CN112688601A - 用于反电动势过零检测的无传感器电路及相关方法 - Google Patents

用于反电动势过零检测的无传感器电路及相关方法 Download PDF

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Abstract

本发明题为“用于反电动势过零检测的无传感器电路及相关方法”。本发明提供了一种无传感器检测电路，该无传感器检测电路包括第一电压调节电路，该第一电压调节电路使用三个输入电压中的一个输入电压在第一节点处提供第一输出电压。第二电压调节电路使用三个输入电压中的所有三个输入电压或仅两个输入电压在第二节点处提供第二输出电压。第二电压调节电路充当用于检测电机的过零事件的内部虚拟中性点。差分放大器与第一节点和第二节点耦接并且在第三节点处输出第三输出电压。基准缓冲器具有基准电压输入并且在第四节点处提供第四输出电压。比较器与第三节点和第四节点耦接并且在第五节点处输出第五输出电压，该第五电压指示过零事件。

Description

用于反电动势过零检测的无传感器电路及相关方法
相关专利申请的交叉引用
本申请要求以第一发明人Satoshi Yokoo命名的名称为“用于反电动势过零检测的无传感器电路”的美国临时专利申请第62/916,448号的提交日期的权益，该临时专利申请提交于2019年10月17日，该申请的公开内容据此全文以引用方式并入本文。
技术领域
本文档的各方面大体上涉及用于反电动势(BEMF)过零检测的电路和方法。
背景技术
三相电机使用在三个不同的相中施加至电机的电力来使电机旋转。这些相通常涉及单独的电连接，并且通常被称为U相、V相和W相。
发明内容
无传感器检测电路的实施方式可包括：第一电压调节电路，该第一电压调节电路被配置用于使用第一输入电压、第二输入电压和第三输入电压中的一者在第一节点处提供第一输出电压；第二电压调节电路，该第二电压调节电路被配置用于使用第一输入电压、第二输入电压和第三输入电压在第二节点处提供第二输出电压；差分放大器，该差分放大器具有与第一节点耦接的第一输入和与第二节点耦接的第二输入，并且被配置用于在第三节点处提供第三输出电压；基准缓冲器，该基准缓冲器具有基准电压输入并且被配置用于在第四节点处提供第四输出电压；以及比较器，该比较器具有与第三节点耦接的第一输入和与第四节点耦接的第二输入，并且被配置用于在第五节点处提供第五输出电压；其中无传感器检测电路被配置为检测三相电机的过零事件。
无传感器检测电路的实施方式可包括以下各项中的一者、全部或任一者：
无传感器检测电路可不使用霍尔效应传感器。
第一电压调节电路可包括多个电阻分压器，该多个电阻分压器各自包括具有第一电阻的第一电阻器和具有第二电阻的第二电阻器。
第二电压调节电路可包括多个电阻分压器，该多个电阻分压器各自包括第三电阻器和第四电阻器。每个第三电阻器可具有为第一电阻的三倍的第三电阻，并且每个第四电阻器可具有为第二电阻的三倍的第四电阻。
第一电压调节电路可包括多个第一开关。每个第一开关可具有第五电阻。
第二电压调节电路可包括多个第二开关。每个第二开关可具有为第五电阻的三倍的第六电阻。
第一节点可通过未包括在差分放大器中的至少一个电阻器与第三节点连接。
第二节点可通过未包括在差分放大器或比较器中的至少一个电阻器与第四节点连接。
第二电压调节电路可包括内部虚拟中性点。
无传感器检测电路的实施方式可包括：第一电压调节电路，该第一电压调节电路被配置用于使用第一输入电压、第二输入电压和第三输入电压中的一者在第一节点处提供第一输出电压；第二电压调节电路，该第二电压调节电路被配置用于使用第一输入电压、第二输入电压和第三输入电压中的两者在第二节点处提供第二输出电压；差分放大器，该差分放大器具有与第一节点耦接的第一输入和与第二节点耦接的第二输入，并且被配置用于在第三节点处提供第三输出电压；基准缓冲器，该基准缓冲器具有基准电压输入并且被配置用于在第四节点处提供第四输出电压；以及比较器，该比较器具有与第三节点耦接的第一输入和与第四节点耦接的第二输入，并且被配置用于在第五节点处提供第五输出电压；其中无传感器检测电路被配置为检测三相电机的过零事件。
