引 言
BLDC具备诸多优势,例如外型紧凑、结构简单、高效率、低噪音、较长使用寿命等等,这种电机越来越广泛地应用于自动化、工业和消费类电子产品等领域。图1所示为典型的BLDC电机框图,该电机包括一个梯形磁通的永磁同步电机、一个转子位置检测器(通常为三个霍尔传感器)和一个驱动电机的三相逆变器。另外,必须配置一个单片机(MCU),输出特定的脉冲宽度调制(PWM)模式来驱动BLDC电机。如同一个传统直流电机那样,电机的换流必须与转子位置同步,用户可以通过改变PWM的占空比来调节电机转速。
图1 BLDC电机框图
通常,电机中的三个霍尔传感器相互成60度角。也就是说,每隔60度其中一个传感器就会变换其状态,完成一次电循环需要进行6次状态变换。在这种情况下,定子的相电流始于霍尔传感器信号转换后的30度,保持120度。为了使电机正常运行,MCU的输出模式(换流顺序)应当依据输入模式(转子位置信号)来确定,输入转子位置信号模式与输出PWM模式相结合,即构成换流表。
单片机C868和CAPCOM6E单元
C868是英飞凌公司8位单片机产品家族中的新成员,可为各种应用和系统提供低成本的先进控制功能。借助功能强大的片上PWM发生单元CAPCOM6E,C868满足了对低成本、高实时性的电力电子控制的所有要求。利用灵活的CAPCOM6E,由硬件/软件处理所有对时间要求十分苛刻的任务,而CPU则处理用户命令,并可进行相应的控制运算。内置的5通道8位ADC所具备的同步特性有助于测量无噪音相关的系统参数。
CAPCOM6E可驱动多种类型的电机(交流异步电机IM、直流无刷电机BLDC和开关磁阻电机SRM等),它是基于此类PWM单元十多年的研发的最新成果。CAPCOM6E具备以下特性:
—T12具有三个捕捉/比较通道,每个通道有两个输出,可用作捕捉通道或比较通道,并且具备死区时间控制,可避免电源电路出现短路。T12有中心对齐、边缘对齐、单脉冲触发模式和滞环控制等控制模式。对于BLDC电机控制,通道1可用于捕捉速度,通道2可用作相位延迟,而通道3可用作超时功能。