无传感器BLDC电机驱动：高性能无位置反馈控制

无感无刷电机驱动是一种先进的电机技术，主要应用于需要高效率、快速响应和低噪声的场合，特别是在电机速度控制方面。无刷直流电机（BLDC）相较于传统的有刷直流电机（DC电机），具有显著优势： 1. **更高速度**：BLDC电机通过电子换相方式避免了机械换向器，能够实现更快的运行速度，避免了有刷电机因电刷换向带来的机械磨损和性能限制。 2. **更好的瞬态响应**：无刷电机的电刷问题减少了电机在瞬态过程中的性能波动，提高了电机的动态响应能力。 3. **更低损耗**：由于电刷压降的减少，BLDC电机的能耗降低，适合于对能量效率有较高要求的应用。 4. **散热优势**：由于转子发热源转移到定子，BLDC电机散热更为有效，有利于长期稳定工作。 5. **噪声减少**：由于机械摩擦的降低，无刷电机在运行时产生的音频和电磁噪声更小。 BLDC电机根据其内部构造的不同，可分为三相、两相和单相等多种类型，本应用笔记重点讨论了三相电机的控制策略。它基于Microchip公司的方案，提供了无位置传感器的控制技术，这在低成本单片机上实现了高性能的电机控制。 硬件构成主要包括： - **电机功率驱动器**：通常由三个半桥电路组成，每个半桥负责控制电机的一个相位，通过反电势检测来精确监控转子位置。 - **电流监测**：确保电机运行在安全的工作区域内，防止过载。 - **单片机**：作为控制器核心，处理算法并接收速度设定点输入。 - **电源管理**：为单片机和驱动器提供稳定的电力供应。 - **输入接口**：用于设定电机速度的设定点。 该应用笔记展示了使用高性能比较器和创新软件技术来实现无位置传感器的换相控制，旨在提升电机控制的精度和效率，尤其是在开环速度模式下运行。无感无刷电机驱动是现代电机技术的一个重要分支，其在工业自动化、航空航天等领域有着广泛的应用潜力。