mos管驅(qū)動(dòng)電機(jī),6個(gè)mos管驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)-KIA MOS管

mos管驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)

BLDC（無(wú)刷直流電機(jī)）的功率級(jí)驅(qū)動(dòng)電路通常由6個(gè)N溝道功率MOS管構(gòu)成三相全橋。6個(gè)MOS管分為兩組，三個(gè)高邊MOS連接電源正極（VBus），三個(gè)低邊MOS連接電源負(fù)極。通過(guò)控制MOS管通斷，實(shí)現(xiàn)電流在電機(jī)繞組中分配，推動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

6個(gè)mos管驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)

使用6個(gè)MOS管驅(qū)動(dòng)三相無(wú)刷直流電機(jī)（BLDC）是典型的三相全橋驅(qū)動(dòng)電路。

MOS管連接方式

三相全橋拓?fù)洌?/span>

將6個(gè)MOS管分成3組（每相一組），每組包含 上橋臂（High-side） 和 下橋臂（Low-side） MOS管：

上橋MOS：源極（S）接電源正極，漏極（D）接電機(jī)相線

下橋MOS：漏極（D）接電機(jī)相線，源極（S）接地

每組橋臂中點(diǎn)（電機(jī)相線）連接電機(jī)的U/V/W三相繞組。

驅(qū)動(dòng)信號(hào)要求

換向邏輯

根據(jù)轉(zhuǎn)子位置（通過(guò)霍爾傳感器或反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)），按六步換向法 依次導(dǎo)通MOS管組合，形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。

例如：導(dǎo)通U相上橋+V相下橋 → U相上橋+W相下橋 → V相上橋+W相下橋... 依次循環(huán)。

PWM調(diào)制

對(duì)上橋或下橋MOS管施加PWM信號(hào)，調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。

常用方式：上橋PWM + 下橋常通（或互補(bǔ)PWM）。

死區(qū)時(shí)間

上下橋MOS管切換時(shí)需插入死區(qū)時(shí)間（通常50ns~1μs），防止直通短路。

關(guān)鍵電路設(shè)計(jì)

柵極驅(qū)動(dòng)芯片

使用專用驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)MOS管，提供高邊浮動(dòng)電源和邏輯隔離。

避免直接用MCU IO口驅(qū)動(dòng)（電流不足會(huì)導(dǎo)致MOS管發(fā)熱）。

續(xù)流二極管

每個(gè)MOS管需并聯(lián)快恢復(fù)二極管（或利用MOS體二極管），為電機(jī)繞組提供續(xù)流通路。

保護(hù)電路

過(guò)流保護(hù)：通過(guò)采樣電阻檢測(cè)電流，觸發(fā)關(guān)斷。

電壓鉗位：TVS管或RC吸收電路抑制電壓尖峰。

控制方法

方波驅(qū)動(dòng)（六步換向）：簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，適合低成本應(yīng)用（如風(fēng)機(jī)、無(wú)人機(jī)）。

正弦波驅(qū)動(dòng)（FOC矢量控制）：通過(guò)SVPWM生成正弦電流，運(yùn)行更平穩(wěn)（適合高端無(wú)人機(jī)、電動(dòng)汽車）。

6步法控制直流無(wú)刷電機(jī)

每個(gè)半橋由上半橋和下半橋兩個(gè)mos管控制，上半橋記為+，下半橋記為一。需要改變線圈電流的方向，只需要控制對(duì)應(yīng)的MOS管導(dǎo)通和關(guān)閉。比如AB（電流從A流向B），需要打開(kāi)A+，記為狀態(tài)ON，關(guān)閉A-，記為狀態(tài)OFF，關(guān)閉B+，打開(kāi)B-，C+和C-均保持關(guān)閉。要使電流反向BA,此時(shí)需要A+OFF,A-ON,B+ON,B-OFF,C+OFF,C-OFF。

注意，A+和A-必需要互斥，同一時(shí)刻二者只能有一個(gè)導(dǎo)通，一個(gè)關(guān)閉。如果兩個(gè)同時(shí)導(dǎo)通，將會(huì)燒毀mos管。

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