【AutoChips AC7801x电机demo板测评】+电机驱动-BLDC无感方式

我爱下载 发表于 2020-12-12 12:42

电机驱动——BLDC 无感方式

    系统提供了BLDC有感，BLDC无感，PMSM等驱动方式，本次测试一个12V小电机的BLDC无感驱动方式。

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<li>BLDC的6步式驱动</li>
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直流无刷电机的驱动系统如下图所示，MCU输出3组控制信号，分别控制6个开关器件组成的3个半桥驱动回路，分别驱动无刷电机的A-B-C三个连接为星形的线圈。



    对于有感方式，驱动无刷电机时，根据反馈的转子位置，控制桥臂输出驱动电流，给电机的线圈通电，让电机按照预定的方向旋转。而对于无感方式，由于无法直接获知转子位置，所以，需要通过一定的方式让电机进入预定位置，并提供一个初速度，根据反电势来推测转子的位置，产生驱动信号。

    下图为120°霍尔安装方式时，霍尔信号输出和驱动开关状态的对照表格。



我们通过对霍尔信号变化的测量，可以反映电机的转动速度和任意时刻转子的机械角度，电角度，通过这些信息，还可以产生更加复杂的控制算法，让电机的控制更加精确和灵活。

对于无感方式，我们也是根据反电势推测转子位置，根据上表的状态，施加驱动信号到MOS开关，驱动电机旋转。

<ol start="2">
<li>反电势过零比较检查</li>
</ol>

模拟比较器提供一个用于比较两个模拟输入电压的电路，模拟多路复用器提供一个用于从 8 路通道中选择模拟输入信号的电路，其中 1 路通道由 6 位数字模拟转换器（DAC）提供，其他通道由外部输入提供。轮询模式和霍尔输出(Hall)功能专为电机应用而设计。



通过将UVW三条驱动线的电压按照系统要求，分压滤波处理后，输入到微控制器的ACMP，通过集成的比较器完成过零比较。



<ol start="3">
<li>软件实施</li>
</ol>

杰发公司提供了一个非常不错的工具软件，Motor Studio，配合AutoGen Studio软件，实现了一款与ST公司提供的MotorControl Workbench功能相仿的电机驱动软件。针对杰发公司的驱动芯片完成无刷电机驱动的相关参数配置和代码生成，实际测试效果不错。

<ol>
<li>Motor Studio 创建工程</li>
</ol>

软件的主界面如下图所示，



工程创建



选择合适的信息后，点击确定按键。这里我们如图所示选择电机套件，电机随便选一个，以后需要根据实际情况修改。



    工程创建完成后，出现如上图所示的参数调整画面，这里根据我们的实际情况，调整实际参数。

电机参数调整：



如果选择BLDC参数，我们只能调整如上图所示的三相内容，如果选择PMSM电机的话，可以调整所有的参数。

母线电压采样：



根据线路板的实际情况调整分压电阻和实际母线电压情况。

速度位置检测：



可选有传感器和无传感器。

驱动算法调整：



这里包括FOC相关参数设置，对于BLDC不可调整；BLDC相关参数设置；微控制器相关参数配置。

BLDC参数设置



主要是调整和BLDC驱动相关的参数，包括正反转，最高转速，电流环PID参数，速度环PID参数等。

BLDC无感参数设置



逆变器参数设置



这里主要是驱动电平方式，死区时间，刹车输入电平的设置。

工程参数配置：



设置完成，生成驱动代码：



根据输入的工程位置，生成一个基于keil的工程。

<ol start="2">
<li>Motor Studio工程调试</li>
</ol>

这个工具是集成在Motor Studio中，通过串口远程监视和控制驱动板的图形工具，界面上集成了从总线电压，电流、转速显示以及故障异常指示等监视仪表和指示灯，还有目标转速设定，启停控制等控制输入。



    寄存器界面显示了运行期间关键寄存器中的值，根据刷新时间刷新寄存器的值。





<ol start="3">
<li>软件构成</li>
</ol>

通过软件生成代码后，这里以keil 5的工程为例，可见工程中包括，应用程序，电机参数配置，电机驱动核心等几个关键文件夹。



通常生成的代码不需要做特殊的修改，编译下载到驱动板就可以。

<ol start="4">
<li>运行效果</li>
</ol>

通过Motro Studio的调试界面连接控制板。



电机界面上“启动”按钮后，完成的预启动到同步驱动





同步后的调速运行试验。

w494143467 发表于 2020-12-12 17:15

感觉AutoChips对电机驱动还是非常用心的，啥都有！

我爱下载 发表于 2020-12-12 21:21

w494143467 发表于 2020-12-12 17:15
感觉AutoChips对电机驱动还是非常用心的，啥都有！

这个产品应该是针对汽车级电机驱动应用设计的

okhxyyo 发表于 2020-12-14 13:24

杰发AC7801x电机板测评报告汇总

<a href="https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1151758-1-1.html" target="_blank">https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1151758-1-1.html</a>

freebsder 发表于 2020-12-14 20:57

这个软件做的很全啊！难得难得，感觉这家厂是做事情的。

我爱下载 发表于 2020-12-15 07:55

freebsder 发表于 2020-12-14 20:57
这个软件做的很全啊！难得难得，感觉这家厂是做事情的。

有点仿ST的设计风格，但是感觉不影响，重要的有这个功能呢

freebsder 发表于 2020-12-15 18:17

我爱下载发表于 2020-12-15 07:55
有点仿ST的设计风格，但是感觉不影响，重要的有这个功能呢

仿不是问题，只要做得好，功能齐全稳定，就算是完全抄的也值得肯定。

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