教你用光驱的线路板控制光驱的无刷电机

电机驱动IC控制无刷电机电机驱动IC控制无刷电机无刷电机（Brushless DC Motor，简称BLDC）因其高效率、高转矩、寿命长等优点，在工业自动化、家电、汽车等领域得到广泛应用。

而电机驱动IC作为控制无刷电机的核心部件，起着至关重要的作用。

本文将重点探讨电机驱动IC如何控制无刷电机，以及其在应用中的一些特点。

一、电机驱动IC的原理与功能电机驱动IC是一种专门用于控制无刷电机运行的集成电路芯片。

其主要通过对电流、电压和PWM信号等进行控制，实现对无刷电机的转速和转向的控制。

电机驱动IC一般包括三个关键部分：功率驱动模块、控制逻辑模块和保护模块。

1. 功率驱动模块：负责将来自电源的直流电转换为无刷电机所需的三相交流电。

通常采用半桥驱动电路或全桥驱动电路，通过对功率管的开关控制，控制电机的正反转和速度。

2. 控制逻辑模块：负责接受外部控制信号，并根据信号控制功率驱动模块的工作状态。

常用的控制算法有霍尔传感器控制和无霍尔传感器控制两种。

3. 保护模块：负责对电机驱动IC和无刷电机进行保护，包括过压保护、欠压保护、过流保护、过热保护等功能。

保护模块的存在可以有效提高电机和驱动IC的使用寿命。

二、电机驱动IC的工作模式电机驱动IC在实际应用中可以采用不同的工作模式，常见的有直流刷永磁电机模式、霍尔传感器控制模式和无霍尔传感器控制模式。

1. 直流刷永磁电机模式：在这种模式下，电机驱动IC对无刷电机的转速和转向进行控制，主要通过PWM信号对功率驱动模块进行控制。

同时，利用霍尔传感器或无霍尔传感器来检测电机的转子位置，以实现准确的控制。

2. 霍尔传感器控制模式：在这种模式下，电机驱动IC通过读取霍尔传感器输出的信号，确定转子当前位置，从而对电机进行精准的控制。

该模式在转速和转向的控制上具有较高的灵活性和精度。

3. 无霍尔传感器控制模式：在这种模式下，电机驱动IC不依赖于外部传感器，通过内部算法推算转子位置，实现对电机的控制。

不服不行，大牛DIY无刷电机控制器：画板、打样、焊接、调试...很早之前就想做一款无刷电机控制器，忙于工作一直没有弄。

最近有点时间画板，打样，焊接，调试，总算顺利的转起来。

期间也遇到很多问题，上网查资料，自己量波形前前后后搞了差不多近一个月，（中间又出差一周）总算搞的差不多了，特意写个总结。

板子外观100*60mm 中等大小。

DC 12V输入，设计最大电流10A.（实际没试过那么大的电机，手头的电机也就5 6A的样子）硬件上可以切换有感（HALL）和无感(EMF)两种模式，外部滑动变阻器调速预留有 PWM输入、刹车、正反转、USB和uart等接口。

