我爱方案网高性能BLDC无刷直流电机，负载控制稳定、换向辨别准确

要说近年来最吸引人眼球的可能是“5G”、“人工智能”、“自动驾驶”等新潮词汇，大家的注意力也都集中在这些领域。但其实，有一个已经真正落地，成长迅速的应用------无刷直流电机（BLDC）市场，应用越来越广泛。空调、冰箱、洗衣机、风扇等白色家电产品，电动工具、运动器材、无人机、电动汽车，甚至包括牙科诊室里常用的磨牙设备等医疗电子产品，都开始使用BLDC电机。

由于BLDC本身可以节约能源，并提升设备的运行效率，使得其在很多场景中得到了应用。再加上BLDC具有耐热性、低维护要求，以及可低温运行，从而消除了火花的威胁。而BLDC无传感器控制方案的出现，进一步提高了产品的耐用性和可靠性。这些因素都在推动着BLDC市场的增长。

中国作为制造大国，电机应用需求量庞大，BLDC的市场将替代传统有刷电机。我爱方案网看到了其中的隐藏机会，力推无刷直流电机方案。

和所有电机一样，无刷直流电机利用磁场吸引力产生驱动力，为了维持电机转动需要周期性改变磁场力方向，产生的磁场吸引力必须往一个旋转方向驱动转子。有刷电机的换向器与碳刷会产生机械损耗，改变电流时还会产生电火花，这限制了直流电机的应用。而无刷直流电机没有换向器和电刷，也就不会有这些限制，所以无刷直流电机的应用范围更广，也更加稳定可靠。

无刷电机结构

无刷直流电机方案控制器选用STM32F401CCU6芯片为控制单元。选择可变电感法，在电机启动时辨识转子位置，能在不同启动负载情况下，实现可靠的启动；采用直接反电势的无位置控制方法，简化了反电动势检测的外部电路，能在低速和高速的情况下都能很好的估算电机位置；通过PWM波导通桥臂实现换向和调速。系统框图架构如下图所示。

系统架构

STM32F4控制核心：系统的控制逻辑处理单元。控制核心选用STM32F401CCU6芯片，其内核为Cortex®-M4，工作频率为84 MHz的，具有单精度浮点运算单元（FPU），具备DSP指令，FPU与DSP指令加快了代码速率，这对于控制无刷直流电机值非常有利的。

MOSFET驱动电路：由3路MOSFET半桥，3路IR2103S驱动芯片组成。作为驱动和实现电机换向与调速的功率电路。MOSFET型号采用耐压30V的IRLR3103，驱动芯片选用IR2104S。

端电压采样电路：由9个电阻和3个稳压管组成分压网络，分压后的电压信号直接接入STM32F4的ADC采样IO口。

电流采样电路：由采样电阻和运放电路组成，负责采集电机电枢绕组电流。

外部控制信号：参考电调控制信号，选用PWM（脉冲宽度调制）信号作为控制信号。

该方案利用STM32F4高性能ARM芯片作为控制核心。实现了在启动、低速、高速所有运行情况下对电机位置的辨识，并实现了很好的换向策略。而且能很好的适应不同负载，可控制电机在10%至100%占空比的范围内良好运行。实际上在负载比较小的情况下，该方案还能在占空比2.5%的情况下控制电机运行，且换向性能良好。

该无刷直流电机方案目前已上架我爱方案网，扫二维码添加包工头微信（ID:kuaibao52）询价订货。

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