BLDC無刷電機的應(yīng)用是非常廣的,基本上覆蓋了人們生活和生產(chǎn)的方方面面,市場是很大的,所以很多公司都有相關(guān)的硬件產(chǎn)品和軟件算法推出。
主要談一下功率板的驅(qū)動電路和相關(guān)原理。一般來說,三相無刷電機由永磁體制造的轉(zhuǎn)子和帶線圈繞組的定子以及位置傳感器(可有可無)等組成,沒有了傳統(tǒng)有刷直流電機的電刷和換向裝置,減少了這些機械接觸零件,電機結(jié)構(gòu)相對簡單了,這樣降低了電機的制造難度和維護成本,壽命相對提高很多。由于BLDC沒有換向裝置,所以對驅(qū)動電路和控制有較高的要求,BLDC的工作原理是定子根據(jù)位置傳感器的信號(有位置傳感器)或者反電動勢信號(無位置傳感器)來改變定子線圈的相位,三個線圈呈120°排列,根據(jù)磁鐵NS相吸以及NN,SS相斥原理,轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動起來了,具體原理參考下面的圖一~圖三。
具體實現(xiàn)驅(qū)動電路原理,如下面兩圖,采用反電動勢方法確定轉(zhuǎn)子位置,通過三個驅(qū)動IC控制六個功率管開關(guān),可以實現(xiàn)兩兩通電的6種情況,實現(xiàn)線圈換相。反電動勢采樣和放大電路,驅(qū)動IC需要一個獨立電源,6個功率開關(guān),實現(xiàn)相關(guān)電路還是零件較多的。
PI公司的bridgeswitch_family電機驅(qū)動電路IC,集成兩個功率管,以及相關(guān)位置檢測,溫度檢測,功率管互鎖機制,無需獨立電源,物料種類和數(shù)量減少很多,可靠性,穩(wěn)定性,可調(diào)試性提高很多,減少了設(shè)計復(fù)雜性。具體參考下面的原理圖,比較直觀零件少了很多,原理圖簡單了,PCB的面積也少了。