無(wú)傳感器BLDC應(yīng)用中自主外設(shè)互操作的必要性

　　本文討論了驅(qū)動(dòng)無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)的優(yōu)化控制方案，并論證了微控制器外圍互操作在這些應(yīng)用中的重要性和優(yōu)勢(shì)。一些最新的微控制器可用于無(wú)傳感器BLDC電機(jī)控制應(yīng)用。

　　在過(guò)去幾年中，無(wú)刷直流電機(jī)的使用不斷增加，因?yàn)樘岣咝屎涂煽啃缘囊蟛粩嗵岣?。變速電機(jī)在白色家電、汽車(chē)、冷卻、航空航天、醫(yī)療和工業(yè)自動(dòng)化等工業(yè)中的應(yīng)用，現(xiàn)在使用無(wú)刷直流電機(jī)，有助于其他類(lèi)型的電機(jī)，如直流感應(yīng)和交流感應(yīng)。用于無(wú)刷直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備更為復(fù)雜，為了解決這個(gè)問(wèn)題，半導(dǎo)體工業(yè)對(duì)這些應(yīng)用程序提供了更具成本效益的解決方案。

　　有幾種控制方法存在于BLDC電機(jī)中，決定使用哪種方法是根據(jù)應(yīng)用程序的要求來(lái)定義的。在基于傳感器的BLDC控制應(yīng)用中，霍爾效應(yīng)元件集成到電機(jī)中，用于檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)同步。通常，使用三個(gè)霍爾效應(yīng)傳感器。每個(gè)傳感器提供一個(gè)高信號(hào)的180度的電旋轉(zhuǎn)和一個(gè)低信號(hào)為其他180度。三個(gè)傳感器被放置120度分開(kāi)，從而將旋轉(zhuǎn)分為六個(gè)階段（即六步換流）。微控制器讀取來(lái)自三個(gè)傳感器的信息來(lái)確定轉(zhuǎn)子的位置。在這個(gè)方案中，微控制器總是知道轉(zhuǎn)子的位置——即使在電機(jī)停止時(shí)也能很容易地確定控制回路所需的正確換相順序。然而，該方案附帶了霍爾效應(yīng)傳感器的成本損失，更不用說(shuō)制造電機(jī)所需的額外的組裝和布線步驟。

　　In contrast， a more cost-effective sensorless control scheme employs detection of back EMF signals， which are generated （induced） by the un-energized phase windings in the BLDC motor. This signal information is used to synchronize the timing of the control loop. In effect， the Hall Effect sensors can be eliminated， but the inference is that the rotor must first be moving to generate the back EMF before any positional information can become available. Although this particular issue certainly limits the types of applications in which a sensorless control scheme can be used， there are still many valid end-products that can take advantage of its lower cost. Fans and blowers， for example， are excellent candidates for this type of control scheme.