本帖最后由 Angus 于 2018-11-4 20:05 编辑
原理图
Mini5D_fly.pdf
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Mini51复位后GPIO全是输入状态，驱动三极管 Q9，Q1 截止，所以上 MOS 功率管 Q6 截止。 下 MOS 功率管 Q5 由于 R12 的存在也截止。
上功率管驱动：
下功率管 Q5 导通时，输出端接地，电容 C1 通过 D2 充电到 Vin。
下功率管 Q5 截止时，Q9,Q1的导通，电容 C1 上充满到 Vin 的电压通过 Q1,D1 加在 Q6 的 GS 两端，上功率管 Q6 导通，输出电源电压。
以上分析可知，上功率管 Q6 导通时，电容 C1 正端对地电压是 Vin 的两倍，这个电压通过 Q1 的 EB 极，几乎全加在 Q9 的 C 极。所以 Q9 耐压要高。R15 控制 Q9 的 E 极电流为 4.3V/R15 = 4.3mA，控制 Q9 的发热量。
此电路上功率管的驱动电压是 Vin，所以工作电压最多是20V, 再高会击穿功率管。若您需要电压在 20V 以上时仍能正常工作，L2 就不能接 Vin ，而是接到 15V 电压上，这要额外加个稳压器，Q9 的 C 极最高电压为 Vin + 15V 。Q9 的 C 极可能要串个电阻来分担热量。
过流保护:
电流采样电阻 R2 = 1 毫欧, 经 R3/C2 接入比较器负端——Mini51第32脚，R3/C2 滤波常数只能两三微秒，否则 RC 的延时可能会让功率管烧坏后才发现过流。Mini51 第1脚——比较器正端 R4/R5 分压得 0.1V，所以电流等于 0.1V/1毫欧 = 100A 时，比较器驱动短路保护——Brake，关断六路功率管。
Layout 要让 R5 与 R2 在同一点接地，干扰小不容易误动作。
若不要过流保护，R2 短接，修改软件可以 R3, C2，R4, R5 不焊。
过零检测：
若想启转效果好，必须在很低的转速就能检到过零，过零检测分压比要尽量小，否则反电势衰减很多，难检到过零点。本图 10K:20K，反电势衰减1/3。工作电压 15V 时分压到 5V, 接入 Mini51 仍不超压。由于 R59~R61 的存在，工作电压到 20V 时，Mini51 片内比较器仍可正常工作。
减小 PWM 干扰：
1> 干扰要在源头滤除，输出端电容C10,C19,C20——1UF左右，对输出的 PWM 滤波，串 5.1欧电阻是电容充放电限流。
2> 无电流的长线相当于天线易受干扰，所以 R22~R24 应靠近 Mini51，信号线上有电流不易受干扰。C16~C18选1nF对 PWM 滤波。
3> 上MOS导通时，自举电容 C1 上电压瞬间会升到电源两倍，通过二极管 D2 的 PN 结电容，串到电源一个高压尖峰，在二极管上串一磁珠 L2，会很好的抑制这个高压尖峰串扰到单片机电源端。
4> 给 Mini51 供电的 7805 前面加个磁珠 L3 可很好的阻止 PWM 干扰串到 Mini51 的 VDD 端。
欢迎航模爱好者提问、讨论。
般模电调DIY——第2季，单片机如何控制 BLDC 转动 http://www.nuvoton-mcu.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1458&extra=page%3D2
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MOS驱动可以减化成下图
Mini5D_fly_.pdf
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这个图，因为 D6 的存在让三极管 Q9 只能把功率管 G 极电压拉低到 0.8V 左右，而上 MOS 功率管刚关断瞬间，电机电感从下功率管续流会把输出端电压拉低到接近负 1 伏，这样上MOS功率的 GS 电压需更长时间才能降到 1.5V 以下。关断速度变慢，会让功率管发热较多。所以这样改变后，上功率管最好选 GS 导通门限电压稍高一点的 。
原理图还可以进一步减化，把上图中 Q1 省去，把 D6 直接短接。去掉了 D6，上 MOS 功率管的关断时间加快，同时又不得不把 R18 减小到 1K 以下, 以加快功率管导通时间。 这样 R18 会较热，在电机不转时，可让 R18 无电流——把 Q9 关断，以减小发热量。
后面讲的这两种简化电路，最好让 下 MOS 功率管做 PWM, 降低上功率管的开关频率，就是减小开关功耗，这要改代码中换相数组的定义。具体请看 Mini51 的 资料，或向芯唐咨寻。
3 x 3.6V 航模电调，21万转波形, 周期 0.28 毫秒
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