无传感器检测电路的实施方式可包括以下各项中的一者、全部或任一者：
无传感器检测电路可不使用霍尔效应传感器。
第一电压调节电路可包括多个电阻分压器，该多个电阻分压器各自包括具有第一电阻的第一电阻器和具有第二电阻的第二电阻器。
第二电压调节电路可包括多个电阻分压器，该多个电阻分压器各自包括第三电阻器和第四电阻器。每个第三电阻器可具有为第一电阻的两倍的第三电阻，并且每个第四电阻器可具有为第二电阻的两倍的第四电阻。
第一电压调节电路可包括多个第一开关，该多个第一开关各自具有第五电阻。
第二电压调节电路可包括多个第二开关，该多个第二开关各自具有为第五电阻的两倍的第六电阻。
第一节点可通过未包括在差分放大器中的至少一个电阻器与第三节点连接。
第二节点可通过未包括在差分放大器或比较器中的至少一个电阻器与第四节点连接。
第二电压调节电路可包括内部虚拟中性点。
三相电机的过零点的无传感器检测方法的实施方式可包括：将第一电压调节电路与三相无刷直流(BLDC)电机电耦接，以及使用第一电压调节电路使用第一输入电压、第二输入电压和第三输入电压中的一者在第一节点处提供第一输出电压；将第二电压调节电路与BLDC电机电耦接，以及使用第二电压调节电路使用第一输入电压、第二输入电压和第三输入电压中的至少两者在第二节点处提供第二输出电压；将差分放大器的第一输入与第一节点电耦接，将差分放大器的第二输入与第二节点电耦接，以及使用差分放大器在第三节点处提供第三输出电压；提供具有基准电压输入的基准缓冲器，该基准缓冲器在第四节点处提供第四输出电压；以及将比较器的第一输入与第三节点电耦接，将比较器的第二输入与第四节点电耦接，以及使用比较器在第五节点处提供第五输出电压；其中第五输出电压指示BLDC电机的过零事件。
三相电机的过零点的无传感器检测方法的实施方式可包括以下各项中的一者、全部或任一者：
使用第二电压调节电路在第二节点处提供第二输出电压可包括使用第一输入电压、第二输入电压和第三输入电压中的所有三者。
第一电压调节电路可包括多个电阻分压器，该多个电阻分压器各自包括具有第一电阻的第一电阻器和具有第二电阻的第二电阻器。
第二电压调节电路可包括多个电阻分压器，该多个电阻分压器各自包括具有第三电阻的第三电阻器和具有第四电阻的第四电阻器。第三电阻可为第一电阻的两倍或三倍，并且第四电阻可为第二电阻的两倍或三倍。
对于本领域的普通技术人员而言，通过具体实施方式以及附图并通过权利要求书，上述以及其他方面、特征和优点将会显而易见。
附图说明
将在下文中结合附图来描述实施方式，在附图中类似标号表示类似元件，并且：
图1是代表性地绘示了用于BEMF过零检测的无传感器电路的实施方式的电路图；
图2是代表性地绘示了用于BEMF过零检测的无传感器电路的另一实施方式的电路图；
图3是代表性地绘示了用于BEMF过零检测的无传感器电路的另一实施方式的电路图；并且
图4是代表性地绘示了用于三相电机的控制器电路的电路图，该控制器电路包括用于BEMF过零检测的无传感器电路。
具体实施方式
本公开、其各方面以及实施方式并不限于本文所公开的具体部件、组装工序或方法要素。本领域中已知的与用于反电动势过零检测的预期无传感器电路及相关方法一致的许多附加部件、组装工序和/或方法元素将显而易见地与本公开的特定实施方式一起使用。因此，例如，尽管公开了特定实施方式，但是此类实施方式和实施部件可以包括符合预期操作和方法的本领域已知用于反电动势过零检测的此类无传感器电路及相关方法以及实施部件和方法的任何形状、尺寸、样式、类型、型号、版本、量度、浓度、材料、数量、方法元素、步骤等。
在三相电机的操作期间，例如在启动时以及在操作期间的其他时间，电机控制器需要检测电机的转子的位置和旋转速度。准确地这样做可允许通过调节施加至电机绕组的供电电压的定时来进行精确电机控制。在一些电机中，霍尔传感器可用于检测转子位置，但对于无传感器电机，可使用反电动势(BEMF)信号来检测位置，诸如通过将BEMF信号与电压作比较以确定电机何时越过零点(过零事件)。反电动势(BEMF)过零检测用于确定在给定时间点电机的转子相对于电机的定子的位置。能够反复地确定转子相对于定子的位置，允许在使电机的不同绕组通电时进行准确定时，以使电机有效地操作。
