三相桥式驱动电路的晶体管导通控制

无刷直流电动机需要有相应的驱动电路才能工作。下面介绍几种常见的三相无刷直流电动机驱动电路。

1.星形联结三相半桥驱动电路

星形联结三相半桥驱动电路如图10-58a所示。A、B、C三相定子绕组有一端共同连接，构成星形联结方式。

图10-58 星形联结三相半桥驱动电路

电路工作过程说明如下：

位置检测器靠近磁环转子产生位置信号，经位置信号处理电路处理后输出图10-58b所示H1、H2、H33个控制信号。

在t₁期间，H1信号为高电平，H2、H3信号为低电平，晶体管VT1导通，有电流流过A相绕组，绕组产生磁场推动转子运转。

在t₂期间，H2信号为高电平，H1、H3信号为低电平，晶体管VT2导通，有电流流过B相绕组，绕组产生磁场推动转子运转。

在t₃期间，H3信号为高电平，H1、H2信号为低电平，晶体管VT3导通，有电流流过C相绕组，绕组产生磁场推动转子运转。

t₄以后，电路重复上述过程，电动机连续运转起来。三相半桥驱动电路结构简单，但由于同一时刻只有一相绕组工作，电动机的效率较低，并且转子运转脉动比较大，即运转时容易时快时慢。

2.星形联结三相桥式驱动电路

星形联结三相桥式驱动电路如图10-59所示。

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图10-59 星形联结三相桥式驱动电路

星形联结三相桥式驱动电路可以工作在两种方式：二二导通方式和三三导通方式。工作在何种方式由位置信号处理电路输出的控制信号决定。

（1）二二导通方式

二二导通方式是指在某一时刻有2个晶体管同时导通。电路中6个晶体管的导通顺序是：VT1、VT2→VT2、VT3→VT3、VT4→VT4、VT5→VT5、VT6→VT6、VT1。这6个晶体管的导通受位置信号处理电路送来的脉冲控制。下面以VT1、VT2导通为例来说明电路工作过程。

位置检测器送来的位置信号经处理电路后形成控制脉冲输出，其中高电平信号送到VT1的基极，低电平信号送到VT2基极，其他晶体管基极无信号，VT1、VT2导通，有电流流过A、C相绕组，电流途径为：US+→VT1→A相绕组→C相绕组→VT2→US-，两绕组产生磁场推动转子旋转60°。

（2）三三导通方式

三三导通方式是指在某一时刻有3个晶体管同时导通。电路中6个晶体管的导通顺序是：VT1、VT2、VT3→VT2、VT3、VT4→VT3、VT4、VT5→VT4、VT5、VT6→VT5、VT6、VT1→VT6、VT1、VT2。这6个晶体管的导通受位置信号处理电路送来的脉冲控制。下面以VT1、VT2、VT3导通为例来说明电路工作过程。

位置检测器送来的位置信号经处理电路后形成控制脉冲输出，其中高电平信号送到VT1、VT3的基极，低电平送到VT2基极，其他晶体管基极无信号，VT1、VT3、VT2导通，有电流流过A、B、C相绕组，其中VT1导通流过的电流通过A相绕组，VT3导通流过的电流通过B相绕组，两电流汇合后流过C相绕组，再通过VT2流到电源的负极，在任意时刻三相绕组都有电流流过，其中一相绕组电流很大（是其他绕组电流的2倍），三绕组产生的磁场推动转子旋转60°。

三三导通方式的转矩较二二导通方式的要小。另外，如果晶体管切换时发生延迟，就可能出现直通短路，如VT4开始导通时VT1还未完全截止，电源通过VT1、VT4直接短路，因此星形联结三相桥式驱动电路更多采用二二导通方式。

三相无刷直流电动机除了可采用星形联结驱动电路外，还可采用图10-60所示的三角形联结三相桥式驱动电路。该电路与星形联结三相桥式驱动电路一样，也有二二导通方式和三三导通方式，其工作原理与星形联结三相桥式驱动电路工作原理基本相同，这里不再叙述。

图10-60 三角形联结三相桥式驱动电路