[实用新型]用于多旋翼无人飞行器的无感无刷直流电机调速器

说明书

技术领域

本实用新型涉及无人飞行器领域，具体涉及一种用于多旋翼无人飞行器的无感无刷直流电机调速器。

背景技术

多旋翼无人飞行器是一种由4个、6个或8个旋翼驱动无人飞行器。相比传统的单旋翼带尾桨或共轴双桨无人直升机，此类无人飞行器具有机械结构简单、维护方便、安全性高、机械振动小等优点，在航拍、搜索救援、灾情监测、遥测遥感等领域具有广泛的应用前景。本实用新型涉及的无感无刷直流电机调速器是上述多旋翼无人飞行器的一个关键部件，其用于接收飞行控制计算机的指令并通过调节无感无刷直流电机转速控制旋翼升力，以提供飞行器升降、俯仰、滚转、偏航所需的操纵力和力矩。

目前，市场上的多旋翼无人飞行器大多采用商用的航模电机调速器，此类调速器以单向的脉冲位置调制（PPM）信号为输入，每个调速器需要飞行控制计算机提供一路独立的PPM信号，因此可扩展性差且无法实时返回电机转速、电机电流、MOS管温度等工况信息。中国实用新型专利CN203289361公开了一种多个四旋翼无人飞行器三相无刷电机调速集成电路，能通过I²C总线实现旋翼电机的调速，但仍存在无法反馈电机运行状态信息的问题，且用于驱动电机的脉冲宽度调制（PWM）信号的周期无法连续改变，降低了调速器对不同电机的兼容性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的是商用航模电机调速器无法反馈电机运行状态信息，并且用于驱动电机的脉冲宽度调制（PWM）信号的周期无法连续改变的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种用于多旋翼无人飞行器的无感无刷直流电机调速器，每一个调速器对应一个调速电路，每一个所述调速电路对应一个无感无刷直流电机，每一个所述调速电路均包括：

三相全桥逆变电路，其三相电源输出端子与无感无刷直流电机的三相电源输入端子对应连接；

MCU处理器电路，其上集成的PB0、PB1和PB3输出引脚对应与所述三相全桥逆变电路的输入信号A+、B+和C+连接，GPIO的PD7、PD5和PD4输出引脚对应与所述三相全桥逆变电路的输入信号A-、B-和C-连接，所述MCU处理器电路的PWM信号输出端与所述三相全桥逆变电路的输入信号A+、B+和C+连接；

MCU处理器电路，所述三相全桥逆变电路的控制输入信号A+、B+、C+分别与所述MCU处理器电路的GPIO引脚PB0、PB1、PB3连接，控制输入信号A-、B-、C-分别与所述MCU处理器电路的GPIO引脚PD7、PD5、PD4连接，所述三相全桥逆变电路的控制输入信号A+、B+、C+还分别通过电阻器R4、R7、R10与所述MCU处理器电路的PWM信号输出引脚PB2连接，实现PWM信号的三路复用；

反向感生电动势过零检测电路，其输入端与所述三相全桥逆变电路的三相电源输出端子连接，输出端与所述MCU处理器电路的模拟比较器输入引脚连接；

电流检测电路，检测所述三相全桥逆变电路的总电流，所述电流检测电路的输出端与所述MCU处理器电路的AD采样输入引脚连接。

在上述技术方案中，所述电流检测电路包括运算放大器、第一电阻R22、第二电阻R23、第三电阻R24、第四电阻R25、第一电容C13和第二电容C14；

所述第一电阻R22与所述第二电阻R23的一端分别连接在所述第一电容C13的两端，另一端与所述三相全桥逆变电路上的三相电源输出端子上的N沟道MOS管的漏极引脚相连，实现所述无感无刷直流电机的电流信号到电压信号的转换，所述运算放大器将所述电压信号放大后传递到所述MCU处理器电路的AD采样输入端，实现对所述无感无刷直流电机的电流检测，所述第三电阻R24的两端分别连接在所述运算放大器的第3引脚和所述第一电容C13上，所述第四电阻R25的两端分别接在所述运算放大器的第3和第4引脚，所述第一电容C13的另一端连接在所述运算放大器的第1引脚上，所述第二电容C14的一端连接在所述运算放大器的第5引脚，另一端接地。

在上述技术方案中，还包括用于检测所述三相全桥逆变电路MOS管温度的温度检测电路，所述温度检测电路的输出端与所述MCU处理器电路的另一个AD采样输入管脚连接。

本实用新型，采用集成度高的MCU处理器，实现PWM信号的三路复用，并采用电流检测电路和MOS管温度检测电路，为外部的飞行控制计算机提供了电机电流、MOS管温度信息，实现了对多旋翼无人飞行器中电机状态的监控。

附图说明