無刷無感控制在實(shí)際應(yīng)用中極為廣泛，人們對(duì)它的研究也尤為以久，它的控制難點(diǎn)主要有兩點(diǎn)：第一，電機(jī)的啟動(dòng)；第二，轉(zhuǎn)子位置的檢測(cè)。

對(duì)于高壓無感方案來講，除了軟件上的難點(diǎn)之外，硬件設(shè)計(jì)也不容忽視，如硬件設(shè)計(jì)稍有不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)控制板的干擾很大，從而加大了整個(gè)方案成功的難度。

以下我們主要針對(duì)低壓的無感方案進(jìn)行討論，對(duì)于低壓的無感方案來講，市面上的硬件設(shè)計(jì)都大同小異，檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置的方式也都幾乎都采用反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)法。

1、為什么無感方案電機(jī)的啟動(dòng)如此困難？

對(duì)于無刷電機(jī)來講，電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)是靠電子開關(guān)控制換相，那么想要電機(jī)正常高效的運(yùn)轉(zhuǎn)，就必須要知道轉(zhuǎn)子的位置之后，才能正常換相，問題來了，電機(jī)沒有傳感器，也沒有轉(zhuǎn)起來，所以轉(zhuǎn)子的位置就不得而知了，所以無感的啟動(dòng)就要自轉(zhuǎn)啟動(dòng)，先讓電機(jī)以一定的速率自轉(zhuǎn)，在電機(jī)自動(dòng)的過程中，我們通過檢測(cè)反電動(dòng)勢(shì)來得知轉(zhuǎn)子的位置，從而得到正確的換相的相位。

電機(jī)的自啟動(dòng)說起來簡(jiǎn)單做起來難，本人在調(diào)試眾多無感方案的過程中，總結(jié)出以下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)供參考：

（1）、首先是自轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)一定要讓電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)順暢，不能打抖，同時(shí)也不能造成大電流。這是啟動(dòng)成功的非常關(guān)鍵的一步。具體如何達(dá)到這個(gè)效果，就要各位在調(diào)試的過程中調(diào)節(jié)PWM占空比以及換相時(shí)間的長(zhǎng)短了。

（2）、啟動(dòng)步數(shù)不能太少，也不要過多，一般十來步就夠了，等電機(jī)運(yùn)行十來步后開始檢測(cè)反電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)檢測(cè)到正確的反電動(dòng)勢(shì)后這時(shí)候電機(jī)就正常運(yùn)轉(zhuǎn)起來了。

2、如何檢測(cè)反電動(dòng)勢(shì)

檢測(cè)反電動(dòng)勢(shì)的方法有兩種，第一是用單片機(jī)內(nèi)部AD采樣反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)來進(jìn)行比較，第二是用比較器直接比較。這兩種方法思路都是一樣，但依個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)來看，用比較器的方案更可靠，性能更好，特別是電機(jī)轉(zhuǎn)速要求非常高時(shí)，用AD采樣方法幾乎是行不通的。

雖然用比較器方案更有優(yōu)勢(shì)，可為何在市面上用AD采樣的方式也非常常見？這個(gè)主要是因?yàn)楫a(chǎn)品成本的問題。用比較器方案做，要不在外部加一個(gè)比較器IC，不僅增加成本，同時(shí)也增大PCB的布板空間，其二就是找一個(gè)內(nèi)部帶AD的單片機(jī)，而這種單片機(jī)相對(duì)來講通常價(jià)格偏高一些。

下圖為檢測(cè)反電動(dòng)勢(shì)的電路參考圖：

這是個(gè)AD檢測(cè)方案、比較器比較方案通用的電路圖，如果單片機(jī)有比較器，那就接到比較器的那個(gè)端口，如果沒有，就必須要接到AD口。

以比較器方案為例，當(dāng)電機(jī)自轉(zhuǎn)完成后，打開比較器中斷（比較對(duì)象為：中點(diǎn)電壓與懸空相的電壓值），當(dāng)比較中斷到來時(shí)，立即換相，換相后再設(shè)置比較器的比較對(duì)像，即中點(diǎn)電壓與當(dāng)前懸空相的電壓值，以等待下一次比較中斷的到來。

以上控制方式是沒有延時(shí)30度的控制方式，在一般的控制系統(tǒng)中，此控制方式可行，特別是做無感大電流大扭力的方案，不延時(shí)的控制方式反而會(huì)更加穩(wěn)定，帶載能力會(huì)更強(qiáng)。當(dāng)然這樣做也有弊端，就是效率不如增加30度延時(shí)的高。具體用什么方式來做，就得看實(shí)際的產(chǎn)品了。