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无刷直流马达控制电路

发布时间:2024-01-08 10:37:09 | 作者: 半岛在线登录官网


  无刷直流电机(BLDC)是一种高效、高可靠性、低噪声和低维护成本的电机,由于其优异的性能,在许多应用中得到了广泛的应用,例如家用电器、工业自动化、电动车等。控制BLDC电机需要一个专门的控制电路,以下是常用的几种BLDC电机控制电路:

  三相桥式电机驱动器:这是一种常用的BLDC电机控制电路,它使用三相桥式电路来控制BLDC电机的相位和电流。三相桥式电路由六个功率晶体管组成,经过控制不同的晶体管通断,可以使电机转动并控制其速度和方向。

  三相反电动势(EMF)控制器:这种控制电路使用电机本身的三相EMF来控制电机转速和方向。它包括一个由三个电容器和三个绕组组成的桥式电路,通过改变电容器的充放电状态来控制电机的相位和电流。

  磁传感器控制器:这种控制电路使用磁传感器来检测电机的位置,并根据检测结果控制电机的相位和电流。磁传感器一般会用霍尔效应传感器或磁性编码器,可以准确地检测电机的转子位置和速度,并实现高精度的控制。

  无传感器控制器:这种控制电路不需要磁传感器来检测电机的位置,而是经过测量电机的EMF信号来确定转子位置和速度,并控制电机的相位和电流。无传感器控制器具有简单、高效、低成本等优点,已经大范围的应用于许多领域。

  电子换向控制器:这种控制器使用半导体器件来控制电机的相位和电流,电机的换向过程经过控制不同的半导体开关来实现。电子换向控制器通常具有高速、高效、低噪声等特点,适用于高速、高精度控制的应用。

  磁致伸缩换向控制器:这种控制器利用磁致伸缩效应来实现电机的换向,通过改变磁场的方向来控制电机的相位和电流。磁致伸缩换向控制器具有高速、高效、低成本等优点,适用于一些特殊应用场合。

  无论采用何种控制电路,控制BLDC电机都需要一定的控制算法和软件支持。常用的控制算法包括三角函数PWM(Pulse Width Modulation)控制、反馈控制、PID(Proportional Integral Derivative)控制等。此外,还需要一些硬件设备支持,例如控制器芯片、功率晶体管、磁传感器、编码器等。

  总之,无刷直流电机控制电路能根据不同的控制需求和技术要求选择不同的控制器和算法,以实现高效、精确、可靠的电机控制。

  以上是一些常用的BLDC电机控制电路,不同的电路具有不同的特点和适用范围,能够准确的通过具体的应用需求和技术方面的要求来选择和使用。

  无刷直流电机驱动控制电路如图1 所示。该电路采取三相六臂全桥驱动方式,采用此方式能减少电流波动和转矩脉动,使得电机输出较大的转矩。在电机驱动部分使用6个功率场效应管控制输出电压,四轴飞行器中的直流无刷电机驱动电路电源电压为12 V.驱动电路中,Q1~Q3采用IR公司的IRFR5305(P沟道),Q4~Q6为IRFR1205(N 沟道)。该场效应管内藏续流二极管,为场效应管关断时提供电流通路,以避免管子的反向击穿,其典型特性参数见表1.T1~T3 采用PDTC143ET 为场效应管提供驱动信号。

  无刷直流电机驱动控制采用三相六状态控制策略,功率管具有六种触发状态,每次只有两个管子导通,每60°电角度换向一次,若某一时刻AB 相导通时,C 相截至,无电流输出。单片机根据检测到的电机转子位置,利用MOSFET的开关特性,实现电机的通电控制,例如,当Q1、Q5 打开时,AB 相导通,此时电流流向为电源正极→Q1→绕组A→绕组B→Q5→电源负极。类似的,当MOSFET 打开顺序分别为Q1Q5,Q1Q6,Q2Q6,Q2Q4,Q3Q4,Q3Q5时,只要在合适的时机做准确换向,就可实现无刷直流电机的连续运转。

