无刷直流电机的三相六臂全桥驱动电路讲解

无刷直流电机在运行时，永磁矩力推动电路中有± 自旋转距，经电路中断后转台旋回，再次上电时产生新的自旋转距，从而形成转子旋转，实现电机运动。该原理以及旋转机构的小体积，使其应用于工业领域极为广泛。其优势在于体积小，功率输出高，功耗低，抗干扰能力强，调速范围大，可靠性高。

在极限转速、经验调速中，输出力矩和功率可得到改进，能较快达到其最终转速，几乎没有延时，因此该电机拥有很好的运行特性。但是在定子I-t特性的变化性上，其精度大大降低，使得较难对其进行定量调速，而空载时，I-t特性也不完善，无法保证精度。

无刷直流电机其基本的原理如下图所示，无刷直流电机的转子是永磁体，通过改变定子上的线圈的电流方向所产生的磁场使转子旋转。通过控制通向线圈的电流方向和大小来控制转子的旋转。

无刷直流电机由电机本体、逆变器、位置检测器、控制器四部分组成。

无刷直流电机的三相六臂全桥驱动电路

无刷直流电机驱动控制电路如图所示。该电路采用三相六臂全桥驱动方式，采用此方式可以减少电流波动和转矩脉动，使得电机输出较大的转矩。在电机驱动部分使用6个功率场效应管控制输出电压，四轴飞行器中的直流无刷电机驱动电路电源电压为12V.驱动电路中，Q1~Q3采用IR公司的IRFR5305(P沟道)，Q4~Q6为IRFR1205(N沟道)。该场效应管内藏续流二极管，为场效应管关断时提供电流通路，以避免管子的反向击穿，其典型特性参数见表1.T1~T3采用PDTC143ET 为场效应管提供驱动信号。

由图1 可知，A1~A3 提供三相全桥上桥臂栅极驱动信号，并与ATMEGA16单片机的硬件PWM驱动信号相接，通过改变PWM信号的占空比来实现电机转速控制;B1~B3提供下桥臂栅极驱动信号，由单片机的I/O口直接提供，具有导通与截止两种状态。

无刷直流电机驱动控制采用三相六状态控制策略，功率管具有六种触发状态，每次只有两个管子导通，每60°电角度换向一次，若某一时刻AB相导通时，C相截至，无电流输出。单片机根据检测到的电机转子位置，利用MOSFET的开关特性，实现电机的通电控制，例如，当Q1、Q5打开时，AB相导通，此时电流流向为电源正极→Q1→绕组A→绕组B→Q5→电源负极。类似的，当MOSFET打开顺序分别为Q1Q5，Q1Q6，Q2Q6，Q2Q4，Q3Q4，Q3Q5时，只要在合适的时机进行准确换向，就可实现无刷直流电机的连续运转。

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