無傳感器BLDC應用中自主外設互操作的必要性

　　本文討論了驅動無位置傳感器無刷直流電機的優化控制方案，并論證了微控制器外圍互操作在這些應用中的重要性和優勢。一些最新的微控制器可用于無傳感器BLDC電機控制應用。

　　在過去幾年中，無刷直流電機的使用不斷增加，因為提高效率和可靠性的要求不斷提高。變速電機在白色家電、汽車、冷卻、航空航天、醫療和工業自動化等工業中的應用，現在使用無刷直流電機，有助于其他類型的電機，如直流感應和交流感應。用于無刷直流電機的驅動電子設備更為復雜，為了解決這個問題，半導體工業對這些應用程序提供了更具成本效益的解決方案。

　　有幾種控制方法存在于BLDC電機中，決定使用哪種方法是根據應用程序的要求來定義的。在基于傳感器的BLDC控制應用中，霍爾效應元件集成到電機中，用于檢測轉子的位置以實現驅動同步。通常，使用三個霍爾效應傳感器。每個傳感器提供一個高信號的180度的電旋轉和一個低信號為其他180度。三個傳感器被放置120度分開，從而將旋轉分為六個階段（即六步換流）。微控制器讀取來自三個傳感器的信息來確定轉子的位置。在這個方案中，微控制器總是知道轉子的位置——即使在電機停止時也能很容易地確定控制回路所需的正確換相順序。然而，該方案附帶了霍爾效應傳感器的成本損失，更不用說制造電機所需的額外的組裝和布線步驟。

　　In contrast， a more cost-effective sensorless control scheme employs detection of back EMF signals， which are generated （induced） by the un-energized phase windings in the BLDC motor. This signal information is used to synchronize the timing of the control loop. In effect， the Hall Effect sensors can be eliminated， but the inference is that the rotor must first be moving to generate the back EMF before any positional information can become available. Although this particular issue certainly limits the types of applications in which a sensorless control scheme can be used， there are still many valid end-products that can take advantage of its lower cost. Fans and blowers， for example， are excellent candidates for this type of control scheme.