  下图为无刷电机的三相全桥驱动电路,使用六个N沟道的MOSFET管(Q1~Q6)做功率输出元件,工作时输出电流可达数十安。为便于描述,该电路有以下默认约定:Q1/Q2/Q3称做驱动桥的“上臂”,Q4/Q5/Q6称做“下臂”。

  图中R1/R2/R3为Q1/Q2/Q3的上拉电阻,连接到二极管和电容组成的倍压整流电路(原理请自行分析),为上臂驱动管提供两倍于电源电压(2×11V)的上拉电平,使上臂MOSFET在工作时有足够高的VGS压差,降低MOSFET大电流输出时的导通内阻,详细数据可参考MOS管DataSheet。

  上臂MOS管的G极分别由Q7/Q8/Q9驱动,在工作时只起到导通换相的作用。下臂MOS由MCU的PWM输出口直接驱动,注意所选用的MCU管脚要有推挽输出特性。

  图1示出采用8751单片机来控制直流无刷电动机的原理框图。8751的P1口同7406反相器联结控制直流无刷电动机的换相,P2口用于测量来自于位置传感器的信号H1、H2、H3,P0口外接一个数模转换器。

  引 言 远程控制技术又称为遥控技术,是指实现对被控目标的遥远控制,在工业控制、家用电器、无线电运动以及儿童玩具等领域都有十分普遍的应用。遥控技术能分为单通道遥控和多通道遥控,也可大致分为开关型遥控和比例型遥控。 本文主要介绍了使用到单片机部分的控制电路,包括发射机电路和接收机电路。发射机采用电位器分压作为比例控制信号,由4路A/D电路转换为数字信号,各个通道数字信号连同两路开关量由单片机进行多通道编码,编码信号由串行口送出,最后由发射模块发射。接收机主要负责把收到的信号放大并从中解调出编码信号,最后由伺服机把接收机收到的电信号转换成相应的机械动作,由此实现方向和速度的控制。 外观上,在遥控器的发射端应该有带旋钮的比例表盘,把

  相关情况解析方案 /

  引言 在光通信领域中,用于高速、长距离通信的电吸收调制激光器(Electlro-absorption Modulated Laser,EML)对温度稳定性的要求很高,并朝着小型化和高密度化方向发展。EML激光器是第一种大量生产的铟镓砷磷(InGaAsP)光电集成器件。它是在同一半导体芯片上集成激光器光源和电吸收外调制器,具有驱动电压低、功耗低、调制带宽高、体积小,结构紧凑等优点,比传统DFB激光器更适合于高速率、长距离的传输。 EML激光器的输出波长、电流阈值、最大输出功率和最小功率的波动都直接受工作时候的温度的影响。同时,光源的啁啾声受限于光通道的最大允许色散,虽然光纤放大器可延长信号传输距离,但色散值随传输距离的线性累积与光

  设计 /

  最近做完了一个直流无刷电机的电机调速项目,查阅了各种大神所写的博客和论文,在这里我只做一下小小的总结:(PS最近有遇到相关课题,发现以前的描述并不完整,因此又补充了一些。) FOC(Filed Oriented Control)是采用数学方法实现三相马达的力矩与励磁的解耦控制。 主要是对电机的控制电流进行矢量分解,变成励磁电流I d IdId 和交轴电流I q IqIq ,励磁电流主要是产生励磁,控制的是磁场的强度,而交轴电流是用来控制力矩,所以在实际使用的过程中,我们常令I d = 0 Id=0Id=0 。之后我将详细的介绍一下这个算法的数学原理和一些自己的理解。 #FOC矢量控制总体算法简述 输入:位置信息,两相采样电流值

