一种结构简单的过零检测电路的制作方法

1.本发明涉及电路检测技术领域，特别涉及一种结构简单的过零检测电路。


背景技术：

2.过零检测是输入信号在过零点处使得输出信号翻转，其中无刷电机中霍尔效应ic的温度会随着环境和电机负载波动而显著变化，随着电机负载的增加，线圈会产生热量，使磁体的温度升高，从而导致磁通密度的变化，影响霍尔效应ic感应到的霍尔电压大小，在使用传统的霍尔效应ic中，因温度上升导致的磁通量密度变化会影响输出切换的时机，信号会错过了输出的最佳时机，从而导致电机效率降低，运行效率离散性很大，同时为保证电机的平稳高速运行，需要软件进行精确的旋转角度控制，如果还要考虑磁通量密度的变化，则软件将需要执行更精细的控制以检查更多的变量，所以本发明提出零点检测用于驱动无刷电机，并解决以上提出的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种结构简单的过零检测电路，通过设置比较器、跨区域检测部分和输出部分，有效地解决了无刷电机效率降低、运行效率离散性很大和旋转角度难以精准控制，方便推广。
4.为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
5.一种结构简单的过零检测电路，所述检测电路包括比较器、跨区域检测部分和输出部分，所述比较器内设有v1、0和v2三种电平，所述v1为稍大于0的电平，所述v2为稍小于0的电平，所述比较器与输入信号(input)连接，所述跨区域检测部分包括a_posedge、b_posedge、a_negedge和b_negedge四种输出信号。
6.进一步的，所述输入信号(input)分别于v1、0、v2比较，所述输入信号(input)大于v1的区域为区域一，所述输入信号(input)大于0且小于v1为区域二，所述输入信号(input)大于v2且小于0为区域三，所述输入信号(input)小于v2为区域四。
7.进一步的，所述输入信号的电压值从区域三跨越到区域一时，输出信号a_posedge会输出一个宽度很窄的正脉冲。
8.进一步的，所述输入信号的电压值从区域四跨越到区域二时，输出信号b_posedge会输出一个宽度很窄的正脉冲。
9.进一步的，所述输入信号的电压值从区域一跨越到区域三时，输出信号a_negedge会输出一个宽度很窄的正脉冲。
10.进一步的，所述输入信号的电压值从区域二跨越到区域四时，输出信号b_negedge会输出一个宽度很窄的正脉冲。
11.本发明的有益效果为：
12.本发明一种结构简单的过零检测电路，与传统的霍尔效应ic不同，过零检测霍尔效应ic可在极性变化的瞬间进行感应，这可以防止霍尔效应ic错过输出的最佳时机时发生
的效率降低问题，同时过零检测霍尔效应ic可在极性变化时感应，不管磁体和传感器之间的距离是否有变化，仍可以准确输出，防止由于制造变化而导致效率下降，同时使用过零检测霍尔效应ic来检测极性变化，则无需考虑磁通量密度因各种外部条件产生的变化，这意味着可以使用更简单的软件来提供平滑的旋转控制，而无需校准。
附图说明
13.图1为本发明一种结构简单的过零检测电路整体结构示意图；
14.图2为本发明一种结构简单的过零检测电路输入信号与四个区域对比示意图；
具体实施方式
15.下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
16.为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。
17.如图1，过零检测电路由比较器、跨区域检测部分和输出部分三个部分构成。v1为稍大于0的电平，v2为稍小于0的电平。电路可以过滤掉幅值小于v1(或者0-v2)的干扰信号。
18.比较器：输入信号input分别于v1、0、v2比较，这三个比较点将电压分为四个区域(如图2)。大于v1的区域为区域一，大于0且小于v1为区域二，大于v2且小于0为区域三，小于v2为区域四。
19.跨区域检测：检测到输入信号的电压值从区域三跨越到区域一时，输出信号a_posedge会输出一个宽度很窄的正脉冲(如图2的t1、t5、t9、t13时刻)；
20.检测到输入信号的电压值从区域四跨越到区域二时，输出信号b_posedge会输出一个宽度很窄的正脉冲(如图2的t0、t4、t8、t12、t16时刻)；
21.检测到输入信号的电压值从区域一跨越到区域三时，输出信号a_negedge会输出一个宽度很窄的正脉冲(如图2的t2、t6、t10、t14时刻)；
22.检测到输入信号的电压值从区域二跨越到区域四时，输出信号b_negedge会输出一个宽度很窄的正脉冲(如图2的t3、t7、t11、t15、t17时刻)。
23.输出：a_posedge或b_posedge的正脉冲会使得out置一，a_negedge或b_negedge的正脉冲会使得out清零。
24.当输入为正弦波时，输出波形占空比为50％，正常情况下都会在输入等于0时翻转，只有当0附近有干扰信号时，输出可能会在v1(或者v2)处翻转，(如图2的t17时刻)，但这不会明显影响到输出占空比。
25.以上所述仅为本发明专利的较佳实施例而已，并不用以限制本发明专利，凡在本发明专利的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。


技术特征：
1.一种结构简单的过零检测电路，其特征在于，所述检测电路包括比较器、跨区域检测部分和输出部分，所述比较器内设有v1、0和v2三种电平，所述v1为稍大于0的电平，所述v2为稍小于0的电平，所述比较器与输入信号(input)连接，所述跨区域检测部分包括a_posedge、b_posedge、a_negedge和b_negedge四种输出信号。2.根据权利要求1所述的一种结构简单的过零检测电路，其特征在于，所述输入信号(input)分别于v1、0、v2比较，所述输入信号(input)大于v1的区域为区域一，所述输入信号(input)大于0且小于v1为区域二，所述输入信号(input)大于v2且小于0为区域三，所述输入信号(input)小于v2为区域四。3.根据权利要求2所述的一种结构简单的过零检测电路，其特征在于，所述输入信号的电压值从区域三跨越到区域一时，输出信号a_posedge会输出一个宽度很窄的正脉冲。4.根据权利要求2所述的一种结构简单的过零检测电路，其特征在于，所述输入信号的电压值从区域四跨越到区域二时，输出信号b_posedge会输出一个宽度很窄的正脉冲。5.根据权利要求1所述的一种结构简单的过零检测电路，其特征在于，所述输入信号的电压值从区域一跨越到区域三时，输出信号a_negedge会输出一个宽度很窄的正脉冲。6.根据权利要求1所述的一种结构简单的过零检测电路，其特征在于，所述输入信号的电压值从区域二跨越到区域四时，输出信号b_negedge会输出一个宽度很窄的正脉冲。

技术总结
本发明的目的是提供一种结构简单的过零检测电路，与传统的霍尔效应IC不同，过零检测霍尔效应IC可在极性变化的瞬间进行感应，这可以防止霍尔效应IC错过输出的最佳时机时发生的效率降低问题，同时过零检测霍尔效应IC可在极性变化时感应，不管磁体和传感器之间的距离是否有变化，仍可以准确输出，防止由于制造变化而导致效率下降，同时使用过零检测霍尔效应IC来检测极性变化，则无需考虑磁通量密度因各种外部条件产生的变化，这意味着可以使用更简单的软件来提供平滑的旋转控制，而无需校准。而无需校准。而无需校准。


技术研发人员：ꢀ(74)专利代理机构
受保护的技术使用者：上海雁芯微电子科技有限公司
技术研发日：2022.09.02
技术公布日：2022/12/19