honeyball的博客

凡是有PN结的地方都有漏电流，当二极管承受反向电压时，虽然理论上应该完全截止，但实际上并不是完全理想的截止状态，会有微弱的电流漏过去，这个电流我们叫漏电流。一个公司有个很好的习惯，隔一段时间大家把不同工程师手上做的项目拿来分享，主要分享容易踩坑的地方，这样可以避免同一个错误大家都犯，所以搞硬件经验很重要。如图，为了检测INPUT_AD电压值，通过两个电阻R146和R149分压，然后将分得的电压值送到单片机的IO口，用单片机的ADC进行电压检测。尝试更换一个漏电流更小的稳压二极管，果然就好了。

粘贴暑假时候做的工程原理图，复制到现在的项目中竟然忘记修改3V3的名称，导致3V3MCU与3V3的区别，这个错误以后一定要注意：现在工程中的供电3V3，不是3V3MCU:、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、

拆解报告：usmile笑容加P20 PRO扫振电动牙刷-EDN 电子技术设计 (ednchina.com)

技术储备：锂电池充放电管理，锂电池保护板，电机控制，牙刷等产品拆解学习。

1.正侧输入12V ---3.3V下正向压降非常小，只有0.05V左右。2.反向可以防反接，反向输入5V，正侧电压几乎为0V。

注意：下图中的防倒灌电路有一个明显的缺点：必须要有一个IO控制这个电路导通或截止：这个电路也有缺点，就是需要多一个降压芯片：这个电路是可以的，下面采用了两个PNP三极管：或者采用专门的防倒灌的芯片：理想二极管，但是要么功率很低，要么价格很贵：单片机内部IO口保护电路及IO口电气特性以及为什么不同电压IO之间为什么串联一个电阻？-优快云博客如何进行RS232通信：在TTL电平基础上，加上一个MX232芯片:示波器的single按键是单次触发按键，用于捕捉单次脉冲信号：单次触发获取到信号时候就会停止测量：

高端检测：低端检测：自己搭建运放电路：（这种对电阻的精度要求较高，对称电路中电阻的一致性，为了减小共模抑制比）

若电流为10A，采样电阻为100mΩ，则电压降为： V=10×0.1=1VV = 10 \times 0.1 = 1VV=10×0.1=1V。采样电阻选大时，其电压降（V=I×RV = I \times RV=I×R）会显著增加，导致负载端的供电电压降低。在一个5V系统中，这1V的电压降会大幅降低负载的实际供电电压（剩余4V），影响负载性能。较大的采样电阻在大电流下会产生更多热量。2.布局布线：开尔文接法。3.高低侧端电流采样问题。

以上资料来源于：正点原子，仅做学习笔记使用。温度检测：通过热敏电阻实现。

需要串联多个电阻进行分压，从而一级一级降低电压，防止电阻损坏或者短路直接打穿MCU。

STM32F103C8T6的ADC采样精度为。这意味着它可以将模拟信号转换为0到4095之间的数字值（2^12 = 4096个离散级别），表示输入电压范围内的不同电压值。STM32F103C8T6的ADC最大转换速率通常可以达到。：ADC时钟由系统时钟（APB2）分频得到。STM32F103C8T6的ADC时钟最大为。：STM32的ADC允许用户选择不同的采样时间，以应对不同的信号源阻抗。采样时间可以设置为 1.5、7.5、13.5、28.5、41.5、55.5、71.5、239.5 个ADC时钟周期。

3.走线顺畅，可以看到从左到右供电。

图中，MOTOR_U，MOTOR_V，MOTOR_W分别接电机的A，B，C相，经过一个分压网络后分别得到PHASE_U，PHASE_V，PHASE_W三个信号并连接到ADC通道引脚。为了使三相电压信号MOTOR_U/ MOTOR_V/ MOTOR_W落在MCU片上ADC模块的采样范围，对其进行电阻分压处理，再将分压后获得的AD_VOLTAGE_U/ AD_VOLTAGE_V/AD_VOLTAGE_W信号直接送入ADC的采样引脚进行处理。，在检测到反电动势过零之后，延时30°电角度即可进行换相操作。

