换相的原理- BLDC电机的换相遵循六步换相逻辑。
- 电机每旋转360°电气角，需要经历6个换相步骤，每步切换两相通电，一相断电（两两导通）。
- 换相的时间点由转子的当前位置（或角度）决定，通常由霍尔传感器或反电动势信号检测转子位置。
六步换相表下表展示了三相绕组在每个换相步骤中的通电状态（H=高电平，L=低电平，X=断开）：
每一步换相，都有两相导通，一相断开。六个步骤循环，完成一个电气周期。基于反电动势的换相- 原理： 通过检测未通电相的反电动势信号，判断转子位置，从而决定换相时刻。
- 步骤：
- 在每个换相周期，检测未通电相的反电动势零点。
- 根据零点信号，计算延迟时间（转子需要移动30°电气角）。
- 在延迟时间后切换下一步换相状态。
开环换相- 原理： 在电机启动阶段（无位置反馈时），通过固定的时间间隔切换换相步骤。
- 步骤：
- 按预设的换相表逐步切换通电相。
- 随着电机加速，逐渐缩短换相间隔，最终切换到闭环控制。
换相的实现PWM调制- 在每个换相步骤中，使用PWM信号控制通电相的占空比，调节电机的速度和功率。
- 通常，高侧MOSFET由PWM控制，低侧MOSFET接地。
换相时序- 换相必须精准同步转子的位置，过早或过晚都会导致转矩损失甚至振动和噪声。
- 使用霍尔传感器或反电动势信号，计算当前电角度，并切换下一步换相状态。
换相中的关键点换相时刻- 换相必须发生在转子磁场与定子磁场相差约90°电气角的时刻，才能保证最大输出扭矩。
- 如果使用反电动势检测，零点后延迟30°电气角触发换相。
换相精度- 低速时，信号噪声可能干扰换相判断，建议在信号上添加滤波。
- 高速时，控制系统必须实时响应，保证换相无延迟。
防止短路- 每次换相时要避免上下桥臂同时导通（直通短路），可以设置死区时间。
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