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用ST72141實現(xiàn)無刷直流電機的控制
摘要：意法半導體的ST72141是專門用在無刷直流電機（BLDC）控制的單片機。內部包含意法半導體自有的反電動勢檢測專利技術，專門用于電機控制的片內外設，大大減少了電機控制系統(tǒng)的成本，簡化了電機控制系統(tǒng)的設計。關鍵詞：無刷直流電機（BLDC） 單片機 電機控制
引 言
1 概 述
ST72141是ST公司專門用于同步電機控制的一款單片機，特別適合3相無刷直流電機的控制。無刷直流電機可用于工業(yè)控制、汽車電子產品、電冰箱、空調、壓縮機和風扇等產品。無刷直流電機的優(yōu)點是效率高、工作噪聲低、體積小、可靠性好和壽命長。
ST72141是ST7微控制器家族產品中的一員。它包括A/D轉換和SPI接口，有專門用于無刷直流電機控制的片內外設，可選擇帶傳感器模式和不帶傳感器模式。
ST7片內的電機控制電路可看成是一個脈寬調制多路復用器。它有6路輸出和1個用在無刷直流電機不帶傳感器控制時的反電動勢零點檢測電路。
ST72141的電機控制外設有4個主要的部分：
◇ 去磁結束和反電動勢零點的檢測電路；
◇ 延遲管理電路；
◇ PWM管理電路（需要PWM信號來驅動電機）；
◇ 通道管理電路。
ST72141在無刷直流電機中的典型應用如圖1所示。
圖2 6步長120度的驅動模式
2 無刷直流電機的基本原理
無刷直流電機包含2個同軸的磁性電樞：外部電樞，即固定的定子；內部電樞，即可動的轉子。定子是電機的引導部分；轉子是電機的感應部分。無刷直流電機內部電樞的轉子是一個永磁體。這個電樞由恒流源供電。定子可以有多相（這里以3相為例）。電機是同步電機。無刷永磁體直流電機是同步電機，定子的磁場旋轉速度和轉子的機械旋轉速度相同。
反電動勢是使用ST72141在不帶傳感器模式下驅動無刷直流電機的基礎。反電動勢和轉子的轉速、流過轉子的磁通和相應繞組的轉子數(shù)目成正比。
繞組產生的力矩大小與電流和磁通量成正比關系。
ST72141提供2種控制方式：電壓模式和電流模式。 電流模式下可以直接按比例調節(jié)力矩；電壓模式下可以調節(jié)速度，設置力矩限閾值（即電流的閾值）。
3 ST72141用于無刷直流電機控制
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