本文所公开的用于BEMF过零检测的无传感器电路的实施方式在不使用霍尔传感器的情况下检测三相电机的转子的过零点。本文所公开的用于BEMF过零检测的无传感器电路的特定实施方式还排除或移动虚拟中性点。
现在参考图1，绘示了用于BEMF过零检测的无传感器电路(电路)2的实施方式。该电路与电机耦接，在该实施方式中，该电机是使用六个晶体管组合通过脉宽调制(PWM)由供电电压VCC供电的三相无刷直流(BLDC)电机(电机)4。晶体管被配置/操作成使得在电机操作期间的任何给定时间，电机绕组中的两个电机绕组被PWM驱动，而第三绕组未被供电。当未通电绕组旋转通过电机的磁场时，在未通电绕组中生成BEMF信号，并且该BEMF信号可用于在不使用霍尔传感器的情况下检测转子的过零点。
为了检测过零点，电路2包括通过使用三个电阻器RN形成的虚拟中性点6。然后使用各自包括R1电阻器和R2电阻器的电阻分压器将相U、相V、相W和COM电压衰减至较低电压，诸如5V或3.3V。将模拟分压/降压COM电压馈送到三个比较器中的每个比较器的输入中，每个比较器还接收相U、相V或相W的模拟分压/降压电压中的一个电压。每个比较器与供电电压VDD耦接，并且当模拟分压/降压COM电压跨过其等于该比较器的另一输入电压的点时翻转其输出，该另一输入电压将是未通电绕组的BEMF信号。以这种方式，BEMF信号用于检测过零点，并且该信息可被反馈回晶体管以使用PWM来调节将VCC施加至绕组的定时。在最上比较器的右侧绘示了示例性信号，代表性地绘示了来自每个比较器的信号可如何在第一值和第二值之间切换。
对于无传感器BEMF检测，令人期望的是使电路具有低电流消耗和高准确度。对于图1的电路，为了实现低电流消耗，令人期望的是将RN电阻器配置成具有可能的最高电阻。然而，为了用图1的电路实现BEMF检测的高准确度，令人期望的是将RN电阻器配置成具有最低可能电阻。因此，这些目标彼此相矛盾。
为了使用图1的电路执行过零的无传感器BEMF检测，理想的是，虚拟中性点6和电机中点COM将具有相同的电压，使得当电路指示过零时，BEMF电压和电机中点电压完全相等。RN电阻器的电阻越低，越能接近这种理想状态，但如图所示，这样做增加了电流消耗。因此，在电机中点COM和虚拟中性点6之间生成失配电压。在图1的示例中，VCC为48V，电机中点COM处的电压为24V，R1+R2＝100kohm，并且RN＝1kohm。虚拟中性点电压可如下计算：
Figure BDA0002708152650000061
上述计算导致-79.73mV的电压失配ΔCOM。RN电流可如下计算：
Figure BDA0002708152650000062
因此，当RN的电阻值增加时，无法执行高准确度BEMF过零检测。当电阻减小时，电流消耗也会增加。
现在参考图2，图2代表性地绘示了用于BEMF过零检测的无传感器电路(电路)8的另一实施方式。电路8与三相无刷直流(BLDC)电机(电机)10耦接。如将解释的，电阻器RN已被完全移除，并且相反使用电阻分压器14以及其他电阻器和开关形成“内部虚拟中性点”12。电阻器R1和电阻器R2形成分压器，该分压器各自与节点N1、N2、N3中的一个节点耦接以在节点N4、N5和N6处提供分压/降压电压。节点N4-N6中的每个节点通过电阻器Rs和选择开关(SW)16中的一个选择开关与节点N10选择性地耦接，并且电路图上未示出的一个或多个元件用于选择哪个选择开关SW处于闭合配置。处于闭合配置的开关将分压/降压模拟BEMF电压信号传递至节点N10作为差分放大器18的一个输入。
