一种直流无刷电机缺相判断电路及判断方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及直流无刷电机技术领域，尤其设及一种直流无刷电机缺相判断电路及 判断方法。
【背景技术】
[0002] 直流无刷电机在启动或工作过程中，电源缺相会导致电机动力性能下降或者电机 不转，甚至会产生电机短路电流过大而烧毁电机的情况。所W需要对直流无刷电机是否缺 相进行判断。
[0003] 在现有技术中，主要采用W下两种方式实现对直流无刷电机是否缺相进行判断。 一种是通过在直流无刷电机的=相线中增加电流互感器，通过电流互感器确定直流无刷电 机是否缺相；另一种则是在直流无刷电机启动时通过先输出一段时间的恒定电流，然后再 将采集来的数据进行计算得出各相的电流值，最后通过判断各相电流值与恒定电流值的大 小来判断电机是否缺相。上述两种方式虽然能够实现对直流无刷电机是否缺相进行判断， 但第一种方式需要增加电流互感器，额外增加了产品的成本;而第二种方式则需要在直流 无刷电机通电运转后才能实现判断，可能会在判断前产生电机抖动和噪声异常等情况。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明实施例提供一种直流无刷电机缺相判断电路及判断方法，W实 现在无需增加硬件的情况下，在电机运行之前能够对直流无刷电机是否缺相进行判断的目 的。
[0005] 第一方面，本发明实施例提供了一种直流无刷电机缺相判断电路，包括：
[0006] =相逆变桥，所述=相逆变桥的=相输出端与直流无刷电机相连，所述=相逆变 桥包括:立相上臂单元和立相下臂单元，所述立相上臂单元包括立个每相上臂单元，所述立 相下臂单元包括=个每相下臂单元，所述每相上臂单元与其对应的每相下臂单元串联连 接；
[0007] =相驱动电路，用于向所述=相逆变桥输出驱动信号，所述=相驱动电路包括自 举电路，所述自举电路包括与所述立相上臂驱动单元中与每相上臂单元对应的自举单元， 所述自举单元与每相上臂单元并联连接；
[0008] 直流电源，用于为所述=相逆变桥和=相驱动电路供电；
[0009] 负母线端采样电阻RS，用于对负母线端电流进行采样；
[0010] 所述直流电源分别与=相逆变桥、=相驱动电路相连接，所述=相驱动电路与所 述=相逆变桥相连接，所述负母线端电阻RS与所述=相逆变桥的=相下臂单元相连接。
[0011] 缺相判断模块，用于根据功率管、采样电阻、自举二极管和自举电容的参数计算所 述功率管导通瞬间负母线端采样电阻RS的理论电流值，并根据功率管导通瞬间负母线端采 样电阻RS的理论电流值计算所述自举电容充电过程中多个预设时刻负母线端采样电阻RS 的理论电流值;并将多个预设时刻负母线端采样电阻RS的理论电流值与负母线端采样电阻 RS的实际电流值进行比较，并根据比较结果判断直流无刷电机是否缺相。
[0012] 进一步的，所述自举单元包括：串联的自举二极管、自举电容和至少一个采样电 阻。
[0013] 进一步的，所述自举电路中每个自举单元中采用相同的采样电阻。
[0014] 更进一步的，所述=相驱动电路，用于在进行缺相判断时导通=相下臂单元中任 意一个每相下臂单元中的功率管。
[0015] 第二方面，本发明实施例还提供了一种直流无刷电机缺相判断方法，采用本实施 例提供的直流无刷电机缺相判断电路实现，包括：
[0016] 通过=相驱动电路导通=相下臂单元中任意一个每相下臂单元中的功率管；
[0017] 根据所述功率管、采样电阻、自举二极管和自举电容的参数计算所述功率管导通 瞬间负母线端采样电阻RS的电流值；
