基于TMS320F2812无刷直流电机控制系统设计

3．1 转子位置检测电路
控制无刷直流电机时，DSP控制器根据转子的当前转动位置，发送相应的控制字，通过改变PWM脉冲信号的占空比控制电机。无刷直流电机的转子位置是由位置传感器来检测的。该系统设计采用了3个光电式位置传感器(霍尔元件)，它们是利用光电效应制成的，由跟随电机转子一起旋转的遮光板和固定不动的光源及光电管等部件组成。
随着电机转子的旋转，光电管间歇接收从光源发出的光，不断导通和截止，从而产生一系列“0”和“l”的信号。这些脉冲信号通过I／0端口传输给DSP，DSP读取霍尔元件的状态值，以确定转子的当前位置。再通过改变PWM信号的占空比控制驱动电路，改变IGBT的导通顺序，实现电机的换相控制．并调节电机的转速。电机驱动电路控制桥臂上的功率管导通顺序为VQ1，VQ2→VQ2，VQ3→VQ3，VQ4→VQ4，VQ5→VQ5，VQ6→VQ6，VQ1(两两通电)。电机转子每转一圈，H1，H2，H3将出现10l→100→110→010→011→00l的6种状态，DSP对每一种状态发送相应的控制字。改变电机的通电相序，实现电机的连续运行。图3给出电机驱动电路控制原理图。

3．2 相电流检测电路
电流反馈通道由霍尔元件、运算放大器和A／D转换器组成。电流反馈采用变比为1：1 000的磁平衡式霍尔元件，该元件的输出为电流信号，并且信号较弱，必须经过精密电阻转换成电压信号，再经过放大处理，得到电流的双极性信号。因为DSP中A／D转换单元的输入范围是0～3．3 V(单极性)，需要设计将双极性信号变为单极性的电路，再送到A／D转换器。图4给出电路原理图。

3．3 驱动电路
电机控制器驱动电路采用IR2131(见图5)。IR2131／IR2132是一种采用高压、高速功率MOSFlET和IGBT的驱动器。IR2131可同时控制6个功率管的导通和关断。通过输出端口H01，H02，H03分别控制三相全桥驱动电路中上半桥VQ1、VQ5、VQ5的导通和关断，通过输出端口L0l、L02、L03分别控制三相全桥驱动电路中下半桥VQ4、VQ6、VQ2的导通和关断，从而实现控制电机转速和正反转。