基于ML4425的無刷直流電動機控制

基于ML4425的無刷直流電動機控制

李祥永，周振華，劉明基

（華北電力大學(xué) 北京 102206）

CONTROL OF BLDCM BASED ON ML4425

Li Xiangyong Zhou Zhenhua

(North China Electricity Power University, Beijing 102206)

Abstract: This paper brings about a speed control system of BLDCM without position sensor based on ML4425 which is used for a special purpose of BLDCM control. First of all, the function and operating principle of ML4425 is discussed briefly. And then hardware circuit driving the low voltage BLDCM is designed according to ML4425.It is proved that the motor can be started stably, runs smoothly with wide range of speed with a good braking performance. Finally, the paper gives the theoretical analysis of the measured waveform; discusses the shortage of pulling the rotor into the appointed place and braking in the speed control system.

Key words: ML4425; brushless DC motor (BLDCM); commutation with E.M.F; Phase locked loop (PLL)

摘要：本文實現(xiàn)了由專用控制芯片ML4425構(gòu)成的無位置傳感器無刷直流電機調(diào)速系統(tǒng)。首先介紹了ML4425的特點及其運行原理，并以ML4425芯片為核心搭建了驅(qū)動低壓無刷直流電機的硬件電路。經(jīng)過調(diào)試，該電路能可靠地實現(xiàn)電機的平穩(wěn)起動和調(diào)速，并且具有較寬的調(diào)速范圍，制動性能良好。最后論文對實測的波形圖進行了理論分析，并提出了該調(diào)速系統(tǒng)在預(yù)定位及制動中的不足之處。

關(guān)鍵詞：ML4425；無刷直流電機；電動勢換向；鎖相環(huán)電路

1．引言

無刷直流電機(BLDCM) 因具有快速、可控、高效率、高可靠性和體積小等優(yōu)點,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域。在一些特殊領(lǐng)域,需要控制系統(tǒng)的體積小,質(zhì)量輕，比如航模設(shè)計。這就要求設(shè)計者在設(shè)計控制電路時必須使用較少的元器件和較簡單的電路,同時又要保證電機控制的可靠性[1]。

在無傳感器無刷直流電機的控制中,轉(zhuǎn)子位置的判斷、電機的起動及電流的換相均由控制系統(tǒng)完成,功能十分復(fù)雜,因而控制裝置的硬件與軟件設(shè)計十分繁瑣。文獻[1]采用單片機結(jié)合ML4425設(shè)計了電機調(diào)速系統(tǒng)不僅使軟件編程難度降低，而且縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期和開發(fā)難度，但是這種設(shè)計只適用于航模領(lǐng)域的特殊需要，對于其它的調(diào)速系統(tǒng)

沒有體現(xiàn)出ML4425專用芯片的簡單經(jīng)濟可靠的最

大特點來。文獻[2] 提出了一種基于DSP 的無傳感器無刷直流電機控制方法,借助于DSP 的強大運算處理能力,完全由軟件實現(xiàn)反電動勢三次諧波積分檢測法換相和開環(huán)起動。這些方法均能實現(xiàn)對電機的控制,但是在電路設(shè)計上都比較復(fù)雜,同時在軟件的編制上也有一定的難度。文獻[4]僅對ML4425芯片的工作原理做了詳細的論述，并沒有完成系統(tǒng)的硬件設(shè)計與實現(xiàn)。本文實現(xiàn)了一種以無傳感器無刷直流電機專用調(diào)速控制芯片ML4425為核心的電機調(diào)速控制系統(tǒng),該系統(tǒng)控制電路十分簡單,無須使用DSP 等高端微控制器芯片,只需要相應(yīng)的逆變電路及其外圍電路就能完成無刷直流電機的起動運行、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)及制動功能。

2. ML4425的工作原理

ML4425 是美國Micro Linear公司為驅(qū)動三相無位置傳感器無刷直流電動機而設(shè)計的專用控制芯片。

ML4425控制芯片的特點: 可獨立運行控制功能,且外圍電路簡單，可直接用電源開關(guān)控制電機

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