王吉：便携式呼吸机电机与控制设计详解

在本次报告中，"便携式呼吸机的电机选型与控制系统设计"由电路与系统专业的王吉进行讲解。报告重点关注了两个关键环节：电机的选型和控制系统的设计。 首先，1.1节介绍了电机种类的选择，特别是无刷直流电机（BLDC），它具有定子电枢和转子永磁体结构，电枢通过不断改变电流路径来实现无触点换向。无刷化处理的优势在于结构简单且免去了传统电机中的电刷和换向器问题，避免了高速运行时的磨损和火花干扰。 1.3节深入探讨了无刷直流电机的选型，比如半桥和全桥驱动方式。半桥驱动虽然结构简单，但存在电动机利用率低、转矩波动大的缺点；全桥驱动则通过精确的导通顺序来改善这些问题。位置检测是控制系统的重要部分，报告提到反电动势过零检测方法，以及星形和三角形接法下对传感器的需求。 集成芯片选型是控制系统的另一个核心，如ML4425无位置传感器控制器，利用锁相环技术来精确控制换相逻辑，提供启动、速度控制、制动和保护等功能。此外，报告还提到了主控芯片的选择，如LPC1100系列ARM微控制器，其32位Cortex-M0内核，价格优势明显，适用于各种消费类和工业级产品，特别是电机控制这类应用，因其性能优异、功耗低和代码简洁性而被推荐。 总结来说，王吉的报告详细阐述了便携式呼吸机中电机选型的关键因素，包括电机类型、无刷化技术、驱动方式、位置检测技术以及集成芯片的选取。这些设计决策对于确保呼吸机设备的高效运行、稳定性和可靠性至关重要。通过合理的控制器设计，可以提升设备的整体性能，满足便携式设备在医疗领域的特殊需求。