STM32F103做主控自制无刷电机（BLDC）控制器 有感／无感.docx

STM32F103做主控自制无刷电机（BLDC）控制器 有感／无感 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。 标题中的“STM32F103做主控自制无刷电机（BLDC）控制器有感／无感”指的是使用STM32F103微控制器设计并制作一个无刷直流电机（BLDC）控制器，该控制器支持有霍尔传感器（有感）和无霍尔传感器（无感）两种工作模式。这种控制器可以应用于各种需要精确电机控制的场合，比如无人机、机器人或电动工具等。 描述中提到了无刷电机的工作原理和控制方法。无刷电机与传统直流电机类似，但通过电子换向器替代了物理电刷，提高了效率和寿命。无刷电机分为有感和无感两种类型。有感电机通过霍尔传感器获取转子位置信息，实现精确换相；无感电机则依赖检测电机绕组的反电动势（EMF）过零点来确定换相时机。对于有感电机，通过调整霍尔传感器的信号，按特定顺序导通三相H桥，控制电机转速，而转速由电压和电流决定，并非换相速度。通常采用6步PWM控制方式，更高级的算法如FOC（磁场定向控制）能提供更精确的控制性能。 硬件设计中，控制器包括三相H桥，用于驱动电机绕组，且通常采用N沟道MOSFET，因为它们具有较低的内阻和较高的功率处理能力。然而，为了使上臂N沟道MOSFET正常工作，需要一个自举升压电路来提供足够的栅极电压。此外，控制器还包括对霍尔传感器的接口，用于有感模式下的换相信号检测，以及PWM接口、刹车、正反转、USB和UART等接口，以满足不同控制需求。 在无感模式下，控制器通过检测电机绕组产生的反电动势（EMF）过零点来确定换相时机，这种方法在高速运行时更为有效，适用于航模等场景。有感模式下，霍尔传感器的数字信号被输入到单片机的中断系统，中断服务程序根据传感器状态执行换相操作。主程序负责采集ADC值以调节PWM占空比，实现调速和电流保护。 在软件实现上，STM32F103的高级定时器如TIM1和TIM8能够输出四组互补型PWM，设置死区时间等功能，为BLDC控制提供了便利。代码示例展示了如何根据不同的换相步骤配置定时器通道，实现电机的精确控制。 这篇文档涵盖了从无刷电机的基本原理、控制器设计、硬件选型到软件实现的全过程，为基于STM32F103的BLDC控制器开发提供了详尽的指导。