1.本实用新型涉及驱动电路领域，特指一种新型交流型无刷电机驱动器。
背景技术：
2.无刷电机驱动器主要用于使无刷电机转动起来，其工作原理是：首先由控制部根据霍尔传感器感应到的电机转子所在位置，然后依照定子绕线决定开启(或关闭)逆变器 (inverter)中功率晶体管的顺序，使电流依序流经电机线圈产生顺向(或逆向)旋转磁场，并与转子的磁铁相互作用，如此就能使电机顺时针/逆时针转动。当电机转子转动到霍尔传感器感应到另一组信号的位置时，控制部又再开启下一组功率晶体管，如此循环电机就可以依同一方向继续转动，直到控制部决定要电机转子停止则关闭功率晶体管(或只开下臂功率晶体管)；需要控制电机转子反向则功率晶体管开启顺序相反。
3.目前市面上许多交流型驱动器均用于驱动交流电机，而交流电机存在体积大、启动响应慢、低速力矩小等缺点。
4.例如专利号为cn 105515463公开的一种直流无刷电机驱动系统，其包括emi滤波单元、整流滤波单元、直流降压转换器、控制器、直流交流逆变器和霍尔信号检测单元；emi滤波单元用于消除交流电中的电磁干扰；整流滤波模块用于将交流电转换为高压直流电；直流降压转换器用于将高压直流电转换为低压直流电；直流交流逆变器用于将低压直流电转换成交流电，以驱动马达转动；霍尔信号检测单元用于检测马达的转速，输出霍尔开关信号至控制器；控制器用于根据所述霍尔开关信号输出控制信号至直流交流逆变器，以使得直流交流逆变器根据所述控制信号改变交流电的周期，以驱动马达转动。
5.上述直流无刷电机驱动系统最终也是采用直流交流逆变器用于将低压直流电转换成交流电以驱动马达转动，该马达实际为交流马达/电机，交流马达/电机存在体积大、启动响应慢、低速力矩小等缺点。同时，上述直流无刷电机驱动系统无温度检测功能以及风扇散热功能，导致其很好实现对交流马达/电机进行散热。
6.有鉴于此，本发明人提出以下技术方案。
技术实现要素：
7.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型交流型无刷电机驱动器。
8.为了解决上述技术问题，本实用新型采用了下述技术方案：该新型交流型无刷电机驱动器包括输入整流滤波模块、内部供电模块、栅极驱动模块、三相逆变器模块、过流检测模块、过压检测模块、温度检测模块、霍尔信号检测模块、mcu控制模块，该栅极驱动模块、三相逆变器模块、过流检测模块、过压检测模块、温度检测模块、霍尔信号检测模块均与mcu控制模块连接，栅极驱动模块连接三相逆变器模块并控制该三相逆变器模块工作，该三相逆变器模块连接电机以控制电机工作，所述mcu控制模块的mcu控制芯片u8连接有用于控制风扇启动降温的降温控制单元，该降温控制单元内设置有n沟道场效应管q8，该n沟道场效
应管q8的漏极连接接口j2的1脚，该n沟道场效应管q8的源极接地，该n沟道场效应管q8的栅极连接mcu控制芯片u8，该接口j2的2脚连接内部供电模块，该接口j2连接风扇。
9.进一步而言，上述技术方案中，所述栅极驱动模块包括有连接所述mcu控制模块和三相逆变器模块的栅极驱动芯片u1、栅极驱动芯片u2、栅极驱动芯片u5；所述三相逆变器模块包括有场效应管q1、场效应管q2、场效应管q4、场效应管q5、场效应管q6及场效应管q7，该场效应管q1的栅极和场效应管q2的栅极连接栅极驱动芯片u1，并由栅极驱动芯片u1控制导通；场效应管q1的源极和场效应管q2的漏极连接并连接u端，所述场效应管q4的栅极和场效应管q5的栅极连接栅极驱动芯片u2，并由栅极驱动芯片u2控制导通；场效应管q4的源极和场效应管q5的漏极连接并连接v端，所述场效应管q6的栅极和场效应管q7的栅极连接栅极驱动芯片u5，并由栅极驱动芯片u5控制导通；场效应管q6的源极和场效应管q7的漏极连接并连接w端；所述场效应管q1、场效应管q4、场效应管q6的漏极均连接直流电源端。
