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作者：Stan D’Souza
Microchip Technology
概述
本应用笔记介绍了如何使用dsPIC30F2010数字信号控制器控制无传感器的BLDC 电机。应用中采用的技术是基于另一Microchip应用笔记：《dsPIC30F在无传感器BLDC 控制中的应用》（AN901）。
本文介绍了如何将dsPIC30F2010器件用于AN901中介绍的硬件和软件，AN901中使用了dsPIC30F6010器件和dsPICDEM™MC1电机控制开发板。dsPIC30F6010具有80个引脚，拥有144 K字节的闪存程序存储器， 8 K字节的RAM以及数量较多的I/O。而dsPIC30F2010只有28个引脚，使其I/O数目受到限制。该款芯片只拥有12 K字节的闪存程序存储器以及512字节RAM的有限资源。
本应用笔记说明了如何对AN901应用笔记中介绍的硬件、软件和用户接口进行修改以利于其代码能够方便地移植到dsPIC30F2010器件。有关使用dsPIC30F实现BLDC无传感器控制的设计细节，请参阅应用笔记AN901。由于程序代码实现的功能并未改变，因此AN901中介绍的所有可实现的BLDC控制功能仍旧是相同的。
所需硬件
实现本文中介绍的电机控制应用需要使用以下硬件：•PICDEM™ MCLV 开发板（图1）
•Hurst DMB0224C10002 CL B 6403 24 V BLDC 电机
•24V直流电源
林志炫没离开过原唱用户可以从Microchip购买上述全部硬件或只购买其中某项。有关订购信息，请浏览Microchip 网站的开发工具部分。
硬件改动
图2 给出了无传感器BLDC电机控制应用的简化结构框图。该图有助于用户自己开发硬件来驱动无传感器的BLDC电机。PICDEM MCLV 控制板的原理图附录A中给出。
图1：PICDEM™ MCLV 开发板
用dsPIC30F2010控制无传感器BLDC电机
2005 Microchip Technology Inc.DS00992A_CN第1页
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DS00992A_CN 第2页 2005 Microchip Technology Inc.
图 2：jason walker down
PICDEM™ MCLV 控制板功能
除dsPIC30F2010器件外，该框图的基本结构与AN901中完全相同。 •通过一个电位器来选择速度给定。
•通过使用电阻对R63/R64可实现V BUS 电压的检测，该电压即V DC 。 V DC /2 将用作反电动势（BEMF ）检测时的“过零点”电压。
•电压反馈通过使用电阻对R34/R36、R41/R44和 R49/R52来实现。 •电流反馈通过一个简单的运算放大器电路（U10A ）来实现。
•通过与电流反馈电路相连接的比较器电路（U7D ）可以获得故障输入。电流检测通过一个阻值为0.1 欧姆的电阻（R26）来实现。电流增益设定为11，且比较器门限值可通过电位器R60进行调节。 用户可方便地调节电阻阻值来适应所使用电机的电流容量。另一方面，电机驱动电路设计为用来驱动24V BLDC 电机 。 用户可对电机的驱动要求进行更改（有关如何对电路硬件进行更改以适合不同电压等级电机驱动要求的具体内容，可参考PICDEM™ MCLV Develop-ment Board Ur’s Guide 。 电压的最低极限值为10V ，最高极限值为40V 。应注意，IGBT 散热器的散热效果有限，因此使用PICDEM MCLV 难以满足较高功率输出的要求。 在本应用中若采用PICDEM MCLV 控制板，用户应参照表1 所示的跳线设定以及表2中所列出的电机接线。
表1：
PICDEM™ MCLV 控制板的跳线设定
表2：
电机接线
表2给出的颜色标注适用于来自Microchip 的每一台Hurst 24V 电机。对于某些电机，并无地线。 当代码开发完成并被下载到系统中后，用户需点按开关S2来起动和停止电机。标注为REF （R14）的电位器用于对速度给定进行设置。顺时针旋转该电位器将增大电机转速给定。
由于dsPIC30F2010的I/O 数目有限，故障状况的显示未使用控制板上的LED ，而是通过串口显示在用户PC 的Windows ®超级终端（HyperTerminal ®）上。
三相逆变器
AN1PWM3H PWM3L PWM2H PWM2L PWM1H PWM1L FLTA 故障BLDC
dsPIC30F2010
AN3AN4AN5
AN0V DC
I BUS
AN2给定
insidious相端电压反馈R49R41
R34R36
R44R52
V BUS
dentV DC
R63
issuingauthorityR64跳线
无传感器控制J7, J11, J13 2-3之间短接
J15开路J8,J12,J14
开路J10, J16, J17, J19
开路
连接排 J9标记
无传感器控制M1C 相 (红) M2 A 相 (白)M3 B 相(黑)G
如果存在，地线 (绿)
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对dsPIC30F2010编程
借助PICDEM MCLV控制板可实现对dsPIC30F2010编程。由于dsPIC30F2010的I/O资源有限，串口引脚与编程引脚复用。在对器件进行编程时，DIP开关S4应置于PRGM方向。当编程完成后，应将DIP开关置于DEBUG位置以执行程序。如果ICD2连接到 PICDEM MCLV控制板作为调试器使用，那么编程后J6 连接器应保持连接。如果ICD2作为编程器使用，编程后应将 J6连接器从ICD2拔除，以确保单片机独立正常执行程序。
为使本应用程序在PICDEM MCLV 控制板上正常工作，需进行以下的配置设定：
振荡源：主振荡器
主振荡器模式：XT w/PLL 8x
通信端口选择： EMUC2
和 EMUD2
根据需要可使能或禁止其他设定，或在应用程序中对其进行修改。
