無傳感器BLDC控製依靠BLDC電機的特性來計算轉子位置，並在此位置使電機在適當的時間換向。為了解釋其工作原理，我們回頭看一下BLDC 電機本身以及基本的傳感器控製。

 

從根本上講，BLDC電機使用勵磁線圈(稱為定子)在轉子(或軸)上產生平行於線圈軸線的磁場，使轉子旋轉並產生轉矩。在三相BLDC電機中

，定子中的三個線圈(或相)lianxudaotongheguanduanshizhuanzixuanzhuanbingchanshengzhuanju。weishizhuanzibaochixuanzhuan，bixuzaizhuanzixuanzhuandaoxiangyingweizhiqiandaotongheguanduanxiangguanxiang。weileshizhuanzipingwenxuanzhuan，gouchengdianjidemeigeraozuhuoxiangdoukeyouduozuxianquanzucheng。meixiangdoubixuantedingshunxudaotongheguanduancainengshizhuanzixuanzhuan。zhuanzideweizhijuedinglenaxiangxuyaodaotonghuoguanduan。yinci

，lejiezhuanziweizhiduiyudianjideyunxingzhiguanzhongyao，weileshiBLDC電(dian)機(ji)工(gong)作(zuo)，控(kong)製(zhi)器(qi)必(bi)須(xu)主(zhu)動(dong)導(dao)通(tong)或(huo)關(guan)斷(duan)這(zhe)些(xie)相(xiang)。控(kong)製(zhi)器(qi)必(bi)須(xu)將(jiang)定(ding)子(zi)內(nei)的(de)磁(ci)場(chang)保(bao)持(chi)在(zai)轉(zhuan)子(zi)之(zhi)前(qian)，以(yi)保(bao)持(chi)轉(zhuan)子(zi)旋(xuan)轉(zhuan)。獲(huo)取(qu)轉(zhuan)子(zi)位(wei)置(zhi)的(de)最(zui)簡(jian)單(dan)方(fang)法(fa)是(shi)使(shi)用(yong)霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)傳(chuan)感(gan)器(qi)，它(ta)們(men)可(ke)生(sheng)成(cheng)脈(mai)衝(chong)將(jiang)轉(zhuan)子(zi)位(wei)置(zhi)通(tong)知(zhi)給(gei)控(kong)製(zhi)器(qi)。了(le)解(jie)轉(zhuan)子(zi)位(wei)置(zhi)後(hou)，基(ji)本(ben)BLDC控製器隻需查找三個相的哪種模式對應於轉子位置，並將這些相切換到相應模式。

 

yikaochuanganqideyunxingshixianqilaifeichangrongyi，danchuquchuanganqikejiangdixitongchengbenbingtigaokekaoxing。weilelijiewuchuanganqisuanfaruhejisuanzhuanziweizhi，womenjinyibulejieyixiaBLDC電機的三個相。

 

在“梯形”控製中，在任何時刻都是一相被拉為高電平(+VBUS)
，一相被拉為低電平(-VBUS)，第三相不活動。由於每相的波形都像梯形  ，“梯形”控製因此而得名。當轉子經過某相時
，轉子上的永磁在該相感應出電流
，進而產生稱為反電動勢(EMF)的電壓。反電動勢取決於每相繞組的匝數、轉子的角速度以及轉子永磁場的強度。每相的反電動勢波形與轉子位置相關，因此反電動勢可用於確定轉子位置。

 

有you許xu多duo不bu同tong方fang法fa使shi用yong反fan電dian動dong勢shi確que定ding轉zhuan子zi位wei置zhi，其qi中zhong最zui常chang見jian和he最zui可ke靠kao的de一yi種zhong是shi過guo零ling檢jian測ce。當dang其qi中zhong一yi個ge反fan電dian動dong勢shi信xin號hao轉zhuan換huan並bing過guo零ling點dian時shi，控kong製zhi器qi需xu要yao切qie換huan相xiang的de模mo式shi。此ci過guo程cheng稱cheng為wei換huan向xiang。為wei使shi轉zhuan子zi保bao持chi向xiang前qian轉zhuan動dong，在zai發fa生sheng過guo零ling和he換huan向xiang之zhi間jian的de時shi間jian內nei必bi須xu進jin行xing相xiang移yi
，電dian機ji控kong製zhi器qi必bi須xu計ji算suan和he補bu償chang該gai相xiang移yi。一yi種zhong實shi現xian過guo零ling的de簡jian單dan方fang法fa是shi，假jia設she每mei當dang任ren一yi相xiang的de反fan電dian動dong勢shi達da到daoVBUS/2時就會發生過零事件。

 

利用幾個配置為比較器的運放，可輕鬆實現該方法。但是，該方法中存在幾個問題。首先，反電動勢通常小於VBUS，因此過零事件不一定發生在 VBUS/2。此ci外wai，每mei相xiang的de特te性xing可ke能neng不bu同tong
，因yin此ci一yi個ge相xiang的de過guo零ling反fan電dian動dong勢shi電dian壓ya可ke能neng與yu其qi他ta相xiang的de過guo零ling反fan電dian動dong勢shi電dian壓ya不bu同tong。最zui後hou，這zhe個ge過guo於yu簡jian單dan的de檢jian測ce方fang法fa會hui導dao致zhi檢jian測ce的de反fan電dian動dong勢shi信xin號hao出chu現xian正zheng負fu相xiang移yi。

 

zaishijidianjizhong
，guolingyuzhidianyabianhuahenda。xingyundeshi
，zhegebianhuadeyuzhidianyadengyudianjizhongxingdiandianya，yinweidianjizhongxingdianshiquanbusanxiangfandiandongshidepingjunzhi。yinci

