用新唐N76E003做BLCD之二———一步一步跟我做无刷电机驱动板

只看该作者 · 2020-7-27 20:59

本帖最后由 cirio2009 于 2020-7-31 17:24 编辑

zlf1208 发表于 2020-6-24 14:40
做BLDC驱动，霍尔换向与三相绕组的对应关系是个**烦，网上很多参考给出的结果不一定能够直接拿来用，而 ...

其实你想复杂了.

现实中HALL的ABC你经常并不知道谁是A谁是B谁是C... 你根本无法计算.
因为线路图是100%能确定UVW的(甭管电机的三根线,实际上你可能也和HALL一样不知道UVW顺序...)

很简单的物理原理,就是不同的线圈电流流向,定子的线圈会产生不同的磁极性, 相斥或者相吸,转动的幅度不同,方向不同,实测下就观测结果就行了.

读取HALL的３个IO的值, 假设是１的位置,然后每次从1开始给UV　UW VU VW WU WV 通电6次.
那么转子会从1转到 6个不同位置锁死,3个正3个反...
转动角度最大的(HALL IO数据会变2次)就是正确的驱动相位,一个是正一个是反...

基本上填写一个6*6的表格,也就是测试36次(其实不用36次,很多重复的不用测.很容易就找到规律),就能得出正传和反转的相位表.
这样可以针对任意接线不明的电机.
一般120度HALL安装的HALL信号返回的是正转513264(实际上可能接线顺序问题是反的546231) .
你读取HALL的返回值假设是5,那么你6个相位通电,有1个相位会停在3,这个就是正转的正确相位,有一个会停在6,这个就是反转的正确相位.
一次搞定13264的正反相位,填个正转表和反转表就行了.
更正下:其实测试6次就够了, 因为施加同一个相位,电机会锁死在一个固定的HALL位置. 然后根据绕一圈的HALL表格按顺时针或者逆时针的顺序填写相位就行了.

例如我手上的电机,不论你在123456那个HALL位置,施加UH_VL的相位电压,电机会固定停在HALL数据4的位置...
表格就是按HALL顺序填写转到下1个位置的相位,填6个就是正转表.下面是315462 3的时候就施加返回1的相位,1的时候施加5,5的时候施加返回4的...

只看该作者 · 2020-7-29 13:37

这个帖子好，爱了爱了

只看该作者 · 2020-7-30 20:07

这个Hall 换相可以参考一下

，只要知道3个Hall 在哪个槽口，就知道换相顺序了 http://www.pengky.cn/yongciDJ/10-12_8_YCFD/10-12_8_YCFD.html 网址是教程

只看该作者 · 2020-7-30 20:25

本帖最后由 jason412 于 2020-7-30 20:40 编辑

给个Nmos 的自举电路，看场合应用应该可以节约不少成本，一个驱动IC 的价格，能把三个电路做下来

只看该作者 · 2020-7-31 08:52

jason412 发表于 2020-7-30 20:25
给个Nmos 的自举电路，看场合应用应该可以节约不少成本，一个驱动IC 的价格，能把三个电路做下来
...

用分离元件做的浮栅驱动，电动车控制器上面大量应用，不过不是你这样简单，用2-3个三极管组成，倒是可以驱动类似75N75的管子。六路算下来，也得不少成本，关键是板子面积大了不少。这里选择的驱动芯片也就是0.33，还是有性价比的。
说实在的，楼上提供的线路差不多是极尽省元件了，但这个线路，上管导通根本不能有速度，除非把R24降为百欧姆级别，可这样，驱动功耗又实在太大了。
限定条件比如供电小于20V，输出功耗比较低，R24改成合适阻值，这个线路有一定实际意义，但是限制很多，这个线路事实上是不能用在无刷电机驱动上面的，因为不能分成上下管分别驱动，而三相同步电机驱动，上下管驱动必须分开，你这个只能是一个低压+低功率半桥。

