Allegro产品A4933KJPTR的应用：一种基于单片机的直流无刷电机控制器
(73 )专利权人
南京越博电驱动系统有限公司
( 54 )实用新型名称
一种基于单片机的直流无刷电机控制器
( 57 )摘要
本实用新型涉及一种基于单片机的直流无刷电机控制器，包括电源模块、最小系统、驱动桥控制模块、驱动桥模块、转子位置检测模块，电源模块分别与最小系统和驱动桥模块连接，最小系统分别与驱动桥控制模块和转子位置检测模块连接，驱动桥控制模块与驱动桥模块连接，驱动桥模块连接于直流无刷电机，转子位置检测模块连接于直流无刷电机。本实用新型所述直流无刷电机控制器能够准确可靠的检测无刷直流电机转子位置，并且体积小，结构简单，便于安装、维护；同时能够提高转子位置信号的抗干扰性。
1
.一种基于单片机的直流无刷电机控制器，其特征在于，包括电源模块、最小系统、驱动桥控制模块、驱动桥模块、转子位置检测模块，电源模块分别与最小系统和驱动桥模块连接，用于对最小系统和驱动桥模块提供电源，最小系统分别与驱动桥控制模块和转子位置检测模块连接，用于接收转子位置检测模块检测的转子信号，并输出PWM信号和控制信号到驱动桥控制模块，驱动桥控制模块与驱动桥模块连接，用于控制驱动桥模块，驱动桥模块连接于直流无刷电机，转子位置检测模块连接于直流无刷电机，用于检测直流无刷电机的转子位置。
2
.根据权利要求1所述的直流无刷电机控制器，其特征在于，电源模块包括控制部电源和电机部电源，控制部电源与最小系统连接，电机部电源与驱动桥模块连接。
3
.根据权利要求2所述的直流无刷电机控制器，其特征在于，控制部电源和电机部电源的输入端分别设置有二极管，用于防止电源的反接。
4
.根据权利要求1所述的直流无刷电机控制器，其特征在于，最小系统为MC9S12XDT256单片机，转子位置检测模块为磁旋转编码器AS5145芯片，单片机上的SPI接口与芯片上的SSI接口进行连接通讯。
5
.根据权利要求1所述的直流无刷电机控制器，其特征在于驱动桥控制模块为AA4933KJPTR芯片，驱动桥模块为三相H形桥式逆变电路，并且三相H形桥式逆变电路由6只N沟道的MOS管组成。
6
.根据权利要求5所述的直流无刷电机控制器，其特征在于：A4933KJPTR芯片的输出端GHA、
GHB、GHC分别连接驱动桥模块的上桥臂的三个MOS管的栅极，GLA、GLB、GLC分别连接驱动桥模块的下桥臂的三个MOS管的栅极。
7
.根据权利要求6所述的直流无刷电机控制器，其特征在于，MOS管的栅极分别通过100
欧姆的电阻与驱动桥控制模块的输出端连接，100欧姆的电阻并联一个二极管。
一种基于单片机的直流无刷电机控制器
技术领域
[0001]
本实用新型属于直流无刷电机控制器技术领域，具体涉及一种基于单片机的直流
无刷电机控制器。
背景技术
[0002]
无刷直流电机是电力电子器件及新型永磁材料发展而迅速成熟起来的一种新型机电一体化电机，既具有交流电机的结构简单、运行可靠、维护方便等优点，又具备直流电机固有的优越的启动性能和调速性能。其电子式换向机构，现已广泛应用于各种调速驱动场合，应用前景广阔，尤其从当今的环保、能源、效率等综合因素出发，永磁无刷直流电机可望在未来的电动产业中占主导地位。
[0003]
对于无刷直流电机来说，电机控制器是其指挥中心，担任着维持其正常运行的功能，同时还需要实现各种调速伺服的功能。因此，开发一种可靠性好、结构相对简单、方便且实用的直流无刷电机控制器具有重要的现实意义。
[0004] 例如，中国专利申请号201410516736
.4公开了一种无刷直流电机控制器，包括MCU，驱动电路，功率电路，电流反馈电路，位置检测电路。该发明对电机的速度和电流进行了闭环控制，提高了其动态和静态特性，优化其控制性能。但是该发明不能实现对直流无刷电机的反转控制，以及位置检测信号抗干扰性较低。实用新型内容
[0005]
针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种基于单片机的直流无刷电机控制器。
[0006]
为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
[0007]
所述直流无刷电机控制器，包括电源模块、最小系统、驱动桥控制模块、驱动桥模块、转子位置检测模块，电源模块分别与最小系统和驱动桥模块连接，用于对最小系统和驱动桥模块提供电源，最小系统分别与驱动桥控制模块和转子位置检测模块连接，用于接收转子位置检测模块检测的转子信号，并输出PWM信号和控制信号到驱动桥控制模块，驱动桥控制模块与驱动桥模块连接，用于控制驱动桥模块，驱动桥模块连接于直流无刷电机，转子位置检测模块连接于直流无刷电机，用于检测直流无刷电机的转子位置。
