1Apa itu EMF Belakang?

Ketika rotor magnet permanen dari motor BLDC berputar, medan magnetnya bergerak relatif terhadap gulungan stator dan menginduksi tegangan di fase motor.

Tegangan yang dihasilkan ini disebut Back Electromotive Force (Back-EMF atau BEMF).

Dalam motor BLDC tanpa sensor tiga fase, bentuk gelombang EMF belakang berisi informasi yang berkaitan dengan posisi rotor dan kecepatan motor.

Dalam sistem BLDC tanpa sensor enam langkah konvensional, dua fase motor dihidupkan sementara fase ketiga dibiarkan mengambang.

2. Bagaimana Back-EMF Zero-Crossing Deteksi Kerja?

Proses dasar dapat diringkas sebagai:

Rotasi motor → Generasi EMF Kembali → Deteksi Zero-Crossing → Perkiraan Posisi Rotor → Komutasi

Selama setiap sektor komutasi, satu fase motor tidak aktif digerakkan. pengontrol memantau fase terapung ini dan mendeteksi ketika EMF baliknya melintasi tingkat referensi.

Untuk sistem BLDC enam langkah yang khas, titik penyeberangan nol memiliki hubungan listrik yang ditentukan dengan titik komutasi berikutnya.pengontrol menggunakan penundaan yang sesuai dengan sekitar 30 derajat listrik untuk menentukan waktu komutasi yang tepat.

Referensi dapat ditetapkan dengan menggunakan titik netral motor atau, dalam implementasi umum, sekitar setengah dari tegangan bus DC (Vbus/2).

3Mengapa Fase Ketiga Tinggal Terombang-ambing?

Motor BLDC tiga fase memiliki tiga gulungan: U, V, dan W.

Dalam urutan komutasi tanpa sensor enam langkah konvensional, dua fase didorong dan fase yang tersisa melayang secara listrik.

Fase terapung menyediakan cara yang relatif langsung untuk mengamati back-EMF yang dihasilkan oleh motor tanpa langsung mengukur posisi rotor.

Ini adalah salah satu perbedaan utama antara kontrol BLDC enam langkah tanpa sensor tradisional dan perkiraan posisi tanpa sensor berbasis FOC.Jadi pendeteksian fase terapung nol yang tradisional tidak langsung berlaku..

4Kenapa deteksi EMF tidak bisa bekerja pada kecepatan nol?

Ini adalah salah satu keterbatasan paling penting dari kontrol BLDC tanpa sensor.

Ketika motor tidak bergerak, pada dasarnya tidak ada EMF.

Dengan meningkatnya kecepatan motor, EMF kembali menjadi lebih kuat dan lebih mudah dideteksi.

Pengendali BLDC tanpa sensor biasanya menggunakan open-loop atau forced start sequence untuk mempercepat motor sampai sinyal back-EMF menjadi cukup kuat untuk deteksi posisi yang dapat diandalkan.

Inilah sebabnya mengapa kinerja startup adalah pertimbangan penting ketika memilih driver BLDC tanpa sensor.

5Apa yang mempengaruhi akurasi deteksi EMF?

Dalam sistem motorik yang nyata, bentuk gelombang EMF belakang tidak sempurna.

Beberapa faktor dapat mempengaruhi deteksi:

• Kebisingan PWM
  Peralihan frekuensi tinggi dari jembatan MOSFET dapat memperkenalkan kebisingan ke dalam tegangan fase yang dirasakan.
• Induktif Ringing
  Induktansi penggambaran motor dan transisi switching dapat menciptakan dering tegangan di sekitar peristiwa komutasi.
• Parameter Motor
  Bentuk gelombang EMF belakang tergantung pada konstruksi motor, karakteristik lilitan, kecepatan, beban, dan parameter listrik lainnya.
• Operasi Kecepatan Rendah
  Pada kecepatan rendah, amplitudo dan kemiringan EMF belakang kecil, sehingga mendeteksi nol-menyambung lebih sulit.
• EMI
  Tata letak PCB yang buruk, kabel motor yang panjang, dan switching arus tinggi dapat menimbulkan gangguan tambahan.

Oleh karena itu, kontrol tanpa sensor yang dapat diandalkan membutuhkan penyaringan sinyal yang tepat, penolakan kebisingan, waktu komutasi, dan kontrol startup.Microchip secara khusus mengidentifikasi kebisingan PWM dan dering induktif sebagai tantangan praktis untuk deteksi zero-crossing.

6Bagaimana Juyi Tech Mengimplementasikan Deteksi Back-EMF?

JUYI Tech mengembangkan sensorless BLDC motor control IC dan driver board yang dirancang untuk aplikasi di mana sensor Hall tidak diperlukan.

JY03B Sensorless BLDC Motor Control IC mengintegrasikan sirkuit kontrol motor inti, driver gerbang MOSFET, dan regulasi tegangan internal sambil menangani sensing EMF, deteksi fase,kontrol startup, dan fungsi perlindungan melalui arsitektur berbasis perangkat keras.

