专利名称：无刷电机的控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无刷电机控制领域，尤其是一种可提高无刷系统的驱动可靠性和
控制装置的效率。
背景技术：
目前，市场上电动自行车用电机，主要有无刷电机和有刷电机，无刷电机相对于有 刷电机而言，其优点是寿命长、效率高、力矩大、维护方便等，其缺点是对应的无刷控制 技术难。然而，随着电动车市场的不断扩大，对无刷控制技术的迫切需求，近年随着业内不 断的深入研究，无刷控制技术已经日渐成熟，控制装置的各功能模块也越来越可靠，尤其是 对M0SET管驱动电路的不断完善，成品可靠性已越来越好。 在无刷控制过程当中，最重要的是在换相过程当中要保证不要让同桥壁的MOSET 驱动同时打开，否则就会烧坏管子。目前，为了保证不让同桥壁的MOSET管驱动同时打开的 主要有两种方法。方法一为逻辑组合方式，如图l所示。当下桥驱动为低电平时即下桥壁 MOSET管开通，根据逻辑芯片的逻辑组合可知同桥壁的上桥也必为低电平即上桥壁M0SET 管关闭，此方式通过逻辑芯片的逻辑组合可保证同桥壁的上下桥MOSET管不会同时打开， 但是由于控制信号经过了几级逻辑驱动造成了逻辑延时，所以该方法会降低控制器的效 率。方法二为上桥锁死方式，如图2所示，当下桥驱动为低电平时即下桥壁M0SET管开通， 根据原理分析可知无论上桥的驱动电平如何都会被下桥通过二极管拉低。使得上桥的最终 驱动也为低电平即上桥壁M0SET管关闭，这种方法同样也可以保证同桥壁的上下桥M0SET 管不会同时打开，然而由于该方法中锁死二极管直接接到三极管的基极，考虑到二极管的 导通压降可能会导致三极管关断不可靠，所以该方法存在很大隐患，很有可能会出现下桥 驱动为低电平时上桥关不死的情况，这样的后果就是容易烧M0SET管，从而给厂商带来经 济损失，给用户带来安全隐患。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术中存在的缺点，提供一种既可以保证无 刷驱动的可靠性又可提高控制装置效率的一种简单、有效、低成本的无刷电机的控制装置。 本实用新型目的是这样实现的 —种无刷电机的控制装置，包括MOSET管驱动电路，以及可对外部信号进行采集、 并通过对采集的信号分析而作出相应处理的单片机，单片机上的各信号采集端分别连接有 电池电压检测电路、E-ABS检测电路、H/L刹车检测电路、巡航检测电路、60/120度检测电 路、转把检测电路、助力检测电路、第一霍尔检测电路、第二霍尔检测电路和电流检测电路， 所述MOSET管驱动电路的上下桥壁驱动端与单片机上对应的输出端之间增设有上桥壁锁 死电路，上桥壁锁死电路的二极管D3和D4的连接端与电阻R3的输入端连接，单片机根据 霍尔检测电路检测到的信号输出对应的输出驱动信息，当输出驱动信息中要求某相位下桥 开启，即逻辑驱动为低电平时，通过上桥锁死电路中的二极管和分压电阻可将上桥驱动拉低保证此时其对应的上桥驱动同样为逻辑低电平，即可靠防止同桥壁的上下M0SET管同时 导通，同时由于没有经过多级逻辑组合使得逻辑延时降低，这样控制信号从输出到最终成 功开关M0SET管的速度将提高，从而提高控制装置的效率。 本实用新型的有益效果是 (1)本实用新型无刷电机的控制装置，既能保证同桥壁M0SET管不会同时导通，同 时还能提高控制效率；通过增加上桥壁锁死电路，在CPU输出逻辑电平低电平来驱动下桥 壁时，该驱动电平会通过上桥壁锁死电路将上桥壁拉低，而保证上桥臂无论如何都是输出 低电平，从而保证同桥壁的上桥壁MOSET管不会同时导通；同时因为没有经过多级的逻辑 组合，还可以提高控制器的效率。
图1是现有技术MOSET管驱动电路存在逻辑延时缺陷的控制原理图； 图2是现有技术MOSET管驱动电路存在上桥锁死不可靠缺陷的控制原理图； 图3是本实用新型无刷电机的控制装置系统原理方框图； 图4是本实用新型无刷控制装置的上桥壁锁死电路原理图。
