专利名称：无刷直流电机位置检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测装置，尤其涉及一种检测无刷直流电机位置的无刷直流电机位置检测装置。
直流变频压缩机内部通常采用直流无刷电机(BLDC)，因此驱动时最关键的问题就是需要正确地检测直流电机的三相位置信号，然后根据位置信号进行换相。
目前，一般直流电机内装有位置检测电路，如霍尔传感器，但对于一些在电机内无法安装位置检测电路的产品，如压缩机，必须在外部进行位置检测。现在国内对直流变频压缩机位置检测的原理大同小异，一般都采用感应反电势过零点检测，但是，这种检测方法需要的器件繁多，电路参数很难保证一致；然而，在技术上，关键要确定电路参数，调整位置信号换相点的延迟时间，使切换时冲击电流尽量减少。在现有技术的直流压缩机驱动中，现行的相位位置检测误差，以及相位延迟时间的不统一，会使压缩机的换向电流冲击加大，从而使压缩机驱动效率下降。
本实用新型的目的在于提供一种改进的无刷直流电机位置检测装置，它既能提高元件参数的精确性和一致性，改善位置检测电路的稳定性、可靠性、一致性，提高压缩机驱动系统的效率，并且使用也十分方便。
本实用新型的目的是这样实现的一种无刷直流电机位置检测装置，用于检测无刷直流电机的位置信号，包括厚膜外壳，以及设置在厚膜外壳中的检测电路，其特点是所述的检测电路包括积分电路、箝位电路、比较器、滤波电路，其中，所述的积分电路与输入端电连接，它由R38至R40三电阻以及分别与三电阻连接的C17至C19三电容组成；所述的箝位电路与积分电路电连接，它由D13、D14、D15、D16四箝位二极管组成；所述的比较器与积分电路和箝位电路电连接，它由其内设有四个比较电路的集成电路IC2与电容C20构成；所述的滤波电路与比较器电连接，它由R41至R46六电阻及C14至C16三电容组成。
在上述的一种无刷直流电机位置检测装置中，其中，所述的检测电路还包括一星形叠加电路和一移相电路；所述的星形叠加电路与输入端和积分电路电连接，它由R47至R49三电阻组成，三电阻分别与积分电路的三电阻R38至R40连接；所述的移相电路与输入端和积分电路电连接，它由R35至R37三电阻组成，三电阻分别与积分电路23的三电阻R38至R40和星形叠加电路25的三电阻R47至R49三电阻连接。
本实用新型无刷直流电机位置检测装置由于采用了上述的技术方案使用在直流变频压缩机驱动控制器中，使之与现有技术传感器相比具有明显的优点和积极效果。本实用新型由于采用厚膜电路技术制作成专用芯片，其内部采用贴片电容，激光调阻，使之元件参数精确且一致；同时，在直流变频压缩机驱动控制器中，避免了位置检测电路采用分列元器件造成的器件繁多、印刷电路板面积增大、一致性不好等缺陷；并且，它改善了位置检测电路的稳定性、可靠性、一致性，提高了压缩机驱动系统的效率；另外，在实际应用中，其安装简单，使用方便，大大加快了产品开发周期。
通过以下对本实用新型无刷直流电机位置检测装置的一实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本实用新型的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为

图1是本实用新型无刷直流电机位置检测装置应用在直流变频压缩机驱动控制器中的示意图；图2是本实用新型无刷直流电机位置检测装置中的外形结构示意图；图3是本实用新型无刷直流电机位置检测装置中检测电路的电原理图；图4是本实用新型无刷直流电机位置检测装置中检测电路的各信号波形图。
如图1所示，这是本实用新型无刷直流电机位置检测装置应用在直流变频压缩机驱动控制器中的示意图。在直流变频压缩机驱动控制器中，压缩机由智能功力模块(IPM)驱动，系统提供本实用新型无刷直流电机位置检测装置的工作电源，本实用新型检测压缩机的端电压，产生A、B、C三相位置信号，直流变频压缩机驱动控制器根据无刷直流电机位置信号在A+、A-、B+、B-、C+、C-桥臂上给出相应的驱动信号。
如图2所示，这是本实用新型无刷直流电机位置检测装置中的外形结构示意图。图中，标号1为本实用新型无刷直流电机位置检测装置的厚膜外壳，该厚膜外壳1的一侧设置有若干引出脚10，包括输入脚11，输出脚12，工作电源引出脚13；在该厚膜外壳1中设置有检测电路2。