只看该作者 · 2020-8-17 22:42

tianxj01 发表于 2020-6-19 11:29
关于线路图部分的分析，将在这个帖子展开..............
首先描述一下各相驱动，该部分线路见下图：

感谢大侠分享，请问准备出套件吗，学习马达驱动，从有霍尔的BLDC 入手比较容易理解。

只看该作者 · 2020-8-20 10:28

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只看该作者 · 2020-8-20 18:09

本帖最后由 kation122 于 2020-8-20 18:12 编辑

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只看该作者 · 2020-8-20 18:15

本帖最后由 kation122 于 2020-8-20 18:19 编辑

tianxj01 发表于 2020-7-31 08:52
用分离元件做的浮栅驱动，电动车控制器上面大量应用，不过不是你这样简单，用2-3个三极管组成，倒是可以 ...

大侠你好，拜读你的大作，通俗易懂，受益匪浅，非常感谢，你上一贴留的思考题“当PWM低电平截止toff时刻，
电机线圈U-V是一个串联电感，必须续流”。对这续流的细节问题，不是特别明白，想请教一下。

1.驱动波形如下图：

2.下图对应0-60度区间、AH为导通时刻（PWM-Ton)的电流路径.请问对吗？

3.下图为对应AH的PWM-Toff时刻的电流路径.请问对吗？

如果是这样的，在此PWM-Toff期间，AL 的体二极管为续流二极管，电流经此二极管流过，如果电流较大的情况下此管发热严重、容易烧毁，
请问如果想解决这问题，是不是在AH对应的PWM-Toff期间，用同步的PWM-Ton来驱动AL，让AL导通、续流，能想到的是这办法，抛砖引玉，请大家说出宝贵经验。

只看该作者 · 2020-8-21 14:45

本帖最后由 tianxj01 于 2020-8-21 14:57 编辑

kation122 发表于 2020-8-20 18:15
大侠你好，拜读你的大作，通俗易懂，受益匪浅，非常感谢，你上一贴留的思考题“当PWM低电平截止toff时刻， ...

思路基本正确，唯一有问题的只是描述的细节，当HA为PWM驱动时候，则我们需要对AH、AL组成的半桥进行互补（带死区）PWM驱动，就可以实现所谓的同步整流模式的电动车驱动。这个时候，线圈电感需要的PWM截止期间的续流过程，体二极管被导通的MOS本体短路，续流功耗大大降低。
当然，要实现同步整流的无刷电机驱动，下管的驱动动作和逻辑就会变的比较复杂，当然，在实际应用的时候，用软件解决只是程序过程而已。

只看该作者 · 2020-8-21 17:27

本帖最后由 kation122 于 2020-8-21 17:32 编辑

tianxj01 发表于 2020-8-21 14:45
思路基本正确，唯一有问题的只是描述的细节，当HA为PWM驱动时候，则我们需要对AH、AL组成的半桥进行互补（ ...

感谢指导！原来如此，为防止AH.AL 同时导通而烧毁器件，所以要互补带死区的PWM驱动。
当AH为PWM驱动时候，则我们需要对AH、AL组成的半桥进行互补（带死区）PWM驱动. 以此类推
BH为PWM驱动时候,BH,BL ,需要进行互补（带死区）PWM驱动。
CH为PWM驱动时候,CH,CL ,需要进行互补（带死区）PWM驱动。
降低续流损耗。

只看该作者 · 2020-8-29 08:06

感谢分享

只看该作者 · 2020-9-4 21:55

学习了

只看该作者 · 2020-9-9 12:07

楼主，这个MCU 可以做成梯形波，仿正弦信号吗？

只看该作者 · 2020-12-18 10:51

本帖最后由 xiaoyuanguo 于 2020-12-18 10:58 编辑

楼主我有个疑问，如果我做同步整流但是不想软件给死区，完全靠硬件死区的话。这里栅极串联100Ω电阻，2132死区最小时间150NS，AO4884 QG27nc；按照T=Q/I简单计算，关断时间大概在225ns；我觉得还是有点风险，虽说MOS开关时间不只是这么简单计算的，还涉及到一些复杂的变化。但栅极电阻还是减小到50Ω以下比较合适吧。。

只看该作者 · 2020-12-18 11:03

xiaoyuanguo 发表于 2020-12-18 10:51
楼主我有个疑问，这里栅极串联100Ω电阻，2132死区最小时间150NS，AO4884 QG27nc；按照T=Q/I简单计算，关断 ...