具体实施方式如图3和图4所示，本控制装置是以MCU单片机为核心，对外部信号进行采集、并 通过对采集信号的分析结果做出相应的输出处理。适合此系统的单片机有何泰、NEC、瑞萨、 英飞凌、赛普拉斯等，本控制装置的方案采用的是NEC单片机UPD78F9234 ;参见图3所示， 一种无刷电机的控制装置，包括MOSET管驱动电路，以及可对外部信号进行采集、并通过对 采集的信号分析而作出相应处理的NEC单片机UPD78F9234，单片机上的各信号采集端分别 连接有电池电压检测电路、E-ABS检测电路、H/L刹车检测电路、巡航检测电路、60/120度检 测电路、转把检测电路、助力检测电路、第一霍尔检测电路、第二霍尔检测电路和电流检测 电路，特点是，在所述MOSET管驱动电路的上下桥壁驱动端与单片机上对应的输出端之间 增设有上桥壁锁死电路，上桥壁锁死电路的二极管D3和D4的连接端与电阻R3的输入端连 接；MCU单片机根据电池电压检测电路检测到的电池电压信号来进行电压保护处理，根据 E-ABS检测电路、H/L刹车检测电路、巡航检测电路、60/120度检测电路、转把检测电路和助 力检测电路等，检测电路检测到的信号来进行功能判定，根据电流检测电路检测到的工作 电流来进行限流处理，根据霍尔检测电路检测到的霍尔相位信号来进行换相输出和换相补 偿处理；对于上桥臂锁死电路功能的实现是这样的，当检测到的霍尔相位信号其分析结果 要求某相位下桥壁开启时，对应下桥臂输出驱动电平为低电平，此时根据原理图分析可知， 通过上桥锁死电路中的二极管和分压电阻作用，可将上桥驱动可靠拉低保证，此时其对应 的上桥驱动同样为低电平，同时由于没有经过多级逻辑组合，所以逻辑延时降低，这样控制 信号从输出到最终成功开关MOSET管的速度将提高；该上桥臂锁死电路装置既可以防止同 桥壁上下桥臂MOSET管同时导通，也可提高系统效率。
权利要求一种无刷电机的控制装置，包括MOSET管驱动电路，以及可对外部信号进行采集、并通过对采集的信号分析而作出相应处理的单片机，单片机上的各信号采集端分别连接有电池电压检测电路、E-ABS检测电路、H/L刹车检测电路、巡航检测电路、60/120度检测电路、转把检测电路、助力检测电路、第一霍尔检测电路、第二霍尔检测电路和电流检测电路，其特征是，所述MOSET管驱动电路的上下桥壁驱动端与单片机上对应的输出端之间增设有上桥壁锁死电路，上桥壁锁死电路的二极管D3和D4的连接端与电阻R3的输入端连接，单片机根据霍尔检测电路检测到的信号输出对应的输出驱动信息，当输出驱动信息中要求某相位下桥开启，即逻辑驱动为低电平时，通过上桥锁死电路中的二极管和分压电阻可将上桥驱动拉低保证此时其对应的上桥驱动同样为逻辑低电平，即可靠防止同桥壁的上下MOSET管同时导通，同时由于没有经过多级逻辑组合使得逻辑延时降低，这样控制信号从输出到最终成功开关MOSET管的速度将提高，从而提高控制装置的效率。
专利摘要本实用新型公开了一种无刷电机的控制装置，包括MOSET管驱动电路，以及可对外部信号进行采集、并通过对采集的信号分析而作出相应处理的单片机，单片机上的各信号采集端分别连接有电池电压检测电路、E-ABS检测电路、H/L刹车检测电路、巡航检测电路、60/120度检测电路、转把检测电路、助力检测电路、第一霍尔检测电路、第二霍尔检测电路和电流检测电路，所述MOSET管驱动电路的上下桥壁驱动端与单片机上对应的输出端之间增设有上桥壁锁死电路，上桥壁锁死电路的二极管D3和D4的连接端与电阻R3的输入端连接。该无刷电机的控制装置，既可以保证无刷驱动的可靠性又可提高控制装置效率，具有连接简单、有效、低成本的优点。
文档编号H02P6/16GK201450479SQ20092005877
公开日2010年5月5日 申请日期2009年6月19日 优先权日2009年6月19日
发明者刘必茂, 吕恒, 颜雪平 申请人:佛山市顺德区北滘镇盈科电子有限公司