Asynchrone BLDC Zero-Cross Detektion

Hallo Wolfgang,

Wolfgang Weinmann schrieb:

Bei den Modellfliegern werden auch BLDC Motoren verwendet. Die hochwertigeren Regler dort haben häufig eine "Timing" Einstellung mit denen die Kommutierung zwischen (meist) 0° und 30° verschoben werden kann. Also eine Softwarelösung im Regler.

vg, Wolfgang

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Hi!

Ich hab' auch eine eigene Brushless-Steurung entwickelt, mit 'nem ATmega168. Statt dem üblichen Sternpunkt-per-Widerstandsnetzwerk, sample ich den jeweiligen Kanal mit dem AD-Wandler, und Warte auf PWM * V_motor/2. Da kann man dann abhängig von der Flanke einen Treshold-Wert draufrechnen, um den Kommutierungszeitpunkt zu verschieben.

Bei 20kHz PWM- und AD-Wandlertakt reicht die Rechenzeit locker aus.

Die herkömmliche Variante hatte ich aber auch mal in Betrieb -- zur Erhöhung der Störsicherheit bei niedrigen Geschwindigkeiten kann man zum virtuellen Sternpunkt einen GPIO-Pin als Bias hinschalten (z.B. mit 'nem

100k-Widerstand). Damit kann man dann den Schaltpunkt leicht nach oben oder unten verschieben, und so dem ATmega-Komparator eine Hysterese verleihen, die fehlkommutierungen vermeidet.

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Thomas Kindler

e 1) Warum bist Du von der Sterpunktvariante zum Sampeln der AD-Werte =FCbergegangen? 2) PWM*V_motor/2 ??? Ich kenne nur Vcc/2 bei PWM=3Don

Gru=DF Wolf

Weil die Methode eigentlich nur Nachteile hat. Die Platinen waren Handbestückt, da stört jedes zusätzliche Bauteil. Ausserdem war mir die Sache zu störanfällig. Bei niedrigen Geschwindigkeiten sind's ja nur wenige ADC-Counts bzw. mV, und das relative hochohmige Summationsnetzwerk fängt sich gerne Störungen ein, vorallem, wenn man mehrere Motoren gleichzeitig betreibt.

Rechenzeit is vorhanden, der ADC schnell genug -- warum also nicht?

Ich hab' noch RC-Filter vor dem ADC. Daher geht das PWM-Verhältnis mit ein. Könnte man evtl. auch ohne probieren.

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Thomas Kindler

1)Ohne Filter mu=DF man ja zwischen PWMon und PWMoff unterscheiden. Wenn du einen Filter benutzt, sampelst du dann einfach =FCber PWM-on und

-off hinweg und benutzt keine unterschiedlichen Ans=E4tze f=FCr die beiden PWM- States?

2) Hast du eine low sode, oder eine high side PWM?

Gru=DF Wolf

Ich sample synchron zur (center-aligned)-PWM, und daher immer in der Mitte der High-Phase. Die kleinen RC-Filter dienen zur besseren Störunterdrückung, wenn mehrere Motoren gleichzeitig betrieben werden.

High-Side - anders geht es bei meinen FET-Treibern (IR2104) auch nicht.

Es gibt übrigens noch einen weiteren Ansatz, bei dem man beide aktiven Halbbrücken im Gegentakt betreibt (wird teilweise als locked-antiphase, oder fast-decay-mode bezeichnet, einfach mal googlen).

50% PWM entspricht dann einer mittleren Ausgangsspannung von 0V, 0%

-Vmotor, und 100% +Vmotor.

Vorteile: * Die Mittenspannung liegt immer bei Vmotor/2, kann also sehr robust per Spannungsteiler generiert werden.

• Wenn man Strommessung per Low- oder Highside-Shunt macht, ist der Motorstrom dort _immer_ sichtbar. (Beim herkömmlichen Verfahren kann man ihn während der Kurzschlussphase nicht messen).

Nachteile: * Schaltverluste auf beiden Seiten der Brücke. * Größerer Stromripple im Motor. * Die PWM-Auflösung halbiert sich.

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Thomas Kindler

Moin!

Geht schon, wenn man VB extern versorgt... (Z-Diode gegen VS, Widerstand gegen genügend hohe Versorgung - viel Strom wird er da ja nicht brauchen).

Gruß, Michael.