一种反电动势检测电路
技术领域
本发明涉及检测电路，特别涉及反电动势的检测电路。
背景技术
永磁同步直流无刷电机,其反电动势为正弦波形状,当采用永磁同步直流无刷电机作为空 调室外风机驱动部件时,由于海风等原因,空调在启动前,室外风扇电机可能正处于正方向或 者反方向转动,控制器需要检测电机的位置、转速和其转动方向，适时的根据电机的运转情况 进行相应的控制，达到正确控制电机的运行等目的。
专利“空调室外风机驱动的控制方法、控制装置及具有其的空调(201410183282.3)”, 对反电动势检测的重要性和反电动势检测进行了说明,但是,没有给出具体的检测电路,而且, 专利说明书第八页:当EAB＝Usinθ,EBC＝Usin(θ-120°)时，得到公式 θ = arctan ( - E AB E AB + 2 E BC ) ]]>是错误的,正确的公式是 θ = arctan ( - 3 E AB E AB + 2 E BC ) , ]]>再者,公式也没有 说明EAB/EBC的检测,怎么同单片机连接是一个问题,另一个问题是,反正切公式 ![]()
只能适用于0°≤θ<90°的场合,而实际上电机转子的位置应该限制 在0°≤θ<360°。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，就是提供一种反电动势检测电路，以达到正确的检测电机 三相反电动势的效果。
本发明解决所述技术问题，采用的技术方案是，一种反电动势检测电路，包括单片机、 电动势输入端、电阻六、电阻一、电阻二、电阻三、电阻四、电阻五、二极管一、二极管二 及二极管三,所述单片机分别与电阻六的一端、电阻一的一端、电阻二的一端、电阻三的一端、 电阻四的一端、电阻五的一端、二极管一的负极、二极管二的负极及二极管三的负极连接， 电阻六的一端分别与电阻三的一端及二极管一的负极连接，电阻一的一端分别与电阻四的一 端及二极管二的负极连接，电阻二的一端分别与电阻五的一端及二极管三的负极连接，电阻 三的另一端、电阻四的另一端、电阻五的另一端、二极管一的正极、二极管二的正极及二极 管三的正极分别接地，电阻六的另一端与电动势输入端的U项输入端连接，电阻一的另一端 与电动势输入端的V项输入端连接，电阻二的另一端与电动势输入端的V项输入端连接；
所述反电动势输入端，用于接入电机三相反电动势U/V/W；
所述电阻六、电阻一、电阻二、电阻三、电阻四及电阻五，分别用于将反电动势电压按 比例分压后传输给单片机；
所述二极管一、二极管二及二极管三，分别用于将三相反电动势分压后的电压进行限幅， 使其适合单片机AD转换；
所述单片机，用于对接收到的限幅后的电压进行数模转换，并根据转换后的电动势信息 控制电机的正常运行。
具体的，所述二极管一、二极管二及二极管三分别为电压限幅稳压二极管。
进一步的，所述电压限幅稳压二极管的稳压电压参数为4.7V～5.1V。
具体的，所述电阻六、电阻一及电阻二的阻值相同。
具体的，所述电阻三、电阻四及电阻五的阻值相同。
具体的，所述电阻六及电阻三的阻值符合下述公式：
E0*R3/(R01+R31)＝V0；
其中，E0为电机使用场合下直流母线电压达到的最大值，V0为单片机AD采样参考电压 数值，R01为电子R0阻值，R31为电阻R3的阻值。
具体的，所述电阻六、电阻一、电阻二、电阻三、电阻四及电阻五可以分别由多个电阻 串联组成。
本发明的有益效果是通过上述一种反电动势检测电路，通过电阻分压和电压限幅，将反 电动势转换为与之成正比的适合单片机模数转换的电压，通过单片机AD转换，采集三相反电 动势，据此计算出电机反电动势中包含的电机转子位置信息θ,转子转动频率f以及转子角数 度ω,转子正反转等信息，解决启动前由于来自外部的因素如海风等导致空调室外风机自身转 动，引起的对电机的启动控制问题，同时，也使得电机反电动势检测变得简单。
附图说明
图1为本发明一种反电动势检测电路实施例的结构图；
其中，电阻六R6、电阻一R1、电阻二R2、电阻三R3、电阻四R4、电阻五R5、二极管一 V1、二极管二V2及二极管三V3。
具体实施方式
下面结合附图及实施例详细描述本发明的技术方案：
本发明针对现有技术中对反电动势检测的重要性和反电动势检测进行了说明,但是,没有 给出具体的检测电路的问题，提供一种反电动势检测电路，其特征在于，包括单片机、电动 势输入端、电阻六R6、电阻一R1、电阻二R2、电阻三R3、电阻四R4、电阻五R5、二极管一 V1、二极管二V2及二极管三V3,所述单片机分别与电阻六R6的一端、电阻一R1的一端、电 阻二R2的一端、电阻三R3的一端、电阻四R4的一端、电阻五R5的一端、二极管一V1的负 极、二极管二V2的负极及二极管三V3的负极连接，电阻六R6的一端分别与电阻三R3的一 端及二极管一V1的负极连接，电阻一R1的一端分别与电阻四R4的一端及二极管二V2的负 极连接，电阻二R2的一端分别与电阻五R5的一端及二极管三V3的负极连接，电阻三R3的 另一端、电阻四R4的另一端、电阻五R5的另一端、二极管一V1的正极、二极管二V2的正 极及二极管三V3的正极分别接地，电阻六R6的另一端与电动势输入端的U项输入端连接， 电阻一R1的另一端与电动势输入端的V项输入端连接，电阻二R2的另一端与电动势输入端 的V项输入端连接；所述反电动势输入端，用于接入电机三相反电动势U/V/W；所述电阻六 R6、电阻一R1、电阻二R2、电阻三R3、电阻四R4及电阻五R5，分别用于将反电动势电压按 比例分压后传输给单片机；所述二极管一V1、二极管二V2及二极管三V3，分别用于将三相 反电动势分压后的电压进行限幅，使其适合单片机AD转换；所述单片机，用于对接收到的限 幅后的电压进行数模转换，并根据转换后的电动势信息控制电机的正常运行。