无传感器 BLDC 电机驱动器的所有噪音是什么？

为三相无刷直流 (BLDC) 电机创建驱动系统一直是平衡少数系统要求的任务。效率、可靠性、开发时间、保护、噪音和成本等关注一直是决定零件选择的关键驱动因素。无传感器 BLDC 电机控制器可以帮助我们消除后顾之忧。

在之前的一篇文章中，我们 讨论了 DRV10983 如何缩短开发时间和成本。

今天，我想重点讨论 BLDC 电机的声学性能以及DRV10983电机驱动器如何让竞争变得安静。无论是我们试图入睡时的风扇嗡嗡声，还是在安静的环境中嗡嗡作响的小型泵，电机发出的噪音都可能是一个真正的烦恼。

要真正掌握电机驱动器的潜在性能，让我们从噪音的来源开始。在传统的梯形控制或 120° 控制中，当电机换相时，会导致相电流发生突变。这些变化会导致电机中的转矩波动，进而导致可听见的振动。由于驱动状态每 60° 变化一次，因此在 6 倍电机电频率的谐波处引入了明显的纯音。为了显着减少这些纯音，我们可以使用不同的方法来驱动电机。

正弦控制或 180° 控制受益于驱动所有三相以更好地控制扭矩。顾名思义，这种方法通过用正弦电压驱动相位来控制电机，以避免电流发生任何突然变化。这种更平滑的驱动方法减少了转矩脉动，我们可能已经建立了这种转矩脉动，从而降低了可听噪声。使用正弦驱动的DRV10983与使用梯形控制的领先竞争对手的音频分析。电频率为 40Hz，我们可以在 240Hz、480Hz、720Hz 和 960Hz 处看到明显的纯音。请注意DRV10983如何降低这些可听频率?

DRV10983利用正弦控制来降低正常运行期间的噪声;然而，这并不是这个高度可配置的设备中保持安静的唯一技术。在无传感器 BLDC 驱动器的标准启动期间，通常会有很短的校准时间。这种对齐可确保电机处于可靠启动的已知位置。这样做的主要缺点是要对齐电机，必须快速励磁相。这种快速激励会产生一个有用的扭矩来转动电机，但伴随着这个突然的扭矩，还会产生噪音。

为了避免这种情况，我们使电机的励磁曲线可调。这不仅可以让我们调整启动时间和强度，还可以降低系统的可听噪音。更进一步，一些应用程序可以使用不同的启动方法：初始位置检测 (IPD)。使用DRV10983，工程师可以选择使用IPD;并且，就像使用 align 方法一样，它们可以控制 IPD 程序的激发极限。、

DRV10983装置是一种三相无传感器电机驱动器，带有额定功率的三甘醇MOSFET，可提供高达2 a的连续驱动电流。该设备是专为成本敏感、低噪音、低外部元件数量的应用而设计的。

DRV10983设备使用专有的无传感器控制方案来提供连续正弦驱动，从而显著降低了由于换向而产生的纯音声学。该设备的接口设计简单灵活。电机可通过PWM、模拟或l²C输入直接控制。电机速度反馈可通过FG引脚或l²C获得。

DRV10983设备具有集成降压调节器，可有效地将电源电压降至5或3.3 V，为内部和外部电路供电。该设备可在睡眠模式或待机模式版本下使用，以在电机未运行时提供电源-待机模式(3-mA)版本使调节器保持运行，而睡眠模式(180 pA)版本将其关闭。在使用调节器为外部微控制器供电的应用中，使用待机模式版本。

Tl提供DRV10983调整指南，用于快速设置和调整设备以获得最佳性能。