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来源：米乐m6易游yy 发布时间：2025-05-20 15:35:42
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无刷电机的驱动作业原理 1．三相驱动桥 下图为无刷电机的三相全桥驱动电路， 运用六个 N 沟道的 MOSFET 管 (Q1～ Q6)做功率输出元件， 作业时输出电流可达数十安。 为便于描 述，该电路有以下默许约好： 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 (原理请自行剖析 ) ，为上臂驱动管供给两倍于电 源电压 (2 ×11V)的上拉电平，使上臂 MOSFET在作业时有足够高的 VGS 压差， 下降 MOSFET大电流输出时的导通内阻， 具体数据可参阅 MOS 管 DataSheet。 上臂 MOS 管的 G 极别离由 Q7/Q8/Q9 驱动，在作业时只起到导 通换相的效果。下臂 MOS 由 MCU 的 PWM 输出口直接驱动，留意所 选用的 MCU 管脚要有推挽输出特性。 驱动桥悉数选用 N 沟道 MOSFET的优点： 大电流 N 沟道 MOS 可供挑选的类型很多，货源充足便于购买，运用 的 MOSFET类型削减，直接下降收购元件的难度。 在图 1 中，上臂 MOS 管通过 Q7/Q8/Q9 驱动，逻辑电平缓下臂 MOS 刚好相反，这样的优点是， MCU 上电时 I/O 默许为 1，上臂 MOS 不 会导通。只需下臂 MOS 导通，因而不会有电流通过驱动桥，消除了 潜在电路危险。 C8 是整个电调的电源滤波电容，运用中一定要接上，否则无刷 电机的反电动势叠加在电源上不能被滤除， 由倍压电路整流后的电压 高达 30V 左右，己挨近 MOSFET的 VGS上限，可能会损坏 MOSFET。 2 ．反电动势波形 上图所示为无刷电机工作中的抱负反电动势波形， 红线标出来的 是反电动势的过零点。两个虚线 度电气视点，不要了解成电 机的机械视点。 常用航模电机归于无刷三相六拍电机， 每个电周期有 六个状况。星形接法中 (Y 形)在每一时刻电机的通电线圈只需两相， 另一相线圈悬空， 悬空的线圈会发生反电动势， 反电动势来源于电机 磁体旋转而构成本线圈切开磁力线和另两相线圈通电时的互感。 因为 电机滚动的瞬时角速度呈梯形动摇， 发生的反电动势也相应的呈梯形 改变。但这些不是重要的，咱们应该的仅仅精确的检测出过零点，为 换相做准备。 看上图中的第一个电周期过零点数目， 三个线圈在时刻 轴上共呈现 6 次过零点，和电周期的节拍数目相同。 咱们所要做的是， 只需检测到过零点，就需求给电机换相了。 3．过零检测电路 用比较器检测过零点的根本电路接法， 电机的相线 (A/B/C) 接比较 器的同相输入端， 比较器的负端接相线 A/B/C 的虚拟地电位。 虚拟地 电位由 A/B/C 相通过电阻阻隔构成， 具体原理可参阅有关的材料。 相线 上发生的反电动势电压以虚拟地为参阅点， 做正负周期性的改变。 在 每次比较器输出状况翻转时， 阐明检测到了过零点， 接下来需求做换 相动作了。 A/B/C 三相别离需求一个过零点检测电路，也可用电子开 关电路进行实时切换， A/B/C 相共用一个过零检测电路，这通常在集 成了模仿外设的 MCU 内完成。 4 ．线圈换相的次序 关于电机工作的换相过程， 需严厉依照以下的换相次序如图 4 所 示，使用中需求互换电机的滚动方向， 只需把电机的恣意两根相线 度电视点推迟 抱负的反电动势波形和霍尔传感器输出波形比照图，从图中可看 出，反电动势的过零点和霍尔传感器的波形翻转同步， 假如用此反电 动势过零信号进行程序换相会取得和有感无刷电机相同的工作功能。 实践的反电动势波形和霍尔波形比照图如上所示， 红线为霍尔的 输出波形，黑色虚线是反电动势，紫色竖线为反电动势的过零点，时 间轴的方向为从左往右， 能够得知反电动势的过零点比霍尔传感器的 输出波形提早了半个电节拍，即 30 度电视点。为了能够在正确的时 刻才换相，需求在检测到反电动势过零点后推迟 30 度电视点之后， 才进行换相。
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