先来说下原理无刷电机其实就是直流电机，和传统的DC电机是一样的，只是把有刷的电滑环变成了电子换向器。

因为少了电滑环的摩擦所以寿命静音方面有了很大的提升，转速也更高。

当然难点就在如何获取当前转子的位置好换相，所以又分为两种有感和无感。

有感就是在电机端盖的部位加装霍尔传感器分别相隔30度或60度。

无感就是靠检测悬浮相的感应电动势过零点（后面在细讲）。

当然各有各的优缺点，有感在低速方面好，可以频繁启停换相。

无感的结构简单成本低，航模上应用居多。

先说有感，电源首先被分成了3个绕组U V W这个交流电还是有区别的。

它只是3个h桥按一定的顺序导通模拟出来的，本质还是直流电。

电机靠hall位置按一定顺序换相，转速与电压电流有关。

这一点切记，不是换的越快转的越快。

（位置决定换相时刻，电压决定转速）一般调速就是调电压，6步pwm方式是目前常用的。

当然后续还有foc等更好算法。

硬件部分网上基本都是成熟的方案。

三相H桥，H桥一般有上臂mos和下臂mos组成，如果只是简单的做演示上臂选pmos下臂选nmos控制电路简单直接用单片机的io就可以驱动。

但是pmos低内阻的价格高。

功率上面很难做大。

这也就是为什么基本所有的商业控制器全是nmos的原因。

但是上臂用nmos存在一个问题vgs控制电压大与vcc 4v以上才能完全导通。

无刷电机控制方法
无刷电机是利用电子技术将直流电能转换为旋转机械能的一种电机。

下面介绍几种常见的无刷电机控制方法：
1. 方波控制方法：通过直接控制无刷电机的切换频率和占空比来控制转速。

这种方法简单直接，但精度较低。

2. 驱动器控制方法：使用专门的无刷电机驱动器控制电机的转速和方向。

驱动器能够根据传感器反馈的信息进行闭环控制，提高精度和稳定性。

3. 空转检测法：通过监测无刷电机的反电动势，判断转子的位置，从而确定正确的换向时机。

空转检测法能够提高电机的效率和响应速度。

4. 磁场定位法：根据电机绕组和转子磁铁之间的磁通关系，实时计算出转子的位置，控制换向和电流的大小。

这种方法可以提高电机的精度和动态响应性能。

上述只是几种常见的无刷电机控制方法，实际应用中还有其他更复杂的控制策略，如矢量控制、传感器失效检测等。

具体的控制方法需要根据具体应用场景和要求来选择。

最基本的电机是“DC电机（有刷电机）”。

在磁场中放置线圈，通过流动的电流，线圈会被一侧的磁极排斥，同时被另一侧磁极所吸引，在这种作用下不断旋转。

在旋转过程中令通向线圈中的电流反向流动，使其持续旋转。

电机中有个叫"换向器"的部分是靠"电刷"供电的，"电刷"的位置在"转向器"上方，随着旋转不断移动。

通过改变电刷的位置，可使电流方向发生变化。

换向器和电刷是DC电机的旋转所不可或缺的结构（图一）。

图一：DC电机（有刷电机）意图。

换向器切换线圈中电流的流向，反转磁极的方向，使其始终向右旋转。

电刷向与轴一同旋转的换向器供电。

活跃于多个领域的电机我们按电源种类和转动原理对电机进行了分类（图2）。

让我们来简单看看各类电机的特点和用途吧。

图2：电机的主要类型构造简单而又容易操控的DC电机（有刷电机）通常被用在家电产品的“光盘托盘的开闭”等用途上。

或用在汽车的“电动后视镜的开闭、方向控制”等用途上。

虽然它既廉价又能用在多个领域上，但它也有缺陷。

由于换向器会和电刷接触，它的寿命很短，必须定期更换电刷或保修。

步进电机会随着向其发出的电脉冲数旋转。

它的运动量取决于向其发出的电脉冲数，因此适用于位置调整。

在家庭中通常被用于“传真机和打印机的送纸”等。

由于传真机的送纸步骤取决于规格（刻纹、细致度），因此随着电脉冲数旋转的步进电机非常便于使用。

很容易解决信号一旦停止机器就会暂时停止的问题。

旋转数随电源频率变化的同步电机被用于“微波炉的旋转桌”等用途上。

电机组里有齿轮减速器，可以得到适合加热食品的旋转数。

感应电机也受电源频率的影响，但频率和旋转数不一致。

以前这类AC电机被用在风扇或洗衣机上。

由此可见，各式各样的电机活跃于多个领域。

其中，BLDC电机（无刷电机）具有怎样的特点才会用途如此之广呢？BLDC电机是如何旋转的？BLDC电机中的“BL”意为“无刷”，就是DC电机（有刷电机）中的“电刷”没有了。

无刷直流电机控制方法
无刷直流电机（Brushless DC Motor，BLDC）是一种基于电子换相技术来驱动的电机，它具有高效率、高功率密度、高可靠性等优点。

以下是几种常见的无刷直流电机控制方法：
1. 基于霍尔传感器的六步换相控制方法：BLDC电机通常内置三个霍尔传感器，可以用来检测转子位置。

控制方法通过监测霍尔传感器的状态，来确定哪个绕组需要通电。

该方法只需简单的逻辑门电路即可实现。

2. 无霍尔传感器的电子换相控制方法：这种方法采用传感器无关的技术，通过测量三相电流和电动势来确定转子的位置。

通常需要使用一个称为电机控制器或无刷电机驱动器来完成电子换相功能。

3. 磁场导向控制方法（Field-Oriented Control，FOC）：该方法是一种高级控制技术，通过将三相电流分解为坐标轴上的直流分量和交流分量，将电机控制问题转化为直流电机的控制问题。

