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直流无刷电机:无传感器技术在正弦波驱动中的应用

时间:03-01 15:08 点击:135

    直流无刷电机无传感器技术完全去掉位置传感器,借助于软件算法获得正弦电流换相控制信号。例如采用反电动势法,电感法等无传感器技术获得低分辨率转子位置信息,然后以数字方法产生较高分辨率转子位置信息,实现正弦波换相。

 

    美国Melexis2009年新推出的MLX81200属于高集成度的三相直流无刷电机控制器,支持直流无刷电机的方波和正弦波无传感器控制应用。它采用的TruSense技术和SineDrive技术,能够在很广的应用范围内实现对直流无刷电机的有传感器或无传感器控制。 SineDrive技术通过对无传感器的电机正弦控制,优化电机的电流波形,改善电机的效率和转矩波动,从而获得低转矩波动和低噪声,低传导和辐射干扰。MLX81200的其他特性包括16位微控制器、30KB Flash程序存储器、2 KB SRAM、128字节数据 EEPROM、稳压器、RC振荡器、用于直接驱动6个N-沟道功率FET的预驱动器、分路电流感应、独立模拟看门狗、高压I/O和几种诊断功能。MLX81200采用QFN48和TQFP48封装。外接功率逆变桥后可用于各种泵、压缩机和风机的驱动。

 

直流无刷电机无传感器典型的应用电路


MLX81200的无传感器典型应用电路

 

为了利用反电动势检测的无传感器技术,直流无刷电机三个端电压U、V、W连接到SW5、SW6、SW7,它们进入内部的反电动势比较器和积分器。三个端电压U、V、W连接三个外接电阻,并同时把这些电阻连接到芯片的接口T,获得比较器的参考电压。速度指令以占空比形式连接到接口SW4,用以控制电机转速。

 

直流无刷电机无传感器正弦波控制原理图

TC7600FNG无传感器正弦波控制原理图


TC7600FNG是东芝半导体公司适用于空调等家电设备领域的控制芯片新产品,借助无传感器和矢量控制技术,不用位置传感器可实现低成本正弦波电流驱动。推荐使用在家用电器如空调室内外风机、泵、换气扇、压缩机和其他无刷电机。芯片包括矢量控制,速度反馈FG信号,速度控制,正反转控制,死区控制等功能。用简单的3个分流电阻提取电机转子位置信息实现无位置传感器控制。芯片输出控制外接功率驱动电路(IPD)驱动三相直流无刷电机。采用矢量控制实现高效率低噪声运行。


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