专利名称：直流无刷电机驱动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种用于驱动直流无刷电机，特别涉及到的自动设备上多 台直流无刷电机协调工作的驱动器，也涉及到速度闭环、转子位置控制、步进 方式对直流无刷电才几进行驱动的领域。
背景技术：
现有直流无刷电机(以下称电机)的驱动器中，采用的可调电阻来调节转 速，随着电机转矩增加转速变慢，无法实现速度稳定。 一个系统中有多台电机 协调工作的话，这些驱动器无法满足要求。即使是采用了稳速电路对其进行调 节，也无法做到电机转动速度的恒定和角度的控制。
发明内容
鉴于背景技术存在的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种能够精确 控制电机转动角度和速度的直流无刷电机驱动器。
为此，本发明是采取如下技术方案来解决上述技术问题的 一种直流无刷电 机驱动器，包括功率驱动电路，电流闭环控制电路，其特征包括微控制器，该 微控制器控制基准电压，所述电流闭环控制电路根据所述基准电压的变化使所 述功率驱动电路输出电流发生变化，所述微控制器连接功率驱动电路；所述微
控制器与安装在直流无刷电机上的转子位置传感器连接；包括直流无刷电机的 控制芯片，所述微控制器通过该控制芯片与所述功率驱动电路连接；所述微控 制器上具有产生P丽脉冲信号或者数字模拟转换信号的引脚，该引脚与所述基 准电压的电路连接；所述微控制器的输入引脚与外部脉冲信号源连接；所述微 控制器、转子位置传感器和电流闭环控制电路构成速度闭环控制电路；所述外
部脉沖信号源是一个可调频率的脉冲发生电路；所述微控制器内部按程序运行 产生转动信号，该信号与所述功率驱动电路连接；所述微控制器连接一个键盘， 通过该键盘可以改变电机的工作状态和工作参数；所述微控制器连接显示电路，
该显示电3各可以显示电^L的工作状态和工作速度。
本发明中，采用功率驱动电路，电流闭环控制电路，使电机能在恒流斩波 方式下工作；釆用微控制器能控制基准电压；采用电流闭环控制电路对所述基 准电压的变化直接使功率驱动电路输出电流发生变化；所述微控制器连接功率 驱动电路，使电路变的更简单；直流无刷电机上安装了转子位置传感器，能反 映出电机转子的角度及位置情况；采用直流无刷电机的专用芯片，使电路变得 更简单，调试更方便；采用微控制器的引脚上产生P丽脉沖信号或数字模拟转 换信号，该引脚与所述基准电压的电路连接和微控制器的引脚与外部脉冲信号 源连接，能有效利用了微控制器的资源；采用了速度闭环控制电路，能控制电 机转子位置、角度；采用外部脉冲信号源是一个可调频率的脉冲发生电路，能 使电机的速度可调节；采用微控制器内部产生转动信号并与功率驱动电路连接 使电路筒单可靠；采用微控制器连接设定电路和显示电路，使电机的工作状态 通过显示装置直接显示出来；本发明还可以采用微控制器、功率驱动电路、电 流闭环控制电路、基准电压等构成的驱动器，以步进的方式对电机进行转动。
下面再结合附图进一步描述本发明的有关细节。 图l为本发明第一种工作原理示意图； 图2为本发明第二种工作原理示意图；
具体实施例方式
一种直流无刷电机驱动器，包括功率驱动电路，电流闭环控制电路，其特征 包括微控制器，该微控制器控制基准电压，所述电流闭环控制电路根据所述基
准电压的变化使所述功率驱动电路输出电流发生变化，所述微控制器连接功率
驱动电路；所述微控制器与安装在直流无刷电机上的转子位置传感器连接；包 括直流无刷电机的控制芯片，所述微控制器通过该控制芯片与所述功率驱动电 路连接；所述微控制器上具有产生P顧脉沖信号或者数字模拟转换信号的引脚， 该引脚与所述基准电压的电路连接；所述微控制器的输入引脚与外部脉冲信号 源连接；所述微控制器、转子位置传感器和电流闭环控制电路构成速度闭环控 制电路；所述外部脉沖信号源是一个可调频率的脉沖发生电路；所述微控制器 内部按程序运行产生转动信号，该信号与所述功率驱动电路连接；所述微控制 器连接一个键盘，通过该键盘可以改变电机的工作状态和工作参数；所述微控 制器连接显示电路，该显示电路通过显示装置可以显示电机的工作状态和工作 速度。
如图1、 2所示，键盘用于对该驱动器的参数设定，如设定电机速度极限， 电流极限，电机运转速度等参数；显示电路通过显示装置对电机的工作状态以 及工作的情况显示出来，如显示电机速度极限，电流极限，电机运转速度等 参数；基准电压由微控制器控制；在电流闭环控制电路中，来自功率驱动电路 中的实时电流取样的电压和所述的基准电压进行比较后，再控制功率驱动电路， 使之电流根据基准电压达到恒流；速度闭环控制电路由微控制器、转子位置传 感器和电流闭环控制电路组成，转子位置传感器产生的信号送到微控制器能识 别电机转子的位置。
