用于無刷電機驅動器的信號源控制電路及控制方法與流程

本發明涉及電機驅動器技術領域，尤其涉及一種用于無刷單機驅動器的信號源控制電路及控制方法。

背景技術：

隨著無刷電機技術的發展，對無刷電機驅動器的質量要求也越來越高，在無刷電機驅動器出廠之前需要對無刷電機驅動器進行相應的測試，例如：高低溫測試或者老化測試等，以保證無刷電機的正常工作。

現有的無刷電機驅動器通常需要連接無刷電機后才能正常工作，無刷電機為無刷電機驅動器提供三路霍爾信號以對無刷電機驅動器進行相應的測試和老化試驗，而市面上也有出售各種用于測試無刷電機驅動器的信號源裝置，但是現有的信號源裝置大多數為單路輸出的ttl電壓信號（安捷倫信號源），在對無刷電機驅動器進行各種試驗時只能提供單一的測試信號，不能同時提供三路霍爾信號、一路電機調速控制信號以及一路電機正反轉控制信號，信號源裝置功能單一，需要購買多個信號源裝置并且在試驗時需要頻繁的更換不同的信號源裝置，測試成本高且使用不方便。

技術實現要素：

本發明實施例要解決的技術問題在于，提供一種用于無刷電機驅動器的信號源控制電路，實現輸出多路測試信號，降低測試成本且使用方便。

本發明實施例進一步要解決的技術問題在于，提供一種用于無刷電機驅動器的信號源控制方法，實現輸出多路測試信號，降低測試成本且使用方便。

為解決上述技術問題，本發明實施例采用的技術方案是：提供一種用于無刷電機驅動器的信號源控制電路，包括用于輸出兩路輸出電壓的電源模塊以及用于接收電源模塊的一路輸出電壓并進行電壓升降處理后再輸出的電源輸出模塊，所述信號源控制電路還包括：

信號產生模塊，用于接收電源模塊另一路輸出電壓并進行計算處理后獲得及輸出預設測試信號，所述預設測試信號包括多路霍爾信號、電機調速信號pwn以及電機正反轉控制信號f/r；以及

信號放大模塊，用于接收并放大所述預設測試信號后輸出給無刷電機驅動器。

進一步地，所述信號產生模塊包括：

用于根據電源模塊另一路輸出電壓產生及輸出所述多路霍爾信號的霍爾信號產生單元；

用于根據電源模塊另一路輸出電壓產生及輸出所述電機調速信號pwn的調速信號產生單元；以及

用于根據電源模塊另一路輸出電壓產生及輸出所述電機正反轉控制信號f/r的正反轉控制信號產生單元。

進一步地，所述信號放大模塊包括：

用于接收、放大再輸出所述多路霍爾信號的第一信號放大單元；

用于接收、放大再輸出所述電機調速信號pwn的第二信號放大單元；以及

用于接收、放大再輸出所述電機正反轉控制信號f/r的第三信號放大單元。

進一步地，所述多路霍爾信號為三路霍爾信號，且其中任意兩路霍爾信號的相位差為120°。

另一方面，本發明實施例還提供一種用于無刷電機驅動器的信號源控制方法，包括：

s1，驅動電源模塊輸出兩路電壓；

s2，將電源模塊輸出的一路輸出電壓進行電壓升降后再輸出；

s3，接收電源模塊輸出的另一路輸出電壓并根據預設算法計算處理后獲得及輸出預設測試信號，所述預設測試信號包括多路霍爾信號、電機調速信號pwn以及電機正反轉控制信號f/r；

