無刷直流電機無位置傳感器控制系統(tǒng)，包括功率驅(qū)動電路，反電動勢過零點模擬檢測系統(tǒng)，以及dsp數(shù)字控制部分。為了提高模擬檢測電路的精度，獲得最為精確的反電動勢過零點信息，進行正確的換相，需要將這三部分電路合理地進行模塊化，從而避免不同功能電路之間的元器件相互混接，并采用正確的接地和布局方式。否則，不同電路間會存在相互的串擾與耦合，如圖1所示。

　　按干擾的傳播路徑，可分為由于共同阻抗產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩類。所謂傳導(dǎo)干擾，是指通過導(dǎo)線傳播到敏感器件的干擾。高頻干擾噪聲和有用信號的頻帶不同，可以通過在導(dǎo)線上增加濾波器的方法切斷高頻干擾噪聲的傳播，也可以加光電隔離電路來解決。電源噪聲的危害最大，要特別注意處理。所謂輻射干擾，是指通過空間輻射傳播到敏感器件的干擾。一般的解決方法是增加干擾源與敏感器件的距離，用地線把它們隔離或在敏感器件上加屏蔽罩。

　　電機功率驅(qū)動電路每次進行pwm斬波調(diào)制時，都會產(chǎn)生很大的開關(guān)噪聲和電磁干擾，這樣功率器件一方面會通過電路間的共模阻抗和耦合電容對模擬檢測電路產(chǎn)生干擾，功率電路中的瞬態(tài)電流也會在信號回路上建立起電壓；同時作

圖1 無位置傳感器控制系統(tǒng)的干擾耦合方式

　　為發(fā)射源，也會對以dsp為主的數(shù)字控制電路產(chǎn)生不良的輻射干擾。模擬檢測電路如存在較大的共模干擾，會給不導(dǎo)通相端電壓帶來不準確的干擾，以至于會產(chǎn)生錯誤的比較信號，這就無法再采用本節(jié)所提出的無位置傳感器控制方法，如圖2所示。因此，必須解決不同電路間的共模干擾問題。 dsp主控制器的正常工作如受到較大的電磁干擾，可能致使在dsp中運行的程序跑飛，會導(dǎo)致電機換相失誤，停止運行等后果。

　　圖2 不導(dǎo)通相端電壓瞬態(tài)波形

　　為保證無位置傳感器控制方法能夠有效實現(xiàn)，必須采用硬件抗干擾措施�？垢蓴_設(shè)計主要應(yīng)當從三個方面考慮：抑制干擾源，切斷干擾傳播路徑，提高敏感器件的抗干擾性能。

　　首先，在無刷直流電機的一個pwm斬波調(diào)制過程中，電機兩相繞組中電流上升時，由于系統(tǒng)地線共阻抗的存在，會產(chǎn)生一個附加的共模噪聲加載在模擬檢測電路上。因此，如果要將電源電壓的一半值與不導(dǎo)通相端電壓進行比較，進而獲得反電動勢的過零信號時，應(yīng)當在電機速度較大時進行。這是因為此時反電動勢很大，頻率很高，且上升速度很快，會使得這個共模噪聲對過零點檢測的影響減小到最低。同時，應(yīng)當將功率電路地與模擬檢測電路地單點共地，并在印制電路板上盡量增大接地面積以減少地線阻抗。加大電路板元器件之間的距離，模擬檢測電路之間進行鋪地操作，以減小地線阻抗。數(shù)字地與模擬地之間應(yīng)當通過磁珠來連接。

　　為了抑制干擾源，就還要盡可能地減小干擾源的du/dt和di/dt，這是抗干擾設(shè)計中最優(yōu)先考慮和最基本的原則。減小干擾源的du/dt主要是通過在干擾源兩端并聯(lián)電容來實現(xiàn)的，而減小干擾源的du/dt則是在干擾源電路回路中串聯(lián)電感或電阻以及增加續(xù)流二極管來實現(xiàn)的。

　　在實際電路設(shè)計中，有許多抑制干擾源的噪聲，可以在電路板上的每個芯片上并接高頻電容，－方面減小芯片對電源的影響，另一方面小電容也起到了穩(wěn)壓的作用。在布線過程中，要求高頻電容的連線盡量靠近電源端并盡量粗短，否則等于增大了電容的等效串聯(lián)電阻，會影響濾波效果。布線時避免90°的折線，以減少高頻噪聲發(fā)射。

　　其次，針對于數(shù)字控制系統(tǒng)的輻射干擾，可以使用屏蔽金屬罩，與功率電路地相接以屏蔽功率管開關(guān)對外產(chǎn)生的電磁干擾，并且功率電路要單獨接地；針對高頻工作的數(shù)字控制系統(tǒng)，應(yīng)當適當增加去耦電容；制作芯片電路引線時，避免形成天線接收回路，布線時盡量減少回路環(huán)的面積，以降低感應(yīng)噪聲；電源線和地線要盡量粗。除減小壓降外，更重要的是降低耦合噪聲。

　　對于與模擬檢測電路相關(guān)的dsp輸人與輸出信號，可以通過光電隔離元件加載到模擬檢測電路上去；對于dsp閑置的i/o口，不要懸空，要接地或接電源；使用dsp內(nèi)部的看門狗模塊電路，可大幅度提高整個系統(tǒng)的抗干擾性能；充分考慮dsp供電電源對各芯片的影響，dsp供電電路的電源加濾波電路，以減小電源噪聲對dsp或其他數(shù)字控制系統(tǒng)芯片的干擾。注意晶振布線，晶振與dsp引腳盡量靠近，用地線網(wǎng)格把時鐘區(qū)隔離起來，晶振外殼接地并固定。將電路板的數(shù)字控制電路、模擬檢測電路以及功率驅(qū)動電路合理分區(qū)，如強信號與弱信號以及數(shù)字信號與模擬信號都要盡量分開布局。盡可能把干擾源與dsp控制芯片遠離。大功率器件的地線要單獨接地，以減小相互干擾。

　　最后，由于功率開關(guān)管寄生電容與無刷直流電機繞組發(fā)生作