Elektrikli araçlar için BLDC motor sürücü tasarımı
BLDC motor driver design for electric vehicles
Yazar: GÖKTÜRK KOÇAŞ
Danışman: DOÇ. DR. BAYRAM AKDEMİR
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Fırçasız motor sürücüleri = Brushless motor drives ; Motor sürücüsü = Motor driver

Özet:
Bu tezin temel amacı, mikrodenetleyici aracılığıyla 6-step yöntemi kullanılarak alan etkili (Hall
effect) sensör ile hız kontrolü gerçekleştirilen bir dış rotorlu HUB Fırçasız Doğru Akım (BLDC)
motorunun, 0-10 volt aralığındaki izoleli analog sinyal girişini referans alarak bir elektrikli araca doğrudan
tahrikli hız kontrolünü sağlamaktır.
Araştırma kapsamında, izoleli analog girişin güvenlik avantajları üzerinde durulacak, ayrıca
analog girişte bulunan dirençlerin tolerans değeri sebebiyle oluşan hata payı bir öğrenme algoritması ile
minimize edilecektir. Bu algoritma, ilk çalıştırıldığında kartın maksimum ve minimum değerleri
öğrenmesini ve her farklı kart için çıkış sinyal denklemini yeniden hesaplamasını içerir. Bu sayede
donanımsal farklılıklar göz ardı edilir ve tüm kartlar aynı gerilim seviyesinde eşdeğer tepkiler sağlar. Bu
yaklaşım, daha keskin ve kararlı bir hız kontrolünü mümkün kılar.
Çalışma, anahtarlamalı (SMPS) güç beslemesi ve Akıllı Güç Modülü (IPM) kullanımı ile basit,
etkin, ekonomik, hızlı ve güvenli bir motor kontrol sistemi tasarlamayı hedeflemektedir. Bu hedefe ulaşmak
için, ilk olarak derinlemesine bir literatür araştırması yapılacak ve benzer çalışmalar incelenerek alanın
güncel durumu belirlenecektir. Ardından, mikrodenetleyici tabanlı bir kontrol sistemi tasarlanacak ve baskı
devre üzerine uygulanacaktır.
Sonuç olarak, gerçekleştirilen deneyler ve simülasyonlarla tasarlanan baskı devre kontrol
sisteminin performansı değerlendirilecektir. Elde edilen sonuçlar, Fırçasız Doğru Akım (BLDC) motor
kontrolü alanında pratik bir uygulama sunarken, benzer uygulamalar için de temel bir referans oluşturmayı
hedeflemektedir.

Anahtar Kelimeler: Analog İzolasyon, Direnç Tolerans Analizi, FDAM (Fırçasız Doğru Akım Motoru), Hız Kontrolü, IPM (Akıllı Güç Modülü), Öğrenme Algoritmaları, STM32

Abstract:
The main objective of this thesis is to enable direct drive speed control of electric vehicles by
utilizing an external rotor Hub Brushless Direct Current (BLDC) motor, which is controlled using the 6-
step method through a microcontroller and an area-effective (Hall effect) sensor. This control is achieved
by referencing the isolated analog signal input in the range of 0-10 volts, allowing for precise speed control
of the electric vehicles.
The study will emphasize the safety advantages of isolated analog input and minimize the margin
of error caused by the tolerance value of resistors in the analog input via a learning algorithm. This
algorithm entails the learning of maximum and minimum values by the card upon initial operation and
recalculating the output signal equation for every distinct card. As a result, hardware discrepancies are
disregarded, and all cards provide equivalent responses at the same voltage level. This approach enables
sharper and more stable speed control.
The project aims to design a simple, efficient, economical, quick, and secure motor control system
using Switched-Mode Power Supply (SMPS) and IPM (Intelligent Power Module). To reach this goal, an
in-depth literature review will be conducted initially to determine the current state of the field by examining
similar studies. Following this, a microcontroller-based control system will be designed and implemented
on the printed circuit board.
In conclusion, the performance of the designed printed circuit board control system will be
evaluated through experiments and simulations. The results obtained aim to provide a practical application
in the field of Brushless Direct Current (BLDC) motor control while serving as a fundamental reference for
similar applications.

Keywords: Analog Isolation, BLDC (Brushless Direct Current), IPM (Intelligent Power Module), Learning Algorithms, Resistance Tolerance Analysis, Speed Control, STM32