s4，接收所述預設測試信號并將所述預設測試信號放大后輸出給無刷電機驅動器。

進一步地，所述步驟s3具體包括：

s31，接收電源模塊輸出的另一路輸出電壓并根據預設算法計算處理后獲得及輸出所述多路霍爾信號；

s32，接收電源模塊輸出的另一路輸出電壓并根據預設算法計算處理后獲得及輸出所述電機調速信號pwn；以及

s33，接收電源模塊輸出的另一路輸出電壓并根據預設算法計算處理后獲得及輸出所述電機正反轉控制信號f/r。

進一步地，所述步驟s4具體包括：

s41，接收所述多路霍爾信號并進行放大處理后再輸出給無刷電機驅動器；

s42，接收所述電機調速信號pwn并進行放大處理后再輸出給無刷電機驅動器；以及

s43，接收所述電機正反轉控制信號f/r并進行放大處理后再輸出給無刷電機驅動器。

進一步地，所述多路霍爾信號為三路霍爾信號，且其中任意兩路霍爾信號的相位差為120°。

采用上述技術方案，本發明實施例至少具有以下有益效果：首先，本發明實施例通過電源模塊以輸出兩路電壓，其中一路輸出電壓經過電源輸出模塊實現電壓升降后再進行輸出，能為其它的用電單元提供工作電壓；而另一路輸出電壓經過信號產生模塊進行計算處理后獲得及輸出包括多路霍爾信號、電機調速信號pwn以及電機正反轉控制信號f/r的預設測試信號，最后經過信號放大模塊將所述預設測試信號放大后輸出給無刷電機驅動器以對無刷電機驅動器進行相應的試驗，信號源控制電路輸出多路測試信號，不需購買多個信號源裝置的同時避免了在試驗中頻繁更換信號源裝置，使用方便且降低了測試成本。

附圖說明

圖1是本發明用于無刷電機驅動器的信號源控制電路一個實施例的原理結構示意圖。

圖2是本發明用于無刷電機驅動器的信號源控制電路另一個實施例的原理結構示意圖。

圖3是本發明用于無刷電機驅動器的信號源控制電路再一個實施例信號的原理結構示意圖。

圖4是本發明用于無刷電機驅動器的信號源控制方法一個實施例的原理結構示意圖。

圖5是本發明用于無刷電機驅動器的信號源控制方法一個實施例步驟s3的具體原理結構示意圖。

圖6是本發明用于無刷電機驅動器的信號源控制方法一個實施例步驟s4的具體原理結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。應當理解，以下的示意性實施例及說明僅用來解釋本發明，并不作為對本發明的限定，而且，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互結合。

如圖1所示，本發明實施例提供一種用于無刷電機驅動器的信號源控制電路，包括用于輸出兩路輸出電壓的電源模塊1以及用于接收電源模塊1的一路輸出電壓并進行電壓升降處理后再輸出的電源輸出模塊2。

所述信號源控制電路還包括：

信號產生模塊3，用于接收電源模塊1另一路輸出電壓并進行計算處理后獲得及輸出預設測試信號，所述預設測試信號包括多路霍爾信號、電機調速信號pwn以及電機正反轉控制信號f/r；以及

信號放大模塊4，用于接收并放大所述預設測試信號后輸出給無刷電機驅動器（圖未示出）。

在一個具體實施例中，所述電源模塊1的輸入電壓范圍為16v~40v，且所述電源模塊1的一路輸出15v電壓給電源輸出模塊2，然后由電源輸出模塊2實現電壓的升高或者下降，實現可調功能，當無刷電機驅動器無電壓供電時，可由本發明用于無刷電機驅動器的信號源控制電路中的電源輸出模塊2輸出電壓給電機的霍爾信號；所述電源模塊1的另一路輸出5v電壓給信號產生模塊3以產生多路霍爾信號、電機調速信號pwn以及電機正反轉控制信號f/r用于對無刷電機驅動器進行相應的測試。

本實施例通過電源模塊1以輸出兩路電壓，其中一路輸出電壓經過電源輸出模塊2實現電壓升降后再進行輸出，能為其它的用電單元提供工作電壓，而另一路輸出電壓經過信號產生模塊3進行計算處理后獲得及輸出包括多路霍爾信號、電機調速信號pwn以及電機正反轉控制信號f/r的預設測試信號，最后經過信號放大模塊4將所述預設測試信號放大后輸出給無刷電機驅動器以對無刷電機驅動器進行相應的試驗，信號源控制電路輸出多路測試信號，不需購買多個信號源裝置的同時避免了在試驗中頻繁更換信號源裝置，使用方便且降低了測試成本。