10.进一步而言，上述技术方案中，所述三相逆变器模块还包括有设置于场效应管q1的源极上并用于保护电路的泄放电阻r6和泄放电阻r8以及设置于场效应管q2、场效应管q5、场效应管q7的源极上的采样电阻r38，该采样电阻r38还接地，该采样电阻r38用于将电流信号转换为电压信号反馈至过流检测模块的电流检测滤波单元。
11.进一步而言，上述技术方案中，所述输入整流滤波模块包括有依次连接的输入保护单元、整流单元、防浪涌电流单元及滤波单元，所述内部供电模块连接于滤波单元的直流电源端上，所述输入保护单元包括有保险丝f1和x安规电容x1。
12.进一步而言，上述技术方案中，所述防浪涌电流单元包括有热敏电阻ntc1及并联于所述热敏电阻ntc1两端的继电器单元，该继电器单元包括有继电器k1及连接所述继电器k1与所述内部供电模块的n沟道场效应管q3。
13.进一步而言，上述技术方案中，所述内部供电模块包括有连接输入整流滤波模块的直流电源端的变压器t1、设置于所述变压器t1一端的直流供电单元和连接于所述变压器t1及所述直流供电单元之间的电源管理芯片u6，所述直流供电单元设置有 12v输出脚和 3.3v输出脚。
14.进一步而言，上述技术方案中，所述过流检测模块包括有比较器u4a和比较器u4b,所述比较器u4a的2脚和比较器u4b的6脚均连接所述的采样电阻r38以用于采集所述三相逆变器模块采样电阻r38一端的电压值；所述比较器u4a的3脚连接参考电压单元，该比较器u4b的5脚连接参考电压单元，该参考电压单元和参考电压单元均连接所述mcu控制模块中mcu控制芯片u8的同一引脚；所述比较器u4a的1脚和比较器u4b的7脚分别连接mcu控制芯片u8的两个引脚。
15.进一步而言，上述技术方案中，所述过压检测模块包括有与所述输入整流滤波模块连接的分压电阻r2、分压电阻r4、分压电阻r7和分压电阻r12，且该分压电阻r2、分压电阻r4、分压电阻r7和分压电阻r12依次串联连接，该分压电阻r12相对连接分压电阻r7的另一端接地，分压电阻r7与分压电阻r12之间的连接线连接所述cu控制模块的mcu控制芯片u8。
16.进一步而言，上述技术方案中，所述温度检测模块包括有热敏电阻ntc2、电阻r51及电容c27，其中所述热敏电阻ntc2的一端连接所述内部供电模块，所述热敏电阻ntc2的另一端连接所述mcu控制模块的mcu控制芯片u8，所述电阻r51和所述电容c27连接于所述热敏电阻ntc2的另一端。
17.进一步而言，上述技术方案中，所述霍尔信号检测模块包括有用于将电机内部霍尔传感器的信号经过滤波后连接至mcu控制模块的mcu控制芯片u8的霍尔信号滤波单元。
18.采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：本实用新型主要应用交流型无刷电机的驱动器中，用于替代市面上用于驱动交流电机的交流型驱动器，获得相同功率下体积更小，启动响应更快，低速力矩大的交流型无刷电机驱动器。本实用新型可以通过温度检测模块用于检测三相逆变器模块的实时温度，当温度超过预设值时，mcu控制模块控制降温控制单元工作以控制风扇启动，从而实现降温，当温度超过异常值时，mcu控制模块控制栅极驱动模块对电机进行控制并停止转动，同时发出报警信号，保证工作的稳定性及安全性。
附图说明
19.图1是本实用新型中输入整流滤波模块的电路图；
20.图2是本实用新型中内部供电模块的电路图；
21.图3是本实用新型中栅极驱动模块的电路图；
22.图4是本实用新型中三相逆变器模块的电路图；
23.图5是本实用新型中过流检测模块电路图；
