專利名稱：無(wú)刷直流電機(jī)位置檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)裝置，尤其涉及一種檢測(cè)無(wú)刷直流電機(jī)位置的無(wú)刷直流電機(jī)位置檢測(cè)裝置。
直流變頻壓縮機(jī)內(nèi)部通常采用直流無(wú)刷電機(jī)(BLDC)，因此驅(qū)動(dòng)時(shí)最關(guān)鍵的問題就是需要正確地檢測(cè)直流電機(jī)的三相位置信號(hào)，然后根據(jù)位置信號(hào)進(jìn)行換相。
目前，一般直流電機(jī)內(nèi)裝有位置檢測(cè)電路，如霍爾傳感器，但對(duì)于一些在電機(jī)內(nèi)無(wú)法安裝位置檢測(cè)電路的產(chǎn)品，如壓縮機(jī)，必須在外部進(jìn)行位置檢測(cè)。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)對(duì)直流變頻壓縮機(jī)位置檢測(cè)的原理大同小異，一般都采用感應(yīng)反電勢(shì)過零點(diǎn)檢測(cè)，但是，這種檢測(cè)方法需要的器件繁多，電路參數(shù)很難保證一致；然而，在技術(shù)上，關(guān)鍵要確定電路參數(shù)，調(diào)整位置信號(hào)換相點(diǎn)的延遲時(shí)間，使切換時(shí)沖擊電流盡量減少。在現(xiàn)有技術(shù)的直流壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)中，現(xiàn)行的相位位置檢測(cè)誤差，以及相位延遲時(shí)間的不統(tǒng)一，會(huì)使壓縮機(jī)的換向電流沖擊加大，從而使壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)效率下降。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種改進(jìn)的無(wú)刷直流電機(jī)位置檢測(cè)裝置，它既能提高元件參數(shù)的精確性和一致性，改善位置檢測(cè)電路的穩(wěn)定性、可靠性、一致性，提高壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率，并且使用也十分方便。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種無(wú)刷直流電機(jī)位置檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)無(wú)刷直流電機(jī)的位置信號(hào)，包括厚膜外殼，以及設(shè)置在厚膜外殼中的檢測(cè)電路，其特點(diǎn)是所述的檢測(cè)電路包括積分電路、箝位電路、比較器、濾波電路，其中，所述的積分電路與輸入端電連接，它由R38至R40三電阻以及分別與三電阻連接的C17至C19三電容組成；所述的箝位電路與積分電路電連接，它由D13、D14、D15、D16四箝位二極管組成；所述的比較器與積分電路和箝位電路電連接，它由其內(nèi)設(shè)有四個(gè)比較電路的集成電路IC2與電容C20構(gòu)成；所述的濾波電路與比較器電連接，它由R41至R46六電阻及C14至C16三電容組成。
在上述的一種無(wú)刷直流電機(jī)位置檢測(cè)裝置中，其中，所述的檢測(cè)電路還包括一星形疊加電路和一移相電路；所述的星形疊加電路與輸入端和積分電路電連接，它由R47至R49三電阻組成，三電阻分別與積分電路的三電阻R38至R40連接；所述的移相電路與輸入端和積分電路電連接，它由R35至R37三電阻組成，三電阻分別與積分電路23的三電阻R38至R40和星形疊加電路25的三電阻R47至R49三電阻連接。
本實(shí)用新型無(wú)刷直流電機(jī)位置檢測(cè)裝置由于采用了上述的技術(shù)方案使用在直流變頻壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器中，使之與現(xiàn)有技術(shù)傳感器相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和積極效果。本實(shí)用新型由于采用厚膜電路技術(shù)制作成專用芯片，其內(nèi)部采用貼片電容，激光調(diào)阻，使之元件參數(shù)精確且一致；同時(shí)，在直流變頻壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器中，避免了位置檢測(cè)電路采用分列元器件造成的器件繁多、印刷電路板面積增大、一致性不好等缺陷；并且，它改善了位置檢測(cè)電路的穩(wěn)定性、可靠性、一致性，提高了壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率；另外，在實(shí)際應(yīng)用中，其安裝簡(jiǎn)單，使用方便，大大加快了產(chǎn)品開發(fā)周期。
