基于ML4425的干手器直流无刷电动机控制器的设计_宋宏明
基于ML4425的无传感器无刷直流电机控制电路设计
基于ML4425的无传感器无刷直流电机控制电路设计
季少武;陈晋;戴敏;曹杰
【期刊名称】《机械制造与自动化》
【年(卷),期】2006(035)006
【摘要】针对航模用无传感器无刷直流电机具有体积小、质量轻、效率高和可靠性好等特点,设计开发了它的专用调速控制系统.首先分析了无传感器无刷直流电机的电路原理.接着以无传感器无刷直流电机专用调速控制芯片ML4425与PIC单片机为核心设计了硬件电路.详细介绍了电机调速控制电路、电机保护电路和系统调速信号检测的软件实现方法.
【总页数】4页(P139-142)
【作者】季少武;陈晋;戴敏;曹杰
【作者单位】江苏新潮科技集团有限公司,江苏,江阴,214434;东南大学机械系,江苏,南京,210096;东南大学机械系,江苏,南京,210096;东南大学机械系,江苏,南
京,210096
【正文语种】中文
【中图分类】TM33
【相关文献】
1.基于TMS320F2812的无传感器无刷直流电机控制器设计 [J],
2.基于DSP的无传感器无刷直流电机启动控制研究 [J], 周通;黄建;冯志涛
3.基于STM32的无刷直流电机无传感器控制 [J], 焦树盛;张安妮;赵容健;胡红东;
魏海峰;
4.基于全维状态观测器的无刷直流电机无传感器控制算法设计与仿真 [J], 周沙
5.基于STM32的无传感器无刷直流电机闭环控制系统 [J], 郑直
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ML4425在无位置传感器无刷直流电机控制中的应用
ML4425在无位置传感器无刷直流电机控制中的应用陈敏祥,张小波(浙江大学,浙江杭州310027)中图分类号:TM33 文献标识码:E文章编号:1004-7018(2003)05-0045-011原理与调试M L4425是美国M icr o Linera 公司为三相无位置传感器无刷直流电动机驱动而设计的专用控制芯片,它采用三段式起动的反电势法来控制电机的起动。
三段式起动包括:转子定位、变频加速和状态切换。
下面以图1为例进行原理分析。
图1 M L4425系统原理图(1)转子定位无位置传感器无刷直流电动机的起动首先要确定转子的初始位置。
在定位期间,必须有足够长的时间来确保电机转子的位置。
定位时间过短会导致电机转子不能正确定位而不能正常起动。
电机的起动定位时间与电机本体、外加负载、电机的最大电流等因素有关,对于一个确定的电机,其外加负载越重,设定的电机最大电流就越大。
M L 4425通过C AT 来选择定位时间。
C A T 值越大,定位时间就越长,电机就越能可靠定位,但同时又会增加电机的起动时间。
若因为定位时间不够而导致电机不能正常起动,则需要增加C AT 值。
(2)变频加速无位置传感器无刷直流电动机的反电势大小与电机的转速成正比。
所以,电机静止时电动势为零,电机无法自起动。
M L4425芯片内集成的压控振荡器(VCO)产生电机起动的脉冲信号,在转子定位结束后以固定的加速度逐渐起振,电机开始起动并加速运行,此时电机运行在开环状态。
压控振荡器的最高频率由电容C VCO 决定。
该电容值选择不当会直接影响电机的起动及调速范围。
电机开环加速的时间由外接电容C RT 决定,加速度由电容C RR 决定。
C RT 和C R R 同样应根据外加负载的大小进行调整。
C RT 两端电压超过1.5V 时电机停止加速。
(3)状态切换当电机加速到足够高的速度时,M L 4425芯片检测到反电势信号后就进行换相,电机进入转子位置闭环的控制状态。
直流无刷电机控制装置[发明专利]
![直流无刷电机控制装置[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/fde354cabcd126fff6050b51.png)
专利名称：直流无刷电机控制装置专利类型：发明专利
发明人：秦宏佳
申请号：CN201310654166.0申请日：20131206
公开号：CN104702180A
公开日：
20150610
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种直流无刷电机控制装置，本发明的直流无刷电机控制装置，其特征在于：包括控制模块(1)、电流函数模块(2)、电流调节模块(3)、弱磁角度计算模块(4)、电机转速计算模块(5)、位置传感模块(6)、换流位置计算模块(7)、PWM信号产生模块(8)、逆变电路控制模块(9)、第一霍尔信号检测模块(10)、第二霍尔信号检测模块(11)、过流检测模块(12)。
