当前位置:首 页 --> 方案设计
无刷直流电机的梯形控制
发布时间:2022/11/8 10:16:00 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

梯形控制是无刷直流(以下简称“BLDC”)电机最简单的控制方法之一,它施加方波电流,使电机相位与BLDC电机的梯形反电动势波形对齐,以获得最佳转矩。BLDC 的梯形控制适用于白家电、制冷压缩机、暖通空调(HVAC)鼓风机、冷凝器、工业驱动、泵和机器人等多种应用电机控制系统设计。

构成驱动电机的三相逆变器的MOSFET具有六种开/关状态组合,从而在转子磁场的旋转平面内产生六种可能的定子磁场方向。因此,该方法也称为六步法或120°块换向。根据电机的所需旋转方向,六种可能的逆变器状态必须遵循特定的顺序,以便定子和转子磁场方向布置产生最大转矩。转子位置反馈通常通过安装在电机上的霍尔传感器(有传感器)或通过在旋转时(无传感器)感测电机相位的反电动势来实现,从而确定适当的换向时序。


图1:霍尔传感器换向时序图

有传感器式梯形控制不需要任何电压或电流反馈信号即可运行。它使用来自霍尔传感器的位置反馈来确定为电机各相位通电的正确顺序。安装在电机上的霍尔传感器通过转子永磁体旋转磁场产生的霍尔效应来感测转子位置。即使在启动时,也可以进行适当的换向,因为即使在零速下,转子位置信息也存在。


图2:有传感器式电机梯形控制系统框图

无传感器的梯形控制使用电机旋转产生的反电动势来确定适当的电机换向顺序。对于梯形控制,一次只能通电两个电机相位。由于非通电相位中没有电流流动,因此此时可以直接感测反电动势。在非通电阶段,反电动势呈线性增加或减少。大多数用于梯形控制的反电动势位置反馈技术都依赖于涉及反电动势过零检测(ZCD)的方法。监测反电动势,以确定它何时越过参考点——电机中性电压或直流总线电压的一半。


图3:无传感器的电机梯形控制系统框图

虽然有传感器的梯形控制更容易实施,但由于在电机中安装了霍尔传感器,需要增加成本,还需要从电机进行更多布线,这在某些环境中不太可行。无传感器控制更为复杂,必须针对特定负载或工作条件进行调整,且在重载下可能难以启动。不过,无传感器控制非常适合已知负载曲线或负载随速度增加的应用如风扇。

其他设计注意事项

在为您的应用考虑BLDC电机控制设计时,您还需要考虑一些关键设计因素,包括:

◆ 过流保护(以下简称“OCP”)——硬件、软件或两者都可实现OCP,以限制电流和缓解硬故障。
◆过压保护(OVP)——硬件、软件或两者均可保护电机免受破坏性电压的影响。
◆过温保护(OTP)——监测逆变器中的MOSFET工作温度非常重要,尤其是在温度范围较宽的环境中。
◆MOSFET选择—安森美(onsemi)全面的高能效屏蔽栅沟槽型MOSFET产品组合可根据您的特定设计要求进行定制,以实现电机控制系统的卓越性能。

高度集成的电机控制方案可实现节能。梯形BLDC控制的优点包括控制算法简单、效率高,电机简单,可实现长的使用寿命和更低的运营成本。梯形控制与基本保护和设计技术相结合,提高电机的控制和精度,是驱动电动工具和机器人电机的最高效方法之一。

 
    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
ACM6755 ACM6754是一款三相无刷直流电机驱动芯片,内部集成无感三相无刷电机驱动算法、相电流检测电流电路、栅极驱动电路以及功率MOS管. 支持最大4.8A的相电流. ACM6754/55 的高集成度以及精简外围特别适用于高功率密度、小尺寸、静音要求高的三相无刷电机驱动器。 ACM6763 QFN-28 4.5V-28V 三相180˚ 正弦/方波, 无感或者外置霍尔的直流无刷电机驱动器, 180˚ 正弦/方波/开窗正炫可选
ACM6763 4.5V-32V、5A三相无刷无感驱动、180˚正弦,集成驱动算法+预驱+MOS ACM6755 QFN-28 4.5V-32V 三相180˚ 正弦, 无感或单霍尔,车规级无刷电机驱动
ACM6754 ACM6754是一款全集成、无需外置传感器的三相无刷电机驱动IC。内部集成电机控制算法和电流/ 电压检测,能够基于无刷电机旋转过程中的反电动势控制电机静音/ 高效旋转。 ACM6753 QFN-24 5V-28V 三相180˚ 正弦/方波, 无感或者外置霍尔的直流无刷电机驱动器
ACM6252 ACM6252是一款外置霍尔传感器的单相无刷电机驱动IC。内部集成电机控制算法和电流检测,能够基于霍尔信号控制单相无刷电机静音/ 高效旋转。内部集成4颗小于500mΩ的MOS保证1.2A电流输出的情况下优异的热性能。 APX9230/M8121 TSSOP-16/DFN-10 3.3V-18V 正弦波或方波驱动,外置霍尔的12V/1.2A单相无刷直流电机驱动器
ACM6753 18V、3A三相无刷无感驱动、180˚正弦,集成驱动算法+预驱+MOS ACM6754 QFN-24 5V-18V 5-18V无感三相无刷电机驱动器
AT1106S AT1106S为摄像机、消费类产品、玩具和其它低电压或者电池供电的运动控制类应用提供了一个集成的电机驱动 器解决方案。 SOT23-6 2.7V-15V 单通道低压H 桥电机驱动芯片
AT1106 AT1106/AT1106S为摄像机、消费类产品、玩具和其它低电压或者电池供电的运动控制类应用提供了一个集成的电机驱动器解决方案。 SOT23-6 2.7V-15V 单通道低压H 桥电机驱动芯片
AT8222 DRV8870/A4950 ESOP-8 5.5V-20V 单通道刷式直流电机驱动芯片
AT8236 AT8236是一款刷式直流电机驱动器,能够以高达6A的峰值 电流双向控制电机。 DRV8870/A4950/A4953 ESOP-8 5.5V-30V 单通道刷式直流电机驱动芯片
 
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