如图3所示，这是本实用新型无刷直流电机位置检测装置中检测电路的电原理图。本实用新型无刷直流电机位置检测装置的检测电路2主要包括包括所述的检测电路2包括积分电路21、箝位电路22、比较器23、滤波电路24，其中，所述的积分电路21与输入端电连接，它由R38至R40三电阻以及分别与三电阻连接的C17至C19三电容组成；所述的箝位电路22与积分电路21电连接，它由D13、D14、D15、D16四箝位二极管组成；所述的比较器23与积分电路21和箝位电路22电连接，它由其内设有四个比较电路的集成电路IC2与电容C20构成，在本实用新型中，集成电路IC2采用的是LM339比较器；所述的滤波电路24与比较器23电连接，它由R41至R46六电阻及C14至C16三电容组成；所述的箝位电路24与比较器22和积分电路23连接，它由D13、D14、D15、D16四箝位二极管组成。所述的检测电路2还包括一星形叠加电路25和一移相电路26；所述的星形叠加电路25与输入端和积分电路23电连接，它由R47至R49三电阻组成，三电阻分别与积分电路23的三电阻R38至R40连接；所述的移相电路26与输入端和积分电路23电连接，它由R35至R37三电阻组成，三电阻分别与积分电路23的三电阻R38至R40和星形叠加电路25的三电阻R47至R49三电阻连接。
请结合图3参见图4所示，其中图4是本实用新型无刷直流电机位置检测装置中检测电路的各信号波形图，图中，A+、A-、B+、B-、C+、C-为桥臂驱动信号；U_in为U相感应电压；N为叠加信号；U为积分信号；A切换信号。本实用新型无刷直流电机位置检测装置的检测电路的工作原理是U_in、V_in、W_in是压缩机无刷电机的感应反电势，U_in通过R40、C19积分，V_in通过R39、C18积分，W_in通过R38、C17积分，U_in、V in、W_in三路积分信号是相位差为120度的三角波。同时三相感应信号通过三角星形连接，叠加产生3倍频的小幅三角波N。U相的积分信号与叠加信号通过LM339比较器，得到相应的切换点A。根据A信号，可以进行电机驱动桥臂的切换，在A的上升沿，由A+、B-切换至A+、C-，在A的下降沿，由B+、A-切换至C+、A-。同样V、W的积分信号与叠加信号比较也产生其它两相切换点。比较器的输出信号，通过C16、C15、C14滤波，产生三相位置信号(A、B、C)，给直流变频压缩机控制系统中微处理器所用，而直流变频压缩机控制系统中的微处理器根据A、B、C三相信号能够很方便的进行相位转换，使直流变频压缩机正常运转。
综上所述，本实用新型无刷直流电机位置检测装置由于采用厚膜电路技术制作成专用芯片，其内部采用贴片电容，激光调阻，提高了元件参数的精确性和一致性，改善了位置检测电路的稳定性，可靠性，一致性，提高了压缩机驱动系统的效率；并且用户只要提供本实用新型芯片的工作电源(+5V、+12V、-5V)，在输入端连接压缩机的电压反馈信号(U_in、V_in、W_in)，本实用新型的专用芯片就能产生三相位置信号，使用也变得十分方便。
权利要求1．一种无刷直流电机位置检测装置，用于检测无刷直流电机的位置信号，包括厚膜外壳(1)，以及设置在厚膜外壳(1)中的检测电路(2)，其特征在于所述的检测电路(2)包括积分电路(21)、箝位电路(22)、比较器(23)、滤波电路(24)，其中，所述的积分电路(21)与输入端电连接，它由R38至R40三电阻以及分别与三电阻连接的C17至C19三电容组成；所述的箝位电路(22)与积分电路(21)电连接，它由D13、D14、D15、D16四箝位二极管组成；所述的比较器(23)与积分电路(21)和箝位电路(22)电连接，它由其内设有四个比较电路的集成电路IC2与电容C20构成；所述的滤波电路(24)与比较器(23)电连接，它由R41至R46六电阻及C14至C16三电容组成。
2．如权利要求1所述的一种无刷直流电机位置检测装置，其特征在于所述的检测电路(2)还包括一星形叠加电路(25)和一移相电路(26)；所述的星形叠加电路(25)与输入端和积分电路(23)电连接，它由R47至R49三电阻组成，三电阻分别与积分电路(23)的三电阻R38至R40连接；所述的移相电路(26)与输入端和积分电路(23)电连接，它由R35至R37三电阻组成，三电阻分别与积分电路(23)的三电阻R38至R40和星形叠加电路(25)的三电阻R47至R49三电阻连接。
专利摘要本实用新型涉及一种无刷直流电机位置检测装置，包括厚膜外壳，及其位于其中的检测电路，其特点是检测电路包括积分电路、箝位电路、比较器、滤波电路；积分电路与输入端电连接，箝位电路与积分电路电连接，比较器与积分电路和箝位电路电连接，滤波电路与比较器电连接；还包括一与输入端和积分电路电连接星形叠加电路、一与输入端和积分电路电连接的移相电路。
文档编号G01R31/34GK2447796SQ0024946
公开日2001年9月12日 申请日期2000年9月28日 优先权日2000年9月28日
发明者汪辉, 罗焰明, 华建跃 申请人:上海日立电器有限公司