[发明专利]一种单相直流无刷无位置传感器电机用驱动电路

说明书

本发明公开了一种单相直流无刷无位置传感器电机用驱动电路，该驱动电路包括主驱动电路，所述主驱动电路包括单片机U2、场效应管Q2～Q5和用于采集转子（2）转动过程中定子线圈（113）中的电流值的电阻R6。本发明提供的驱动电路通过电流取样电阻R6单片机得到现在线圈中的电流值，该电流与无刷电机转子的位置和转速呈函数关系，通过该电流即可计算当前转子位置。电机采用无位置传感器，驱动电路工作不受电机振动及温升影响，提高了电机的可靠性。

技术领域

本发明涉及电子电路领域，尤其是涉及一种单相直流无刷无位置传感器电机用驱动电路。

背景技术

单相直流无刷电机，是指由激励线圈中只有单一相位电流驱动，而转子部分由成对磁极的永磁铁或励磁线圈组成。电机反电势为单一相位交流电压。驱动电流换相由外部电路完成，换相时间点由外部的霍尔位置传感器提供。

单相直流无刷电机，是指由激励线圈中只有单一相位电流驱动，而转子部分由成对磁极的永磁铁或励磁线圈组成。电机反电势为单一相位交流电压。驱动电流换相由外部电路完成，换相时间点由外部的霍尔位置传感器提供。

目前的单相直流无刷电机存在以下问题：

1）目前的电机采用霍尔传感器开关感应转子磁极极性切换的瞬间产生信号，从而得知转子当前位置，常规霍尔传感器开关只能在转子磁极极性切换的瞬间产生信号，在转子转运过程无法得知转子当前位置，因此只能方波驱动，驱动效率低下，转矩波动大，运转过程电磁噪音大；

2）由于采用霍尔传感器实现位置感应，导致提供驱动电流的驱动电路采用单节锂电池供电时为减小驱动电流需要升压电路，导致驱动电路复杂，线圈驱动电流路径中串联功率器件多，电路效率低，成本高，可靠性降低。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的技术问题，本发明在此的目的在于提供一种无位置传感器的单相直流无刷无位置传感器电机用驱动电路，该驱动电路无位置传感器，使其工作不受电机振动及温升影响，从而提高驱动电路的可靠性。

在此，本发明提供的驱动电路包括主驱动电路，所述主驱动电路包括单片机U2、场效应管Q2～Q5和用于采集转子转动过程中定子线圈中的电流值的电阻R6；所述场效应管Q2～Q5构成全桥电路，所述场效应管Q2～Q5的导通、截止受所述单片机U2控制；所述电阻R6串联于所述全桥电路的负端和电路地之间，所述电阻R6与所述全桥电路负极端连接的一端还与所述单片机U2的信号输入端连接；所述全桥电路的输出端作为主驱动电路的输出端用于连接所述线圈。

本发明提供的驱动电路通过电流取样电阻R6单片机得到现在线圈中的电流值，该电流与无刷电机转子的位置和转速呈函数关系，通过该电流即可计算当前转子位置。电机采用无位置传感器，驱动电路工作不受电机振动及温升影响，提高了电机的可靠性。

进一步的，本发明提供的驱动电路还包括为所述主驱动电路提供工作电压的电源管理电路，所述电源管理电路包括供电电池和场效应管Q1，所述供电电池输出的电源加载于所述场效应管Q1的漏极，所述场效应管Q1的源极作为输出端与所述主驱动电路连接，栅极接电路地。

该驱动电路直接采用供电电池供电方式，驱动电路无需升压或降压处理，硬件电路简单可靠。由于采用电池供电方式，在更换电池过程中，如电池正负极接反会造成主驱动电路烧坏，本发明提供的电源管理电路中场效应管Q1在供电电池正负极反接时栅极始终处于关断状态，阻断了供电电池到主驱动电路的电流路径，实现了供电电池反接保护功能，解决了因供电电池接反而造成主驱动电路烧坏的问题。

进一步的，所述电源管理电路还包括充电管理电路，所述充电管理电路包括USB接口、二极管D1、充电管理芯片U1和电阻R1，所述二极管D1的阳极接所述USB接口的输出端，阴极接所述场效应管Q1的源极；所述电阻R1串联于所述充电管理芯片U1的最大电流设置端与电路地之间，所述充电管理芯片U1的CH端接所述二极管D1的阳极，BAT引脚接所述场效应管Q1的漏极。