这种控制方法可以提供更高的动态性能和控制精度。

4. 直流电压控制方法：这种方法基于直流电压的控制原理，通过改变电机的电压来控制电机的转速和转矩。

该方法简单易实现，但通常不能提供高精度和高动态性能。

以上仅为常见的几种无刷直流电机控制方法，实际应用中还有其他高级控制技术和方法，例如逆变器驱动技术、空间矢量调制控制等。

具体选择何种控制方法，需根据电机应用要求、控制精度和成本等因素综合考虑。

无刷直流电机运行原理与基本控制方法无刷直流电机（Brushless DC motor，BLDC）是一种通过电子器件进行电动势控制的电机。

它与传统的有刷直流电机相比，无需换向器，具有体积小、寿命长、效率高等优点。

本文将介绍无刷直流电机的运行原理以及基本控制方法。

无刷直流电机由定子和转子两部分组成。

定子部分是由若干个绕组组成的，每个绕组分别位于电机的不同位置上，并通过适当的方式连接到驱动电子装置上。

转子部分是一个由磁铁组成的旋转部件。

当绕组首先通电时，电流产生的磁场将影响转子上的磁铁，使其始终追随绕组的磁场运动。

由于转子上有多个磁铁，每个磁铁都可能受到不同的绕组的影响，因此能够实现高效的力矩输出。

1.传感器反馈控制：传感器反馈控制是一种常用的无刷直流电机控制方法。

这种方法通过在电机上安装霍尔传感器或编码器等反馈装置，实时获取电机的位置信息。

控制器根据这些信息，采用恰当的算法控制电机的相序和电流大小以使电机达到所需的速度和位置。

2.电子换向：电子换向是指通过改变电流的方向和大小来实现电机转子上的磁场方向的变化。

具体地，通过控制器引入恰当的电流波形，使得转子上的磁铁始终与绕组的磁场保持正交关系，从而实现电机的正常运转。

3.空载检测：空载检测是一种无刷直流电机常用的控制方法。

当电机不承受负载时，转子的转速会比正常情况下更高。

通过监测电机的转速，控制器可以判断电机是处于空载还是负载状态，并相应地调整电流的大小和方向，以达到所需的控制效果。

4.PID控制：PID控制是一种常用的控制方法，适用于无刷直流电机的速度和位置控制。

PID控制器根据电机的速度或位置误差计算出一个调整量，然后通过调整电流和相序来实现电机的控制。

PID控制器的输出可以根据需求进行调整，从而实现不同的电机运行模式。

总结无刷直流电机是一种通过电子器件进行电动势控制的电机，具有高效、寿命长等优点。

其运行原理是通过控制电流的大小和方向，使得转子上的磁铁与绕组的磁场保持正交关系，从而实现电机的正常运转。

无刷直流电机的控制方法无刷直流电机的控制啊，就像是在指挥一场超级复杂的交响乐。

你看，那电机里的电流就像是一群调皮的小音符，在电路这个大乐谱里到处乱窜，而我们的控制方法呢，就是那个拿着指挥棒的大师。

要是用开环控制的方法，那就像是闭着眼睛在高速公路上开车，只知道一个劲儿地踩油门（给电压），至于电机到底转得咋样，就全靠运气啦。

这就好比你放风筝，只一股脑儿地放线，不管风筝在空中是不是要跟别的风筝打架（电机运行不稳定），完全是一种粗放型的管理。

闭环控制可就不一样啦，它就像是给电机请了个超级保姆。

这个保姆时刻盯着电机的转速、电流这些指标，就像盯着宝宝有没有好好吃饭（正常运行）一样。

一旦发现电机这个“小宝贝”转得快了或者慢了，就赶紧调整，就像宝宝哭了要赶紧哄一样迅速。

还有一种叫矢量控制的方法，这可就高大上了，就像是给电机做了个超级精确的定位导航系统。

它把电机的磁场和电流这些抽象的东西，像拆乐高积木一样，拆得清清楚楚，然后再按照最优的方式组合起来。

这就好比把一群调皮的小动物，先分清哪个是兔子，哪个是狐狸，然后再让它们排好队前进，让电机运行得又高效又精准。

要是把无刷直流电机比作一个活力四射的运动员，那控制方法就是教练。

一个好的教练（控制方法）能让运动员（电机）发挥出超强的实力。

如果是个蹩脚的教练，那电机就像没头的苍蝇，有劲使不出。

在无刷直流电机的控制世界里，控制算法就像是魔法咒语。

不同的咒语（算法）能让电机做出各种各样神奇的动作。

就像哈利·波特挥动魔杖一样，我们通过不同的控制算法，让电机按照我们的意愿转动、加速或者减速。

