
基于STM32C8t6的无感无刷驱动板
简介
基于STM32F103C8T6的无感无刷电机驱动,学习完课本上的无感驱动方式后,通过学习无感BLDC后,综合逐飞无刷驱动,正点原子无刷驱动后,自己编写的六步换相,成本比较低.主打一个学习使用。
简介:基于STM32F103C8T6的无感无刷电机驱动,学习完课本上的无感驱动方式后,通过学习无感BLDC后,综合逐飞无刷驱动,正点原子无刷驱动后,自己编写的六步换相,成本比较低.主打一个学习使用。开源协议
:Public Domain
描述
项目简介
本项目是基于stm32f103c8t6的无感无刷电机驱动,采用6步换向,INA282电流检测,可以防止因为堵转导致的过流烧毁,控制方式上采用书上比较好实现的上桥使用高低电平,下桥采用PWM,这种方式相比于互补输出的方式,更容易实现。桥驱方面选择E2133三项桥驱,可以同时输入3路互补的PWM,简化硬件难度,相比于IR2110,可以减小一些体积,无感换向方面采用LM339比较器进行换向比较。实现对一个无刷电机的基本驱动,本项目使用无感电机的原因,也是因为本人买不起带霍尔传感器的无刷电机,但实验室有一堆无人机无刷电机,为了学习所以才制作的,所以成本极低,大家可以放心参考。本人才疏学浅,技术问题只能在本人了解的范围内解答。
项目功能
控制例如新西达等航模无刷电机进行转动也可以控制市面上常规的无刷电机,帮助大家更好的了解无刷电机的驱动方式,在没有电调或者没有有感无刷电机时,也可以了解无刷电机,同时板子自身的焊接难度,也可以帮助学习焊接技巧。
项目参数T
主控制芯片方面,采用STM32F103C8T6,主打一个便宜,并且也是新手最常用的芯片,本人也是江科大一手带大的,所以极力推荐大家从江协开始学习,简单并且通俗易懂。72MHZ主频,不高,但没有太高的精度要求,基本够用了,有能力的同学也可以,用407自己改编,程序逻辑简单,很好移植。主要使用了3路TIM1的PWM,和其互补引脚的高低电平,以及A口的ADC采集资源,和基本的IO口输出功能。以及一个江协的OLED屏幕。
电源方面采用了学校老师那里的5VLDO,LM2940线性稳压器,虽然有些浪费效率,但线性电源更稳定,电路更简单,3.3v采用一个AMS1117完全足够使用,同时采用一个REF3033和一个REF3012,分别用于给单片机提供基准电压,和电流采集芯片的基准电压。提高采集精度,同时也为了更好的控制。当然也可以用DC-DC代替,不过体积也会增大,大家自行决定吧
。
缓冲芯片采用74HC245,这里感觉有没有问题不大,也算是一种保护,一个缓冲芯片。确保PWM输出正常。也有一定隔离作用,防止桥驱烧毁,直接危害芯片。
EG2133桥驱芯片,这个芯片除了驱动方式以为,确实比较好,带有自锁功能,可以保护桥驱和mos,防止烧毁,但缺点也比较明显,和常规的输出方式不太一样,需要自己修改代码才能适配IR2110等常用驱动发代码,本人也是IR2110的忠实用户,所以不太习惯,这里也是给出IR2110的输出方式和EG2133的输出区别。
INA282电流采集芯片,采用一个外置的采样电阻就可以采集三相上的各相电流,方便控制电流和做一些保护。电路上也是非常简单,容易理解。
MOS管采用的TPH1R403NL,这个mos性能还不错,制作DRV8701电机驱动也比较常用,后面我也会开源自己做的驱动,大家敬请期待。大家也可以买更便宜的mos代替。省点钱。
由于是无感电机驱动,所以也需要进行换向点检测,利用的当然就是虚拟中点的方式进行换向比较,比较器采用的是LM339,内部含有4个比较器,比较好用。输出上采用了无源rc滤波让信号更平滑。
原件都采用0603的封装,虽然焊接有点难度,但适应一段时间后就好了。
原理解析(硬件说明)
c8t6芯片 和引脚使用情况
LDO电源电路。
高侧防过压保护、
三项半桥,6个mos构成。其中电阻和二极管均有作用,请勿删除,具体作用大家自己搜索一下,网上非常多,不占用过多篇幅了。
三相其中一相的电流检测电路,IS为虚拟中性点,IB为B桥电流。V-REF为1.2V基准,该电路可以实现双向电流检测,大家自己去参看手册,原理非常简单。
缓冲电路
eg2133桥驱电路,包含自举电容,自举二极管。
虚拟中性点电路,获取比较电压
LM339比较电路
这里电路就基本结束了,接下来是一些视频和注意事项
EG2133内部带有自锁模式,驱动方式比较不习惯:
写代码的时候需要注意,如果替换为IR2110的话就可以按照正常逻辑写代码了。这里没有添加地隔离,应该加上的,等后续我会再次修改。
接线的时候,不用管ABC三相,随便接,原因大家可以查一些电机书籍,里面基本都有讲。祝大家复刻顺利。同时也膜拜各位大佬,有错误及时给我指出来。鸣谢了!!!
设计图

BOM


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