（7）引脚16、15、14：LO1、LO2、LO3驱动逆变桥下臂功率管。
1234567891011121314VCCHIN1HIN2HIN3LIN1LIN2LIN3FAULTITRPCAOCA-VSSVSOLO3VB1H01VS1NCVB2HO2VS2NCVB3HO3VS3NCLO1LO22827262524232221201918171615 图2.4 IR2130的引脚图
2.5转子位置检测方法的选择
现在市场上有关转子位置检测的方法主要有利用编码器、旋转变压器、霍尔元件、以及反电动势法，本次设计采用比较流行的反电动势法来对转子位置信号的检测。
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3硬件电路设计
3.1电源电路模块
+13.5+48R1330C1+47uR45.6K13KR2LM317VR1VINADJ2+5780531VVR23VOUTR3560VOUTINGND2C2104C3104 图3.1 电源电路原理图
电源电路输出三路电压：第一路为电池的电压，输出电压为+48V，主要为逆变器供电，驱动功率晶体管桥式电路；第二路输出+13.5V电压，主要供给MOSFET作开通电压用，其电压转换是通过LM317电压稳压器与R3、R4组合实现的，输出电压计算方法如下式：
Vout=1.25*((R3+R4)/R3) （3.1） 通过计算可得，第二路电源电压约为13.5V。驱动电路的电压基本上在10V~20V之间就可以控制MOSFET的正常开关。在输入端串接R1分压使LM317的输入和输出电压过大防止烧坏芯片，R2电阻的的接入一方面争取了更多的电流用于驱动负载，另一方面分担了LM317的部分功耗。第三路输出电压由78L05芯片提供为5V，主要为PIC16F72单片机及A/D转换模块提供基准值，对电压精度的要求比较高，要求其波动电压范围稳定在4.8~5.2V之间，7805芯片能满足这个要求。
3.2驱动电路模块
IR2130芯片提供逆变桥中晶体管导通所需的驱动信号，IR2130驱动逆变器输出端连接三相全桥逆变电路，后与电机连接。PIC16F72将经过计算输出六个驱动信号，分别输入到输入到IR2130的2、3、4、5、6、7引脚中。以B相驱动单元为例，自举电容C11储存的能量经引脚VB2、HO2加到逆变器上桥功率管Q2
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的栅极，负极接在Q2的源极，形成回路，流过的电流使Q2栅源极之间电压为+13.5V，此时Q2导通。48V电压就加到B相绕组上。引脚15输出高电平时，经电阻R20加到功率管Q4的栅极，Q4饱和导通，此时Q2截止，Q4导通后，饱和管压降不大，经电阻RS接地，电流从B相绕组中经Q4到地。电阻RS检测的电流信号经过电路处理送到芯片的管脚9、13中，如果电路中电流过大，将会导致IR2130输出的信号全部是低电平，使功率晶体管关断，电机实现无法换向。
+48+13.5Q1D3D2R1622D122U123456728242013262218HIN1HO1HIN2HO2HIN3HO3LIN1LO1LIN2LO2LIN3LO3Vb1FLTVb2ITRIPVb3CA-VsoCAOVs1NCVs2NCVs3NCIR2130R241kC1347u272319161514891110212517R221kR231kRS22Q2R1922R2022R2122D7UcQ4D8R18UbR17UaD6D4Q3D5Q5C1247uC1147uC10Q6D947u 图3.2逆变桥驱动电路
3.3电流检测模块
利用采样电阻RS将测得电压换算成电流。采样电流进入到下面电路中进行比较和放大处理。驱动电路地端RS与系统地相连。采样电流经过 LM358比较器输出UIA，后控制芯片的21引脚连接，作为中断请求信号。U1A 作为比较器，脚3用作基准电压的输入，基准电压值设定是0.3V。脚1在正常工作情况下是高电平，当电流增大时，脚2上电压大于脚3的0.3V，这时脚1变成低电平，
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控制器会发出停止运行的指令，保护电机。U2A作为放大器将检测电流从脚3输入，经过放大后送人单片机引脚4中。电流检测电路如图3.3所示。
+5+13.5R2522K8R30U1AOVER-C1810KR281K22R271K4U2A13LM35843LM358I_TESTR291KR261K
图3.3电流检测和过流保护电路
3.4转子位置检测电路模块
反电动势过零点检测电路先将从电机中获得电压信号用电阻分压的原理降压，然后采用无源滤波器对其进行滤波，消除一些反电动势干扰信号的影响，将滤波后得到的电压与给定电压通过LM399电压比较器获得转子位置信号,将它送到到控制芯片的15、16、17的引脚中。以A相为例，Ua首先经过R31和R32进行分压得到Uao,同时有R31、R32和C14组成的低通滤波器滤去了一些反电动势电压的低频干扰，得到的Uao与给定电压进入LM339比较器获得转子位置信号PA,同理B相和C相获得转子位置信号PB，PC。后将获得的转子信号分别输入到输入到单片机。A相反电动势检测电路如图3.4所示 3UaR31480R3220A2PAUao4512C14104Ureflm399
图3.4 A相反电动势检测电路
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3.5欠压检测电路模块
电源电压检测信号处理部分图 3.5 所示，电压检测的基本实现方式是利用电阻的分压原理使进入A/D转换的电压值能处在5V以内，电压过低时给出欠压信号，输出截止，防止电池由于过放而损坏。这种保护功能能够有效的提高无刷直流电机控制器的运行的可靠性和稳定性，同时能够应对多种突发状况，使得它的适用范围更加广泛。
+48R1015kR122.2KR111.2kV_TESTC7104
图3-5 电压检测电路
3.6速度控制电路模块
速度调节电路图如图3.6所示，本次设计采用当前比较常用霍尔转把实现对电动机速度的调节。它结构简单，运行稳定，成本较低。霍尔转把通过内部的线性霍尔传感器来感应周围磁场的强度进而输出电压。一般输出电压在1.0V-4.5V。电路图如3.6所示。霍尔转将感应到的电压值输入到单片机模拟信号输入引脚3中，由PIC16F72控制芯片将接受的信号用A/D转换模块转换后输出控制信号，进而调节PWM脉宽调制信号的占空比来实现对所控制电机转速的调节。J2主要用来限制电动机的速度,防止由于进入单片机的电流信号过大，烧毁电机。
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