蓝冠注册《Q374919》我们将讨论驱动无传感器无刷直流电机的优化控制方案,并说明微控制器外围互操作在这些应用中的重要性和优势。我们还将向您介绍一些最新的微控制器可用于无传感器无刷直流电机控制应用。
无刷直流(BLDC)电机的使用在过去几年中稳步增长,蓝冠 因为对提高效率和更好的可靠性的要求已经上升。在白色家电、汽车、冷却、航空航天、医疗和工业自动化等行业中,变速电机的应用目前正在使用无刷直流电动机,而不是其他类型的电机,如有刷直流和交流感应电动机。由于无刷直流电机的驱动电子更加复杂,半导体行业已经为这些应用提供了更具成本效益的解决方案。
无刷直流电机有多种控制方法;使用哪种方法的决定是由应用程序的需求定义的。在基于传感器的无刷直流电动机控制应用中,蓝冠官网 霍尔效应元件被集成到电机中,用于检测转子的位置以实现驱动同步。通常使用三个霍尔传感器;每个传感器为180度的电旋转提供高信号,为其他180度的电旋转提供低信号。三个传感器分别放置120度,从而将旋转分为六个阶段(即,六步换向)。微控制器从这三个传感器读取这些信息,以确定转子的位置。在这个方案中,微控制器总是知道转子的位置-即使当电机停止-可以很容易地确定正确的换相顺序所需的控制回路。然而,这种方案带来了霍尔效应传感器的成本损失——更不用说制造这些电机所需的额外装配和布线步骤了。
相比之下,更经济有效的无传感器控制方案采用检测反电动势信号,这是由无电励磁相绕组在无刷直流电动机产生(感应);这个信号信息被用来同步控制回路的时间。实际上,霍尔传感器可以被消除,但推论是,蓝冠注册 在任何位置信息可用之前,转子必须首先移动(以产生反向EMF)。虽然这个特殊的问题限制了无传感器控制方案可以使用的应用类型,但仍然有许多有效的终端产品可以利用其较低的成本。例如,风扇和鼓风机就是这种控制方案的最佳候选。
有许多microcontroller-based今天市场上可用的解决方案,从简单的低成本的8位设备更高性能的16位和32位设备,所有功能所需的最小外设驱动无刷电机,三相脉宽调制(PWM)控制运动阶段,ADC EMF检测,和比较器过流保护。
然而,由于集成在单片机上的外设是实现应用目标的关键,因此这些外设的互操作对单片机在应用中的性能有很大的影响。像MIPS这样的术语变得更加没有意义,因为自治外设能够在没有CPU干预的情况下为应用程序提供必要的服务。
举个例子,Zilog最近发布了Z16FMC系列的16位微控制器,除了4路链表DMA之外,还提供了ADC和定时器、比较器和PWM输出之间的自动互操作。
无传感器控制的无刷直流电机需要一个微控制器与快速中断响应处理PWM实时更新。对于需要额外功能的应用,如高速串行通信,PWM解调,复杂的用户界面和显示控制,核心电机控制外设自主操作的能力变得至关重要。