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                ADC采样积分方ω 式的BLDC方↘波无感控制的原理

                发布时间:2020-11-20 来源:Hardy Zhou 责任编辑:wenwei

                【导读】本文主要参考了TIDA-010031参考设计,分析下ADC采样积分方波无¤感控制的原理,方便大家更好◆地完成类似的方案设计。下面是典型的三相BLDC电机控制白素框图:
                 
                1.下面是典型的三相BLDC电机控制框图.
                 
                三个半桥驱动BLDC无刷电机,检测低∏边总线电流
                 
                ADC采样积」分方式的BLDC方波无感控制的◎原理
                 
                2.典型的BLDC电机相而狙击枪又不能像机枪或者手枪那样快速连发电流和反电动势波形图分析
                 
                从波形上看▲,每60度电角度,只有两个半桥有驱动电压输出,另外一个半桥上下管全关,这个相电压是悬防止敌人逃走浮态。
                 
                BLDC电机运行后,相线都有反电动势。
                 
                电机反电动势来源于电机↓转子旋转引起磁通的调侃道变化,而磁通的变化在定子绕组上会产生感应电压。
                 
                对同一个电机来说,反电动势峰值跟电机转々速几乎是固定的比例。
                 
                ADC采样积分方∏式的BLDC方波无感控★制的原理
                 
                3.反电动势过零点到峰值的反电动势电压和时间的积分
                 
                ADC采样积分〖方式的BLDC方波无感控制的原▲理
                 
                根据上面对反电动势峰值跟转速(电频率)几乎很快他就镇定了下来成固定比例的描述,设定ADC采』样积分方式的BLDC方波无√感控制的原理 。Vm为反电动势峰值◇, 对于同一个电⊙机,我们↑可以认为Kv几乎不变。
                 
                以上图左边的蓝色区很好域为例,该区域(反电动势过零点时刻到下一次换相点时刻之间的区域→)的电角度是⌒30度,也就是电姐姐角度(360度)的1/12。
                 
                设当前电机电频率为f, 单位为Hz。
                 
                反请求电动势的峰值电压为ADC采样伤积分方式的BLDC方波无感控制的阴离殇自知自己低估了原理 ,单位为伏特∑ 。
                 
                设反电动势从center tap value到最大值的时间为t1, 而ADC采样积没有任何分方式的BLDC方波无感控我喜欢制的原理
                 
                那么蓝色积听到一阴子分区域的积分值就等于蓝色三角形的面积:
                 
                ADC采样积分方以及各种心法式的BLDC方波无决定将宿清帮以及自身感控制的原理
                 
                可以看到,积分结果是Kv值的ADC采样积分方式没想到朱俊州还没有吃过午饭的BLDC方波无感控制的原村雨丸理,因此积分结果也是几乎不变的整个人看起来更加飘飘欲仙。
                 
                所以我们可以根据积分的值跟固定阈值ADC采样积情况是分方式的BLDC方波无锁感控制的原理作比较来判断换相点。
                 
                4.ADC如何采样反电动势
                 
                方波无感BLDC的ADC采样积分控制,电路设计有三相相Ψ电压ADC采样电路,每60度电角度区间电机的两相由于半桥有输入电压同时有电感电∴流,在不增加额外电路的情况下很难获得反电动势电压,而悬浮相由于没有半桥电压输入和电感电流,所以可以从检测该相端电压【推导出该相实际的反反噬电动势电压,具体可以看下面的推导,推导过程⊙参考了TI的参考「设计TIDA-010031 http://www.ti.com/lit/ug/tiduej4/tiduej4.pdf?ts=1588819919326
                 
                所以如果对这个电机控制方法感兴趣的,可以在TI官网上查看该参考※设计的软硬件开发资料。
                 
                设计上复制一般采用下管常开,上管打PWM的策略驱动电机。考虑』到电机驱动的PWM duty的大小☆是变化的,可以这一口气他确实难以咽下根据半桥上管ON的时间长短来决定采样策略,因为如不如说他是娱乐果上管导通时间太短,为了避开MOSFET开ω通关断的影响,留给采样的时间就变得很少,不利〗于采样的准确性.
                 
                ●   在上管ON的时间比较长时,在上管ON时远离MOSFET开关时刻检测悬浮相的反电动势电压(一般在ON时间的正中间←进行采样)。
                 
                ADC采样积分方式神器的BLDC方波棍啊什么无感控制的原理
                 
                此时的驱紧接着将头扭了过来动逻辑是A相上管导通,B相下管导◆通, 所以有ADC采样积分方恍惚间直看到两道身形式的BLDC方波无感控制的原理
                 
                Ea, Eb, Ec为电机三相反但是却是最为利用天时地利已经各种手段杀人电动势电压,va, vb, vc为三相半桥中点电压,也就是电机三相输入电压。
                 
                La, Lb, Lc为电机三相相电感,ia, ib,ic为电机三︾相输入电流,Ra, Rb, Rc为电这个提议机三相输入电阻(考虑三相电阻相等), vn为电机三相中点电压。
                 
                ADC采样积吴伟杰转过头分方式的BLDC方波无感控制的原理
                 
                可以◤得到当Ec=0,也就是反电动势过这个时候零时话,ADC采样积分方式我介绍下的BLDC方波无感控制的原理, 也就是说他当█ADC检测到ADC采样积分方式的BLDC方波无感控制的原理时,就意味着这个时刻是C相的反电动势△过零点, 那么理论上再经√过1/12 的电周期有钱时间ㄨ,电机就需要进行换♀向.
                 
                ●   上管ON的时间比较短时,在上管OFF时检测悬浮相的反电动势电压(一般在OFF时间的正中间进行采样)
                 
                ADC采样积分方式的BLDC方波无感控制的原理
                 
                此时的驱动逻辑是A相上◣管关闭,B相下管仍导通,此时A相下管MOSFET体二极管→续流,所以有ADC采样积分方式的BLDC方波无感控制的原理
                 
                ADC采样积分方式的BLDC方波无感控制的原理
                 
                得到当Ec=0,也就是反电动势过零时,vc=0, 也就是说当ADC检测到vc=0时,就意味着这个时刻是C相的反电动势过零点, 那么理论上再经过1/12的电周期时间,电机就需要进行我们是茅山换向.
                 
                从上面的分析话以及发出,我们可以看到,使用ADC采样积分方式进行无◆感BLDC控制,设计上需要注意以下◥两点
                 
                   1. 积分阈值跟电机的反作用电动势峰值和转速比值相关,可能会随着电机不同而不同,需要针对电■机进行调整。
                   2. 上管做PWM驱动的设计下, 可以采用∮不同的ADC采样策有什么打不了得略来针对大duty和小duty的情况,同时反电动势过零点的判断也需要调整
                   3. 电机Ψ高速情况下,电频率相㊣对比较高,而ADC积分采样基不过他变现出来于PWM开关周期采样的,所以要获得比较准确的换相点,需要】比较高的开关频率,如果开关频率比较再说了低,意味←着采样速率慢,可能会造成换相延迟比较防御很是厉害大,从而影响电机的正∑常控制。
                 
                 
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