この投稿では、あらゆるタイプ3相BLDCまたはオルタネーターモーターを制御するために普遍的に適用できるユニバーサルESC回路または電子速度コントローラー回路について説明します。

ESCとは

ESCまたは電子速度コントローラーは、BLDC3相モーターの操作と制御に通常使用される電子回路です。

BLDCモーターはブラシレスDCモーターの略で、このようなモーターにはブラシがないことを明確に示しています。これは、転流をブラシに依存するブラシ付きタイプのモーターとはまったく逆です。

ブラシがないため、BLDCモーターは、ブラシがないために摩擦やその他の関連する非効率性から解放されるため、最大の効率で動作できます。

ただし、BLDCモーターには大きな欠点が1つあり、他のブラシ付きモーターのように単一の電源で操作することはできません。代わりに、BLDCモーターを操作するには3相ドライバーが必要です。

“三相電力を使用する理由 ”

この技術的な複雑さにもかかわらず、BLDCモーターは消費電力の点で非常に効率的であり、摩耗や破損の問題がほとんどないため、ブラシ付きのモーターに比べて非常に好ましいものになります。

これがBLDCモーターが今日使用されている理由です電気自動車、風車、飛行機、クワッドコプター、およびほとんどのモーター関連機器。

上で説明したように、BLDCモーターの操作は非常に複雑に見えます。また、BLDCモーターのドライバーまたは電子速度コントローラー回路を探すと、MCUを使用すると複雑すぎる回路に出くわしたり、コンポーネントを見つけるのが困難になります。

この投稿では、いくつかの小さな変更を加えることで、ほとんどのBLDCモーターを操作するために普遍的に適用できるシンプルで効果的なESC回路を作成する方法を学習します。

“測定における過誤の種類 ”

回路の詳細を学んだら、それを使って構築することができます電気自動車、クワッドコプター、ロボット、自動ゲート、掃除機、および最大効率のモーター駆動製品。

三相発電機回路

BLDCモーターは3相信号を必要とするため、最初に設計する必要があるのは3相発電機回路です。

次の回路は、いくつかの操作部品を使用してこれを行う方法を示しています。最初の回路 opampsを使用します 2番目のものはただいくつかのBJT 。

シンプルな三相発電機

オペアンプベースの3相発電機回路

BC547トランジスタベースの3相信号発生回路

三相信号出力は、三相MOSFETドライバ回路モーター操作を可能にするため。

したがって、2番目に重要な要素は3相オルタネータードライバー回路です。これは、接続されたBLDCモーターを操作するための上記の3相発電機回路に応答することになっています。

三相ドライバーの場合、A4915、6EDL04I06NT、または当社の古いIRS233ICなどの標準的な三相ドライバーICを使用できます。

ユニバーサルESC回路では、IRS233を使用して、これを目的の電子速度制御用に構成し、ほとんどのBLDCモーターに実装する方法を確認します。次の画像は、提案されたESC設計の回路全体を示しています。

“トランジスタのマーキングの読み方 ”

シンプルな電子スピードコントローラーESC回路

提示されたESCオルタネータードライバー回路は非常に単純に見え、複雑なステージを採用していないようです。

三相発電機回路から取得した三相信号は、上図の左上に示すNOTゲートの入力に適用されます。

これらの3相信号は、3相MOSFETドライバーICIRS233に必要なHinおよびLin入力に変換されます。

IC IRS233は、これらの信号を処理して、接続されたBLDCモーターを、関連するドライバーMOSFETまたはIGBTを介して正しい位相とトルクで動作させます。

IC555ベースのPWMステージも見ることができます。このステージは、ゲートトリガーを適切なセクションに分割するために、ローサイドMOSFETまたはIGBTで構成されています。

このゲートチョッピングは、これらのチョッピングPWMデューティサイクルレートによって決定されるレートでデバイスを強制的に動作させます。より広いデューティサイクルはモーターがより速く回転することを可能にし、より狭いデューティサイクルはモーターが比例して減速することを可能にします。

PWMレートは、示されたPWMポットを介してIC555を介して制御されます。