图2示出了开关SW中的仅一个开关处于闭合配置，并且实际上在任何给定时间，相电压中的仅一个相电压将被传递至节点N10以提供用于该相的BEMF信号，但是开关SW可依次闭合/断开，其中每次一个开关处于闭合配置，以使用每个绕组的BEMF信号相继地检测过零点。当任何给定开关SW闭合时，例如，相U开关SW，由于其他两个开关SW断开，所以其他两个相信号(在这种情况下为相V和相W)不影响节点N10处的电压信号。
重新参考节点N1、N2和N3，电阻器3R1和3R2形成分压器，该分压器各自与节点N1-N3中的一个开关耦接以在节点N7、N8和N9处提供分压/降压电压。节点N7-N9中的每个节点通过电阻器3Rs和开关3SW与节点N11耦接。开关3SW全部示出为处于闭合配置，并且实际上它们将永久地保持处于闭合配置，使得N7-N9处的电压中的每个电压都影响N11处的电压。节点N11处的电压信号是差分放大器18的另一输入。
由电阻器3R1和3R2形成的电阻分压器以及电阻器3Rs和开关3SW连同连接元件会形成内部虚拟中性点12。内部虚拟中性点12允许节点N11具有表示电机中点电压COM的电压，但不使用图1电路的先前Y连接电阻器RN。这允许图2的电路在不会因RN电阻器而降低准确度的情况下检测过零。图2电路中的3R1电阻器、3R2电阻器和3Rs电阻器被配置为分别具有为R1电阻器、R2电阻器和Rs电阻器的电阻的三倍的电阻，并且3SW开关被配置为具有为SW开关的电阻的三倍的电阻，以更准确地分别表示N10节点和N11节点处的BEMF信号和COM信号，作为差分放大器18的输入。因此，每个3SW开关的使用仅是为了提供与SW开关的电阻的三倍相匹配的电阻，并且正是由于这个原因，3SW开关被包括在电路中，即使它们总是保持处于闭合配置。
内部虚拟中性点信号侧和BEMF信号侧因此分开，并且内部虚拟中性点侧上的三个相并联连接。内部虚拟中性点侧上的每条并联线路上的电阻(包括电阻器的电阻和开关的电阻)因此是BEMF侧上的电阻的三倍。这样做是为了更准确地检测何时发生过零。因此，从内部虚拟中性点12的每条并联线路输入到差分放大器18的电压减少或“燃烧”了从BEMF信号输入的电压所燃烧掉的电压的三倍，使得差分放大器的输入线路上的输入电压值相匹配。差分放大器18于是可以在来自虚拟内部中性点12和BEMF侧的电压值在相等和不相等之间交替时准确地发信号通知，因而发信号通知过零点。
图2中还绘示了基准缓冲器20，该基准缓冲器20是具有供电电压VDD和基准电压VREF的电压跟随器。基准缓冲器的输出与节点N13耦接，该节点N13是比较器22的输入。差分放大器18的输出是比较器22的另一输入，使得比较器的输入电压是节点N12和N13处的电压，而比较器(和差分放大器)也被供应有供电电压VDD。基准电压VREF用于在节点N13处提供适当的电压输入，使得当来自节点N12处的差分放大器18的输出电压在与N13处的电压相等和与N13处的电压不相等之间切换时，比较器可以发送已检测到过零的信号。
可对电阻分压器进行调节，使得提供给差分放大器的电压电平在其操作范围内，否则调节电路的低电压元件的额定值。可使用电阻分压器自身将高电压信号衰减至低电压，诸如5V或3.3V，使得电路可用于甚至在高电压电机上检测过零。图2的电路还允许使用电阻分压器和差分放大器在从负电压至正电压的宽电压范围内进行BEMF过零检测。
衰减率可如下确定/配置：
Figure BDA0002708152650000081
Ro的电阻可如下定制：
Figure BDA0002708152650000082
电阻器Ro和Rf分别设在节点N10和N12之间以及也在节点N11和N13之间，以定制增益并且提供低通滤波器，诸如用于共模噪声抑制，这可以是接收BEMF信号和内部虚拟中性点信号作为差分放大器的差分输入的优点。差分放大器18的增益可如下定制，其中RSW是开关SW的电阻：
Figure BDA0002708152650000091
总增益是衰减率乘以差分放大器增益。
图2的比较器22可使用相中的一个相的BEMF电压来检测过零，而不受基准缓冲器20输出中的任何变化的影响，因为基准缓冲器放大器输出通过节点N13并且通过到节点N12的差分放大器18与比较器的两个输入耦接。因此，由于差分放大器18共同使用与比较器22相同的基准电压，因此基准电压误差将不会影响高准确度BEMF过零检测。
