三相全波无刷电机的正弦波激励PWM驱动

发布时间:2023-04-17  

三相全波无刷电机的激励方式有120度激励驱动和正弦波激励驱动两种。相比120度激励驱动,三相全波无刷电机的正弦波激励驱动在控制精度、效率、噪声等方面更具优势,但在系统的复杂性和成本方面,三相全波无刷电机的矩形波驱动更胜一筹。


三相全波无刷电机的驱动: 有传感器、正弦波激励PWM驱动电路示例


正弦波激励驱动通过由高边和低边开关组成的驱动器所具备的三相控制和驱动电路来实现驱动。以下是带有传感器的正弦波激励PWM驱动的电路框图和各输入输出波形图示例。 其基本工作是将来自三个霍尔传感器的信号输入至霍尔放大器的输入端,经过波形合成的信号通过比较器和三角波转换为PWM信号,由输出段MOSFET来驱动电机的线圈。A1、A2、A3的PWM信号的等效电压为120度相位差的正弦激励波形。120度激励是120度导通60度关断的矩形波激励方法,但正弦波驱动则是180度激励,由于是通过正弦波对零到最大值实施激励,因此工作更平稳,噪声更低。另外,PWM还有助于提高效率。

pYYBAGQGseOAKkCpAACTsrRrAWI349.gif

三相全波无刷电机的驱动: 有传感器、正弦波激励PWM驱动波形示例

下面使用各波形示例进行详细说明,先来了解正弦波PWM转换。 

pYYBAGQGseWAKi8wAAB_tEASmDI096.gif

以前面框图中的H1P/H1N输入通道为例。霍尔放大器的输出H1通过波形合成电路变为图中紫色的正弦波M1。来自M1和三角波振荡器的三角波被输入比较器,作为比较结果,输出具有脉冲宽度的矩形波P1(比较器输出)。P1是通过电平转换和同时导通防止电路来控制输出段MOSFET的栅极,从而驱动电机线圈的PWM输出。这种使用比较器和三角波的PWM转换是很常见的方式,并且是很多电路中使用的方法,比如开关稳压器的PWM生成等。 接下来,请看各输入输出波形。


霍尔元件电压的输入H1P/H1N~H3P/H3N,是以差分方式接收来自霍尔元件的信号,并输出H1~H3相位差120度的正弦波(参见波形图“霍尔元件电压波形”)。 霍尔元件电压通过波形合成电路成为M1~M3。此时,以比原始相位超前30度以上的相位生成各波形(参见“合成波形”)。称为“超前角”的概念将会另行详细介绍。 如前所述,M1~M3通过比较器与三角波进行比较并被转换为PWM信号(参见“比较器波形P1~P3”)。 电机线圈的电压波形是PWM信号,但波形图中显示的是等效电压波形。可以看出等效电压波形是正弦波驱动。

pYYBAGQGseeAN3l5AAEL_9wq2cE114.gif

当然,线圈电流是正弦波。通过波形合成电路使相角超前,从而使线圈电流波形的相角总是比霍尔元件电压(H1~H3)超前30度。这一系列的控制称为“超前角控制”。 120度激励时,在线圈电压波形中看到有线圈电流的ON/OFF引起的尖峰噪声,但在正弦波激励驱动时,由于是180度激励,没有ON/OFF,因此不会发生尖峰噪声。 下一篇计划介绍超前角控制的相关内容。


关键要点:

・三相全波无刷电机的正弦波激励PWM驱动是各相位差为120度的正弦波驱动。 ・三相全波无刷电机的正弦波激励PWM驱动由于不会像三相全波无刷电机的120度激励驱动那样产生尖峰噪声而在噪声方面更具优势。 ・三相全波无刷电机的正弦波驱动通过PWM驱动实现高效率。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>