Universal ESC-krets för BLDC- och generatormotorer

Prova Vårt Instrument För Att Eliminera Problem





I det här inlägget diskuterar vi en universell ESC-krets eller en elektronisk hastighetskontrollkrets som kan användas universellt för att styra vilken typ som helst av 3-fas BLDC eller till och med en generatormotor.

Vad är ett ESC

En ESC eller elektronisk hastighetsregulator är en elektronisk krets som normalt används för manövrering och styrning av en BLDC 3-fas motor.



BLDC-motor står för borstlös likströmsmotor som tydligt säger att sådana motorer är ogiltiga för borstar, helt motsatt den borstade typen av motorer som är beroende av borstar för pendling.

På grund av frånvaron av borstar kan BLDC-motorer arbeta med maximal effektivitet eftersom frånvaron av borstar befriar friktioner och annan relaterad ineffektivitet.



BLDC-motorer har dock en stor nackdel, dessa kan inte drivas genom en enda matning som de andra borstade motorerna, istället kräver en BLDC-motor en trefasdrivrutin för att manövrera dem.

Trots denna tekniska komplexitet blir BLDC-motorer mycket att föredra jämfört med deras borstade motsvarighet, eftersom BLDC-motorer är extremt effektiva när det gäller energiförbrukning och praktiskt taget inga slitage.

Det är därför BLDC-motorer används idag i elektriska fordon , väderkvarnar, flygplan, fyrkopare , och mest motorrelaterad utrustning.

Som diskuterats ovan ser en BLDC-motor ganska komplex ut, och om du försöker leta efter en drivrutin eller en elektronisk hastighetskontrollkrets för BLDC-motorer skulle du förmodligen stöta på kretsar som är för komplexa med hjälp av MCU: er, eller använder svåra att hitta komponenter.

I det här inlägget kommer vi att lära oss att skapa en enkel och effektiv ESC-krets som kan användas universellt för att driva de flesta BLDC-motorer genom några mindre modifieringar.

När du väl har lärt dig detaljerna i kretsen kan du använda den för att bygga elektriska fordon fyrhjulingskopplare, robotar, automatiska grindar, dammsugare och alla motordrivna produkter med maximal effektivitet.

Tre fas generatorkretsar

Eftersom en BLDC-motor kräver en 3-fas signal är det första som behöver designas en 3-fas generatorkrets.

Följande kretsar visar hur detta kan göras med en handfull manövrerande delar. Den första använder opamps medan den andra bara använder a några BJT .

Enkla 3-fas generatorer

opamp-baserad 3-fas generatorkrets

BC547 transistorbaserad 3-fas signalgeneratorkrets

3-fas signalutgången måste integreras med en 3-fas mosfet-drivkrets för att möjliggöra motordrift.

Därför är det andra viktiga elementet trefasgeneratordrivkretsen, som antas svara på ovanstående 3-fasgeneratorkrets för att driva den anslutna BLDC-motorn.

För en 3-fas drivrutin kan du använda vilken standard 3-fas drivrutin som helst, som A4915, 6EDL04I06NT eller vår gamla IRS233 IC

I vår universella ESC-krets kommer vi att använda IRS233 och se hur detta kan konfigureras för den avsedda elektroniska hastighetskontrollen och implementeras för de flesta BLDC-motorer. Följande bild visar hela kretsen för den föreslagna ESC-designen.

ESC-schemat

Enkel elektronisk hastighetsregulator ESC-krets

Den presenterade ESC-generatorns drivkrets ser ganska enkel ut och verkar inte använda några komplexa steg.

De tre fassignalerna som erhållits från trefasgeneratorkretsarna appliceras på ingångarna till de INTE grindarna som visas längst upp till vänster i ovanstående diagram.

Dessa 3-fas signaler omvandlas till de erforderliga Hin- och Lin-ingångarna för 3-fas mosfer-drivrutinen IC IRS233.

IC IRS233 behandlar dessa signaler för att driva den anslutna BLDC-motorn med rätt fas och vridmoment via tillhörande drivmuskler eller IGBT.

Vi kan också se ett IC 555-baserat PWM-steg. Detta steg är konfigurerat med lågsidamosfeter eller IGBT, för att hugga ut deras gate-triggers i lämpliga sektioner.

Denna grindhuggning tvingar enheterna att arbeta med en hastighet som bestäms av dessa hackande PWM-arbetscykelhastigheter. Bredare arbetscykler gör att motorn kan rotera snabbare och smalare arbetscykel gör att motorn kan sakta ner proportionellt.

PWM-hastigheten styrs via IC 555 genom den angivna PWM-potten.




Tidigare: L293 Quad Half-H Driver IC Pinout, datablad, applikationskrets Nästa: Car Reverse Parking Sensor Circuit with Alarm