專利名稱：一種單相直流無刷電機智能控制裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及電子技術、自動控制技術等技術領域，它是針對寬范圍電壓(30-60V)、 較大電流(3A)的單相直流無刷電機的智能性控制電路，突破了通常電機控制電路的壽命 短，發熱量大、電磁輻射大等技術難點，從而達到了安全、有效、綠色的控制技術能力。
背景技術：
近年來，直流無刷電機以其效率高、噪音小、啟動力矩大、免維護(相對于有刷電 機)，在微特電機領域得到了越來越廣泛的應用。目前用于無刷電機控制的專用集成電路種 類有很多，這些專用芯片對使用電壓、工作電流及電機類型都有一定要求。實踐證明使用專 用芯片設計控制器在芯片的選擇、驅動電路設計及試驗等環節并非省時省力，而且在使用 過程中經常是發熱、容易損壞、電磁輻射大。
發明內容本實用新型目的是提供一種單相直流無刷電機智能控制裝置，以克服現有專用芯 片設計控制器在芯片在使用過程中經常是發熱、容易損壞、電磁輻射大的弊端。 具體地說， 一種單相直流無刷電機智能控制裝置，具有作為控制器的單片機，在單 片機上連接有復位電路、調速電路、過流檢測電路、串口編程電路、速度反饋/輸出電路和 MOS橋驅動電路以及電源系統，復位電路通過單片機中A/D轉換器接入，單片機中P麗脈寬 調制輸出口與M0S橋驅動電路連接，M0S橋驅動電路接入M0S橋功率輸出電路及單片機端 口 C并和電機連接，調速電路、過流檢測電路、串口編程電路一起接入單片機端口 B，速度反 饋/輸出電路接入單片機端口 C。 本實用新型單相直流無刷電機的智能性控制電路，突破了通常電機控制電路的壽 命短，發熱量大、電磁輻射大等技術難點，從而達到了安全、有效、綠色的控制技術能力。
圖1為本實用新型原理框圖。 圖2為本實用新型中M0S橋功率輸出電路。 圖3為本實用新型中過流檢測電路。 圖4為本實用新型中電源電路。 圖5為本實用新型中P麗輸出波形。
具體實施方式如圖1本實用新型原理框圖所示，一種單相直流無刷電機智能控制裝置，其具有
作為控制器的單片機，在單片機上連接有復位電路、調速電路、過流檢測電路、串口編程電
路、速度反饋/輸出電路和M0S橋驅動電路以及電源系統，復位電路通過單片機中A/D轉換 器接入，單片機中P麗脈寬調制輸出口與M0S橋驅動電路連接，M0S橋驅動電路接入M0S橋功率輸出電路及單片機端口 C并和電機連接，調速電路、過流檢測電路、串口編程電路一起 接入單片機端口 B，速度反饋/輸出電路接入單片機端口 C。控制器采用PIC16F876單片 機，使用的功能和接口有四路輸入10位A/D轉換器，分辨率達十位的P麗脈寬調制輸出口 CCP1，端口 B、C。 M0S驅動電路用于低壓控制器的驅動芯片IR210 8是美國國際整流器公司 (International Rectifier Company)的產品，可驅動M0SFET或IGBT。該芯片的應用簡化 了驅動電路的設計。IR2108內部采用自舉技術設計出懸浮電源，實現一相兩個N溝道逆變 橋輸出電路的控制。 M0S橋功率輸出如圖2，采用標準H橋輸出，M0S管由IR2108芯片驅動，為了保證 長期穩定工作選用大功率耐溫較高的M0S管，并且每個M0S管配備泄流二極管，從而保證大 電流功率器件長期穩定工作。 過流檢測電路如圖3所示，電壓比較器的反相輸入端接入采樣電阻端，輸出接到 單片機的終端輸入口 ，當電流太大，產生中斷信號，單片機做相應處理。從而保證了電機在 過載及堵轉等電流較大情況下電機及控制、驅動系統不受到傷害。 電源電路如圖4，為了保證調整管的長期穩定工作，克服傳統電路中調整管溫度 過高(經過測量在70度以上)的缺陷，避免調整管的損壞，電路中采用了兩個調整管分壓 的方式；另外選用了耐溫較高的大功率管。 經過連續運轉2000小時，調整管的溫度僅為30度，輸出12V和5V電壓信號穩定， 從而保證了電源系統的長壽命。 軟件設計如圖5，根據霍爾信號的高低電平，來確定P麗四路輸出方式。 (1)初始化設置 設置相關端口 (端口 A、B、C)，通過寫入專用寄存器實現。 設置P麗的相關寄存器及變量。 設置AD轉換的相關寄存器及變量。 設置中斷相關寄存器。
(2)主程序內容 單片機內部功能模塊包括A/D轉換器、開放中斷，P麗功能的輸出，將速度輸入輸 出表數據寫入指定存儲器單元。檢測過流狀態，根據不同過流的不同情況確定減速、停機或重啟。
(3)中斷服務程序 判斷中斷類型，如AD中斷、外部中斷、定時器中斷，然后根據不同類型做出相應處理。
(4)子程序 子程序包括延時程序、P麗輸出程序、A/D轉換程序、數據處理程序、換向處理程序等。 參考和分析了多種專用集成電路工作原理后，設計出用單片機控制有位置傳感器 的單相無刷電機控制、驅動、外圍電路，有以下優點。
(1)單片機在改變功能和價格上優于專用芯片； (2)軟件程序便于加密，有利于知識產權的保護；[0032] (3)軟件編程靈活，可根據用戶需求增加和完善功能。
(4)電路安全可靠、發熱低、壽命長。
權利要求一種單相直流無刷電機智能控制裝置，其特征是具有作為控制器的單片機，在單片機上連接有復位電路、調速電路、過流檢測電路、串口編程電路、速度反饋/輸出電路和MOS橋驅動電路以及電源系統，復位電路通過單片機中A/D轉換器接入，單片機中PWM脈寬調制輸出口與MOS橋驅動電路連接，MOS橋驅動電路接入MOS橋功率輸出電路及單片機端口C并和電機連接，調速電路、過流檢測電路、串口編程電路一起接入單片機端口B，速度反饋/輸出電路接入單片機端口C。
專利摘要本實用新型目的是提供一種單相直流無刷電機智能控制裝置，具有作為控制器的單片機，在單片機上連接有復位電路、調速電路、過流檢測電路、串口編程電路、速度反饋/輸出電路和MOS橋驅動電路以及電源系統，復位電路通過單片機中A/D轉換器接入，單片機中PWM脈寬調制輸出口與MOS橋驅動電路連接，MOS橋驅動電路接入MOS橋功率輸出電路及單片機端口C并和電機連接，調速電路、過流檢測電路、串口編程電路一起接入單片機端口B，速度反饋/輸出電路接入單片機端口C。本實用新型單相直流無刷電機的智能性控制電路，突破了通常電機控制電路的壽命短，發熱量大、電磁輻射大等技術難點，從而達到了安全、有效、綠色的控制技術能力。
文檔編號H02P6/08GK201528304SQ200920035089
公開日2010年7月14日 申請日期2009年10月20日 優先權日2009年10月20日
發明者孫文釗, 張巍然 申請人:寶雞航天華科機電工業有限公司