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位置檢測

• BLDC電機內部安裝3個霍爾傳感器，分別對應三相繞組（A、B、C相）。
• 霍爾傳感器利用霍爾效應檢測轉子永磁體的磁場變化，當轉子旋轉時，傳感器輸出高低電平信號（0或1），形成一個6步周期的編碼序列（例如：101、100、110、010、011、001）。這些信號表示轉子當前的位置和磁極方向。

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換向控制

• 控制器（如MCU或專用芯片）接收霍爾信號，根據預設的換向表決定哪兩相繞組通電（三相BLDC通常每次只通兩相，第三相懸空）。
• 這會產生一個領先轉子磁場90°的定子磁場，通過磁極吸引和排斥原理驅動轉子連續旋轉。

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有感BLDC驅動的方法

硬件實現

• 驅動電路：采用三相全橋逆變器，由6個功率開關管（MOSFET或IGBT）組成，上橋臂和下橋臂各3個。每個相繞組連接在橋臂中點。
• 傳感器安裝：3個霍爾傳感器均勻分布在定子上，間隔120°電角度（針對三相電機）。
• 控制器：使用微控制器（如STM32、PIC）或專用IC（如DRV8301）。控制器采集霍爾信號、電流反饋，并輸出PWM信號控制開關管。

軟件/控制方法

• 換向邏輯：基于霍爾信號的真值表進行換向。典型六步序列：

  步驟	霍爾信號 (HA HB HC)	通電相	電流方向
  1	101	A+ B-	A → B
  2	100	A+ C-	A → C
  3	110	B+ C-	B → C
  4	010	B+ A-	B → A
  5	011	C+ A-	C → A
  6	001	C+ B-	C → B

  每步對應60°電角度，轉子旋轉一圈（360°）完成6次換向。控制器通過中斷或定時器響應霍爾信號變化，實現實時換向。

• 速度控制：使用PID算法實現閉環控制。

  • 計算轉速：通過霍爾信號周期測量轉速（RPM = 60 / (極對數 × 信號周期)）。
  • PWM調速：調整占空比控制電壓大小，從而調節轉速。目標轉速與實際轉速差值輸入PID，輸出PWM duty cycle。

• 電流控制：監測相電流（通過電流傳感器），防止過流。使用電流環PID保持電流穩定，提高效率。

• 啟動與保護：啟動時，先對齊轉子位置（通電一相吸引轉子），然后按序列驅動。添加過壓、過流、堵轉保護。

驅動總結

1. 配置3個GPIO用于讀取霍爾狀態
2. 配置一個高級定時器，并配置3個通道輸出PWM波形，控制三相全橋逆變器上橋臂，再配置3個GPIO用于控制下橋臂。
3. 在中斷里讀取霍爾狀態，調用不同的驅動函數。

CW32L011電機驅動器開發板

電機驅動我用到了CW32L011的電機驅動器開發板。

這個項目在嘉立創上已經開源CW32L011_電機驅動器開發板

官方做的開發板用到了黑色沉金工藝，可以控制12~72V的電機，功率最高 800W。

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可以看到外面用了金屬外殼

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布局也很漂亮

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也做了一定的散熱

實操

我找了一個8塊錢的小電機，用12V驅動

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在使用官方例程的時候，在KEIL里讀到了霍爾的位置，但苦惱就是不轉動

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后來發現SetSpeed是讀取了一個GPIO的電壓值

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最后用stlink給VE接上了3.3V，電機成功轉動。

CW32L011_電機驅動器開發板驅動電機

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