【导读】 本文重要引见了用作三相霍尔传感器无刷直流驱动器的Z16FMC微控制器。该微控制用具有经常使用多电机开发套件的片上集成运行程序阵列,该套件可提供极速而准确的缺点控制,以及高系统效率和易于定制的运行程序固件开发。
本文重要引见了用作三相霍尔传感器无刷直流驱动器的Z16FMC微控制器。该微控制用具有经常使用多电机开发套件的片上集成运行程序阵列,该套件可提供极速而准确的缺点控制,以及高系统效率和易于定制的运行程序固件开发。
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图1三相霍尔传感器BLDC电机控制器的外观概述。
硬体设计
该设计触及以闭环或开环形式运转BLDC电动机,其速度由电位计设置。如架构图所示,该设计经过Z16FMC微控制器PWM模块生成PWM电压,以运转BLDC电机。显示器运转时,三个霍尔传感器的形态依据转子位置而变动。依据传感器的形态(换向)切换三相的电压。霍尔传感器每60度终止一次性捕捉计时器刻度,以测量电动机的转子速度。在电流过载,欠压或过压以及温渡过高的状况下,可以经常使用其余中心性能来包全系统。以下各节引见了配件。
三相桥式MOSFET
三相桥式MOSFET由六个以桥式衔接的MOSFET组成,用于驱动BLDC电机的三相。直流母线坚持在24 V,这与BLDC电机的额外电压相反。每个上流和低端MOSFET相对都经常使用独自的Hi-Lo栅极驱动器,从而使配件设计更便捷,更牢靠。自举电容器充电会驱动上流MOSFET。经常使用分压器将其降落至适宜的值可监控直流母线电压,在直流回路中并联一个分流器可监控直流母线电流。NTC型温度传感器提供与温度成正比的模拟电压输入。
PWM模块
Z16FMC微控制器蕴含一个在此运行中性能为以互补形式运转的6通道,12位PWM模块。开关频率设置为20 kHz。PWM输入依据霍尔传感器的输入启动控制。霍尔传感器的输入确定了三相桥式MOSFET的开关顺序。PWM的占空比与减速器电位计输入成正比。占空比的变动控制经过电动机绕组的电流,从而控制电动机转矩。
换向逻辑
霍尔传感器衔接到Z16FMC微控制器上的端口PD3,PD4和PD5。当任何引脚上的输入形态更改时,都会发生一个终止。终止服务程序审核一切三个引脚的形态,并相应地切换电动机三相的电压。梯形换向用于该运行,以简化成功。在此换向环节中,经过将一个相的顶部MOSFET和另一相的底部MOSFET导通,将恣意两相衔接到整个DC总线。第三阶段不通电(该阶段的顶部和底部MOSFET均关断)。
速度测量
经常使用三个霍尔传感器中的一个来捕捉Timer0滴答,该滴答代表用于闭环计算的实践霍尔周期。
软件实施
在软件的实施环节中,将口头以下操作:初始化初始化配件模块以成功以下性能。
从外部振荡器切换到外部振荡器以启动系统操作
在ADC,比拟器和UART的相应引脚上启用备用性能,并驱动LED
性能Timer0在延续形式下运转以捕捉霍尔周期时序
性能比拟器以在发生过电流时封锁PWM模块
使能运算加大器以测量流到电动机的DC总线电流
性能ADC以读取模拟值,例如DC总线电压,电流,温度和减速电位计(一次性仅一个通道)
将PWM模块性能为具有20 kHz开关频率的独自操作形式,依据PWMOUT寄存器中的值控制输入,并在上电复位和任何复位时将PWMOUT自动驱动为低断开形态。
打断
端口D终止控制换向。霍尔传感器输入在引脚PD3:5上读取,软件口头其滤波操作,并确定MOSFET的开关顺序。PWM定时器终止用于计时周期性出现的义务,并用于后盾循环从不同通道读取模拟值并对这些值求平均,降级LED批示灯形态,并降级UART上的读取参数。
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