，zhiyaorenyixiangdefandiandongshidengyudianjidezhongxingdian
，jiuhuifashengguolingshijianqiekongzhiqixuyaohuanxiang。zhekeyitongguodianzuheyunfangwancheng
，huozheshiyongkongzhiqizishendeADC模塊和軟件實現。利用可編程控製器(如dsPIC係列DSC)
，每相的反電動勢都可以使用ADC模(mo)塊(kuai)采(cai)樣(yang)，並(bing)且(qie)利(li)用(yong)三(san)個(ge)反(fan)電(dian)動(dong)勢(shi)信(xin)號(hao)的(de)平(ping)均(jun)值(zhi)可(ke)輕(qing)鬆(song)使(shi)用(yong)軟(ruan)件(jian)重(zhong)建(jian)中(zhong)性(xing)點(dian)。隨(sui)後(hou)
，軟(ruan)件(jian)可(ke)將(jiang)該(gai)值(zhi)與(yu)檢(jian)測(ce)到(dao)的(de)三(san)相(xiang)的(de)反(fan)電(dian)動(dong)勢(shi)進(jin)行(xing)比(bi)較(jiao)，並(bing)檢(jian)測(ce)過(guo)零(ling)事(shi)件(jian)何(he)時(shi)發(fa)生(sheng)。發(fa)生(sheng)過(guo)零(ling)事(shi)件(jian)後(hou)
，控(kong)製(zhi)器(qi)使(shi)電(dian)機(ji)換(huan)向(xiang)，然(ran)後(hou)整(zheng)個(ge)過(guo)程(cheng)重(zhong)複(fu)執(zhi)行(xing)。因(yin)此(ci)，通(tong)過(guo)使(shi)用(yong)電(dian)機(ji)的(de)反(fan)電(dian)動(dong)勢(shi)和(he)檢(jian)測(ce)過(guo)零(ling)
，可(ke)從(cong)係(xi)統(tong)中(zhong)除(chu)去(qu)傳(chuan)感(gan)器(qi)，同(tong)時(shi)保(bao)持(chi)相(xiang)同(tong)的(de)性(xing)能(neng)水(shui)平(ping)。

 

在zai實shi際ji係xi統tong中zhong，無wu傳chuan感gan器qi運yun行xing方fang式shi還hai會hui遇yu到dao其qi他ta困kun難nan。首shou先xian，在zai低di速su運yun行xing時shi，反fan電dian動dong勢shi非fei常chang小xiao
，很hen難nan檢jian測ce到dao。因yin此ci

，在zai電dian機ji開kai始shi快kuai速su旋xuan轉zhuan，快kuai到dao產chan生sheng足zu夠gou大da的de反fan電dian動dong勢shi以yi在zai無wu傳chuan感gan器qi模mo式shi下xia運yun行xing前qian，控kong製zhi器qi必bi須xu猜cai測ce轉zhuan子zi位wei置zhi。可ke軟ruan件jian編bian程cheng的de控kong製zhi器qi使shi係xi統tong啟qi動dong方fang式shi可ke根gen據ju特te定ding應ying用yong進jin行xing調tiao整zheng
，從cong而er減jian少shao此ci問wen題ti的de影ying響xiang。

 

另一個問題是MOSFET的開關噪聲。由於MOSFET通過開關操作來更改每相的電壓，這會將噪聲引入到由控製器ADC模塊檢測的反電動勢中。需要過濾掉這種噪聲，以精確重建每相的反電動勢。DSC的處理器內建DSP引(yin)擎(qing)
，可(ke)輕(qing)鬆(song)處(chu)理(li)實(shi)現(xian)數(shu)字(zi)濾(lv)波(bo)和(he)消(xiao)除(chu)開(kai)關(guan)噪(zao)聲(sheng)所(suo)需(xu)的(de)計(ji)算(suan)。其(qi)他(ta)挑(tiao)戰(zhan)來(lai)自(zi)特(te)定(ding)設(she)計(ji)的(de)特(te)性(xing)。但(dan)是(shi)，使(shi)用(yong)可(ke)軟(ruan)件(jian)編(bian)程(cheng)的(de)控(kong)製(zhi)器(qi)通(tong)常(chang)會(hui)使(shi)這(zhe)些(xie)挑(tiao)戰(zhan)更(geng)容(rong)易(yi)解(jie)決(jue)，就(jiu)像(xiang)本(ben)文(wen)提(ti)及(ji)的(de)兩(liang)個(ge)問(wen)題(ti)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)一(yi)樣(yang)。

通過示例進行研究和實驗使得學習新技術更為容易。專為無傳感器BLDC控(kong)製(zhi)定(ding)製(zhi)的(de)開(kai)發(fa)工(gong)具(ju)大(da)大(da)簡(jian)化(hua)了(le)學(xue)習(xi)過(guo)程(cheng)並(bing)加(jia)快(kuai)了(le)產(chan)品(pin)開(kai)發(fa)。過(guo)去(qu)，利(li)用(yong)開(kai)發(fa)工(gong)具(ju)學(xue)習(xi)需(xu)要(yao)付(fu)出(chu)昂(ang)貴(gui)的(de)金(jin)錢(qian)和(he)時(shi)間(jian)成(cheng)本(ben)。市(shi)場(chang)上(shang)的(de)新(xin)工(gong)具(ju)正(zheng)在(zai)改(gai)變(bian)這(zhe)一(yi)局(ju)麵(mian)。

 

總之，隨著電子電機市場的持續增長，對BLDC電機係統的需求也將增長，且成本壓力將上升
，基於DSC的無傳感器技術正率先滿足這些新需求

，解決成本挑戰。

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