一种基于同步整流技术的开关磁阻电机控制器的低成本回流管控制电路的控制方法

摘要

本发明公开一种基于同步整流技术的开关磁阻电机控制器的低成本回流管控制电路和方法，通过对电机转速、绕组电流和回流时间进行实测，得到回流时间查找表并存储在微处理器内存中，在换相回流阶段，通过对电机转速和绕组电流的采样作为内置回流时间表的输入信号，利用回流时间表查找到对应的回流时间大小，作为微处理器控制回流管的时间依据，实现在开关磁阻电机换相回流阶段对回流功率管栅极的控制，为开关磁阻电机的同步整流的实现提供可靠的安全保障。本发明由下列部分组成：微处理器，同步整流回流管功率变换器电路电流采样电路，电流放大电路，开关磁阻电机位置传感器。本发明的方法和电路具有易于实现，工作稳定，且成本低廉等优点。

主权项

一种基于同步整流技术的开关磁阻电机控制器的低成本回流管控制电路的方法，所述电路包括内置回流时间计算模块的32位微处理器(1)；同步整流回流管功率变换器(2)，电阻采样的电流采样电路(3)，电流放大电路(4)，位置信号传感器(5)，其特征在于：其中电流采样电路(3)采用电阻采样(R1)，其采样电机相绕组电流并输出到电流放大电路(4)放大后输入到微处理器(1)中，位置信号传感器(5)用于采样电机转子位置信息并输入到微处理器(1)中，微处理器(1)根据输入的电流信息和位置信息控制功率变换器(2)的状态，以及利用位置信号计算当前电机的转速；在换相回流时刻，绕组中电流大小和电机转速作为输入变量输入到处理器回流时间计算模块当中，通过查找内置回流时间表计算出回流时间大小；所述微处理器(1)根据此回流时间大小作为微处理器(1)控制功率变换器(2)的时间依据；同步整流回流管功率变换器(2)是电机的能量转换器件；所述32位微处理器(1)包括通用输入输出模块GPIO模块(11)，该模块用于采样位置传感器(5)输出的位置信号，以及用于控制上开关功率管(T1)、下功率开关管(T2)、续流功率管(T3)和回流功率管(T4)的工作状态；还包括微处理器ADC模块(12)，用于微处理器采样电流放大电路(4)输出的信号；还包括内置回流时间表(13)，该模块在换相时根据绕组电流和电机的转速，通过查找回流时间表(13)计算出回流时间用于GPIO模块(11)控制回流功率管(T4)；所述功率变换器(2)包括上开关功率管(T1)、下开关功率管(T2)和续流功率管(T3)、回流功率管(T4)；上开关功率管(T1)的栅极接入由微处理器GPIO模块(11)输出的上开关功率管驱动控制信号；下开关功率管(T2)的栅极接受来自微处理器GPIO模块(11)输出的下开关功率管驱动控制信号；续流功率管(T3)的栅极接受来自微处理器GPIO模块(11)输出的续流功率管驱动信号；回流功率管(T4)的栅极接受来自微处理器GPIO模块(11)输出的回流功率管驱动信号；电流采样电路(3)接收来功率变换器(2)中采样电阻两端的电压信号并输出到采样放大电路(4)中；采样放大电路(4)输出放大后的信号到微处理器ADC模块(12)中；位置信号传感器(5)采样电机位置信号并输出信号至微处理器GPIO模块(11)；所述回流功率管(T4)的驱动控制信号由微处理器GPIO模块(11)直接控制，该方法包括如下步骤：在开关磁阻电机不换相时，回流功率管(T4)的驱动控制信号一直为低电平关断；在运行换相时刻，微处理器(1)关断上开关功率管(T1)、下开关功率管(T2)；经过死区时间后开通回流功率管(T4)和续流功率管(T3)，在此死区时间里利用微处理器ADC模块(12)以及GPIO模块(11)分别对关断时刻电机绕组电流和电机转子位置信号进行采样，并通过位置信号计算当前电机转速；通过采样的关断时刻绕组电流和电机转速作为输入变量，通过处理器内置回流时间查找表(13)得到回流时间大小，微处理器(1)根据此回流时间大小作为微处理器GPIO模块(11)控制回流功率管(T4)和续流功率管(T3)关断的时间依据。