永磁無刷電機是來自位置傳感器的驅動信號，按照一定的邏輯使某些功率開關器件在某一瞬間導通或截止，電樞繞組內的電流發(fā)生跳變，從而改變了主定子的磁狀態(tài)，把電樞繞組內的這種電流變化過程的物理現(xiàn)象稱為換相。每換相一次，磁狀態(tài)就發(fā)生一次改變，這樣在工作氣隙內會產生一個跳躍式的旋轉磁場。為了使永磁無刷電機可靠運行，就應該正確地進行換相。

永磁無刷電機換相后的補償電流怎樣精準控制，即如何精確控制PWM100%占空比的時間是超靜音控制器設計的關鍵！這就要求控制系統(tǒng)的MCU具有以下的特點：

1) 有很快的A/D轉換速度，能夠在換相后連續(xù)快速采樣；

2) 能夠在PWM的開通期間特定時刻觸發(fā)A/D采樣；因為在PWM逆變器帶感性負載的控制系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)的一些寄生參數(shù)導致PWM在開通和關斷期間電機的相線上出現(xiàn)振鈴(如圖4所示)，這些振鈴會耦合到A/D采樣的回路中，因此我們應避開在PWM開關過程中進行A/D采樣。如果我們在PWM開通期間的中點觸發(fā)電流采樣，我們將會得到電流的平均值，這將有利于我們對永磁無刷電機電流補償?shù)目刂啤?/span>

事實上，找到這樣的MCU并不難，譬如英飛凌的永磁無刷電機專用控制芯片XC866，CYPRESS的片上可編程控制芯片CY8C24533等。XC866的A/D轉換速度可以達到2us以內，加上程序的執(zhí)行時間，一次A/D轉換需要的總時間在8us以內，以這樣的時間間隔來判斷電流補償是否完成已經足夠。CY8C24533是CYPRESS專為電機控制開發(fā)的帶高速A/D的芯片，其SAR8轉換速度可以達到3us以內，加上其自動對齊觸發(fā)A/D模式，可以在PWM的任意時刻觸發(fā)電流A/D采樣，我們也很容易實現(xiàn)對永磁無刷電機電流的精準控制。

圖2b是采用XC866控制芯片的系統(tǒng)在經過上述方法優(yōu)化后測得的換相電流波形，由圖2b可以看出，換相時的電流脈動基本消除，永磁無刷電機的相電流基本接近方波。用了這套控制系統(tǒng)的電動車，起步加速以及運行時的永磁無刷電機震動已基本消除，實現(xiàn)了超靜音控制器的設計。

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