当前位置:首 页 --> 方案设计
无刷电机之无感方案控制难点解析
发布时间:2018/1/25 12:50:00 来源:永阜康科技
在线咨询:
给我发消息
李湘宁 2850985550
给我发消息
张代明 3003290139
给我发消息
姚红霞 3003214837
13713728695

无刷无感控制在实际应用中极为广泛,人们对它的研究也尤为以久,它的控制难点主要有两点:第一,电机的启动;第二,转子位置的检测。

对于高压无感方案来讲,除了软件上的难点之外,硬件设计也不容忽视,如硬件设计稍有不当,会导致整个控制板的干扰很大,从而加大了整个方案成功的难度。

以下我们主要针对低压的无感方案进行讨论,对于低压的无感方案来讲,市面上的硬件设计都大同小异,检测转子的位置的方式也都几乎都采用反电动势检测法。

1、为什么无感方案电机的启动如此困难?

对于无刷电机来讲,电机的运转是靠电子开关控制换相,那么想要电机正常高效的运转,就必须要知道转子的位置之后,才能正常换相,问题来了,电机没有传感器,也没有转起来,所以转子的位置就不得而知了,所以无感的启动就要自转启动,先让电机以一定的速率自转,在电机自动的过程中,我们通过检测反电动势来得知转子的位置,从而得到正确的换相的相位。

电机的自启动说起来简单做起来难,本人在调试众多无感方案的过程中,总结出以下几点经验供参考:

1)、首先是自转,自转一定要让电机运转顺畅,不能打抖,同时也不能造成大电流。这是启动成功的非常关键的一步。具体如何达到这个效果,就要各位在调试的过程中调节PWM占空比以及换相时间的长短了。

2)、启动步数不能太少,也不要过多,一般十来步就够了,等电机运行十来步后开始检测反电动势,当检测到正确的反电动势后这时候电机就正常运转起来了。

2、如何检测反电动势

检测反电动势的方法有两种,第一是用单片机内部AD采样反电动势信号来进行比较,第二是用比较器直接比较。这两种方法思路都是一样,但依个人的经验来看,用比较器的方案更可靠,性能更好,特别是电机转速要求非常高时,用AD采样方法几乎是行不通的。

虽然用比较器方案更有优势,可为何在市面上用AD采样的方式也非常常见?这个主要是因为产品成本的问题。用比较器方案做,要不在外部加一个比较器IC,不仅增加成本,同时也增大PCB的布板空间,其二就是找一个内部带AD的单片机,而这种单片机相对来讲通常价格偏高一些。

下图为检测反电动势的电路参考图

这是个AD检测方案、比较器比较方案通用的电路图,如果单片机有比较器,那就接到比较器的那个端口,如果没有,就必须要接到AD口。

以比较器方案为例,当电机自转完成后,打开比较器中断(比较对象为:中点电压与悬空相的电压值),当比较中断到来时,立即换相,换相后再设置比较器的比较对像,即中点电压与当前悬空相的电压值,以等待下一次比较中断的到来。

以上控制方式是没有延时30度的控制方式,在一般的控制系统中,此控制方式可行,特别是做无感大电流大扭力的方案,不延时的控制方式反而会更加稳定,带载能力会更强。当然这样做也有弊端,就是效率不如增加30度延时的高。具体用什么方式来做,就得看实际的产品了。

