是的,BLDC(无刷直流电机)的控制通常使用3对互补的PWM波,这是为了驱动三相电机的三组绕组。具体来说:
1. 基本工作原理
BLDC电机的定子有三相绕组(A、B、C相),它们以120°电角度的方式分布。
转子一般是永磁体,控制目标是让定子产生的磁场始终与转子磁场保持一定的相位差,形成一个转矩推动转子旋转。
2. 6步换相控制
BLDC电机常用六步换相(梯形波控制),每一时刻只有两相绕组通电,另一相不通电。
为实现换相和调速,通常对每相绕组的高端和低端MOSFET使用互补的PWM信号进行控制。
互补PWM:高端和低端MOSFET的PWM信号相反,确保在一个桥臂上不会同时导通(避免直通)。
3. PWM波的互补驱动
每个H桥由两只开关器件(MOSFET或IGBT)组成:
高端(High Side):接电源。
低端(Low Side):接地。
对每相绕组的控制:
当高端导通时,电流流入绕组。
当低端导通时,电流从绕组流出。
根据占空比调整,改变绕组的电流大小,实现电机的调速。
4. 死区时间
为了防止高端和低端MOSFET同时导通(短路),互补PWM波中需要添加死区时间。
5. BLDC控制框架
信号来源:
霍尔传感器:检测转子位置,用于决定换相时刻。
无传感器控制:基于反电动势估算转子位置。
PWM产生:
控制器(如STM32或其他MCU)通过定时器输出3对互补的PWM信号。
换相逻辑根据霍尔信号或估算的转子位置更新PWM驱动的相位。
6. 其他高级控制方法
FOC(磁场定向控制):相比传统的六步换相控制,FOC采用正弦波驱动,使用矢量控制技术对三相电流进行精确调节,实现更高效、更平滑的转动。 |