无刷直流电动机的单片机控制

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摘要：LM62l功能仓面，其具有的自动换相功能。可以把单片机从不断的换相操作中解放出来，从而使单片机打更多的uJ阳】进仃通i}L、
检测、故障诊断等其他工作。本文介绍了LM62l专用集成芯片的功能和结构，给出了单片机控制LM62l的三相无刷直流电
! O* S9 v$ X- S* e/ I动机的控制电路。


: r# _6 C; U! a! n& G1 引言
直流电动机具有非常优秀的线性机械特性、宽的调速范
围和大的启动转矩，长期以来一直广泛地应用于各种调速电
路和伺服系统中。但是直流电动机的电刷和换向器间采用滑
动接触．在运行时容易产生火花，噪音，不仅维护，维修工作
. G5 L9 N! N4 p" v. u量大，而且易产生电磁干扰。近年来随着变频技术的发展，在
很多要求调速性能较高的场合，异步电动机也已逐步取代了
& u2 U  o/ W3 U9 g2 f5 g; S直流电动机。同时，人们也在寻找一种不用电刷和换向器的
5 n! ?2 M* `" m4 h6 G+ B* a直流电动机，这就是无刷直流电动机，它以电子换向器取代机
械电刷和机械换向器，因此，这种电动机不仅保留了直流电动
机的优点，而且又具有交流电动机的结构简单、运行可靠、
. }  W. M# B# s! C, m( n维护方便等优点，目前，无刷直流电动机已广泛应用在计算机
外围设备、办公自动化设备、家电产品，音像设备、数控机
( r/ [" u% O/ E床等领域。
: o: ^% a" p0 z; L7 F) i2 无刷直流电动机的结构及工作原理
无刷直流电动机由电动机本体、转子位置传感器和电子开
关线路三部分组成，如图l所示，直流电源通过开关电路向电动机
; R) }1 q; H2 W定子绕组供电，位置传感器随时检测转子所处的位置，并根据转子
的位置信号来控制开关管的导通和截止，从而自动地控制哪些绕
收稿日期：2 0 08—09—1 7
. @* {/ v8 U+ v, K' [9 K) i2 J组通电，哪些绕组断电，实现电子换向。
: ]0 @+ k+ _/ u1 ~/ `6 K, t# j图1 无刷直流电动机原理框图
" R9 A( ]4 ^4 i" X" e7 m3 无刷直流电动机的单片机控制
2 H4 K+ _0 R( r% c1 S' z+ u' V* C由图l可知．要使无刷直流电动机能实现换相，关键是通过开
关电路，适时地向定子绕组通电。由于无刷直流电动机是伴随数
( M9 m1 s6 `3 |8 p3 }字控制技术而产生和发展起来来，采用单片机为主的数字控制是
7 C# _) y) r! ]1 K5 q6 V- ?0 g( V无刷直流电动机的主要控制手段，以下介绍采用专用集成电路
LM621控制无刷直流电动机的方法。
4 A3 O7 P9 K' |3．1 LM621结构[3]
4 j' d% b: V4 _' {6 vLM62l是专用于带霍尔位置传感器的三相或四相无刷直
# u$ t+ H0 `$ p4 g  y4 e流电动机控制的集成电路芯片，具有比较全面的功能。电动机
$ n8 P- j, h* u$ K的位置传感器信号可以直接接至芯片上，它的输出端可以提供
3 C) F# H' x9 g" Q- N35mA的基极电流．可以直接驱动双极型功率晶体管或功率
. [/ R9 i5 v& Q- FMOSFET管。由于LM621可以直接与外部PWM信号连接，
因此，可以十分方便地实现对电动机的调速控制。另外．它还
. a$ U& S2 z, t" c" L有转向控制功能，便于对电动机进行正反转的控制。有死区调
节功能，可以有效地避免MOSFET管在。开”与。关”切换
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无刷直流电动机可以用专用芯片控制