通過以下對(duì)本實(shí)用新型無(wú)刷直流電機(jī)位置檢測(cè)裝置的一實(shí)施例結(jié)合其附圖的描述，可以進(jìn)一步理解本實(shí)用新型的目的、具體結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)點(diǎn)。其中，附圖為

圖1是本實(shí)用新型無(wú)刷直流電機(jī)位置檢測(cè)裝置應(yīng)用在直流變頻壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器中的示意圖；圖2是本實(shí)用新型無(wú)刷直流電機(jī)位置檢測(cè)裝置中的外形結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型無(wú)刷直流電機(jī)位置檢測(cè)裝置中檢測(cè)電路的電原理圖；圖4是本實(shí)用新型無(wú)刷直流電機(jī)位置檢測(cè)裝置中檢測(cè)電路的各信號(hào)波形圖。
如圖1所示，這是本實(shí)用新型無(wú)刷直流電機(jī)位置檢測(cè)裝置應(yīng)用在直流變頻壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器中的示意圖。在直流變頻壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器中，壓縮機(jī)由智能功力模塊(IPM)驅(qū)動(dòng)，系統(tǒng)提供本實(shí)用新型無(wú)刷直流電機(jī)位置檢測(cè)裝置的工作電源，本實(shí)用新型檢測(cè)壓縮機(jī)的端電壓，產(chǎn)生A、B、C三相位置信號(hào)，直流變頻壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器根據(jù)無(wú)刷直流電機(jī)位置信號(hào)在A+、A-、B+、B-、C+、C-橋臂上給出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
如圖2所示，這是本實(shí)用新型無(wú)刷直流電機(jī)位置檢測(cè)裝置中的外形結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，標(biāo)號(hào)1為本實(shí)用新型無(wú)刷直流電機(jī)位置檢測(cè)裝置的厚膜外殼，該厚膜外殼1的一側(cè)設(shè)置有若干引出腳10，包括輸入腳11，輸出腳12，工作電源引出腳13；在該厚膜外殼1中設(shè)置有檢測(cè)電路2。
如圖3所示，這是本實(shí)用新型無(wú)刷直流電機(jī)位置檢測(cè)裝置中檢測(cè)電路的電原理圖。本實(shí)用新型無(wú)刷直流電機(jī)位置檢測(cè)裝置的檢測(cè)電路2主要包括包括所述的檢測(cè)電路2包括積分電路21、箝位電路22、比較器23、濾波電路24，其中，所述的積分電路21與輸入端電連接，它由R38至R40三電阻以及分別與三電阻連接的C17至C19三電容組成；所述的箝位電路22與積分電路21電連接，它由D13、D14、D15、D16四箝位二極管組成；所述的比較器23與積分電路21和箝位電路22電連接，它由其內(nèi)設(shè)有四個(gè)比較電路的集成電路IC2與電容C20構(gòu)成，在本實(shí)用新型中，集成電路IC2采用的是LM339比較器；所述的濾波電路24與比較器23電連接，它由R41至R46六電阻及C14至C16三電容組成；所述的箝位電路24與比較器22和積分電路23連接，它由D13、D14、D15、D16四箝位二極管組成。所述的檢測(cè)電路2還包括一星形疊加電路25和一移相電路26；所述的星形疊加電路25與輸入端和積分電路23電連接，它由R47至R49三電阻組成，三電阻分別與積分電路23的三電阻R38至R40連接；所述的移相電路26與輸入端和積分電路23電連接，它由R35至R37三電阻組成，三電阻分別與積分電路23的三電阻R38至R40和星形疊加電路25的三電阻R47至R49三電阻連接。