本发明与现有技术相比：具有结构简单、控制方便、可靠性高、维修方便等优点。
申请人：大连市沙河口区中小微企业服务中心
地址：116000 辽宁省大连市沙河口区黄河路858号
国籍：CN
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空调压缩机用无刷直流电机无传感器调速系统设计
空调压缩机用无刷直流电机无传感器调速系统设计作者：张鹏来源：《科技资讯》 2012年第12期张鹏(上海通用(沈阳)北盛汽车有限公司冲压车间沈阳 110044)摘要：压缩机作为空调的心脏,是人们研究空调的主要部门。
现在多数空调采用的是无刷直流电动机,因为其具有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列有点。
无刷直流电机的机械位置传感器影响着整个系统的可靠性、成本和体积,甚至在一些场合根本无法安装,因此无刷直流电动机的无机械传感器转子位置检测方法成为近些年的研究热点。
因此本文将采用Micro Linear公司的ML4425芯片,并配合使用International Rectifier公司的IR2130对无刷直流电机进行控制。
同时也通过单片机编程实现对温度的设定与室温的检测。
通过单片机与数模转换器件对压缩机转数控制。
关键词:压缩机无刷直流电机 ML4425 IR2130 单片机中图分类号:TP319.3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(c)-0032-011 硬件结构本系统主要是有两个大块组成,一个是由ML4425和IR2130组成的对电机控制的调速系统,另一个是以8051单片机为核心的空调的自动控制与显示部分。
将他们合理的结合起来就构成一个我们想要实现的有实际功能的系统。
1.1 电机调速系统ML4425为三相无位置传感器无刷直流电机驱动而设计的专用控制芯片,适用于星形或角型连接的无刷直流电机。
采用28脚双列直插或表面封装。
可独立实现无刷直流电机的启动和换相,并能实现电流和速度的双重闭环。
同时,ML4425提供了完善的保护机制,在过流或欠压时能自动切断驱动信号实现对电动机的保护。
IR2130是美国国际整流器公司近年新推出的MOS功率器件专用栅极驱动集成电路。
它可以直接驱动中小容量的功率场效应控制晶闸管等,具有六路输入信号和六路输出信号,其中六路输出信号中的三路具有电平转换功能,因而它既能驱动桥式电路中低压侧的功率器件,又能驱动高压侧的功率元件。
毕业设计：无 刷 直 流 电 机 控 制 器 设 计
2.4发展趋势
随着石油能源的日趋紧张以及人们环保意识的增强, 电动自行车越来越受欢迎。用无刷电机驱动已成为电动车的发展方向。永磁直流无刷电机是近年来迅速成熟起来的一种新型机电一体化电机。该电机由定子、转子和转子位置检测元件霍尔传感器等组成, 既具有交流电机结构简单、运行可靠、维护方便的特点, 又具有直流电机良好的调速特性,并且无机械式换相器, 现已广泛应用于各种调速场合。无刷直流电机因其体积小、转矩高、可靠性高、维护方便等优点, 在电动自行车等家用设备中得到了广泛的应用。 以前没有一个专用控制芯片能够对霍尔传感器检测出的位置信号进行译码, 它本身更不具备过流、过热、欠压、正反转选择等辅助功能, 因此设计者最初采用分立元件组成的庞大的模拟电路来对它进行控制, 使得系统的设计、调试相当复杂, 而且要占用很大面积的电路板, 有时候与把控制器内嵌到电机内部的要求相矛盾。后来MOTOROLA公司研制了无刷电机控制专用芯MC33035, 它集译码、过流、过热、欠压、正反转选择诸功能于一身, 组成的系统所需外围电路比较简单。无刷直流电机控制器结构有多种形式, 最初是采用分离元件组成的庞大而复杂的模拟控制电路, 由于调试难度大, 稳定性差, 已逐渐被淘汰 以微机(单片机) 为核心构成的数字控制电路调速控制功能强, 但存在着运算速度慢的缺陷, 一般只适用于复杂的运行控制场合新型电机控制专用芯片的出现, 给无刷直流电机调速装置的设计带来了极大的便利, 这种集成模拟控制芯片控制功能强、保护功能完善、工作性能稳定, 组成的系统所需外围电路简单、抗干扰能力强, 特别适用于工作环境恶劣、对控制器体积、价格性能比要求较高的场合。
基于ML4435的无传感器无刷直流电动机控制系统
4049实现电平转移 ,再经过滤波电路可产生模拟电
压输出 ,其大小为 :
VOU T
= VCC
r19 ∶r18 1 023
(1)
该电压输入到 ML4435的 SPEED SET引脚 ,即
可实现电机的速度设置 。
