ZHCAAG0B June 2014 – June 2021 DRV8300 , DRV8301 , DRV8301-Q1 , DRV8302 , DRV8303 , DRV8307 , DRV8308 , DRV8312 , DRV8320 , DRV8320R , DRV8323 , DRV8323R , DRV8332 , DRV8343-Q1 , DRV8350 , DRV8350R , DRV8353 , DRV8353R
7 霍尔传感器位置检测
若要实现转子和旋转场之间的同步需要知晓转子位置。此应用中使用的 BLDC 电机具有 3 个霍尔传感器。
图 7-1 所示为霍尔传感器位置检测电路和速度计电路。
图 7-1 霍尔传感器位置检测原理图图 7-2 所示为传感器的输出信号流，它描述了电动转子的位置。
八个可能的信号组合可用作三个传感器的输出。其中两个组合对位置检测无效，并且通常是由传感器线开路或短路引起的。其他六种组合将在上升沿和下降沿被外部中断源检测到。
图 7-2 霍尔传感器位置波形示意图表 7-1 正转顺序
| 顺序编号 | 霍尔传感器输入 | 有源 MOSFET | 相电流 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A | B | C | H 桥 | L 桥 | A | B | C | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | C | B | 关闭 | 直流- | 直流+ |
| 2 | 1 | 0 | 1 | A | B | 直流+ | 直流- | 关闭 |
| 3 | 1 | 0 | 0 | A | C | 直流+ | 关闭 | 直流- |
| 4 | 1 | 1 | 0 | B | C | 关闭 | 直流+ | 直流- |
| 5 | 0 | 1 | 0 | B | A | 直流- | 直流+ | 关闭 |
| 6 | 0 | 1 | 1 | C | A | 直流- | 关闭 | 直流+ |
表 7-2 反转顺序
| 顺序编号 | 霍尔传感器输入 | 有源 MOSFET | 相电流 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A | B | C | H 桥 | L 桥 | A | B | C | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | B | C | 关闭 | 直流+ | 直流- |
| 2 | 0 | 1 | 1 | A | C | 直流+ | 关闭 | 直流- |
| 3 | 0 | 1 | 0 | A | B | 直流+ | 直流- | 关闭 |
| 4 | 1 | 1 | 0 | C | B | 关闭 | 直流- | 直流+ |
| 5 | 1 | 0 | 0 | C | A | 直流- | 关闭 | 直流+ |
| 6 | 1 | 0 | 1 | B | A | 直流- | 直流+ | 关闭 |
续流功能可通过以下两种方式中的任一种实现：
- 非同步整流，其中由互补 MOSFET 的体二极管进行电流续流
- 同步整流，其中由互补 MOSFET 直接进行电流续流
在此应用中，实现了非同步整流。PWM 模块可实现死区时间控制；因此也可支持同步整流。
在非同步整流中，不需要控制由 PWM 信号驱动的 MOSFET 的互补 MOSFET。因此，一次只有两个 MOSFET 处于工作状态。区别在于一个是由 PWM 信号驱动进行速度控制，另一个则是由全占空比 PWM 驱动。效果和普通 IO 一样；这只是在高电平和低电平桥之间更好地进行同步的一个技巧。当为 PWM 模块设置比较数据时，即使由 IO 执行时出现了指令延迟，所有 PWM 输出也都有相同的起始点。