[0018] 根据所述功率管导通瞬间负母线端采样电阻RS的电流计算所述自举电容充电过 程中多个预设时刻负母线端采样电阻RS的理论电流值；
[0019] 对负母线端采样电阻RS进行采样，获取所述多个预设时刻负母线端采样电阻RS的 实际电流值；
[0020] 将多个预设时刻的理论电流值和实际电流值进行比较，如果多个预设时刻的理论 电流值大于实际电流值，判断直流无刷电机缺相。
[0021] 进一步的，在通过=相驱动电路导通=相下臂单元中任意一个每相下臂单元中的 功率管之前，还包括：
[0022] 导通=相上臂单元中所有每相上臂单元中的功率管。
[0023] 进一步的，所述根据所述功率管、采样电阻、自举二极管和自举电容的参数计算所 述功率管导通瞬间负母线端采样电阻RS的电流理论值，包括：
[0024] 计算每个自举单元的充电电流理论值；
[0025] 累加每个自举单元的充电电流理论值得到所述功率管导通瞬间负母线端采样电 阻RS的电流理论值。
[0026] 进一步的，所述计算每个自举单元的充电电流理论值，包括：
[0027] 根据Ii = (VCC-Vm-Vq4)/Ri计算第一自举单元的充电电流理论值，其中，所述VCC为 直流电源电压，所述Vdi为第一自举单元中自举二极管的导通压降，所述VQ4为所述功率管的 导通压降，所述Ri为第一自举单元中采样电阻的阻值；
[002引根据I2 = (VCC-Vd2-Vq4)/(R2+2R)计算第二自举单元的充电电流理论值，其中所述 VCC为直流电源电压，所述Vd2为第二自举单元中自举二极管的导通压降，所述Vq4为所述功 率管的导通压降，所述R2为第二自举单元中采样电阻的阻值，所述电阻R为定子相绕组电 阻；
[0029] 根据13 = ( VCC-VD3-VQ4 )/(R3+2R)计算第S自举单元的充电电流理论值，其中所述 VCC为直流电源电压，所述Vd3Vd2为第二自举单元中自举二极管的导通压降，所述Vq4为所述 功率管的导通压降，所述R3为第二自举单元中采样电阻的阻值，所述电阻R为定子相绕组电 阻。
[0030] 更进一步的，述根据所述功率管导通瞬间每个自举单元的充电理论电流值计算所 述自举电容充电过程中多个预设时刻负母线端采样电阻RS的理论电流值，包括：
[0031] 通过公式
计算多个预设时刻每个自举单元的充电理论电流值；
[0032] 根据多个预设时刻每个自举单元的充电理论电流值计算所述自举电容充电过程 中多个预设时刻负母线端采样电阻RS的理论电流值。
[0033] 本发明实施例提供的直流无刷电机缺相判断电路及判断方法，利用=相驱动电路 中自举单元中自举电容充电过程中充电电流的变化，从而识别电机是否相位异常。无需增 加硬件成本，同时也可W在直流无刷电机运行之前，准确的判断是否缺相，避免直流无刷电 机产生大电流。
【附图说明】
[0034] 通过阅读参照W下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它 特征、目的和优点将会变得更明显：
[0035] 图1是本发明实施例一提供的直流无刷电机缺相判断电路的结构示意图；
[0036] 图2是本发明实施例一提供的直流无刷电机缺相判断电路中的=相逆变桥与自举 电路的连接示意图；
[0037] 图3是本发明实施例一提供的直流无刷电机缺相判断电路在功率管Q4导通时第一 自举单元充电路径示意图；
[0038] 图4是本发明实施例一提供的直流无刷电机缺相判断电路在功率管Q4导通时第二 自举单元充电路径示意图；
[0039] 图5是本发明实施例一提供的直流无刷电机缺相判断电路在功率管Q4导通时第一 自举单元充电路径示意图；
[0040] 图6是本发明实施例一提供的直流无刷电机缺相判断电路中负母线端采样电阻RS