三相逆变电路学习笔记

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三相直流无刷电机是指具有三相的绕组，无电刷和无换向器的电机（电子换向取代有刷电机的机构换向）

直流无刷电机电枢绕组中电流方向的改变由功率管的开关来控制，为保证开关信号与转子磁极转过的位置同步，需要有检测转子位置角的传感器。

驱动电路主要组成部分包括
1.三相全桥逆变电路
2.电流采样电路
3.直流母线电压采样电路
4.霍尔编码器驱动电路

三相全桥逆变电路：

◆基本工作方式是180°导电方式。
◆同一相（即同一半桥）上下两臂交替导电，各相开始导电的角度差120 °，任一瞬间有三个桥臂同时导通。
◆每次换流都是在同一相上下两臂之间进行，也称为纵向换流。

■工作波形

◆对于U相输出来说，当桥臂1导通时，uUN’=Ud/2，当桥臂4导通时，uUN’=-Ud/2，uUN’的波形是幅值为Ud/2的矩形波，V、W两相的情况和U相类似。◆负载线电压uUV、uVW、uWU可由下式求出

◆负载各相的相电压分别为

◆把上面各式相加并整理可求得

设负载为三相对称负载，则有uUN+uVN+uWN=0，故可得

◆把桥臂1、3、5的电流加起来，就可得到直流侧电流id的波形，如图所示，可以看出id每隔60°脉动一次。

■基本的数量关系

◆把输出线电压uUV展开成傅里叶级数得

式中，n=6k±1，k为自然数。

◆输出线电压有效值UUV为

其中基波幅值UUV1m和基波有效值UUV1分别为

◆把uUN展开成傅里叶级数得式中，n=6k±1，k为自然数。◆负载相电压有效值UUN为其中基波幅值UUN1m和基波有效值UUN1分别为

电流采样电路:

采集电机相上电流，当电流流过功率电阻，会产生电压，经过差分放大电路之后送到单片机进行处理。
直流母线电压采样电路：
1.可以计算电机的功率 2.可作为硬件过载保护的措施（分压电阻adc采样）
硬件过流可以采用比较器电路，母线总电流流过功率电阻产生电压，正常时，功率电阻上电压低于比较电压，比较器输出高电平，不故障，当功率电阻上电压高于比较电压，比较器输出低电平，故障，电机停转

霍尔编码器驱动电路
霍尔编码器驱动电路主要的功能是采集电机的旋转角度和转速，以此可对电机形成闭环控制。霍尔编码器接口采用标准的 5 线霍尔接线方式，由上拉电阻，限流电阻和滤波电容组成，确保采集信号干净无杂波。接线时注意接线顺序，电机参数里都有霍尔线顺序，一般根据颜色去区分。

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