冰箱的直流無(wú)刷電機(jī)控制

PIC18F2331上提供了通用I/O引腳，可用于LED、LCD、開(kāi)關(guān)、繼電器和小鍵盤(pán)。圖2以流程圖形式給出了固件概要。

圖2 使用霍爾傳感器換向進(jìn)行BLDC電機(jī)控制的流程圖

BLDC電機(jī)的無(wú)傳感器控制

BLDC電機(jī)的無(wú)傳感器控制根據(jù)定子繞組中產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)（Electro Motive Force，EMF）進(jìn)行換向。這種方法不需要霍爾傳感器。無(wú)傳感器控制有兩個(gè)明顯優(yōu)點(diǎn)：可靠性更高、成本更低。

元件較少的系統(tǒng)本身更為可靠。壓縮機(jī)會(huì)產(chǎn)生熱量，而溫度上升會(huì)加速霍爾傳感器工作失常或發(fā)生故障。在無(wú)傳感器設(shè)計(jì)中，不僅不需要霍爾傳感器，而且不需要霍爾傳感器接線，這些都可以帶來(lái)成本的節(jié)省（至少可以省去5條接線）。

反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)（而不是霍爾傳感器）對(duì)BLDC電機(jī)進(jìn)行換向，反電動(dòng)勢(shì)的大小取決于三個(gè)因素：轉(zhuǎn)子的角速度、定子繞組中的線圈圈數(shù)以及轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)。完成電機(jī)設(shè)計(jì)之后，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)和定子繞組線圈圈數(shù)將保持恒定。控制反電動(dòng)勢(shì)的因素是角速度或轉(zhuǎn)子速度。反電動(dòng)勢(shì)與轉(zhuǎn)子速度成正比。但是，對(duì)于給定速度，可以使用電機(jī)數(shù)據(jù)手冊(cè)中提供的反電動(dòng)勢(shì)常量來(lái)估計(jì)反電動(dòng)勢(shì)。

對(duì)應(yīng)于相電壓，霍爾傳感器和反電動(dòng)勢(shì)之間的關(guān)系如圖3所示。每個(gè)換向序列中會(huì)有一個(gè)繞組正勵(lì)磁，第二個(gè)繞組負(fù)勵(lì)磁，第三個(gè)保持開(kāi)路。如圖3，當(dāng)反電動(dòng)勢(shì)的電壓極性從正變?yōu)樨?fù)或從負(fù)變?yōu)檎龝r(shí)，霍爾傳感器信號(hào)會(huì)改變狀態(tài)（存在30°的相差）。在理想情況下，這種狀況在反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零時(shí)發(fā)生。但是，由于繞組特性的原因，會(huì)存在一定的延時(shí)，應(yīng)通過(guò)單片機(jī)對(duì)該延時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償。

圖3 霍爾傳感器信號(hào)、相電壓、電流和反電動(dòng)勢(shì)之間的關(guān)系