如圖2所示，在一個可選實施例中，所述信號產生模塊3包括：

用于根據電源模塊1另一路輸出電壓產生及輸出所述多路霍爾信號的霍爾信號產生單元31；

用于根據電源模塊1另一路輸出電壓產生及輸出所述電機調速信號pwn的調速信號產生單元32；以及

用于根據電源模塊1另一路輸出電壓產生及輸出所述電機正反轉控制信號f/r的正反轉控制信號產生單元33。

本實施例通過霍爾信號產生單元31、調速信號產生單元32和正反轉控制信號產生單元33分別產生多路霍爾信號、電機調速信號pwn和電機正反轉控制信號f/r，每個單元可單獨工作以提供單一測試信號從而實現對無刷電機驅動器進行單一項目測試，也可以多個單元同時工作以提供多個測試信號從而實現同時對無刷電機驅動器進行多項測試，能有效提高測試效率。

如圖2所示，在一個可選實施例中，所述信號放大模塊4包括：

用于接收、放大再輸出所述多路霍爾信號的第一信號放大單元41；

用于接收、放大再輸出所述電機調速信號pwn的第二信號放大單元42；以及

用于接收、放大再輸出所述電機正反轉控制信號f/r的第三信號放大單元43。

在具體實施時，所述第一信號放大單元41接收霍爾信號產生單元31輸出的多路霍爾信號并將所述多路霍爾信號進行電壓和電流放大，最終輸出幅度為3.3v~20v，頻率為1hz~1khz，占空比為50%的多路霍爾信號；所述第二信號放大單元42接收調速信號產生單元32輸出的電機調速信號pwn并將所述電機調速信號pwn進行電壓和電流放大，最終輸出幅度為3.3v或者5v，頻率為10khz~20khz，占空比為2%~98%的電機調速信號pwn；而所述第三信號放大單元43接收正反轉控制信號產生單元33輸出的電機正反轉控制信號f/r并將所述電機正反轉控制信號f/r進行電壓和電流放大，最終輸出幅度為3.3v、5v或者0v的電機正反轉控制信號f/r。

本實施例通過在信號放大模塊4中設有第一信號放大單元41、第二信號放大單元42和第三信號放大單元43以分別對多路霍爾信號、電機調速信號pwn和電機正反轉控制信號f/r進行電流和電壓放大，一種信號放大單元實現一種測試信號的放大功能，能有效提高各測試信號的精確度，從而提高測試準確度。

如圖3所示，在一個可選實施例中，所述信號放大模塊4還可以包括：

用于接收、放大再輸出所述多路霍爾信號的第一信號放大單元41；以及

用于接收、放大再輸出所述電機調速信號pwn和所述電機正反轉控制信號f/r的第二信號放大單元42。

本實施例通過在信號放大模塊4中設有第二信號放大模塊42以實現對電機調速信號pwn和電機正反轉控制信號f/r進行電壓和電流放大功能，簡化電路設計，降低成本。

在一個可選實施例中，所述多路霍爾信號為三路霍爾信號，且其中任意兩路霍爾信號的相位差為120°。

在一個具體實施例中，所述多路霍爾信號為三路霍爾信號ha、hb和hc，所述三路霍爾信號ha、hb和hc中的任意兩路霍爾信號的相位差為120°，霍爾信號產生單元31輸出的三路霍爾信號ha、hb和hc經過第一信號放大單元41進行電壓和電流放大后輸出幅度為3.3v~20v，頻率為1hz~1khz，占空比為50%，任意兩路霍爾信號的相位差為120°的三路霍爾信號ha、hb和hc。

在具體實施時，無刷電機上接有三根霍爾信號線，三根霍爾信號線上分別標明ha、hb和hc，與霍爾信號線相對應的無刷電機繞組上標有a、b和c以表示對應關系，三路霍爾信號ha、hb和hc均表示無刷電機中轉子的位置信息，通過將轉子精確的位置信息傳給無刷電機控制器，然后無刷電機控制器再做出相應的判斷給哪兩個霍爾信號線導通，從而使無刷電機正常工作。本實施例通過將三路霍爾信號ha、hb和hc中的任意兩路霍爾信號的相位差設為120°，能有效提高三路霍爾信號ha、hb和hc表示無刷電機中轉子的位置信息的精準度，進而提高對無刷電機驅動器的測試準確度。

