[发明专利]一种单相正弦波直流无刷电机转速曲线控制电路

权利要求书

1.一种单相正弦波直流无刷电机转速曲线控制电路，其特征在于，所述电路包括：

调速信号滤毛刺电路，用于对输入的PWM调速信号进行去毛刺处理；

调速模式配置电路，用于阶跃模式配置和转速门限配置选择，对后续转速曲线的处理方式进行选择，包括：阶跃响应调速曲线模式和非阶跃响应调速曲线模式；

调速曲线电路，用于在非阶跃响应调速曲线模式下，首先通过配置决定当前工作状态是有配置初速度的转速曲线还是有配置占空比门限的转速曲线的模式，然后根据初速度配置值计算转速曲线的斜率和常数参数，得到完整的一次函数曲线；在阶跃响应调速曲线模式下，通过PWM占空比门限配置值直接屏蔽掉占空比门限以下的输出并固定为0；超过转速门限后，输出转速的结果和输入的PWM调速信号的占空比成正比例函数关系；

选择器，用于对阶跃响应调速曲线模式和非阶跃响应调速曲线模式的输出根据配置结果进行选择后送入调速防抖电路；

调速防抖动电路，用于抑制因PWM信号周期与系统时钟不同步导致的电机转速的抖动。

2.根据权利要求1所述的单相正弦波直流无刷电机转速曲线控制电路，其特征在于，调速信号滤毛刺电路对输入的PWM调速信号进行去毛刺处理，过滤掉输入毛刺对PWM周期的干扰后，通过对PWM上升沿的检测和计数器计数来确定PWM整个信号的周期与PWM信号高电平所占的时钟周期数。

3.根据权利要求1所述的单相正弦波直流无刷电机转速曲线控制电路，其特征在于，去毛刺通过滑窗实现，即在输入数据发生0-1跳变后，监测变化后的数据保持不变的时间是否超过配置的门限；若是，则认为该跳变是正常的输入数据跳变，输出需要跟随变化；若否，则认为该跳变是毛刺干扰，需要过滤且输出保持原来的值不变。

4.根据权利要求1所述的单相正弦波直流无刷电机转速曲线控制电路，其特征在于，选择器输出的调速值有变化时，需要与调速防抖动电路的门限进行比较；两次转速输出值的变化大于门限时，直接输出当前值，否则仍然保持上一次的输出值。

5.根据权利要求1所述的单相正弦波直流无刷电机转速曲线控制电路，其特征在于，配置系统为非阶跃响应调速曲线模式：在该模式下，输出的转速曲线为标准一次函数；当系统为有配置初速度的转速曲线模式时，斜率小于1，常系数为正数；当系统为有配置占空比门限的转速曲线模式时，斜率大于1，常系数为负数；

配置阶跃响应调速曲线模式：在该模式下，输出的转速曲线为阶跃的正比例函数； 当PWM占空比小于等于配置门限时，输出的速度恒定为0；当PWM占空比大于配置门限时，输出正比例函数值。

6.根据权利要求1所述的单相正弦波直流无刷电机转速曲线控制电路，其特征在于，根据外部配置值，决定是采用阶跃响应调速曲线模式还是非阶跃响应调速曲线模式，如果是非阶跃响应调速曲线模式，则通过速度门限或占空比门限配置，利用两点法求解得到一次函数y＝kx+b的变量k和b，然后再把PWM信号的占空比带入该函数，得到当前PWM占空比对应的速度输出；如果是阶跃响应调速曲线模式，则通过两点法求解正比例函数y＝kx中k的值，然后利用PWM信号占空比门限得到输出的阶跃点，再把PWM信号的占空比带入该函数，得到最终的输出曲线。

7.根据权利要求1所述的单相正弦波直流无刷电机转速曲线控制电路，其特征在于，得到前级选择器的调速输出后，需要计算相邻两次调速的增量；该增量与调速防抖动电路中设定的门限比较，超过门限则认为电机转速的变化是有效变化，电机转速改变；否则认为是无效变化，电机转速不变。