利用图2的电路，差分放大器18的输出在过零时与基准缓冲器20的输出相同。
图3代表性地绘示了用于反电动势过零检测的无传感器电路(电路)24的另一实施方式。电路24与三相无刷直流(BLDC)电机(电机)26耦接并且与图2的电路相同，只是内部虚拟中性点28使用两个相电压输入而不是所有三个相电压输入。在BEMF侧，相U开关被绘示为闭合，使得来自相U的BEMF信号被选择为通过节点N10输入到差分放大器。在内部虚拟中性点侧上，与其他两个相(相V和相W)对应的开关闭合，而与相U信号对应的开关断开。因为仅将两个相信号用于内部虚拟中性点侧，所以内部虚拟中性点侧上的电阻器仅为BEMF侧上的电阻器的两倍，而不是与图2电路一样的三倍。因此，虚拟内部中性点28的分压器的电阻器2R1和电阻器2R2各自分别是BEMF侧的分压器的R1电阻器和R2电阻器的电阻的两倍，2Rs电阻器是Rs电阻器的电阻的两倍，并且2SW开关是SW开关的电阻的两倍。
图3绘示了发信号通知BEMF侧开关SW中的一个开关断开/闭合的每个选择信号(可选择相)通过反相器与同一相的虚拟中性点开关2SW耦接。因此，内部虚拟中性点侧上的对应2SW开关闭合/断开，使得当BEMF侧开关针对相断开时，同一相的虚拟中性点侧开关闭合，并且反之亦然。在图3的电路的操作期间，开关可相继地循环接通和断开，如上文相对于图2的电路所讨论的。
利用图3的电路，差分放大器的输出在过零时与基准缓冲器的输出相同。
图2和图3的电路可在一个绕组处于高Z(高电感)状态并且两个相被PWM驱动时或者在所有相均为高Z时使用三相BLDC电机的BEMF信号来检测过零。
对于附图所示电路，电路的接收一个或多个输入电压并且输出一个或多个经调节的输出电压的任何部分可被称为“电压调节电路”。例如，参考图2和图3，在BEMF侧，SW开关、Rs电阻器和/或电阻分压器的任何组合(其接收一个或多个输入电压并且输出一个或多个经调节的输出电压)可被称为电压调节电路。因此，电路元件的任何以下组合可准确地被称为电压调节电路：一个或多个电阻分压器、一个或多个Rs电阻器、一个或多个SW开关、一个或多个SW开关加上一个或多个Rs电阻器、或者一个或多个Rs电阻器加上一个或多个电阻分压器、或者一个或多个电阻分压器加上一个或多个Rs电阻器加上一个或多个SW开关。类似地，在图2电路和图3电路的内部虚拟中性点侧上，电阻分压器、3Rs/2Rs电阻器和/或3SW/2SW开关的任何组合可被称为电压调节电路。
作为其他示例，参考图2，无传感器检测电路8可被认为包括第一电压调节电路，该第一电压调节电路包括顶部三个电阻分压器(由R1电阻器和R2电阻器形成)、三个Rs电阻器和三个SW开关。第一电压调节电路使用三个输入电压(相U电压、相V电压、相W电压)中的仅一个输入电压在N10处提供输出电压。电路8也可被认为包括第二电压调节电路，该第二电压调节电路包括底部三个电阻分压器(由3R1和3R2电阻器形成)、三个3Rs电阻器和三个3SW开关。第二电压调节电路使用三个输入电压(相U电压、相V电压、相W电压)中的所有三个输入电压在N11处提供输出电压。
此外，参考图3，无传感器检测电路24可被认为包括第一电压调节电路，该第一电压调节电路包括顶部三个电阻分压器(由R1电阻器和R2电阻器形成)、三个Rs电阻器和三个SW开关。第一电压调节电路使用三个输入电压(相U电压、相V电压、相W电压)中的仅一个输入电压在N10处提供输出电压。电路24也可被认为包括第二电压调节电路，该第二电压调节电路包括底部三个电阻分压器(由2R1电阻器和2R2电阻器形成)、三个2Rs电阻器和三个2SW开关。第二电压调节电路使用三个输入电压(相U电压、相V电压、相W电压)中的仅两个输入电压在N11处提供输出电压。
电路的每个元件(诸如，电阻器、开关、差分放大器、比较器等)可被描述为具有至少两个端子(并且在差分放大器、基准缓冲器和比较器的情况下具有三个端子)，每个元件的每个端子与电路的节点中的一个节点连接。