 
    您可能对以下产品感兴趣  
产品型号 功能介绍 兼容型号 封装形式 工作电压 备注
AT8812C AT8812C为打印机和其它电机一体化应用提供一种双通道集成电机驱动方案。 DRV8812/DRV8813 HTSSOP-28 8~38V 具有4级电流调节的1A双极步进电机驱动IC
AT8810 AT8810为打印机和其它电机一体化应用提供一种双通道集 成电机驱动方案。 BD68610 HTSSOP-16 8~38V 舞台灯光专用步进电机驱动IC
HR4995 HR4995是一种便于使用的内部集成了译码器的微特步进电机驱动器。 A4985 QFN-24 8V-38V 内置转换器和过流保护的微特步进电机驱动芯片
HR9110 HR9110是应用于直流电机方案的单通道H桥驱动器芯片。 L9110 SOP-8 1.8V-6.8V 1.2A玩具单通道直流电机驱动IC
HR2125 HR2125是一种双通道、低导通压降的正反向电机驱动芯片,为玩具、打印机和其它电机一体化应用提供一种双通道电机驱动方案。 DFN-10 1.8V-6.8V 低压双通道H桥驱动器
AT8870 AT8870是一款刷式直流电机驱动器,适用于打印机、电器、 工业设备以及其他小型机器 DRV8870/A4950 SOP-8 6.5V-38V 3.6A单通道刷式直流电机驱动IC
AT8812 AT8812为打印机和其它电机一体化应用提供一种双通道集成电机驱动方案。AT8812有两路H桥驱动,最大输出38V 2A,可驱动两路刷式直流电机,或者一路双极步进电机,或者螺线管或者其它感性负载。 DRV8812 HSSOP-28 8V-38V
AT8313 AT8313提供三路可独立控制的半H桥驱动,每个半H桥可输出2.5A峰值电流或1.75A均方根(RMS)电流输出,可驱动一个三相直流无刷电机,也可被用于驱动螺线管或者其它负载。 DRV8313 QFN-36 8-38V 2.5A三路半桥集成驱动芯片
HR8826 HR8826是一种内置步进表的集成微步进电机驱动器,为打印机、扫描仪和其它自动化设备提供解决方案。其设计为能使双极步进电机以全、半、1/4、1/8、1/16、1/32步进模式工作。步进模式由逻辑输入MODEx选择。输出驱动能力达到38V和±3A。HR8826的衰减模式可编程。 DRV8825 TSSOP-28 8V-38V/3A 具有片上1/32微步进分度器的3A双极步进电机驱动IC
HR8828 HR8828是一种内置步进表的集成微步进电机驱动器,为打印机、扫描仪和其它自动化设备提供解决方案。其设计为能使双极步进电机以全、半、1/4、1/8、1/16、1/32步进模式工作。步进模式由逻辑输入MODEx选择。输出驱动能力达到38V和±3.5A。HR8828的衰减模式可编程。 TB6560 QFN-48/LQFP-48 8V-38V/3.5A 内置步进表的3.5A集成微步进电机驱动器
HR3992 HR3992是一种便于使用PWM来控制电流的双极微特步进电机驱动器, 输出驱动能力达到35V和±1.5A。内部固定关闭时间的PWM电流控制时序电路可以通过串行接口进行编程,使其工作在慢衰、快衰或混合衰减模式。 A3992 TSSOP-24 8V-35V/1.6A DMOS 全桥 PWM 微步进电机驱动芯片
HR4982 HR4982是一种便于使用的内部集成了译码器的微特步进电机驱动器。其设计为能使双极步进电机以全、半、1/32和1/128步进模式工作。步进模式由逻辑输入MSx选择。输出驱动能力达到35V和±2A。HR4982包含一个工作在慢衰或混合衰减模式的固定关闭时间的电流调节器。 A4982 TSSOP-28 8V-35V/2A 内置转换器和过流保护的微特步进电机驱动芯片
HR4988 HR4988是一种便于使用的内部集成了译码器的微特步进电机驱动器。其设计为能使双极步进电机以全、半、1/4、1/8、1/16、1/32、1/64和1/128步进模式工作。步进模式由逻辑输入MSx选择。输出驱动能力达到35V和±2A。HR4988包含一个工作在慢衰或混合衰减模式的固 定关闭时间的电流调节器。 A4988 TSSOP-28/QFN-28 8V-35V/2A 内置转换器和过流保护的微特步进电机驱动芯片
HR8833 HR8833为玩具、打印机和其它电机一体化应用提供一种双通道电机驱动方案。HR8833有两路H桥驱动,可以驱动两路刷式直流电机,或者一个双极步进电机,或者螺线管或者其它感性负载。 DRV8833 TSSOP-16 2.70V-12.8V 2A低电压双路刷式直流或单路双极步进PWM绕组电流调节/限制电机驱动器IC
HR5561 HR5561是应用于直流电机方案的单通道H桥驱动器芯片。 HR5561的H桥驱动部分采用低导通电阻的PMOS和NMOS功率管。低导 通电阻保证芯片低的功率损耗,使得芯片安全工作更长时间。此 外HR5561拥有低待机电流、低静态工作电流。这些性能使能HR5561 易用于玩具方案。 AT5561 SOP-8/DIP-8 1.8V-6.0V 玩具单通道直流电机驱动器
HR1084 HR1084是应用于直流电机方案的单通道H桥驱动器芯片。 HR1084的H桥驱动部分采用低导通电阻的PMOS和NMOS功率管。低导 通电阻保证芯片低的功率损耗,使得芯片安全工作更长时间。此 外HR1084拥有低待机电流、低静态工作电流。这些性能使能HR1084 易用于玩具方案。 DW1084 SOP-8/DIP-8 1.8V-6.0V/1A 玩具单通道低电压1A直流电机驱动IC
HR4985 HR4985是一种便于使用的内部集成了译码器的微步进电机驱动器。其设计为使双极步进电机能够以全、半、1/4和1/8步进操作。步进模式由逻辑输入MSx选择。输出驱动能力达到35V和±1A。HR4985包括一个能够控制慢或混合衰减模式的电流调节器,其截止时间固定。 A4985 QFN-24 8V-35V/1.0A 带转换器和过流保护的 DMOS 微步驱动器
HR3988 HR3988是一款四路DMOS全桥驱动芯片,能够驱动多达2个步进电机或4个直流电机。每个全桥输出额定值高达36V, 1.2 A。 A3988 TQFP-48 8V-35V/1.2A 四路DMOS全桥电机驱动芯片
HR3979 HR3979是一种新近开发出来、专门用于双极步进电机的微步进电机驱动集成电路,能驱动马达以全、1/2、1/4及1/16步进操作,其内部集成了步进和直接译码接口、正反转控制电路、双H桥驱动,单路输出额定值达到35V、±2.5A。 A3979 TSSOP-28 8V-35V/2.5A 带转换器的微步 DMOS 驱动器
HR3967 HR3967是一种新近开发出来、专门用于双极步进电机的微步进电机驱动集成电路,能以全、1/2、1/4及1/8微步细分驱动马达,输出额定值能达到30V、±750mA 。 A3967 SOP-24 8V-35V/750mA 内置转换器的微步进电机驱动芯片
 
深圳市永阜康科技有限公司 粤ICP备17113496号 服务热线:0755-82863877 手机:13242913995