基于ML4425的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制

基于ML4425的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制

李祥永，周振華，劉明基

（華北電力大學(xué) 北京 102206）

CONTROL OF BLDCM BASED ON ML4425

Li Xiangyong Zhou Zhenhua

(North China Electricity Power University, Beijing 102206)

Abstract: This paper brings about a speed control system of BLDCM without position sensor based on ML4425 which is used for a special purpose of BLDCM control. First of all, the function and operating principle of ML4425 is discussed briefly. And then hardware circuit driving the low voltage BLDCM is designed according to ML4425.It is proved that the motor can be started stably, runs smoothly with wide range of speed with a good braking performance. Finally, the paper gives the theoretical analysis of the measured waveform; discusses the shortage of pulling the rotor into the appointed place and braking in the speed control system.

Key words: ML4425; brushless DC motor (BLDCM); commutation with E.M.F; Phase locked loop (PLL)

摘要：本文實(shí)現(xiàn)了由專用控制芯片ML4425構(gòu)成的無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。首先介紹了ML4425的特點(diǎn)及其運(yùn)行原理，并以ML4425芯片為核心搭建了驅(qū)動(dòng)低壓無(wú)刷直流電機(jī)的硬件電路。經(jīng)過(guò)調(diào)試，該電路能可靠地實(shí)現(xiàn)電機(jī)的平穩(wěn)起動(dòng)和調(diào)速，并且具有較寬的調(diào)速范圍，制動(dòng)性能良好。最后論文對(duì)實(shí)測(cè)的波形圖進(jìn)行了理論分析，并提出了該調(diào)速系統(tǒng)在預(yù)定位及制動(dòng)中的不足之處。

關(guān)鍵詞：ML4425；無(wú)刷直流電機(jī)；電動(dòng)勢(shì)換向；鎖相環(huán)電路

1．引言

無(wú)刷直流電機(jī)(BLDCM) 因具有快速、可控、高效率、高可靠性和體積小等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域。在一些特殊領(lǐng)域,需要控制系統(tǒng)的體積小,質(zhì)量輕，比如航模設(shè)計(jì)。這就要求設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)控制電路時(shí)必須使用較少的元器件和較簡(jiǎn)單的電路,同時(shí)又要保證電機(jī)控制的可靠性[1]。

在無(wú)傳感器無(wú)刷直流電機(jī)的控制中,轉(zhuǎn)子位置的判斷、電機(jī)的起動(dòng)及電流的換相均由控制系統(tǒng)完成,功能十分復(fù)雜,因而控制裝置的硬件與軟件設(shè)計(jì)十分繁瑣。文獻(xiàn)[1]采用單片機(jī)結(jié)合ML4425設(shè)計(jì)了電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)不僅使軟件編程難度降低，而且縮短了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)周期和開(kāi)發(fā)難度，但是這種設(shè)計(jì)只適用于航模領(lǐng)域的特殊需要，對(duì)于其它的調(diào)速系統(tǒng)

沒(méi)有體現(xiàn)出ML4425專用芯片的簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)可靠的最

大特點(diǎn)來(lái)。文獻(xiàn)[2] 提出了一種基于DSP 的無(wú)傳感器無(wú)刷直流電機(jī)控制方法,借助于DSP 的強(qiáng)大運(yùn)算處理能力,完全由軟件實(shí)現(xiàn)反電動(dòng)勢(shì)三次諧波積分檢測(cè)法換相和開(kāi)環(huán)起動(dòng)。這些方法均能實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制,但是在電路設(shè)計(jì)上都比較復(fù)雜,同時(shí)在軟件的編制上也有一定的難度。文獻(xiàn)[4]僅對(duì)ML4425芯片的工作原理做了詳細(xì)的論述，并沒(méi)有完成系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。本文實(shí)現(xiàn)了一種以無(wú)傳感器無(wú)刷直流電機(jī)專用調(diào)速控制芯片ML4425為核心的電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng),該系統(tǒng)控制電路十分簡(jiǎn)單,無(wú)須使用DSP 等高端微控制器芯片,只需要相應(yīng)的逆變電路及其外圍電路就能完成無(wú)刷直流電機(jī)的起動(dòng)運(yùn)行、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)及制動(dòng)功能。

2. ML4425的工作原理

ML4425 是美國(guó)Micro Linear公司為驅(qū)動(dòng)三相無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)而設(shè)計(jì)的專用控制芯片。

ML4425控制芯片的特點(diǎn): 可獨(dú)立運(yùn)行控制功能,且外圍電路簡(jiǎn)單，可直接用電源開(kāi)關(guān)控制電機(jī)

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