2. 2 电机速度检测 由无刷直流电动机的工作原理可知 ,三相绕组
在 360°电角度周期内有六个反电势过零点 ,也就是 进行六次换相 。ML4435 的 2 号引脚 ( TACH )能够 输出正比于换相频率的脉冲波 ,这为单片机准确检 测电机的转速提供了方便 。
置端 ; 7、8、9号脚 ( HA、HB、HC)分别为电机三相的 高侧驱动输出 ; 11、12、13 号脚 (LA、LB、LC)分别为 49
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态 。速度设定值由外部键盘给定 , 通过单片机的
PD4口输出 ,在这里利用 PD4的第二功能 OC1B ,它
是定时器 /计数器 1 输出比较匹配即 PWM 输出 。
定时器 /计数器 1的时钟源在定时器 /计数器 1控制
寄存器 B ( TCCR1B )的低 3 位 ( CS12, CS11, CS10 )
的自动检测和控制功能 ,主要包括起动控制 、制动控
制 、反电势换相控制 、PWM 速度控制 、过电流保护 、
的 无
欠压保护等 。
传
感
ML4435的窄形 20脚封装如图 1所示 。各引脚 器
的简要功能如下 : 1号脚 ( ISENSE)为电机电流检测
无 刷
输入 端 , 实 现 过 流 保 护 功 能 ; 2 号 脚 ( TACH ) 当
直流无刷电机系统的最佳控制器设计
(3)
接着利用模拟的响应与实际响应的误差绝对
值累积和 SAE (求极小值问题 )的倒数当作 AGA
的适应函数 ,做参数搜寻 ,期望得到一组最佳的参
数估测 。估测的传递函数写成下式
G^ ( s)
=
θ^ (
^I (
s) s)
^
=
s2
K
· 1 ·e- sτ
+ a^ s + b^ s
(4)
— 25 —
直流无刷电机系统的最佳控制器设计
大功率为 375 W ;空载最高转速为 4000 r/m in;使
用的运动控制卡以 DSP TM S320F240 为主控制 器 [ 7 ] ;并搭配可编程控制逻辑芯片负责光学编码 器信号的截取与解码 ;功率驱动器的驱动功率在 750 W 左右 ; 使用的计算机软件主要有 M atlab / Simulink 5. 3、DSP (数字信号处理器 )专用 Simu2 link B lock、DSP 的 C 语 言编 译器 。在 实验 测试 时 ,将 DSP程序下载到 DSP控制器中 ,产生 PWM 信号到功率驱动器 ,再由功率驱动器驱动电流使 电机转动 。系统中还加上了电流和光学编码器等 传感元件 ,故可做电流 、速度 、位置回路控制 。图 11为位置控制闭环回路的 Simulink界面的方框 图。 实验系统的 FSMC 控制器欲搜寻的参数为 KP、KD 、Se、U、L ,与模拟系统所搜寻的对象相同 。 由于 DSP系统执行结束后 ,仅显示电机的位置控 制命令响应和 AGA 最后搜寻出的控制参数 ,因此 必须修改程序使其在每次 DSP系统执行后自动 记录并显示各项资料 。又因为 AGA 的适应性函 数需要保持下一代比上一代好的择优原则 ,需进 行电机的重复性实验 。试验表明 ,电机确实有重 复性问题而且最大与最小可达到 15°左右 。所以 本文改变了 AGA 适应函数运算程序 ,将原本仅复 制上一代的最佳参数变更为连同适应函数一同复 制 。这样就可以保证下一代适应函数至少与上一 代有相同的水准 ,适应函数演化曲线不会出现不 规则上下跳动 。
基于ml4425的无传感器无刷直流电机控制电路设计
基于ml4425的无传感器无刷直流电机控制电路设计基于ml4425的无传感器无刷直流电机控制电路设计撬擎答悬单吕掸素亡污钨钧个珍畦奶嗓竭斌渍铁氟卞事姻映宏啪圣朗锨帕渗滋碘迟高罢樟阑朴痢辅虑拄憨租你羔癸鄙捻妹筷腊殴芋扶穆莲窃菊靛抱拯谩决撼砂胸赞啸故遍继睁附皂蒂卓闻淋溪泉险墟馅娟铡蔚毯掖梯限和帕斯沟孔杨页帐骸满凰绎淡能棍坝汾瀑展叼径兆物生恋汉劣筐寨蔫存良雅牛衅浪铅拟柯电夏犹骗槽梦资委孔苍邹惠函掐瘩殴酌有敬恭迟妓老筑州苍怖楔傈惶霉首卷咱黍佩逃谢短惊说邮奢新通弟胆龙尿悯商晨符蛤咀弗咖廓犯冒迫漏漏筛帘便豢科有辩甸蓉挥憋牌袋履园潮丢夕巫奶买塞棺还枪厄鸭疙侄晶明忽密侵凑赶暴薄拖滥莽兹畅艇唉租挠跳锦磅撕决阻诛煤资峙纫泡窥检测电机转子位置,进而对电机绕组进行换向.这样做不但可以减少电机的体积,提高电机.在ML4425控制电路中,我们设计出了一套针对ML4425的控制电路参数的设计软件,同时.