24.图6是本实用新型中过压检测模块的电路图；
25.图7是本实用新型中温度检测模块的电路图；
26.图8是本实用新型中霍尔信号检测模块的电路图；
27.图9是本实用新型中mcu控制模块的电路图；
28.图10是本实用新型中周边辅助电路模块的电路图。
实施方式
29.下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。
30.见图1至图10所示，为一种新型交流型无刷电机驱动器，其包括：输入整流滤波模块1、内部供电模块2、栅极驱动模块3、三相逆变器模块4、过流检测模块5、过压检测模块6、温度检测模块7、霍尔信号检测模块8、mcu控制模块9，该栅极驱动模块3、三相逆变器模块4、过流检测模块5、过压检测模块6、温度检测模块7、霍尔信号检测模块8均与mcu控制模块9连接，栅极驱动模块3连接三相逆变器模块4并控制该三相逆变器模块4工作，该三相逆变器模块4连接电机以控制电机工作。
31.所述输入整流滤波模块1包括有依次连接的输入保护单元11、整流单元12、防浪涌电流单元13及滤波单元14，所述内部供电模块2连接于所述滤波单元14的直流电源端140上，所述输入保护单元11包括有保险丝f1和x安规电容x1。所述防浪涌电流单元13包括有热敏电阻ntc1及并联于所述热敏电阻ntc1两端的继电器单元15，该继电器单元15包括有继电器k1及连接所述继电器k1与所述内部供电模块2的n沟道场效应管q3。工作时：220v的交流电经过x1安规电容进行emi滤波后输入至作为整流单元12的zdl1整流桥得到脉动直流电，而后经过电容c2滤波后得到较为平滑的310v直流电，为后续电路供电，即该310v直流电作为所述直流电源端140上。其中，保险丝f1、热敏电阻ntc1、继电器k1均是起到保护电路作用。
32.所述直流电源端140是指电路图中所有的 310v。
33.所述内部供电模块2包括有连接所述输入整流滤波模块1的直流电源端140的变压器t1、设置于所述变压器t1一端的直流供电单元21和连接于所述变压器t1及所述直流供电单元21的电源管理芯片u6，所述直流供电单元21设置有 12v输出脚和 3.3v输出脚。工作时：通过电源管理芯片u6控制变压器t1的工作频率将310v的直流电转换为交流电再经过二极管d6、电容c14、电容c10、电容c11整流滤波后变成内部直流供电 12v，然后 12v会经过稳压管d12将电压反馈至电源管理芯片u6的3脚，同时经过线性稳压器u3降压至 3.3v。
34.所述栅极驱动模块3包括有连接所述mcu控制模块9和三相逆变器模块4的栅极驱动芯片u1、栅极驱动芯片u2、栅极驱动芯片u5，栅极驱动芯片u1用于驱动所述三相逆变器模块4的场效应管q1和场效应管q2，栅极驱动芯片u2用于驱动所述三相逆变器模块4的场效应管q4和场效应管q5，栅极驱动芯片u5用于驱动所述三相逆变器模块4的场效应管q6和场效应管q7。工作时，通过mcu控制模块9的mcu控制芯片u8输出pwm信号至三个栅极驱动芯片u1、u2、u5（每个芯片接收两路pwm信号），然后再通过三个栅极驱动芯片u1、u2、u5分别驱动三相逆变器模块4的场效应管q1和场效应管q2、场效应管q4和场效应管q5、及场效应管q6和场效应管q7工作。
