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无刷直流电机驱动器

这个库将与大多数3相无刷直流电机驱动器兼容。如 L6234, DRV8305, DRV8313 甚至 L293.

开发这款通用且简单的无刷直流驱动器SimpleFOCShield的动机之一,是因为目前低成本的无刷直流驱动板仍然很难找到,这使得我们对硬件的选择受到了很大的限制。不过好在各种开源社区已经开始在这个方向不断发展,无刷直流电机成为爱好社区的标准指日可待!😃

选择什么样的无刷直流驱动器,直接取决于你正在使用的无刷直流电机。对于无刷直流驱动器驱动器的选型,我们可以将其分为两组:

低功率板(云台电机)

以下的一些无刷直流驱动板是为云台电机专门设计的。云台电机通常极对数大于10,内阻>10Ω。它们在低速时具有非常稳定的性能。云台电机非常通用,能够高质完美的替代步进电机和直流伺服电机。

示例描述规格链接价格
Arduino
SimpleFOCShield v1
- L6234 芯片
- 8-24V
- up to 5 Amps
- 1 电机
- Arduino Shield
- Encoder+I2C Pullups
More info15€
Arduino
SimpleFOCShield v2
- L6234 芯片
- 8-24V
- up to 5 Amps
- 1 电机
- Arduino Shield
- Encoder+I2C Pullups
- 在线电流检测
- 板载电压调节器
SimpleFOC store
Aliexpress
Ebay
~20€
SimpleFOCMini v1- DRV8313 芯片
- 8-30V
- up to 2.5 Amps
- 3.3V LDO onboard
- 1 电机
- 21x26mm
SimpleFOC store
(即将上架)
5-7€
Drotek L6234
breakout board
- L6234 芯片
- 1 电机
- 25x25mm
Drotek
Ebay
30€
Deng FOC controller
breakout board
- L6234 芯片
- 8-24V
- up to 5 Amps
- 2 电机
- 39x56mm
Aliexpress
Ebay
35-50€

或者,你也可以找到集成无刷直流驱动器和单片机的云台电机控制板。

示例描述规格链接价格
HMBGC V2.2- 4599 mosfet
- 2 电机
- 50x30mm
- Atmega328
Ebay20€
BGC 3.0- 4599 mosfet
- 2 电机
- 50x50mm
- Atmega328
Aliexpress10€
BGC 3.1- l6234
- 2 电机
- 50x50mm
- Atmega328
Ebay10€
Storm32 BGC- DRV8313
- 3 电机
- 50x50mm
- Stm32f103
Ebay25€

最后,运行云台电机最便宜的解决方案之一是使用双直流电机驱动器,如:

| 示例 | 描述 | 规格 | 链接 | 价格 | | ———————————————————— | ——————– | ———————————————————— | ———————————————————— | —- | | | Stepper driver L298N | - L298N 芯片
- 1 电机
- 5V-35V
- 2A(MAX single bridge) | Ebay | 2€ |

L298N 的局限性

L298N 基于双极晶体管技术,具有较长的晶体管上升时间,会使得电机无法平稳运行。 我们建议仅在闭环模式下使用基于L298N的电路板,因为位置传感器能够减少由驱动器带来的噪音。 此外,虽有一定性能限制,但作为熟悉大电流 FOC 的廉价方案,它也可以是初学者不错的选择。

高性能驱动板

SimpleFOClibrary基本支持任何可以使用3路PWM或6路PWM信号控制的无刷直流电机驱动器。到目前为止(version 1.3.1),库还没有实现电流控制环。电机力矩通过电压直接控制(更多信息)

以下是经测试,与library库兼容的驱动板:

示例描述规格链接价格
DRV8302 driver- DRV8302 芯片
- 1 电机
- 45V/27A
- BEMF/电流检测
- 失效保护
Aliexpress30€
DRV8301 driver- DRV8301 芯片
- 1 电机
- 45V/27A
- BEMF/电流检测
- 失效检测
- SPI 配置
Aliexpress45€
B-G431B-ESC1- STM32G431CB 芯片
- On-board ST-LINK/V2-1
- 1 电机
- 30V/40A
- 低压侧电流检测
- 失效保护
STM webiste
Mouser
16€
Infineon
BLDC-SHIELD_IFX007T shield
- IFX007T 半桥
- 1 电机
- 40V/30A
- BEMF/低压侧电流检测
- 失效保护
Infineon40€
@byDagor
Dagor Brushless Controller
- DRV8305 驱动器
- 1 电机
- 25V/40A
- 电流检测
- 集成传感器
- 基于Esp32
- 失效保护
simplefoc shop
alpha batch sold out
40€
Arduino
SimpleFOCPowerShield
- BTN8982 半桥
- 1 电机
- 40V/30A
- 失效保护
Release v1:
- 在线电流检测
- I2C/Hall/Encoder pullups
- 2x Stackable
fabricate~20€
FOC-SimpleFOC-MotorDriveDevelopmentBoard- IR2103 驱动器
- 1 电机
- 36V/20A
- 低侧电流检测
Aliexpress Ebay30€
ODRIVE V3.6- STlink programmer needed
- 2 电机
- 12-48V
- 60A (峰值120A)
- 低侧电流检测
Aliexpress
ODive shop
70-100€
200€

IFX007T and BTN8982 芯片局限性

IFX007T 和 BTN8982 基于较老的晶体管技术,具有较长的晶体管上升时间,会使得电机无法平稳运行。 我们建议仅在闭环模式下使用基于这些芯片的电路板,因为位置传感器能够减少由驱动器带来的噪音。 此外,虽有一定性能限制,但作为熟悉大电流 FOC 的廉价方案,它也可以是初学者不错的选择。