  电机控制算法——FOC介绍 /

  0 引言 三电平(ThreeLevel,TL)整流器是一种可用于高压大功率的PWM整流器,具有功率因数接近1,且开关电压应力比两电平减小一半的优点。文献 及 提到一种三电平Boost电路,用于对整流桥进行功率因数校正,但由于二极管整流电路的不可逆性,没办法实现功率流的双向流动。文献 , 及 提到了几种三电平PWM整流器,尽管实现了三电平,但开关管上电压应力减少一半的优点没有实现。三电平整流器尽管比两电平整流器开关数量多,控制复杂,但其具有两电平整流器所不具备的特点: 1)电平数的增加使之具有更小的直流侧电压脉动和更佳的动态性能,在开关频率很低时,如300~500Hz就能满足对电流谐波的要求; 2)电平数的增加也使电源侧电

  由于自来水管道的压力较小,常常不能满足高层建筑的供水需要,目前解决这一个问题有两种方法: 一种是压差双位控制,另一种恒压变频控制。压差控制具有控制电路简单成本低的优点,在供水要求较低的场合和水暖锅炉自动补水普遍采用这种技术。 1.传统技术及缺陷 传统的双位压差控制电路如下图所示。 这种控制方式常常会出现的故障:一是频繁烧坏电接点压力表的电接点PK,二是烧毁接触器的主触点。电接点压力表是比较贵重的仪表,因此会造成一定的经济损失。 由于电接点压力表的表针摆动很慢,由其带动的动触点与静触点通断动作迟缓,而且电接点压力表的触头之间接触压力很小,分断能力差,不适合直接用50V以上的交流工作电压,这是导致烧坏电接点压力表的电接点根本原因。具

  1引言 正常的情况下,伺服系统主电路结构如图1所示。能量是由电网经整流器、滤波器、逆变器等传输到电动机的。当电动机工作于发电状态,即电动机快速制动或者带位势负载时,能量的传输需要反向,能量将在滤波电容上累积,产生泵升电压,如果泵升电压过高,会威胁系统的安全。控制泵升电压最简单的方法是:泵升电压产生后,在直流母线之间接通一个能耗电阻,将能量释放。如果电动机制动频繁或长期带位势负载运行,则能量浪费严重;同时,由于电阻发热,导致环境和温度升高,将会影响系统的可靠性。本文设计的这个电路,可以很好地解决这一问题。 2系统工作原理概述 将图1中的三相不控整流器换为可控变流器,并在三相电源输入端串入三个高频扼流电抗器,用以抑制可能会产生的双

  1 引言 led作为一种供电电压低,功耗小,寿命长,无辐射的新型光源,应用领域日益扩大,成为固态照明的关键光源。许多固态照明应用常采用智能控制电路系统来驱动LED以履行各种功能和任务,譬如为确保流经LED的电流不受供电电压波动的影响维持恒定,从而使LED的亮度无明显变化的亮度调节就是控制电路系统的任务之一。亮度调节涉及电流调整与调光控制。控制电路系统的另一任务是失效识别。因LED具有很强的温度相关性,大多失效又与温度有关,故控制电路系统应能履行温度补偿。此外,通过硬件选择以适应不一样亮度LED组合的驱动也极必要。一块芯片上可集成全部必要硬件功能的PIC微控制器,由于价格低,时钟频率高达20MHz,功耗极低和工作时候的温度范围宽

  设计 /

  贸泽联手安森美推出全新资源平台,与您分享BLDC电机控制新品与技术见解 2021年9月7日 –专注于引入新品并提供海量库存的电子元器件分销商贸泽电子 (Mouser Electronics)与推动节能创新的半导体解决方案知名供应商安森美(onsemi)合作,创建了一个全新内容平台,用于介绍无刷直流 (BLDC) 电机控制资源、产品和技术见解。安森美在MOSFET和其他电源、传感和保护设备领域处于主导地位,并深耕工业无刷直流电机市场数十年。 贸泽和安森美联手推出的全新内容平台提供了丰富多样的演示文稿、博客和视频库,彰显了安森美在极具挑战的电机控制和电机驱动应用中的主导地位。该平台内容涉及多种主题,包括无人驾驶汽车、电动

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