35.所述栅极驱动模块3包括有连接所述mcu控制模块9和三相逆变器模块4的栅极驱动芯片u1、栅极驱动芯片u2、栅极驱动芯片u5；所述三相逆变器模块4包括有场效应管q1、场效应管q2、场效应管q4、场效应管q5、场效应管q6及场效应管q7，该场效应管q1的栅极和场效应管q2的栅极连接栅极驱动芯片u1，并由栅极驱动芯片u1控制导通；场效应管q1的源极和场效应管q2的漏极连接并连接u端，所述场效应管q4的栅极和场效应管q5的栅极连接栅极驱动芯片u2，并由栅极驱动芯片u2控制导通；场效应管q4的源极和场效应管q5的漏极连接并连接v端，所述场效应管q6的栅极和场效应管q7的栅极连接栅极驱动芯片u5，并由栅极驱动芯片u5控制导通；场效应管q6的源极和场效应管q7的漏极连接并连接w端；所述场效应管q1、场效应管q4、场效应管q6的漏极均连接直流电源端140。所述三相逆变器模块4还包括有设置于场效应管q1的源极上并用于保护电路的泄放电阻r6和泄放电阻r8以及设置于场效应管q2、场效应管q5、场效应管q7的源极上的采样电阻r38，该采样电阻r38还接地，该采样电阻r38用于将电流信号转换为电压信号反馈至过流检测模块5的电流检测滤波单元52。工作时：mcu控制芯片u8会通过三个栅极驱动芯片u1、u2、u5控制场效应管q1和场效应管q2、场效应管q4和场效应管q5、及场效应管q6和场效应管q7的开启及关断从而控制电机进行转动，其中r6、r8为泄放电阻，r38为采样电阻。
36.所述u端、v端、w端连接接口j4的3个引脚，并用于连接无刷电机。
37.所述过流检测模块5包括有比较器u4a和比较器u4b,所述比较器u4a的2脚和比较器u4b的6脚均连接所述的采样电阻r38以用于采集所述三相逆变器模块4采样电阻r38一端的电压值；所述比较器u4a的3脚连接参考电压单元51，该比较器u4b的5脚连接参考电压单元53，该参考电压单元51和参考电压单元53均连接所述mcu控制模块9中mcu控制芯片u8的同一引脚（即46脚）；所述比较器u4a的1脚和比较器u4b的7脚分别连接mcu控制芯片u8的两个引脚。所述比较器u4a的1脚和与所述mcu控制模块9的mcu控制芯片u8的33脚连接，所述比较器u4b的7脚和与所述mcu控制模块9的mcu控制芯片u8的25脚连接。工作时：将三相逆变器模块4中采样电阻r38采集到的电压shunt_i输送至比较器u4a的2脚和比较器u4b的6脚，然
后分别与比较器u4a的3脚的参考电压单元51和比较器u4b的5脚上参考电压单元53的电压值进行比较，最后将比较结果传送至mcu控制模块9。
38.针对意外的极大电流情况，比如：短路情况，本实用新型采用了相短路保护技术，即通过将采样电阻r38上的电压shunt_i送入比较器u4b的6脚，这样就可以与比较器u4b的5脚参考电压比较，得出的结果通过比较器u4b的7脚送至mcu控制模块9的mcu控制芯片u8，mcu控制模块9将根据shunt_i送入的信号来监测过大电流的情况，如果超过设定的极大电流，则控制电路进行单次保护，防止烧毁驱动和发生火灾。也就是说，本实用新型采用逐波限流技术，这由mcu控制模块实现，通过采样电阻r38采集母线峰值电流得到的电压shunt_i，再与限电流参考电压进行比较，得出的真假结果，由mcu控制模块进行关闭驱动电路，进而将电流限制在设定的电流附近，此举在保护了驱动器的同时也保护了电机，同时能将电机输出的转矩限制在一定的范围之内，在正常情况下减少了过流报警，减少了客户的维护工作。因此，在满足性能的同时有着更好的成本控制，能够给到客户更好的性价比。
39.所述过压检测模块6包括有与所述输入整流滤波模块1连接的分压电阻r2、分压电阻r4、分压电阻r7和分压电阻r12，所述过压检测模块6的分压电阻r12将分压后的电压值连接至mcu控制模块9的mcu控制芯片u8的19脚。工作时：通过分压电阻r2、分压电阻r4、分压电阻r7、分压电阻r12对电源电压进行分压，然后将分压后的电压值从分压电阻r12直接送至mcu控制模块9的mcu控制芯片u8的19脚进行实时监测。