很多人在开发有霍尔传感器方波控制时，在如何准确确定出三相绕组的通电顺序方面存在疑惑，在网上找了很多资料都是只给出了相序表，但是真正拿过来引用时却往往对应不了自己的电机，导致项目开发过程的前期就遇到了困难，也让很多工程师在这个方面捉摸不透，无法得到一个准确的方法来作为开发的参考。从拿到一个新电机，到测量反电动势波形，再到确定绕组的通电顺序两者连接关系：三个120K插件电阻可以用于跟三相电机的三相线进行连接，用于模拟电机中心点，便于测量电机的相反电动势。当然这三个电阻也可以选择其它的阻值，满足几百K都行。

焊接DDR的时候用镊子轻轻抖动一下，能晃动后复位代表焊接成功；用棉签和洗板水清洗板子，不要用纸擦。

记得比较器的输出一般为开漏输出，因此要在输出端使用上拉电阻从3.3V（或5V，该驱动板的比较器输出接在了可以耐受5V高电平的引脚上）获得强力高电平。运放或者比较器输入建议跨接一个容值至少3.3nF电容，因为电机的调速使用的是PWM波调速，在驱动电机旋转的过程中该波很容易耦合到比较器输入端，造成输出15kHz的干扰信号，非常影响过零点的判断。反电动势检测需要有一个对比点， 就是三项的公共点，由于公共点在电机内部，故需要在此驱动板上将三相连在一起， 就是把H3 连在一起， 再连接到mcu的一个adc引脚。

用一个过零比较器产生0或1，检测反电动势，通过过零点的组合可以检测出转子的位置，过零点发生在换向前的30度时刻，则检测出过零点后延时30分钟为需要换向的时刻。第一个60度内，A相电流为正B相电流为负，C相电流为0,这说明电机的AB相导通，电流从A相流向B相，反电动势的过零点恰好出现在C相，因此只要在每个60度内检测一次检测出不通电导通那一项的电压，即可检测反电动势。无刷电机的反电动势是指在无刷电机运转时，由于电机转子在磁场中运动，会产生电磁感应力，导致在电机内部形成一个反向的电动势。

如果采用20毫欧的电流采样电阻，10A的电流计算出来时0.2V，这个显然还是太小了，需要运放放大并且加上偏置：6组换向程序：最核心的控制逻辑在这里：在main.c里面对PWM占空比进行设置，通过一个指针在定时器回调函数里面调用这个PWM设置，在bldc.c里面导入到电机基础驱动里;这里利用了这个电机的BLDC霍尔真值表对应的导通顺序进行轮流导通：这里利用了函数指针的方式调用了6个电机驱动函数：/* 通过数组成员查找对应的函数指针 */

因为锂电池充电需要把电能转化为化学能储存起来，而电能和化学能转化需要的时间长，同时锂电池充电对充电电压和电流都有一定的要求。目前最常用的方式是超级电容，超级电容是把电能直接转化为电势能存储起来，响应速度与电流相同，不需要经过化学反应；对于小功率的电机，可以直接靠电机内阻制动，不需要刹车电阻。反向刹车是在刹车时，给电机一个反向驱动力，从而让电机快速停止。这种方式的优点是制动速度快，但是缺点是制动过程中要给电机提供额外的能量，耗能很高。Q7打开，电机产生的交流电经过整流、滤波后，经过刹车电阻。

U_SD拉高，半桥输出直接等于电源电压；

如何知道转子已经到达预定位置，因为我们只有知道了转子到达了预定位置之后才能进行换相，这样电机才能顺滑的运转。转子位置检测常用的有三种方式。方式一：通过过零检测，三相相电压与电机中性点电压进行比较。过零检测的优点在于电机与驱动连接的线较少，但是缺点在于启动的时候需要开环启动，会导致低速的时候控制效果差，并且硬件电路会更加复杂。方式二：通过安装霍尔检测转子位置，一共安装三个霍尔分别间隔120度安装，霍尔输出的波形如下图所示(使用逻辑分析仪采集到的波形)，每当波形改变的时候就需要进行换相。

