大神纯手工打造无刷电机控制器：画板、打样、焊接、调速...
东昊电机一直从事无刷电机和无刷电机控制器的研发生产，最近东昊电机的大神们又开始从画板，打样，焊接，调试，总算顺利的转起来，特意写个总结 。
板子外观100*60mm中等大小 。DC12V输入，设计最大电流10A（实际没试过那么大的电机，手头的电机也就5、6A的样子）硬件上可以切换有感（HALL）和无感(EMF)两种模式，外部滑动变阻器调速 预留有 PWM输入、刹车、正反转、USB和uart等接口 。
先来说下原理无刷电机其实就是直流电机，和传统的DC电机是一样的，只是把有刷的电滑环变成了电子换向器 。
文章插图
因为少了电滑环的摩擦所以寿命静音方面有了很大的提升，转速也更高 。
文章插图
当然难点就在如何获取当前转子的位置好换相，所以又分为两种有感和无感 。有感就是在电机端盖的部位加装霍尔传感器分别相隔30度或60度或120度 。无感就是靠检测悬浮相的感应电动势过零点 。当然各有各的优缺点，有感在低速方面好，可以频繁启停换相 。无感的结构简单成本低，航模上应用居多 。
先说有感，电源首先被分成了3个绕组U、V、W这个交流电还是有区别的 。它只是3个h桥按一定的顺序导通模拟出来的，本质还是直流电 。电机靠hall位置按一定顺序换相，转速与电压电流有关 。这一点切记，不是换的越快转的越快 。（位置决定换相时刻，电压决定转速）一般调速就是调电压，6步PWM方式是目前常用的 。当然后续还有FOC等更好算法 。
硬件部分网上基本都是成熟的方案 。三相H桥，H桥一般有上臂mos和下臂mos组成，如果只是简单的做演示上臂选pmos下臂选nmos控制电路简单直接用单片机的io就可以驱动 。但是pmos低内阻的价格高 。功率上面很难做大 。
这也就是为什么基本所有的商业控制器全是nmos的原因 。但是上臂用nmos存在一个问题vgs控制电压大与vcc 4v以上才能完全导通 。为了简化电路采用了ir公司出的驱动ic，它内部有自举升压电路 。外部仅需一个续流的二极管及储能电容即可 。
文章插图
文章插图
有感模式控制相对简单，3个霍尔传感器输出一般都是数字信号，分压后直接接单片机io 。
文章插图
当然控制方式上也就简单很多，三个霍尔接中断输入，在中断处理程序中根据组合状态换相，程序上也没什么复杂的 。主程序 一直检测ad值，改变pwm占空比，及电流保护等 。
如下一个典型的换相代码 。Stm32 有两个高级定时器tim1 tim8 可以输出4组互补型pwm，还可以设定死区时间等，使用上非常方便 。
推荐阅读
- 纯牛奶可以用来浇花吗
- 纯粮食白酒有哪些品牌
- 纯粮食制作的酒有那些
- 豆浆的制作方法教程 豆浆怎样做又香又浓又纯
- 石墨属于纯净物还是混合物？
- 猴头菇纯素汤
- 一个月涨粉821万，“纯欲天花板”凭什么在抖音爆红？
- 乙醇汽油属于纯净物还是混合物？
- ＂手工电弧焊防触电
- 纯牛奶护肤美容的功效与作用