BLDC六步换相法基本原理及驱动波形

直流无刷电机(BLDC)最经典的驱动方法就是三相六步换相法,这几天调试时顺便用示波器捕捉了下6个MOS管的栅极驱动波形。

基本驱动电路如图所示:

所谓的六步换相法即是按如下的顺序通电:AB->AC->BC->BA->CA->CB。当然,除此之外还可以使用其他的通电顺序,只需要保证磁场的变化方向能构成一个旋转磁场即可。

一般情况下,还要使用PWM进行调速。最简单的方法是只对上桥臂MOS管(Q1、Q3、Q5)进行调制,下桥臂(Q2、Q4、Q6)使用GPIO控制。这样的优点是控制方式简单;缺点在于上桥臂截止时,只能通过下桥臂MOS管的体二极管进行续流,而体二极管压降较大,这会造成下桥臂MOS管发热更为严重。使用这种驱动方法的驱动波形如图所示:

图中红色框内为一个周期,可以看到,只有上桥臂使用了PWM进行调制。

更好的方法是使用互补的PWM信号进行控制,上下管交替导通。这种方式的驱动波形如图所示:

图中红色框内为一个周期,可以看到,上下桥臂同时使用了PWM信号进行控制。互补PWM信号展开放大后的波形如图所示:

上桥臂导通时下桥臂截止,上桥臂截止时下桥臂导通。

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