本文所讨论的电压可被称为“输入”电压和“输出”电压。例如，参考图2至图3，节点N1-N3的电压(相电压和BEMF电压)可全部被称为电阻分压器的输入电压，并且节点N4-N9的分压/降压电压可各自被称为电阻分压器的输出电压或来自电阻分压器的输出电压。节点N10和N11处的电压是开关(SW、3SW、2SW)的输出电压(在实施方式中，节点N11处的电压可以至少部分地是开关2SW/3SW的输出电压并且还至少部分地是节点N11和N13之间的Ro电阻器的输出电压)。节点N10和N11处的电压也是差分放大器的输入电压。节点N12处的电压是差分放大器的输出电压/来自差分放大器的输出电压(在实施方式中，节点N12处的电压可以至少部分地是差分放大器的输出电压并且还至少部分地是节点N10和N12之间的Rf电阻器的输出电压)。节点N12处的电压也是比较器的输入电压。节点N13处的电压是基准缓冲器的输出电压(在实施方式中，节点N13处的电压可以至少部分地是基准缓冲器的输出电压并且还至少部分地是N11节点和N13节点之间的Rf电阻器的输出电压)。节点N13处的电压也是比较器的输入电压，依此类推。
图4示出了可包括本文所公开的无传感器电路元件中的一个或多个无传感器电路元件的控制器集成电路(IC)30的示例。控制器IC被示出为具有I/O端子，诸如，UH、UOUT、VH、VOUT、WH等，该I/O端子可被实现为接触焊盘、引脚、引线等。控制IC与三相无刷直流(BLDC)电机(电机)32耦接。COM节点被视为具有“外部”虚拟中性点34。通过修改控制器/检测电路以使用控制器IC自身内的内部虚拟中性点，可降低控制器/检测电路的电流消耗，诸如图2至图3所公开的那些电路，并且也可相应地减少部件和IC端子/引脚的数量。
与图1电路的“外部”中性点相反，图2和图3的电路的虚拟中性点是“内部”中性点，可减少电流消耗。即使在不提供电机中点并且不使用外部虚拟中性点时，图2至图3的电路也可允许过零的检测。电路可允许即使在高电压下也在三相BLDC电机驱动器中进行高准确度无传感器过零检测，同时消耗低功率。
在实施方式中，本文所公开的电路的所有部件都位于半导体器件的集成电路(IC)内，其中IC与如附图所示的三相BLDC电机电耦接，以允许通过IC对电机进行控制并且允许通过IC进行反电动势过零检测。本文所公开的电路可用于各种行业，诸如，用于5G电信和汽车应用的48V供电电压以及使用约100V的最大操作电压的BLDC电机。
在各种方法实施方式中，该方法可包括以下情况：其中第一电压调节电路包括多个电阻分压器，该多个电阻分压器各自包括具有第一电阻的第一电阻器和具有第二电阻的第二电阻器。
在各种方法实施方式中，该方法可包括以下情况：其中第二电压调节电路包括多个电阻分压器，该多个电阻分压器各自包括具有第三电阻的第三电阻器和具有第四电阻的第四电阻器，其中第三电阻是第一电阻的两倍和三倍中的一者，并且其中第四电阻是第二电阻的两倍和三倍中的一者。
在各种***实施方式中，第二电压调节电路包括多个第二开关，该多个第二开关各自包括为第五电阻的三倍的第六电阻。
在各种***实施方式中，第一节点可通过至少一个电阻器与第三节点连接，差分放大器不包括该至少一个电阻器。
在各种***实施方式中，第二节点可通过至少一个电阻器与第四节点连接，其中差分放大器不包括该至少一个电阻器并且比较器不包括该至少一个电阻器。
在各种***实施方式中，第二电压调节电路可包括内部虚拟中性点。
在以上描述提到用于反电动势过零检测的无传感器电路及相关方法的特定实施方式以及实施部件、子部件、方法和子方法的地方，应当易于显而易见的是，可在不脱离其精神的情况下做出多种修改，并且这些实施方式、实施部件、子部件、方法和子方法可应用于反电动势过零检测的其他无传感器电路及相关方法。

Claims (10)

1.一种无传感器检测电路，所述无传感器检测电路包括：
第一电压调节电路，所述第一电压调节电路被配置用于使用第一输入电压、第二输入电压和第三输入电压中的一者在第一节点处提供第一输出电压；
