無傳感器BLDC控製依靠BLDC電機的特性來計算轉子位置，並在此位置使電機在適當的時間換向。為了解釋其工作原理，我們回頭看一下BLDC 電機本身以及基本的傳感器控製。

 

從根本上講，BLDC電機使用勵磁線圈(稱為定子)在轉子(或軸)上產生平行於線圈軸線的磁場
，使轉子旋轉並產生轉矩。在三相BLDC電機中
，定子中的三個線圈(或相)lianxudaotongheguanduanshizhuanzixuanzhuanbingchanshengzhuanju。weishizhuanzibaochixuanzhuan
，bixuzaizhuanzixuanzhuandaoxiangyingweizhiqiandaotongheguanduanxiangguanxiang。weileshizhuanzipingwenxuanzhuan，gouchengdianjidemeigeraozuhuoxiangdoukeyouduozuxianquanzucheng。meixiangdoubixuantedingshunxudaotongheguanduancainengshizhuanzixuanzhuan。zhuanzideweizhijuedinglenaxiangxuyaodaotonghuoguanduan。yinci，lejiezhuanziweizhiduiyudianjideyunxingzhiguanzhongyao，weileshiBLDC電dian機ji工gong作zuo
，控kong製zhi器qi必bi須xu主zhu動dong導dao通tong或huo關guan斷duan這zhe些xie相xiang。控kong製zhi器qi必bi須xu將jiang定ding子zi內nei的de磁ci場chang保bao持chi在zai轉zhuan子zi之zhi前qian，以yi保bao持chi轉zhuan子zi旋xuan轉zhuan。獲huo取qu轉zhuan子zi位wei置zhi的de最zui簡jian單dan方fang法fa是shi使shi用yong霍huo爾er效xiao應ying傳chuan感gan器qi，它ta們men可ke生sheng成cheng脈mai衝chong將jiang轉zhuan子zi位wei置zhi通tong知zhi給gei控kong製zhi器qi。了le解jie轉zhuan子zi位wei置zhi後hou，基ji本benBLDC控製器隻需查找三個相的哪種模式對應於轉子位置，並將這些相切換到相應模式。

 

依(yi)靠(kao)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)運(yun)行(xing)實(shi)現(xian)起(qi)來(lai)非(fei)常(chang)容(rong)易(yi)，但(dan)除(chu)去(qu)傳(chuan)感(gan)器(qi)可(ke)降(jiang)低(di)係(xi)統(tong)成(cheng)本(ben)並(bing)提(ti)高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)。為(wei)了(le)理(li)解(jie)無(wu)傳(chuan)感(gan)器(qi)算(suan)法(fa)如(ru)何(he)計(ji)算(suan)轉(zhuan)子(zi)位(wei)置(zhi)
，我(wo)們(men)進(jin)一(yi)步(bu)了(le)解(jie)一(yi)下(xia)BLDC電機的三個相。

 

在“梯形”控製中
，在任何時刻都是一相被拉為高電平(+VBUS)，一相被拉為低電平(-VBUS)
，第三相不活動。由於每相的波形都像梯形  
，“梯形”控製因此而得名。當轉子經過某相時，轉子上的永磁在該相感應出電流
，進而產生稱為反電動勢(EMF)的電壓。反電動勢取決於每相繞組的匝數、轉子的角速度以及轉子永磁場的強度。每相的反電動勢波形與轉子位置相關
，因此反電動勢可用於確定轉子位置。

 

有you許xu多duo不bu同tong方fang法fa使shi用yong反fan電dian動dong勢shi確que定ding轉zhuan子zi位wei置zhi
，其qi中zhong最zui常chang見jian和he最zui可ke靠kao的de一yi種zhong是shi過guo零ling檢jian測ce。當dang其qi中zhong一yi個ge反fan電dian動dong勢shi信xin號hao轉zhuan換huan並bing過guo零ling點dian時shi，控kong製zhi器qi需xu要yao切qie換huan相xiang的de模mo式shi。此ci過guo程cheng稱cheng為wei換huan向xiang。為wei使shi轉zhuan子zi保bao持chi向xiang前qian轉zhuan動dong，在zai發fa生sheng過guo零ling和he換huan向xiang之zhi間jian的de時shi間jian內nei必bi須xu進jin行xing相xiang移yi，電dian機ji控kong製zhi器qi必bi須xu計ji算suan和he補bu償chang該gai相xiang移yi。一yi種zhong實shi現xian過guo零ling的de簡jian單dan方fang法fa是shi，假jia設she每mei當dang任ren一yi相xiang的de反fan電dian動dong勢shi達da到daoVBUS/2時就會發生過零事件。

 

利用幾個配置為比較器的運放，可輕鬆實現該方法。但是，該方法中存在幾個問題。首先，反電動勢通常小於VBUS，因此過零事件不一定發生在 VBUS/2。此ci外wai
，每mei相xiang的de特te性xing可ke能neng不bu同tong
，因yin此ci一yi個ge相xiang的de過guo零ling反fan電dian動dong勢shi電dian壓ya可ke能neng與yu其qi他ta相xiang的de過guo零ling反fan電dian動dong勢shi電dian壓ya不bu同tong。最zui後hou
，這zhe個ge過guo於yu簡jian單dan的de檢jian測ce方fang法fa會hui導dao致zhi檢jian測ce的de反fan電dian動dong勢shi信xin號hao出chu現xian正zheng負fu相xiang移yi。

