[发明专利]一种基于位置传感器的无刷直流电机控制电路及方法

说明书

本发明涉及一种基于位置传感器的无刷直流电机控制电路及方法，属于无刷直流电机换相技术领域，解决了现有技术存在的换相控制电路开关损耗和电机损耗较大的问题。基于位置传感器的无刷直流电机控制电路包括：位置传感器，用于采集无刷直流电机输出的位置霍尔信号；换相控制逻辑电路，用于接收并处理方向控制信号、PWM信号及所述位置霍尔信号，生成适配于H‑PWM_L‑PWM调制方式的换相控制逻辑信号；驱动电路，用于放大所述换相控制逻辑信号，得到驱动信号；功率主电路，用于基于所述驱动信号执行H‑PWM_L‑PWM调制过程，生成无刷直流电机输入控制信号，并利用所述无刷直流电机输入控制信号驱动所述无刷直流电机工作。

技术领域

本发明涉及无刷直流电机换相技术领域，尤其涉及一种基于位置传感器的无刷直流电机控制电路及方法。

背景技术

目前，基于位置传感器的无刷直流电机控制电路主要包括两种方式，第一种方式是采用位置传感器、桥式驱动电路和处理器芯片联合实现的方法，处理器芯片采集位置传感器的信号，根据换相控制算法，输出控制信号控制桥式驱动电路实现电机的换相，这种方式的优点是技术成熟、控制算法简单，但是缺点是由于需要处理器芯片和外围电路，导致电路复杂，体积大，成本较高，在低成本应用场合使用时受到限制；第二种方式是采用无位置传感器的方法，利用处理器芯片、控制算法和检测电路联合实现电机的换相，这种方式的优点是省去了位置传感器，减少了电机引线，但是缺点是检测电路和控制算法比较复杂，而且需要处理器芯片和控制算法进行结合，造成成本较高、可靠性降低、开关损耗和电机损耗较大等问题。

此外，现有技术中缺少针对H-PWM_L-PWM调制方式的无刷直流电机控制方式，限制了无刷直流电机控制的使用场景。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种基于位置传感器的无刷直流电机控制电路及方法，用以解决现有电机换相控制电路可靠性差、体积大、成本高及开关损耗和电机损耗大等问题。

本发明公开了一种基于位置传感器的无刷直流电机控制电路，包括：

位置传感器，用于采集无刷直流电机输出的位置霍尔信号；

换相控制逻辑电路，用于接收并处理方向控制信号、PWM信号及所述位置霍尔信号，生成适配于H-PWM_L-PWM调制方式的换相控制逻辑信号；

驱动电路，用于放大所述换相控制逻辑信号，得到驱动信号；

功率主电路，用于基于所述驱动信号执行H-PWM_L-PWM调制过程，生成无刷直流电机输入控制信号，并利用所述无刷直流电机输入控制信号驱动所述无刷直流电机工作。

在上述方案的基础上，本发明还做出了如下改进：

进一步，位置霍尔信号HA、HB、HC和方向控制信号DIR与换相控制逻辑信号S1-S6的对应关系为：

若HA、HB、HC、DIR为“1011”或“0100”，则信号S1、S6的波形为PWM信号，信号S2、S3、S4、S5为低电平；

若HA、HB、HC、DIR为“1001”或“0110”，则信号S1、S2的波形为PWM信号，信号S3、S4、S5、S6均为低电平；

若HA、HB、HC、DIR为“1101”或“0010”，则信号S2、S3的波形为PWM信号，信号S1、S4、S5、S6均为低电平；

若HA、HB、HC、DIR为“0101”或“1010”，则信号S3、S4的波形为PWM信号，信号S1、S2、S5、S6均为低电平；

若HA、HB、HC、DIR为“0111”或“1000”，则信号S4、S5的波形为PWM信号，信号S1、S2、S3、S6均为低电平；