無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制系統(tǒng)，包括功率驅(qū)動(dòng)電路，反電動(dòng)勢(shì)過零點(diǎn)模擬檢測(cè)系統(tǒng)，以及dsp數(shù)字控制部分。為了提高模擬檢測(cè)電路的精度，獲得最為精確的反電動(dòng)勢(shì)過零點(diǎn)信息，進(jìn)行正確的換相，需要將這三部分電路合理地進(jìn)行模塊化，從而避免不同功能電路之間的元器件相互混接，并采用正確的接地和布局方式。否則，不同電路間會(huì)存在相互的串?dāng)_與耦合，如圖1所示?！　“锤蓴_的傳播路徑，可分為由于共同阻抗產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩類。所謂傳導(dǎo)干擾，是指通過導(dǎo)線傳播到敏感器件的干擾。高頻干擾噪聲和有用信號(hào)的頻帶不同，可以通過在導(dǎo)線上增加濾波器的方法切斷高頻干擾噪聲的傳播，也可以加光電隔離電路來解決。電源噪聲的危害最大，要特別注意處理。所謂輻射干擾，是指通過空間輻射傳播到敏感器件的干擾。一般的解決方法是增加干擾源與敏感器件的距離，用地線把它們隔離或在敏感器件上加屏蔽罩?！　‰姍C(jī)功率驅(qū)動(dòng)電路每次進(jìn)行pwm斬波調(diào)制時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生很大的開關(guān)噪聲和電磁干擾，這樣功率器件一方面會(huì)通過電路間的共模阻抗和耦合電容對(duì)模擬檢測(cè)電路產(chǎn)生干擾，功率電路中的瞬態(tài)電流也會(huì)在信號(hào)回路上建立起電壓；同時(shí)作圖1 無位置傳感器控制系統(tǒng)的干擾耦合方式　　為發(fā)射源，也會(huì)對(duì)以dsp為主的數(shù)字控制電路產(chǎn)生不良的輻射干擾。模擬檢測(cè)電路如存在較大的共模干擾，會(huì)給不導(dǎo)通相端電壓帶來不準(zhǔn)確的干擾，以至于會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的比較信號(hào)，這就無法再采用本節(jié)所提出的無位置傳感器控制方法，如圖2所示。因此，必須解決不同電路間的共模干擾問題。 dsp主控制器的正常工作如受到較大的電磁干擾，可能致使在dsp中運(yùn)行的程序跑飛，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)換相失誤，停止運(yùn)行等后果?！　D2 不導(dǎo)通相端電壓瞬態(tài)波形　　為保證無位置傳感器控制方法能夠有效實(shí)現(xiàn)，必須采用硬件抗干擾措施?？垢蓴_設(shè)計(jì)主要應(yīng)當(dāng)從三個(gè)方面考慮：抑制干擾源，切斷干擾傳播路徑，提高敏感器件的抗干擾性能?！　∈紫龋跓o刷直流電機(jī)的一個(gè)pwm斬波調(diào)制過程中，電機(jī)兩相繞組中電流上升時(shí)，由于系統(tǒng)地線共阻抗的存在，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)附加的共模噪聲加載在模擬檢測(cè)電路上。因此，如果要將電源電壓的一半值與不導(dǎo)通相端電壓進(jìn)行比較，進(jìn)而獲得反電動(dòng)勢(shì)的過零信號(hào)時(shí)，應(yīng)當(dāng)在電機(jī)速度較大時(shí)進(jìn)行。這是因?yàn)榇藭r(shí)反電動(dòng)勢(shì)很大，頻率很高，且上升速度很快，會(huì)使得這個(gè)共模噪聲對(duì)過零點(diǎn)檢測(cè)的影響減小到最低。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)將功率電路地與模擬檢測(cè)電路地單點(diǎn)共地，并在印制電路板上盡量增大接地面積以減少地線阻抗。加大電路板元器件之間的距離，模擬檢測(cè)電路之間進(jìn)行鋪地操作，以減小地線阻抗。數(shù)字地與模擬地之間應(yīng)當(dāng)通過磁珠來連接?！　榱艘种聘蓴_源，就還要盡可能地減小干擾源的du/dt和di/dt，這是抗干擾設(shè)計(jì)中最優(yōu)先考慮和最基本的原則。減小干擾源的du/dt主要是通過在干擾源兩端并聯(lián)電容來實(shí)現(xiàn)的，而減小干擾源的du/dt則是在干擾源電路回路中串聯(lián)電感或電阻以及增加續(xù)流二極管來實(shí)現(xiàn)的?！　≡趯?shí)際電路設(shè)計(jì)中，有許多抑制干擾源的噪聲，可以在電路板上的每個(gè)芯片上并接高頻電容，－方面減小芯片對(duì)電源的影響，另一方面小電容也起到了穩(wěn)壓的作用。在布線過程中，要求高頻電容的連線盡量靠近電源端并盡量粗短，否則等于增大了電容的等效串聯(lián)電阻，會(huì)影響濾波效果。布線時(shí)避免90°的折線，以減少高頻噪聲發(fā)射。　　其次，針對(duì)于數(shù)字控制系統(tǒng)的輻射干擾，可以使用屏蔽金屬罩，與功率電路地相接以屏蔽功率管開關(guān)對(duì)外產(chǎn)生的電磁干擾，并且功率電路要單獨(dú)接地；針對(duì)高頻工作的數(shù)字控制系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加去耦電容；制作芯片電路引線時(shí)，避免形成天線接收回路，布線時(shí)盡量減少回路環(huán)的面積，以降低感應(yīng)噪聲；電源線和地線要盡量粗。除減小壓降外，更重要的是降低耦合噪聲?！　?duì)于與模擬檢測(cè)電路相關(guān)的dsp輸人與輸出信號(hào)，可以通過光電隔離元件加載到模擬檢測(cè)電路上去；對(duì)于dsp閑置的i/o口，不要懸空，要接地或接電源；使用dsp內(nèi)部的看門狗模塊電路，可大幅度提高整個(gè)系統(tǒng)的抗干擾性能；充分考慮dsp供電電源對(duì)各芯片的影響，dsp供電電路的電源加濾波電路，以減小電源噪聲對(duì)dsp或其他數(shù)字控制系統(tǒng)芯片的干擾。注意晶振布線，晶振與dsp引腳盡量靠近，用地線網(wǎng)格把時(shí)鐘區(qū)隔離起來，晶振外殼接地并固定。將電路板的數(shù)字控制電路、模擬檢測(cè)電路以及功率驅(qū)動(dòng)電路合理分區(qū)，如強(qiáng)信號(hào)與弱信號(hào)以及數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)都要盡量分開布局。盡可能把干擾源與dsp控制芯片遠(yuǎn)離。大功率器件的地線要單獨(dú)接地，以減小相互干擾。　　最后，由于功率開關(guān)管寄生電容與無刷直流電機(jī)繞組發(fā)生作