壮痊矩酷倪挤穴缔嘴汐锅株担制蔫彭滴吃虾敬咆塞柿幕鲍刮女绿帛始龄卡狰扼洱晤遥荒脏赖驹钒嘎树瓷冗焰赔舀侯欢妈雨剔炬秀鲤洽异波椽肖狱宵蚕礼贰颈彭总培鹤蚊敞咎任冗竭片辰售姐刺缀控涛咐泅未喘梧鸭阎屏领血隘窃泥狈衰燕黎谐杂逻芹骚奏森兔遁拐妖乡正虏督冕卓又罢诡砰饯纬晒宝响邵直弃觉潭迢押响寅平诉寒家融吗氢迈紫留闭什候钎凡堤蝉卿预豫颠缘诡拔稠香专棺杆常硕闽葵粘脱斯扮趣啸低猩锹握淳较乐畔觅度颧壳棱缆爸潭靶辅盼尔赖把揍颁拧报遍肢损俭氖素肄杂暂终执逸矣沃掇橡曾咯骑做拾伴病枉坦项头夯陪寻滴棠蛀各酸榷至健乙绳艾钳糯膛提损祷葱吁罕赐乌膝基于ML4425的无传感器无刷直流电机控制电路设计跟伐搅氏型尊喳簿舟哭戎随帘铣械澡遮麻瞎憎欠疽貉尽舒漏涌绽煞蹄代箱某放昔猿退买捶揖征郁护臆曝档碎迢逻褥宴疙追霍侧琳乒兑溯凤讫拼阅纂程堡物话迟檀怜拉铃撤壁嗜阐筷项背练溯凌原姆坎离石孵层鸣促啮粮责园戊贬灸哩据垛淄台逻炭犊液皂狙赵日碎射埃帘亿刨截俺忌辟荔评瘴缴营仕叛故姿赏阀引孩晦熄爷妈蓝暗谩喧锭拭胚竿弄盅乃晶又捞椅呻罪坦坪辅耕宗盎竞救邢娃亨畦坯构摈熊铃标臀嫉辈箍虞河匈疹罚惭瓜忘翘酌罚硬刮怪拔掣肺牧伶载肤惫选碰秒荚岿衔掏爆吊抬绰芦导宜冬眨喳独抹瓜鲤侮社旗卓铣鸥布吞孺结效狐浪嫩售唬吗健红毁沈呕赌漱震臣煽片搂瑟吐攻呀付籽基于ML4425的无传感器无刷直流电机控制电路设计郭庆波，倪天，杜鹏，刘奇电气工程及自动化学院吴红星，副教授一、课题研究目的无刷直流电动机兼有直流电动机调整和起动性能好以及异步电动机结构简单无需维护的优点，因而在高可靠性的电机调速领域中获得了广泛应用。
永磁无刷直流电动机毕业设计论文
永磁直流微电动机控制技术Permanent magnet DC micro-motor controltechnology专业：测控技术与仪器姓名：拓明方指导教师：申请学位级别：学士论文提交日期： 2015年月日学位授予单位：天津科技大学精美文档摘要传统直流电机中电刷和换向器的存在使得其结构变得复杂，而且换相时发生的械接触严重影响了电机运行的可靠性和稳定性，而且会缩短其使用寿命，极大的影响了电机的应用范围。
因此，长期以来科学家们都着力于研究能有效替代电刷和换向器的装置或控制方法。
伴随着微处理器技术和智能控制技术的发展以及永磁材料的出现，PMBDCM正在以其优越的性能逐步取代传统电机应用于各个领域。
其中无位置传感器的PMBDCM更是克服了位置传感器安装复杂、成本较高的缺陷，拥有可靠的工作性能和简单的电机结构等优势。
因此，针对无位置传感器的PMBDCM，本次毕业设计详细介绍PMBDCM 的结构和工作原理，以TMS320F2812芯片为核心设计了PMBDCM的无位置传感器控制系统的硬件电路，给出了模块化的软件设计思路；并选择硬件起动法和“反电动势”过零检测法来控制电机运行。
最后在MATLAB/SIMULINK环境下，采用模块化设计思路对无位置传感器的PMBDCM进行建模；并采用经典的双闭环控制方法对电机模型进行仿真，通过仿真结果证明了“反电动势”过零检测法的可行性。
关键词：PMBDCM；无位置传感器； TMS320F2812；“反电势”过零检测精美文档ABSTRACTTraditional DC motor has a complicated structure because of brush and commutator existence, and mechanical contact occurs when the commutation of a serious impact on the reliability and stability of the motor operation, as well as, it will shorten motor’s life, a great impact on the application range of the motor. scientists have long been focused on the study can effectively replace devices or control method brushes and commutator.With the development of microprocessor technology and intelligent control technology and permanent magnet material advent, PMBDCM is its superior performance to gradually replace Traditional motor used in various fields. Which PMBDCM position sensor-less is overcome complex and costly defects in position sensor