无刷直流电机的控制也像是一场微妙的平衡游戏。

电压、电流、转速这些参数就像走钢丝的杂技演员手里的平衡杆。

稍微有点偏差，电机就可能摔个“狗吃屎”（出现故障），所以控制方法得小心翼翼地调整这个平衡杆，让电机稳稳地在最佳状态下运行。

而且啊，控制无刷直流电机就像在驯服一匹烈马。

你不能太强硬，也不能太软弱。

废光驱电机改无刷电机的方法这里说的无刷电机是微型的电机，用于遥控模型飞机做动力的。

其实就是微型的三相交流电机了。

要使用专用的无刷电调来驱动。

拆开废光驱，拆下光盘驱动电机，各种品牌的结构尺寸可能不大一样。

拆去原来的线圈，焊上一个适合的薄铁管做电机固定底座。

这个电机使用的是闭路电视用户线插头的铜管，尺寸刚好，尾端套进去几圈弹簧，焊三点固定住，这样铜管不容易被夹变形。

也可用光驱铁皮剪一个带螺丝孔的底座焊上去便于固定。

原来的外转子有可能不适合，主要是定转子间的间隙太小，挖去原来的磁条后无法装进强磁片了，可以找一个光驱里面使用的这种电机来改，是推动光盘托架的。

尺寸不是都适合，应该选内径够大的，清除里面原来的磁条，钻散热孔并清理干净。

中间的孔太大，剪一片铜片卷一个小铜管套上去使轴能紧紧地塞进去。

均匀贴上12片磁片，磁极N、S、N、S交叉贴，当然要买磁极在平面方向的。

可以先用铅笔画等分线，再用环氧树脂将磁铁按等分胶牢。

磁片之间的间隙可以使用切短的牙签之类来填充距离。

24小时后就固化了。

原来的轴也太短，可以使用光驱里拆下来的导轨，直径3mm，非常好，强度很高，要用砂轮或者角磨来切断并磨光断口。

焊接转子和轴时用适当粗细的漆包线在定子外面绕几圈套入转子使转子比较紧地和定子定位，焊牢转子和轴。

拆去漆包线就可以拔出转子了，转子定子间的间隙不能超过，间隙大了效率很低推力也很小。

线圈的绕法：先用一根漆包线直径约0.2mm的在一个槽里面绕满一半的空间，留一半相邻的磁极用的，记住总的匝数，我做的电机每极绕5-6匝，如果总匝数是40，则使用的漆包线8线并绕6-9匝，也可以自己试试最适合的匝数。

定子任意一个磁极为1，第一组绕1-4-7三个磁极，第二组绕2-5-8，第三组绕3-6-9，都是一个方向绕，如下图，绕完后把三组线圈的尾端接在一起细心刮干净焊好剪去多余的线。

线头A、B、C留适当长度套上热缩管根部三线合在一起套入热缩管，线头焊上插头就完成了。

永磁无刷直流电机的控制方法嘿，咱今儿就来聊聊永磁无刷直流电机的控制方法。

这玩意儿啊，就好像是一辆汽车，你得知道怎么去驾驭它，才能让它跑得又快又稳。

永磁无刷直流电机，听起来是不是很高大上？其实啊，它就在我们身边好多地方默默工作着呢！比如说那些电动工具啦，还有一些智能设备啥的。

那怎么控制它呢？这就好比你要驯服一匹烈马。

首先呢，你得了解它的脾气性格，知道它啥时候该发力，啥时候该歇歇。

有一种方法叫电压控制法，这就像是给电机喂饭，给它合适的电压，它就能有力气干活啦。

但给多了不行，给少了也不行，得恰到好处，就跟咱吃饭一样，吃多了撑得慌，吃少了饿得慌。

还有电流控制法呢，这就像是给电机的血液流量做调节。

电流大了，电机可能就累坏了；电流小了，它又使不上劲。

哎呀，你说这控制电机是不是跟咱过日子似的，得讲究个平衡？不能太急，也不能太缓。

咱再说说速度控制法，这就好比给电机装上了速度表，你想让它跑多快，就给它调多快。

就像你开汽车，想快点就踩油门，想慢点就松松脚。

那这些控制方法难不难呢？说难也不难，说简单也不简单。

这得看你有没有那份耐心和细心啦。

你要是马马虎虎的，那电机可不听你的话哟。

就像学骑自行车，一开始你可能会摔倒，会觉得很难，但只要你坚持，慢慢就会找到感觉，就能骑得稳稳当当啦。

控制永磁无刷直流电机也是这样啊，刚开始可能会觉得有点头疼，但只要你多研究研究，多试试，肯定能掌握其中的窍门。

你想想看，要是你能把这电机控制得乖乖的，让它干啥就干啥，那多有成就感啊！就像你驯服了一头凶猛的野兽，让它变成你的得力助手。

所以啊，别小瞧了这永磁无刷直流电机的控制方法，这里面的学问可大着呢！咱可得好好琢磨琢磨，让这小家伙为我们好好服务。

你说是不是这个理儿？。