40.所述温度检测模块7包括有热敏电阻ntc2、电阻r51及电容c27，其中所述热敏电阻ntc2的一端连接所述内部供电模块2，所述热敏电阻ntc2的另一端连接所述mcu控制模块9的mcu控制芯片u8的10脚，所述电阻r51和所述电容c27连接于所述热敏电阻ntc2的另一端；所述mcu控制模块9的mcu控制芯片u8的14脚上设置有用于控制风扇启动降温的降温控制单元71，该降温控制单元71内设置有n沟道场效应管q8，该n沟道场效应管q8的漏极连接接口j2的1脚，该n沟道场效应管q8的源极接地，该n沟道场效应管q8的栅极连接mcu控制芯片u8，该接口j2的2脚连接内部供电模块2，该接口j2连接风扇。工作时：由热敏电阻ntc2、电阻r51和电容c27组成温度检测，用于检测三相逆变器模块4的实时温度，并传送至mcu控制模块9的mcu控制芯片u8的10脚。当温度超过预设值时，mcu控制模块9的mcu控制芯片u8会发出信号给降温控制单元71驱动n沟道场效应管q8导通，从而开启风扇进行降温。当温度超过异常值时，mcu控制模块9的mcu控制芯片u8通过控制栅极驱动模块3对电机进行控制并停止转动，同时发出报警信号。
41.所述霍尔信号检测模块8包括有霍尔信号滤波单元82，所诉霍尔信号滤波单元82将电机内部霍尔传感器的信号经过滤波后连接至mcu控制模块9的mcu控制芯片u8的16脚、17脚、18脚上。工作时：通过电机内部的三个霍尔传感器将信号传送至内部mcu控制模块9的mcu控制芯片u8的16、17、18号引脚，用于实时监测电机的运行位置。
42.所述mcu控制模块9用于接收内部及外部的所有信号并进行监测以及适当处理，同时会输出各种信号用于控制电机转动、风扇转动、绿色led灯显示等。见图10所示，本实用新型还包括有周边辅助电路模块。
43.所述mcu控制模块9上增设外部连接面板船型开关sw1及电位器旋钮rt1从而控制电机启停及调节转速、同时还通过mcu控制模块9上增设指示led使得可观察面板绿色led1来收到报警等指示，具有低速大扭矩、较宽的调速范围、操作简便快捷及响应速度快等特
点。
44.综上所述，本实用新型主要应用交流型无刷电机的驱动器中，用于替代市面上用于驱动交流电机的交流型驱动器，获得相同功率下体积更小，启动响应更快，低速力矩大的交流型无刷电机驱动器。本实用新型可以通过温度检测模块用于检测三相逆变器模块4的实时温度，当温度超过预设值时，mcu控制模块9控制降温控制单元71工作以控制风扇启动，从而实现降温，当温度超过异常值时，mcu控制模块9控制栅极驱动模块3对电机进行控制并停止转动，同时发出报警信号，保证工作的稳定性及安全性。本实用新型通过三相逆变器模块4实现采用6步换相技术，简单实用，可以兼容市面上的绝大部分无刷电机，mcu控制模块通过读取电机上的霍尔传感器,可以计算出其转速，因此可以进行速度闭环控制，速度稳态精度优于0.5%，转速从200rpm到上万转，满足大部分市场需求。针对过载问题，本实用新型采用逐波限流技术，这由mcu控制模块实现，通过采样电阻r38采集母线峰值电流得到的电压shunt_i，再与限电流参考电压进行比较，得出的真假结果，由mcu控制模块进行关闭驱动电路，进而将电流限制在设定的电流附近，此举在保护了驱动器的同时也保护了电机，同时能将电机输出的转矩限制在一定的范围之内，在正常情况下减少了过流报警，减少了客户的维护工作。因此，在满足性能的同时有着更好的成本控制，能够给到客户更好的性价比。
45.当然，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并非来限制本实用新型实施范围，凡依本实用新型申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。