單片機軟件中設(shè)定好過流門限數(shù)值之后，軟件通過A/D實時采集電流檢測電路輸出的電壓信號，并解算得到對應(yīng)的電流值，與過流保護門限值進行比較。如果實時電流值大于過流門限值，則執(zhí)行相應(yīng)的電機保護動作;如果實時電流值小于過流門限值，則繼續(xù)采集電流值進行比較，以此循環(huán)。

　　軟件流程如圖9所示。

　　3.2 過壓保護

　　線電壓檢測電路的設(shè)計與電流檢測電路的設(shè)計大體相同。過壓：檢測直流母線電壓，如果高于上限電壓值，則發(fā)送警告信息幀，并停止驅(qū)動電機。過壓保護如圖10所示。

　　電路簡單實用，直接檢測母線電壓，如果電壓高于程序中的設(shè)定值，則做出相應(yīng)的保護動作。在軟件編程的時候采用了查詢法，即只有在進行電壓檢測的程序段中打開A/D，檢測中斷標志，然后讀數(shù)并返回電壓值，最后再關(guān)A/D，這樣不用在整個程序執(zhí)行過程中一直打開A/D采集模塊，從而提高了程序執(zhí)行的效率。

　　3.3 欠壓保護

　　欠壓：檢測直流母線電壓，如果低于下限電壓值，則發(fā)送警告幀，并停止驅(qū)動電機，以保護電池。

　　欠壓保護：第一套方案和上面的過壓保護過程類似;第二套方案使用了IR2136內(nèi)部集成的自身工作電源檢測器。從IR2136內(nèi)部原理框圖可以看出，當Vcc欠壓時，F(xiàn)AULT輸出低電平，同時3個上橋臂的MOS管被關(guān)斷。

　　4 實驗測試

　　在實驗室對設(shè)計制成的電路板進行了測試。測試條件為：電機與直流母線電壓均為48 V(DC)，負載電機為750 W無刷直流電動機，PWM斬波頻率為10 kHz。

　　圖11便是用示波器觀察到I/V電路的電壓信號波形。通過電壓信號可以看出，電流信號的波形為方波，同時方波中含有豐富的PWM高次諧波分量，所以在送至單片機的A/D口之前，需要進行信號調(diào)理。

　　圖12是調(diào)整LPF截至頻率為f=1.126 Hz之后，放大8倍的電壓波形。在500 mV下，PWM中點的電壓信號紋波很小，符合設(shè)計標準。

　　5 結(jié)語

　　根據(jù)本文內(nèi)容設(shè)計并實現(xiàn)的無刷直流電動機保護電路，簡單可靠，效果良好，可以為交流調(diào)速系統(tǒng)、直線電機控制、開關(guān)磁阻、電機控制、USP等的研究提供參考。