 

zaishijidianjizhong，guolingyuzhidianyabianhuahenda。xingyundeshi
，zhegebianhuadeyuzhidianyadengyudianjizhongxingdiandianya，yinweidianjizhongxingdianshiquanbusanxiangfandiandongshidepingjunzhi。yinci
，zhiyaorenyixiangdefandiandongshidengyudianjidezhongxingdian，jiuhuifashengguolingshijianqiekongzhiqixuyaohuanxiang。zhekeyitongguodianzuheyunfangwancheng，huozheshiyongkongzhiqizishendeADC模塊和軟件實現。利用可編程控製器(如dsPIC係列DSC)
，每相的反電動勢都可以使用ADC模mo塊kuai采cai樣yang
，並bing且qie利li用yong三san個ge反fan電dian動dong勢shi信xin號hao的de平ping均jun值zhi可ke輕qing鬆song使shi用yong軟ruan件jian重zhong建jian中zhong性xing點dian。隨sui後hou
，軟ruan件jian可ke將jiang該gai值zhi與yu檢jian測ce到dao的de三san相xiang的de反fan電dian動dong勢shi進jin行xing比bi較jiao
，並bing檢jian測ce過guo零ling事shi件jian何he時shi發fa生sheng。發fa生sheng過guo零ling事shi件jian後hou，控kong製zhi器qi使shi電dian機ji換huan向xiang，然ran後hou整zheng個ge過guo程cheng重zhong複fu執zhi行xing。因yin此ci，通tong過guo使shi用yong電dian機ji的de反fan電dian動dong勢shi和he檢jian測ce過guo零ling

，可ke從cong係xi統tong中zhong除chu去qu傳chuan感gan器qi
，同tong時shi保bao持chi相xiang同tong的de性xing能neng水shui平ping。

 

zaishijixitongzhong

，wuchuanganqiyunxingfangshihaihuiyudaoqitakunnan。shouxian，zaidisuyunxingshi
，fandiandongshifeichangxiao
，hennanjiancedao。yinci

，zaidianjikaishikuaisuxuanzhuan
，kuaidaochanshengzugoudadefandiandongshiyizaiwuchuanganqimoshixiayunxingqian
，kongzhiqibixucaicezhuanziweizhi。keruanjianbianchengdekongzhiqishixitongqidongfangshikegenjutedingyingyongjinxingtiaozheng，congerjianshaociwentideyingxiang。

 

另一個問題是MOSFET的開關噪聲。由於MOSFET通過開關操作來更改每相的電壓，這會將噪聲引入到由控製器ADC模塊檢測的反電動勢中。需要過濾掉這種噪聲，以精確重建每相的反電動勢。DSC的處理器內建DSP引(yin)擎(qing)，可(ke)輕(qing)鬆(song)處(chu)理(li)實(shi)現(xian)數(shu)字(zi)濾(lv)波(bo)和(he)消(xiao)除(chu)開(kai)關(guan)噪(zao)聲(sheng)所(suo)需(xu)的(de)計(ji)算(suan)。其(qi)他(ta)挑(tiao)戰(zhan)來(lai)自(zi)特(te)定(ding)設(she)計(ji)的(de)特(te)性(xing)。但(dan)是(shi)，使(shi)用(yong)可(ke)軟(ruan)件(jian)編(bian)程(cheng)的(de)控(kong)製(zhi)器(qi)通(tong)常(chang)會(hui)使(shi)這(zhe)些(xie)挑(tiao)戰(zhan)更(geng)容(rong)易(yi)解(jie)決(jue)
，就(jiu)像(xiang)本(ben)文(wen)提(ti)及(ji)的(de)兩(liang)個(ge)問(wen)題(ti)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)一(yi)樣(yang)。

通過示例進行研究和實驗使得學習新技術更為容易。專為無傳感器BLDC控(kong)製(zhi)定(ding)製(zhi)的(de)開(kai)發(fa)工(gong)具(ju)大(da)大(da)簡(jian)化(hua)了(le)學(xue)習(xi)過(guo)程(cheng)並(bing)加(jia)快(kuai)了(le)產(chan)品(pin)開(kai)發(fa)。過(guo)去(qu)，利(li)用(yong)開(kai)發(fa)工(gong)具(ju)學(xue)習(xi)需(xu)要(yao)付(fu)出(chu)昂(ang)貴(gui)的(de)金(jin)錢(qian)和(he)時(shi)間(jian)成(cheng)本(ben)。市(shi)場(chang)上(shang)的(de)新(xin)工(gong)具(ju)正(zheng)在(zai)改(gai)變(bian)這(zhe)一(yi)局(ju)麵(mian)。

 

總之
，隨著電子電機市場的持續增長，對BLDC電機係統的需求也將增長，且成本壓力將上升

，基於DSC的無傳感器技術正率先滿足這些新需求，解決成本挑戰。

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