实施例l:参照图1,微控制器根据外部输入的脉沖(或自身产生的转动信 号)计数，微控制器按设定程序运行输出转动信号，微控制器检测转子位置传 感器有转动后给倒计数；倒计数后当计数值变大时，输出转动信号滞后，改变 基准电压，使驱动电流加大，加大运转速度，当计数值变小时，输出信号向超 前方向变动，改变基准电压，使驱动电流减小，降低运转速度，当计数值为零值时，输入输出脉沖信号个数相等，改变基准电压，使驱动电流为零，电机停 止转动同时输出刹车信号。
实施例2:参照图1,微控制器根据外部输入的脉沖(或自身产生的转动信 号)，按设定程序运行输出转动信号，微控制器根据外部输入脉沖的频率来调节 基准电压，频率越高，使驱动电流越大，加大电机的扭矩，在200毫秒时间没 有检测到外部脉冲，调节基准电压，使驱动电流为零，电机停止转动同时输出 刹车信号。该实施例适合于无转子传感器的电机驱动，以步进方式对直流无刷 电才几进4亍-驱动。
实施例3:参照图2，微控制器根据外部输入的脉冲(或自身产生的转动信 号)计数，微控制器输出运转信号给无刷电机控制芯片，该控制芯片采用MC33035 型号的集成电路，微控制器检测转子位置传感器有转动后给倒计数，当计数值 值变大时，输出信号滞后，改变基准电压，使驱动电流加大，加大运转速度， 当计数值变小时，输出信号向超前方向变动，改变基准电压，使驱动电流减小， 降低运转速度，当计数值为零值时，输入输出脉冲信号个数相等，改变基准电 压，使驱动电流为零，电机停止转动同时输出刹车信号，该无刷电机控制芯片 内部带有电流闭环控制电路。
以上的三种实施例只描述了正向转动的原理，在微控制器的一个I/O引脚 上加高电平或低电平，用来表示正转或反转的标志，反向转动的工作原理和正 向的相同，电机就可以实现了正反转动了。
本发明在袜子缝合机上试用，同时使4台电机工作，协调性非常好，工作 非常稳定。
权利要求
1.一种直流无刷电机驱动器，包括功率驱动电路，电流闭环控制电路，其特征包括微控制器，该微控制器控制基准电压，所述电流闭环控制电路根据所述基准电压的变化使所述功率驱动电路输出电流发生变化，所述微控制器连接所述功率驱动电路。
2、 根据权利要求1所述直流无刷电机驱动器，特征在于所述微控制器与安装 在直流无刷电机上的转子位置传感器连接。
3、 根据权利要求1所述直流无刷电机驱动器，其特征还包括直流无刷电机的 控制芯片，所述微控制器通过该控制芯片与所述功率驱动电路连接。
4、 根据权利要求1所述直流无刷电机驱动器，特征是所述微控制器上具有产 生P丽脉沖信号或者数字模拟转换信号的引脚，该引脚与所述基准电压的 电路连接。
5、 根据权利要求1所述直流无刷电机驱动器，其特征是所述微控制器的输入 引脚与外部脉沖信号源连接。
6、 根据权利要求2所述直流无刷电机驱动器，其特征在于所述微控制器、所 述转子位置传感器和所述电流闭环控制电路构成速度闭环控制电路。
7、 根据权利要求5所述直流无刷电机驱动器，其特征在于所述外部脉沖信号源是一个可调频率的脉冲发生电路。
8、 根据权利要求1所述直流无刷电机驱动器，其特征在于所述微控制器内部 按程序运行产生转动信号，该信号与所述功率驱动电路连接。
9、 根据权利要求1所述直流无刷电机驱动器，其特征在于与所述微控制器连 接一个键盘，通过该键盘可以改变电机的工作状态和工作参数。
10、 根据权利要求1所述直流无刷电机驱动器，其特征在于与所述微控制器连 接显示电路，该显示电路通过显示装置可以显示电机的工作状态和工作速 度。
全文摘要
本发明公开了一种直流无刷电机驱动器，包括功率驱动电路，电流闭环控制电路，其特征包括微控制器，该微控制器控制基准电压，所述电流闭环控制电路根据所述基准电压的变化使所述功率驱动电路输出电流发生变化，所述微控制器连接功率驱动电路；其特征还包括速度闭环控制电路，所述微控制器与安装在直流无刷电机上的转子位置传感器连接。本发明公开一种可以进行速度闭环、开环控制，电流闭环控制，电机转子位置控制，还可以以步进的方式对电机进行转动的直流无刷电机驱动器。
文档编号H02P6/08GK101373944SQ200810125008
公开日2009年2月25日 申请日期2008年6月25日 优先权日2008年6月25日
发明者何伟斌 申请人:何伟斌