致力低成本應(yīng)用，DSC助臂無傳感器BLDC控制

作者：時間：2013-12-04 來源：網(wǎng)絡(luò)

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4px/25px 宋體, arial; WHITE-SPACE: normal; ORPHANS: 2; LETTER-SPACING: normal; COLOR: rgb(0,0,0); WORD-SPACING: 0px; PADDING-TOP: 0px; -webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px">　　在實際電機中，過零閾值電壓變化很大。幸運的是，這個變化的閾值電壓等于電機中性點電壓，因為電機中性點是全部三相反電動勢的平均值。因此，只要任一相的反電動勢等于電機的中性點，就會發(fā)生過零事件且控制器需要換向。這可以通過電阻和運放完成，或者使用控制器自身的ADC模塊和軟件實現(xiàn)。利用可編程控制器（如dsPIC? DSC），每相的反電動勢都可以使用ADC模塊采樣，并且利用三個反電動勢信號的平均值可輕松使用軟件重建中性點。隨后，軟件可將該值與檢測到的三相的反電動勢進(jìn)行比較，并檢測過零事件何時發(fā)生。發(fā)生過零事件后，控制器使電機換向，然后整個過程重復(fù)執(zhí)行。因此，通過使用電機的反電動勢和檢測過零，可從系統(tǒng)中除去傳感器，同時保持相同的性能水平。

本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/204055.htm

　　在實際系統(tǒng)中，無傳感器運行方式還會遇到其他困難。首先，在低速運行時，反電動勢非常小，很難檢測到。因此，在電機開始快速旋轉(zhuǎn)，快到產(chǎn)生足夠大的反電動勢以在無傳感器模式下運行前，控制器必須猜測轉(zhuǎn)子位置?？绍浖幊痰目刂破魇瓜到y(tǒng)啟動方式可根據(jù)特定應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整，從而減少此問題的影響。另一個問題是MOSFET的開關(guān)噪聲。由于MOSFET通過開關(guān)操作來更改每相的電壓，這會將噪聲引入到由控制器ADC模塊檢測的反電動勢中。需要過濾掉這種噪聲，以精確重建每相的反電動勢。DSC的處理器內(nèi)建DSP引擎，可輕松處理實現(xiàn)數(shù)字濾波和消除開關(guān)噪聲所需的計算。其他挑戰(zhàn)來自特定設(shè)計的特性。但是，使用可軟件編程的控制器通常會使這些挑戰(zhàn)更容易解決，就像本文提及的兩個問題的解決方案一樣。

　　通過示例進(jìn)行研究和實驗使得學(xué)習(xí)新技術(shù)更為容易。專為無傳感器BLDC控制定制的開發(fā)工具大大簡化了學(xué)習(xí)過程并加快了產(chǎn)品開發(fā)。過去，利用開發(fā)工具學(xué)習(xí)需要付出昂貴的金錢和時間成本。市場上的新工具正在改變這一局面。例如Microchip的電機控制入門工具包，其成本低于100美元，而且包括詳細(xì)的應(yīng)用筆記、示例軟件和硬件原理圖（見圖3）。電機控制器供應(yīng)商（包括Microchip）通常會在其網(wǎng)站上提供免費的軟件和硬件文件，使學(xué)習(xí)過程更輕松。

圖3：低成本無傳感器BLDC開發(fā)工具包

　　圖3：低成本無傳感器BLDC開發(fā)工具包

　　總之，無傳感器BLDC控制允許從系統(tǒng)中除去傳感器及相關(guān)接線。利用新的開發(fā)工具和電機控制器，學(xué)習(xí)如何將無傳感器控制添加到系統(tǒng)中比以往更容易。電機控制器供應(yīng)商的應(yīng)用筆記詳細(xì)介紹了無傳感器算法的優(yōu)缺點，并提供示例軟件對理論進(jìn)行補充。過去售價數(shù)百美元的開發(fā)工具現(xiàn)在不到100美元，而且實現(xiàn)無傳感器電機控制算法所需的硅器件批量訂購時的單價現(xiàn)在也僅約1美元。隨著電子電機市場的持續(xù)增長，對BLDC電機系統(tǒng)的需求也將增長且成本壓力將上升。無傳感器技術(shù)正率先滿足這些新需求。