mos管驱动电机,6个mos管驱动无刷电机-KIA MOS管
mos管驱动无刷电机
BLDC(无刷直流电机)的功率级驱动电路通常由6个N沟道功率MOS管构成三相全桥。6个MOS管分为两组,三个高边MOS连接电源正极(VBus),三个低边MOS连接电源负极。通过控制MOS管通断,实现电流在电机绕组中分配,推动电机运转。
6个mos管驱动无刷电机
使用6个MOS管驱动三相无刷直流电机(BLDC)是典型的三相全桥驱动电路。
MOS管连接方式
三相全桥拓扑:
将6个MOS管分成3组(每相一组),每组包含 上桥臂(High-side) 和 下桥臂(Low-side) MOS管:
上桥MOS:源极(S)接电源正极,漏极(D)接电机相线
下桥MOS:漏极(D)接电机相线,源极(S)接地
每组桥臂中点(电机相线)连接电机的U/V/W三相绕组。
驱动信号要求
换向逻辑
根据转子位置(通过霍尔传感器或反电动势检测),按六步换向法 依次导通MOS管组合,形成旋转磁场。
例如:导通U相上桥+V相下桥 → U相上桥+W相下桥 → V相上桥+W相下桥... 依次循环。
PWM调制
对上桥或下桥MOS管施加PWM信号,调节电机转速和转矩。
常用方式:上桥PWM + 下桥常通(或互补PWM)。
死区时间
上下桥MOS管切换时需插入死区时间(通常50ns~1μs),防止直通短路。
关键电路设计
栅极驱动芯片
使用专用驱动芯片驱动MOS管,提供高边浮动电源和逻辑隔离。
避免直接用MCU IO口驱动(电流不足会导致MOS管发热)。
续流二极管
每个MOS管需并联快恢复二极管(或利用MOS体二极管),为电机绕组提供续流通路。
保护电路
过流保护:通过采样电阻检测电流,触发关断。
电压钳位:TVS管或RC吸收电路抑制电压尖峰。
控制方法
方波驱动(六步换向):简单易实现,适合低成本应用(如风机、无人机)。
正弦波驱动(FOC矢量控制):通过SVPWM生成正弦电流,运行更平稳(适合高端无人机、电动汽车)。
6步法控制直流无刷电机
每个半桥由上半桥和下半桥两个mos管控制,上半桥记为+,下半桥记为一。需要改变线圈电流的方向,只需要控制对应的MOS管导通和关闭。比如AB(电流从A流向B),需要打开A+,记为状态ON,关闭A-,记为状态OFF,关闭B+,打开B-,C+和C-均保持关闭。要使电流反向BA,此时需要A+OFF,A-ON,B+ON,B-OFF,C+OFF,C-OFF。
注意,A+和A-必需要互斥,同一时刻二者只能有一个导通,一个关闭。如果两个同时导通,将会烧毁mos管。
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