[发明专利]一种基于STM32的无刷直流电机电子调速器

权利要求书

1.一种基于STM32的无刷直流电机电子调速器，其特征在于包括：STM32微控制器、功率驱动电路、三相逆变电路、电压监测电路、电流监测电路、通信模块电路、反电动势检测电路、指示灯电路和电源电路；所述STM32微控制器的TIM1高级定时器的CH1、CH2、CH3端口分别与功率驱动电路的高边控制端HIN相连，PD9、PD10、PD11端口分别与功率驱动电路的低边控制端LIN相连，STM32微控制器的ADC_IN1、ADC_IN2、ADC_IN3端口与反电动势检测电路相连，STM32微控制器的ADC_IN4端口与电流监测电路相连，STM32微控制器的ADC_IN5端口与电压检测电路相连；所述电源电路与STM32微控制器、功率驱动电路、三相逆变电路相连，并且其特征在于：STM32微控制器用H-PWM-L-ON的方式通过功率驱动电路驱动三相逆变电路，对电机进行两两导通三相六状态控制，在PWM的高电平区间同步检测反电动势过零点信号，三相端电压通过反电动势检测电路在STM32微控制器中以AD注入组方式进行转换；以及在软件中通过比较相应的端电压和中心点电压，获取反电动势过零点信号；上述AD注入组转换由TIM1_CC4事件触发；电源电压、电流和温度的检测以AD规则组连续循环扫描方式转换，通过DMA通道发送到相应的RAM；端电压以AD注入组方式转换，并在中断中读取注入组转换值。

2.根据权利要求1所述的电子调速器，其特征在于：利用STM32微控制器内部的温度传感器监测电子调速器的温度，当温度大于所设定的温度阈值时，电机进行减速控制。

3.根据权利要求1所述的电子调速器，其特征在于：所述通信模块电路由接收机接口、I2C接口和UART接口组成，其中接收机接口带有电源线和信号线，信号线与STM32微控制器的TIM3定时器CH1端口相接，I2C接口和UART接口分别由STM32微控制器的PB6、PB7端口与PD5、PD6端口引出，使通信模块电路自动识别所给信号的方式。

4.根据权利要求1所述的电子调速器，其特征在于：所述的指示灯电路由红色LED灯和绿色LED灯的控制电路组成，分别通过限流电阻连接在STM32微控制器的PC6和PC7端口，在电机正常运转、启动失效、发生堵转、电流过大或温度过高时，相应的LED灯产生不同的显示状态。

5.根据权利要求1所述的电子调速器，其特征在于：所述三相逆变电路由六个相同的N沟道MOSFET管组成桥式电路，对电机进行六步换相控制，N沟道MOSFET管采用IRF3205。

6.根据权利要求1所述的电子调速器，其特征在于：所述功率驱动电路由三个集成驱动芯片构成，每个驱动芯片分别驱动每相的上下臂MOSFET管，驱动芯片采用IR2101S，且驱动芯片的供电电压与电源电压一致。

7.根据权利要求1所述的电子调速器，其特征在于：所述电压监测电路由电阻构成的分压电路组成，与STM32微控制器的ADC_IN5端口相连接，用于监测电机的供电电压，当电压低于所设的电压阈值时，LED灯发出红色指示信号；所述的电流监测电路与三相逆变电路连接，并与STM32微控制器的ADC_IN4端口相连，用于检测电机回路中的电流，在发生堵转等引起电流过大时，电流监测电路使电机关闭，并使红色LED指示灯闪烁。

8.根据权利要求1所述的电子调速器，其特征在于：所述的反电动势检测电路为六个电阻组成的分压电路，分别与STM32微控制器201的ADC_IN1、ADC_IN2、DC_IN3端口相连接，通过对三相端电压进行降压，使之符合STM32微控制器的AD转换电压范围。

9.根据权利要求1所述的电子调速器，其特征在于：所述的STM32微控制器采用STM32F103VBT6。

10.根据权利要求1所述的电子调速器，其特征在于：所述TIM1_CC4事件设在用于驱动的PWM高电平区间发生，反电动势过零点信号在PWM高电平区间进行同步检测，TIM1高级定时器的频率设置为60kHz。