图 2A 相全桥驱动电路2.2 反电动势采样电路对于无位置传感器的无刷直流电机, 需要利用反电动势过零检测法来确定电机位置。 一般反电动势很难测出,只能通过测量未导通的端电压来算出反电动势电压[7]。 本文采用硬件比较获取过零点的方案,无需考虑在哪个时刻进行过零检测,只需检测硬件比较后的 I/O 状态。 图 3 为本文所设计的反电动势检测电路。 图中的 LM339 是意法半导体公司的电压比较器芯片,芯片内部集成了三个电压比较器。 图中 W 相电压经过分压和滤波电路后得到稳定的低压 w,w 被传送到 LM339 芯片的 I2+引脚与模拟中性点电压 connnect 进行比较。比较器将结果输出给主控芯片的 PC5 引脚。 比较器的翻转点对应着反电动势过零点,触 发 单 片 机 中 断 , 再 通 过 软 件 延 时 确 定 转 子 换 相 时 刻 。STM8S903K3 的 PD2 引脚为高低频分压开关,若此时 PWM 的占空比大于 22 时,相电压较大,则 PD2 置 1、Q27 导通,通过加入额外分压电路使 LM339 输入电压降低, 从而保护芯片;若PWM 占空比小于 15,电压较小,无需额外分压,则 PD2 置 0。图 3反电动势采样电路2.3 过电流保护电路在无刷直流电机刚启动时,反电动势很小,导致启动电流过大。 为防止流过 MOS 管中电流过大而烧坏 MOS 管,需要加入过电流保护电路[6]。 如图 4 所示,本文采用了两种过电流保护方法,电流检测法和电压检测法。 其中输入电压(CURRENT)为康铜丝两端的电压, 康铜丝为接在下桥臂和电源阴极之间的小电阻。 电压检测法为通过检测康铜丝端电压来算出电机绕组的电流。本文所用的康铜丝的阻值为 10Ω,若通过绕组的最大电流为15A, 则康铜丝上的最大电压为 0.15V。 由于本文采用的芯片对低于 0.15V的 电 压 A/D 转换 精度 不高, 所以采样电压被送到LM358 运算放大器进行放大。 U5B 将采样电压放大后输出给芯片的 PB1(A/D 转换端口),芯片通过采样值判断是否过流。 电流采 样 法 为 直 接 将 CUR-RENT 送 个 U5A,U5A 为电压比较器。 当电流过大时,导致电压过大,则 U5B输出低电平, 过流保护程序启动以保护电机。