如圖4所示，在另一方面，本發明實施例還提供一種用于無刷電機驅動器的信號源控制方法，包括：

s1，驅動電源模塊輸出兩路電壓；

s2，將電源模塊輸出的一路輸出電壓進行電壓升降后再輸出；

s3，接收電源模塊輸出的另一路輸出電壓并根據預設算法計算處理后獲得及輸出預設測試信號，所述預設測試信號包括多路霍爾信號、電機調速信號pwn以及電機正反轉控制信號f/r；

s4，接收所述預設測試信號并將所述預設測試信號放大后輸出給無刷電機驅動器。

本實施例通過驅動電源模塊以輸出兩路電壓并將其中一路輸出電壓經過電壓升降后再輸出，為其它用電單元提供工作電壓；而另一路輸出電壓根據預設算法進行計算處理后獲得及輸出包括多路霍爾信號、電機調速信號pwn以及電機正反轉控制信號f/r的預設測試信號，最后將所述預設測試信號進行放大處理后輸出給無刷電機驅動器以對無刷電機驅動器進行相應的試驗，實現多路輸出測試信號功能。

如圖5所示，在一個可選實施例中，所述步驟s3具體包括：

s31，接收電源模塊輸出的另一路輸出電壓并根據預設算法計算處理后獲得及輸出所述多路霍爾信號；

s32，接收電源模塊輸出的另一路輸出電壓并根據預設算法計算處理后獲得及輸出所述電機調速信號pwn；以及

s33，接收電源模塊輸出的另一路輸出電壓并根據預設算法計算處理后獲得及輸出所述電機正反轉控制信號f/r。

本實施例通過接收電源模塊輸出的另一路輸出電壓并根據預設算法計算處理后分別獲得及輸出多路霍爾信號、電機調速信號pwn以及電機正反轉控制信號f/r，通過將多個測試信號分別進行輸出以避免相互干擾，能有效提高測試信號的精準度，提高測試準確度。

如圖6所示，在一個可選實施例中，所述步驟s4具體包括：

s41，接收所述多路霍爾信號并進行放大處理后再輸出給無刷電機驅動器；

s42，接收所述電機調速信號pwn并進行放大處理后再輸出給無刷電機驅動器；以及

s43，接收所述電機正反轉控制信號f/r并進行放大處理后再輸出給無刷電機驅動器。

在具體實施時，步驟s41通過接收霍爾信號產生單元31輸出的多路霍爾信號并進行電壓和電流放大，最終輸出幅度為3.3v~20v，頻率為1hz~1khz，占空比為50%的多路霍爾信號；步驟s42通過接收所述電機調速信號pwn并進行電壓和電流放大，最終輸出幅度為3.3v或者5v，頻率為10khz~20khz，占空比為2%~98%的電機調速信號pwn；而步驟s43則通過接收電機正反轉控制信號f/r并將所述電機正反轉控制信號f/r進行電壓和電流放大，最終輸出幅度為3.3v、5v或者0v的電機正反轉控制信號f/r。

本實施例通過分別對多路霍爾信號、電機調速信號pwn和電機正反轉控制信號f/r進行電流和電壓放大處理后輸出給無刷電機驅動器，各測試信號各自進行放大處理避免出現相互干擾，能有效提高各測試信號的精確度，從而提高測試準確度。

在一個可選實施例中，所述多路霍爾信號為三路霍爾信號，且其中任意兩路霍爾信號的相位差為120°。

在具體實施時，所述多路霍爾信號為三路霍爾信號ha、hb和hc，所述三路霍爾信號ha、hb和hc中的任意兩路霍爾信號的相位差為120°。三路霍爾信號ha、hb和hc經過電壓和電流放大后輸出幅度為3.3v~20v，頻率為1hz~1khz，占空比為50%，任意兩路霍爾信號的相位差為120°的三路霍爾信號ha、hb和hc。

本實施例通過將三路霍爾信號ha、hb和hc中的任意兩路霍爾信號的相位差設為120°，能有效提高三路霍爾信號ha、hb和hc表示無刷電機中轉子的位置信息的精準度，提高對無刷電機驅動器的測試準確度。

盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由所附權利要求及其等同范圍限定。