用择多函数实现反电动势滤波的无传感器BLDC 控制

本应用笔记介绍一种用dsPIC
®
数字信号控制器（DSC）
来实现无刷直流 （Brushless Direct Current，BLDC）
电机无传感器控制的算法。该算法利用对反电动势
（Back-Electromotive Force，BEMF ）进行数字滤波的
择多函数来实现。通过对电机的每一相进行滤波来确定
电机驱动电压换相的时刻。这一控制技术省却了分立的
低通滤波硬件和片外比较器。需指出，这里论述的所有
内容及应用软件，都是假定须使用三相电机。该电机控
制算法包括六个主要部分：
• 利用dsPIC 模数转换器 （Analog-to-Digital
Converter，ADC）来采样梯形波BEMF 信号
• 重构电机虚拟中性点
• 将梯形波BEMF 信号与重构的电机虚拟中性点进行
比较，以检测过零点
• 用择多函数滤波器对比较结果信号进行滤波
• 对电机驱动电压进行换相
• 控制环
本应用笔记的目的是对实现这种新的无传感器BLDC 电
机控制技术的各个部分进行简要介绍。此外，这种新的
控制方法是一种基于单片dsPIC DSC器件的解决方案，
除了需要几个电阻，用来将BEMF 信号限制在dsPIC
DSC器件ADC的工作电压范围内之外，不需要其它外
部硬件。
AN1160
用择多函数实现反电动势滤波的无传感器 BLDC 控制


作者： Daniel Torres 有传感器控制与无传感器控制的对比
Microchip Technology Inc. 由于 BLDC 电机具有尺寸小、可控制性好、效率高的特
点，常用于消费和工业应用中。 BLDC 电机还愈来愈多
地出现在汽车应用中用来取代传送带和液压系统，以及
引言 提供额外功能和提高燃油经济性。磁钢以及那些用于控
本应用笔记介绍一种用 dsPIC 数字信号控制器 （DSC） 制 BLDC 电机的电子器件成本的持续下降使得 BLDC 能
来实现无刷直流 （Brushless Direct Current， BLDC） 够在更多的应用场合以及更高的功率级上应用。
电 机无 传 感 器 控制 的 算 法。该 算法 利 用 对 反电 动 势 由于电励磁必须与转子位置同步，因此 BLDC 电机在运
（Back-Electromotive Force， BEMF）