[发明专利]一种直流无刷电机母线电流准确测量电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机内部的检测电路，尤其涉及一种直流无刷电机母线电 流准确测量电路。

背景技术

直流无刷电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产 品。电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法。电动机的转子上粘有已充磁 的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。驱动器 由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是：接受电动机的启动、停止、制 动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信 号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反 馈信号，用来控制和调整转速。直流无刷电机的已经广泛的应用到了工业工 控、自动化以及航空航天，医疗等诸多的领域当中。在医疗行业使用以直流无 刷电机为本体的涡轮供气，不仅可以大幅度缩小气源的体积，节省能源，降低 成本，还可以对涡轮进行准确可靠的控制，从而获得稳定的气流与压力。

直流无刷电机通过控制三相全桥驱动电路的导通或者关断实现换相。导通 和关断都发生在上半桥的情况，称为上半桥换相；导通和关断都发生在下半桥 的情况，称为下半桥换相。这两种换相方式下，由于电机绕组中反电动势的存 在，都会在续流二极管和绕组中产生一个较大的电流。这个电流直接影响了换 相过程中电磁转矩的波动。以往对电机母线电流的检测中，都是使用了一个采 样电阻，通过采样电阻上面的电压得到电机电流V_s/R_s，忽略了PCB布线中，地 线电压V_g对V_s的影响，造成采用电流比换的控制策略上的偏差。如果地线上流 过的电流比较大，那么V_g的大小就不容忽略，此时采样电阻上的电压降就是 (V_s-V_g)。因此，就需要对经过采样电阻上的母线电流进行准确的测量。

发明内容

本发明的目的在于提出直流无刷电机母线电流准确测量电路，目的在于解 决现有技术中无法对电流进行准确测量的缺陷。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种直流无刷电机母线电流准确测量电路，包括：测量采样电阻上电压的 差分电路、输出电压可调的直流偏置电路；

所述的差分电路包括第一反相运放、第二反相运放、第一负反馈电路和第 二负反馈电路；

所述的第一负反馈电路的两端分别与所述第一反相运放的输出端和所述第 一反相运放的反相输入端连接；所述第二反馈电路的两端分别与所述第二反相 运放的输出端和第二反相运放的反相输入端连接；所述第一反相运放的输出端 和第二反相运放的反相输入端连接；

采样电阻两端分别于第一反相运放的正相输入端和第二反相运放的正相输 入端连接；

所述的输出电压可调的直流偏置电路包括第三反相运放，电压基准源以及 第三负反馈电路；

所述第三负反馈电路的两端分别与所述第三反相运放的输出端和第三反相 运放的反相输入端连接；所述第三运放的正相输入端分别与所述第二反相运放 的输出端和电压基准源的输出端连接。

进一步的，所述的差分电路中还包括第一电阻，且第一电阻的一端与差分 电路的第一反相运放的反向输入端连接，所述第一电阻的另一端接地。

进一步的，所述的差分电路中还包括第二电阻、第三电阻和第四电阻，且 差分电路中的第一负反馈电路中串联第二电阻；差分电路中的第二负反馈电路 包括串联的第三电阻和第四电阻。

而且，所述第一电阻与第四电阻的数值相同；第二电阻和第三电阻的数值 相同。

进一步的，所述直流偏置电路中还包括第五电阻和第六电阻，且直流偏置 电路中的第三反相运放的反相输入端与第五电阻一端连接，第五电阻的另一端 接地；所述直流偏置电路中的第三负反馈电路串联第六电阻。

进一步的，所述直流偏置电路中还包括第七电阻，且差分电路中的第二反 相运放的输出端与第七电阻的一端连接，第七电阻的另一端与所述直流偏置电 路中的第三反相运放的正向输入端连接。

进一步的，所述电压基准源包括电压适配器，且该电压适配器的输入端连 接电压源，输出端与第三反相运放的正向输入端连接。

进一步的，所述直流偏置电路中还包括第八电阻，且第八电阻的一端与电 压适配器的输出端连接，第八电阻的另一端与直流偏置电路中第三反相运放的 正向输入端连接。