BLDC容易搞错忽略的要点
发布时间：2024-02-24 14:34:09 浏览：431次
BLDC是啥？
1、BLDC俗称无刷直流电机，重点就是没有换向器，它的定子是铜线绕成的线圈，转子是永磁体。
2、BLDC控制，也就是咱们常说的方波控制法。分为有感无感，有感最常见的是霍尔，磁编码器；无感最常用的是反电动势观测。
方波控制
方波就是每次只给三相电机的两相通电，一相悬空。
为了防止短路，上下两个功率管可不能同时打开。
两相打开之后的磁场方向
根据右手定则，通电的导体产生的磁场方向可以知道：当U-W相通时，两个线圈产生的磁场进行合成，就是磁场矢量。（磁体之间，存在同性相斥，异性相吸的原理）
三相共有六种组合：
对应六步换相：
电机正反转
顺时针我们叫正传，逆时针我们叫反转
V+U- W+U- W+V- U+V- U+W- V+W- （有一个特点：按照UVW这个顺序变化的是正转）W+ W+ U+ U+ V+ V+，负也是这样的。
带霍尔的BLDC
霍尔就起到一个位置检测的作用，看我们的转子转到哪个扇区了。
霍尔原理：磁敏感元件
所以当转子旋转的时候，霍尔的输出会这么变：
对于相隔120°摆放的3个霍尔元件：（这里应该是只有一个极对数）
对应正转反转：
546231顺序是什么鬼？
这可不是扇区！！！！
其实归因到最后，我们都要通过软件对电机进行控制的。
3个霍尔组成的是一个3bits宽的二进制数：101、001、011……
所以我们就做了下面的假设：霍尔传感器U值是bit2高位，V值是bit1，W值是bit0
对应的我们可以求出一个霍尔值：
而546231就是正传的时候，对应的霍尔值。
霍尔值软件上实现有什么要注意的？
霍尔就是三个高低电平信号嘛，重点在什么时候读这个值。
建议放在中断里，别问为什么，问就是实时性，特别是转速贼高的时候，你根本来不及处理数据，导致换相不及时，转速上不去！！！
HallDate = 0;
HallDate = U<<2|V<<1|W<<0;
而且能用移位完成的运算，不要用加减乘除，在C里位运算是最快的。
这个时候你读到的HallDate是一个0-7的数，怎么还有0和7？
0意味着没读到霍尔值，7意味着霍尔值受到了干扰，反正就是出问题，赶紧检查！
三相逆变电路的半桥是啥
注意了：半桥不是指上面那三个功率管，而是UVW三个半桥，U+U-这算是一个半桥。
咱们常说的 上桥臂导通 或者 下桥臂导通 一定是指某一个半桥的。
为啥用PWM？
按照上面的理解，只要保证功率管上下桥臂打开就行了，怎么又引入PWM了呢？
因为当我们直接把电源加载到线圈上，然后让它持续一段时间，这会导致电机上来就以很高的速度狂飙，这还谈何控制？
所以怎们就把持续的高低电平替换成PWM，用PWM来调制，很方便的控制线圈的电流，进而控制转子扭矩还有转速（通过调节占空比）。
常见的PWM调节方式
咱们看别人代码的时候，经常看到什么H_ON-L_PWM、H_PWM-L_ON……
这又是啥？
其实就是PWM调节方式，上面不是说了要对电机进行更好的控制，然后引入的PWM，但PWM调节的方式也有好多种。
按理论上应该有5种，但咱们只说最常见的三种
H_ON – L_PWM：某一相上半桥始终保持高电平（也就是上半桥常开导通），另一相下半桥始终以PWM方式控制
H_PWM – L_ON： 某一相上半桥始终以PWM方式控制，另一相下半桥始终保持高电平（也就是下半桥常开导通）
H_PWM – L_PWM：上半桥和下半桥都是以PWM方式控制，这种控制必须是有死区，否则在换向的瞬间可能导致短路。
注意PWM的频率尽量保持在20K左右，一是因为功率管限制，二十避免高次谐波的干扰。
BLDC方波缺点
1 方波控制发热量大，损耗大。因为发热是和电流平方成正比的，方波驱动电机相电流只有开和关两个状态，线圈电流的脉动峰值电流很大。
2 产生的磁场不连续，是跳跃的，造成很大的转矩脉动。引起振动，产生噪声，使板载芯片或者传感器性能下降。
当然也有好处，硬件成本低、控制算法简单。
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