驱动的工作循环的步骤。
[0016] 根据又一实施例，一种用于控制无刷直流（BLDC)电动机的旋转速度的系统可包 括：电源；三相正弦电力逆变器，其具有耦合到所述电源的输入；三相BLDC电动机，其耦合 到来自所述三相正弦电力逆变器的输出；零相电流检测器，其耦合于所述BLDC电动机的三 个相中的每一者与所述三相正弦电力逆变器的所述输出之间，其中所述零相电流检测器中 的每一者确定相应相电流何时可为实质上零；电压测量电路，其耦合到所述电源以用于测 量其电压，其中当可检测到零相电流时可从其计算相电压；及电动机控制器，其耦合到所述 零相电流检测器、所述电压测量电路及所述三相正弦电力逆变器，其中所述电动机控制器 从所述所计算及所存储相电压确定所述三相BLDC电动机的反电动势（BEMF)，从所述所确 定BEMF确定所述BLDC电动机的旋转速度，且调整所述三相正弦电力逆变器，使得所述BLDC 电动机的所述旋转速度可与所请求电动机旋转速度实质上相同。根据又一实施例，所述电 动机控制器包括微控制器。
【附图说明】
[0017] 通过连同附图一起参考以下说明可获取对本发明的较完整理解，在附图中：
[0018] 图1图解说明在正弦驱动时电动机相电流及反电动势（BEMF)电压的波形图；
[0019] 图2图解说明使用脉冲宽度调制（PWM)来控制三个高侧电力M0SFET及三个低侧 电力M0SFET的典型BLDC电动机驱动的示意性框图；
[0020] 图3图解说明在非驱动相（浮动相）上使用BEMF的无传感器测量的BLDC电动机 的梯形驱动的示意性连接及时序图；
[0021] 图4图解说明用于获得近似BEMF的电流零交叉信息的示意性波形图；
[0022] 图5图解说明根据本发明的教示的三相WYE连接BLDC电动机绕组的示意图；
[0023] 图6及7图解说明根据本发明的教示展示电流零交叉与相BEMF电压的关系的相 电压及相电流波形；
[0024] 图8图解说明根据本发明的特定实例性实施例用于无传感器BLDC电动机的正弦 电力逆变器及控制器的示意性框图；
[0025] 图9图解说明图8中所展示的控制器及零相电流检测器的更详细示意性框图；且
[0026] 图10图解说明根据本发明的特定实施例的示意性操作流程图。
[0027] 虽然本发明易于做出各种修改及替代形式，但已在图式中展示且在本文中更详细 地描述其特定实例性实施例。然而，应理解，本文中对特定实例性实施例的说明并不打算将 本发明限制于本文中所揭示的特定形式，而是相反，本发明将涵盖如由所附权利要求书所 定义的所有修改及等效形式。
【具体实施方式】
[0028] 根据本发明的实施例，可通过基于每一相的PWM工作循环及在相电流为实质上零 时的所测量电力供应电压计算每一相电压来实现在使用对无传感器BLDC电动机的连续正 弦驱动时确定BEMF。可从在零相电流出现时测量的三个相电压U1、U2及U3计算每一线圈 电压ul、u2及u3。所述线圈的BEMF在零电流处实质上等于线圈电压。零电流针对三相电 动机的每一机械转动出现6次，且可在确定BEMF时使用在处于零电流实例时所计算时的一 或多个线圈电压。一旦BEMF经确定，其便可进一步用于使用电动机的K因子来调节电动机 速度。每一电动机相用合成正弦波连续驱动且在检测零相电流后所需要的唯一测量为每一 相的接地电压（例如，Vss)。当所述线圈处于零相电流时仅需要依据相电压确定一个线圈 BEMF，这是因为在相应零相电流处的其它线圈BEMF将为实质上相同的。
[0029] 根据本发明的教示，正弦波形BLDC控制器（调节器）的优点可为（举例来说但不 限于）：较高信噪比、无速度限制、可靠失速检测、不需要外部霍尔位置传感器、使用纯正弦 驱动波形、高效率、BLDC电动机的低机械振动、不需要感测或连接到中性点、较低复杂性模 拟及数字电路及易于用常规微控制器来实施。
[0030] 现在参考图式，示意性地图解说明特定实例性实施例的细节。图式中的相似元件 将由相似编号表示，且类似元件将由带有不同小写字母后缀的相似编号表示。