[0008]
进一步的，电源模块包括控制部电源和电机部电源，控制部电源与最小系统连接，电机部电源与驱动桥模块连接。
[0009]
进一步的，控制部电源和电机部电源的输入端分别设置有二极管，用于防止电源的反接。
[0010]
进一步的，最小系统为MC9S12XDT256单片机，转子位置检测模块为磁旋转编码AS5145芯片，单片机上的SPI接口与芯片上的SSI接口进行连接通讯。
[0011]
进一步的，驱动桥控制模块为A4933KJPTR芯片，驱动桥模块为三相H形桥式逆变电路，并
且由6只N沟道的MOS管组成。
[0012]
进一步的，A4933KJPTR芯片的输出端GHA、GHB、GHC分别连接驱动桥模块上桥臂的三个MOS管的栅极，A4933KJPTR芯片GLA、GLB、GLC分别连接驱动桥模块下桥臂的三个MOS管的栅极。
[0013]
进一步的，MOS管的栅极分别通过100欧姆的电阻与驱动桥控制模块的输出端连接，100欧姆的电阻并联一个二极管。
[0014]
本实用新型所述直流无刷电机控制器的有益效果为
[0015]
1、本实用新型所述直流无刷电机控制器能够准确可靠的检测无刷直流电机转子位置。
[0016]
2、本实用新型所述直流无刷电机控制器体积小，结构简单，便于安装、维护。
[0017]
3、本实用新型所述直流无刷电机控制器能够提高转子位置信号的抗干扰性。
附图说明
[0018]
图1是本实用新型所述直流无刷电机控制器的结构框图。
[0019]
图中所示：1-电源模块，11-控制部电源、12-电机部电源；2-最小系统；3-驱动桥控
制模块；4-驱动桥模块；5-转子位置检测模块；6-直流无刷电机。具体实施方式
[0020]
下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型所述直流无刷电机控制器实
施例中的技术方案作进一步详细说明。
[0021]
如图1所示，所述直流无刷电机控制器，包括电源模块1、最小系统2、驱动桥控制模
块3、驱动桥模块4、转子位置检测模块5，电源模块1包括控制部电源11和电机部电源12，控
制部电源11与最小系统2连接，电机部电源12与驱动桥模块4连接，用于对最小系统2和驱动
桥模块4提供电源，最小系统2分别与驱动桥控制模块3和转子位置检测模块5连接，用于接
收转子位置检测模块5检测的转子信号，并输出PWM信号和控制信号到驱动桥控制模块3，驱
动桥控制模块3与驱动桥模块4连接，用于控制驱动桥模块4，驱动桥模块4连接于直流无刷
电机6，转子位置检测模块5连接于直流无刷电机6，用于检测直流无刷电机6的转子位置。
[0022]
进一步的，控制部电源11和电机部电源12的输入端分别设置有二极管(图中未示)，用于防止电源的反接。
[0023]
进一步的，最小系统2为MC9S12XDT256单片机，转子位置检测模块5为磁旋转编码
器AS5145芯片，单片机上的SPI接口(图中未示)与芯片上的SSI接口(图中未示)进行连接通讯。
[0024]
进一步的，驱动桥控制模块3为A4933KJPTR芯片，驱动桥模块4为三相H形桥式逆变电路，
并且由6只N沟道的MOS管组成，A4933芯片的输出端GHA、GHB、GHC分别连接驱动桥模块4上桥臂的三个MOS管的栅极，GLA、GLB、GLC分别连接驱动桥模块4下桥臂的三个MOS管的栅极。
[0025]
进一步的，MOS管的栅极分别通过100欧姆的电阻与驱动桥控制模块3的输出端连
接，100欧姆的电阻并联一个二极管。
[0026]
本实用新型所述直流无刷电机控制器的控制原理是：
[0027]
最小系统2接收转子位置检测模块5检测的直流无刷电机6转子位置信号，根据转
子位置信号输出PWM信号以及控制信号给驱动桥控制模块3，驱动桥控制模块3通过控制驱
动桥模块4的MOS管栅极的通断，控制直流无刷电机6的旋转，并通过翻转控制信号的相序控
制直流无刷电机6的反转，另外通过调整PWM信号的占空比控制直流无刷电机6的旋转速度。
[0028]
本申请并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型实质内容的情况下，本领域
技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本申请的保护范围。
如需了解A4933芯片更多信息，请联系Allegro产品的官方代理Richwood公司13701069452@163.com
