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位置檢測

• BLDC電機內(nèi)部安裝3個霍爾傳感器，分別對應(yīng)三相繞組（A、B、C相）。
• 霍爾傳感器利用霍爾效應(yīng)檢測轉(zhuǎn)子永磁體的磁場變化，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，傳感器輸出高低電平信號（0或1），形成一個6步周期的編碼序列（例如：101、100、110、010、011、001）。這些信號表示轉(zhuǎn)子當(dāng)前的位置和磁極方向。

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換向控制

• 控制器（如MCU或?qū)Ｓ眯酒┙邮栈魻栃盘?，根?jù)預(yù)設(shè)的換向表決定哪兩相繞組通電（三相BLDC通常每次只通兩相，第三相懸空）。
• 這會產(chǎn)生一個領(lǐng)先轉(zhuǎn)子磁場90°的定子磁場，通過磁極吸引和排斥原理驅(qū)動轉(zhuǎn)子連續(xù)旋轉(zhuǎn)。

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有感BLDC驅(qū)動的方法

硬件實現(xiàn)

• 驅(qū)動電路：采用三相全橋逆變器，由6個功率開關(guān)管（MOSFET或IGBT）組成，上橋臂和下橋臂各3個。每個相繞組連接在橋臂中點。
• 傳感器安裝：3個霍爾傳感器均勻分布在定子上，間隔120°電角度（針對三相電機）。
• 控制器：使用微控制器（如STM32、PIC）或?qū)Ｓ肐C（如DRV8301）?？刂破鞑杉魻栃盘枴?a href="http://www.brongaenegriffin.com/tags/電流/" target="_blank">電流反饋，并輸出PWM信號控制開關(guān)管。

軟件/控制方法

• 換向邏輯：基于霍爾信號的真值表進(jìn)行換向。典型六步序列：

  步驟	霍爾信號 (HA HB HC)	通電相	電流方向
  1	101	A+ B-	A → B
  2	100	A+ C-	A → C
  3	110	B+ C-	B → C
  4	010	B+ A-	B → A
  5	011	C+ A-	C → A
  6	001	C+ B-	C → B

  每步對應(yīng)60°電角度，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一圈（360°）完成6次換向。控制器通過中斷或定時器響應(yīng)霍爾信號變化，實現(xiàn)實時換向。

• 速度控制：使用PID算法實現(xiàn)閉環(huán)控制。

  • 計算轉(zhuǎn)速：通過霍爾信號周期測量轉(zhuǎn)速（RPM = 60 / (極對數(shù) × 信號周期)）。
  • PWM調(diào)速：調(diào)整占空比控制電壓大小，從而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實際轉(zhuǎn)速差值輸入PID，輸出PWM duty cycle。

• 電流控制：監(jiān)測相電流（通過電流傳感器），防止過流。使用電流環(huán)PID保持電流穩(wěn)定，提高效率。

• 啟動與保護(hù)：啟動時，先對齊轉(zhuǎn)子位置（通電一相吸引轉(zhuǎn)子），然后按序列驅(qū)動。添加過壓、過流、堵轉(zhuǎn)保護(hù)。

驅(qū)動總結(jié)

1. 配置3個GPIO用于讀取霍爾狀態(tài)
2. 配置一個高級定時器，并配置3個通道輸出PWM波形，控制三相全橋逆變器上橋臂，再配置3個GPIO用于控制下橋臂。
3. 在中斷里讀取霍爾狀態(tài)，調(diào)用不同的驅(qū)動函數(shù)。

CW32L011電機驅(qū)動器開發(fā)板

電機驅(qū)動我用到了CW32L011的電機驅(qū)動器開發(fā)板。

這個項目在嘉立創(chuàng)上已經(jīng)開源CW32L011_電機驅(qū)動器開發(fā)板

官方做的開發(fā)板用到了黑色沉金工藝，可以控制12~72V的電機，功率最高 800W。

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可以看到外面用了金屬外殼

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布局也很漂亮

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也做了一定的散熱

實操

我找了一個8塊錢的小電機，用12V驅(qū)動

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在使用官方例程的時候，在KEIL里讀到了霍爾的位置，但苦惱就是不轉(zhuǎn)動

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后來發(fā)現(xiàn)SetSpeed是讀取了一個GPIO的電壓值

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最后用stlink給VE接上了3.3V，電機成功轉(zhuǎn)動。

CW32L011_電機驅(qū)動器開發(fā)板驅(qū)動電機

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