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Ltspice-BLDC直流无刷电机仿真-Part8

发布时间:2026/9/6 12:43:08 来源:尧图企业网站定制
在无刷直流电机控制系统中当逆变器采用三相六状态 120° 两两导通方式时每个电周期共有六个扇区每个扇区各占 60° 电角度每个功率器件在一个电周期内导通 120° 电角度。根据功率器件在导通周期内调制方式的不同无刷直流电机 PWM 控制方式可以分为半桥调制和全桥调制两种模式。半桥调制又分为 H‑PWM‑L‑ON、H‑ON‑L‑PWM、ON‑PWM 和 PWM‑ON 四种其特点是在每个 60° 区间内总是一个功率器件保持常开另外一个功率器件采用 PWM 控制。H‑PWM‑L‑PWM 全桥调制模式则为在任意一个 60° 区间内上下桥臂的功率器件同时进行斩波。基于本系列统一 BLDC 120° 两两导通仿真模型本文聚焦工程最常用的三种 PWM 调制方式两种半桥调制H_PWM-L_ON、H_ON-L_PWM、一种全桥调制H_PWM-L_PWM。一、BLDC 半桥调制原理与仿真实现半桥调制核心定义120° 导通区间内仅单桥臂 PWM 斩波另一桥臂全程恒通开关损耗更低是中小功率 BLDC 风机、水泵主流方案。1.1 H_PWM-L_ON上管斩波、下管恒通1.1.1 仿真实现逻辑霍尔译码输出有效换相区间内导通相上桥 MOS 管叠加高频 PWM 斩波通过占空比调节等效绕组电压导通相下桥 MOS 管全程恒定导通无任何开关动作非导通相上下桥全部关断。1.1.2 输出波形特征总结上桥驱动波形120° 导通区间输出高频 PWM 脉冲占空比连续可调下桥驱动波形对应导通区间持续有效电平无斩波动作1.2 H_ON-L_PWM上管恒通、下管斩波1.2.1 仿真实现逻辑霍尔译码有效换相区间内导通相上桥 MOS 管全程恒定导通无开关动作导通相下桥 MOS 管叠加高频 PWM 斩波依靠下管通断实现调压非导通相保持全关断状态。1.2.2 输出波形特征总结上桥驱动波形120° 导通区间完全平直恒通无波形波动下桥驱动波形导通区间输出高频 PWM作为唯一调压控制端二、BLDC 全桥调制原理与仿真实现2.1 H_PWM-L_PWM上下管同步斩波2.1.1 仿真实现逻辑全桥调制核心120° 导通区间内导通相上下桥 MOS 管同时叠加高频 PWM 斩波。 硬件电路不变驱动逻辑重构上下桥驱动信号均绑定 PWM 基准波实现双管同步斩波调压。2.1.2 输出波形特征总结上下桥驱动波形导通区间均为高频 PWM 脉冲开关时刻保持同步相电压波形电压动态响应快电压利用率高三、三种 PWM 调制方式仿真结果横向对比3.1 驱动波形对比H_PWM‑L_ON上管 PWM、下管恒通单管斩波波形结构简单H_ON‑L_PWM上管恒通、下管 PWM但大电流下体二极管损耗突出H_PWM‑L_PWM上下桥同步 PWM 斩波双管同时高频动作。3.2 损耗与性能对比半桥调制H_PWM‑L_ON / H_ON‑L_PWM单管高频开关另一管静态导通整体开关损耗低、发热小、EMI 相对可控适合恒负载、中小功率设备。其中 H_PWM‑L‑ON 综合性能最优工业风机水泵大量采用H_ON‑L‑PWM 更适配小电流低成本场景。全桥调制 H_PWM‑L_PWM电压利用率高、动态响应好支持回馈制动但是开关损耗大、器件发热更高优先用于需要频繁加减速的工况。更新不易请多多关注记得 点赞❤️ 收藏⭐️ 关注带你解锁更多硬件仿真黑科技

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