一种电机控制器及应用其的电机的制作方法

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1.本实用新型涉及一种电机控制器及应用其的电机。


背景技术：

2.目前电机控制器包括电源供电电路、微处理器mcu、逆变电路和驱动电路,电源供电电路为微处理器mcu、逆变电路和驱动电路供电。如图1、图2所示，而电源供电电路虽然输出多种不同电压的供电电源，但都是非隔离式的单路电源供应，瞬间过流或者电压波动时候会直接影响驱动电路，造成控制的不稳定。
3.另外，见图3所示，逆变电路由igbt/mos等开关管组成的桥臂，需要工作电源，常用的是buck电路降压方式取得所需要的工作电源，驱动电路应用高压侧都加隔离驱动，一般采用自举电路完成电能存储给上桥开关管供电，完成整个电机驱动电源供电。但这种电源供电方式存在如下缺点：
4.(1)图3的buck电路中，当vcc电路瞬间过流或者电压波动时候会直接影响驱动电路开关管q1、开关管q2等正常工作，单路电源都存在的缺陷。
5.(2)图3自举电路结构简单稳定性差，上桥开关管q2的驱动电能靠电容c3释放来开通，开关管q3占空比大小会直接影响电容c3充电，电压过低时会导致开关管q2打不开,或者在低电压打开状态会形成开关管q2驱动能力不足压降大，功耗急增，存在失效风险。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一一种电机控制器及应用其的电机，能解决现有技术中电机控制器中采用单路电源非隔离式供电，瞬间过流或者电压波动时候会直接影响igbt/mos开关管的驱动电路工作，造成igbt/mos开关管控制的不稳定的技术问题。
7.本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的。
8.一种电机控制器，包括电源供电电路、微处理器mcu、逆变电路和驱动电路,电源供电电路为微处理器mcu、逆变电路和驱动电路供电，其特征在于：电源供电电路包括整流电路和单端反激式dc
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dc变换电路，市电交流输入连接到整流电路的输入端，整流电路的输出端连接单端反激式dc
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dc变换电路，单端反激式dc
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dc变换电路出多路隔离电源为后级微处理器mcu、逆变电路和驱动电路供电。
9.上述所述的单端反激式dc
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dc变换电路包括变压器t2、电子开关管q6和脉冲发生器，变压器t2的初级线圈l1与电子开关管q6串联后一端接地，另一端接输入直流电源vdc，电子开关管q6的控制端连接脉冲发生器的输出端，变压器t2含有多个次级线圈l2形成多路隔离电源。
10.上述所述的每路隔离电源包括一个次级线圈l2、二极管d3、稳压二极管zd1和电容c4，次级线圈l2的一端接地gnd，次级线圈l2的另一端接二极管d3的正极端，二极管d3的负极端接电容c4的一端，电容c4的另一端接地，电容c4的两端并联稳压二极管zd1。
11.上述的电容c4的两端还并联一个放电电阻r1。
12.上述的初级线圈l1的两端并联一个电压钳位电路，所述的电压钳位电路包括电阻r0、电容c0和二极管d0，电阻r0和电容c0并联后再串联二极管d0。
13.上述的每路隔离电源的输出电压的大小通过调整变压器t2的初级线圈l1和次级线圈l2的匝数比例来设置。
14.上述的逆变电路含有多个桥臂，每个桥臂包括上桥开关管q4和下桥开关管q5，微处理器mcu输出信号控制一个驱动电路来驱动上桥开关管q4和下桥开关管q5，其中一路隔离电源输出直流电压vcc为驱动电路供电，每个桥臂的上桥开关管q4由独立的一路隔离电源输出直流电压vcc1来驱动。
15.上述的上桥开关管q4和下桥开关管q5之间的连接点a引出并连接地gnd1，直流电压vcc1连接到电容c6的一端，电容c6的另一端接地gnd1，驱动电路的两个个输入引脚连接在电容c6的两端，驱动电路的输出端控制上桥开关管q4。
16.上述的逆变电路含有3个桥臂，共有5路的隔离电源，其中1路隔离电源输出直流电压vcc为驱动电路供电，其中3路隔离电源输出直流电压vcc1分别为3个桥臂供电，其中1路隔离电源输出电源vcc2，电源vcc2经过一个降压稳压电路后为微处理器mcu单独供电。
17.一种电机，包括定子、转子、机壳和电机控制器，其特征在于：电机控制器采用上述所述的电机控制器。
18.本实用新型与现有技术相比，具有如下效果：
19.1、本实用新型电机控制器，包括电源供电电路、微处理器mcu、逆变电路和驱动电路,电源供电电路为微处理器mcu、逆变电路和驱动电路供电，其特征在于：电源供电电路包括整流电路和单端反激式dc
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dc变换电路，市电交流输入连接到整流电路的输入端，整流电路的输出端连接单端反激式dc
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dc变换电路，单端反激式dc
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dc变换电路出多路隔离电源为后级微处理器mcu、逆变电路和驱动电路供电，瞬间过流或者电压波动对多路隔离电源影响不大，保证igbt/mos开关管控制的稳定性和可靠性。
20.2、本实用新型的其它优点在实施例部分展开详细描述。
附图说明：
