[实用新型]电流采样电路及电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机领域，尤其是涉及一种电机的电流采样电路以及具有这种电流采样电路的电机。

背景技术

无刷直流电机因其具备连续调速的优点，越来越受到人们的青睐，已经广泛应用在各种电器设备中。无刷直流电机具有定子以及可相对于定子旋转的转子，并且设有一个用于控制电机工作的控制器，控制器的结构框图如图1所示。

控制器具有控制模块11，控制模块11通常是单片机、DSP、电机控制专用芯片等能够对外输出控制信号的器件，其接收外部输入的控制信号。控制模块11根据接收的控制信号生成脉冲调制信号，即PWM信号，并将生成的PWM信号输出至功率驱动电路12。

功率驱动电路12具有多个可控的场效应管，每一个场效应管可以在PWM信号的控制下通断，并向电机M输出驱动信号，驱动电机工作，并由转子带动转子轴旋转，向外输出动力。

控制器还具有一个电流采样电路13，用于检测流经定子的电流信号，并将电流信号转换成电压信号输出至放大器U1，放大器U1将电流信号放大后输出至控制模块11，控制模块11根据电流信号的幅值、相位等判断转子的转速、角度等。

参见图2，电流采样电路13具有采样电阻R11，采样电阻R11的一端连接至电流采样端子IN，用于接收采样电流，采样电阻R11的另一端接地。采样电流流经采样电阻R11后形成采样电压，采样电压输出至放大器U1，放大器U1对采样电压放大后输出至控制模块11。

但是，现有的放大器U1通常为集成运算放大器，其线性度通常不理想，也就是在整个放大区间内无法保证放大倍数的一致性，通常是在其供电电压附近的区域出现放大倍数突然增大的现象，导致放大曲线畸变。

图3所示的是普通集成运算放大器的放大曲线，其横轴表示输入电压幅值，纵轴是输出电压幅值，该放大器的供电电压为40毫伏。从图3可见，放大器U1对输入的电压信号放大倍数通常在20倍左右，但在输入电压在39毫伏至40毫伏之间，放大倍数突然增加至29倍，然后迅速恢复至20倍。

这样，电流采样电路13输出的采样电压在39毫伏至40之间时，放大器U1输出的电压值突然增大，也就是电流采样电路13输出的电压包含有在非线性区的部分，导致控制模块11无法精确计算出流经定子的电流值，不能精确地反映电机的运行情况，也就无法精确地控制电机的运行。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种避免输出的电压信号工作在非线性区的电流采样电路。

本实用新型的另一目的是提供一种确保控制器精确地控制其运行的电机。

为实现本实用新型的主要目的，本实用新型提供的电流采样电路包括采样电阻，采样电阻的第一端接收采样电流，并且，电流采样电路还包括与采样电阻并联连接的补偿电路，补偿电路具有直流电源，直流电源连接至分压电阻的第一端，分压电阻的第二端连接至并联连接的第一分压支路及第二分压支路，分压电阻的第二端输出采样电压。

由上述方案可见，电流采样电路设置补偿电路，补偿电路的直流电源通过分压电阻提供一个电压信号，采样电流经过采样电阻形成的电压与分压电阻分压后的电压叠加后输出到放大器，从而提高电流采样电路输出的电压值，避免电流采样电路输出的电压值位于放大器的非线性工作区内，进而确保放大器对输入的电压信号均为线性放大，控制模块可以精确地对电机进行控制。

一个优选的方案是，补偿电路还具有与采样电阻并联连接的滤波电容。

由此可见，补偿电路设置滤波电容，对采样电阻输出的电压信号进行滤波，使电流采样电路输出的采样电压信号更为平稳。

进一步的方案是，第一分压支路具有与采样电阻串联连接的第一电阻，第二分压支路具有第二电阻，且第一电阻的阻值与第二电阻的阻值相等。

可见，由于第一电阻与第二电阻的电阻值相等，这样第一分压支路与第二分压支路的电压值也大致相等，避免出现两条分压支路电压值差异过大的情况发生。

更进一步的方案是，第一电阻的阻值大于采样电阻的阻值，且分压电阻的阻值大于第一电阻的阻值。

为实现本实用新型的另一目的，本实用新型提供的电机包括定子以及转子，并设有控制器，控制器具有控制模块以及接收控制模块输出信号的功率驱动电路，控制器还具有采样流经定子电流的电流采样电路，电流采样电路的输出端与放大器连接并向放大器输出采样信号，电流采样电路具有采样电阻，采样电阻的第一端接收采样电流，并且，电流采样电路还包括与采样电阻并联连接的补偿电路，补偿电路具有直流电源，直流电源连接至分压电阻的第一端，分压电阻的第二端连接至并联连接的第一分压支路及第二分压支路，分压电阻的第二端输出采样电压。