直通只需要避开哪怕1个nS，就可以完全不产生电流了，当然这只是理论值，实际上，我们需要处理上下管子斜坡部分，并保证不发生交叉，就可以保证上下管子不会同时导通，对应100欧姆，导通关闭斜坡大概是45nS左右（顶部90%计算），而芯片固定死区则为150nS，就算2个斜坡落在同一个死区时间的2边，则他们最小时间还有60nS，完全足够保证不发生交叉导通了。何况，2个斜坡是发生在死区的2边各个滞后时间，也就是减去一个栅极边沿时间即可。

只看该作者 · 2020-12-18 15:58

打算使用HK32F030M做方波BLDC驱动了，近期会时不时的摩拜学习楼主大作

楼主的开源资料简直就是对我等小白的福利

只看该作者 · 2020-12-18 16:14

tianxj01 发表于 2020-12-18 11:03
直通只需要避开哪怕1个nS，就可以完全不产生电流了，当然这只是理论值，实际上，我们需要处理上下管子斜 ...

另外楼主我还有个疑问；同步整流的时候由于存在死区，所以半桥对应管子不会马上导通，而是要等过死区时间后；而体二极管从反向偏置到正向导通也需要时间，这就导致有一段时间（大概几十纳秒？）电机是无法续流的，直接导致的结果就是由于线圈的感性DS会出现很高的尖峰伤害到MOS管；在不外加肖特基二极管的情况下如何解决这个问题呢？

只看该作者 · 2020-12-18 19:55

本帖最后由 xiaoyuanguo 于 2020-12-18 21:55 编辑

tianxj01 发表于 2020-12-18 11:03
直通只需要避开哪怕1个nS，就可以完全不产生电流了，当然这只是理论值，实际上，我们需要处理上下管子斜 ...

今天用EG2104M实测，上下管栅极串100欧姆电阻，VS到桥臂串47欧姆，则上管栅极为147欧姆，下管为100欧姆。栅极电阻有并加速泄放二极管1N4148。
加上二极管时，示波器测得下管栅极导通上升到8V时间在600ns左右，关断下降到0V在150ns左右。去掉加速泄放的二极管1N4148,则一上电上管烧毁冒烟；EG2104M的死区最小值可是500NS！说明在栅极147欧姆的条件下，上管关断时间超过了500NS导致了直通。
顺带一提，用的mos管qg只有23nc，ciss为670多pf。

只看该作者 · 2020-12-19 10:11

xiaoyuanguo 发表于 2020-12-18 19:55
今天用EG2104M实测，上下管栅极串100欧姆电阻，VS到桥臂串47欧姆，则上管栅极为147欧姆，下管为100欧姆。 ...

这么长的时间，是怎么都没观察到过。
线路图参数为实际参数，这里45nS只算到米勒平台结束（后续管子已经完全导通或者关闭，算真正导通或者关闭时间）。没有实际测量到任何交叉导通现象。
VS到桥臂在这里不需要串联电阻，但是你可以顾忌负过冲造成VB过压，在4148串联一个合适电阻。
至于你甚至还加了4148加速，去掉冒烟就不清楚原因了，估计是芯片不一样有关，我用的是EG2132。
当然，如果你的线路不放心，完全可以减小串联电阻。只需要关注驱动芯片的灌电流和拉电流即可。

用新唐N76E003做BLCD之二———一步一步跟我做无刷电机驱动板

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