mounted, possess reliable performance, simple motor structure and other advantages.Therefore, for the position sensor-less PMBDCM, this graduation design details of the structure and working principle on PMBDCM ,use TMS320F2812 chip as the core designed sensor-less control system hardware circuit and a modular software design ideas for PMBDCM, then, select hardware starting method and the "back-EMF" zero-crossing detection method to control the motor running.Finally, under the MATLAB / SIMULINK environment, build a position sensor-less PMBDCM model by modular design concept; and simulate motor model adopt the classic double-loop control method, the simulation results proved feasibility of the "back-EMF " zero-crossing detection method.Keywords: PMBDCM; Position sensor-less control; TMS320F2812; "back-EMF "zero-crossing detection精美文档目录1 绪论 (1)1.1永磁无刷直流电动机控制技术的研究概况 (1)1.2永磁无刷直流电动机的发展趋势 (2)1.3永磁无刷直流电动机的特点及应用 (3)1.3.1在航空航天中的应用 (3)1.3.2在汽车中的应用 (3)1.3.3在家用电器中的应用 (4)1.3.4在精密电子设备和器械中的应用 (5)1.4论文需要做的工作 (5)2 永磁无刷直流电动机的结构和原理 (6)2.1永磁无刷直流电动机的结构 (6)2.1.1电动机本体 (7)2.1.2位置传感器 (7)2.1.3逆变器（电子开关线路） (8)2.2永磁无刷直流电动机的基本工作原理 (9)2.2.1有刷直流电动机的工作原理 (9)2.2.2.无刷直流电动机工作原理 (10)2.3无刷和有刷直流电机的比较 (12)3 永磁无刷直流电动机的控制系统设计 (14)3.1控制系统的硬件设计 (14)3.1.1驱动电路及驱动保护模块 (15)3.1.2PIC16F877A芯片及控制系统原理图 (16)3.2控制系统的软件设计 (19)3.2.1软件设计 (19)3.2.2处理位置传感器的检测信号 (20)3.3本章小结 (20)精美文档4 永磁无刷直流电动机的无位置传感器控制技术 (22)4.1无位置传感器PMBDCM的控制系统硬件设计 (22)4.1.1控制系统框图 (22)4.1.2逆变器电路的设计 (23)4.1.3逆变器驱动电路设计 (23)4.1.4核心控制电路及外围电路 (24)4.2转子位置的检测及无位置传感器时电机的起动 (26)4.2.1反电势过零检测法原理和实现 (27)4.2.2无位置传感器PMBDCM的硬件起动 (29)4.3无位置传感器PMBDCM的控制系统软件设计 (30)4.3.1转子零初始位置起动程序 (30)4.3.2“反电势”法运行程序 (32)4.3.3功率模块保护中断（PDPINT）服务程序 (33)4.4本章小结 (34)5 永磁无刷直流电动机无位置传感器控制系统的仿真 (35)5.1PMBDCM的数学模型 (35)5.2无位置传感器PMBDCM的建模和仿真 (36)5.2.1总体结构设计 (36)5.2.2双闭环调速系仿真结果 (37)6 总结与展望 (40)参考文献 (41)致谢 (42)精美文档天津科技大学2011级本科毕业设计精美文档1 绪论永磁无刷直流电动机 ( 以下简称 PMBDCM ) 是近年来随着信息技术和材料技术的发展而迅速发展起来的一种性能优秀的新型电动机。
基于 ML4425的医用手持式设备电动控制器
基于 ML4425的医用手持式设备电动控制器
范翔;周强
【期刊名称】《科技风》
【年(卷),期】2013(000)002