通过上述一种 反电动势检测电路，通过电阻分压和电压限幅，将反电动势转换为与之成正比的适合单片机 模数转换的电压，通过单片机AD转换，采集三相反电动势，据此计算出电机反电动势中包含 的电机转子位置信息θ,转子转动频率f以及转子角数度ω,转子正反转等信息，解决启动前 由于来自外部的因素如海风等导致空调室外风机自身转动，引起的对电机的启动控制问题， 同时，也使得电机反电动势检测变得简单。
实施例
本例的一种反电动势检测电路如图1所示，包括单片机、电动势输入端、电阻六R6、电 阻一R1、电阻二R2、电阻三R3、电阻四R4、电阻五R5、二极管一V1、二极管二V2及二极 管三V3。所述单片机分别与电阻六R6的一端、电阻一R1的一端、电阻二R2的一端、电阻 三R3的一端、电阻四R4的一端、电阻五R5的一端、二极管一V1的负极、二极管二V2的负 极及二极管三V3的负极连接，电阻六R6的一端分别与电阻三R3的一端及二极管一V1的负 极连接，电阻一R1的一端分别与电阻四R4的一端及二极管二V2的负极连接，电阻二R2的 一端分别与电阻五R5的一端及二极管三V3的负极连接，电阻三R3的另一端、电阻四R4的 另一端、电阻五R5的另一端、二极管一V1的正极、二极管二V2的正极及二极管三V3的正 极分别接地，电阻六R6的另一端与电动势输入端的U项输入端连接，电阻一R1的另一端与 电动势输入端的V项输入端连接，电阻二R2的另一端与电动势输入端的V项输入端连接。
其中，反电动势输入端，用于接入电机三相反电动势U/V/W。
其中，电阻六R6、电阻一R1、电阻二R2、电阻三R3、电阻四R4及电阻五R5，分别用 于将反电动势电压按比例分压后传输给单片机。
其中，二极管一V1、二极管二V2及二极管三V3，分别用于将三相反电动势分压后的电 压进行限幅，使其适合单片机AD转换。
其中，单片机用于对接收到的限幅后的电压进行数模转换，并根据转换后的电动势信息 控制电机的正常运行。
优选的，所述二极管一V1、二极管二V2及二极管三V3分别为电压限幅稳压二极管。电 压限幅稳压二极管用于将三相反电动势分压后的电压进行限幅，使其适合单片机AD转换。并 且电压限幅稳压二极管稳压电压参数V0一般为4.7V～5.1V。
一般来说，分压电阻阻值R0与R3由E0*R3/(R0+R3)＝V0求得，其中E0为电机使用场 合下直流母线电压达到的最大值。
优选的，为了保证U/V/W三相反电动势的检测比例相同电阻六R6、R1、R2阻值需要相同， R3、R4、R5也分别相等。
当然，由于电阻器阻值不是连续变化的，R0与R3、R1与R4、R2与R5可以分别由多个 电阻串联组成，使得求出的U/V/W三相反电动势的检测比例相同。
具体的，在实际应用中，电阻六R6/R1/R2一端连接电机定子绕组之R/S/T端子,引入电 机定子绕组三相反电动势U/V/W。U相反电动势电压通过电阻六R6与R3分压、V相反电动势 电压通过电阻R1与R4分压、W相反电动势电压通过电阻R2与R5分压，分别得到三路0～5V 电压同单片机之A/D检测端口AD1/AD2/AD3相连，稳压二极管V1～V3起限幅作用，一般稳 压二极管V1～V3的取值为4.7V～5.1V，目的使输入AD端口的电压在单片机允许的范围内， R0/R1/R2/R3/R4/R5大小同电机反电动势常数及电机转速有关，根据使用场合下最高直流母 线电压确定E0伏，再根据公式E0*R3/(R0+R3)＝5确定电阻六R6与R3，电阻六R6、R1、R2 阻值相同，R3、R4、R5也分别相等，以便使U/V/W三相反电动势的检测比例相同。
MCU上电后,首先检测反电动势U/V/W电压数值,计算出反电动势中包含的电机转子位置 信息θ,转子转动频率f以及转子角数度ω,转子正反转等信息,据此单片机发出正确的指令, 控制电机的正常运行。
综上所述，本发明设计了三路反电动势检测电路，通过电阻分压和电压限幅，将反电动 势转换为与之成正比的适合单片机模数转换的电压，通过单片机AD转换，采集三相反电动势， 据此计算出电机反电动势中包含的电机转子位置信息θ,转子转动频率f以及转子角数度ω, 转子正反转等信息，解决启动前由于来自外部的因素如海风等导致空调室外风机自身转动， 引起的对电机的启动控制问题，同时，也使得电机反电动势检测变得简单。