[发明专利]一种小型数字化直流无刷电机驱动电路及控制方法

说明书

本发明属于电机驱动技术领域，特别涉及一种小型数字化直流无刷电机驱动电路及控制方法。一种小型数字化直流无刷电机驱动电路，包括主控制芯片、电源模块、电机信号驱动模块、信号控制模块、信号检测模块、数据传输模块以及数据存储模块，电源模块、信号控制模块、信号检测模块的输出端分别与主控制芯片连接，数据传输模块、数据存储模块的输出端和输入端分别与主控制芯片连接，电机信号驱动模块输入端与主控制芯片连接，电机信号驱动模块输出端与直流无刷电机电连接。本发明通过将驱动电路按功能分为不同模块，实现电路整体模块化，易于维护，便于小型化，成本低；同时增设数据存储模块，存储控制系统发出的各种信号，进行数据分析。

技术领域

本发明属于电机驱动技术领域，特别涉及一种小型数字化直流无刷电机驱动电路及控制方法。

背景技术

直流有刷电动机由于需要机械换相和电刷，可靠性差，需要经常维护，换相时产生电磁干扰，噪声大，影响了直流有刷电动机在控制系统中的应用。随着永磁新材料、微电子技术、自动控制技术以及电力电子技术特别是大功率开关器件的发展，无刷直流电机不断发展，无刷直流电机因具有良好的调速性能、简单的控制方法、超高的功率密度及在小功率电机中表现出来的效率优势而得到了广泛应用。

现有的直流无刷电动机驱动电路复杂，在检测霍尔信号、限位信号、转向信号、调速控制信号等的同时，将操舵指令转换为可驱动舵电机工作的三相全桥电机驱动信号，实现电机的调速及正反转控制，电路维护复杂，成本高，而且现有的直流无刷电动机驱动电路无数据存储功能，电路出现问题后无法快速排查操作历史数据，进行相应的数据分析。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种小型数字化直流无刷电机驱动电路及控制方法，通过将驱动电路按功能分为不同模块，实现电路整体模块化，易于维护，便于小型化，成本低；同时增设数据存储模块，存储控制系统发出的各种信号，进行历史数据分析。

本发明的技术方案在于：一种小型数字化直流无刷电机驱动电路，包括主控制芯片、电源模块、电机信号驱动模块、信号控制模块、信号检测模块、数据传输模块以及数据存储模块，其中：所述的电源模块、信号控制模块、信号检测模块的输出端分别与所述主控制芯片连接，所述数据传输模块、数据存储模块的输出端和输入端分别与所述主控制芯片连接，所述的电机信号驱动模块输入端与所述主控制芯片连接，所述的电机信号驱动模块输出端与直流无刷电机电连接。

所述的主控制芯片为FPGA主控制芯片。

所述的电源模块为二次电源模块，所述的二次电源模块为所述主控制芯片提供+3.3V、+1.5V电压。

所述的电机信号驱动模块包括自举升压电路和三相全桥驱动电路，所述的自举升压电路的输入端与所述的主控制芯片电连接，所述的自举升压电路的输出端与所述的三相全桥驱动电路的输入端电连接，所述的三相全桥驱动电路的输出端与直流无刷电机电连接。

所述的数据存储模块为FLASH数据存储模块。

所述的信号检测模块包括霍尔信号检测模块和限位信号检测模块，所述的霍尔信号检测模块和限位信号检测模块的输出端分别与所述的主控制芯片电连接。

所述的信号控制模块包括调速码控制模块和转向控制模块，所述的调速码控制模块和转向控制模块的输出端分别与所述的主控制芯片电连接。

所述的数据传输模块包括串口数据读取模块和CAN接收模块，所述的串口数据读取模块输入端和CAN接收模块的输出端分别与所述的主控制芯片电连接。