BLDC电机驱动的基本需求

这一讲我会给大家讲解驱动一个 BLDC 电机

最基本的一个要求是什么

那驱动一个 BLDC 电机，包括以下几个部分

第一个就是 MCU

MCU 主要是用来进行一些算法的一些处理

以及反馈信号或者故障信号的一些处理

同时它会给出六路 PWM 波

给到我们 Gate Driver

那 Gate Driver 去驱动我们的功率器件

就要推动电机的一个旋转

我们电机也会给出它转子的位置信号

或者我们的反馈电路

去采集电流电压等这些信号

再反馈到我们的 MCU

在 Gate Driver 或者功率器件以及电机来说

它们更多的都是一些功率等级

或者电压等级的一些变化

那更多的变化都是在反馈电路上

反馈电路，我们可以根据

是否有传感器来进行区分

第一个就是有没有传感器

第二个就是我们的电机的一个类型

是正弦波电机或者方波电机来进行区分

那我们 BLDC 电机最重要的一个概念是什么呢

就是它的反电势

它是正弦波电机还是梯形波电机

那什么是正弦波电机呢

就是我们的转子旋转的时候

会在定子的线圈上感应出反电势

那这个反电势是一个什么样的波形

如果是正弦波那它就是正弦波电机

如果是梯形波，它就是梯形波电机

那根据不同的反电势波形

我们会有不同的控制策略

在前面我们已经讲过

BLDC 电机又叫做永磁同步电机

那我们任何时候都是需要知道

转子的位置信息的

那怎么样去知道转子的位置信息呢

第一种方式就是通过传感器

去检测转子的位置信息

有低成本的使用霍尔传感器

高精度的可以使用光栅编码器

或者高可靠性的可以使用旋转变压器

或者使用无传感器的一个方式

我们德州仪器是有这种

无位置传感器这种控制算法的

它把这个位置检测的算法集成到芯片里面去

这样可以避免大家做很多的算法上的一些工作

简化大家的一个开发难度

第二个呢就是说直接使用反电势的

一个检测来估计我们的一个位置

转子的一个位置信息

那霍尔传感器是一种非常低成本的

一种位置检测方式

它可以放在离我们的转子非常近的地方

去检测我们的转子的一个南北极的一个信息

我们一般会使用三个霍尔传感器

在 BLDC 电机系统里面

这样呢每一个霍尔传感器

可以检测180度的一个角度

那三个霍尔传感器结合起来

就可以检测一个60度的一个传感器的一个角度

那我们也可以通过检测反电势去

取得到我们的一个转子的位置信息

那反电势和我们的转子的位置

有一个什么样的一个关系呢

反电势的过零点

我们可以得到一个具体的

一个转子的一个位置信号

那通过检测反电势我们就可以得到这个信息

一般我们会去直接监测没有被驱动的那一相的

一个反电势去得到该相的

反电势的一个过零点

那对于某些条件下可能三相都会被同时驱动

那就没有这一个窗口去检测反电势

那我们可以通过一个电压或者电流的一些信息

综合去估算我们的反电势波形

进而得到我们的过零点

最后去得到我们的位置的一个信号

这一讲我会给大家讲解驱动一个 BLDC 电机

最基本的一个要求是什么

那驱动一个 BLDC 电机，包括以下几个部分

第一个就是 MCU

MCU 主要是用来进行一些算法的一些处理

以及反馈信号或者故障信号的一些处理

同时它会给出六路 PWM 波

给到我们 Gate Driver

那 Gate Driver 去驱动我们的功率器件

就要推动电机的一个旋转

我们电机也会给出它转子的位置信号

或者我们的反馈电路

去采集电流电压等这些信号

再反馈到我们的 MCU

在 Gate Driver 或者功率器件以及电机来说

它们更多的都是一些功率等级

或者电压等级的一些变化

那更多的变化都是在反馈电路上

反馈电路，我们可以根据

是否有传感器来进行区分

第一个就是有没有传感器

第二个就是我们的电机的一个类型

是正弦波电机或者方波电机来进行区分

那我们 BLDC 电机最重要的一个概念是什么呢

就是它的反电势

它是正弦波电机还是梯形波电机

那什么是正弦波电机呢

就是我们的转子旋转的时候

会在定子的线圈上感应出反电势

那这个反电势是一个什么样的波形

如果是正弦波那它就是正弦波电机

如果是梯形波，它就是梯形波电机

那根据不同的反电势波形

我们会有不同的控制策略

在前面我们已经讲过

BLDC 电机又叫做永磁同步电机

那我们任何时候都是需要知道

转子的位置信息的

那怎么样去知道转子的位置信息呢

第一种方式就是通过传感器

去检测转子的位置信息

有低成本的使用霍尔传感器

高精度的可以使用光栅编码器

或者高可靠性的可以使用旋转变压器

或者使用无传感器的一个方式

我们德州仪器是有这种

无位置传感器这种控制算法的

它把这个位置检测的算法集成到芯片里面去

这样可以避免大家做很多的算法上的一些工作

简化大家的一个开发难度

第二个呢就是说直接使用反电势的

一个检测来估计我们的一个位置

转子的一个位置信息

那霍尔传感器是一种非常低成本的

一种位置检测方式

它可以放在离我们的转子非常近的地方

去检测我们的转子的一个南北极的一个信息

我们一般会使用三个霍尔传感器

在 BLDC 电机系统里面

这样呢每一个霍尔传感器

可以检测180度的一个角度

那三个霍尔传感器结合起来

就可以检测一个60度的一个传感器的一个角度

那我们也可以通过检测反电势去

取得到我们的一个转子的位置信息

那反电势和我们的转子的位置

有一个什么样的一个关系呢

反电势的过零点

我们可以得到一个具体的

一个转子的一个位置信号

那通过检测反电势我们就可以得到这个信息

一般我们会去直接监测没有被驱动的那一相的

一个反电势去得到该相的

反电势的一个过零点

那对于某些条件下可能三相都会被同时驱动

那就没有这一个窗口去检测反电势

那我们可以通过一个电压或者电流的一些信息

综合去估算我们的反电势波形

进而得到我们的过零点

最后去得到我们的位置的一个信号