[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

说明书

本申请公开了一种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。所述无刷直流电机系统包括：功率级、霍尔传感器和逻辑控制电路；所述逻辑控制电路包括：比较电路、相位检测器和逻辑单元；所述逻辑单元根据初始转向信息，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。所述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提高了电机启动性能，简化了电路接线，降低了成本。

技术领域

本发明涉及一种电子电路，更具体地说，本发明涉及一种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。

背景技术

无刷直流电机因其无需电刷和换向器，具有噪声低、效率高、寿命长、可靠性高等优点，在工业风扇，家用电器、泵等领域得到了广泛应用。在电机的上电或者启动阶段，由于环境干扰，转子通常存在一定的转速。为了确保安全启动，需要检测转子的转动方向。

现有技术采用两个霍尔感应器来检测转子原始转动方向。如图1所示，为现有无刷直流电机系统100的结构示意图，该无刷直流电机系统100采用相互呈一定相位差放置的第一霍尔感应器H1和第二霍尔感应器H2，来感应启动初期转子110的原始转动方向信息。第一霍尔感应器H1和第二霍尔感应器H2感测的信息被输送至逻辑控制电路120，经由相位分析，得到转子的原始转动方向。相应地，逻辑控制电路120选取启动逻辑(如正转或反转)，来控制功率级130中全桥电路的运行。

然而，两个霍尔感应器给版面布局带来了复杂的接线，同时也增加了成本。

发明内容

因此本发明的目的在于解决现有技术的上述技术问题，提出一种改进的无刷直流电机系统。

根据本发明的实施例，提出了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。

根据本发明的实施例，还提出了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。

根据本发明的实施例，还提出了一种用于无刷直流电机系统的逻辑控制电路，所述无刷直流电机系统具有将输入电压转化为输出电压的功率级、感测磁场变化而产生感应信号的霍尔传感器，所述逻辑控制电路包括：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。

根据本发明各方面的上述无刷直流电机系统及初始转向判断方法，提高了电机启动性能，简化了电路接线，降低了成本。

附图说明

图1为现有无刷直流电机系统的电路结构示意图100；

图2示出根据本发明实施例的无刷直流电机系统200的电路结构示意图200；

图3示出根据本发明实施例的图2所示相位检测器42的电路结构示意图；

图4示出根据本发明实施例的图2所示相位检测器42-1的电路结构示意图；