永磁同步電機(jī)和無刷直流電機(jī)（BLCD）具有更高效、運(yùn)行更安靜、扭矩波動(dòng)小、響應(yīng)速度快、更可靠等優(yōu)點(diǎn)，正用于越來越多的應(yīng)用，替代直流有刷電機(jī)。盡管結(jié)構(gòu)不同，但所有三相永磁電機(jī)（BLDC、PMSM或PMAC）都是由脈沖寬度調(diào)制（PWM）的三相橋（三個(gè)半橋）驅(qū)動(dòng)，以便采用頻率幅度可變的電壓和電流為電機(jī)供電。隨著工業(yè)4.0和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的快速發(fā)展，以及對(duì)更高
電機(jī)控制效率的迫切需求，無刷直流（BLDC）電機(jī)越來越多地應(yīng)用于各種應(yīng)用領(lǐng)域。樣例包括：
? 工業(yè)和自動(dòng)化，用于鼓風(fēng)機(jī)、冷卻風(fēng)扇和工業(yè)機(jī)器人
? 新興高科技，用于無人機(jī)、萬向節(jié)控制和倉庫協(xié)作機(jī)器人
? 家庭應(yīng)用，用于電動(dòng)和自動(dòng)化工具及真空吸塵器

面向三相無刷直流（BLDC）電機(jī)的半導(dǎo)體STSPIN驅(qū)動(dòng)器，包括三相橋配置的功率驅(qū)動(dòng)器和帶有適用于霍爾效應(yīng)傳感器的內(nèi)置解碼邏輯的集成解決方案。我們的BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)器還配有PWM電流控制器，可通過來自電機(jī)或運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)主機(jī)（微控制器、DSP或FPGA）的運(yùn)動(dòng)指令驅(qū)動(dòng)BLDC電機(jī)。除了集成功率MOSFET和相關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)器還具有防過熱、過電流和欠壓情況發(fā)生的保護(hù)和診斷特性，提升設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和可靠性。STSPIN三相BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC可提供多種節(jié)省空間的散熱增強(qiáng)型封裝，為各種額定電壓和電流范圍的電機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)提供優(yōu)化的即用型解決方案。

1.奧鯤電子選用主控芯片STM32F401RET6做的一款BLDC直流無刷600W驅(qū)動(dòng)器.

技術(shù)參數(shù)

? 32位ARM? Cortex?-M4 的 MCU；動(dòng)態(tài) Efficiency? 微控制器可用于醫(yī)療、消耗品和工業(yè)應(yīng)用；USB 2.0 OTG FS/HS、USART、SPI、I2C、SDIO、I2S。

? 256kB Flash內(nèi)存，專有代碼讀出保護(hù)

? 64kB SRAM內(nèi)存與硬件奇偶校驗(yàn)

? 12 位 ADC、16 位/32 位計(jì)時(shí)器

? 低靜態(tài)線性穩(wěn)壓器的MCU電源在待機(jī)模式

? 具有全套保護(hù)功能的監(jiān)控機(jī)制，熱停機(jī)、短路和過載保護(hù)

? 數(shù)字霍爾傳感器和正交再編碼輸入

? ST-LINK/V2編程器和調(diào)試器

? 易于使用CAN\RS485總線

? 用于功率級(jí)溫度監(jiān)測(cè)的NTC傳感器

上述為原理圖部分，下圖為原理圖接口定義配置。

一個(gè)驅(qū)動(dòng)器好不好用在于PCB布局上，大功率影響太多信號(hào)采樣及芯片信號(hào)穩(wěn)定性；在PCB布局上有所考究。（1A電流模擬GND與VBAT正向電壓間距＞10mil；以銅厚35um，基本可以于1比1的比例進(jìn)行設(shè)計(jì)，也就是1A的電流可以以1mm的比例導(dǎo)線來設(shè)計(jì)，對(duì)應(yīng)10A電流；導(dǎo)線最少為30mil）

PCB布局總結(jié)點(diǎn)：

（1）對(duì)于易產(chǎn)生噪聲的，例如時(shí)鐘發(fā)生器和晶振等高頻器件，盡量放置在靠近CPU的時(shí)鐘輸入端。底部不要布線

（2）大電流電路和開關(guān)電路也容易產(chǎn)生噪聲，這些應(yīng)該遠(yuǎn)離邏輯控制電路和存儲(chǔ)電路等高速信號(hào)電路，盡量把控制板和功率板的分開，利用接口來連接。

（3）高壓元器件和低壓元器件之間最好要有較寬的電氣隔離帶。一般環(huán)境中的間隙安全電壓為200V/mm，也就是5.08V/mil。所以板子上的高壓和低壓之間要注意足夠的安全間距。

（4）在電源和芯片周圍盡量放置去耦電容和濾波電容。印制電路板的走線、引腳連線和接線都有可能帶來較大的寄生電感，導(dǎo)致電源波形和信號(hào)波形中出現(xiàn)高頻紋波和毛刺。對(duì)于電源轉(zhuǎn)換芯片，或者電源輸入端，布置一個(gè)10uF或者更大的電容，以進(jìn)一步改善電源質(zhì)量。

（5）導(dǎo)線通過兩個(gè)焊盤之間而不與其連通的時(shí)候，應(yīng)該與它們保持最大且相等的間距，同樣導(dǎo)線和導(dǎo)線之間的間距也應(yīng)該均勻相等并保持最大。

（6）當(dāng)印制導(dǎo)線的銅膜厚度為0.05mm時(shí)，印制導(dǎo)線的載流量可以按照20A/mm2進(jìn)行計(jì)算，即0.05mm厚，1mm寬的導(dǎo)線可以流過1A的電流。

所以對(duì)于一般的信號(hào)線來說10～30mil的寬度就可以滿足要求了；高電壓，大電流的信號(hào)線線寬大于等于40mil，線間間距大于30mil。電源線和地線的寬度盡量加粗，一般情況下至少需要50mil。為了保證導(dǎo)線的抗剝離強(qiáng)度，在板面積和密度允許的范圍內(nèi)，應(yīng)該采用盡可能寬的導(dǎo)線來降低線路阻抗，提高抗干擾性能。（當(dāng)然還可以開窗鋪錫解決）

(7)導(dǎo)線上的干擾主要有導(dǎo)線之間引入的干擾、電源線引入的干擾和信號(hào)線之間的串?dāng)_等。走線及接地方式要干凈，具備好的電磁兼容性。

(8)對(duì)于高頻或者其他一些重要的信號(hào)線，例如時(shí)鐘信號(hào)線，可以采用走線要盡量寬、包地的形式使其與周圍的信號(hào)線隔離起來（用一條封閉的地線將信號(hào)線“包裹”起來）
?文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-793952.html

到了這里，關(guān)于STM32實(shí)現(xiàn)FOC直流無刷BLDC電機(jī)-外圍電路的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！