[发明专利]无刷直流电机系统及其逻辑控制电路和初始转向判断方法

权利要求书

1.一种无刷直流电机系统，包括：

功率级，接收输入电压，所述功率级具有被周期性导通和断开的功率开关，以将输入电压转化为电机需要的能量，所述电机包括转子和定子；

霍尔传感器，感测转子转动时带来的磁场变化，产生感应信号；

逻辑控制电路，包括：

比较电路，比较表征定子两端反向电动势的反馈电压和参考电压的大小，产生比较信号；

相位检测器，检测感应信号和比较信号的同相电平或互补电平的重叠度，产生初始转向信号；

逻辑单元，根据初始转向信号，选择正转启动逻辑或者反转启动逻辑，以控制功率级的运行。

2.如权利要求1所述的无刷直流电机系统，其中所述相位检测器包括：

第一计时器，在一个电周期内对感应信号和比较信号中的其中一个的高电平或者低电平进行计时，得到第一计时信号；

第二计时器，在第一计时器的计时时间内，对感应信号和比较信号中的另一个的同相电平时长进行计时，得到第二计时信号；

比较单元，对第一计时信号与第二计时信号进行比较，或对第一计时信号和比例系数的乘积与第二计时信号进行比较，产生初始转向信号。

3.如权利要求2所述的无刷直流电机系统，其中所述相位检测器还包括：

计数电路，响应第二计时信号与第一计时信号的比较结果，或者响应第二计时信号与第一计时信号和比例系数的乘积的比较结果，进行计数；当计数达到设定数值时，产生所述初始转向信号。

4.如权利要求1所述的无刷直流电机系统，其中所述相位检测器包括：

第一计时器，在一个电周期内对感应信号和比较信号中的其中一个的高电平时长或低电平时长进行计时，产生第一计时信号；

第二计时器，在第一计时器的计时时间内，对感应信号和比较信号中的另一个的互补电平时长进行计时，产生第二计时信号；

减法单元，对第一计时信号和第二计时信号执行相减运算，得到同相时长信号；

比较单元，对第一计时信号和同相时长信号进行比较，或对第一计时信号与比例系数的乘积和同相时长信号进行比较，产生所述初始转向信号。

5.如权利要求4所述的无刷直流电机系统，其中所述相位检测器还包括：

计数电路，响应同相时长信号与第一计时信号的比较结果，或者响应同相时长信号与第一计时信号和比例系数的乘积的比较结果，进行计数；当计数达到设定数值时，产生所述初始转向信号。

6.一种无刷直流电机初始转向判断的方法，所述电机包括定子和转子，所述方法包括：

通过霍尔传感器感应转子转动带来的磁场变化，产生感应信号；

比较表征定子两端反向电动势的反馈电压和参考电压的大小，产生比较信号；

检测感应信号和比较信号的同相电平的重叠度或互补电平的重叠度，产生初始转向信号；

根据初始转向信号，选择正转启动逻辑或者反转启动逻辑。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述检测感应信号和比较信号的同相电平的重叠度或互补电平的重叠度包括：

在一个电周期内，对感应信号和比较信号中的其中一个的高电平时长或低电平时长进行计时，产生第一计时信号；

在对感应信号和比较信号中的其中一个进行计时的时间内，对另一个的同相电平时长进行计时，产生第二计时信号；

比较第一计时信号和第二计时信号的大小或者比较第一计时信号与比例系数的乘积与第二计时信号的大小，产生所述初始转向信号。

8.如权利要求7所述的方法，进一步包括：多次比较第一计时信号或第一计时信号与比例系数的乘积和第二计时信号的大小；其中：

当第二计时信号大于第一计时信号或大于第一计时信号与比例系数的乘积的次数达到设定数值时，表示电机初始转向为正转；

当第二计时信号大于第一计时信号或大于第一计时信号与比例系数的乘积的次数少于设定数值时，表示电机初始转向为反转。