无刷电机控制电路图分享

各位朋友大家好,在我们日常的电路控制中,电机应该是接触最多的,同样电机的分类也是五花八门,例如舵机,无刷电机,有刷电机,步进电机,伺服电机等等。本期要分享的是其中的一种,无刷电机的控制电路。

在分享无刷电机控制电路之前,先向不熟悉的朋友介绍一下无刷电机内部的简化图,无刷电机内部可以简化为:

最常见的控制方式就是六步换相法,只需要控制线圈电流按照如下顺序导通就可以让无刷电机转动:

  1. A接入电源+,B接入电源-,C悬空,转子会旋转至图①位置;

  2. 在①基础上,C接入+,B接入-,A悬空,转子将从①位置旋转至图②位置;

  3. 在②基础上,C接入+,A接入-,B悬空,转至将从②位置旋转至图③位置;

  4. 在③基础上,B接入+,A接入-,C悬空,转子将从③位置旋转至图④位置;

  5. 在④基础上,B接入+,C接入-,A悬空,转子将从④位置旋转至图⑤位置;

  6. 在⑤基础上,A接入+,C接入-,B悬空,转子将从⑤位置旋转至图⑥位置。

顺时针旋转:

(A+,B−,C×)→(A×,B−,C+)→(A−,B×,C+)→(A−,B+,C×)→(A×,B+,C−)→(A+,B×,C−)(A+,B−,C×)→(A×,B−,C+)→(A−,B×,C+)→(A−,B+,C×)→(A×,B+,C−)→(A+,B×,C−)

其中,+代表接通电源+极;− 代表接通电源-极;×代表悬空.

逆时针旋转:

(A+,B−,C×)←(A×,B−,C+)←(A−,B×,C+)←(A−,B+,C×)←(A×,B+,C−)←(A+,B×,C−)(A+,B−,C×)←(A×,B−,C+)←(A−,B×,C+)←(A−,B+,C×)←(A×,B+,C−)←(A+,B×,C−)

那么为了实现这6种电流方向,一般是需要使用三个半桥来控制,例如下图:

那么知道这个电路的工作原理后,我们就可以找对应的芯片进行设计了。那么本次是找了MPS的MP6539作为驱动芯片,芯片的内部逻辑框图如下所示,这个芯片内部集成了逻辑驱动,只需要连接到外部的MOSFET组成的半桥,然后驱动无刷电机即可:

那么知道这个芯片内部结构后,我们也就可以开始电路设计了,采用定时器输出6组PWM,来逻辑控制MP6539电机驱动芯片,然后这个MP6539会控制输出栅极驱动信号GHX和GLX来驱动上管和下管:

然后由于这个芯片内置了20倍增益的放大器,所以可以将R2检流电阻检流后的电压输送给芯片内部的放大器接口LSS然后放大20倍后管脚CSO输出给单片机的ADC做电流回采,这个还是很方便的,不需要再额外的增加运算放大器了。

那么这样的话,基本驱动部分就搞定了,然后大多数像机器人关节控制这种需要精确的位置控制的情况就得再额外增加一颗磁编码器做闭环角度控制,那么关于磁编码器的相关内容我之前也有介绍过,有个开源的项目是采用了MA732作为磁编码器做无刷电机的闭环控制,感兴趣的朋友可以参考之前的磁编码器文章

好了,那么本期的分享也就到此结束,感谢大家的观看!谢谢各位朋友。