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Circuito de driver de motor trifásico sem escova (BLDC)

Neste post, aprendemos como fazer um circuito simples de driver de motor DC sem escova de 3 fases. O circuito emprega o popular driver trifásico IRS2330 IC

A ideia apresentada parece simples, pois a maioria dos detalhes técnicos é atendido de forma eficiente pelo próprio IC, trata-se de conectar as pinagens relevantes com os poucos componentes suplementares externos para as implementações necessárias.

Como funciona o BLDC com sensores Hall

Sabemos que todos os motores BLDC incorporam fundamentalmente sensores Hall acoplados ao seu conjunto do estator, onde esses dispositivos desempenham uma regra crucial na detecção e fornecimento ao circuito de controle com os dados necessários sobre as posições instantâneas do ímã do rotor em relação à ativação da bobina do estator.

A informação ajuda o circuito de controle a comutar subsequentemente as ativações do eletroímã do estator sequencialmente, de modo que o rotor experimente constantemente um torque rotacional e produza o movimento rotacional pretendido.

Portanto, parece que os sensores de efeito hall são os únicos responsáveis ​​por detectar e induzir o movimento rotacional pretendido em motores BLDC.

O circuito de controle conectado com os sensores hall são de fato “cegos” e respondem inteiramente aos sinais do sensor hall para produzir os feedbacks necessários para as bobinas do eletroímã.

O fato acima realmente facilita bastante o projeto de um controlador de motor BLDC trifásico, a simplicidade também se torna ainda mais auxiliada com a fácil disponibilidade do IC de driver de ponte H trifásico universal, como o IRS2330.

Estudando as especificações do IC IRS2330

A discussão a seguir fornece uma visão abrangente sobre o projeto de um circuito de acionamento de motor BLDC trifásico sem escovas:

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Detalhes de pinagem do IC

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A imagem acima mostra o diagrama de pinagem do IC IRS2330 que simplesmente precisa ser conectado a um conjunto de alguns componentes externos para implementar o circuito controlador BLDC proposto.

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Como configurar o IC de ponte completa

No diagrama acima, testemunhamos o método de conectar as pinagens do IC com alguns componentes externos em que o estágio IGBT do lado direito mostra uma configuração de ponte H padrão usando 6 IGBTs integrados com as pinagens apropriadas do IC.

A integração acima conclui o estágio de potência de saída para o circuito controlador BLDC, a “carga” indica as bobinas eletroímãs trifásicas do BLDC, agora é tudo uma questão de configurar as entradas HIN1/2/3 e LIN1/2/3 do IC com as respectivas saídas do sensor hall.

Portas NOT para sequenciar as entradas HIN, LIN

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Antes de aplicar os acionadores do sensor hall às entradas IC do driver, é necessário que seja armazenado em buffer através de algumas portas NOT, conforme indicado no diagrama acima.

Finalmente, as saídas das portas NOT são integradas adequadamente com as entradas do IC IRS2330.

Os negativos de todos os sensores hall podem ser considerados aterrados.

O segundo circuito que forma a configuração do driver principal para o circuito de driver do motor BLDC sem escovas de 3 fases proposto, também pode ser visto tendo um estágio de detecção de corrente em sua seção inferior esquerda. O divisor resistivo pode ser adequadamente dimensionado para permitir uma proteção contra sobrecorrente e controle sobre o motor BLDC conectado.

Para obter detalhes abrangentes sobre a configuração de detecção atual e outros meandros de todo o projeto, pode-se consultar a seguinte folha de dados do IC:

https://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irs2330pbf.pdf

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FONTE


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