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无传感器BLDC应用中自主外设互操作的必要性
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无传感器BLDC应用中自主外设互操作的必要性
本文讨论了驱动无位置传感器无刷直流电机的优化控制方案，并论证了微控制器外围互操作在这些应用中的重要性和优势。一些最新的微控制器可用于无传感器BLDC电机控制应用。
在过去几年中，无刷直流电机的使用不断增加，因为提高效率和可靠性的要求不断提高。变速电机在白色家电、汽车、冷却、航空航天、医疗和工业自动化等工业中的应用，现在使用无刷直流电机，有助于其他类型的电机，如直流感应和交流感应。用于无刷直流电机的驱动电子设备更为复杂，为了解决这个问题，半导体工业对这些应用程序提供了更具成本效益的解决方案。
有几种控制方法存在于BLDC电机中，决定使用哪种方法是根据应用程序的要求来定义的。在基于传感器的BLDC控制应用中，霍尔效应元件集成到电机中，用于检测转子的位置以实现驱动同步。通常，使用三个霍尔效应传感器。每个传感器提供一个高信号的180度的电旋转和一个低信号为其他180度。三个传感器被放置120度分开，从而将旋转分为六个阶段（即六步换流）。微控制器读取来自三个传感器的信息来确定转子的位置。在这个方案中，微控制器总是知道转子的位置——即使在电机停止时也能很容易地确定控制回路所需的正确换相顺序。然而，该方案附带了霍尔效应传感器的成本损失，更不用说制造电机所需的额外的组装和布线步骤。
In contrast， a more cost-effective sensorless control scheme employs detection of back EMF signals， which are generated （induced） by the un-energized phase windings in the BLDC motor. This signal information is used to synchronize the timing of the control loop. In effect， the Hall Effect sensors can be eliminated， but the inference is that the rotor must first be moving to generate the back EMF before any positional information can become available. Although this particular issue certainly limits the types of applications in which a sensorless control scheme can be used， there are still many valid end-products that can take advantage of its lower cost. Fans and blowers， for example， are excellent candidates for this type of control scheme.
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