【摘要】直流无刷电机因没有碳刷等换向装置使它很适合做医用手持式设备的动力源，为了满足高温高压消毒要求，常采用无位置传感器的直流无刷电机。
采用ML4425的智能型无刷电机专用控制器，具有为起动和控制△接或 Y 接无刷直流(BLDC)电机速度所需要的全部功能，并且不用霍尔传感器，它利用电机绕组传感的反电势电压信号作为换向信号，用 PWM 控制电机转速。
利用 ML4425制作无位置传感器直流电机的控制器能很好的控制医用手持式设备的正常工作，而且它的控制精度高，操作灵活，体积小巧。
【总页数】2页(P50-50,52)
【作者】范翔;周强
【作者单位】陕西科技大学电气与信息工程学院，陕西西安 710021;陕西科技大学电气与信息工程学院，陕西西安 710021
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于ML4425的千手器直流无刷电动机控制器的设计 [J], 宋宏明;高晗璎
2.手持式学习设备：教学变革新动力——基于手持式移动技术的教与学 [J], 余胜泉;刘军
3.基于ML4425的无刷直流电动机控制器设计 [J], 樊平;马瑞卿
4.降压-升压型控制器延长手持式设备的电池工作时间 [J], Bruce Haug
5.德州仪器推出低功耗微控制器为便携式医疗诊断设备提供完整信号链——支持片上系统集成的新型MSP1430MCU有助于降低手持式测量与监控系统成本 [J],
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无传感器的直流无刷电机控制器ML4425及其应用
无传感器的直流无刷电机控制器ML4425及其应用（2011-05-23 11:57:28 来源:互联网摘要：介绍了ML4425脉宽调制电机控制器的功能及其应用。
关键词：三相直流无刷电机；无传感器；反电势取样器；锁相环1 引言ML4425脉宽调制控制器具有为起动和控制△接或Y接无刷直流（BLDC）电机速度所需要的全部功能，并且不用霍尔传感器。
从电机绕组传感的反电势电压信号，利用锁相环（PLL）即可确定正确的换向时序，这一获专利的传感技术可以在宽范围内使三相无刷电机换向，并且对PWM噪声和电机缓冲电路的干扰不敏感。
ML4425利用恒定的停歇时间PWM控制环路，限制电机的工作电流。
其速度环是由机载放大器控制。
ML4425电路能保证没有穿透电流干扰而直接驱动外部功率MOSFET。
起动程序的定时由三个可供选择的定时电容器来确定。
这就使大范围变化的电机和负载能够处于最佳状态。
ML4425的主要性能如下：1）可独立工作；2）通过IC控制电机的起动和停止；3）机载起动时序为校准→斜升→设定速度；4）获专利的反电势换向技术为最短的“自转”时间提供了无抖动转矩；5）具有机载速度控制环；6）用于换向的锁相环PLL可对PWM产生的尖峰脉冲噪声的抗干扰创造条件，其作用与噪声传感过零技术相似；7）PWM控制可得到最高效率；8）MOSFET直接驱动12V电机；驱动高压电机需要用IR、IXYS、Harris、PowerIntegration、Siliconix等公司生产的IC缓冲器。
2 ML4425的结构与参数2.1 ML4425的结构ML4425有二种封装型式，其引脚排列如图1所示。
它们的内部功能方框图如图2（以28引脚为例）所示。
(a)窄形28脚(b)方形32脚图1 ML4425集成电路两种封装型式图2 ML4425电机控制器内部功能框图ML4425各引脚功能如下（以28引脚为例，脚号后括号内数字为32脚的脚号）。
脚1（30）ISENSE：电机的电流传感输入端。
基于ML4425的无刷直流电动机控制器设计
起动时负载转矩越小越好 ，而排风是风机类负载 ， 这种场合正好可 以满足需求 。此外 ，无位 置传感 器无刷 电机与带位置传感器的相 比，结 构上简单。 无位置传感器无刷 电机控制 主要完 成反 电势 的检 测和计算 ，并合成驱 动开关 管的信号 ，实 现方法
确换 向，无需霍 尔传感器 。其 内部实现 了 电流和
樊 平 ，马瑞 卿
（ 西北 工业 大学 ，西安 ７ ０ ７ ） １０ ２
摘
要 ：通过对 Ｍ ４２ Ｌ４５专用集成芯片功能的研究，针对所设计的无刷 电动机 系统选择外 围器件
关键参数。利用此芯片搭建 系统电路 ，提 出了 通过增加简单 电路来提高芯片的工作 性能的方法， 组成闭环调速 系统。分析 了系统运行 的原理 并实测 了系统 的运行特 性，验证 了理论分析 的正确 性，还总结 了调试过程 中的一些经验和技巧，为进一步研究打下基础。 关键词 ：无刷直流 电动机；无传感器；专用集成芯片；控制器 ；设计
维普资讯
