基于STM32的交流永磁同步电机驱动器设计

2．3 温度检测电路
IPM芯片内部集成了温度保护功能，图3为IPM驱动芯片的温度检测电路。芯片内部含有热敏电阻，当温度过高时就会通过检测电路的电压比较器输出故障信号反馈给IPM芯片的7引脚，在芯片内部经分析处理后采取及时的措施对系统进行保护，如将IGBT软遮断，当温度正常时再解除保护。

2．4 电流检测电路
对于数字化伺服电机控制系统，转矩环的性能直接影响着系统的控制性能。电流采样的精度和实时性很大程度上决定了系统的动静态性能，精确的电流检测是提高系统控制精确、稳定性和快速性的重要环节。在伺服控制系统中电流检测的方法有多种，常见的一种是采用霍尔电流传感器，将电流信号经过电磁转换变为直流电压信号输出，然后经运算比较电路处理后输出到控制芯片。另一种方式是采用电流检测，论文即采取这种检测方式。图4为电流检测电路，取采样电阻两端的电压经线性光耦HCPL-7840隔离、放大后输入到电压比较运算放大器，再将比较后的值输入到控制芯片STM32中进行准确的计算，从而得出当前的电流值。由于PMSM为三相对称电机，即Ia+Ib+Ic=0，因此，研究检测其中两相就能得到三相电流。

3 STM32驱动PMSM原理及实现
控制模块作为电机驱动的弱电部分，是电机的控制核心，也是伺服驱动技术核心控制算法的运行载体。控制芯片性能的优劣直接影响整个伺服系统的动态性能。意法半导体的STM32是采用基于ARM工业标准嵌入式处理器Cortex-M3为内核的32位微处理器，主频可高达72MHz，内置Flash和SRAM(容量可分别高达512 KB和64 KB)。强大的内核及其丰富的外设，使其在无刷马达控制应用领域得到了广泛的使用。马达控制配套软件库V2.0包含电机矢量控制函数库，新增支持单旁路无传感器控制、内部永磁(IPM)电机控制和永磁同步(PMSM)电机弱磁控制的算法，极大地简化了电机的控制，缩短了研发周期。基于此，论文选取STM32作为控制核心芯片，针对PMSM的控制提出了FOC+SVPWM控制算法。FOC(矢量控制)的应用使得交流PMSM具有直流电机一样的特性，解决了交流电机强耦合、非线性的问题，提高了系统的动态性能，实现对PMSM电流、转速双闭环的控制。