电路和面板显示电路；微控制器电路采用型号为PIC16F72的单片机，微控制器电路由第一电源供电，驱动电路由第二电源供电，第二电源其中一输出端口与驱动电路连接，第二电源另一输出端口通过升压电路与驱动电路连接；微控制器电路上设有电量检测信号输入端口、助力信号输入端口、转向信号输入端口、刹车信号输入端口、模式转换信号输入端口；微控制器电路向驱动电路传递PWM脉宽调制信号、顶端驱动信号和底端驱动信号，驱动电路向微控制器电路反馈速度采集信号和电流采集信号，驱动电路与电机连接；微控制器电路通过I/O接口向面板显示电路传递时钟信号、复位信号和数据信号。

在具体实施例中，第一电源输出5V电压，第二电源输出36V电压，第二电源通过升压电路输出50V电压。PWM脉宽调制信号控制驱动电路输出的电压，驱动电路上第二电源、升压电路课调节驱动电路的电压输出，微控制器电路输出的顶端驱动信号、底端驱动信号使得驱动电路与电动车上的TTL器件相匹配。