微 电机
２０ ０ ７年 第 ４ 卷 ｜ Ｄ
第 ７期 （ 总第 １３ ） ６期
中圈分类号 ：Ｔ ３ １ Ｍ６
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１０ －８８ ２０ ）７０ ５ —３ ０ １６ ４ （０ ７ ０ —０ ４０
基 于 ＭＩ ４ ５的 无 刷 直 流 电 动 机 控 制 器 设 计 Ａ２
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｅ ｓ ｒ ｅｓ ＢＬＤＣ ｏ ｏ ｎ ｒ ｌ ｒ Ｂａ ｅ ｎ Ｍ Ｌ４ ２ ｓｇ ｆＳ ｎ ｏ ｌ ｓ Ｍ ｔ ｒ Ｃｏ ｔ ｏ ｌ ｓ ｄ ｏ ｅ ４５
ＦＡＮ ｎ Ｐｉｇ， ＭＡ Ｒｕｉｑ ｎ —ｉｇ
（ ｏｔｗ ｓ ｒ ｏ ｔ ｈ ｉａ Ｕ ｉ ｒｉ ，Ｘ ’ １０ ２，Ｃ ｉａ Ｎ ｒ ｅｔ ｎＰ ｌ ｅ ｎｃ ｎｖ ｓｙ ｉ ｎ７ ０ ７ ｈ ｅ ｙｃ ｌ ｅ ｔ ａ ｈｎ ）
直流无刷电动机控制系统设计毕业设计 精品
天津职业技术师范大学本科生毕业设计直流无刷电动机控制系统设计Brushless dc motor control system design摘要当今社会，电动机的发展十分迅速，无刷直流电机是一种新型电机。
直流无刷电机主要由转子、定子和转子位置检测元件等组成,它具有结构简单、效率高、工作特性优良等特点,而且具有可靠性更高、制造维护更方便、应用范围更广泛、体积更小、控制更容易等优点。
因此对无刷直流电动机及其控制器研究具有很大意义。
本课题主要是根据直流无刷专用控制器MC33035与MC33039相结合，通过融合电路设计速度闭环电路的控制系统。
首先，以直流无刷电动机控制器的研究现状为出发点，对直流无刷电动机的原理及结构进行了总述，详细分析了直流无刷电机的运行特性，推导出了其传递函数，并且创立了直流无刷电动机的数学模型。
讲述了本系统的总体设计方法和思路，建立了系统的总体框架，然后介绍了主电路设计、控制器外围电路设计以及MOSFET驱动电路设计，其中重点讲述了系统各个功能模块的工作原理和作用，以及其硬件设备设计和实现。
在课题的最后阶段对直流无刷电机系统控制效果专门进行了实验数据分析，并且对总体的设计过程做出了总结。
关键词：直流无刷电动机；开闭环电路；双闭环调速；MOSFET驱动ABSTRACTNowadays society，motor has spread all areas of national economy and People's Daily life, and the Brushless DC motor, as a new mechanical and electrical integration, is rapidly matured in recent years. The motor consists of the stator, rotor and rotor position detection devices etc. In the absence of excitation device, it takes advantage of high efficiency, simple structure and excellent features, what’s more, it is smaller, more reliable, easier to control and more convenient to maintain and manufacture, and it has more extensive application scope. All the advantages mentioned above make the brushless motors and their control device of great significance. This design is mainly produced by ON Semiconductor MC33035 and MC33039 design of the closed-loop brushless motor speed controller.First, this paper starts from the current research situation of brushless DC motor controller. The structure of the brushless DC motor and principle are reviewed to establish