一种基于dsp的无刷直流电机无位置传感器驱动控制系统

文档序号:881902 发布日期:2021-03-19 浏览:2次 >En<

阅读说明:本技术 一种基于dsp的无刷直流电机无位置传感器驱动控制系统 (Brushless DC motor drive control system without position sensor based on DSP ) 是由 尹福祥 黄建社 其他发明人请求不公开姓名 于 2020-12-07 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种基于DSP的无刷直流电机无位置传感器驱动控制系统,包括DSP、驱动芯片及保护电路、直流电源、逆变电路和电机,所述DSP连接驱动芯片及保护电路,驱动芯片及保护电路还连接逆变电路,逆变电路还分别连接直流电源和电机,本发明基于DSP的无刷直流电机无位置传感器驱动控制系统具有运行稳定性好、控制性能优越、成本低、体积小、易于使用等诸多优点。(The invention discloses a brushless direct current motor position sensorless driving control system based on a DSP (digital signal processor), which comprises the DSP, a driving chip, a protection circuit, a direct current power supply, an inverter circuit and a motor, wherein the DSP is connected with the driving chip and the protection circuit, the driving chip and the protection circuit are also connected with the inverter circuit, and the inverter circuit is also respectively connected with the direct current power supply and the motor.)

具体实施方式

下面将结合本发明 实施例中的附图,对本发明 实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明 一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明 中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明 保护的范围。

实施例1:请参阅图1-10,一种基于DSP的无刷直流电机无位置传感器驱动控制系统,包括DSP、驱动芯片及保护电路、直流电源、逆变电路和电机,所述DSP连接驱动芯片及保护电路,驱动芯片及保护电路还连接逆变电路,逆变电路还分别连接直流电源和电机。

本发明采用TMS320F28035芯片作为主控制器,使用DRV8353R前置驱动器和CSD19532Q5B MOSFET功率管构成驱动电路,DSP 芯片输出PWM信号,经 DRV8353R 调理、放大后送至三相逆变电路,控制MOSFET 管的通断。三相逆变电路根据驱动信号输出三相电机电源,驱动电机转动。相电压、相电流及母线电压经检测电路输送给 DSP 芯片的 ADC,经DSP 处理后获取转子位置信号,对电机进行闭环控制。

本设计的TMS320F28035及其外围电路如图3所示。TMS320F28035由3.3V 单电源供电,拥有高效32 位中央处理单元,运算主频达 60 MHz,片上集成有丰富的外设资源,包括SPI、ePWM、eCAP、ADC 等等,提高了数字信号的响应及处理过程,增强了控制器对电机的实时调控能力。本文采用3 对 PWM 输出电机控制信号,7 路 ADC 分别采集驱动电路三相交流相电压、直流输入电压和三相电流。一个内部稳压器实现了单电源轨运行。HRPWM模块经过强化,可实现双边沿控制(调频)。增设了具有10位内部基准的模拟比较器,可直接进行路由以控制 PWM 输出。ADC可在 0V至3.3V 的固定满量程范围内实施转换,支持VREFHI/VREFLO基准的比例运算。ADC接口已针对低开销和延迟进行了优化。

其中,DRV835R 系列器件均为高度集成的栅极驱动器,适用于三相无刷直流(BLDC) 电机应用标准。包括 BLDC 电机的场定向控制 (FOC)、正弦电流控制和梯形电流控制。该器件型号提供了可选的集成式分流放大器以支持不同的电机控制方案,还提供了降压稳压器,以为栅极驱动器或外部控制器供电。DRV835R 通过采用智能栅极驱动 (SGD) 架构减少了 MOSFET 压摆率控制和保护电路通常所需要的外部组件数量。SGD 架构还可优化死区时间以防止击穿问题,在通过 MOSFET 压摆率控制技术降低电磁干扰(EMI) 方面带来了灵活性,并可通过 VGS 监控器防止栅极短路问题。强大的栅极下拉电路有助于防止不必要的 dV/dt 寄生栅极开启事件。该系列器件支持各种 PWM 控制模式(6x、3x、1x 和独立模式),可简化与外部控制器的连接。这些模式可减少电机驱动器 PWM 控制信号所需的控制器输出数量。该系列器件还包括 1x PWM 模式,因此可通过内部阻塞换向表轻松对 BLDC电机进行传感器式梯形控制。除此之外,DRV8353可以向主控单元反馈 OCTW 和 FAULT2 个信号,分别作为过流、过温警告和故障警告指示。

实施例2:在实施例1的基础上:转子位置获取的方法如图9所示,ADC模块采集电机三相电压U、电流 Ia、以及母线电压 Ubus,相电压和相电流经 Clarke 变换转换为 Uα、Iα、FAST估计器根据变换后的电压、电流矢量以及母线电压估计出电机此时的反电动势、转子位置角度、转子速度、转矩以及电机的额定电流 Irated。

对于本领域技术人员而言,显然本发明 不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明 的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明 。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明 的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明 内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

10页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:具有变频机制的马达驱动系统及方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!