21.图1是现有技术中的电机控制器的电路方框图；
22.图2是现有技术中的电机控制器的电源供电电路的方框图；
23.图3是现有技术中逆变电路的桥臂的电源驱动方框图；
24.图4是本实用新型实施例一的电路方框图；
25.图5是本实用新型实施例一的单端反激式dc
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dc变换电路的电路图；
26.图6是本实用新型实施例一的逆变电路的桥臂的电源供应的电路图。
具体实施方式：
27.下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
28.实施例一:
29.如图4、图5和图6所示，本实施例提供的是一种电机控制器，包括电源供电电路、微处理器mcu、逆变电路和驱动电路,电源供电电路为微处理器mcu、逆变电路和驱动电路供电，其特征在于：电源供电电路包括整流电路和单端反激式dc
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dc变换电路，市电交流输入
连接到整流电路的输入端，整流电路的输出端连接单端反激式dc
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dc变换电路，单端反激式dc
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dc变换电路出多路隔离电源200为后级微处理器mcu、逆变电路和驱动电路供电。在市电交流输入与整流电路之间还设置浪涌保护电路，图4中m表示的电机，电机包括定子、转子和外壳，利用霍尔元件hall感应转子位置，通过转子位置测量电路将信号输入到微处理器mcu，微处理器mcu输出信号到驱动电路控制逆变电路工作。图4中逆变电路只有3个桥臂用来驱动三相绕组的电机。单端反激式dc
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dc变换电路简称flyback电路。单端反激式dc
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dc变换电路出多路隔离电源为后级微处理器mcu、逆变电路和驱动电路供电，瞬间过流或者电压波动对多路隔离电源影响不大，保证igbt/mos开关管控制的稳定性和可靠性。
30.所述的单端反激式dc
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dc变换电路包括变压器t2、电子开关管q6和脉冲发生器，变压器t2的初级线圈l1与电子开关管q6串联后一端接地，另一端接输入直流电源vdc，电子开关管q6的控制端连接脉冲发生器的输出端，变压器t2含有多个次级线圈l2形成多路隔离电源。脉冲发生器的输出脉冲控制电子开关管q6工作。
31.所述的每路隔离电源包括一个次级线圈l2、二极管d3、稳压二极管zd1和电容c4，次级线圈l2的一端接地gnd，次级线圈l2的另一端接二极管d3的正极端，二极管d3的负极端接电容c4的一端，电容c4的另一端接地，电容c4的两端并联稳压二极管zd1。稳压二极管zd1限制过压，电容c4输出电压与功率；
32.所述的电容c4的两端还并联一个放电电阻r1。
33.所述的初级线圈l1的两端并联一个电压钳位电路，所述的电压钳位电路包括电阻r0、电容c0和二极管d0，电阻r0和电容c0并联后再串联二极管d0，限制初级线圈l1的两端电压。
34.所述的每路隔离电源的输出电压的大小通过调整变压器t2的初级线圈l1和次级线圈l2的匝数比例来设置，调压简单容易。
35.所述的逆变电路含有多个桥臂100，每个桥臂100包括上桥开关管q4和下桥开关管q5，微处理器mcu输出信号控制一个驱动电路来驱动上桥开关管q4和下桥开关管q5，其中一路隔离电源200输出直流电压vcc为驱动电路供电，每个桥臂100的上桥开关管q4由独立的一路隔离电源200输出直流电压vcc1来驱动。同时输出多路隔离电源200可以单独给后级微处理器mcu、逆变电路的桥臂的开关管和驱动电路持续稳定提供电源，任意一路负载波动不影响其它路工作。多路隔离电源200是不共地的。
36.上述的上桥开关管q4和下桥开关管q5之间的连接点a引出并连接地gnd1，直流电压vcc1连接到电容c6的一端，电容c6的另一端接地gnd1，驱动电路的两个个输入引脚连接在电容c6的两端，驱动电路的输出端控制上桥开关管q4。无需自举电路，电源直接给c6持续充电，下桥开关管q5占空比大小对电容c6无影响，解决了自举电路出现不可避免的充电缺陷问题。下桥开关管q5由其中一路隔离电源200输出直流电压vcc来驱动。
37.上述的逆变电路含有3个桥臂100，共有5路的隔离电源200，其中1路隔离电源200输出直流电压vcc为驱动电路供电，其中3路隔离电源200输出直流电压vcc1分别为3个桥臂100供电，其中1路隔离电源200输出电源vcc2，电源vcc2经过一个降压稳压电路后为微处理器mcu单独供电。降压稳压电路可以采用78系列的降压芯片来完成，vcc2经过一个降压稳压电路后输出 3.3v给微处理器mcu单独供电。
38.实施例二：
39.一种电机，包括定子、转子、机壳和电机控制器，其特征在于：电机控制器采用实施例一所述的电机控制器，采用单端反激式dc
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dc变换电路出多路隔离电源为后级微处理器mcu、逆变电路和驱动电路供电，瞬间过流或者电压波动对多路隔离电源影响不大，保证igbt/mos开关管控制的稳定性和可靠性。
40.以上实施例为本实用新型的较佳实施方式，但本实用新型的实施方式不限于此，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。