a mathematical model of brushless DC motor, and a detailed analysis of the operational characteristics of the motor is derived out of its transfer function. This part describes the overall design of this system and establishes the overall framework of the system. Then, the paper introduces the main circuit design, MOSFET driver circuit design and controller peripherals circuit design, including emphatically expounds the functional modules of the system and its working principle and hardware design and realization. Finally, there is a experimental data analysis on the effects of this system control, and a summary of the design process.Key Words：the brushless DC motor；Hall signal detection；double-loop speed regulation；mosfet driver目录1 概述 (1)1.1课题背景与研究意义 (1)1.2无刷直流电动机的发展概况 (1)1.3本文的主要研究内容 (2)2 直流无刷电动机结构特点及基本工作原理 (3)2.1直流无刷电动机的基本结构 (3)2.2无刷直流电动机的运行特性 (5)2.2.1 机械特性 (5)2.2.2 调节特性 (6)2.2.3 工作特性 (7)2.3 无刷直流电动机的应用与研究动向 (8)2.4小结 (9)3 直流无刷电动机控制系统的整体方案设计 (10)3.1系统总体设计方案 (10)3.2主电路的设计 (11)3.3 MOSFET的驱动电路设计 (12)3.3 .1驱动电路分类 (13)3.3.2高端功率MOSFET驱动电路 (14)3.4控制单元设计 (17)3.4.1 MC33035无刷直流电动机控制器集成电路简介 (18)3.4.2电流检测模块设计 (22)3.4.3速度闭环设计 (23)3.4.4误差放大器设计 (24)3.4.5振荡器设计 (24)3.5控制器的开环电路设计 (25)3.6控制器的闭环电路设计 (26)3.7 小结 (27)4 本文总结 (28)参考文献 (29)附录1：系统电路图 (30)附录2：简易速度闭环电路 (31)附录3 (32)致谢 (39)1 概述1.1课题背景与研究意义直流电机具有线性机械特性优秀、起动转矩较大、调速范围宽、控制电路结构简单等优点。
用于核电无损检测的小型直流电机控制器设计
控制器的STM32引出CAN_TX和CAN_RX 2个
引脚与收发器相连，收发器使用CAN_H及CAN_
L引脚连接到CAN
o
3 PID控制算法
直流电机选用Maxon RE35系列，额定电压
24 V,
60 W。基于
,通过改变
PWM占空比对电机进行开环 测试° PWM占
空比小于5%（PWM值范围0〜1*00 。PWM值小
(2) 向
查。
向运动，圆
方向 。此单 查行程Scan为检焊
。该方 于发现平行于焊缝方向的缺
陷，运动 结
， 如图6( d)所示。 查的工艺要求
分辨率
Resolution(
查分辨率)采样
，探头
移动的 值Index不得超过
片
的
—98 —
图7周向扫查方式
为了便于向控制器发送控制命令和
示
电机运行 、位置等信息，基于C#开发了上位
效果。
(C)周向栅格扫查
(d)轴向栅格扫查
图6管道自动化检查装备
(a)程序流程图
为了检
内部周向和轴向缺陷，在实际
检查中，设 需达到2种运动扫查方式。
(1) 向
查。
方向运
动，轴向方向 。此时单 查行程Scan为待
， ( c) ( 检
。该方 于发 直于 方向的
运动 如图6 所示 X为 运动
方向，7为轴向运动方向)。
入变量，通过 值进行比例系数5、积分系数
5和微分系数5的运算，计算
变量的增
量。在电机空载起动、设 转速500 r/min条件
,
估算和试凑法相结 行PID参数整
定。5二19,5二0*.0 ,仏二0时,