画MCU最小系统板电路对于晶振部分需要先在软件配置好晶振，之后再进行晶振选型与设计;

此外，采用无传感器控制策略的无刷电机驱动系统，简化了系统的硬件架构，减少了电机与驱动器之间的连线数量，从而降低了整体的系统复杂性。此外，由于减少了外部组件的使用，系统的成本以及稳定性也得到了有效的控制。此外，还需要考虑到MOSFET的导通电阻，这是MOSFET导通时的等效电阻，它会在电流通过时产生热量，选择低导通电阻的MOSFET有助于减少功率损耗和提高效率。同时，下拉电阻的存在确保了在没有驱动信号的情况下，MOSFET保持在一个低电位的稳定关闭状态，有效防止了因外部干扰或内部噪声引起的误动作。

声明：以下图片来自于正点原子，仅做学习笔记使用电机专题：直流电机：直流有刷BDC（内含电刷），直流无刷BLDC（大疆的M3508和M2006）,无刷电机有以下三种形式：（第三种叫做永磁同步电机，换相方式为正弦波，前两种为方波）步进电机：电脉冲信号驱动角位移或相位移伺服电机：绝对服从驱动信号的控制，价格昂贵，如下图所示：、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、仅需调整电压即可调整转速，内部结构包括：定子（

内容来自鸿霖考研课，仅做笔记使用。

在使用 FOC（磁场定向控制）做位置闭环时，电机原地抖动且无法转到指定位置，可能由以下原因导致：单独验证每一环路：逐步调整参数：观察反馈信号：运行测试：

最本质的原理：先认识下图:SF2和SF3是两个开关，按下闭合平常断开。QA1和QA2是接触器的常闭触点，当接触器得电后断开。右下角的QA1和QA2是线圈，也就是连接电机的一段。教程：【电机正反转互锁电路加自锁电路实物接线及原理讲解】https://www.bilibili.com/video/BV1h8411Y7PP?现象：按下SF2电机正转，此时按下SF3不起作用，松开SF2电机停止；按下SF1电机停止，再按下SF3电机反转。

这是因为在空载状态下，电机或变压器的磁通主要通过空气隙传递，而空气隙的磁导率很低，因此磁通密度会很高。相反，极对数越少，电机转速越高，扭矩越小，适用于高速、低扭矩的场合。在电机和变压器中，除了主磁通外，还存在少量分散的磁通，这部分磁通不经过电枢，而是围绕载流线圈在部分铁心和铁心周围的空间存在，因此被称为漏磁通。当电流流过电枢线圈时，产生的磁场将与电枢磁场相互作用，产生一个力的矢量，这个力的矢量就被称为电枢磁动势。上图中Ce（电势常数）和Ct（转矩常数）为常数，中间的φ为每极的总磁通量，为负载的气隙磁通。

视在功率、有功功率及无功功率之间的关系可以用功率三角形来表示。在这个三角形中，两个直角边分别代表有功功率和无功功率，而斜边则代表视在功率。视在功率的计算公式为S=UI（单相电路）或S=1.732UI（三相电路），其中S是视在功率，U是电压，I是电流。在数值上，它是交流电路中电压与电流的乘积，用字母S表示，单位为伏安（VA）或千伏安（KVA）。视在功率既不等于有功功率，也不等于无功功率，但它包括有功功率和无功功率。变压器的视在功率是指交流电源所能提供的总功率，也称为表现功率。

电机减速比，也称为减速装置的传动比，是传动比的一种，指减速机构中瞬时输入速度与输出速度的比值，用符号“i”表示。减速比的大小决定了输出转速与输入转速之间的比值，通常减速比的表示方法是以1为分母，用“:”连接的输入转速和输出转速的比值，如输入转速为1500r/min，输出转速为25r/min，那么其减速比则为：i=60:1。在无刷电机中，电机的转动是由电流控制的，当给电机供电时，电流流经电机绕组，产生磁场，从而驱动转子转动。只需任意调换电机U V W三根线其中的两根与电调的连接，就可以调换电机的旋转方向。