[0031] 参考图5,描绘根据本发明的教示的三相WYE连接BLDC电动机绕组的示意图。三 相WYE连接BLDC电动机绕组具有根据以下方程式的电关系：
[0032]
[0033] UBEMF项为由导致电动机旋转的BEMF产生的电压。此电压与电动机物理位置有关。 当电动机线圈（绕组）电流为交叉零时，所述关系变为以下关系：
[0034] uphase=ubemf+LX(diphase)/dt(iphase= 0)
[0035] 相应地可忽略LX(diphaJ/dt项，且所述关系现在变为：
[0036] uphase=uBEMF(iphase= 0)
[0037] 以上方程式展示可在相电流处于零电流时通过观察相电压来确定BEMF电压。使 用图5中所展示的命名惯例，相电压与相对于接地施加到三个相中的每一者的电压之间的 关系如下：
[0038]
[0041] 因此，可通过使用由以上关系提供的BEMF电压近似值来控制BLDC电动机。
[0042] 参考图6及7,描绘根据本发明的教示展示电流零交叉与相BEMF电压的关系的相 电压及相电流波形。在零相电流处，可依据uphasf；=uBEMF(iphasf；= 0)的关系确定BEMF电压 620。因此通过在存在检测到的零相电流的任何时间处计算相共同电压认、1]2及U3中的每 一者，可容易地确定BLDC电动机BEMF。可在零相电流的任何一或多次出现处使用相电压 读取，这是因为BLDC电动机的每电转数将存在六个可用的BEMF电压，其中每电转数在任何 零相电流处仅需要一组相电压测量。比例-微分（PD)或比例-积分-微分（PID)控制器 (调节器）可用于通过使用其所确定的BEMF电压来维持BLDC电动机的所期望旋转速度，如 下文中更全面地描述。
[0043] 可使用连接于供电相A、B及C中的每一者中的简单电压比较器来实现零相电流的 检测。当低侧M0SFET"接通"时，比较器输出为流动到所述相中的电流的标志。BEMF计算 非常简单。在于相1上所检测的零相电流交叉的情形中：
[0044] uBEMF=u! =U「(Wiy/3
[0045] 由于电力驱动器正施加A、仏及U3，因此易于获得BEMF近似值。
[0046] 相移接近于所测量BEMF。控制器（调节器）回路可使用K因子调适BLDC电动机 驱动速度:
[0047] 〇 t+1 = 〇t+KXBEMF
[0048] K常数因子取决于以每赫兹毫伏（mV/Hz)为单位的电动机BEMF常数。参见上文微 芯片AN857。因此，根据本发明的特定实例性实施例，控制器（调节器）变为相调节器。可 在确定BLDC电动机速度时将多个所确定BEMF求平均，且可在控制BLDC电动机的旋转速度 时使用多个时间序列BEMF。
[0049] 参考图8,描绘根据本发明的特定实例性实施例用于无传感器BLDC电动机的正弦 电力逆变器及控制器的示意性框图。三相无传感器BLDC电动机802可从将来自电源812 的DC电压转换为120度隔开的三个正弦波形的三相正弦电力逆变器供电（驱动）。三个正 弦波形通过三个零相电流检测器804耦合到三相无传感器BLDC电动机802。零相电流检 测器804将指示相电流何时处于实质上零且相A、B或C中的哪一个相具有零电流。在相电 流处于实质上零电流值的检测后，相电压捕获器件808可即刻从电源812取得DC电压的电 压样本，但并非强制性的，例如，也可在从每一相PWM工作循环计算相电压时使用周期性非 同步样本或编程DC电压的值等。零相电流检测器804将给电动机控制器806指示哪个相 (A、B或C)具有零相电流且相电压捕获器件808将为电动机控制器806提供在零相电流的 出现处从三相电压1] 1、1]2或1]3取得的电压样本。如上文中所描述，依据此信息，电动机控制 器806可确定电动机802的BEMF，且使用BLDC电动机的K因子确定其驱动速度（《)。一 旦已知BLDC电动机驱动速度（c〇)，便可将电动机驱动速度（《)与所期望电动机速度（例 如，电