[发明专利]反电动势测速器

权利要求书

1.反电动势测速器，其特征在于含有：信号调理电路、模拟开关、逻辑控制单元(LCU)和加法器，其中：

信号调理电路由分压电路、滤波电路和电压跟随器组成，设有：输入端和输出端；所述输入端和外部的无刷直流电机的绕组端相连；所述输出端和后续的模拟开关相连；

模拟开关由三片多路模拟开关S1、S2、S3组成，设有：模拟信号输入端、地址输入端和输出端；所述模拟信号输入端和所述信号调理电路组的输出端相连；所述地址输入端和逻辑控制单元的输出端相连；所述多路模拟开关输出端与所述加法器相连；

逻辑控制单元(LCU)，设有：输入端和输出端；所述输入端和所述电机的转子位置传感器信号HA、HB、HC相连；所述输出端和所述模拟开关组的地址输入端相连；

加法器OP，设有：正向输入端、反向输入端和输出端；所述正向输入端和所述模拟开关组中的一个模拟开关的输出端相连，所述反向输入端和所述模拟开关组中另外两个模拟开关的输出端相连；所述输出端电压与电机某相未加电绕组的反电动势成正比，表示电机转速大小，与外部的测量电路相连；

以三相无刷直流电机为例，所述反电动势测速器的各组成部分分别按以下步骤进行工作：

a.所述信号调理电路由三组相同的电路组成，每组输入端分别和外部无刷直流电机的三相绕组端相联，见图1；因为所述无刷直流电机工作时的端电压可能超过后续电路的电压范围，所以要经过所述分压电路，由R₁和R₂串联组成；同时为了滤除端电压中的杂波干扰，加上了所述滤波电容C，电容C和电阻R₂并联，所述三组分压电路输出分别和所述电压跟随器OPA、OPB、OPC同相输入端相联，并经电压跟随器OPA、OPB、OPC输出，经调理后的电压连至所述模拟开关；

b.所述逻辑控制单元根据输入的所述外部无刷直流电机的转子位置信号及其工作时序，输出控制所述模拟开关中相应输入端和输出端接通的地址码，LCU产生地址码的逻辑关系见表1；

c.所述模拟开关S1、S2、S3根据所述逻辑控制单元输出的地址码工作，对输入端进行选通，选通逻辑见表1；根据上述控制逻辑，当A相绕组和B相绕组导通时，加法器OP的输出端输出电压为：

V_out＝[U_C-(U_A+U_B)/2]R₂/(R₁+R₂)＝E_CR₂/(R₁+R₂)

当B相绕组和C相绕组导通时，加法器OP的输出端输出电压为：

V_out＝[U_A-(U_B+U_C)/2]R₂/(R₁+R₂)＝E_AR₂/(R₁+R₂)

当A相绕组和C相绕组导通时，加法器OP的输出端输出电压为：

V_out＝[U_B-(U_C+U_A)/2]R₂/(R₁+R₂)＝E_BR₂/(R₁+R₂)

其中：E_A，E_B，E_C分别为三相绕组的电动势；

U_A，U_B，U_C分别为三相绕组的端电压；

从而，电机的三相端电压经过信号调理电路和模拟开关后再根据上述加法器的计算就可以得出电机不工作相绕组的反电动势，而反电动势和电机的转速成正比，因此测得的反电动势电压值即代表当前状态下的所述电机的转速。