无刷电机控制（二）- 根据HALL信号换相原理
HALL信号实时反应了电机转子的位置，所以，针对有感BLDC，我们当然可以根据HALL信号进行换相。。## **1、有感**BLDC **8线接口定义**
3线驱动接口：U\_V\_W
5线HALL接口：其中3线霍尔接口：Ha\_Hb\_Hc，2线电源接口：5v(3.3v)\_GND
035低压通用评估板如下所示，主要外部接口如下标注所示：
（1） 电源输入接口（支持接入12V、24V输入，注意正负）
（2） 三相电机接口（相序只会影响旋转方向）
（3） HALL输入接口（支持3.3V和5V两种）
（4） SWD调试接口
（5） 跳线帽端口需接上
## **2.** **了解根据**HALL信号换相的**原理**
HALL传感器是一种磁传感器，可以检测磁场变化并转化为电压输出。
按照类型可分为以下几种:
锁定型HALL传感器特性：当磁感应强度超过阀值时，传感器输出由高电平跃变为低电平，而在外磁场撤消后，其输出状态保持不变(即锁定状态)。当施加反向磁感应强度达到阀值时，传感器输出由低电平跃变为高电平。BLDC一般使用的是锁定型HALL传感器居多。
按照安装方式一般可分为以下两种:
由于计算公式：电角度=机械角度*极对数，因此我们一般使用的120°电角度安装，实际电机安装霍尔传感器角度大概率就不是120，因此很容易导致有安装角度偏差。
因BLDC使用的是锁定性霍尔传感器，120°电角度安装，根据下图可以清楚的看到，霍尔值每过6个扇区循环一次，因此我们可以通过当前霍尔值判断，电机转子所在的扇区。结合六步换相两两导通，获取当前转子位置，通过正确的换相序列让转子转到下一个扇区，即可让电机运行下去。
## **3**. 根据HALL信号换相的方法与步骤
步骤1，固定电机3线HALL信号线和电机3线UVW信号线的线序。035开发板一般按照U-Ha、V-Hb、W-Hc对应顺序接好即可。
步骤2，分别确定正转和反转的HALL信号的输出值及其顺序。一般我们用ABC 3个bit表示霍尔值十六进制，如上图中A为高电平即表示1,B为低电平即表示0，C为高电平即表示1，组合为十六进制数101，转换为十进制即为5，与上图中值相对应。同时由于一方面，HALL信号实时反应了电机转子的位置；另一方面，在60°HALL中，HALL信号的输出值为：7_6_4_0_1_3；在120°HALL中，HALL信号的输出值为：4_6_2_3_1_5。即，这一串数字分别代表了电机转子的位置。因此，120°HALL在正转或者反转时，HALL信号的输出值的顺序是：4_6_2_3_1_5_4......或者4_5_1_3_2_6_4......。对应035有感方波中代码计算霍尔值如下所示，通过使用TMR2输入捕获获取管脚上电平计算。
如何确定正转和反转时，确定方法为：首先将HALL接口的2线电源接口供电，然后用手或者其他工具分别正转或者反转电机，在示波器端观察3线霍尔接口的输出并记录下数字（当然只会读到4\_6\_2\_3\_1\_5\_4......或者4_5_1_3_2_6_4......）。
步骤3，确定逆变电路的导通顺序。可知在六步换相法中，逆变电路两两导通顺序只能是：AB\_CB\_CA\_BA\_BC\_AC\_AB......或者 AB\_AC\_BC\_BA\_CA\_CB\_AB......。
步骤4，分别确定HALL值（4_6_2_3_1_5和4_5_1_3_2_6）与相位值（1_2_3_4_5_6）的对应关系。即，要解决读取到HALL某个值时，导通相位几的问题。HALL值是电机转子位置所在扇区的编号，相位值是MOS管导通顺序的编号。两个编号的物理意义是不同的。如上图中区间值即相位值，与下面的霍尔值并不相同
035有感方波中已经写好，通过判断当前霍尔值，来判断换相顺序。
**小结：**（1）虽然根据HALL信号换相原理其实很简单，但是却是学习有感BLDC驱动第一步。（2）HALL信号线序和UVW线序与驱动板的连接顺序，与软件驱动逻辑存在一一对应关系。一旦硬件连线顺序确定，就不能更改。如连线顺序改，软件就得改。（3）软件确定HALL值和相位值的对应关系，需要测试。一般按照正常的顺序一一对应的话，035代码这部分相序是对应起来的。可以不需要测试。
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