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位置检测

• BLDC电机内部安装3个霍尔传感器，分别对应三相绕组（A、B、C相）。
• 霍尔传感器利用霍尔效应检测转子永磁体的磁场变化，当转子旋转时，传感器输出高低电平信号（0或1），形成一个6步周期的编码序列（例如：101、100、110、010、011、001）。这些信号表示转子当前的位置和磁极方向。

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换向控制

• 控制器（如MCU或专用芯片）接收霍尔信号，根据预设的换向表决定哪两相绕组通电（三相BLDC通常每次只通两相，第三相悬空）。
• 这会产生一个领先转子磁场90°的定子磁场，通过磁极吸引和排斥原理驱动转子连续旋转。

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有感BLDC驱动的方法

硬件实现

• 驱动电路：采用三相全桥逆变器，由6个功率开关管（MOSFET或IGBT）组成，上桥臂和下桥臂各3个。每个相绕组连接在桥臂中点。
• 传感器安装：3个霍尔传感器均匀分布在定子上，间隔120°电角度（针对三相电机）。
• 控制器：使用微控制器（如STM32、PIC）或专用IC（如DRV8301）。控制器采集霍尔信号、电流反馈，并输出PWM信号控制开关管。

软件/控制方法

• 换向逻辑：基于霍尔信号的真值表进行换向。典型六步序列：

  步骤	霍尔信号 (HA HB HC)	通电相	电流方向
  1	101	A+ B-	A → B
  2	100	A+ C-	A → C
  3	110	B+ C-	B → C
  4	010	B+ A-	B → A
  5	011	C+ A-	C → A
  6	001	C+ B-	C → B

  每步对应60°电角度，转子旋转一圈（360°）完成6次换向。控制器通过中断或定时器响应霍尔信号变化，实现实时换向。

• 速度控制：使用PID算法实现闭环控制。

  • 计算转速：通过霍尔信号周期测量转速（RPM = 60 / (极对数 × 信号周期)）。
  • PWM调速：调整占空比控制电压大小，从而调节转速。目标转速与实际转速差值输入PID，输出PWM duty cycle。

• 电流控制：监测相电流（通过电流传感器），防止过流。使用电流环PID保持电流稳定，提高效率。

• 启动与保护：启动时，先对齐转子位置（通电一相吸引转子），然后按序列驱动。添加过压、过流、堵转保护。

驱动总结

1. 配置3个GPIO用于读取霍尔状态
2. 配置一个高级定时器，并配置3个通道输出PWM波形，控制三相全桥逆变器上桥臂，再配置3个GPIO用于控制下桥臂。
3. 在中断里读取霍尔状态，调用不同的驱动函数。

CW32L011电机驱动器开发板

电机驱动我用到了CW32L011的电机驱动器开发板。

这个项目在嘉立创上已经开源CW32L011_电机驱动器开发板

官方做的开发板用到了黑色沉金工艺，可以控制12~72V的电机，功率最高 800W。

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可以看到外面用了金属外壳

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布局也很漂亮

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也做了一定的散热

实操

我找了一个8块钱的小电机，用12V驱动

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在使用官方例程的时候，在KEIL里读到了霍尔的位置，但苦恼就是不转动

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后来发现SetSpeed是读取了一个GPIO的电压值

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最后用stlink给VE接上了3.3V，电机成功转动。

CW32L011_电机驱动器开发板驱动电机

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