（电动机）额定功率Pn = 转轴上输出的机械功率 ，其值等于额定电压*额定电流*额定效率。(发电机)额定功率Pn = 发电机电枢输出的电功率，其值等于额定电压*额定电流。轴上输出机械功率P2 + 空载功率P0（包括铁损耗，机械损耗和附加损耗）电磁功率 = 反电动势*电流 = 拖动转矩*机械角速度。拖动转矩T = 空载损耗转矩T0 + 轴输出转矩T2。空载功率P0（包括铁损耗，机械损耗和附加损耗）=电磁功率 + 铜损功率 Pcu +空载功率P0（包括铁损耗，机械损耗和附加损耗）

在满足以上条件的基础上，发电机开始运转时，剩磁感应产生的电动势驱动励磁电流在励磁绕组中流动，产生磁场。随着磁通的增加，感应电动势也增大，进一步驱动励磁电流增大。指的是与电机磁场相关的绕组线。在直流电机中，为了产生稳定的磁场，通常使用直流电流流过特定的绕组，这些绕组被称为励磁绕组或场绕组。这些绕组产生的磁场与电枢（即转子上的导体）相互作用，从而产生电磁转矩，驱动电机旋转。并励发电机的自励过程是指发电机在没有外部激励的情况下，依靠自身的剩磁和内部电路关系建立起稳定的工作状态。励磁回路电阻必须小于临界电阻。

严密地讲，槽数是指下图中“凹槽”的空间数量，但在集中绕组电机中，如图所示，是在每个齿上分别缠绕一组线圈，因此其槽数与线圈数相同。），另外，也用角度来表示转子的位置和位置检测器的位置，这些都是基于机械角度的表达。再稍微提一下，如果是2极3槽的电机，那么其机械角度和电角度是一致的（参见下图）。而如果是4极6槽，则其机械角度是360度，其电角度是两个周期（也可以表达为“当机械角度为180度时，电角度达到360度”，或者说“在一个电周期内转子只转半圈”）。在这里，简要介绍一下霍尔器件，它是检测转子位置的手段之一。

由于电机工作的电流一般很大，所以采样电阻的阻值非常小，甚至和导线的电阻接近了，因而实际的采样电路PCB设计的时候还有一些讲究，比如使用开尔文接法，正点原子的电流采样电阻只有20毫欧。同步电机的转速等于定子旋转磁场的转速，而异步电机的转速落后于定子旋转磁场的转速。简单地说，BLDC由于反电动势接近梯形波，所以肯定是会有上面说的抖动问题的，但是转一圈抖6下太明显了，如果我增加电机槽、极对数（也就是磁铁对数），那以前是360度里面抖6下，现在变成120度里面抖6下，甚至更小，这样“颗粒感”不就变得更小了。

角位移是旋转，线位移是带动丝杆直线运动。电机的旋转位置是由脉冲数决定，转速有脉冲的频率决定。

反电势未建立：在电动机刚开始起动的瞬间，由于转子还未开始旋转，因此转子中的反电势尚未建立。功率因数低：大部分电流都用于建立电动机的磁场，而真正转化为机械转矩的电流较少。而对于空间某一点来说，虽然各相绕组的磁动势随时间交变，但它们的合成结果并不随时间交变，而是脉动的。转换过程：当直流电源为电机的电枢绕组提供电流时，电流与电机内部的磁场相互作用。时间函数：交流绕组中通入的是交流电，其电流的大小和方向随时间按正弦规律变化。励磁电流的大小直接决定了磁场的强度，而每极线圈匝数和导磁系数则影响了磁场的分布和强度。

位置闭环：（加装编码器）

我们虽然已经知道了控制转子的六个节拍的方法。但是你有没有发现一个新的问题：如果不知道转子的位置，就不知道何时该驱动哪个绕组？所以驱动无刷电机的前提是我们必须要知道转子的！