第二电压调节电路，所述第二电压调节电路被配置用于使用所述第一输入电压、所述第二输入电压和所述第三输入电压在第二节点处提供第二输出电压；
差分放大器，所述差分放大器具有与所述第一节点耦接的第一输入和与所述第二节点耦接的第二输入，并且被配置用于在第三节点处提供第三输出电压；
基准缓冲器，所述基准缓冲器具有基准电压输入，并且被配置用于在第四节点处提供第四输出电压；和
比较器，所述比较器具有与所述第三节点耦接的第一输入和与所述第四节点耦接的第二输入，并且被配置用于在第五节点处提供第五输出电压；
其中所述无传感器检测电路被配置为检测三相电机的过零事件。
2.根据权利要求1所述的电路，其中所述第一电压调节电路包括多个电阻分压器，所述多个电阻分压器各自包括具有第一电阻的第一电阻器和具有第二电阻的第二电阻器。
3.根据权利要求2所述的电路，其中所述第二电压调节电路包括多个电阻分压器，所述多个电阻分压器各自包括第三电阻器和第四电阻器，其中每个第三电阻器包括为所述第一电阻的三倍的第三电阻，并且其中每个第四电阻器包括为所述第二电阻的三倍的第四电阻。
4.根据权利要求1所述的电路，其中所述第一电压调节电路包括多个第一开关，每个第一开关包括第五电阻。
5.一种无传感器检测电路，所述无传感器检测电路包括：
第一电压调节电路，所述第一电压调节电路被配置用于使用第一输入电压、第二输入电压或第三输入电压中的一者在第一节点处提供第一输出电压；
第二电压调节电路，所述第二电压调节电路被配置用于使用所述第一输入电压、所述第二输入电压或所述第三输入电压中的两者在第二节点处提供第二输出电压；
差分放大器，所述差分放大器具有与所述第一节点耦接的第一输入和与所述第二节点耦接的第二输入，并且被配置用于在第三节点处提供第三输出电压；
基准缓冲器，所述基准缓冲器具有基准电压输入，并且被配置用于在第四节点处提供第四输出电压；和
比较器，所述比较器具有与所述第三节点耦接的第一输入和与所述第四节点耦接的第二输入，并且被配置用于在第五节点处提供第五输出电压；
其中所述无传感器检测电路被配置为检测三相电机的过零事件。
6.根据权利要求5所述的电路，其中所述第一电压调节电路包括多个电阻分压器，所述多个电阻分压器各自包括具有第一电阻的第一电阻器和具有第二电阻的第二电阻器。
7.根据权利要求6所述的电路，其中所述第二电压调节电路包括多个电阻分压器，所述多个电阻分压器各自包括第三电阻器和第四电阻器，其中每个第三电阻器包括为所述第一电阻的两倍的第三电阻，并且其中每个第四电阻器包括为所述第二电阻的两倍的第四电阻。
8.根据权利要求5所述的电路，其中所述第一电压调节电路包括多个第一开关，所述多个第一开关各自包括第五电阻。
9.一种对三相电机的过零事件进行无传感器检测的方法，所述方法包括：
将第一电压调节电路与三相无刷直流电机电耦接，以及使用所述第一电压调节电路使用第一输入电压、第二输入电压或第三输入电压中的一者在第一节点处提供第一输出电压；
将第二电压调节电路与所述无刷直流电机电耦接，以及使用所述第二电压调节电路使用所述第一输入电压、所述第二输入电压或所述第三输入电压中的至少两者在第二节点处提供第二输出电压；
将差分放大器的第一输入与所述第一节点电耦接，将所述差分放大器的第二输入与所述第二节点电耦接，以及使用所述差分放大器在第三节点处提供第三输出电压；
提供具有基准电压输入的基准缓冲器，所述基准缓冲器在第四节点处提供第四输出电压；以及
将比较器的第一输入与所述第三节点电耦接，将所述比较器的第二输入与所述第四节点电耦接，以及使用所述比较器在第五节点处提供第五输出电压；
其中所述第五输出电压指示所述无刷直流电机的过零事件。
10.根据权利要求19所述的方法，其中使用所述第二电压调节电路在所述第二节点处提供所述第二输出电压包括使用所述第一输入电压、所述第二输入电压和所述第三输入电压中的所有三者。
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