本實用新型涉及一種檢測裝置,尤其涉及一種檢測無刷直流電機位置的 無刷直流電機位置檢測裝置。
直流變頻壓縮機內部通常采用直流無刷電機(BLDC),因此驅動時最關 鍵的問題就是需要正確地檢測直流電機的三相位置信號, 然后根據位置信號 進行換相。
目前,一般直流電機內裝有位置檢測電路,如霍爾傳感器, 但對于一些 在電機內無法安裝位置檢測電路的產品,如壓縮機,必須在外部進行位置檢 測。 現在國內對直流變頻壓縮機位置檢測的原理大同小異,一般都采用感應 反電勢過零點檢測, 但是,這種檢測方法需要的器件繁多,電路參數很難保 證一致;然而,在技術上, 關鍵要確定電路參數,調整位置信號換相點的延 遲時間,使切換時沖擊電流盡量減少。 在現有技術的直流壓縮機驅動中,現 行的相位位置檢測誤差,以及相位延遲時間的不統一, 會使壓縮機的換向電 流沖擊加大,從而使壓縮機驅動效率下降。
本實用新型的目的在于提供一種改進的無刷直流電機位置檢測裝置, 它 既能提高元件參數的精確性和一致性,改善位置檢測電路的穩定性、可靠性、 一致性, 提高壓縮機驅動系統的效率,并且使用也十分方便。 本實用新型的目的是這樣實現的:
一種無刷直流電機位置檢測裝置,用于檢測無刷直流電機的位置信號, 包括:厚膜外殼,以及設置在厚膜外殼中的檢測電路,其特點是:
所述的檢測電路包括: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C019三電容組成;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’ 它由其內設有四個比較電路的集成電路冗IC2與電容C20構成; 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。
在上述的一種無刷直流電機位置檢測裝置中,其中,所述的檢測電路還 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。 本實用新型無刷直流電機位置檢測裝置由于釆用了上述的技術方案使用 在直流變頻壓縮機驅動控制器中,使之與現有技術傳感器相比具有明顯的優 點和積極效果。 本實用新型由于釆用厚膜電路技術制作成專用芯片,其內部 采用貼片電容,激光調阻, 使之元件參數精確且一致;同時,在直流變頻壓 縮機驅動控制器中, 避免了位置檢測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,它改善了位置檢測電路的 穩定性、可靠性、一致性, 提高了壓縮機驅動系統的效率;另外,在實際應 用中,其安裝簡單,使用方便, 大大加快了產品開發周期。 通過以下對本實用新型無刷直流電機位置檢測裝置的一實施例結合其附 圖的描述, 可以進一步理解本實用新型的目的、具體結構特征和優點。其中, 附圖為: 圖1是本實用新型無刷直流電機位置檢測裝置應用在直流變頻壓縮機驅 動控制器中的示意圖; 圖2是本實用新型無刷直流電機位置檢測裝置中的外形結構示意圖; 圖3是本實用新型無刷直流電機位置檢測裝置中檢測電路的電原理圖; 圖4是本實用新型無刷直流電機位置檢測裝置中檢測電路的各信號波形圖。 如圖1所示,這是本實用新型無刷直流電機位置檢測裝置應用在直流變頻壓縮機驅動控制器中的示意圖。 在直流變頻壓縮機驅動控制器中,壓縮機 由智能功力模塊(IPM)驅動, 系統提供本實用新型無刷直流電機位置檢測裝置 的工作電源, 本實用新型檢測壓縮機的端電壓,產生A B C三相位置信號, 直流變頻壓縮機驅動控制器根據無刷直流電機位置信號在A+ A-B+ B- C+ C-橋臂上給出相應的驅動信號。
如圖2所示,這是本實用新型無刷直流電機位置檢測裝置中的外形結構 示意圖。 圖中,標號1為本實用新型無刷直流電機位置檢測裝置的厚膜外殼, 該厚膜外殼1的一側設置有若干引出腳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中設置有檢測電路2。 如圖3所示,這是本實用新型無刷直流電機位置檢測裝置中檢測電路的 電原理圖。 本實用新型無刷直流電機位置檢測裝置的檢測電路2主要包括包 括: 所述的檢測電路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、D1四箝位二極管組成; 所述的比較器23與積分電路21和箝位電路22電連接, 它由其內設有四個比較電路的集成電路IC2與電容C20構成,在本實用新型中, 集成電路IC2釆用的是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R9三電阻組成,三電阻分別與積分電路23的三電阻們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。 請結合圖3參見圖4所示,其中圖4是本實用新型無刷直流電機位置檢測裝置中檢測電路的各信號波形圖, 圖中,A+ A- B+ B- C+ C-為橋臂驅動信號;u-in為U相感應電壓;n為疊加信號;u為積分信號;A切換信號。 本實用新型無刷直流電機位置檢測裝置的檢測電路的工作原理是: u_in v_in w_in是壓縮機無刷電機的感應反電勢, 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三路積分信號是相位差為120度的三角波。同時三相感應信號通過三角星形連接, 疊加產生3倍頻的小幅三角波N.U相的積分信號與疊加信號通過LN339 比較器, 得到相應的切換點A。根據A信號,可以迸行電機驅動橋臂的切換,
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的積分信號與疊加信號比較也產生其它兩相切換點。 比較器的 輸出信號,通過C16、C15、C14濾波,產生三相位置信號(A B C), 給直流變頻壓縮機控制系統中微處理器所用, 而直流變頻壓縮機控制系統中的微處理器根據A B C三相信號能夠很方便的進行相位轉換, 使直流變頻壓縮機正常運轉。 綜上所述,本實用新型無刷直流電機位置檢測裝置由于釆用厚膜電路技 術制作成專用芯片, 其內部采用貼片電容,激光調阻,提高了元件參數的精確性和一致性, 改善了位置檢測電路的穩定性,可靠性,一致性,提高了壓 縮機驅動系統的效率; 并且用戶只要提供本實用新型芯片的工作電源(+5V +12V -5V), 在輸入端連接壓縮機的電壓反饋信號(u_in v_in w_in), 本實用新型的專用芯片就能產生三相位置信號,使用也變得十分方便。




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