BLDC工作原理

首先要知道，BLDC转起来是基于什么原理

如图10-6，ABC三相具有公共点，这个公共点是：以A相为例，在绕定子绕组上缠绕线圈的时候，一端留着，用来当A相接驱动板，这个绕组缠完后，另一端直接绕到相对的另一个绕组上，最后流出来的是公共端，与BC两相的公共端相连。如下图，对应字符是相连的。
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BLDC是怎么转起来的

六步换向控制，每次通两相，这样通电的线圈就会产生自己的磁场，并且二者的合成磁场满足矢量合成原则。电源正级进入处为N极，电源负极输出处为S极，合成的矢量方向为转子方向
如果一直只是通固定的两相，则转子就是一直受这个合成磁场的作用，一直固定在同一个位置。想要电机转起来，需要改变通电线圈的顺序，利用合成磁场方向，控制转子改变方向，进而实现转动。也就是说，想要控制BLDC旋转，根本的问题就是产生这6拍工作方式的电压信号，即六步换向。
举个例子来说明，假定一个 BLDC 的额定电压为 24V，电机三根线就定义为 A、B、C：

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BLDC换向驱动过程

现在想让 BLDC 旋转起来的一个问题就是如何任意的控制 A、B、C 线的电压
利用MOS管作为电子开关可以解决这一问题。
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那怎么样去控制MOS管的开通和关断呢？

利用MCU（如ST32）来控制MOS管的开通和关断。当然，STM32 引脚直接接入到 MOS 管引脚控制是不行的，因为要使 MOS 管导通需要一定的条件，直接使用 STM32 引脚电平是达不到这个条件的，一般 MOS 管控制是需要专用的驱动电路来实现的，使用专用的 MOS 管驱动 IC 来实现。

上面解决了绕组电压控制，还有一个问题就是究竟什么时候要给哪个绕组正电压、给哪个绕组负电压以及哪个绕组悬空，就是具体当前时刻要选择图 10-9 中“哪一步”？

BLDC 驱动还需要一个非常重要的参数，只有知道了这个参数信息我们才有可能正常的控制 BLDC 旋转，这个重要参数就是转子的位置信息，只有知道了当前转子所处位置，我们才能很好的控制电机旋转，如果毫无目的根据图 10-9 中顺序为绕组给电，最终只能看到电机乱转。

转子的位置信息一般可以为 2 种方法取得，一种是有霍尔传感器模式，另外一种是无传感器模式。

霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，它可以有效的反映通过霍尔原件的磁密度，见图 10-10。
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当霍尔在和电机的转子做相对运动时，会随着转子下磁密度的变化，产生变化的信号。
下图是电机旋转一圈时，霍尔传感器的信号变化，电机旋转一圈是360°（机械角度），则霍尔传感器的电角度为360*4=1440°
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电机按照一定的方向旋转时，3 个霍尔的输出会按照 6 步的规律变化

结合之前介绍的 BLDC 六步控制，在每个霍尔信号都对应一个 BLDC 控制步，使得 BLDC 旋转一个角度，这样可以制作下表：表格 10-1 和表格 10-2：

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特别注意，一般 BLDC 厂家都会给出一个霍尔传感器和绕组得电情况对应关系表，不一定跟上面两个表都完全对应一致，但是原理分析都是一致的。

上面两个表的对应意思就是：当检测到霍尔传感器信号为某个值时，控制六个桥臂对应的开关状态。例如，我们想让电机正转，就用表格 10-1 中的对应信息，

假设 STM32 检测到当前的霍尔信号为：霍尔#1、#2、#3 分别对应为 1、0、1，那么此时我们应该让 STM32 控制 A-和 C+桥臂导通，而其他桥臂都关断，在 A-和 C+桥臂导通情况下，电机的转子会向着一个位置旋转；
在旋转到达目标位置之前，霍尔传感器信号就会发生改变，此时变为：霍尔#1、#2、#3 分别对应为 0、0、1，好了，此时我们马上把 C+桥臂关断，而把 B+桥臂打开，即此时 A-和 B+桥臂导通，其他桥臂关断，电机就又向旋转一个角度。这样，如此循环下去，电机就可以不停的旋转了。

如果不管霍尔信号变化，就按表中任一种给电，电机会怎样的呢？电机会固定在一个位置，实际上，这种情况是很危险的，我们知道，绕组都是漆包线铜丝，电阻非常小，当总是给电时候，电路中电流就非常大，严重情况，烧毁电机或者电源

特别的，如果直接导通 A+和 A-这两桥臂，或者 B+和 B-这两桥臂，或者 C+和 C-这两桥臂会出现什么情况呢？结果就是电源必烧无疑，这些情况相当于电源正负极直接短路，所以这要求我们在接线或者电路设计是非常小心！！！

最终，BLDC驱动电路和控制器组成的系统见图 10-15。
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