Universal ESC-krets for BLDC- og generatormotorer

I dette innlegget diskuterer vi en universell ESC-krets eller en elektronisk hastighetskontrollerkrets som kan brukes universelt for å kontrollere hvilken som helst type 3-fase BLDC eller til og med en generatormotor.

Hva er et ESC

En ESC eller elektronisk hastighetsregulator er en elektronisk krets som vanligvis brukes til å betjene og kontrollere en 3-faset motor fra BLDC.

BLDC motor står for børsteløs likestrømsmotor som tydelig sier at slike motorer er ugyldige for børster, ganske motsatt av den børstede typen motorer som er avhengige av børster for pendling.

På grunn av fraværet av børster, er BLDC-motorer i stand til å operere med maksimal effektivitet siden fraværet av børster lindrer det fra friksjoner og annen relatert ineffektivitet.

Imidlertid har BLDC-motorer en stor ulempe, disse kan ikke betjenes gjennom en enkelt forsyning som de andre børstede motorene, i stedet krever en BLDC-motor en 3-faset driver for å betjene dem.

Til tross for denne tekniske kompleksiteten blir BLDC-motorer svært foretrukne sammenlignet med deres børstede motstykke, fordi BLDC-motorer er ekstremt effektive når det gjelder strømforbruk og praktisk talt ingen slitasje.

Dette er grunnen til at BLDC-motorer i dag brukes i elektriske kjøretøyer , vindmøller, fly, quad copters , og mest motorrelatert utstyr.

Som diskutert ovenfor, fungerer en BLDC-motor ganske komplisert, og hvis du prøver å lete etter en driver eller en elektronisk hastighetskontrollkrets for BLDC-motorer, vil du sannsynligvis komme over kretser som er for kompliserte ved hjelp av MCU-er, eller bruker vanskelig å finne komponenter.

I dette innlegget vil vi lære å lage en enkel og effektiv ESC-krets som kan brukes universelt for å betjene de fleste BLDC-motorer gjennom noen mindre modifikasjoner.

Når du har lært detaljene i kretsen, kan du bruke den til å bygge elektriske kjøretøyer , firekopiere, roboter, automatiske porter, støvsuger og ethvert motordrevet produkt med maksimal effektivitet.

Tre-fasegeneratorkretser

Siden en BLDC-motor krever et 3-fasesignal, er det første som må utformes en 3-fasegeneratorkrets.

Følgende kretsløp viser hvordan dette kan lages med en håndfull betjeningsdeler. Den første bruker opamps mens den andre bare bruker a få BJT-er .

Enkle 3-fasegeneratorer

3-fase signalutgangen må integreres med en 3-faset mosfet driverkrets for å aktivere motoroperasjonen.

Derfor er det andre viktige elementet den trefasede generatorstrømkretsen, som skal svare på den ovennevnte 3-fasegeneratorkretsen for drift av den tilkoblede BLDC-motoren.

For en trefasedriver kan du bruke en hvilken som helst standard 3-fasedriver-IC, for eksempel en A4915, 6EDL04I06NT eller vår gamle IRS233 IC

I vår universelle ESC-krets vil vi bruke IRS233 og se hvordan dette kan konfigureres for den tiltenkte elektroniske hastighetskontrollen og implementeres for de fleste BLDC-motorer. Følgende bilde viser hele kretsen til den foreslåtte ESC-designen.

ESC-skjemaet

Den presenterte ESC-generatordriverkretsen ser ganske grei ut og ser ikke ut til å ansette noen komplekse stadier.

De 3-fasesignalene som er hentet fra 3-fasegeneratorkretsene, påføres inngangene til IKKE-portene vist øverst til venstre i diagrammet ovenfor.

Disse 3-fasesignalene blir konvertert til de nødvendige Hin- og Lin-inngangene for 3-fase mosferdriver IC IRS233.

IC IRS233 behandler disse signalene for å betjene den tilkoblede BLDC-motoren med riktig fase og dreiemoment via tilhørende driver-mosfetter eller IGBT-er.

Vi kan også se et IC 555-basert PWM-trinn. Dette trinnet er konfigurert med lavsidesmygfeter eller IGBT-er, for å hogge portutløserne i passende seksjoner.

Denne porthakking tvinger enhetene til å operere med en hastighet bestemt av disse PWM-driftssyklushastighetene. Bredere driftssykluser gjør at motoren kan rotere raskere og smalere driftssyklus gjør at motoren kan redusere proporsjonalt.

PWM-hastigheten styres gjennom IC 555 gjennom den angitte PWM-potten.