冰箱压缩机电机驱动板【电源部分】

整机实物:

板子的GND和机壳地的连接方法:

NCT和继电器构成的防浪涌电路:

NTC 热敏电阻选型应确保其在上电瞬间有效限制浪涌电流,使其小于整流桥二极管的最大浪涌电流承受能力,从而避免整流桥因过流损坏。在设备正常上电后,MCU 控制继电器闭合,将 NTC 短接,避免其持续带来压降和功耗。
NTC作用原理:刚上电时(冷态) NTC 的温度低,电阻较大(几欧姆到几十欧姆) ;有效限流 ,防止电容瞬间充电产生的巨大电流冲击整流桥和电容;抑制"浪涌电流"。通电一段时间后(热态) 电流流过 NTC 使其自身发热;NTC 电阻随温度升高而减小;最终进入低电阻状态(小于1Ω) ,基本不影响正常工作。正常工作阶段 若不短接,NTC 仍有一定功耗;为提高效率,通常由 MCU 控制继电器将其旁路短接
输入电压:220V AC 整流桥后接一个 220μF 电容

若没有限流,上电瞬间电容视为短路,可能产生几十安培的浪涌加入 NTC(比如10Ω),可以把浪涌电流限制在 220V / 10Ω = 22A,远低于整流桥的最大浪涌电流(比如 50A)

整流后主滤波电容并联的 220kΩ 电阻是"放电电阻",用于在断电后自动释放电容电荷,防止触电,提高安全性。

假负载 / 最小负载电阻:

BUCK 电路(尤其是采用PWM控制器的)在轻载或空载时容易工作不稳定,例如:

输出电压上升过高(因无负载拉低);开关控制逻辑失去调节基准;PWM进入间歇模式,纹波大;一些反馈回路在无电流流动时无法采样真实情况。所以需要并一个 最小负载电阻(即"假负载"),维持 BUCK 稳定工作。

当无刷电机转子转动时,定子绕组中会感应出一个与转子磁场相对应的电压,这个感应电压叫反电动势(Back-EMF),方向与电源电压相反。反电动势的大小和方向反映了转子的实时位置和转速。

无刷电机通常有三相绕组A、B、C,电机运行时,有两相通电,另一相断开(浮空),利用未通电相绕组的反电动势信号检测转子位置;反电动势零交叉点对应换相时刻。例如,在6步换相控制中:每步两个绕组通电,另一个绕组处于浮空状态;采样浮空相的反电动势波形,当反电动势由正变负(或负变正)时,即为零交叉点;根据零交叉时刻计算换相时间。

反电动势检测常见方法

电压比较法(零交叉检测)

使用比较器检测浮空相电压与参考电压(通常是三相电压的中点电压或定点电压);通过判断电压是否过零,实现换相时刻判断。

ADC采样法

通过高速ADC采样浮空相反电动势波形,利用软件算法判断零交叉;优点:灵活,能做滤波、补偿。

反电动势检测中的难点:

低速启动阶段 :反电动势信号弱,不易检测;换相延迟和噪声干扰 :会导致换相时机不准,影响电机性能;零交叉点判断误差:需要合适滤波和补偿算法。

R30 : 1kΩ限流电阻R30限制电流,防止电流过大损坏后续电路

隔离变压器:

测试这上面的主板,为了安全,需要搭配下图的隔离变压器和漏保开关:

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