Spesifikasi utama JY03B meliputi:

• Tegangan operasi: 9 ̊36 V DC
• Paket: SSOP-28
• Kontrol BLDC tiga fase tanpa sensor
• Frekuensi PWM: 16 kHz
• Kontrol kecepatan analog: 0 ̊5 V
• Penggerak gerbang sisi tinggi: hingga 600 mA
• Penggerak gerbang sisi rendah: hingga 800 mA
• Tahap daya MOSFET eksternal
• Kontrol berbasis perangkat keras tanpa firmware MCU yang diperlukan

Untuk insinyur yang mengembangkan motor BLDC tanpa sensor, JY03B oleh karena itu dapat mengurangi jumlah sirkuit kontrol eksternal dan pengembangan firmware yang diperlukan.

7. Mengapa Deteksi EMF Back Penting untuk Pengemudi BLDC Motor?

Deteksi back-EMF yang dapat diandalkan secara langsung mempengaruhi:

• Memulai motor
• Keakuratan komutasi
• Stabilitas kecepatan
• Kekuatan output torsi
• Efisiensi
• Kebisingan motor
• Operasi kecepatan tinggi
• Kemampuan beradaptasi dengan beban

Motor dan pengontrol yang tidak cocok dapat menyebabkan:

• Gagal memulai
• Rotasi terbalik
• Getaran motor
• Kehilangan sinkronisasi
• Listrik yang berlebihan
• MOSFET overheating
• Kecepatan tidak stabil

Oleh karena itu, memilih pengontrol BLDC tidak harus didasarkan hanya pada tegangan dan nilai arus. karakteristik motor dan perilaku EMF kembali juga harus dipertimbangkan.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Q1. Apa itu EMF Back dalam motor BLDC?

Back EMF adalah tegangan yang diinduksi dalam gulungan motor ketika rotor magnet permanen berputar.

Q2. Bagaimana pengontrol BLDC tanpa sensor mendeteksi posisi rotor?

Pengendali memantau EMF mundur dari fase motor terapung dan mendeteksi penyeberangan nolnya.

Q3. Bisakah motor BLDC mulai menggunakan deteksi EMF Back-only?

Pada kecepatan nol ada sedikit atau tidak ada EMF,Jadi pengontrol tanpa sensor biasanya membutuhkan startup awal atau rangkaian komutasi loop terbuka sebelum deteksi BEMF yang dapat diandalkan tersedia.

Q4. Apa deteksi zero-crossing dalam motor BLDC?

Deteksi zero-crossing mengidentifikasi ketika back-EMF yang dipantau mencapai titik penyeberangan referensi.peristiwa ini digunakan untuk memperkirakan posisi rotor dan menjadwalkan komutasi berikutnya.

Q5. Apakah deteksi Back-EMF sama dengan FOC?

Tidak, deteksi nol-melintasi Back-EMF tradisional biasanya dikaitkan dengan komutasi BLDC enam langkah tanpa sensor.FOC tanpa sensor umumnya memperkirakan posisi rotor menggunakan tegangan / arus yang diukur dan model motor atau pengamat daripada mengandalkan penyeberangan nol fase terapung.

Q6. Mana pengontrol BLDC tanpa sensor terbaik?

Tidak ada pengontrol universal "terbaik". pilihan yang benar tergantung pada tegangan motor, arus, kecepatan, beban startup, karakteristik Back-EMF, persyaratan kontrol, fungsi perlindungan,dan kondisi aplikasi.

Kesimpulan

Deteksi back-EMF adalah salah satu teknologi dasar di balik kontrol motor BLDC tanpa sensor.Hal ini memungkinkan pengontrol untuk memperkirakan posisi rotor dari sinyal listrik motor bukan menggunakan sensor Hall, membuat sistem lebih sederhana, lebih kompak, dan berpotensi lebih hemat biaya.

Namun, operasi tanpa sensor yang sukses tergantung pada lebih dari sekedar mendeteksi penyeberangan nol. kontrol startup, kualitas sinyal BEMF, penyaringan, waktu komutasi, parameter motor, pemilihan MOSFET,Tata letak PCB, dan beban aplikasi semuanya harus dipertimbangkan.

JUYI Tech JY03B sensorless BLDC motor control IC dirancang untuk menyederhanakan jenis ini motor-kontrol arsitektur melalui solusi berbasis perangkat keras terintegrasi,sementara JUYI Tech juga menyediakan papan pengemudi BLDC yang sesuai dan dukungan aplikasi untuk pencocokan motor dan pengembangan sistem.

Mencari driver motor BLDC tanpa sensor IC? Jelajahi JY03B / JY02A Sensorless BLDC Motor Control IC dan BLDC driver board seri JYQD JUYI Tech untuk solusi kontrol motor praktis.