無(wú)傳感器BLDC驅動(dòng)控制系統的設計

圖4：反電勢過(guò)零檢測電路。

3. 行程計量和液晶顯示原理

本設計中行程計量采用純軟件數據處理。由于電動(dòng)車(chē)電機轉子在外面，車(chē)上的輻條是固定在轉子上的，因此轉子轉一圈車(chē)輪就轉一周，所走過(guò)的路程就是車(chē)輪的周長(cháng)。這樣只要電機轉一圈，采用內部中斷，數據處理部分就做一次加法，通過(guò)累加的辦法存儲總路程數據，然后進(jìn)行十進(jìn)制轉換。由于HT46R6?自帶LCD驅動(dòng)，因此只需將轉換后的結果直接寫(xiě)入其RAM存儲區1，即可在液晶屏上顯示里程。其中數據處理部分的加法采用浮點(diǎn)數，這是因為HT系列單片機不支持小數操作。

系統硬件結構

驅動(dòng)部分：74HC139譯碼器的輸入端連接到單片機HT46R6?上，其使能控制位接HT46R6?的PWM1(即PD1口)，其它輸入接普通I/O，譯碼器的輸出直接驅動(dòng)IR2132，IR2132的輸入均是低電平有效，以產(chǎn)生輸出電平去驅動(dòng)MOS管P60N06的柵極，外加48V漏極電壓使MOS管導通，通過(guò)這種驅動(dòng)方法順序導通各MOS管，以便給直流無(wú)刷電機連續供電。需注意的是當IR2132高于8.9V的電壓時(shí)才能開(kāi)通，一般采用12V或15V作為驅動(dòng)，器件內帶有欠電壓和過(guò)電流保護；當電壓低于8.9V，IR2132自動(dòng)斷開(kāi)不工作，即沒(méi)有輸出，此時(shí)整個(gè)控制系統也就無(wú)法正常運作。

反電勢部分：采用原理部分敘述的過(guò)零方案，通過(guò)電阻取三相反電勢電壓，將其送往比較器LM339中每個(gè)比較器的正端，為減小干擾，正端輸入需加電容濾波，而負端(參考相)電壓采用48V電源的1/22。通過(guò)比較，若正端電壓高于負端，則LM339的出端信號為+5V；若正端電壓低于負端，則出端信號為0V，從而給出轉子位置信號，即傳感器信號。

LCD部分：本文中的設計采用兩行顯示的10位液晶屏與HT46R6?的SEG0-SEG19腳和4個(gè)COM腳相連，通過(guò)向內部LCD存儲區寫(xiě)數即可在屏幕上顯示行程，自帶驅動(dòng)，簡(jiǎn)易直觀(guān)且便于操作。選擇R型偏壓，則不需要連接外部電容或電阻，如果VDD大于VLCD引腳上的電壓，那么VMAX連接至VDD，否則連接到VLCD，這樣可以防止因電壓太強造成不該點(diǎn)亮的液晶段選信號點(diǎn)亮，避免亂碼的出現；若選擇C型偏壓，需在單片機的V1與V2之間連接0.1μF濾波電容，C1與C2之間也需要連接0.1μF充電泵電容。本文選擇的是R型偏壓，整體硬件原理見(jiàn)圖5。

圖5：驅動(dòng)控制器硬件結構圖。

用HT-IDE3000的仿真效果極佳，制成PCB板如圖6、圖7所示，主控板和驅動(dòng)板之間用跳線(xiàn)連接，如果時(shí)間允許，通常將兩塊電路板合在一起，并附帶散熱片。

圖6：主控制板。