基于STM32的交流永磁同步電機驅動器設計

2．3 溫度檢測電路
IPM芯片內部集成了溫度保護功能，圖3為IPM驅動芯片的溫度檢測電路。芯片內部含有熱敏電阻，當溫度過高時就會通過檢測電路的電壓比較器輸出故障信號反饋給IPM芯片的7引腳，在芯片內部經分析處理后采取及時的措施對系統進行保護，如將IGBT軟遮斷，當溫度正常時再解除保護。

2．4 電流檢測電路
對于數字化伺服電機控制系統，轉矩環的性能直接影響著系統的控制性能。電流采樣的精度和實時性很大程度上決定了系統的動靜態性能，精確的電流檢測是提高系統控制精確、穩定性和快速性的重要環節。在伺服控制系統中電流檢測的方法有多種，常見的一種是采用霍爾電流傳感器，將電流信號經過電磁轉換變為直流電壓信號輸出，然后經運算比較電路處理后輸出到控制芯片。另一種方式是采用電流檢測，論文即采取這種檢測方式。圖4為電流檢測電路，取采樣電阻兩端的電壓經線性光耦HCPL-7840隔離、放大后輸入到電壓比較運算放大器，再將比較后的值輸入到控制芯片STM32中進行準確的計算，從而得出當前的電流值。由于PMSM為三相對稱電機，即Ia+Ib+Ic=0，因此，研究檢測其中兩相就能得到三相電流。

3 STM32驅動PMSM原理及實現
控制模塊作為電機驅動的弱電部分，是電機的控制核心，也是伺服驅動技術核心控制算法的運行載體。控制芯片性能的優劣直接影響整個伺服系統的動態性能。意法半導體的STM32是采用基于ARM工業標準嵌入式處理器Cortex-M3為內核的32位微處理器，主頻可高達72MHz，內置Flash和SRAM(容量可分別高達512 KB和64 KB)。強大的內核及其豐富的外設，使其在無刷馬達控制應用領域得到了廣泛的使用。馬達控制配套軟件庫V2.0包含電機矢量控制函數庫，新增支持單旁路無傳感器控制、內部永磁(IPM)電機控制和永磁同步(PMSM)電機弱磁控制的算法，極大地簡化了電機的控制，縮短了研發周期。基于此，論文選取STM32作為控制核心芯片，針對PMSM的控制提出了FOC+SVPWM控制算法。FOC(矢量控制)的應用使得交流PMSM具有直流電機一樣的特性，解決了交流電機強耦合、非線性的問題，提高了系統的動態性能，實現對PMSM電流、轉速雙閉環的控制。