請(qǐng)結(jié)合圖3參見圖4所示，其中圖4是本實(shí)用新型無(wú)刷直流電機(jī)位置檢測(cè)裝置中檢測(cè)電路的各信號(hào)波形圖，圖中，A+、A-、B+、B-、C+、C-為橋臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)；U_in為U相感應(yīng)電壓；N為疊加信號(hào)；U為積分信號(hào)；A切換信號(hào)。本實(shí)用新型無(wú)刷直流電機(jī)位置檢測(cè)裝置的檢測(cè)電路的工作原理是U_in、V_in、W_in是壓縮機(jī)無(wú)刷電機(jī)的感應(yīng)反電勢(shì)，U_in通過R40、C19積分，V_in通過R39、C18積分，W_in通過R38、C17積分，U_in、V in、W_in三路積分信號(hào)是相位差為120度的三角波。同時(shí)三相感應(yīng)信號(hào)通過三角星形連接，疊加產(chǎn)生3倍頻的小幅三角波N。U相的積分信號(hào)與疊加信號(hào)通過LM339比較器，得到相應(yīng)的切換點(diǎn)A。根據(jù)A信號(hào)，可以進(jìn)行電機(jī)驅(qū)動(dòng)橋臂的切換，在A的上升沿，由A+、B-切換至A+、C-，在A的下降沿，由B+、A-切換至C+、A-。同樣V、W的積分信號(hào)與疊加信號(hào)比較也產(chǎn)生其它兩相切換點(diǎn)。比較器的輸出信號(hào)，通過C16、C15、C14濾波，產(chǎn)生三相位置信號(hào)(A、B、C)，給直流變頻壓縮機(jī)控制系統(tǒng)中微處理器所用，而直流變頻壓縮機(jī)控制系統(tǒng)中的微處理器根據(jù)A、B、C三相信號(hào)能夠很方便的進(jìn)行相位轉(zhuǎn)換，使直流變頻壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
綜上所述，本實(shí)用新型無(wú)刷直流電機(jī)位置檢測(cè)裝置由于采用厚膜電路技術(shù)制作成專用芯片，其內(nèi)部采用貼片電容，激光調(diào)阻，提高了元件參數(shù)的精確性和一致性，改善了位置檢測(cè)電路的穩(wěn)定性，可靠性，一致性，提高了壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率；并且用戶只要提供本實(shí)用新型芯片的工作電源(+5V、+12V、-5V)，在輸入端連接壓縮機(jī)的電壓反饋信號(hào)(U_in、V_in、W_in)，本實(shí)用新型的專用芯片就能產(chǎn)生三相位置信號(hào)，使用也變得十分方便。
權(quán)利要求1．一種無(wú)刷直流電機(jī)位置檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)無(wú)刷直流電機(jī)的位置信號(hào)，包括厚膜外殼(1)，以及設(shè)置在厚膜外殼(1)中的檢測(cè)電路(2)，其特征在于所述的檢測(cè)電路(2)包括積分電路(21)、箝位電路(22)、比較器(23)、濾波電路(24)，其中，所述的積分電路(21)與輸入端電連接，它由R38至R40三電阻以及分別與三電阻連接的C17至C19三電容組成；所述的箝位電路(22)與積分電路(21)電連接，它由D13、D14、D15、D16四箝位二極管組成；所述的比較器(23)與積分電路(21)和箝位電路(22)電連接，它由其內(nèi)設(shè)有四個(gè)比較電路的集成電路IC2與電容C20構(gòu)成；所述的濾波電路(24)與比較器(23)電連接，它由R41至R46六電阻及C14至C16三電容組成。
2．如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)刷直流電機(jī)位置檢測(cè)裝置，其特征在于所述的檢測(cè)電路(2)還包括一星形疊加電路(25)和一移相電路(26)；所述的星形疊加電路(25)與輸入端和積分電路(23)電連接，它由R47至R49三電阻組成，三電阻分別與積分電路(23)的三電阻R38至R40連接；所述的移相電路(26)與輸入端和積分電路(23)電連接，它由R35至R37三電阻組成，三電阻分別與積分電路(23)的三電阻R38至R40和星形疊加電路(25)的三電阻R47至R49三電阻連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種無(wú)刷直流電機(jī)位置檢測(cè)裝置，包括厚膜外殼，及其位于其中的檢測(cè)電路，其特點(diǎn)是檢測(cè)電路包括積分電路、箝位電路、比較器、濾波電路；積分電路與輸入端電連接，箝位電路與積分電路電連接，比較器與積分電路和箝位電路電連接，濾波電路與比較器電連接；還包括一與輸入端和積分電路電連接星形疊加電路、一與輸入端和積分電路電連接的移相電路。
文檔編號(hào)G01R31/34GK2447796SQ0024946
公開日2001年9月12日 申請(qǐng)日期2000年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月28日
發(fā)明者汪輝, 羅焰明, 華建躍 申請(qǐng)人:上海日立電器有限公司