软件改动：
与AN901相比，本应用中的软件并未作较大的修改，但去除了LCD用户接口以及调试程序。有关串行接口的内容将在下一部分进行介绍。用户接口的确增加了代码长度并且在应用开发阶段需要使用一片dsPIC30F3010。在开发模式时，应设置：
#define DEVELOPMODE TRUE
defs.h文件中的该项设置使得代码中的所有条件语句自动使能UART并运行于用户接口模式。在代码全
部开发完成后，可选择：
#define DEVELOPMODE FALSE
beyonce listen
defs.h文件中的该项设置禁止串行用户接口并将参数硬编码到闪存存储器中。
为确保代码长度适合dsPIC30F2010，应使用 C30编译器选项中的存储空间优化选项。从MPLAB主菜单中选择Project>Build Options>Project。当显示Build Options 对话框时，应选择MPLAB® C30选项卡并设置Catego-ries>Optimization>Optimization level>s（用于存储空间优化）。用户接口
需要通过用户接口对无传感器BLDC电机控制应用中使用的不同参数进行调整。本应用中共有45个可以修改的用户参数。有关这些参数及其功能/用法以及如何对其调整的具体内容，请参见《dsPIC30F在无传感器BLDC 控制中的应用》（AN901）应用笔记。
在AN901中，用户参数的修改是通过一个LCD显示器和按钮来实现。由于PICDEM MCLV电路板上未配置LCD显示器，因此用户接口已更改为双线串行接口。本应用中采用的新用户接口使用dsPIC30F2010 上的RS-232端口与通信终端（例如， Windows 超级终端）连接来实现，通信速率为19200波特率。
四级单词借助通信终端，通过用户接口可实现对参数的更改。AN901中所有参数通过电机控制开发板上配置的
LCD 屏进行设定，而现在这些参数的设定都通过串行接口来实现。
表3 列出了参数的名称，缩写形式以及说明。可通过用户接口对全部45个控制参数进行设置。
参数可归类为：
•电机参数- 与电机有关的参数
•起动参数 - 与起动有关的参数
•控制参数- 与软件中使用的不同PI或PID控制有关的参数
•极限参数- 与软件中的各种极限设置有关的参数
•控制板参数- 与控制板上元器件以及它们如何与软件交互有关的参数
注：可从Microchip网站
（）获得该应用程序的
源代码，附于本应用笔记电子（pdf）版本
后。
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DS00992A_CN 第4页 2005 Microchip Technology Inc.
表3：
电机控制参数
参数
mkdir键入缩写形式
说明
电机参数DIRECTION DD 0或DD 10 = 正向1 = 反向No. Motor Poles MP <；值>电机极数
Blanking Count BC <；值> Windmilling Dem WD <；值> 起动参数Lock Pos.1 Time
LP1T <；值>单位为10 ms 间隔Lock Pos.2 Time LP2T <；值>单位为10 ms 间隔Lock Pos.1 Dem LP1D <；值>PWM 占空比百分比Lock Pos.2 Dem LP2D <；值>PWM 占空比百分比Ramp Start Speed RSS <；值>加速起始转速，单位为RPM Ramp End Speed RES <；值>加速终止转速，单位为 RPM Ramp Start Dem RSD <；值>PWM 占空比百分比Ramp End Dem RED <；值>PWM 占空比百分比Ramp Duration RD <；值>单位为10 ms 间隔Tolerance Check TC <；值>Auto Re-acquire ARA 0 或 ARA 1 0 = 禁止1 =使能Starting Control SC 0 和SC 10 = 电压控制1 = 电流控制Acquire Method AM 0 或AM 10 = 方法11 = 方法2
ZeroX Enable Spd
ZXES <；值>
过零检测使能时的电机转速
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控制参数
CONTROL MODE
CM 0,CM 1,CM 2或CM 30 =电压闭环 1 = 电流闭环 2 = 电压开环 3 = 电流开环
Pha Adv. Enable Spd PAES <；值>Pha Adv. Slope PAS <；值> Current P Gain CKP <；值>Current I Gain CKI <；值>Current D Gain CKD <；值>Speed P Gain SKP <；值>Speed I Gain SKI <；值> Voltage Demand VD <；值>Volts P Gain VKP <；值>Volts I Gain VKI <；值> 极限参数Stall Time Limit STL <；值>Over Speed Limit OSL <；值>过速极限值，单位为RPM Over Volts Limit OVL <；值> Over Current Lim OCL <；值> 控制板参数
Current Scale X CSX <；值>Current Scale /CSD <；值>Volts Scale X VSX <；值>Volts Scale / VSD <；值>Zero X Level Thd ZXL <；值>Acquire Threshld AT <；值>Acquire Level Td AL <；值> Rotation Timeout RT <；值>Pot / for Duty PDD <；值>Pot / for Currnt PDC <；值>Pot X for Speed PXS <；值>Braking Ramp T
BRT <；值>
表3：
英文情书电机控制参数（续）
参数
办公用品 英文
键入缩写形式
说明
