[发明专利]一种低成本电流检测的电机驱动电路和检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机驱动电路技术领域，尤其涉及一种低成本电流检测的电机驱动电路和电流检测方法。

背景技术

现有技术中关于电机驱动电路对电流的检测方法有多种，其中包括在三相输出端中分别设置霍尔电流传感器，其为较为直接的检测方法，软件简单，精度高，但是成本高。也有采用一种方法是，通过霍尔电流传感器检测直流母线的电流，继而通过软件来估计三相输出电流，这种方法主要有如下缺陷，在采用采样电阻时，消耗功率大，发热严重，适合小功率应用场合，其中最大缺点是CPU计算工作量大，都对电压矢量时序有严格要求，实时性较差。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种实现低成本电流检测的电机驱动电路。

本发明的第二目的是提供一种实现低成本电流检测的电机驱动电路的电流检测方法。

为了实现本发明的第一目的，本发明提供一种低成本电流检测的电机驱动电路，其特征在于，包括三相桥臂和三相电流检测电路，每一相桥臂均包括串联连接的上开关管和下开关管；

每一相电流检测电路包括：

电流采样电路，电流采样电流的采样端与上开关管的驱动端或下开关管的驱动端连接，电流采样电路包括延时电路；

采样开关电路，采样开关电路包括第一MOS管和第二MOS管，第一MOS管的源极连接在上开关管和下开关管之间，第一MOS管的漏极与第二MOS管的漏极连接，第一MOS管的栅极和第二MOS管的栅极连接，延时电路连接在第一MOS管的栅极和采样端之间；

采样保持电路，采样保持电路包括第一电阻、第二电阻和第一电容，第一电阻连接在第二MOS管的源极和第二电阻的第一端之间，第二电阻的第一端与第一电容的第一端连接，第二电阻的第二端与第一电容的第二端接地；

放大电路，放大电路连接在第二电阻的第一端和电流检测电路的输出端之间。

更进一步的方案是，延时电路包括第三电阻、第四电阻、第二电容和第一二极管，第三电阻与第一二极管并联，第一二极管的正极与第二电容的第一端、第四电阻的第一端连接，第二电容的第二端接地，第四电阻的第二端连接与第一MOS管的栅极连接。

更进一步的方案是，采样端与上开关管的驱动端连接时，电流采样电路还包括第三MOS管、第五电阻和第六电阻，第五电阻连接在采样端和第三MOS管的栅极之间，第六电阻连接在电源和第三MOS管的源极之间，第三MOS管的漏极接地，第三MOS管的源极与第一二极管的负极连接。

更进一步的方案是，采样端与下开关管的驱动端连接时，第一二极管的负极与采样端连接。

为了实现本发明的第二目的，本发明提供一种电机驱动电路的电流检测方法，其特征在于，电机驱动电路采用上述方案中的电机驱动电路，驱动电路的开关管连接有散热器；

电流检测方法包括：

电路零偏步骤，电路零偏步骤包括在电机驱动电路不工作时，导通下开关管，间隔多次采样电压并取平均电压；

管压降采样步骤，管压降采样步骤包括采样上开关管和下开关管的管压降；

结温计算步骤，结温计算步骤包括根据散热器的温度和开关管的开关损耗，估计开关管的结温；

电阻计算步骤，电阻计算步骤包括根据开光管的特性曲线和开关管的结温计算得出开关管的电阻，

相电流计算步骤，

相电流计算步骤包括：

根据开关管的管压降和开关管的电阻计算相电流；

比较三相脉宽，舍去脉宽最宽的一相电流；

将另外两相电流求和取反，继而得出第三相电流，并完成三相电流的检测。

本发明的有益效果是，对于本案的驱动电路可采用PWM进行驱动，取一个PWM周期内采样PWM脉宽最小的两路电流，第三相电流由这两相电流计算得出，同时由于具有采样保持电路和延迟电路，电流AD转换时刻非常灵活，采样时间可以在PWM中断延迟必要时间后的任何时刻，对CPU性能要求较低，也不采用霍尔传感器成本较低。

附图说明

图1是本发明电机驱动电路第一实施例的电路图。

图2是本发明电机驱动电路第二实施例的电路图。

图3是本发明电机驱动电路第三实施例的电路图。

图4是本发明电机驱动电路第四实施例的电路图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

电机驱动电路第一实施例：